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WO2019039032A1 - 楽器 - Google Patents

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Publication number
WO2019039032A1
WO2019039032A1 PCT/JP2018/021398 JP2018021398W WO2019039032A1 WO 2019039032 A1 WO2019039032 A1 WO 2019039032A1 JP 2018021398 W JP2018021398 W JP 2018021398W WO 2019039032 A1 WO2019039032 A1 WO 2019039032A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wire
vibrator
musical instrument
shaft
wire rod
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/021398
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
万律 安部
岡崎　雅嗣
大須賀　一郎
慎二 澄野
卓哉 安部
敬司 北川
Original Assignee
ヤマハ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤマハ株式会社 filed Critical ヤマハ株式会社
Priority to CN201880054818.8A priority Critical patent/CN111034213B/zh
Priority to DE112018004712.1T priority patent/DE112018004712T5/de
Publication of WO2019039032A1 publication Critical patent/WO2019039032A1/ja
Priority to US16/790,895 priority patent/US10984760B2/en

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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H3/00—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means
    • G10H3/12—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument
    • G10H3/22—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using electromechanically actuated vibrators with pick-up means
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
    • G10C1/00—General design of pianos, harpsichords, spinets or similar stringed musical instruments with one or more keyboards
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
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    • G10C1/04—General design of pianos, harpsichords, spinets or similar stringed musical instruments with one or more keyboards of grand pianos
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    • G10C3/06—Resonating means, e.g. soundboards or resonant strings; Fastenings thereof
    • G—PHYSICS
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    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/02—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
    • G10H1/04—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation
    • G10H1/043—Continuous modulation
    • G10H1/045—Continuous modulation by electromechanical means
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    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
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    • G10H1/32—Constructional details
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
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    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04—Plane diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details

Definitions

  • the present invention relates to a musical instrument, and more particularly to a musical instrument provided with a vibrator that operates based on an audio signal to produce a sound by vibrating a vibration receiving body.
  • a device such as a keyboard instrument which generates sound from a vibration receiving body by operating a vibration generator based on an audio signal to vibrate a vibration receiving body such as a sound board (for example, Patent Document 1) reference).
  • the vibrator of this type comprises a magnetic path forming portion forming a magnetic path, a vibrating body provided so as to project from the magnetic path forming portion, and a connecting body connecting the vibrating body and the vibration receiving body to each other.
  • the vibration of the body to be vibrated becomes acoustic by vibrating the vibrating body relative to the magnetic path forming portion based on the audio signal and transmitting the vibration of the vibrating body to the vibration receiving body via the coupling body.
  • vibration receiving body dimensional change or deformation may occur due to age-related deterioration due to the influence of temperature or humidity, or resonance of a connection body connecting the vibrating body and the vibration receiving body may occur.
  • problems such as the vibration of the vibration receiving body can not be appropriately vibrated or noise (noise) is mixed in the sound.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its object is to suppress the resonance of the coupling body of the vibrator and to appropriately produce a musical instrument by appropriately vibrating the vibrator. It is to provide.
  • the musical instrument concerning the present invention is provided with a vibrator which makes it sound by vibrating a vibration receiving body in a predetermined direction, and the vibrator vibrates in the predetermined direction.
  • a shaft extending between the body and the vibration receiving body, a first wire connecting one end of the shaft and the vibrating body, the other end of the shaft and the vibration receiving body And a second wire connecting the first and second wires, wherein a resonance frequency of the shaft portion, the first wire and the second wire is 10 kHz or more.
  • the musical instrument according to the present invention includes a vibrator that generates a sound by vibrating the vibration receiving body in a predetermined direction, and the vibrator vibrates in the predetermined direction.
  • a connecting body for mutually connecting the vibrating body and the vibration receiving body and transmitting the vibration of the vibrating body to the vibration receiving body, wherein the connecting body is A shaft extending between a vibrating body and the vibration receiving body, a first wire connecting one end of the shaft and the vibrating body, the other end of the shaft and the vibration receiving body And a second wire rod connecting the first wire rod and the second wire rod, wherein the first wire rod and the second wire rod are steel wires having a carbon content of 0.60 to 1.00%; And a metal material having a specific rigidity higher than that of the second wire.
  • the resonance of the coupled body of the vibrator is suppressed to be Sound can be properly generated by appropriately vibrating the vibrating body.
  • FIG. 9 It is a side view showing modification 3 of a connection object concerning this embodiment.
  • (A) is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 9,
  • (b) is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG.
  • (b) is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the axial part of the coupling body which concerns on this embodiment.
  • a piano which is one of keyboard instruments
  • an instrument according to the present invention which is provided with a vibrator that operates with an audio signal to generate a sound by vibrating a vibration receiving body.
  • a soundboard is illustrated as a to-be-excited body.
  • the musical instrument according to the present invention is not limited to these exemplifications, and the vibrator is driven by the drive signal based on the audio signal, whereby the vibration target vibrates to generate sound. I hope there is.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a piano 1 according to the present embodiment.
