(57)【要約】【課題】本発明は、１オクターブの音域の音を発音する分岐管を有する管楽器において、２オクターブの音域の音を発生させることを目的とする。【解決手段】管楽器は、テーパー管およびストレート管が接続して構成されている管体とマウスピースとで構成されている。管体は、２本のストレート管が分岐する形状に接続されている分岐管と吹込部とで構成されている。分岐管は、断面積Ｓａのストレート管である主管の側面に両端が開口するストレート管である副管部が接続して構成されている。主管は、副管部と接続している側の開口する開口部で吹込部と接続されている。分岐管は、高さＬａ、上底面から頂点までの距離Ｒａおよび上底面の中空部分の断面積Ｓａに応じたテーパー管の共鳴特性を近似する。【選択図】図９
2011186445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マウスピースが接続される管状の１つの吹込部と、
管状の主管部と管状の副管部とに分岐した分岐管であって、前記主管部と前記副管部とが分岐した部分に前記吹込部が接続された分岐管と
を具備し、
前記主管部または前記吹込部は、前記副管部の終端部もしくは前記副管部の一部が開口した状態で所望の音高を得るための音高調整部を有し、
前記吹込部、前記主管部または前記副管部の少なくともひとつには、オクターブ孔が設けられ、
前記吹込部から気体が吹き込まれると、当該気体が前記主管部および前記副管部の双方に流れる
ことを特徴とする管楽器の管体。
【請求項２】
前記音高調整部は、音孔、迂回管またはスライド管である
ことを特徴とする請求項１に記載の管楽器の管体。
【請求項３】
前記主管部および前記副管部はストレート管である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の管楽器の管体。
【請求項４】
前記オクターブ孔は、前記音高調整部によって得られる音高に応じて変化する共鳴する気柱の長さが最短となるときに、当該長さがあらかじめ定められた長さよりも短くなる場合に前記吹込部または前記副管部に設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の管楽器の管体。
【請求項５】
前記オクターブ孔は、複数設けられ、
１オクターブ上の音の発音を指示する指示部と、
前記音高調整部の状態および前記指示部の指示内容に応じて前記オクターブ孔を開閉する開閉部と
をさらに具備する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の管楽器の管体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管楽器の管体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然楽器における発音メカニズムをシミュレートして楽音を合成する技術が知られている。特許文献１では、円錐面を有する共鳴管における共鳴特性を２種のストレート管を分岐接続したもので近似して再現する技術が開示されている。
【０００３】
図１は、円錐面を有する共鳴管における共鳴特性の近似を説明する図である。図１（ａ）は、円錐面２０４を有する共鳴管２００の断面図である。共鳴管２００は、中空の円錐形を円錐形の頂点Ｖから円錐形の回転軸Ｘ１に沿った矢印Ｄ１の方向に距離Ｒだけ離れた位置にある平面と頂点Ｖから矢印Ｄ１の方向に距離（Ｒ＋Ｌ）だけ離れた位置にある平面とで切り取った形状に形成されている。共鳴管２００は、頂点Ｖから距離（Ｒ＋Ｌ）の位置に開口する開口部２０１を有し、頂点Ｖから距離Ｒの位置に開口する開口部２０２を有する。開口部２０２における中空部分の面積を面積Ｓとし、開口部２０１における中空部分の面積を面積Ｓ２とする。共鳴管２００においては、面積Ｓと面積Ｓ２とは異なっている。このように、共鳴管２００は、両端の開口部の断面積が異なる管体（以下、「テーパー管」という。）である。このとき、回転軸Ｘ１を「テーパー管の回転軸」、断面積が大きい開口部２０１を「下底面」、断面積が小さい開口部２０２を「上底面」、下底面から上底面までの長さＬを「高さ」および長さＲを「上底面から頂点までの距離」という。
【０００４】
共鳴管２００においては、開口部２０２から入力される音によって共鳴管２００内部の気柱２０３が共鳴する。入力される音の音速をｃ、気柱２０３の空気密度をρ、入力される音の波数をｋとする。共鳴管２００と空気との摩擦などの減衰を無視し、終端が開口部２０１で完全反射する場合、矢印Ｄ１が示す部分から見た共鳴管２００の入力音響インピーダンスＺは以下の数式（１）で表される。
【０００５】
【数１】
2011186445.tif 000003
【０００６】
ここで、数式（１）の一部を数式（２）、数式（３）と置き換えると、数式（４）が成り立つ。
【０００７】
【数２】
2011186445.tif 000004
【０００８】
数式（４）に示されるとおり、Ｚは、ＺRとＺLの並列接続により実現される。ここで、ＺRは、ｋＲが小さいとき数式（５）のように近似される。
【０００９】
【数３】
2011186445.tif 000005
【００１０】
数式（５）に示されるとおり、断面積Ｓおよび長さＬで終端を開口部としたストレート管の音響インピーダンスがＺLとなり、ｋＲが小さい場合、断面積Ｓおよび長さＲで終端を開口部としたストレート管の音響インピーダンスがＺRとなる。以上の結果から、共鳴管２００の音響インピーダンスは、接続した２本のストレート管の音響インピーダンスによって近似される。以下、説明の便宜上、２つの管体の音響インピーダンスが近似している場合を指して、２つの管体が近似しているという。
【００１１】
図１（ｂ）は、共鳴管２００を近似する管体２１０の断面図である。管体２１０は、中空の円柱を回転軸Ｘ２に直交する平面で切り取った形状に形成されている。管体２１０は、一方の端部に開口する開口部２１１を有し、反対側の端部に開口する開口部２１６を有する。管体２１０においては、開口部２１１および開口部２１６の中空部分の面積が面積Ｓとする。また、管体２１０は、回転軸Ｘ２に直交する平面で切り取った断面における中空部分の面積（以下、「断面積」という。）はどの位置であっても面積Ｓとなる。このように、管体２１０は、断面積が変化しない管体（以下、「ストレート管」という。）である。このとき、回転軸Ｘ２を「ストレート管の回転軸」およびストレート管が両端に有する開口部同士の距離を「ストレート管の長さ」という。
【００１２】
管体２１０は、長さがＬのストレート管２１４と長さがＲのストレート管２１５とを接続させた形状に形成されている。ストレート管２１４は、一方の端部に開口する開口部２１１を有する。ストレート管２１５は、一方の端部に開口する開口部２１６を有する。ストレート管２１４およびストレート管２１５は、断面の位置によって断面積が変化しないものとする。なお、実際に断面積が全く変化しないストレート管を作成することは困難であるが、概ね断面積が変化せずに数式（５）等の近似式における有効桁数の範囲で誤差が収まっていればよい。以下の説明においては、便宜上ストレート管の断面積は変化しないものとする。
【００１３】
ストレート管２１４は、内部に気柱２１３を有する。気柱２１３は、ストレート管２１４の回転軸Ｘ２に沿った方向の長さがＬである。以下、説明の便宜上、ストレート管内部の気柱におけるこのストレート管の回転軸に沿った方向の長さを、気柱の長さという。また、テーパー管内部の気柱においてもテーパー管の回転軸に沿った方向の長さを気柱の長さという。管体２１０においては、矢印Ｄ２が示すストレート管２１４とストレート管２１５との接続部に音を入力するものとする。ここで、正の定数であるＨを式（５）に加える。
【００１４】
【数４】
2011186445.tif 000006
【００１５】
ｋＲに対して１より小さいＨを乗じてより小さい値ｋＨＲとしてからｔａｎ（ｋＨＲ）と近似することで、近似の精度が向上する。ｋＨＲが小さい場合、断面積ＨＳ、長さＨＲのストレート管で終端を開口部とした場合の音響インピーダンスが数式（６）で表される
。以上の結果から、太さの異なる２本のストレート管が共鳴管２００を近似する。
図１（ｃ）は、共鳴管２００を近似する管体２２０の断面図である。管体２２０は、断面積がＳで長さＬのストレート管２２４と断面積がＨＳで長さＨＲのストレート管２２５とを接続させた形状に形成されている。ストレート管２２４は、内部に長さがＬの気柱を有する。管体２２０においては、矢印Ｄ２が示すストレート管２２４とストレート管２２５との接続部に音を入力するものとする。
【００１６】
図２は、管体２１０および管体２２０のインピーダンスカーブＩＣを示す図である。インピーダンスカーブＩＣ２１０は管体２１０の、インピーダンスカーブＩＣ２２０は管体２２０のインピーダンスＩＣをそれぞれ示す。図２に示されるように、管体２１０と管体２２０とではインピーダンスカーブのピークにおける周波数の調和度が異なる。この場合、管体２１０に比べて管体２２０の方がより調和から外れるため、テーパー管の特性に近くなる。特許文献１においては、上述した共鳴管２００をストレート管で近似して自然楽器に応用した例が示されている。
【００１７】
図３（ａ）は、図１（ａ）の円錐管２０４にマウスピース３００を取り付けた管楽器を示す図である。管体２００は、円錐管２０４とこの円錐管の入口部に取り付けられたコルクからなる。このコルクを介して管体２００はマウスピースの内側へ装着される。 
図３（ｂ）は、分岐管を備える管楽器を示す図である。この管楽器は、例えばサキソフォーンのように、マウスピース内から管体が開始する図３（ａ）のような構造を持つ管体全体を分岐管で近似する。このような構造から、マウスピース３００内に存在するストレート管２３１とマウスピース３００との継ぎ目の部分にマウスピース３００およびストレート管２３１を貫通する開口部８００が形成されており、この開口部８００に中空円筒形状のアタッチメント８０１が嵌め込まれるようになっている。このアタッチメント８０１は、上述の説明における長さがＨＲであり、かつ、断面積がＨＳであるストレート管としての機能を果すために装着されるものである。以下、説明の便宜上、ストレート管２３１を主管部、アタッチメント８０１を副管部、主管部と副管部とによって構成される部分を分岐管という。
後述する音孔と上記副管部の違いは、音孔の終端部は所望の音高を得る用途のために開状態と閉状態が変化するのに対し、副管部の終端部は、所望の音高を得る用途のために常に開状態とする点である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特許第２７０７９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、このような構成では、２オクターブの音域の音を発音するため管体の長さを１オクターブの音域の音を発音する管体に比べて長くする必要がある。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、１オクターブの音域の音を発音する分岐管を有する管楽器において、２オクターブの音域の音を発生させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するため、本発明は、マウスピースが接続される管状の１つの吹込部と、管状の主管部と管状の副管部とに分岐した分岐管であって、前記主管部と前記副管部とが分岐した部分に前記吹込部が接続された分岐管とを具備し、前記主管部または前記吹込部は、前記副管部の終端部もしくは前記副管部の一部が開口した状態で所望の音高を得るための音高調整部を有し、前記吹込部、前記主管部または前記副管部の少なくともひとつ
