(57)【要約】【課題】高効率で十分な音量を得ることができ、且つ、任意の曲を演奏することができる電子オルゴールを提供する。【課題を解決するための手段】本発明の実施形態に係る電子オルゴールは、音階の異なる複数の振動弁を有する音階板と、前記音階板の一方の面に対向して配置され、前記複数の振動弁の夫々を独立に吸引又は反発可能な複数の第１の電磁石と、前記音階板の他方に対向して配置され、前記複数の振動弁の夫々を独立に吸引又は反発可能な複数の第２の電磁石と、前記複数の第１及び第２の電磁石に、対向する前記振動弁の共振周波数と略同一の周波数をもつ第１及び第２の周期性信号をそれぞれ印加する制御部とを備え、前記制御部は、前記振動弁の一方の面の方向と前記他方の面の方向の２方向から前記振動弁に磁力を働かせ、前記振動弁の振動を増強するように、前記第１及び第２の周期性信号を前記第１及び前記第２の電磁石に印加する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音階の異なる複数の振動弁を有する音階板と、
前記音階板の一方の面に対向して配置され、前記複数の振動弁の夫々を独立に吸引又は反発可能な複数の第１の電磁石と、
前記音階板の他方の面に対向して配置され、前記複数の振動弁の夫々を独立に吸引又は反発可能な複数の第２の電磁石と、
前記複数の第１の電磁石の夫々に、対向する前記振動弁の共振周波数と略同一の周波数をもつ第１の周期性信号を印加すると共に、前記複数の第２の電磁石の夫々に、対向する前記振動弁の共振周波数と略同一の周波数をもつ第２の周期性信号を印加する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記振動弁の一方の面の方向と前記他方の面の方向の２方向から前記振動弁に磁力を働かせ、前記振動弁の振動を増強するように、前記第１及び第２の周期性信号を前記第１及び前記第２の電磁石に印加する、
ることを特徴とする電子オルゴール。
【請求項２】
前記第１及び第２の周期性信号は、夫々がオンとオフとを周期的に繰り返す単極性の周期性信号であり、
前記制御部は、前記第１の周期性信号がオンのとき前記第２の周期性信号をオフとして、前記第１の電磁石に吸引力を発生させる一方前記第２の電磁石には吸引力を発生させず、前記第１の周期性信号がオフのとき前記第２の周期性信号をオンとして、前記第２の電磁石に吸引力を発生させる一方前記第１の電磁石には吸引力を発生させないように、前記第１及び第２の周期性信号を前記第１及び前記第２の電磁石に印加する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子オルゴール。
【請求項３】
前記複数の振動弁の夫々は、厚み方向に磁化された永久磁石として構成され、
前記第１及び第２の周期性信号は、夫々が正と負とを周期的に繰り返す双極性の周期信号であり、
前記制御部は、前記第１の電磁石に吸引力を発生させるときに前記第２の電磁石に反発力を発生させ、前記第２の電磁石に吸引力を発生させるときに前記第１の電磁石に反発力を発生させるように、前記第１及び第２の周期性信号を前記第１及び前記第２の電磁石に印加する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子オルゴール。
【請求項４】
前記複数の第１の電磁石の夫々、及び、前記複数の第２の電磁石の夫々は、コアとコイルとを有し、前記コアは、前記音階板に平行な長手部と、前記長手部の先端から前記振動弁の先端部に向けて垂直に延びる短手部とを有し、前記コイルは、前記短手部よりも長く形成される前記長手部に巻かれる、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子オルゴール。
【請求項５】
音階の異なる複数の振動弁を有する音階板と、
前記音階板の一方の面に対向して配置され、前記複数の振動弁の夫々を独立に吸引可能な複数の電磁石と、
前記音階板の前記一方の面とは反対側の面に対向して配置される永久磁石と、
前記複数の電磁石の夫々に、対応する前記振動弁の共振周波数と略同一の周波数をもつ周期性信号を印加する制御部と、