  • the piano 1 has a keyboard on the front of which a plurality of keys 2 on which a player (user) performs a performance operation are arranged, and a pedal 3.
  • the piano 1 has the control apparatus 10 which has the operation panel 13 in the front, and the touch panel 60 provided in the music stand part. The user's instruction can be input to the control device 10 by operating the operation panel 13 and the touch panel 60.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the piano 1.
  • the configuration provided corresponding to each key 2 is shown paying attention to one key 2 and the description is omitted for the portions provided corresponding to the other keys 2.
  • a key drive unit 30 for driving the key 2 using a solenoid is provided at the lower part of the rear end side (the back side of the key 2 as viewed from the user who plays) of each key 2.
  • the key drive unit 30 reproduces the same state as when the user depresses the key by driving the corresponding solenoid to raise the plunger according to the control signal output from the control device 10 (see FIG. 1). On the other hand, lowering the plunger reproduces the same condition as when the user releases the key.
  • the strings 5 and the hammers 4 are provided corresponding to the respective keys 2.
  • the hammer 4 is rotated via an action mechanism (not shown) and strikes the strings 5 corresponding to the keys 2.
  • the damper 8 is displaced in accordance with the depression amount of the key 2 and the depression amount of the damper pedal among the pedals 3 and is in a noncontact or contact state with the string 5.
  • the stoppers 40 operate when the string-arresting mode is set in the control device 10, and receive impacts from under the respective hammers 4 to block the strikes of the strings 5 by the hammers 4.
  • the key sensor 22 is provided below each key 2 corresponding to each key 2, and outputs a detection signal corresponding to the behavior of the corresponding key 2 to the control device 10.
  • the hammer sensor 24 is provided corresponding to the hammer 4, and outputs a detection signal corresponding to the behavior of the corresponding hammer 4 to the control device 10.
  • the pedal sensor 23 is provided corresponding to each pedal 3, and outputs a detection signal corresponding to the behavior of the corresponding pedal 3 to the control device 10.
  • control device 10 includes a CPU, a ROM, a RAM, a communication interface, and the like.
  • control program stored in the ROM being executed by the CPU, various types of control by the control device 10 are realized.
  • the soundboard 7 is a plate-like member made of wood.
  • the sounding bar 75 and the pieces 6 are disposed on the soundboard 7. A part of the string 5 to be stretched is locked to the piece 6. Therefore, the vibration of the soundboard 7 is transmitted to each string 5 through the pieces 6, and the vibration of each string 5 is transmitted to the soundboard 7 through the pieces 6.
  • the vibrator 50 is supported and fixed by a support 55 having one end (lower end) connected to the straight support 9, and the other end (upper end) connected and fixed to the soundboard 7.
  • the support portion 55 is formed of a metal such as an aluminum material.
  • the straight support 9 is a member for supporting the tension of the strings 5 together with the frame, and is a part of the structure constituting the piano 1.
  • the vibrator 50 has a function of causing the vibration of the soundboard 7 to sound as sound by vibrating the soundboard 7 in a predetermined direction.
  • FIG. 3 is a back view of the soundboard 7 for explaining the attachment position of the vibrator 50.
  • the vibrator 50 is an electrodynamic vibrator, for example, an electrostatic speaker, a piezo speaker, etc. may be used.
  • the vibrator 50 is connected to the soundboard 7 and disposed between the plurality of sounding rods 75 disposed on the soundboard 7. Although two vibrators 50 having the same configuration are connected to the sound board 7 in FIG. 3, the number of the vibrators 50 may be one or three or more.
  • the vibrator 50 is preferably disposed at a position as close as possible to the piece 6. In the present embodiment, the vibrator 50 is disposed on the opposite side of the piece 6 with the soundboard 7 interposed therebetween.
  • the left-right direction is taken as the X-axis direction
  • the front-rear direction as the Y-axis direction
  • the up-down direction as the Z-axis direction (predetermined direction).
  • the XY direction is the horizontal direction.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the vibrator 50.
  • the vibrator 50 is a voice coil type actuator, and includes a magnetic path forming unit 52, a vibrating body 54, and a connector 56.
  • the magnetic path forming unit 52 includes a top plate 521, a magnet 522, and a yoke 523 and forms a magnetic path based on an audio signal.
  • the top plate 521 is made of, for example, a soft magnetic material such as soft iron, and is formed in a disk shape having a through hole at the center.
  • the yoke 523 is made of, for example, a soft magnetic material such as soft iron, and is configured by integrally forming a disc-shaped disc portion 524 and a cylindrical portion 525 projecting upward from the center of the disc portion 524. It is done.
  • the axes of the disc portion 524 and the cylindrical portion 525 coincide with each other.
  • the outer diameter dimension of the cylindrical portion 525 is set smaller than the inner diameter dimension of the through hole of the top plate 521.
  • the magnet 522 is a permanent magnet formed in an annular shape.
  • the inner diameter of the magnet 522 is set larger than the inner diameter of the through hole of the top plate 521.
  • the magnet 522 is fixed to the disc portion 524 of the yoke 523 after the cylindrical portion 525 of the yoke 523 is inserted.