には、オクターブ孔が設けられ、前記吹込部から気体が吹き込まれると、当該気体が前記主管部および前記副管部の双方に流れることを特徴とする管楽器の管体を提供する。
【００２１】
本発明の好ましい態様において、前記音高調整部は、音孔、迂回管またはスライド管であってもよい。
【００２２】
本発明の好ましい態様において、前記主管部および前記副管部はストレート管であってもよい。
【００２３】
本発明の好ましい態様において、前記オクターブ孔は、前記音高調整部によって得られる音高に応じて変化する共鳴する気柱の長さが最短となるときに、当該長さがあらかじめ定められた長さよりも短くなる場合に前記吹込部または前記副管部に設けられてもよい。
【００２４】
本発明の好ましい態様において、前記オクターブ孔は、複数設けられ、１オクターブ上の音の発音を指示する指示部と、前記音高調整部の状態および前記指示部の指示内容に応じて前記オクターブ孔を開閉する開閉部とをさらに具備してもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、１オクターブの音域の音を発音する分岐管を有する管楽器において、２オクターブの音域の音を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】円錐形の共鳴管における共鳴特性の近似を説明する図である。
【図２】管体のインピーダンスカーブを示す図である。
【図３】テーパー管を備える管楽器と、これを近似する分岐管を備える管楽器を説明する図である。
【図４】テーパー管を備える管楽器を説明する図である。
【図５】第１実施形態に係る管体の外観図である。
【図６】第１実施形態に係る管体を備える管楽器を説明する図である。
【図７】テーパー率の異なるテーパー管を備える管楽器を説明する図である。
【図８】第２実施形態に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図９】第３実施形態に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図１０】第４実施形態に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図１１】変形例１に係る管楽器の断面図である。
【図１２】リップリードのマウスピースを備える管楽器を説明する図である。
【図１３】変形例２に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図１４】変形例３に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図１５】変形例４に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図１６】変形例５に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図１７】変形例６を適用した管楽器の例を示す図である。
【図１８】変形例７に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図１９】変形例８に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図２０】変形例９に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図２１】変形例１０を適用した管楽器の一例を示す図である。
【図２２】変形例１１を適用した管楽器の一例を示す図である。
【図２３】変形例１７を適用する前の管楽器の管体を説明する図である。
【図２４】変形例１７を適用した管楽器の例を示す図である。
【図２５】変形例１８を適用する前の管楽器の管体を説明する図である。
【図２６】変形例１８を適用した管楽器の例を示す図である。
【図２７】変形例２１に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図２８】変形例２２に係る管楽器の管体を説明する図である。
【図２９】第１実施形態に係る管楽器全体の音響特性を説明する図である。
【図３０】変形例１１に係る管楽器全体の音響特性を説明する図である。
【図３１】変形例２１に係る管楽器全体の音響特性を説明する図である。
【図３２】変形例２２に係る管楽器全体の音響特性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜第１実施形態＞
図４は、テーパー管１２２ａを備える管楽器１００ａを説明する図である。この管楽器の形状は図３（ａ）と全く同じであるが説明の都合上テーパー管を２分割し、新たに寸法や符号が振られている。よってＳ２ａは図３（ａ）のＳに等しく、ＲａとＬａの合計長は図３（ａ）のＲとＬの合計長と等しい、という関係にある。図４は、管楽器１００ａの断面図である。管楽器１００ａは、管体１２０ａとマウスピース１３０ａとで構成されている。管体１２０ａは、真鍮等の金属またはプラスチックなどで形成されている。管体１２０ａは、テーパー管１２２ａとテーパー管１２２ａに連続するテーパー管１２４ａとで構成されている。ここで、円錐形における回転軸に沿った単位長さ当たりの広がりの大きさをテーパー率ＴＲといい、円錐形の広がり方の度合いを示す尺度として用いる。このとき、テーパー管１２２ａおよびテーパー管１２４ａのテーパー率は同じである。テーパー管１２２ａは、高さがＬａ、上底面における断面積がＳａ、上底面から頂点までの長さがＲａのテーパー管である。テーパー管１２４ａは、下底面における断面積がＳａ、上底面における断面積がＳ２ａである。テーパー管１２４ａには、上底面側からマウスピース１３０ａが装着される。
【００２８】
図５は、第１実施形態に係る管体２０ａの外観図である。図５を含む以下の図においては、各構成要素の寸法は、構成要素の形状を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせてある。図５においては、分かりやすくするため、断面積を示す部分を網目に塗りつぶして示した。管体２０ａは、真鍮等の金属またはプラスチックなどで形成されている。管体２０ａは、管軸方向が直線状のストレート管状の主管部２２ａ、管軸方向が直線状のストレート管状の副管部２３ａおよびテーパー管状の吹込部２４ａとを備える。主管部２２ａおよび副管部２３ａは互いに接続して、主管部２２ａと副管部２３ａとに分岐した分岐管２１ａを構成する。
【００２９】
図６は、第１実施形態に係る管体２０ａを備える管楽器１０ａを説明する図である。図５と共通の部分は、同じ符号を用いて説明を省略する。図６（ａ）は、図５に示した切断線ＡＡにおける管体２０ａの断面図である。吹込部２４ａは、テーパー管の下底面側に中空の接続部２４ａ１を有し、テーパー管の上底面側に開口する開口部２４ａ２を有する。ここで、図４に示す接続部２４ａ１における吹込部２４ａ内部の中空部分の面積はＳａで、開口部２４ａ２の断面積はＳ２ａであるとする。断面積Ｓａは断面積Ｓ２ａよりも大きい。
【００３０】
主管部２２ａは、一方の端部に開口する開口部２２ａ１を有し、他方側に中空の接続部２２ａ２を有する。主管部２２ａは、接続部２２ａ２において吹込部２４ａと接続している。主管部２２ａの断面積はＳａである。すなわち、接続部２２ａ２における断面積はＳａである。主管部２２ａは、接続部２２ａ２側の端部の側面で副管部２３ａと接続されている。副管部２３ａは、一方の端部で主管部２２ａと接続し、他方の端部は開口している。主管部２２ａおよび副管部２３ａの内部の空間は接続している。すなわち、接続部２２ａ２は、分岐管２１ａが主管部２２ａと副管部２３ａとに分岐した部分に位置する。分岐管２１ａは、接続部２２ａ２と接続部２４ａ１とを向かい合わせて吹込部２４ａと接続されている。このように構成されることで、１つの吹込部２４ａから吹き込まれた気体（例えば空気）が主管部２２ａおよび副管部２３ａを流れる。
【００３１】
図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す管体２０ａを備える管楽器１０ａの断面図である。管楽器１０ａは、管体２０ａとマウスピース３０ａとで構成されている。マウスピース３０ａは、演奏者が唇を当てて息を吹き込む管楽器の部品である。マウスピース３０ａは、エボナイト等で形成されている。マウスピース３０ａは、ケーン等で形成されている薄片状のリード３１ａを備える。マウスピース３０ａは、自然楽器においては、木管楽器に用いられる。マウスピース３０ａは、演奏者がリード３１ａを振動させて生じる空気の振動を管体２０ａに伝達する。
【００３２】
吹込部２４ａは、開口部２４ａ２側にマウスピース３０ａが装着されている。吹込部２４ａは、マウスピース３０ａを着脱可能とする着脱部２４ａ３を有する。吹込部２４ａには、コルク４０ａが接着されて、これにかぶせるようにマウスピース３０ａを嵌め込む。吹込部２４ａおよびマウスピース３０ａの位置を固定すると同時にマウスピース３０ａを嵌め込む長さを調整することにより管楽器１０ａが発音する音高を微調整することができる。コルク４０ａ付き吹込部２４ａに装着されたマウスピース３０ａは着脱可能である。管楽器１０ａにおいては、着脱部２４ａ３と副管部２３ａとが異なる位置にあるため、図３のマウスピース３００のようにマウスピース３０ａに開口部を形成する必要がない。このため、着脱部２４ａ３には、通常のサックス等に用いられるマウスピースを着脱することができる。
【００３３】
開口部２２ａ１から副管部２３ａの中心線Ｄａまでの距離がＬａである。ここで、主管部２２ａにおいて開口部２２ａ１のみが開口した状態であり、副管部２３ａの長さがＨ×Ｒａで断面積がＨ×Ｓａである場合には、分岐管２１ａは、上底面から頂点までの距離がＲａ、上底面の断面積がＳａおよび上底面と下底面との距離がＬａであるテーパー管に近似される。Ｈは、上述の式（６）で示した１よりも小さい正の定数である。
【００３４】
図２９は、第１実施形態に係る管楽器１０ａ全体の音響特性を説明する図である。図２９中の線Ａは、図４に示すマウスピース１３０ａが円錐管（管体１２０ａ）に接続された場合の入力インピーダンスカーブである。図２９中の線Ｂは、図４に示す管楽器１００ａを図３（ｂ）に示すように副管部（アタッチメント８０１）がマウスピース３００の内部で分岐する形態で近似し、主管（ストレート管２３１）の断面積Ｓが図４に示す円錐管（管体１２０ａ）の上底面の断面積Ｓ２ａと等しく音孔（不図示）をすべて閉じた場合の入力インピーダンスカーブである。図２９中の線Ｃは第１実施形態における図６（ｂ）に示すように吹込部２４ａ以降を分岐管２１ａとして近似し、音孔（後述する音孔２５ａ）をすべて閉じた場合の入力インピーダンスカーブである。
