(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフレーム上で回転する爪車が、音階に従って配列された振動弁を順次選択的に爪で弾いて振動音を発生する機構部を備え、前記振動弁と一体に形成した振動板を前記ベースフレームに固設し、前記振動弁と対向する位置に透孔を設けたオルゴールであって、前記ベースフレームを響板に締結して、前記フレームの透孔と相対する前記響板の部分に適当な大きさの窓を開口し、前記機構部の外周を囲む筒体内の長さ方向の中間部で、一方の開端部から前記機構部が含まれる深さに前記響板を固定し、前記響板に開口する窓は着脱自在のフィルターで遮断可能にしたことを特徴とするオルゴール。
【請求項２】
前記筒体の他方の開端部に前記筒体と同形断面の複数の延長筒体を着脱自在に接続可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のオルゴール。
【請求項３】
ベースフレーム上で回転する爪車が、音階に従って配列された振動弁を順次選択的に爪で弾いて振動音を発生する機構部を備え、前記振動弁と一体に形成した振動板を前記ベースフレームに固設し、前記振動弁と対向する位置に透孔を設けたオルゴールであって、前記ベースフレームを響板に締結して、前記フレームの透孔と相対する前記響板の部分に適当な大きさの窓を開口し、前記機構部の外周を囲む筒体内の長さ方向の中間部で、一方の開端部から前記機構部が含まれる深さに前記響板を固定し、前記筒体の他方の開端部に前記筒体と同形断面の複数の延長筒体を着脱自在に接続可能にしたことを特徴とするオルゴール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は振動弁を弾いて音を発生させるオルゴールを使用し、容易に２０ｋＨｚ以上の超音波を発生させ、被検者の音質変化に対する反応を検知する生理・心理・行動計測に係わり、特に被検者の脳波における周波数分布の変化を検知し得る周波数の、電気信号等の要素を含まない、自然発生音源として音質変化検知実験に使用するオルゴールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
人間の可聴域上限とされる２０ｋＨｚを上回る高音域（超音波）に対する人間の感受性を検討するに当たり、音響装置を使用して音質変化検知実験が行われている。特開平２−２７９１３４号では、周波数帯域の切換を行っても回路に影響されず常に適格な信号を発生させ、脳波測定に使用可能な音響装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の装置では電気信号を使用してアンプ、スピーカ、ツィータで増幅したりフィルターで特定の周波数帯域をカットしているため、音響装置の性能が直接脳波の発生状況に影響するという問題を有している。さらに、５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚのような超音波を発生させるには、関連する装置のレベルアップを図る必要があり、装置が大掛かりで高額になるだけでなく、発生高音域周波数にも自ずから限界がある。
【０００４】
ところで、２０ｋＨｚ以上の超音域が、聴取者の脳血流量を増大させα波の発生を促進する作用のあることが知られている。このα波の発生によって、人間はリラックスし、ストレスを発散し、創造的活動を生み出すといわれ、精神衛生上、α波は好ましいものとされている。実はオルゴールは、２０ｋＨｚ以上の超高音域を発信する好適な音源であることが認められるにもかかわらず、その超高音は、オルゴールの発音機構を囲む筺体を共鳴させるほど振動エネルギーが強力でないため、振動板や開放扉側に伝播する直接音は、何らかの部材に反射あるいは吸収され、開放扉まで届かない。
【０００５】
そのため、従来のオルゴールの筺体構造では聴取者の深部脳の活性化と脳波α波の発生を促進させる効果を有する超高音を外部へ導くことができず、可聴音域のみしか聴取者に聞かせることができない。従って、可聴領域にない超高音域は無視され、従来のオルゴールは超高音域を利用する構成になっていない。この超高音域を積極的に利用することによって、オルゴールには無意識のうちに得られるα波による癒し効果が期待できる。