を備えることを特徴とする電子オルゴール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子オルゴールに係り、特に、音階板を電磁石で駆動する電子オルゴールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、多くの突起をもつ円筒を回転させ、櫛の歯形の音階板を突起ではじくことによって自動演奏する機械式のオルゴールが知られている。しかしながら、機械式オルゴールの多くは、予め決められた曲を演奏することしかできない。
【０００３】
一方、任意の曲を演奏することができる電子オルゴールに関する先行技術文献も知られている。例えば、特許文献１には、音階板の一方の面に対向して複数の電磁石を設け、各電磁石で、音階板の夫々の振動弁を電磁力で駆動する電子オルゴールが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、音階板の一方の面に対向して１つの電磁石を設け、この１つの電磁石で、音階板の夫々の振動弁を電磁力で駆動する電子オルゴールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５２２３７３号公報
【特許文献２】特開２００８−２６８８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２が開示する電子オルゴールは、任意の曲のデータを用いて電磁石を電気的に駆動することが可能であるため、データの種類を適宜選択することにより、任意の曲を演奏することができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２が開示する電子オルゴールは、実装可能な電磁石の大きさや、電磁石の配置等の制約により、ユーザを満足させる程度に十分な音量で曲を演奏することは難しいと考えられる。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、上記事情を鑑みてなされたものであり、高効率で十分な音量を得ることができ、且つ、任意の曲を演奏することができる電子オルゴールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る電子オルゴールは、音階の異なる複数の振動弁を有する音階板と、前記音階板の一方の面に対向して配置され、前記複数の振動弁の夫々を独立に吸引又は反発可能な複数の第１の電磁石と、前記音階板の他方の面に対向して配置され、前記複数の振動弁の夫々を独立に吸引又は反発可能な複数の第２の電磁石と、前記複数の第１の電磁石の夫々に、対向する前記振動弁の共振周波数と略同一の周波数をもつ第１の周期性信号を印加すると共に、前記複数の第２の電磁石の夫々に、対向する前記振動弁の共振周波数と略同一の周波数をもつ第２の周期性信号を印加する制御部と、を備え、前記制御部は、前記振動弁の一方の面の方向と前記他方の面の方向の２方向から前記振動弁に磁力を働かせ、前記振動弁の振動を増強するように、前記第１及び第２の周期性信号を前記第１及び前記第２の電磁石に印加する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電子オルゴールによれば、高効率で十分な音量を得ることができ、且つ、任意の曲を演奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の電子オルゴールの構成例を示すブロック図。
【図２】実施形態の音階板の拡大図。
【図３】音階板の振動弁と、第１電磁石及び第２電磁石の位置関係を示す側面図。
【図４】第１の実施形態の電子オルゴールの各電磁石への駆動信号の波形例を示図。
【図５】第１の実施形態の電子オルゴールの動作概念を説明する図。
【図６】第２の実施形態の電子オルゴールの各電磁石への駆動信号の波形例を示図。
【図７】第２の実施形態の電子オルゴールの動作概念を説明する図。
【図８】第３の実施形態の電子オルゴールの構成例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る電子オルゴールの実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の電子オルゴール１の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、電子オルゴール１は、制御部１０、第１電磁石群２０、第２電磁石群３０、及び音階板４０を少なくとも備えて構成される。
【００１４】