これらを比較すると、第１実施形態（線Ｃ）では、図３（ｂ）に示すように、副管部がマウスピースの内部で分岐する従来の分岐管楽器（線Ｂ）に比べ、特に低音の入力インピーダンスカーブのピーク値が、近似前の図４に示す管楽器１００ａ（線Ａ）に近く、良好な音響特性を持つことがわかる。
【００３５】
上述のとおり、分岐管２１ａは、テーパー管１２２ａを近似している。このため、管楽器１０ａが発音する音の音色は、管楽器１００ａが発音する音の音色を近似したものになる。以下、説明の便宜上、発音する音の音色が近似する関係を指して、２つの管楽器が近似しているという。なお、分岐管２１ａは、テーパー管１２２ａを近似する形状に限られるものではない。
【００３６】
図６（ｂ）に戻る。主管部２２ａは、開口部２２ａ１に近い側から側壁に開口する音孔２５ａ１，２５ａ２，２５ａ３，２５ａ４，２５ａ５，２５ａ６，２５ａ７（以下、区別しない場合は「音孔２５ａ」という。）を有する。音孔２５ａは、演奏者の操作によって開閉される。音孔２５ａは、開閉される音孔２５ａの組み合わせに応じて主管部２２ａ内
部で共鳴する気柱の長さを変化させて所望の音高を得る。本実施形態においては、音孔２５ａが、本発明に係る「音高調整部」に相当する。このため、演奏者が管楽器１０ａを演奏しながら音孔２５ａを操作して開閉すると、分岐管２１ａ内部で共鳴する音の波長が変化し、管楽器１０ａが発音する音高が変化する。
【００３７】
管楽器１０ａは、開閉する音孔２５ａの組み合わせに応じてあらかじめ設定された高さの音（以下、「設定音」という。）を発音する。例えば、演奏者が、音孔２５ａ１〜２５ａ３を開いて音孔２５ａ４〜２５ａ７を閉じた状態に操作して管楽器１０ａを演奏すると、管楽器１０ａは、Ｆの音を発音する。この状態を、音孔２５ａ３まで開いた状態で演奏するといい、音孔２５ａ３の設定音がＦに設定されているという。これと同様に、音孔２５ａ１，２５ａ２，２５ａ３，２５ａ４，２５ａ５，２５ａ６，２５ａ７は、設定音がそれぞれＤ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ａ，Ｂ，Ｃに設定されている。各音孔２５ａは、副管部２３ａの終端部が開口した状態で、各々の設定音の音高で発音されるような配置と大きさとで形成されている。なお、これら設定音は一例であり、各音孔２５ａに他の音が設定されてもよいし、他の開閉の組み合わせに対して音が設定されてもよい。また、音孔２５ａの個数、配置または大きさなどは管楽器に発音させる音や音域に応じて定めればよい。
【００３８】
＜第２実施形態＞
図７は、テーパー率の異なるテーパー管１２２ｂを備える管楽器１００ｂの断面図である。管楽器１００ｂは、管体１２０ｂとマウスピース１３０ｂとで構成されている。管体１２０ｂは、真鍮等の金属またはプラスチックなどで形成されている。管体１２０ｂは、テーパー管１２２ｂとテーパー管１２２ｂに接続するテーパー管１２４ｂとで構成されている。テーパー管１２２ｂは、高さがＬｂ、上底面における断面積がＳｂ、上底面から頂点までの長さがＲｂのテーパー管である。テーパー管１２４ｂは、下底面における断面積がＳｂ、上底面における断面積がＳ２ｂである。テーパー管１２４ｂには、上底面側からマウスピース１３０ｂが装着される。
【００３９】
テーパー管１２２ｂとテーパー管１２４ｂとは、円錐形の広がり方が異なっている。具体的には、テーパー管１２２ｂのテーパー率は、テーパー管１２４ｂのテーパー率よりも小さい。テーパー管１２４ｂのテーパー率は、テーパー管１２４ｂの上底面の直径を、上底面から頂点までの長さＲ２ｂで除して求められる。また、テーパー管１２２ｂのテーパー率は、テーパー管１２２ｂの上底面の直径を、上底面から頂点までの長さＲｂで除して求められる。
【００４０】
図８は、第２実施形態に係る管楽器１０ｂの管体２０ｂを説明する図である。図８では、管楽器１０ａと同じではないが対応する構成の符号のａをｂに変えて示す。この構成においては、同じ特徴の説明は省略し、異なる特徴についてのみ説明する。図８は、管楽器１０ｂの断面図である。管楽器１０ｂは、テーパー管およびストレート管が接続して構成されている管体２０ｂとマウスピース３０ａに対応するマウスピース３０ｂとを含んで構成されている。管体２０ｂは、分岐管２１ａに対応する分岐管２１ｂと吹込部２４ｂとで構成されている。
【００４１】
吹込部２４ｂは、テーパー管の下底面側に中空の接続部２４ｂ１を有し、テーパー管の上底面側に開口する開口部２４ｂ２を有する。接続部２４ｂ１の断面積はＳｂで、開口部２４ｂ２の断面積はＳ２ｂである。断面積Ｓｂは断面積Ｓ２ｂより大きく、接続部２４ｂ１の半径は開口部２４ｂ２の半径よりも大きい。吹込部２４ｂは、断面積の大きい接続部２４ｂ１側で分岐管２１ｂと接続している。吹込部２４ｂは、断面積の小さい開口部２４ｂ２側にマウスピース３０ｂが装着されている。吹込部２４ｂとマウスピース３０ｂとの間には、コルク４０ｂが装着されて隙間を埋めている。吹込部２４ｂに装着されたマウスピース３０ｂは着脱可能である。吹込部２４ｂは、マウスピース３０ｂを着脱する着脱部
２４ｂ３を有する。このように構成されることで、１つの吹込部２４ｂから吹き込まれた空気が主管部２２ｂおよび副管部２３ｂを流れる。
【００４２】
管楽器１０ｂは、テーパー管の吹込部２４ｂを備えているため、吹込部をストレート管とした場合に比べて、演奏者にテーパー管の吹込部を有する管楽器に似た吹奏感を与えることができる。また、この吹込部の長さを調節することにより、演奏者が感じる吹き込む息に対する抵抗感を調節することもできる。さらに、管楽器１０ｂは、テーパー率の異なるテーパー管を備える管楽器の音を再現することもできる。以下、その説明をする。
【００４３】
管楽器１０ｂにおいては、開口部２２ｂ１から副管部２３ｂの中心線Ｄｂまでの距離がＬｂである。ここで、主管部２２ｂにおいて開口部２２ｂ１のみが開口した状態であり、副管部２３ｂの長さがＨ×Ｒｂで断面積がＨ×Ｓｂである場合には、分岐管２１ｂは、上底面から頂点までの距離がＲｂ、上底面の断面積がＳｂおよび上底面と下底面との距離がＬｂであるテーパー管に近似される。Ｈは、上述の式（６）で示した正の定数である。また、吹込部２４ｂはテーパー管１２４ｂと同じ形状である。以上のとおり構成されることで、管楽器１０ｂは、テーパー率の異なるテーパー管を有する管楽器１００ｂの音を再現することができる。なお、分岐管２１ｂは、テーパー管１２２ｂを近似する形状に限られるものではない。
【００４４】
＜第３実施形態＞
図９は、第３実施形態に係る管楽器１０ｃの管体２０ｃを説明する図である。図９は、管楽器１０ｃの断面図である。図９では、管楽器１０ａと同じ構成には、同一の符号を用いて説明を省略する。また、管楽器１０ａの部分と寸法や数量のみ異なり同じ特徴を有する部分は、対応する管楽器１０ａの部分を示し説明を省略する。管楽器１０ｃは、主管部２２ｃの接続部２２ｃ２付近にオクターブ孔２６ｃが設けられている。オクターブ孔２６ｃを閉じた状態で演奏されると、管体２０ｃ内部に音孔２５ａの設定音に応じた波長の定在波が生じる。ここで、オクターブ孔２６ｃを開いて管楽器１０ｃが演奏されると、管体２０ｃ内部の定在波が影響を受けて波長が半分となる定在波に変化し、音孔２５ａにおける設定音の１オクターブ上の音を発音することができる。
【００４５】
＜第４実施形態＞
図１０は、第４実施形態に係る管楽器１０ｄの管体２０ｄを説明する図である。図１０は、管楽器１０ｄの断面図である。図１０では、管楽器１０ａと同じ構成には、同一の符号を用いて説明を省略する。また、管楽器１０ａの部分と寸法や数量のみ異なり同じ特徴を有する部分は、対応する管楽器１０ａの部分を示し説明を省略する。管体２０ｄは、主管部２２ａ、副管部２３ｄおよび吹込部２４ａを備える。管体２０ｄは、主管部２２ａの接続部２２ａ２付近にオクターブ孔２６ｄを有する。副管部２３ｄは、ストレート管状に形成され、一方の端部で主管部２２ａと接続し、他方側の端部は開口している。主管部２２ａおよび副管部２３ｄの内部の空間は接続している。副管部２３ｄは、演奏者によって操作されると開閉する開閉孔２７ｄを側壁に有する。開閉孔２７ｄは、副管部２３ｄの主管部２２ａ側の端部から長さＬｄの位置に設けられている。ここで、副管部２３ｄの中心線Ｄｄと音孔２５ａとの間の距離をＬｔ（以下、「音孔距離Ｌｔ」という。）とする。例えば、音孔２５ａ７と中心線Ｄｄとの間の距離はＬｔ７という。音孔距離Ｌｔは、主管部２２ａ内部の共鳴する気柱の長さを表わしている。
【００４６】
ここで、管楽器１０ｄでは、各音孔２５ａまでを開いた状態で演奏したときに、管体２０ｄにおける偶数次モードの共鳴が強い場合と弱い場合とがある。例えば、音孔２５ａ１〜２５ａ５は前者である。この場合、オクターブ孔２６ｄを開くことで各音孔２５ａに設定された設定音の１オクターブ上の音が容易に得られる。一方、音孔２５ａ６〜２５ａ７は、音孔距離Ｌｔが副管部２３ｄの長さに対して短いため、管体２０ｄにおける偶数次モ
ードの共鳴が弱くなる。さらに、第２次モードの共鳴周波数が第１次モードの共鳴周波数の１オクターブ上となる第１次モードの２倍の周波数に比べて高くなる。このため、演奏者が、オクターブ孔２６ｄおよび音孔２５ａ６または２５ａ７までを開いた状態で管楽器１０ｄを演奏する場合、設定音の１オクターブ上の音を発音させることは困難である。また、発音されたときも音高が高くなって他の音域における音色とは差異が生じる。
【００４７】
演奏者は、音孔２５ａ６または２５ａ７に設定された設定音の１オクターブ上の音を発音させる場合、オクターブ孔２６ｄおよび開閉孔２７ｄを開いた状態で管楽器１０ｄを演奏する。この場合、開閉孔２７ｄを閉じた状態で演奏する場合に比べて、副管部２３ｄ内部の共鳴する気柱の長さは短くなる。このように、開閉孔２７ｄは、開閉孔２７ｄの開閉に応じて副管部２３ｄ内部の共鳴する気柱の長さを変化させる。本実施形態においては、開閉孔２７ｄが、本発明に係る「副管変化部」に相当する。このとき、副管部２３ｄは、長さがＬｄの副管部と概ね同じ働きをする。このため、音孔距離Ｌｔが副管部の長さＬｄに対して短い状態ではなくなり、管体２０ｄにおける偶数次モードの共鳴が強くなる。管楽器１０ｄは、全ての音孔２５ａに設定された設定音の音域で１オクターブ上の音の発音が容易となり、好適な音高や音色で発音される。
【００４８】