  • the top plate 521 is placed on the magnet 522 such that the magnet 522 is sandwiched between the top plate 521 and the disc portion 524 of the yoke 523 and the tip of the cylindrical portion 525 is inserted into the through hole of the top plate 521. It is fixed.
  • the magnetic path MP is formed, which passes from the magnet 522 to the top plate 521, the cylindrical portion 525, and the disc portion 524 in this order and returns to the magnet 522. Ru. Accordingly, a magnetic field including a radial component of the cylindrical portion 525 is generated between the inner peripheral surface of the top plate 521 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 525 of the yoke 523. That is, the space between the inner circumferential surface of the through hole of the top plate 521 and the outer circumferential surface of the cylindrical portion 525 of the yoke 523 is a magnetic field space 526 in which the above-described magnetic field is generated.
  • the vibrating body 54 is provided to vibrate in a predetermined direction (Z-axis direction) with respect to the magnetic path forming portion 52.
  • the vibrating body 54 includes a bobbin 511, a voice coil 513, and a cap 512.
  • the bobbin 511 is formed in a tubular shape.
  • the bobbin 511 inserts the cylindrical portion 525 of the magnetic path forming portion 52 into the inside, and is inserted into the through hole of the top plate 521.
  • the axis of the bobbin 511 forms an axis C2 of the vibrator 54.
  • the voice coil 513 is a conducting wire wound around one end side (the lower end side in FIG. 4) of the outer peripheral surface of the bobbin 511 in the axial direction.
  • the cap 512 is fixed to the bobbin 511 so as to close an opening on the other end side (upper end side in FIG. 4) of the bobbin 511 in the axial direction. Further, in the cap 512, a hole (screw hole) capable of receiving a connecting body 56 described later is formed in the axial direction of the bobbin 511.
  • one end side of the bobbin 511 around which the voice coil 513 is wound is positioned in the magnetic field space 526 of the magnetic path forming portion 52, and the other end side of the bobbin 511 protrudes upward from the magnetic path forming portion 52 As a result, the damper 53 is attached to the magnetic path forming portion 52.
  • the damper 53 plays a role of supporting the vibrating body 54 so that the vibrating body 54 does not contact the magnetic path forming portion 52. Further, the damper 53 aligns the axis C2 of the vibrating body 54 with the axis C1 of the magnetic path forming portion 52, and displaces the vibrating body 54 in the axial direction of the magnetic path forming portion 52 with respect to the magnetic path forming portion 52. Play a supporting role.
  • the damper 53 is formed in an annular shape. Moreover, the damper 53 is formed in the shape of a bellows which undulates in the radial direction.
  • the inner edge of the damper 53 is fixed to the other end side (upper end portion side) of the bobbin 511, and the outer edge of the damper 53 is fixed to the top plate 521.
  • the damper 53 is formed, for example, of a fiber, a resin material, or the like in the shape of a bellows that undulates in the radial direction, and has a flexible and elastically deformable configuration.
  • the connecting body 56 is disposed between the vibrating body 54 and the sounding board 7, connects the vibrating body 54 and the sounding board 7 to each other, and transmits the vibration of the vibrating body 54 to the sounding board 7.
  • the connecting body 56 is a cylindrical shaft portion 561 extending in the Z-axis direction between the vibrating body 54 and the soundboard 7, and a first wire member 562 for connecting the lower end portion of the shaft portion 561 and the vibrating body 54 to each other. And a second wire member 564 and a second screw portion 565 which mutually connect the upper end portion of the shaft portion 561 and the soundboard 7.
  • the lower end portion of the shaft portion 561 is fixed to the upper end portion of the first wire rod 562, and the lower end portion of the first wire rod 562 is fixed to the head of the first screw portion 563.
  • the body portion of the first screw portion 563 is inserted into a screw hole formed in the cap 512 of the vibrator 54 and screwed.
  • the upper end portion of the shaft portion 561 is fixed to the lower end portion of the second wire rod 564, and the upper end portion of the second wire rod 564 is fixed to the head of the second screw portion 565.
  • the body portion of the second screw portion 565 penetrates the sounding plate 7 via a washer and a spring washer, and the second screw portion 565 is screw-fixed to the sounding plate 7 by engaging a nut.
  • the method of fixing the first wire rod 562 to the shaft portion 561 and the first screw portion 563 and the method of fixing the second wire rod 564 to the shaft portion 561 and the second screw portion 565 are not particularly limited. Fixed by In addition, it is preferable that the said fixing method uses welding from a viewpoint of a weather resistance and a long life.
  • the shaft portion 561, the first wire rod 562 and the second wire rod 564 are extended in the Z-axis direction (vertical direction).
  • the axis C3 of the shaft portion 561 which is also the axial center of the connector 56 is concentric with the axis C1 of the magnetic path forming portion 52 and the axis C2 of the vibrating body 54 by the damper 53. (Y direction) is positioned.