音階板４０は、櫛歯とも呼ばれ、従来の機械式のオルゴールで使用される音階板とほぼ同様のものである。音階板４０は複数の音階に夫々対応する複数の振動弁を有している。
【００１５】
第１電磁石群２０は音階板４０の一方の面（例えば、上側の面）に対向して配置される。第１電磁石群２０は、複数の振動弁の夫々に対応した複数の第１電磁石を有している。第２電磁石群３０は、音階板４０の前記一方の面とは反対側の面（例えば、下側の面）に対向して配置される。第２電磁石群３０も、複数の振動弁の夫々に対応した複数の第２電磁石を有している。第１電磁石群２０及び第２電磁石群３０は、本実施形態の電子オルゴール１に特有のものであり、具体的な構成及び動作については、後述する。
【００１６】
制御部１０は、複数の第１電磁石の夫々、及び、複数の第２電磁石の夫々に印加する電気信号を、演奏する曲に応じて生成するものである。
【００１７】
制御部１０は、図１に示すように、例えば、外部メモリインタフェース（外部メモリＩ／Ｆ）１１、通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）１２、プロセッサ１３、メモリ１４、ユーザインタフェース１５、駆動信号生成回路１６、及び、電磁石駆動回路１７を具備する。
【００１８】
外部メモリＩ／Ｆ１１は、ＵＳＢフラッシュメモリ、ＳＤカード等のカード型メモリ、ＨＤ（ハードディスク）等の外部メモリに記録された楽曲データを入力するためのインターフェース回路である。外部メモリに記録される楽曲データのデータ形式は特に限定するものではないが、例えば、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）規格に基づく楽曲データ（以下、単にＭＩＤＩデータと呼ぶ）を記録している。外部メモリＩ／Ｆ１１は、外部メモリからＭＩＤＩデータを入力し、内部メモリであるメモリ１４に保存する。メモリ１４には、多数の曲、例えば、数百曲以上の種類の曲に対応するＭＩＤＩデータを保存することができる。
【００１９】
通信Ｉ／Ｆ１２は、無線或いは有線を介して、外部のサーバやインターネット等から楽曲データを入力するためのインターフェース回路である。例えば、通信Ｉ／Ｆ１２は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、携帯電話回線等を用いた通信のインターフェース回路である。通信Ｉ／Ｆ１２を介した通信によっても、外部のサーバやインターネット等から、ＭＩＤＩデータをダウンロードし、メモリ１４に保存することができる。
【００２０】
ユーザインタフェース１５は、電子オルゴール１のユーザによる操作を行うためのデバイス、或いは操作を支援するためのデバイスである。ユーザインタフェース１５は、例えば、操作スイッチ、操作ボタン、ディスプレイ、タッチパネル等を有する。ユーザインタフェース１５により、メモリ１４に保存されている複数の楽曲の表示、所望の楽曲の選択、選択した楽曲の演奏の開始や停止等の操作を行うことができる。また、ユーザインタフェース１５を用いて、外部メモリＩ／Ｆ１１や通信Ｉ／Ｆ１２を介したＭＩＤＩデータの入力操作やダウンロード操作を行うこともできる。
【００２１】
プロセッサ１３は、電子オルゴール１の全体の制御を行う他、メモリ１４から読み出したＭＩＤＩデータをデコードして、楽曲を再生するための再生用データを生成する。再生用データは、例えば、「ド」、「ミ」、「ソ」等の楽曲の各音の音階の種類、各音の持続時間、各音の強弱等に関する情報を含むデータである。再生用データは、駆動信号生成回路１６に送られる。
【００２２】
駆動信号生成回路１６は、再生用データに基づいて、第１電磁石群２０の夫々の第１電磁石、及び、第２電磁石群２０の夫々の第２電磁石に印加する駆動信号を生成する。駆動信号は、各音の音階に応じて異なる周波数を有する周期性信号である。
【００２３】
ここで、駆動信号生成回路１６が周期性信号を生成する理由を説明する。周知のとおり、夫々の音階は、固有の周波数をもっている。例えば、中央オクターブの音階「Ａ」（「ラ」の音）の周波数は４４０Ｈｚである。また、中央オクターブの音階「Ｃ」（「ド」の音）の周波数は５２３．２５Ｈｚである。
【００２４】