演奏者が、オクターブ孔２６ｄを閉じた状態で演奏する場合、管楽器１０ｄは、各音孔２５ａに設定された設定音を発音する。この場合に開閉孔２７ｄを開閉すると、発音される音の音色が変化する。以上のとおり構成することで、管楽器１０ｄは、副管部２３ｄに設けられた開閉孔２７ｄを操作することによって演奏の途中で音高や音色を変化させることができる。なお、管楽器１０ｄは、１オクターブ上の発音を指示する指示部をさらに備え、この指示部の指示内容、および音孔２５ａの開閉状態に応じて、オクターブ孔２６ｄおよび開閉孔２７ｄのいずれか一方または双方を開閉させる開閉部をさらに備え付けてもよい。また、開閉孔２７ｄは、複数個設けられてもよい。この場合、演奏者は、音孔２５ａの開閉状態に応じて、副管部２３ｄ内部で共鳴する気柱の長さが好適となるように開閉孔２７ｄの各々を開閉させた状態で演奏すればよい。もしくは、副管部２３ｄの終端部を閉じた状態とし、副管部の途中に設けられた複数の開閉孔２７ｄのうち、一つ以上の任意の音孔を開けることで同様の効果を得てもよい。すなわち、副管部２３ｄは、終端部もしくは一部が開口した状態であればよい。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は他の形態でも実施可能である。＜変形例１＞
上述した第１、３、４実施形態においては、テーパー管状の吹込部２４ａを用いたが、ストレート管状の吹込部を用いてもよい。この場合、管体はいずれもストレート管状の主管部、副管部および吹込部で構成される。この管体を有する管楽器は、図４に示すテーパー管１２２ａならびに１２４ａを有する管楽器を近似する。
【００５０】
図１１は、変形例１に係る管楽器１０ｅの断面図である。図１１では、管楽器１０ａと同じ構成には、同一の符号を用いて説明を省略する。また、図１１では、管楽器１０ａと同じではないが対応する構成の符号のａをｅに変えて示す。この構成においては、同じ特徴の説明は省略し、異なる特徴についてのみ説明する。管楽器１０ｅは、ストレート管が接続して構成されている管体２０ｅとマウスピース３０ｅとで構成されている。管体２０ｅは、真鍮等の金属で形成されている。管体２０ｅは、ストレート管状の吹込部２４ｅを備える。吹込部２４ｅには、吹込部２４ｅの外側の面を覆う形に形成されているコルク４０ｅが接着されている。吹込部２４ｅは、コルク４０ｅを介してマウスピース３０ｅが装着されている。吹込部２４ｅは、マウスピース３０ｅ側に開口する開口部２４ｅ２を有する。コルク４０ｅが接着された吹込部２４ｅに装着されたマウスピース３０ｅは着脱可能である。吹込部２４ｅのマウスピース３０ｅを着脱する部分を着脱部２４ｅ３という。なお、マウスピース３０ｅは管体２０ｅに固定してもよい。
【００５１】
吹込部２４ｅは、開口部２４ｅ２の反対側の端部に接続部２４ｅ１を有する。接続部２４ｅ１の断面積はＳａである。吹込部２４ｅは、接続部２４ｅ１と主管部２２ａの接続部２２ａ２とを向かい合わせて分岐管２１ａに接続されている。以上のとおり構成されている管楽器１０ｅは、図４に示すテーパー管１２２ａに吹込部２４ｅと同じ形状の吹込部を接続した管楽器を近似する。このように、吹込部は、テーパー管状、ストレート管状など管状であればよい。なお、吹込部は、一部をテーパー管状、一部をストレート管状としてこれらが接続された形状であってもよい。
【００５２】
図３０は、変形例１に係る管楽器１０ｅ全体の音響特性を説明する図である。図３０中の線Ｄは、上述した第１実施形態における図６（ｂ）に示すような吹込部２４ａ以降を分岐管２１ａとして近似し、音孔２５ａをすべて閉じた場合の入力インピーダンスカーブである。図３０中の線Ｅは、変形例１における図１１に示すように吹込部２４ａをストレート管（吹込部２４ｅ）に置き換えて近似し、音孔をすべて閉じた場合の入力インピーダンスカーブである。
これらを比較すると、変形例１（線Ｅ）では、吹込部２４ｅがストレート管のような単純形状ではあるが、図６（ｂ）のように吹込部２４ａ以降で分岐する実施形態（線Ｄ）とほぼ同等の入力インピーダンスカーブとなっているので、変形例１における管楽器１０ｅは、図６（ｂ）の管楽器１０ａと同様、良好な音響特性を持つことがわかる。
このように着脱部を含む吹込部の形状をストレート管とすることにより、所望の音響的特性を極力満足させながら楽器の製造を簡単とすることができる。
【００５３】
＜変形例２＞
上述した実施形態においては、管楽器に１枚の薄片状のリードを有するシングルリードのマウスピースを用いたが、ダブルリードまたはリップリードのマウスピースを用いてもよい。以下、図を用いて変形例２を適用した管楽器の例を示す。
【００５４】
図１２は、リップリードのマウスピースを備える管楽器１００ｆを説明する図である。図１２は、管楽器１００ｆの断面図である。管楽器１００ｆは、管体１２０ｆとマウスピース１３０ｆおよびマウスピース取付部品１３２ｆで構成されている。管体１２０ｆにマウスピース取付部品１３２ｆが接着される。管体１２０ｆとマウスピース１３０ｆおよびマウスピース取付部品１３２ｆは、真鍮等の金属で形成されている。管体１２０ｆは、テーパー管１２２ｆとテーパー管１２２ｆに連続するテーパー管１２４ｆとで構成されている。すなわち、テーパー管１２２ｆ，１２４ｆは、それぞれが管体１２０ｆの一部である。テーパー管１２２ｆは、高さがＬｆ、上底面の断面積がＳｆ、上底面から頂点までの長さがＲｆとなるテーパー管である。テーパー管１２４ｆは、高さがＬ２ｆ、上底面の断面積がＳ２ｆ、下底面の断面積がＳｆ、上底面から頂点までの長さがＲ２ｆとなるテーパー管である。この例においては、テーパー管１２２ｆのテーパー率に比べてテーパー管１２４ｆのテーパー率の方が小さくなっている。
【００５５】
図１３は、変形例２に係る管楽器１０ｆの管体２０ｆを説明する図である。図１３では、管楽器１００ｆと同じ特徴を有する構成については、対応する構成の符号の百の位を除いて示し、その特徴の説明を省略する。図１３は、管楽器１０ｆの断面図である。管楽器１０ｆは、テーパー管およびストレート管が接続して構成されている管体２０ｆとマウスピース３０ｆとで構成されている。管体２０ｆは、真鍮等の金属で形成されている。管体２０ｆは、テーパー管状の吹込部２４ｆを備える。吹込部２４ｆは、テーパー管の下底面側に中空の接続部２４ｆ１を有し、テーパー管の上底面側に開口する開口部２４ｆ２を有する。接続部２４ｆ１の断面積はＳｆで、開口部２４ｆ２の断面積はＳ２ｆである。断面積Ｓｆは断面積Ｓ２ｆより大きい。
【００５６】
吹込部２４ｆは、開口部２４ｆ２側にマウスピース３０ｆを装着する着脱部２４ｆ３を有する。着脱部２４ｆ３には、マウスピース取付部品３２ｆが取り付けられる。マウスピース３０ｆは、マウスピース取付部品３２ｆに嵌め込まれて位置を固定される。マウスピース３０ｆは、演奏者が唇を当てて息を吹き込む管楽器の部品である。マウスピース３０ｆは、真鍮等で形成されている。演奏者がマウスピース３０ｆに当てた唇を振動させて生じる空気の振動は管楽器１０ｆの音源となる。マウスピース３０ｆは、この空気の振動を吹込部２４ｆに入力する。管楽器１０ｆにおいては、着脱部２４ｆ３と副管部２３ｆとが異なる位置にあるため、図３のマウスピース３００のようにマウスピース３０ｆに開口部を形成する必要がない。このため、着脱部２４ｆ３には、通常のトランペット等に用いられるマウスピースを着脱することができる。
【００５７】
管体２０ｆは、ストレート管状の主管部２２ｆとストレート管状の副管部２３ｆとに分岐した分岐管２１ｆを備える。主管部２２ｆは、両端の一方に開口する開口部２２ｆ１を有し、他方に中空の接続部２２ｆ２を有する。主管部２２ｆは、接続部２２ｆ２側の端部の側面で副管部２３ｆと接続されている。副管部２３ｆは、一方の端部で主管部２２ｆと接続し、他方の端部は開口している。主管部２２ｆおよび副管部２３ｆの内部の空間は接続している。すなわち、接続部２２ｆ２は、分岐管２１ｆが主管部２２ｆと副管部２３ｆとに分岐している部分に位置する。分岐管２１ｆは、接続部２２ｆ２と接続部２４ｆ１とを向かい合わせて吹込部２４ｆと接続されている。開口部２２ｆ１から副管部２３ｆの中心線Ｄｆまでの距離がＬｆである。ここで、分岐管２１ｆが、上底面から頂点までの距離がＲｆ、上底面の断面積がＳｆであるテーパー管を近似するため、副管部２３ｆは、長さがＨ×Ｒｆで断面積がＨ×Ｓｆとなるように形成されている。Ｈは、上述の式（６）で示した正の定数である。
【００５８】
以上のように構成されることで、管楽器１０ｆは、リップリードのマウスピースおよびテーパー率の異なる２つの円錐形を連続させた形状の共鳴管を備える管楽器１００ｆを近似した音色で発音することができる。なお、本実施の形態では、吹込部はテーパー管による例を示したが、ストレート管で実現してもよい。また、本実施の形態では、ストレート管の主管部と副管部の組み合わせによる例を示したが、どちらか一方、あるいは両方をテーパー管で実現してもよい。
【００５９】
＜変形例３＞
上述した第３実施形態においては、主管部２２ｃにオクターブ孔２６ｃを配置したが、管体２０ｃの他の箇所に設けてもよい。例えば、副管部の長さに比べて音孔距離Ｌｔ７が短い場合、第２モードの定在波の節は、副管部２３ａ内部にできる。この場合、音孔２５ａ７に設定された設定音の１オクターブ上の音は、主管部２２ｃの開口部２２ｃ２付近に配置されたオクターブ孔２６ｃを開けても発音させることができない。この場合、副管部にオクターブ孔を設けてもよい。また、主管部および副管部の両方にオクターブ孔を設けてもよい。
【００６０】
図１４は、変形例３に係る管楽器１０ｇの管体２０ｇを説明する図である。図１４は、管楽器１０ｇの断面図である。図１４では、管楽器１０ｃと同じ構成には、同一の符号を用いて説明を省略する。管楽器１０ｇは、主管部２２ａの吹込部２４ａ側の側面にオクターブ孔２６ｇを有する。管楽器１０ｇは、副管部２３ｇの側面にオクターブ孔２６ｇ２を有する。管楽器１０ｇは、オクターブ孔２６ｇ，２６ｇ２を閉じた状態で演奏されると、管体２０ｇ内部に音孔２５ｇの設定音に応じた波長の定在波が生じる。オクターブ孔２６ｇ２を閉じた状態で、オクターブ孔２６ｇを開いた状態で演奏されると、管楽器１０ｇは、音孔２５ａ１〜２５ａ７に設定されている設定音の１オクターブ上の音を発音する。一方、オクターブ孔２６ｇ２を開いた状態で、オクターブ孔２６ｇを閉じた状態で演奏されると、管楽器１０ｇは、音孔２５ａ７に設定されている設定音の１オクターブ上の音を発
音する。以上のように構成することで、管楽器１０ｇは、副管部の長さに比べて音孔の有効距離が短い場合でも、オクターブ孔を操作することでこの音孔に設定されている設定音の１オクターブ上の音を発音することができる。
【００６１】
＜変形例４＞
上述した第３実施形態または変形例３においては、主管部２２ｃまたは副管部２３ｇにそれぞれオクターブ孔２６ｃならびに２６ｇ２を設けたが、管体２０ｃならびに２０ｇの他の箇所に設けてもよい。例えば、吹込部２４ａの長さに比べて音孔距離Ｌｔ７が短い場合、第２モードの定在波の節は、吹込部２４ａ内部にできる。この場合、音孔２５ａ７の設定音Ｃは、主管部２２ｃの開口部２２ｃ２付近に配置されたオクターブ孔２６ｃを開けても発音させることができない。この場合、吹込部にオクターブ孔を設けてもよい。また、主管部および吹込部または主管部、副管部および吹込部にオクターブ孔を設けてもよい。
【００６２】