【０００６】
そこで本発明の第一の目的は、音源に振動弁を弾いて音を発生させるオルゴールを使用して、オルゴールが発する２０ｋＨｚ以上の超音波を容易に聴取者が体感できる装置の提供である。本発明の第二の目的は電気信号を使用した音響装置ではそれ自体の性能が介入する計測への影響を排除して、加工されていない２０〜１００ｋＨｚの超音波を直接的に聴取者が体感できる装置の提供である。本発明の第三の目的は、振動板近傍に超音波をカットするフィルターが装着できる構造の装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係わるオルゴールは、基本的にはベースフレーム上で回転する爪車が、音階に従って配列された振動弁を順次選択的に爪で弾いて振動音を発生する機構部を備え、前記振動弁と一体に形成した振動板を前記ベースフレームに固設し、前記振動弁と対向する位置に透孔を設けたオルゴールである。
【０００８】
そして、前記ベースフレームを響板に締結して、前記フレームの透孔と相対する前記響板の部分に適当な大きさの窓を開口し、前記機構部の外周を囲む筒体内の長さ方向の中間部で、一方の開端部から前記機構部が含まれる深さに前記響板を固定して、他方の開端部から放出される超音波に対して反応する音質変化の感知状況を聴取者の脳波、脳血液量、神経伝達物質代謝、心理反応、行動反応等により判断する生理・心理・行動計測に使用する。
【０００９】
また、前記響板に開口する窓は着脱自在のフィルターで遮断可能にした。さらに、前記筒体の他方の開端部に前記筒体と同形断面の複数の延長筒体を着脱可能に接続可能にするとよい。好適には、前記筒体および響板は、木目のつまった木材で構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係わるオルゴールの実施の形態を一実施例の図面に基づいて説明する。図１は一部を断面で示した側面図で、図２は図１のII−II線に沿った軸直角方向からの側面図である。符号１０は本発明に係わるオルゴールの一実施例に適用したディスク形オルゴールの機構部で、１１は二点鎖線で図示したディスク１２を回転駆動するモータである。そして、同一面上に二列に配置した振動板１３ａ，１３ｂには、それぞれ振動弁１４ａ，１４ｂが一体に形成されて音源部１５を構成する。また、振動板１３ａ，１３ｂは、適当なスペーサ１６を介してベースフレーム１７に固設されている。
【００１１】
図３に平面図で示すベースフレーム１７には、振動弁１４ａ，１４ｂとの対向位置に振動弁１４ａ，１４ｂの外周輪郭線に相当する図形と同形の透孔１８ａ，１８ｂが貫通する。一方、四方を適当な厚みの板材で囲み断面を矩形に形成した木製筒体１９の長さ方向の中間部に、響板２０が一体に固定される。響板２０にはベースフレーム１７の取付位置に、適当な窓２１が開口され、ベースフレーム１７と共に図４に平面図で示すフィルター枠２２が響板２０を挟んでネジ固定される。
【００１２】
フィルター枠２２の内縁には、図５（ａ）、図５（ｂ）に平面図で示す金属板で形成したフィルター２３ａ，２３ｂを保持する溝２２ａが設けられ、フィルター２３ａ，２３ｂが適宜必要に応じて挿入される。図５（ａ）に示したフィルター２２ａは超音波を完全に遮断することを目的とする無窓フィルターである。図５（ｂ）に示したフィルター２２ｂには適当なスリット２４が穿設されており、超音波の通過量を制限することを目的とする。図２に、フィルター２３ａ，２３ｂの挿入方向を矢印で示す。
【００１３】
振動弁１４ａ，１４ｂから出た超音波は、響板２０に設けた窓２１を通って、窓２１が臨む筒体１９のディスク形オルゴール１０の取付側と反対の開端部２５から放出される。開端部２５には、筒体１９と同じ形状の断面に形成された延長筒体２６ａを着脱自在に連結する。延長筒体２６ａには、連結部材として一方の開端部の四隅にガイド板２７ａを外面が筒体１９の内面に摺接して嵌入するように固設して重ね継手を形成し、延長筒体２６ａは外周面が筒体１９の外周面と同一の連続面を形成するように連結される。さらに、延長筒体２６ａには全く同一構成の第二の延長筒体２６ｂがガイド板２７ｂによって同様に連結される。