  • the shaft portion 561 is made of a material having high specific rigidity, for example, a metal material such as steel, iron, stainless steel, aluminum, titanium, or magnesium. Further, the shaft portion 561 may be the above-described metal material, or may be a non-metal material such as a polymer material, carbon fiber, glass fiber, reinforced resin fiber, or a composite material of these. .
  • the first wire rod 562 and the second wire rod 564 are made of a material having high specific strength, for example, a metal material such as a steel wire rod.
  • the first wire 562 and the second wire 564 may be the above metal materials, or may be nonmetal materials such as polymer materials, carbon fibers, glass fibers, reinforced resin fibers, etc., or a composite of these.
  • first wire rod 562 and the second wire rod 564 may be a material.
  • a piano wire which is a steel wire (carbon steel metal wire) having a carbon content of 0.60 to 1.00% can be used.
  • the first wire rod 562 and the second wire rod 564 made of the above-described materials have a function as an absorbing mechanism that absorbs inclination with respect to a predetermined direction (Z-axis direction).
  • the first wire rod 562 and the second wire rod 564 are configured to be lower in rigidity (high in flexibility) than the shaft portion 561 and the damper 53.
  • a drive signal based on an audio signal is input from the control device 10 (see FIG. 1) to the vibrator 50 having the above configuration.
  • the control device 10 reads audio data corresponding to an audio signal stored in a storage unit (not shown), and generates a drive signal for driving the vibrator 54 based on the read audio data.
  • the control device 10 detects the behavior of the key 2, the pedal 3 and the hammer 4 by the key sensor 22, the pedal sensor 23 and the hammer sensor 24, respectively.
  • the player's performance operation is detected, and performance information is generated based on the detection results.
  • the control device 10 generates an acoustic signal based on the generated performance information, performs processing such as processing and amplification on the generated acoustic signal, and outputs the processed acoustic signal as a drive signal.
  • the voice coil 513 receives the magnetic force in the magnetic field space 526, and the bobbin 511 receives the drive force in the Z-axis direction according to the waveform indicated by the input drive signal.
  • the vibrating body 54 is excited by the magnetic path forming portion 52, and the vibrating body 54 vibrates in the Z-axis direction.
  • the vibration is transmitted to the soundboard 7 by the connector 56, and the soundboard 7 is vibrated. The vibration of the soundboard 7 is emitted into the air to become an acoustic.
  • the soundboard 7 may undergo dimensional change and deformation due to age-related deterioration under the influence of temperature and humidity.
  • a dimensional change or deformation occurs in the soundboard 7
  • the axis C1 of the magnetic path forming portion 52, the axis C2 of the vibrating body 54, and the axis C3 of the connecting member 56 do not match, and the magnetic path forming portion 52 and the vibrating body 54 Position relationship of is not appropriate.
  • a problem occurs in the operation (vibration) of the vibrating body 54, so that the vibration of the vibrating body 54 can not be properly transmitted to the soundboard 7, and there is a possibility that the soundboard 7 can not be vibrated properly.
  • the first wire 562 and the second wire 564 of the connector 56 function as an absorption mechanism. Therefore, for example, as shown in FIG. 5, when the portion of the soundboard 7 to which the connector 56 is connected is displaced in a predetermined range (for example, within the displacement amount D) in the horizontal direction (for example, X axis direction), The first wire rod 562 and the second wire rod 564 are deformed (bent). As a result, the portion (second screw portion 565) connected to the soundboard 7 in the connector 56 is displaced in the horizontal direction relatively to the straight support 9, and the shaft 561 of the connector 56 is inclined.
  • the vibrator 54 since the displacement amount of the sounding board 7 is absorbed by the first wire rod 562 and the second wire rod 564, the vibrator 54 does not cause displacement or inclination in the horizontal direction. Therefore, the vibrating body 54 does not displace in the horizontal direction for a long time and does not incline, so the connecting portion between the vibrating body 54 and the connector 56 with respect to the magnetic path forming portion 52 (first screw portion 563) The relative position in the horizontal direction of is constant. Thereby, the positional relationship between the magnetic path forming portion 52 and the vibrating body 54 is appropriately maintained, so that the vibrating body 54 can be appropriately operated (vibrated), and the vibration of the vibrating body 54 is properly applied to the soundboard 7. Can be transmitted to
  • the connector 56 is, for example, audible at a resonance frequency of 10 kHz or more, more preferably at a high frequency side, so that the resonance frequency is higher than the maximum frequency of the audio signal (input signal). It is configured to be out of range (for example, 20 kHz or more).
  • the connector 56 is formed of a small and lightweight member, and the shaft 561 is made of a material having a specific rigidity higher than that of the first wire 562 and the second wire 564, and the first wire 562 and the second wire 564 is made of a material having appropriate rigidity and high specific strength.
  • the lengths in the Z-axis direction of each of the shaft portion 561, the first wire rod 562, and the second wire rod 564 are preferably short.
  • the length in the Z-axis direction of the shaft portion 561 is 3 mm to 200 mm
  • the length in the Z-axis direction of each of the first wire rod 562 and the second wire rod 564 is 1 mm to 20 mm.