図１５は、変形例４に係る管楽器１０ｈの管体２０ｈを説明する図である。図１５は、管楽器１０ｈの断面図である。管楽器１０ｈは、テーパー管およびストレート管が接続して構成されている管体２０ｈとマウスピース３０ｈとで構成されている。管体２０ｈは、真鍮等の金属で形成されている。管体２０ｈは、テーパー管状の吹込部２４ｈを備える。吹込部２４ｈは、テーパー管の下底面側に中空の接続部２４ｈ１を有し、テーパー管の上底面側に開口する開口部２４ｈ２を有する。接続部２４ｈ１の断面積はＳｈで、開口部２４ｈ２の断面積はＳ２ｈである。断面積Ｓｈは断面積Ｓ２ｈより大きく、接続部２４ｈ１の半径は開口部２４ｈ２の半径よりも大きい。吹込部２４ｈには、半径の小さい開口部２４ｈ２側にマウスピース３０ｈが装着されている。
【００６３】
吹込部２４ｈとマウスピース３０ｈとの間には、コルク４０ｈが装着されて隙間を埋めている。吹込部２４ｈに装着されたマウスピース３０ｈおよびコルク４０ｈは着脱可能である。吹込部２４ｈは、マウスピース３０ｈを着脱する着脱部２４ｈ３を有する。なお、マウスピース３０ｈは管体２０ｈに固定してもよい。ここで、断面積Ｓｈは、管楽器１０ａにおける断面積Ｓａよりも大きいものとする。この場合、吹込部２４ｈは、管楽器１０ａにおける吹込部２４ａよりも大きく、マウスピース３０ｈは、マウスピース３０ａよりも大きく、吹込部２４ｈは、吹込部２４ａに比べて開口部２４ｈ２と接続部２４ｈ１とが離れている。このため、管楽器１０ａに比べて接続部２４ｈ１とマウスピース先端（マウスピース３０ｈの吹込部２４ｈと接続されていない側の端部）までが離れている。吹込部２４ｈは、着脱部２４ｈ３よりも接続部２４ｈ１側の側面にオクターブ孔２６ｈが設けられている。
【００６４】
管体２０ｈは、ストレート管状の主管部２２ｈとストレート管状の副管部２３ｈとに分岐した分岐管２１ｈを備える。主管部２２ｈは、両端の一方に開口する開口部２２ｈ１を有し、他方に中空の接続部２２ｈ２を有する。主管部２２ｈは、接続部２２ｈ２側の端部の側面で副管部２３ｈと接続されている。副管部２３ｈは、一方の端部で主管部２２ｈと接続し、他方の端部は開口している。主管部２２ｈおよび副管部２３ｈの内部の空間は接続している。すなわち、接続部２２ｈ２は、分岐管２１ｈが主管部２２ｈと副管部２３ｈとに分岐している部分に位置する。分岐管２１ｈは、接続部２２ｈ２と接続部２４ｈ１とを向かい合わせて吹込部２４ｈと接続されている。開口部２２ｈ１から副管部２３ｈの中心線Ｄｈまでの距離がＬｈである。ここで、分岐管２１ｈが、上底面から頂点までの距離がＲｈ、上底面の断面積がＳｈであるテーパー管を近似するため、副管部２３ｈは、長さがＨ×Ｒｈで断面積がＨ×Ｓｈとなるように形成されている。Ｈは、上述の式（６）で示した正の定数である。
【００６５】
以上のとおり構成されていることで、管楽器１０ｈは、オクターブ孔２６ｈを開いて演
奏されると、音孔２５ｈに設定されている設定音の１オクターブ上の音を発音することができる。上述のとおり、分岐管を有する管楽器においては、オクターブ孔を主管部、副管部または吹込部における分岐管が共鳴する気柱の長さに応じた位置に配置すればよい。この場合、オクターブ孔は、音孔２５ｈ（音高調整部）によって変化する共鳴する気柱の長さがあらかじめ定められた長さよりも短くなる場合に吹込部２４ｈまたは副管部２３ｈに設けられればよい。また、オクターブ孔が複数ある場合、これらのオクターブ孔の開閉を指示する指示部と、この指示部および音孔２５ｈ（音高調整部）の状態に応じてオクターブ孔を開閉する開閉部を設けてもよい。
【００６６】
＜変形例５＞
上述した第４実施形態においては、開閉孔２７ｄを操作することで管楽器１０ｄの音高や音色を演奏途中で変化させたが、副管部の長さを変化させることで管楽器１０ｄの音高や音色を演奏途中で変化させてもよい。
【００６７】
図１６は、変形例５に係る管楽器１０ｉの管体２０ｉを説明する図である。図１６では、管楽器１０ａと同じ構成には、同一の符号を用いて説明を省略する。管体２０ｉは、主管部２２ａの接続部２２ａ２付近にオクターブ孔２６ｉを有する。副管部２３ｉは、主管部２２ａに固定される固定部２３ｉ１を有する。固定部２３ｉ１は、真鍮等でストレート管状に形成されている。副管部２３ｉには、真鍮等で形成されたストレート管状のスライド管２３ｉ２が設けられている。スライド管２３ｉ２は、固定部２３ｉ１の内側に差し込まれてあらかじめ定められた範囲を移動する。図１６（ａ）では、副管部２３ｉの長さがＨ×Ｒａとなる位置にスライド管２３ｉ２が位置している。図１６（ｂ）では、スライド管２３ｉ２が移動し、副管部２３ｉの長さがＬｉとなる位置にスライド管２３ｉ２が位置している。スライド管２３ｉ２は、移動して副管部２３ｉ内部の共鳴する気柱の長さを変化させる。本変形例においては、固定部２３ｉ１およびスライド管２３ｉ２が、本発明に係る「副管変化部」に相当する。
【００６８】
例えば、演奏者が、図１６（ａ）の状態に管楽器１０ｉを操作してオクターブ孔２６ｉを開いて演奏する。この場合、音孔２５ａ６または２５ａ７の設定音の音域においては、上述の通り、管体２０ｄにおける偶数次モードの共鳴が弱くなり、第２次モードの共鳴周波数は第１次モードの１オクターブ上に相当する第１モードの２倍の共鳴周波数に比べて大幅に高くなる。演奏者がスライド管２３ｉ２を操作して管楽器１０ｉを図１６（ｂ）の状態にすると、副管部２３ｉ内部の共鳴する気柱の長さは図１６（ａ）の状態に比べて短く変化する。このとき、音孔距離Ｌｔは、副管部２３ｉの長さＬｉに対して十分長くなり、管体２０ｉにおける偶数次モードの共鳴が強くなる。これにより、管楽器１０ｉは、全ての音孔２５ａに設定された設定音の音域で１オクターブ上の音の発音が容易となり、好適な音高や音色で発音される。以上のとおり構成することで、管楽器１０ｉは、副管部２３ｉに設けられたスライド管２３ｉ２を操作されることで演奏の途中で音高や音色を調整することができる。
【００６９】
また、副管部は、後述の変形例６で記載の迂回管を有する迂回部を備えてもよい。この場合、迂回部は、副管部内部の経路を迂回管へ経由させるか否かを切り替える。迂回部は、この経由の有無を切り替えて副管部内部の共鳴する気柱の長さを変化させる。これにより、主管部内部の共鳴する気柱の長さが副管部内部の共鳴する気柱の長さに対して短い状態となることがなくなり、管楽器が発音する全ての設定音の音域で１オクターブ上の音の発音が容易となり、好適な音高や音色で発音される。
【００７０】
また、副管部は、その内径を変化させることができる構成とし、副管部内部の共鳴する気柱の振幅を変化させてもよい。内径を変化させる構成としては、例えば、副管部内部に内径が小さくなるようにインナーチューブを嵌め込むことができる構成にすればよい。こ
のように構成することで、音色を調整することができる。
【００７１】
＜変形例６＞
上述した実施形態においては、音孔によって発音される音高を変化させたが、迂回部を用いて音高を変化させてもよい。例えば、トランペットなどで用いられる迂回部を用いる。以下、図を用いて変形例６を適用した管楽器の一例を説明する。
【００７２】
図１７は、変形例６に係る管楽器１０ｊの平面図である。図１７では、管楽器１０ａと同じ構成には、同一の符号を用いて説明を省略する。図１７では、管楽器１０ａの部分と寸法や数量のみ異なり同じ特徴を有する部分は、対応する管楽器１０ａの部分を示し説明を省略する。管楽器１０ｊは、ストレート管状の管体が接続されている管体２０ｊとマウスピース３０ａとで構成されている。管体２０ｊは、ストレート管状の主管部２２ｊ、副管部２３ａに対応する副管部２３ｊおよび吹込部２４ａに対応する吹込部２４ｊを備える。管楽器１０ｊは、管楽器１０ａに比べて、主管部２２ｊの長さが長く、断面積が小さく形成されている。すなわち、管楽器１０ｊは、管楽器１０ａに比べると上底面が細く長いテーパー管を有する管楽器を近似している。
【００７３】
主管部２２ｊは、迂回部２８ｊ１，２８ｊ２，２８ｊ３，２８ｊ４，２８ｊ５，２８ｊ６，２８ｊ７（以下、区別しない場合は「迂回部２８ｊ」という。）を有する。迂回部２８ｊは、主管部２２ｊ内部の空間が形成する経路（以下、「主管経路」という。）に比べて長く迂回する経路（以下、「迂回経路」という。）を有する迂回管を備える。また迂回部２８ｊは、演奏者が迂回操作を行うための迂回キーと、この操作に連動して経路を切り替えるバルブを備える。迂回キーが操作されると迂回バルブ（図ではロータリーバルブ）を移動（回転）させて主管経路の迂回経路への経由の有無を切り替える。すなわち、迂回部２８ｊは、主管部２２ｊ内部で共鳴する気柱の長さを変化させて所望の音高を得る。本実施形態においては、迂回部２８ｊが、本発明に係る「音高調整部」に相当する。このため、演奏者が管楽器１０ｊを演奏しながら迂回部２８ｊを操作して主管経路と迂回経路とを切り替えると、分岐管２１ｊ内部で共鳴する音の波長が変化し、管楽器１０ｊが発音する音高が変化する。迂回部２８ｊは、各々が操作されたときにあらかじめ設定された音高となるように設計されている。主管部２２ｊには、全音トリルキーＴＣ１および半音トリルキーＴＣ２（以下、区別しない場合は「トリルキーＴＣ」という。）が備えられている。トリルキーＴＣは、迂回部２８ｊの迂回キーがどの操作状態であっても、操作すると全音または半音が変化する。
【００７４】
なお、迂回部は、従来の木管楽器の運指操作と整合性を取るために、操作されていないときに主管部の内部の空間が迂回経路を通るように構成されてもよい。この場合、演奏者が迂回部を操作すると迂回させていた主管部内部の空間が短く接続されて気柱の長さが短くなり、発音される音高が高くなる。また、迂回部を副管部に備えて、演奏中に副管部内部の共鳴する気柱の長さを変化させるように構成してもよい。この場合、この迂回部は、本発明に係る「副管変化部」に相当する。
迂回部２８ｊによって音高を操作する管楽器１０ｊは、演奏時に音孔を開くことがないため、開口部２２ｊ１および開口部２３ｊ１にミュートを設置すると静音演奏または消音演奏を実現できる。なお、他の実施例または変形例においても、ミュートを適用してもよい。
なお、図１７では、フレンチホルンなどの金管楽器に用いられるロータリーバルブによる経路の切替機構を用いたが、通常のトランペットなどの金管楽器に用いられるピストンバルブによる経路の切替機構を用いてもよい。
【００７５】
＜変形例７＞
上述した実施形態においては、主管部に設けた音孔によって音高を変化させたが、主管
部に設けた移動するストレート管によって音高を変化させてもよい。例えば、トロンボーンなどで用いられるスライド管を設けてもよい。
【００７６】
図１８は、変形例７に係る管楽器１０ｋの管体２０ｋを説明する図である。図１８では、管楽器１０ａと同じ構成には、同一の符号を用いて説明を省略する。管体２０ｋは、主管部２２ｋおよび副管部２３ａで構成される分岐管２１ｋと吹込部２４ａとで構成されている。主管部２２ｋは、副管部２３ａおよび吹込部２４ａと接続して固定される固定部２２ｋ３を有する。固定部２２ｋ３は、真鍮等でストレート管状に形成されている。主管部２２ｋには、真鍮等で形成されたストレート管状のスライド管２２ｋ４が設けられている。スライド管２２ｋ４は、固定部２２ｋ３の内側に差し込まれてあらかじめ定められた範囲を移動する。スライド管２２ｋ４は、固定部２２ｋ３とは反対の端部に開口する開口部２２ｋ１を有する。管体２０ｋは、主管部２２ｋの開口部２２ｋ２付近にオクターブ孔２６ｋを有する。