従来の機械式オルゴールと同様に、本実施形態の電子オルゴール１の音階板４０の夫々の振動弁は、この音階に対応した共振周波数を有している。例えば、中央オクターブの音階「Ａ」（「ラ」の音）に対応する振動弁の共振周波数は４４０Ｈｚに設定されている。つまり、周波数４４０Ｈｚで振動弁が共振するように、振動弁の長さや幅等の物理的諸元が決定されている。また、中央オクターブの音階「Ｃ」（「ド」の音）に対応する振動弁の共振周波数は５２３．２５Ｈｚに設定されている。
【００２５】
振動弁の共振周波数と同じ周波数の外力を振動弁に加えることにより、振動弁を大きく振動させる（即ち、共振させる）ことができる。
【００２６】
そこで、本実施形態の電子オルゴール１では、夫々の振動弁の共振周波数と同じ周波数の周期性信号を第１電磁石及び第２電磁石に印加するようにしている。各振動弁は、鉄等の磁石に引き付けられる物質で形成されている。このため、第１電磁石及び第２電磁石は、夫々の振動弁の共振周波数と同じ周波数で周期的に発生する吸引力又は反発力を、振動弁に連続的に与えることができる。これにより、振動弁に直接接触することなく、振動弁をその共振周波数で大きく振動させることができる。
【００２７】
駆動信号生成回路１６が生成する周期性信号は、典型的には矩形波のパルス信号であるが、これに限定されるものではなく、各周期の波形として任意の波形を用いることができる。周期性信号は、例えば、三角波、台形波、鋸歯状歯、或いは正弦波の一部を切り取った波形等を繰り返す信号であってもよい。
【００２８】
駆動信号生成回路１６で生成された周期性信号は、電磁石駆動回路１７に送られる。電磁石駆動回路１７は、入力した周期性信号を所定の電圧値に増幅して、第１電磁石群２０及び第２電磁石群３０の夫々の電磁石に印加する。或いは、電磁石駆動回路１７は、入力された周期性信号（例えば、矩形波パルス信号）に基づいて、所定の電圧値（例えば、＋２４Ｖ）を有する定電圧電源をＦＥＴ等によってスイッチングして、夫々の電磁石に印加してもよい。
【００２９】
図２は、音階板４０の拡大図である。図２に例示する音階板４０は、Ｎ種類（ｎ＝１〜Ｎ）の音階に夫々対応するＮ個の振動弁４１（ｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）を有している。各振動弁４１（ｎ）の一端は、基部４２によって固定されており、他端は開放されている。
【００３０】
各振動弁４１（ｎ）の開放端側に図示する丸印は、第１電磁石群２０及び第２電磁石群３０が有する個々の電磁石を模式的に示したものである。前述したように、第１電磁石群２０は、音階板４０の一方の面（例えば、上側の面）に対向して配置され、第２電磁石群３０は、音階板４０の前記一方の面とは反対側の面（例えば、下側の面）に対向して配置される。図２及び以下の記載では、第１電磁石群２０に含まれる個々の電磁石を、第１電磁石２０（ｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）と呼び、第２電磁石群３０に含まれる個々の電磁石を、第２電磁石３０（ｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）と呼ぶものとする。第１電磁石２０（ｎ）及び第２電磁石３０（ｎ）は、振動弁４１（ｎ）の一方の面と他方の面に夫々１つずつ配置される。
【００３１】
図３は、ある１つの音階ｎに対応する振動弁４１（ｎ）と、第１電磁石２０（ｎ）及び第２電磁石３０（ｎ）との位置関係を示す側面図であり、図２の側方から見た図である。このうち、図３（ａ）は、第１電磁石２０（ｎ）及び第２電磁石３０（ｎ）を縦型電磁石として構成した例に対応する図である。一方、図３（ｂ）は、第１電磁石２０（ｎ）及び第２電磁石３０（ｎ）を横型電磁石として構成した例に対応する図である。いずれの電磁石も、コア（鉄心）とコイル（巻線）を有する。
【００３２】
図３（ａ）に示す縦型電磁石の構成では、棒状のコアにコイルを巻きつけて縦型電磁石を構成し、この縦型電磁石を、振動弁４１（ｎ）の先端部近傍において、振動弁４１（ｎ）の延出方向と垂直に配置している。
【００３３】
一方、図３（ｂ）に示す横型電磁石の構成では、コアが、振動弁４１（ｎ）に平行な長手部と、長手部の先端から振動弁４１（ｎ）の先端部に向けて垂直に延びる短手部とを有する形状となっており、コイルが、短手部よりも長く形成される長手部に巻かれる構成となっている。
【００３４】