  • the resonance frequency is preferably higher than the maximum frequency of the audio signal (input signal).
  • the resonance frequency is preferably 10 kHz or more, and more preferably 20 kHz or more from the viewpoint of being outside the audible range.
  • the resonance of the connector 56 can be suppressed and the soundboard 7 can be appropriately vibrated, so that sound can be generated appropriately.
  • the connection body 56 can be reduced in weight.
  • the members constituting the vibrator 50 can be strongly connected to each other by an adhesive, a screw, welding or the like, and rattling can be suppressed. Therefore, the vibration transmission efficiency to the soundboard 7 can be enhanced.
  • the vibration exciter 50 according to the present embodiment, the number of parts of the component members (in particular, the connector 56) can be reduced, so that measures against resonance can be easily performed, and the cost can be reduced. It can be reduced.
  • the weight of the vibrating body 54 and the connector 56 can be reduced, the characteristics (efficiency) of the high region can be improved.
  • the dimensional change and deformation of the soundboard 7 can be absorbed by the first wire 562 and the second wire 564, so repair such as replacement of parts after delivery Maintenance is unnecessary.
  • the vibrator 50 according to the present invention is not limited to the above configuration.
  • the connecting body 56 of the vibrator 50 may have the following configuration.
  • FIG. 6 is a view showing the configuration of a connector 56 according to the first modification.
  • 7 (a) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 6, and
  • FIG. 7 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • the connecting body 56 according to the modification 1 is arranged side by side with the cylindrical shaft portion 561 in the X-axis direction, and two first wire members 562a arranged so as to extend in parallel with the Z-axis direction. , 562b (see FIGS. 6 and 7 (b)), the first screw portion 563 and two in the Y-axis direction and arranged to extend in parallel to the Z-axis direction.
  • the second wire members 564a and 564b see FIGS.
  • the arrangement direction (X-axis direction) of the first wire rods 562 a and 562 b and the arrangement direction (Y-axis direction) of the second wire members 564 a and 564 b are orthogonal to each other. According to the above configuration, torsional vibration of the shaft portion 561 can be suppressed. Further, the frequency due to the torsional vibration can be high, for example, 10 kHz or more, more preferably outside the audible range on the high frequency side.
  • FIG. 8 is a view showing the configuration of a connector 56 according to the second modification.
  • the connecting body 56 according to the second modification is arranged in the X-axis direction along with cylindrical shaft portions 561a, 561b, 561c which are divided into a plurality of pieces and arranged in the predetermined direction (Z-axis direction).
  • first wire rods 562a and 562b arranged to extend in parallel to the Z-axis direction and a first screw portion 563 in the Y-axis direction, and in parallel to the Z-axis direction
  • the two second wire members 564a and 564b arranged to extend and the second screw portion 565 are arranged side by side in the Y-axis direction and arranged to extend in parallel to the Z-axis direction
  • two third wire rods 566a and 566b and two fourth wire rods 567a and 567b arranged side by side in the X-axis direction and extending in parallel to the Z-axis direction ing.
  • the cross-sectional shapes of the first wire members 562a and 562b and the fourth wire members 567a and 567b are the same as the cross-sectional shape shown in FIG. 7 (b).
  • the cross-sectional shapes of the second wire members 564a and 564b and the third wire members 566a and 566b are the same as those shown in FIG. 7A.
  • the first wire rods 562 a and 562 b are disposed between the shaft portion 561 b and the first screw portion 563
  • the second wire rods 564 a and 564 b are disposed between the shaft portion 561 c and the second screw portion 565.
  • the arrangement direction (X-axis direction) of the first wire members 562 a and 562 b and the fourth wire members 567 a and 567 b is orthogonal to the arrangement direction (Y-axis direction) of the second wire members 564 a and 564 b and the third wire members 566 a and 566 b. . According to the above configuration, the torsional vibration of the shaft portion 561 can be suppressed, and the connecting body 56 can be reduced in weight.
  • each of the shaft portions 561a, 561b, 561c is not particularly limited, but it is preferable that the central shaft portion 561a be the longest.
  • the shaft 561 is divided into three (shafts 561a, 561b, 561c), but the number of divisions of the shaft 561 is not limited to this, and may be two. There may be four or more.
  • FIG. 9 is a view showing the configuration of a connector 56 according to the third modification.
  • FIG. 10 (a) is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 9, and
  • FIG. 10 (b) is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG.
  • the cross-sectional shape of the shaft portion 561 is formed in a non-cylindrical shape (for example, a polygonal shape), for example, a gear shape (gear shape). According to the above configuration, the weight of the outer peripheral portion far from the axis C1 (see FIG.
  • the frequency of the shaft portion 561 can be high (e.g., outside the audible range on the high frequency side).
  • the cross-sectional shape of the shaft portion 561 is not limited to the gear shape, and may be, for example, a triangular shape, a cross shape, or a star shape.
  • the shaft portion 561 shown in the third modification can also be applied to the first and second modifications.