【００７７】
図１８（ａ）では、主管部２２ｋの長さがＬａとなる位置にスライド管２２ｋ４が位置している。図１８（ｂ）では、スライド管２２ｋ４が移動し、主管部２２ｋの長さがＬｋとなる位置にスライド管２２ｋ４が位置している。以上のとおり構成されることで、固定部２２ｋ３およびスライド管２２ｋ４は、主管部２２ｋの長さを変化させて主管部２２ｋ内部で共鳴する気柱の長さを変化させて所望の音高を得る。このため、演奏者が管楽器１０ｋを演奏しながらスライド管２２ｋ４を操作して主管部２２ｋの長さを変化させると、分岐管２１ｋ内部で共鳴する音の波長が変化し、管楽器１０ｋが発音する音高が変化する。本変形例においては、固定部２２ｋ３およびスライド管２２ｋ４が、本発明に係る「音高調整部」に相当する。この構成によれば、従来のサックスなどの木管楽器は、音高が飛び飛びにしか演奏できなかったのに対し、金管楽器のトロンボーンのように音高を連続して演奏するポルタメント奏法に対応できるというメリットがある。
【００７８】
＜変形例８＞
上述した実施形態においては、管軸方向が直線状の真っ直ぐなストレート管を用いたが、管体が曲がったストレート管を用いてもよい。例えば、主管部、副管部または吹込部のいずれかに曲がったストレート管を用いてもよい。なお、そのうちの複数に曲がったストレート管を用いてもよい。
【００７９】
図１９は、変形例８に係る管楽器１０ｍの管体２０ｍを説明する図である。図１９では、管楽器１０ａと同じ構成には、同一の符号を用いて説明を省略する。管体２０ｍは、主管部２２ｍ、副管部２３ｍおよび吹込部２４ａを備えている。主管部２２ｍおよび副管部２３ｍは、分岐する分岐管２１ｍを構成している。主管部２２ｍおよび副管部２３ｍは、回転軸が曲線状のストレート管である。主管部２２ｍは、一方の端部に開口する開口部２２ｍ１を有し、他方側に中空の接続部２２ｍ２を有する。主管部２２ｍは、接続部２２ｍ２において吹込部２４ａと接続している。主管部２２ｍの断面積はＳａである。すなわち、接続部２２ｍ２における断面積はＳａである。主管部２２ｍは、接続部２２ｍ２側の端部の側面で副管部２３ｍと接続されている。主管部２２ｍは、接続部２２ｍ２における断面の中心から開口部２２ｍ１における断面の中心を結ぶ中心線２２Ｌｍの長さが長さＬａとなっている。
【００８０】
副管部２３ｍは、一方の端部に開口する開口部２３ｍ１を有し、他方側に中空の接続部２３ｍ２を有する。副管部２３ｍは、接続部２３ｍ２において主管部２２ｍと接続している。主管部２２ｍおよび副管部２３ｍの内部の空間は接続している。すなわち、接続部２２ｍ２は、分岐管２１ｍが主管部２２ｍと副管部２３ｍとに分岐した部分に位置する。副管部２３ｍは、接続部２３ｍ２における断面の中心から開口部２３ｍ１における断面の中心を結ぶ中心線２３Ｌｍの長さが長さＨ×Ｒａとなっている。分岐管２１ｍは、接続部２
２ｍ２と接続部２４ａ１とを向かい合わせて吹込部２４ａと接続されている。以上のとおり構成されることで、管楽器１０ｍは、よりコンパクトに、図４に示した管楽器１００ａの音高や音色を再現することができる。
【００８１】
＜変形例９＞
上述した実施形態および変形例に係る管楽器は、副管部を主管部の側壁に接続したが、主管部のマウスピース側の開口部と副管部の開口部とを並べて構成してもよい。この場合、主管部および副管部の形状は、円筒とは異なっていてもよい。
図３（ｂ）のような副管部がマウスピースの内部で分岐する従来の分岐管楽器では、図３（ａ）のような近似前の管楽器２００の吹込管入口部（円錐管２０４の上底面）の断面積Ｓと、主管部（ストレート管２３１）の断面積Ｓがほぼ等しいので、主管部（ストレート管２３１）の断面積Ｓと副管部（アタッチメント８０１）の断面積ＨＳの和が、吹込管入口部の断面積Ｓよりも大きくなるため、吹鳴時の抵抗は、近似前の図３（ａ）よりも小さい。吹鳴の抵抗が小さいと、音を持続させて吹鳴するロングトーン時に息が続かなくなるなどの弊害が出る場合がある。変形例９はこれを改善する例である。
【００８２】
図２０は、変形例９に係る管楽器１０ｎの管体２０ｎを説明する図である。図２０（ａ）は、管楽器１０ｎの断面図である。管楽器１０ｎは、２つの筒状の管が接続して構成されている管体２０ｎとマウスピース３０ｎとで構成されている。管体２０ｎは、真鍮等の金属で形成されている。管体２０ｎは、２本の筒状の管である主管部２２ｎおよび副管部２３ｎが接続して構成されている。主管部２２ｎは長さがＬ、中空部分の断面積がＳｎの筒状の管である。副管部２３ｎは、長さがＨ×Ｒ、中空部分の断面積がＨ×Ｓｎの筒状の管である。主管部２２ｎは、長手方向の端部に開口する開口部２２ｎ１，２２ｎ２を有する。副管部２３ｎは、長手方向の端部に開口する開口部２３ｎ１，２３ｎ２を有する。開口部２２ｎ２および開口部２３ｎ２は同じ面上に位置し、各々がマウスピース３０ｎに向いている。マウスピース３０ｎは、コルク４０ｎを差し込んで主管部２２ｎおよび副管部２３ｎと接続する。
【００８３】
図２０（ｂ）は、図２０（ａ）の切断線ＢＢにおける断面図である。主管部２２ｎの中空部分および副管部２３ｎの中空部分は、それぞれ断面が円の一部を形成し、合わせて断面積Ｓの円の形状とほぼ等しくなるように形成されている。以上のとおり構成されることで、管楽器１０ｎは、上底面の中空部分の断面積がＳ、上底面から頂点までの長さがＲのテーパー管を有する管楽器を概ね近似する。
主管部２２ｎの中空部分の断面積Ｓｎ、副管部２３ｎの中空部分の断面積Ｈ×Ｓｎの和が、図３（ａ）に示す近似前の管楽器２００の吹込部の入口部（円錐管２０４の上底面）の断面積Ｓにほぼ等しいので、この形態の管であれば、他の管の形態に比較して、他の形態で得られる効果に加えて、従来のアコースティック楽器と比較しても、吹奏感を良好に保つことができる。
【００８４】
また、管楽器１０ｎは、副管部２３ｎが主管部２２ｎに沿って配置されているため、かさばらず収容性の高い形状となっている。主管部、副管部の断面を円形とし、息が隙間から抜けてしまわないよう接続部に近い部分の隙間をコルクやゴムなどの部材で充填する構成を取ってもよい。
この例では、主管部２２ｎの中空部分の断面積Ｓｎ、副管部２３ｎの中空部分の断面積Ｈ×Ｓｎの和が、図３（ａ）に示す近似前の管楽器２００の吹込部の入口部（円錐管２０４の上底面）の断面積Ｓにほぼ等しくなるように設定したが、吹奏感を調整するため、主管部２２ｎの中空部分の断面積Ｓｎ、副管部２３ｎの中空部分の断面積Ｈ×Ｓｎの和が、図３（ａ）に示す近似前の管楽器２００の吹込部の入口部（円錐管２０４の上底面）の断面積Ｓよりも小さくなるように設定してもよい。
【００８５】
＜変形例１０＞
上述した実施形態に係る管楽器は、主管部の一方の端部には開口する開口部を設けたが、この端部にベルまたはテーパー管等のテーパー率を有する管体を設けてもよい。例えば、主管部２２ａにおいて、吹込部２４ａが接続された側とは反対側にベルを接続して構成する。この場合、発音される音の量がベルの働きにより大きくなる。また、ベルの代わりに先が狭くなる形状のテーパー管を接続して主管部を構成してもよい。この場合、発音される音の量がテーパー管の働きにより小さくなる。以上のとおり構成されることで、テーパー率を有する管体は、分岐管２１ａから外部へ出力される音の量を変化させる。
【００８６】
図２１は、変形例１０を適用した管楽器の一例を示す図である。図２１では、管楽器１０ａと同じ構成には、同一の符号を用いて説明を省略する。図２１（ａ）は、ベル５０ｐを有する管楽器１０ｐの断面図である。管楽器１０ｐは、管体２０ａ、マウスピース３０ａ、コルク４０ａおよびベル５０ｐで構成されている。ベル５０ｐは、真鍮等の金属またはプラスチックなどで形成されているテーパー率が連続的に変化するテーパー管状の管体である。ベル５０ｐは、中空部分の面積が小さい側を開口部２２ａ１側に向けて管体２０ａに接続されている。以上のとおり構成されることで、管体２０ａの内部で共鳴した音は、増幅されて外部に伝わる。
【００８７】
図２１（ｂ）は、テーパー管５０ｑを有する管楽器１０ｑの断面図である。管楽器１０ｑは、管体２０ａ、マウスピース３０ａ、コルク４０ａおよびテーパー管５０ｑで構成されている。テーパー管５０ｑは、真鍮等の金属またはプラスチックなどで形成されているテーパー率が連続的に変化するテーパー管状の管体である。テーパー管５０ｑは、中空部分の面積が大きい側を開口部２２ａ１側に向けて管体２０ａに接続されている。以上のとおり構成されることで、管体２０ａの内部で共鳴した音は、減衰されて外部に伝わる。
【００８８】
＜変形例１１＞
上述した実施形態においては、副管部は主管部の側面に接続し、吹込部が主管部における開口部とは反対側の中空の接続部と接続したが、副管部と吹込部とが接続する位置を反対にしてもよい。この場合、主管部と副管部とは、図１（ｃ）に示した管体２２０と同様の位置関係となる。
【００８９】
図２２は、変形例１１を適用した管楽器の一例を示す図である。図２２では、管楽器１０ａと同じ特徴を有する構成については、対応する構成の符号のａをｒに変えて示し、その特徴の説明を省略する。図２２は、変形例１１に係る管楽器１０ｒの断面図である。管楽器１０ｒは、管体２０ｒ、マウスピース３０ａに対応するマウスピース３０ｒおよびコルク４０ｒで構成されている。管体２０ｒは、主管部２２ａに対応する主管部２２ｒ、副管部２３ａに対応する副管部２３ｒおよびストレート管状の吹込部２４ｒとを備える。
【００９０】
副管部２３ｒは、主管部２２ｒの開口部２２ｒ１とは反対側の中空の接続部２２ｒ２において主管部２２ｒと接続している。吹込部２４ｒは、主管部２２ｒの接続部２２ｒ３側の側面で主管部２２ｒと接続している。この場合、分岐管２１ｒは、接続部２２ｒ２から主管部２２ｒと副管部２３ｒとが反対の方向に分岐する。吹込部２４ｒが接続されている位置は、図１（ｃ）における矢印Ｄ２が示す位置を近似している。以上のとおり構成されることで、管楽器１０ｒは、主管部２２ｒの断面積、副管部２３ｒの断面積および副管部２３ｒの長さに応じたテーパー管を有する管楽器を近似する。
【００９１】
＜変形例１２＞
上述した第２から４までの実施形態および各々の変形例においては、マウスピースは吹込部に対して着脱可能としたが、吹込部に固定されていてもよい。例えば、マウスピースは、吹込部が有する着脱部に接着材などにより固定されたものであってもよいし、吹込部
と一体に形成されたものであってもよい。
【００９２】
＜変形例１３＞
上述した実施形態においては、断面の形状が円形のストレート管を用いたが、断面の形状が楕円形または多角形のストレート管を用いてもよい。この場合、切り取る位置によって断面の形状および断面積が変化しないストレート管を用いればよい。
【００９３】
＜変形例１４＞
上述した実施形態においては、断面の形状が円形のテーパー管を用いたが、断面の形状が楕円形または多角形のテーパー管を用いてもよい。この場合、両端の開口部における中空部分の形状が相似の関係にあり、この中空部分の面積が異なるテーパー管を用いればよい。
【００９４】
＜変形例１５＞