横型電磁石の構成は、縦型電磁石の構成よりも若干複雑ではあるものの、高さ方向（図３における上下方向）の寸法を縦型電磁石の構成よりも小さくできる。また、高さ方向の寸法を小さくした場合でも、コイルを巻きつけるコアの領域を長く確保できるため、横型電磁石の構成よりも大きな磁力を発生しうる。
【００３５】
なお、以下では、縦型電磁石の構成の図を用いて電子オルゴール１の動作を説明するが、以下に説明する動作に関しては、横型電磁石の構成でも何ら異なるところはない。
【００３６】
図４及び図５は、第１の実施形態の電子オルゴール１の動作を説明する図である。第１の実施形態の電子オルゴール１は、第１電磁石２０（ｎ）に単極性の第１の周期性信号を駆動信号として印加し、第２電磁石３０（ｎ）にも単極性の第２の周期性信号を駆動信号として印加する。
【００３７】
図４の上段は、第１電磁石２０（ｎ）に印加する第１の周期性信号の駆動信号の一例を示す図であり、図４の下段は、第２電磁石３０（ｎ）に印加する第２の周期性信号の駆動信号一例を示す図である。図４に示すように、第１の周期性信号及び第２の周期性信号は、いずれもオンとオフとを周期的に繰り返す単極性の周期性信号となっている。また、第１の周期性信号及び第２の周期性信号の周波数ｆｎ（周期Ｔｎはその逆数）は、いずれも、振動弁４１（ｎ）の共振周波数に対応する周波数に設定されている。振動弁４１（ｎ）が、例えば、中央オクターブの音階「Ａ」（「ラ」の音）に対応する場合は、第１の周期性信号及び第２の周期性信号の周波数ｆｎは、４４０Ｈｚに設定される。したがって、各周期性信号のオンから次のオンまでの期間（周期）は、その逆数の、２．２７ｍｓｅｃに設定される。また、例えば、振動弁４１（ｎ）が、中央オクターブの音階「Ｃ」（「ド」の音）に対応する場合は、第１の周期性信号及び第２の周期性信号の周波数ｆｎは、５２３．２５Ｈｚに設定され、その周期は、１．９１ｍｓｅｃに設定される。
【００３８】
また、第１の周期性信号及び第２の周期性信号とは、図４に示すように、位相が互いに半周期だけシフトしている。つまり、第１の周期性信号がオンのとき第２の周期性信号はオフとなり、第１の周期性信号がオフのとき第２の周期性信号はオンとなるように、それぞれの周期信号の位相が設定される。
【００３９】
第１の周期性信号及び第２の周期性信号の振幅、即ち、駆動電圧ＶＤ（＋）は、特に限定するものではないが、例えば、＋２４ボルト等に設定される。
【００４０】
なお、１つの音（例えば音階「Ａ」の音）の持続時間は、第１の周期性信号及び第２の周期性信号の継続時間ＴＤによって設定及び調整が可能である。
【００４１】
また、図４では、第１及び第２の周期性信号として、デューティ比が５０％の矩形パルス波列を例示しているが、前述したように、夫々の波形は台形波や三角波等の任意の波形を用いても良い。また、デューティ比も５０％に限定されるものではなく、所望の音質や音量が得られるように調整することができる。
【００４２】
図５は、上記の第１の周期性信号及び第２の周期性信号が、第１電磁石２０（ｎ）及び第２電磁石３０（ｎ）に印加されたときの動作を説明する図である。
【００４３】
図５（ａ）は、第１の周期性信号がオン（したがって、第２の周期性信号がオフ）の期間に対応する図である。この期間では、第１電磁石２０（ｎ）にのみ電流が印加され、第１電磁石２０（ｎ）と振動弁４１（ｎ）との間に吸引力が発生する。一方、この期間には、第２電磁石３０（ｎ）には電流が印加されないため、第２電磁石３０（ｎ）と振動弁４１（ｎ）との間には吸引力が働かない。この結果、振動弁４１（ｎ）は、第１電磁石２０（ｎ）側（図５の例では、上側）に引っ張られる。
【００４４】
一方、図５（ｂ）は、第１の周期性信号がオフ（したがって、第２の周期性信号がオン）の期間に対応する図である。この期間では、第２電磁石３０（ｎ）にのみ電流が印加され、第２電磁石３０（ｎ）と振動弁４１（ｎ）との間に吸引力が発生する。一方、この期間には、第１電磁石２０（ｎ）には電流が印加されないため、第１電磁石２０（ｎ）と振動弁４１（ｎ）との間には吸引力が働かない。この結果、振動弁４１（ｎ）は、第２電磁石３０（ｎ）側（図５の例では、下側）に引っ張られる。
【００４５】
図５（ａ）と図５（ｂ）の状態は、図４に示す波形にしたがって、半周期毎に繰り返されることになる。
【００４６】
なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）に例示した第１電磁石２０（ｎ）と第２電磁石３０（ｎ）の磁極の極性は一例であり、Ｎ極とＳ極が反対でも構わない。要は、オンのときに磁力が発生しさえすればよい。