  • Each shaft portion 561 described above may have a hollow structure as shown in FIG. 11 (a) or a hollow structure as shown in FIG. 11 (b). According to the configuration shown in FIG. 11, the bending rigidity can be improved.
  • the first wire 562 and the second wire 564 may be one wire, and one wire may pass through the inside of the shaft portion 561 and be fixed.
  • the vibrator 50 is tensioned to the connector 56 in a state (initial state) connected to the support portion 55 (see FIG. 4) and the soundboard 7 and in a state where the vibrator 50 is not operating (excitation) It may be attached so that stress acts.
  • the first wire 562 and the second wire 564 can easily absorb the dimensional change and deformation of the soundboard 7.
  • the soundboard 7 is exemplified as the vibration receiving body, but the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. It is suitable. Even when the body to be excited is a member that does not undergo dimensional change, the member that supports the vibrator causes dimensional change or deformation in a direction different from (intersects) the direction of vibration, thereby causing relative vibration. The present invention is useful when the vibrator is displaced.
  • the piano was shown as application object of the musical instrument which concerns on this invention, a grand piano or an upright piano may be sufficient.
  • the present invention is not limited to a piano, and may be applied to various acoustic musical instruments having a vibrator, electronic musical instruments having a vibrator, a stringed musical instrument having a vibrator, or a speaker. In these cases, it is sufficient to have a vibrating body that can be forcibly vibrated.

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Abstract

被加振体を所定方向に加振することで発音させる加振器を備え、前記加振器は、前記所定方向に振動するように設けられた振動体と、前記振動体及び前記被加振体を相互に連結し、前記振動体の振動を前記被加振体に伝達する連結体と、を備え、前記連結体は、前記振動体と前記被加振体との間で延在する軸部と、前記軸部の一端部及び前記振動体を連結する第１線材と、前記軸部の他端部及び前記被加振体とを連結する第２線材と、を備え、前記軸部と前記第１線材と前記第２線材との共振周波数が、１０ｋＨｚ以上である。

Description

楽器
　本発明は、楽器に関し、特には、オーディオ信号に基づいて動作して被加振体を加振することで発音させる加振器を備える楽器に関する。
　従来、オーディオ信号に基づいて加振器が動作して響板等の被加振体を加振することで被加振体から発音させる鍵盤楽器等の装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この種の加振器は、磁路を形成する磁路形成部と、磁路形成部から突出するように設けられた振動体と、振動体及び被加振体を互いに連結する連結体とを備える。オーディオ信号に基づいて振動体を磁路形成部に対して振動させ、振動体の振動を連結体を介して被加振体に伝達することにより、被加振体の振動が音響となる。
特開２００８－２９８９９２号公報
　しかしながら、被加振体は、温度や湿度の影響による経年劣化によって寸法変化や変形が生じたり、振動体と被加振体とを接続する連結体の共振が生じたりすることがある。この場合、被加振体を適切に振動させることができなかったり、音響に雑音（ノイズ）が混入したりする等の不具合が生じるおそれがある。