上述した実施形態においては、主管部は副管部よりも長さが長い関係となっていたが、これに限らず、主管部と副管部とが同じ長さであってもよいし、副管部が主管部よりも長くてもよい。
【００９５】
＜変形例１６＞
上述した実施形態においては、分岐管を構成する主管部および副管部はストレート管としたが、これに限らず、いずれかまたは両方がテーパー管であってもよい。この場合、管楽器は、テーパー管の形状の影響を受けて分岐管の内部に生じる定在波が変化して、全てストレート管である場合に比べて音色や音高が変化する。
【００９６】
＜変形例１７＞
上述した第２実施形態においては、吹込部２４ｂ内部の共鳴する気柱の長さが変化しなかったが、上述した音孔を吹込部に設けて吹込部２４ｂ内部の共鳴する気柱の長さを変化させてもよい。吹込部に音孔を設けた場合、この音孔を開いた状態にすると分岐管内部の気柱は共鳴しなくなるため、音孔を閉じた状態と比べて発音される音色や音高が大幅に変化する。本変形例においては、吹込部に設けられた音孔が、本発明における「音高調整部」に相当する。
【００９７】
図２３は、変形例１７を適用する前の管楽器１００ｓの管体１２０ｓを説明する図である。管楽器１００ｓは、管体１２０ｓおよびマウスピース１３０ｓで構成されている。管体１２０ｓは、テーパー管１２４ｓとベル１５０ｓとで構成されている。テーパー管１２４ｓは、上底面における断面積がＳ２ｓ、下底面における断面積がＳ１ｓのテーパー管である。テーパー管１２４ｓには、上底面側からマウスピース１３０ｓが装着される。テーパー管１２４ｓは、側面に音孔１２５ｓを有する。ベル１５０ｓは、一方の端部に開口する開口部１５０ｓ１を有し、他方側に中空の接続部１５０ｓ２を有する。開口部１５０ｓ１と接続部１５０ｓ２との距離はＬｓ２である。ベル１５０ｓは、接続部１５０ｓ２側でテーパー管１２４ｓと接続している。ベル１５０ｓは、上底面における断面積がＳ１ｓ、高さがＬｓ１、上底面から頂点までの距離がＲｓ１のテーパー管を近似しているとする。
【００９８】
図２４は、変形例１７を適用した管楽器の例を示す図である。図２４では、管楽器１００ｓと同じ特徴を有する構成については、対応する構成の符号の百の位を除いて示し、その特徴の説明を省略する。管体２０ｔは、主管部２２ｔ、副管部２３ｔおよび吹込部２４ｓを備えている。吹込部２４ｓは、管楽器１００ｓが備えるテーパー管１２４ｓと同じ構成である。主管部２２ｔおよび副管部２３ｔは、分岐する分岐管２１ｔを構成している。主管部２２ｔおよび副管部２３ｔは、ストレート管である。主管部２２ｔは、一方の端部に開口する開口部２２ｔ１を有し、他方側に中空の接続部２２ｔ２を有する。ここで、主
管部２２ｔ、副管部２３ｔおよび吹込部２４ｓは、上述した管体２０ａにおける主管部２２ａ、副管部２３ａおよび吹込部２４ａと同じ位置関係で接続されている。
【００９９】
開口部２２ｔ１から副管部２３ｔの中心線Ｄｔまでの距離がＬｓ１である。ここで、副管部２３ｔの長さがＨ×Ｒｓ１で断面積がＨ×Ｓ１ｓである場合には、分岐管２１ｔは、上底面から頂点までの距離がＲｓ１、上底面の断面積がＳ１ｓおよび上底面と下底面との距離がＬｓ１であるテーパー管に近似される。Ｈは、上述の式（６）で示した正の定数である。すなわち、分岐管２１ｔは、ベル１５０ｓを近似している。このため、管楽器１０ｔが発音する音高や音色は、管楽器１００ｓが発音する音高や音色を近似したものになる。
【０１００】
＜変形例１８＞
上述した第２実施形態においては、吹込部２４ｂ内部の共鳴する気柱の長さが変化しなかったが、上述した迂回管を吹込部に設けて吹込部２４ｂ内部の共鳴する気柱の長さを変化させてもよい。吹込部に迂回管を設けた場合、マウスピースから主管や副管までの距離が変化して演奏者が感じる吹奏感に変化を与えるとともに音高が変化する。本変形例においては、吹込部に設けられた迂回管が、本発明における「音高調整部」に相当する。
【０１０１】
図２５は、変形例１８を適用する前の管楽器１００ｕの管体１２０ｕを説明する図である。管楽器１００ｕは、管体１２０ｕとマウスピース１３０ｕおよびマウスピース取付部品１３２ｕとで構成されている。管体１２０ｕは、テーパー管１２４ｕ１、ストレート管１２４ｕ２およびベル１５０ｕで構成されており、これにマウスピース取付部品１３２ｕが接着される。テーパー管１２４ｕ１およびストレート管１２４ｕ２は、吹込部１２４ｕを構成している。テーパー管１２４ｕ１には、上底面側からマウスピース１３０ｕが装着される。ストレート管１２４ｕ２は、迂回部１２８ｕ１，１２８ｕ２，１２８ｕ３（以下、区別しない場合は「迂回部１２８ｕ」という。）を有する。迂回部１２８ｕは、ストレート管１２４ｕ２内部の空間が形成する経路（以下、「ストレート管経路」という。）に比べて長く迂回する経路（以下、「迂回経路」という。）を有する迂回管を備える。また迂回部１２８ｕは、演奏者が迂回操作を行うための迂回キーと、この操作に連動して経路を切り替えるバルブを備える。迂回キーが操作されると迂回バルブ（図ではロータリーバルブ）を移動（回転）させてストレート管経路の迂回経路への経由の有無を切り替える。
すなわち、迂回部１２８ｕは、ストレート管１２４ｕ２内部で共鳴する気柱の長さを変化させて所望の音高を得る。
【０１０２】
ベル１５０ｕは、一方の端部に開口する開口部１５０ｕ１を有し、他方側に中空の接続部１５０ｕ２を有する。開口部１５０ｕ１と接続部１５０ｕ２との距離はＬｕ２である。ベル１５０ｕは、接続部１５０ｕ２側でストレート管１２４ｕ２と接続している。ベル１５０ｕは、上底面における断面積がＳ１ｕ、高さがＬｕ１、上底面から頂点までの距離がＲｕ１のテーパー管を近似しているとする。
【０１０３】
図２６は、変形例１８を適用した管楽器の例を示す図である。図２６では、管楽器１００ｕと同じ特徴を有する構成については、対応する構成の符号の百の位を除いて示し、その特徴の説明を省略する。管体２０ｖは、主管部２２ｖ、副管部２３ｖおよび吹込部２４ｕを備えている。吹込部２４ｕは、管楽器１００ｕが有する吹込部１２４ｕと同じ構成である。主管部２２ｖおよび副管部２３ｖは、分岐する分岐管２１ｖを構成している。主管部２２ｖおよび副管部２３ｖは、ストレート管である。主管部２２ｖは、一方の端部に開口する開口部２２ｖ１を有し、他方側に中空の接続部２２ｖ２を有する。ここで、主管部２２ｖ、副管部２３ｖおよび吹込部２４ｕは、上述した管体２０ａにおける主管部２２ａ、副管部２３ａおよび吹込部２４ａと同じ位置関係で接続されている。
【０１０４】
開口部２２ｖ１から副管部２３ｖの中心線Ｄｖまでの距離がＬｕ１である。ここで、副管部２３ｖの長さがＨ×Ｒｕ１で断面積がＨ×Ｓ１ｕである場合には、分岐管２１ｖは、上底面から頂点までの距離がＲｕ１、上底面の断面積がＳ１ｕおよび上底面と下底面との距離がＬｕ１であるテーパー管に近似される。Ｈは、上述の式（６）で示した正の定数である。すなわち、分岐管２１ｖは、ベル１５０ｓを近似している。このため、管楽器１０ｖが発音する音高や音色は、管楽器１００ｓが発音する音高や音色を近似したものになる。なお、図２５、２６では、フレンチホルンなどの金管楽器に用いられるロータリーバルブによる経路の切替機構を用いたが、通常のトランペットなどの金管楽器に用いられるピストンバルブによる経路の切替機構を用いてもよい。
【０１０５】
＜変形例１９＞
上述した第２実施形態においては、吹込部２４ｂ内部の共鳴する気柱の長さが変化しなかったが、上述したスライド管を吹込部に設けて吹込部２４ｂ内部の共鳴する気柱の長さを変化させてもよい。吹込部にスライド管を設けた場合、マウスピースから副管までの距離が変化して演奏者が感じる吹奏感に変化を与えるとともに音高が変化する。本変形例においては、吹込部に設けられたスライド管が、本発明における「音高調整部」に相当する。
【０１０６】
＜変形例２０＞
上述した変形例１７、１８、１９においては、吹込部に音高調整部を設けたが、主管部および吹込部の両方に音高調整部を設けてもよい。この場合、主管部および吹込部に設ける音高調整部（音孔、迂回部またはスライド管）は、これらの組み合わせが異なっていてもよい。
【０１０７】
＜変形例２１＞
変形例９に係る管楽器１０ｎは、主管部２２ｎのマウスピース側の開口部と副管部２３ｎの開口部とを上下に並べて構成したが、内側と外側の関係でもよい。
【０１０８】
図２７は、変形例２１に係る管楽器１０ｗの管体２０ｗを説明する図である。図２７（ａ）は、管楽器１０ｗの断面図である。副管部２３ｗの筒状の管体の内側に筒状の主管部２２ｗの管体を配置して構成される管体２０ｗおよびマウスピース３０ｗとで構成されている。管体２０ｗは、真鍮等の金属で形成されている。管体２０ｗは、２本の筒状の管である主管部２２ｗおよび副管部２３ｗが接続して構成されている。主管部２２ｗは長さがＬ、中空部分の断面積がＳｗの筒状の管である。副管部２３ｗは、長さがＨ×Ｒ、中空部分の断面積がＨ×Ｓｗの筒状の管である。
主管部２２ｗは、長手方向の端部に開口する開口部２２ｗ１，２２ｗ２を有する。副管部２３ｗは、長手方向の端部に開口する開口部２３ｗ１，２３ｗ２を有する。開口部２２ｗ２および開口部２３ｗ２は同じ面上に位置し、各々がマウスピース３０ｗに向いている。マウスピース３０ｗは、コルク４０ｗを差し込んで副管部２３ｗと接続する。副管部２３ｗは支柱４１ｗを介して主管部２２ｗと接続する。
【０１０９】
図２７（ｂ）は、図２７（ａ）の切断線ＣＣにおける断面図である。主管部２２ｗの中空部分は、主管部２２ｗの管体の内壁に囲まれた部分であり、上述のように断面積がＳｗになっている。副管部２３ｗの中空部分は、副管部２３ｗの管体の内壁、主管部２２ｗの管体の外壁、および支柱４１ｗの側壁に囲まれた部分であり、上述のように断面積がＨ×Ｓｗになっている。この例においては、図２７（ｂ）に示すように、副管部２３ｗの中空部分は、３つの支柱４１ｗによって３つの中空部分に分離され、それぞれの断面積は（１／３）×Ｈ×Ｓｗになっている。よって、主管部２２ｗの中空部分および副管部２３ｗの中空部分は、それぞれ断面が円の一部を形成し、合わせて断面積Ｓの円の形状（副管部２３ｗの管体の内壁形状）とほぼ等しくなるように形成されている。以上のとおり構成され
ることで、管楽器１０ｗは、上底面の中空部分の断面積がＳ、上底面から頂点までの長さがＲのテーパー管を有する管楽器を概ね近似する。
【０１１０】
図３１は、変形例２１に係る管楽器１０ｗ全体の音響特性を説明する図である。図３１中の線Ｆは、図４に示すマウスピース１３０ａが円錐管（管体１２０ａ）に接続された場合の入力インピーダンスカーブである。図３１中の線Ｇは、図４に示す管楽器１００ａを図３（ｂ）に示すように副管部（アタッチメント８０１）がマウスピース３００の内部で分岐する形態で近似し、主管（ストレート管２３１）の断面積Ｓが図４に示す円錐管（管体１２０ａ）の上底面の断面積Ｓ２ａと等しく音孔（不図示）をすべて閉じた場合の入力インピーダンスカーブである。図３１中の線Ｈは、変形例２１に示すように、主管部２２ｗの中空部分の断面積と副管部２３ｗの中空部分の断面積の和（Ｓｗ＋Ｈ×Ｓｗ）が、図４に示す円錐管（管体１２０ａ）の上底面の断面積Ｓ２ａとほぼ同一として近似し、音孔をすべて閉じた場合の入力インピーダンスカーブである。