【００１４】
次に本発明に係わるオルゴールの機能について説明する。生理・心理・行動反応を測定する場合、被検者はオルゴールの筒体１９の開端部２５または延長筒体２６ａ，２６ｂの開口部２５ａからの発生音を聴取する。振動弁１４ａ，１４ｂが振動すると、超音波はベースフレーム１７の透孔１８ａ，１８ｂから響板２０の窓２１をなんら干渉を受けることなく通過して放出され、被検者の感覚器官または耳に直接到達することができる。被検者の位置における音波の周波数と音量との関係は図６のグラフにＡで示したような波状曲線となる。このグラフから、２０ｋＨｚを超える高周波成分が大量に含まれていることは明瞭である。
【００１５】
次に、無窓フィルター２３ａをフィルター枠２２に挿入すると、大半の超音波が遮断され、被検者の耳に届かなくなって、被検者は可聴域外で意識していない筈の超高音が消失すると音質の変化を感知する。このときの音波の周波数と音量との関係は図６のグラフにＢで示したような波状曲線となり、１０ｋＨｚ以下の成分が優位を占めることを示している。スリット２４を設けたフィルタ２３ｂをフィルター枠２２に挿入して超音波の放出量を変え、被検者の脳波の反応との関係を調べることができる。
【００１６】
さらに、延長筒体２６ａ，２６ｂで筒体１９の長さを延長することによって、ディスク形オルゴール１０の鳴奏により響板２０が振動して発生する音波が、延長筒体２６ａ，２６ｂの内壁に反射を繰返した後、開口部２５ａから放出されるので、固有振動数がひき下げられ、低音が増強される。さらに音量が豊かで且つ深みのある、しかも残響時間の長い音の発生が可能になる。また、延長筒体２６ａ，２６ｂは着脱容易であるから、目的に応じて音量、残響時間を変更してα波との関連を計測することが可能である。
【００１７】
以上は、超音波発生音源の実施例としてディスク形オルゴールについて述べたが、本発明に係わるオルゴールは上記実施例に限定されるものではなく、同様に振動弁を弾いて発音するシリンダー形オルゴールも、当然超音波発生音源として使用可能である。その他、例えば、筒体断面形状を矩形以外の断面形状で構成するなど、特許請求の範囲内で多様な変更や補充あるいは再構成が可能であることは当然予期されるところである。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明に係わるオルゴールによれば、振動弁が発生している振動が固有に含む自然の高音域（超音波）を音源として利用するため、脳活性測定を的確に実施することができる。また、フィルターを使用するだけで超高音域がカットできるので、音源の位置を変化させることなく音質だけを変化させることが可能である。
【００１９】
この結果、脳波に影響する可聴音の音質以外の要因を容易に排除することができる。そして、電気信号でないため音源の性能変化による要因で実験結果が影響を受けることはない。さらには、本発明に係わるオルゴールは、被検者に対する音源として水平方向だけでなく頭上にも容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるオルゴールの一実施例を一部断面で示した側面図である。
【図２】図１のII−II線に沿った軸直角方向からの側面図である。
【図３】本発明に係わるオルゴールのベースフレームの平面図である。
【図４】本発明に係わるオルゴールのフィルター枠の平面図である。
【図５】本発明に係わるオルゴールのフィルターの平面図である。
【図６】本発明に係わるオルゴールが発生する音波の周波数（横軸）と音量（縦軸）との関係を実測したグラフである。
【符号の説明】
１０  ディスク形オルゴール
１３ａ，１３ｂ  振動板
１４ａ，１４ｂ  振動弁
１７  ベースフレーム
１８ａ，１８ｂ  透孔
１９  筒体
２０  響板
２１  窓
２２  フィルター枠
２３ａ，２３ｂ  フィルター
２５  開端部
２６ａ，２６ｂ  延長筒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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