【００４７】
上記のように、第１の実施形態の電子オルゴール１は、振動弁４１（ｎ）の一方の面の方向と他方の面の方向の２方向から振動弁４１（ｎ）に磁力を働かせ、振動弁４１（ｎ）の振動を増強するように第１及び第２の周期性信号を第１電磁石２０（ｎ）と第２電磁石３０（ｎ）に印加する構成となっている。
【００４８】
一方、特許文献１、２に開示される電子オルゴールは、振動弁に一方の面の方向にのみ吸引力を発生させる構成となっている。これに対して、上記のように、第１の実施形態の電子オルゴール１は、振動弁４１（ｎ）の一方の面（例えば上側の面）と、他方の面（例えば下側の面）の双方向に吸引力を交互に発生させることができる。この結果、第１の実施形態の電子オルゴール１は、従来技術に比べて振動弁の振動振幅を大きくすることができ、曲をより大きな音量で再生することができる。
【００４９】
また、実施形態の電子オルゴール１は、振動弁４１（ｎ）の双方向に吸引力を交互に発生させることができるため、１つの音の立ち上がり時間を従来技術よりも短縮することができるため、「歯切れの良い」音で楽曲を再生することができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図６及び図７は、第２の実施形態の電子オルゴール１の動作を説明する図である。第２の実施形態の電子オルゴール１は、構成自体は図１のブロック図と同じであるが、第１電磁石２０（ｎ）と第２電磁石３０（ｎ）に印加される周期性信号の波形が異なる。また、第１の実施形態の電子オルゴール１の振動弁４１（ｎ）は、鉄等の磁化していない物質で形成されるものであるのに対して、第２の実施形態では、厚み方向に磁化された振動弁４１（ｎ）、即ち、永久磁石として機能する振動弁４１（ｎ）を使用する点で異なる。
【００５１】
図６の上段は、第２の実施形態の第１の周期性信号の駆動信号の一例を示す図であり、図６の下段は第２の実施形態の第２の周期性信号の駆動信号一例を示す図である。第１の実施形態の各波形（図４）が、オンとオフとを繰り返す単極性の周期性信号であるのに対して、第２の実施形態の各波形は、図６に示すように、正（＋）と負（−）とを繰り返す双極性の周期性信号となっている。正（＋）の期間では、第１の周期性信号及び第２の周期性信号の駆動電圧ＶＤ（＋）は、例えば、＋２４ボルト等に設定され、負（−）の駆動電圧ＶＤ（−）は、例えば、−２４ボルト等に設定される。
【００５２】
図７は、図６に示した第１の周期性信号の駆動信号及び第２の周期性信号の駆動信号が、第１電磁石２０（ｎ）及び第２電磁石３０（ｎ）に印加されたときの動作を説明する図である。
【００５３】
第１の周期性波形が正（＋）の期間のとき、第１電磁石２０（ｎ）の振動弁４１（ｎ）に近接する側の磁極がＮ極となるように、第１電磁石２０（ｎ）に電流を印加するものとする。また、この期間のとき、第２の周期性波形は例えば、負（−）となり、第２電磁石３０（ｎ）の振動弁４１（ｎ）に近接する側の磁極もＮ極となるように、第２電磁石３０（ｎ）に電流を印加するものとする。駆動電圧が正から負に反転することにより、第１電磁石２０（ｎ）と第２電磁石３０（ｎ）の、振動弁４１（ｎ）に近接する側の磁極の極性も、Ｎ極からＳ極へと反転することになる。
【００５４】
言い換えると、第１及び第２の周期性波形の正負を半周期毎に切り換えながら、振動弁４１（ｎ）に近接する側の第１電磁石２０（ｎ）と第２電磁石３０（ｎ）の磁極の極性が常に同極性（Ｎ極とＮ極、又は、Ｓ極とＳ極）となるように、第１及び第２の周期性波形を第１電磁石２０（ｎ）と第２電磁石３０（ｎ）に印加すればよい。
【００５５】
図７（ａ）は、第１の周期性信号が正（＋）（したがって、第２の周期性信号が負（−））の期間に対応する図である。この期間では、前述したように、第１電磁石２０（ｎ）及び第２電磁石３０（ｎ）の振動弁４１（ｎ）に近接する側の磁極は、いずれもＮ極となる。
【００５６】
一方、永久磁石として構成される振動弁４１（ｎ）の、第１電磁石２０（ｎ）側（図７の例では上側）の極性がＳ極であり、第２電磁石３０（ｎ）側（図７の例では下側）の極性がＮ極であるとする。
【００５７】