【０１１１】
これらを比較すると、変形例２１（線Ｈ）では、図３（ｂ）に示すように副管部がマウスピースの内部で分岐する従来の分岐管楽器で、主管（ストレート管２３１）の断面積Ｓが図４に示す円錐管（管体１２０ａ）の上底面の断面積Ｓ２ａと等しい場合の分岐管楽器（線Ｇ）に比べ、特に低音の入力インピーダンスカーブのピーク値が、近似前の図４に示す管楽器１００ａ（線Ｆ）に近く、良好な音響特性を持つことがわかる。
【０１１２】
主管部２２ｗの中空部分の断面積Ｓｗ、副管部２３ｗの中空部分の断面積Ｈ×Ｓｗの和が、図３（ａ）に示す近似前の管楽器２００の吹込部の入口部（円錐管２０４の上底面）の断面積Ｓにほぼ等しいので、この形態の管であれば、他の管の形態に比較して、他の形態で得られる効果に加えて、従来のアコースティック楽器と比較しても、吹奏感を良好に保つことができる。
管楽器１０ｗは、副管部２３ｗが主管部２２ｗの外側に沿って配置されているため、かさばらず収容性の高い形状となっている。
この例では、主管部の中空部分の断面積Ｓｗ、副管部の中空部分の断面積Ｈ×Ｓｗの和が、図３（ａ）に示す近似前の管楽器２００の吹込部の入口部（円錐管２０４の上底面）の断面積Ｓにほぼ等しくなるように設定したが、吹奏感を調整するため、主管部２２ｗの中空部分の断面積Ｓｗ、副管部２３ｗの中空部分の断面積Ｈ×Ｓｗの和が、図３（ａ）に示す近似前の楽器の吹込部の入口部（円錐管２０４の上底面）の断面積Ｓよりも小さくなるように設定してもよい。
【０１１３】
＜変形例２２＞
図６に示す第１実施形態に係る管楽器１００ａは、主管部２２ａの断面積と吹込部２４ａの終端部の断面積がＳａと等しい。したがって、主管部２２ａの断面積Ｓａと副管部２３ａの断面積Ｈ×Ｓａの和が、吹込部２４ａの終端部の断面積Ｓａよりも大きくなるため、吹鳴時の抵抗は、図３（ｂ）のマウスピース内部で分岐している場合よりは良好なものの、近似前の図４に示す管楽器１００ａよりも小さい。吹鳴時の抵抗が小さいと、音を持続させて吹鳴するロングトーン時に息が続かなくなるなどの弊害が出る場合がある。変形例２２はこれを改善する例である。
【０１１４】
図２８は、変形例２２に係る管楽器１０ｘの管体２０ｘを説明する図である。図２８（ａ）は、管楽器１０ｘの断面図である。管楽器１０ｘは、副管部２３ｘの筒状の管体の内側に筒状の主管部２２ｘの管体を配置して構成される管体２０ｘおよび吹込部２４ｘおよびマウスピース３０ｘとで構成されている。管体２０ｘは、真鍮等の金属で形成されている。管体２０ｘは、主管部２２ｘおよび副管部２３ｘにより構成される２本の筒状の管と、吹込部２４ｘとが接続して構成されている。主管部２２ｘは長さがＬａ、中空部分の断面積がＳｘの筒状の管である。副管部の管体２３ｘは、長さがＨ×Ｒａ、中空部分の断面
積がＨ×Ｓｘの筒状の管である。
主管部２２ｘは、長手方向の端部に開口する開口部２２ｘ１，２２ｘ２を有する。副管部２３ｘは、長手方向の端部に開口する開口部２３ｘ１，２３ｘ２を有する。開口部２２ｘ２および開口部２３ｘ２は同じ面上に位置し、各々がマウスピース３０ｘに向いている。マウスピース３０ｘは、コルク４０ｘを差し込んで吹込部２４ｘと接続する。副管部２３ｘは支柱４１ｘを介して主管部２２ｘと接続する。
【０１１５】
図２８（ｂ）は、図２８（ａ）の切断線ＤＤにおける断面図である。主管部２２ｘの中空部分は、主管部２２ｘの管体の内壁に囲まれた部分であり、上述のように断面積がＳｘになっている。副管部２３ｘの中空部分は、副管部２３ｘの管体の内壁、主管部２２ｘの管体の外壁、および支柱４１ｘの側壁に囲まれた部分であり、上述のように断面積がＨ×Ｓｘになっている。この例においては、図２８（ｂ）に示すように、副管部２３ｘの中空部分は、３つの支柱４１ｘによって３つの中空部分に分離され、それぞれの断面積は（１／３）×Ｈ×Ｓｘになっている。よって、主管部２２ｘの中空部分および副管部２３ｘの中空部分は、それぞれ断面が円の一部を形成し、合わせて断面積Ｓａの円の形状（副管部２３ｘの管体の内壁形状）とほぼ等しくなるように形成されている。以上のとおり構成されることで、管楽器１０ｘは、上底面の中空部分の断面積がＳａ、上底面から頂点までの長さがＲａのテーパー管を有する管楽器を概ね近似する。
【０１１６】
図３２は、変形例２２に係る管楽器１０ｘ全体の音響特性を説明する図である。図３２中の線Ｉは、図４に示すマウスピース１３０ａが円錐管（管体１２０ａ）に接続された場合の入力インピーダンスカーブである。図３２中の線Ｊは、図６（ｂ）に示すような吹込部２４ａ以降を分岐管２１ａとして近似し、図４に示す吹込部（テーパー管１２４ａ）の終端部の断面積と主管部２２ａの断面積とがＳａで等しく、主管部２２ａの断面積と副管部２３ａの断面積の和が、吹込部（テーパー管１２４ａ）の終端部での断面積Ｓａよりも大きくなる場合で、音孔をすべて閉じた場合のインピーダンスカーブである。図３２中の線Ｋは、変形例２２に示すように、主管部２２ｘの断面積Ｓｘと副管部２３ｘの断面積Ｈ×Ｓｘの和が、吹込部（テーパー管１２４ａ）の終端部での断面積（図４に示す断面積Ｓａに相当）とほぼ同一として近似し、音孔をすべて閉じた場合のインピーダンスカーブである。
【０１１７】
これらを比較すると、変形例２２（線Ｋ）では、図６に示すように吹込部２４ａの終端部の断面積と主管部２２ａの断面積とがＳａで等しい第１実施形態における管楽器１０ａ（線Ｊ）に比べ、特に低音のインピーダンスカーブのピーク値が、近似前の図４に示す管楽器１００ａ（線Ｉ）に近く、良好な音響特性を持つことがわかる。
【０１１８】
主管部２２ｘの中空部分の断面積Ｓｘ、副管部２３ｘの中空部分の断面積Ｈ×Ｓｘの和が、図４に示す近似前の管楽器１００ａの吹込部（テーパー管１２４ａ）の終端部の断面積Ｓａにほぼ等しいので、この形態の管であれば、他の管の形態に比較して、他の形態で得られる効果に加えて、従来のアコースティック楽器と比較しても、吹奏感を良好に保つことができる。
管楽器１０ｘは、副管部２３ｘが主管部２２ｘの外側に沿って配置されているため、かさばらず収容性の高い形状となっている。
副管部２３ｘは主管部２２ｘの外側に沿って配置される以外に、吹込部２４ｘの終端の管壁から管の外側に向かって垂直に設置される配置を取ってもよい。
この例では、主管部２２ｘの中空部分の断面積Ｓｘ、副管部２３ｘの中空部分の断面積Ｈ×Ｓｘの和が、図４に示す近似前の管楽器１００ａの吹込部（テーパー管１２４ａ）の終端部の断面積Ｓａにほぼ等しくなるように設定したが、吹奏感を調整するため、主管部２２ｘの中空部分の断面積Ｓｘ、副管部２３ｘの中空部分の断面積Ｈ×Ｓｘの和が、図４に示す近似前の管楽器１００ａの吹込部（テーパー管１２４ａ）の終端部の断面積Ｓａよ
りも小さくなるように設定してもよい。すなわち、主管部２２ｘの入口部の断面積Ｓｘと副管部２３ｘの入口部の断面積Ｈ×Ｓｘとの和が、吹込部２４ｘの終端部の断面積Ｓａ以下となっていれば、吹奏時の抵抗を大きくすることができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊ，１０ｋ，１０ｍ，１０ｎ，１０ｐ，１０ｑ，１０ｒ，１０ｔ，１０ｖ，１０ｗ，１０ｘ…管楽器、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ，２０ｉ，２０ｊ，２０ｋ，２０ｍ，２０ｎ，２０ｒ，２０ｔ，２０ｖ，２０ｗ，２０ｘ…管体、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｍ，２１ｎ，２１ｒ，２１ｔ，２１ｖ，２１ｗ，２１ｘ…分岐管、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｆ，２２ｈ，２２ｊ，２２ｋ，２２ｍ，２２ｎ，２２ｒ，２２ｔ，２２ｖ，２２ｗ，２２ｘ…主管部、２２ｋ３，２３ｉ１…固定部、２２ｋ４，２３ｉ２…スライド管、２３ａ，２３ｂ，２３ｄ，２３ｆ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｉ，２３ｊ，２３ｍ，２３ｎ，２３ｒ，２３ｔ，２３ｖ，２３ｗ，２３ｘ…副管部、２４ａ，２４ｂ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｈ，２４ｊ，２４ｒ，１２４ｓ，２４ｓ，１２４ｕ，２４ｕ，２４ｘ…吹込部、２４ａ３，２４ｂ３，２４ｅ３，２４ｆ３，２４ｈ３，２４ｕ３…着脱部、２５ａ，２５ｂ，２５ｈ，２５ｒ，１２５ｓ，２５ｓ…音孔、２６ｃ，２６ｄ，２６ｇ，２６ｇ２，２６ｈ，２６ｉ，２６ｊ，２６ｋ…オクターブ管、２７ｄ…開閉孔、２８ｊ，１２８ｕ，２８ｕ…迂回管、１３０ａ，３０ａ，１３０ｂ，３０ｂ，３０ｅ，１３０ｆ，３０ｆ，３０ｈ，３０ｎ，３０ｒ，１３０ｓ，３０ｓ，１３０ｕ，３０ｕ，３０ｗ，３０ｘ…マウスピース、３１ａ…リード、１３２ｆ，３２ｆ，１３２ｕ，３２ｕ…マウスピース取付部品、４０ａ，４０ｂ，４０ｅ，４０ｈ，４０ｎ，４０ｒ，１４０ｓ，４０ｓ，４０ｗ，４０ｘ…コルク、４１ｗ，４１ｘ…支柱
【図１】
2011186445.tif 000007
【図２】
2011186445.tif 000008
【図３】
2011186445.tif 000009
【図４】
2011186445.tif 000010
【図５】
2011186445.tif 000011
【図６】
2011186445.tif 000012
【図７】
2011186445.tif 000013
【図８】
2011186445.tif 000014
【図９】
2011186445.tif 000015
【図１０】
2011186445.tif 000016
【図１１】
2011186445.tif 000017
【図１２】
2011186445.tif 000018
【図１３】
2011186445.tif 000019
【図１４】
2011186445.tif 000020
【図１５】
2011186445.tif 000021
【図１６】
2011186445.tif 000022
【図１７】
2011186445.tif 000023
【図１８】
2011186445.tif 000024
【図１９】
2011186445.tif 000025
【図２０】
2011186445.tif 000026
【図２１】
2011186445.tif 000027
【図２２】
2011186445.tif 000028
【図２３】
2011186445.tif 000029
【図２４】
2011186445.tif 000030
【図２５】
2011186445.tif 000031
【図２６】
2011186445.tif 000032
【図２７】
2011186445.tif 000033
【図２８】
2011186445.tif 000034
【図２９】
2011186445.tif 000035
【図３０】
2011186445.tif 000036
【図３１】
2011186445.tif 000037
【図３２】
2011186445.tif 000038