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加振器の連結体の共振を抑え、被加振体を適切に振動させることにより適切に発音することができる楽器を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明に係る楽器は、被加振体を所定方向に加振することで発音させる加振器を備え、前記加振器は、前記所定方向に振動するように設けられた振動体と、前記振動体及び前記被加振体を相互に連結し、前記振動体の振動を前記被加振体に伝達する連結体と、を備え、前記連結体は、前記振動体と前記被加振体との間で延在する軸部と、前記軸部の一端部及び前記振動体を連結する第１線材と、前記軸部の他端部及び前記被加振体とを連結する第２線材と、を備え、前記軸部と前記第１線材と前記第２線材との共振周波数が、１０ｋＨｚ以上である。
　また上記課題を解決するために、本発明に係る楽器は、被加振体を所定方向に加振することで発音させる加振器を備え、前記加振器は、前記所定方向に振動するように設けられた振動体と、前記振動体及び前記被加振体を相互に連結し、前記振動体の振動を前記被加振体に伝達する連結体と、を備え、前記連結体は、前記振動体と前記被加振体との間で延在する軸部と、前記軸部の一端部及び前記振動体を連結する第１線材と、前記軸部の他端部及び前記被加振体とを連結する第２線材と、を備え、前記第１線材及び前記第２線材は、炭素含有量が０．６０～１．００％の鋼線であり、前記軸部は、前記第１線材及び前記第２線材より比剛性が高い金属材料から成る。
　本発明に係る楽器によれば、オーディオ信号に基づいて動作して被加振体を加振することで発音させる加振器を備える楽器において、加振器の連結体の共振を抑え、被加振体を適切に振動させることにより適切に発音することができる。
本実施形態に係るピアノの外観を示す斜視図である。 本実施形態に係るピアノの内部構造を示す断面図である。 本実施形態に係る加振器の取り付け位置を説明するための響板の裏面図である。 本実施形態に係る加振器の縦断面図である。 本実施形態に係る加振器において、響板が変位したときの様子を示す縦断面図である。 本実施形態に係る連結体の変形例１を示す側面図である。 （ａ）は図６のＡ－Ａ断面図であり、（ｂ）は図６のＢ－Ｂ断面図である。 本実施形態に係る連結体の変形例２を示す側面図である。 本実施形態に係る連結体の変形例３を示す側面図である。 （ａ）は図９のＥ－Ｅ断面図であり、（ｂ）は図９のＦ－Ｆ断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本実施形態に係る連結体の軸部の断面形状を示す断面図である。
　本発明の一実施形態について、図面を用いて以下に説明する。本実施形態では、本発明に係る、オーディオ信号によって動作して被加振体を加振することで発音させる加振器を備える楽器として、鍵盤楽器の一つであるピアノを例示する。また、被加振体として響板を例示する。但し、本発明に係る楽器は、これらの例示に限定されるものではなく、オーディオ信号に基づく駆動信号により加振器が駆動され、それによって被加振体が振動して音響が発生する構成であればよい。
　図１は、本実施形態に係るピアノ１の外観を示す斜視図である。ピアノ１は、その前面に演奏者（ユーザ）によって演奏操作が行われる鍵２が複数配列された鍵盤と、ペダル３とを備えている。また、ピアノ１は、前面に操作パネル１３を有する制御装置１０と、譜面台部分に設けられたタッチパネル６０とを有する。ユーザの指示は、操作パネル１３及びタッチパネル６０が操作されることにより、制御装置１０に対して入力可能になっている。
　図２は、ピアノ１の内部構造を示す断面図である。図２においては、各鍵２に対応して設けられている構成については１つの鍵２に着目して示し、他の鍵２に対応して設けられている部分については記載を省略している。各鍵２の後端側（演奏するユーザから見て鍵２の奥側）の下部には、ソレノイドを用いて鍵２を駆動する鍵駆動部３０が設けられている。
　鍵駆動部３０は、制御装置１０（図１参照）から出力される制御信号に応じて、対応するソレノイドを駆動してプランジャを上昇させることにより、ユーザが押鍵したときと同様な状態を再現する一方、プランジャを下降させることにより、ユーザが離鍵したときと同様な状態を再現する。
　弦５及びハンマ４は、各鍵２に対応して設けられている。鍵２が押下されるとアクション機構（図示略）を介してハンマ４が回動し、各鍵２に対応する弦５を打撃する。ダンパ８は、鍵２の押下量と、ペダル３のうちダンパペダルの踏込量とに応じて変位し、弦５と非接触状態又は接触状態となる。ストッパ４０は、制御装置１０において打弦阻止モードが設定されているときに動作し、各ハンマ４の下からの打撃を受け止めてハンマ４による弦５への打撃を阻止する。
　鍵センサ２２は、各鍵２に対応して各鍵２の下部に設けられ、対応する鍵２の挙動に応じた検出信号を制御装置１０に出力する。ハンマセンサ２４は、ハンマ４に対応して設けられ、対応するハンマ４の挙動に応じた検出信号を制御装置１０に出力する。ペダルセンサ２３は、各ペダル３に対応して設けられ、対応するペダル３の挙動に応じた検出信号を制御装置１０に出力する。
　図示はしないが、制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インターフェイス等を備えている。ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＣＰＵが実行することで、制御装置１０による各種の制御が実現される。
　響板７は、木材で形成された板状の部材である。響板７には、響棒７５及び駒６が配設されている。駒６には、張架される弦５の一部が係止されている。従って、響板７の振動が駒６を介して各弦５に伝達されるとともに、各弦５の振動が駒６を介して響板７に伝達される。
　加振器５０は、一端（下端）が直支柱９に接続された支持部５５によって支持固定され、他端（上端）が響板７に接続固定されている。支持部５５は、アルミ素材等の金属で形成されている。直支柱９は、フレームとともに弦５の張力を支える部材であり、ピアノ１を構成する構造体の一部である。加振器５０は、響板７を所定方向に加振することで、響板７の振動を音響として発音させる機能を有する。