この場合、第１電磁石２０（ｎ）と振動弁４１（ｎ）との間に吸引力が働き、振動弁４１（ｎ）には上側に動く力が働く。それと同時に、第２電磁石２０（ｎ）と振動弁４１（ｎ）との間には反発力が働き、振動弁４１（ｎ）には、やはり上側に動く力が働く。つまり、吸引力と反発力の２つの力の合成力によって、振動弁４１（ｎ）を上側に動かすことになる。
【００５８】
他方、図７（ｂ）は、第１の周期性信号が負（−）（したがって、第２の周期性信号が正（＋））の期間に対応する図である。この期間では、上述した期間に対して各周期性信号の極性が反転するため、第１電磁石２０（ｎ）及び第２電磁石３０（ｎ）の振動弁４１（ｎ）に近接する側の磁極もそれぞれ反転し、いずれもＳ極となる。
【００５９】
この場合、第１電磁石２０（ｎ）と振動弁４１（ｎ）との間には反発力が働き、振動弁４１（ｎ）には下側に動く力が働く。それと同時に、第２電磁石２０（ｎ）と振動弁４１（ｎ）との間には吸引力が働き、振動弁４１（ｎ）には、やはり下側に動く力が働く。つまり、吸引力と反発力の２つの力の合成力によって振動弁４１（ｎ）を下側に動かすことになる。
【００６０】
このように、第２の実施形態の電子オルゴール１では、第１の実施形態よりも大きな力で振動弁４１（ｎ）を振動させることができ、より大きな音量で曲を再生することが可能となる。
【００６１】
（第３の実施形態）
図８は第３の実施形態の電子オルゴール１の構成例を示す図である。第３の実施形態の電子オルゴール１の構成は、第１の実施形態（図１）とほぼ同じであるが、第１の実施形態の第２電磁石群３０に換えて、永久磁石５０を有している点が異なる。
【００６２】
つまり、第３の実施形態では、音階板４０の一方の面（例えば上側の面）に対向して、第１の実施形態と同じ複数の第１電磁石２０（ｎ）からなる第１電磁石群２０を配置する一方、音階板４０の他方の面（例えば下側の面）に対向して、永久磁石５０を配置する。
【００６３】
第１電磁石群２０の夫々の第１電磁石２０（ｎ）には、第１の実施形態と同様に、オン、オフを繰り返す単極性の周期性信号、つまり、図４上段に示した波形の信号が印加される。第３の実施形態の電子オルゴール１は、電磁石群が１つであるため、第１及び第２の実施形態に比べて構成が簡素となる。
【００６４】
第３の実施形態の電子オルゴール１では、周期性信号がオンの期間は、振動弁４１（ｎ）は第１電磁石２０（ｎ）の磁力によって上側に引っ張られ、周期性信号がオフの期間は、永久磁石５０の磁力によって下側に引っ張られる。このため、一方向にのみ吸引力が働く特許文献１、２の技術よりも、振動弁４１（ｎ）を大きな力で振動させることができるため、大きな音量で曲を再生することができる。
【００６５】
以上説明してきたように、本発明の各実施形態の電子オルゴール１によれば、高効率で十分な音量を得ることができ、且つ、任意の曲を演奏することができる。
【００６６】
なお、本発明は上記の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１  電子オルゴール
１０  制御部
１３  プロセッサ
１４  メモリ
１６  駆動信号生成回路
１７  電磁石駆動回路
２０、２０（ｎ）  第１電磁石群、第１電磁石
３０、３０（ｎ）  第２電磁石群、第２電磁石
４０  音階板
４１、４１（ｎ）  振動弁
【図１】
2018072728.tif 000003
【図２】
2018072728.tif 000004
【図３】
2018072728.tif 000005
【図４】
2018072728.tif 000006
【図５】
2018072728.tif 000007
【図６】
2018072728.tif 000008
【図７】
2018072728.tif 000009
【図８】
2018072728.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月21日(2016.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音階の異なる複数の振動弁を有する音階板と、
前記音階板の一方の面に対向して配置され、前記複数の振動弁の夫々を独立に吸引可能な複数の電磁石と、
前記音階板の前記一方の面とは反対側の面に対向して配置される永久磁石と、
前記複数の電磁石の夫々に、対応する前記振動弁の共振周波数と略同一の周波数をもつ周期性信号を印加する制御部と、
を備えることを特徴とする電子オルゴール。