　次に、加振器５０の具体的な構成について説明する。図３は、加振器５０の取り付け位置を説明するための響板７の裏面図である。尚、加振器５０は動電型加振器であるが、例えば、静電型スピーカ、ピエゾスピーカ等を用いてもよい。
　加振器５０は、響板７に接続され、響板７に配設された複数の響棒７５の間に配置されている。図３では、同じ構成の加振器５０が２つ響板７に接続されているが、加振器５０は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。加振器５０は、駒６に極力近い位置に配置されていることが好ましい。本実施形態では、加振器５０は、響板７を挟んで駒６の反対側に配置されている。以下、ピアノ１の演奏者側から見て左右方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向（所定方向）とする。Ｘ－Ｙ方向が水平方向である。
　図４は、加振器５０の縦断面図である。加振器５０は、ボイスコイル型のアクチュエータであり、磁路形成部５２と振動体５４と連結体５６とを備えている。
　磁路形成部５２は、トッププレート５２１と、磁石５２２と、ヨーク５２３とを備え、オーディオ信号に基づいて磁路を形成する。
　トッププレート５２１は、例えば、軟鉄等の軟磁性材料から成り、中心に貫通孔を有する円盤状に形成されている。
　ヨーク５２３は、例えば、軟鉄等の軟磁性材料から成り、円板状の円板部５２４と、円板部５２４の中心から上方へ突出する円柱状の円柱部５２５とを一体に形成して構成されている。円板部５２４及び円柱部５２５の軸線は互いに一致している。円柱部５２５の外径寸法は、トッププレート５２１の貫通孔の内径寸法よりも小さく設定されている。
　磁石５２２は、円環状に形成された永久磁石である。磁石５２２の内径寸法は、トッププレート５２１の貫通孔の内径寸法よりも大きく設定されている。磁石５２２は、ヨーク５２３の円柱部５２５を挿通させた上で、ヨーク５２３の円板部５２４に固定されている。さらに、トッププレート５２１は、ヨーク５２３の円板部５２４との間に磁石５２２を挟み込むように、かつ、円柱部５２５の先端部がトッププレート５２１の貫通孔に挿入されるように、磁石５２２に固定されている。
　上記のようにトッププレート５２１、磁石５２２及びヨーク５２３を相互に固定した状態において、これらの軸線が相互に一致し、磁路形成部５２の軸線Ｃ１を成している。
　以上のように構成される本実施形態に係る磁路形成部５２では、磁石５２２からトッププレート５２１、円柱部５２５、及び円板部５２４をこの順に通って磁石５２２に戻る磁路ＭＰが形成される。これにより、トッププレート５２１の内周面とヨーク５２３の円柱部５２５の外周面との間には、円柱部５２５の径方向成分を含む磁場が発生する。すなわち、トッププレート５２１の貫通孔の内周面とヨーク５２３の円柱部５２５の外周面との間の空間は、上記した磁場が発生する磁場空間５２６となっている。
　振動体５４は、磁路形成部５２に対して所定方向（Ｚ軸方向）に振動するように設けられている。振動体５４は、ボビン５１１と、ボイスコイル５１３と、キャップ５１２とを備えている。
　ボビン５１１は、筒状に形成されている。ボビン５１１は、磁路形成部５２の円柱部５２５を内部に挿入し、かつ、トッププレート５２１の貫通孔に挿入されている。ボビン５１１の軸線は、振動体５４の軸線Ｃ２を成している。
　ボイスコイル５１３は、ボビン５１１の外周面のうち軸線方向の一端部側（図４では下端部側）に巻き付けられる導線である。
　キャップ５１２は、ボビン５１１の軸線方向の他端部側（図４では上端部側）の開口を塞ぐようにしてボビン５１１に固定されている。また、キャップ５１２には、ボビン５１１の軸線方向に、後述する連結体５６を受容可能な穴（ネジ穴）が形成されている。
　振動体５４は、ボイスコイル５１３を巻いたボビン５１１の一端部側が磁路形成部５２の磁場空間５２６に位置するように、かつ、ボビン５１１の他端部側が磁路形成部５２から上方に突出するように、ダンパ５３によって磁路形成部５２に取り付けられている。
　ダンパ５３は、振動体５４が磁路形成部５２に接触しないように振動体５４を支持する役割を果たす。また、ダンパ５３は、振動体５４の軸線Ｃ２を磁路形成部５２の軸線Ｃ１に一致させるとともに、振動体５４を磁路形成部５２に対して磁路形成部５２の軸線方向に変位可能に支持する役割を果たす。ダンパ５３は、環状に形成されている。また、ダンパ５３は、その径方向に波打つ蛇腹状に形成されている。ダンパ５３の内縁はボビン５１１の他端部側（上端部側）に固定され、ダンパ５３の外縁はトッププレート５２１に固定されている。ダンパ５３は、例えば繊維や樹脂材料等によって、径方向に波打つ蛇腹状に形成されており、柔軟性を有し弾性変形可能な構成となっている。
　連結体５６は、振動体５４及び響板７の間に配置され、振動体５４及び響板７を互いに連結し、振動体５４の振動を響板７に伝達する。連結体５６は、振動体５４と響板７との間でＺ軸方向に延在する円柱状の軸部５６１と、軸部５６１の下端部と振動体５４とを互いに連結する第１線材５６２及び第１ネジ部５６３と、軸部５６１の上端部と響板７とを互いに連結する第２線材５６４及び第２ネジ部５６５と、を備えている。
　軸部５６１の下端部は、第１線材５６２の上端部に固定され、第１線材５６２の下端部は、第１ネジ部５６３の頭部に固定されている。第１ネジ部５６３の胴部は、振動体５４のキャップ５１２に形成されたネジ穴に挿入されてネジ固定されている。軸部５６１の上端部は、第２線材５６４の下端部に固定され、第２線材５６４の上端部は、第２ネジ部５６５の頭部に固定されている。第２ネジ部５６５の胴部は、ワッシャーやバネ座金を介して響板７を貫通し、ナットが係合されることにより、第２ネジ部５６５は響板７にネジ固定されている。第１線材５６２と軸部５６１及び第１ネジ部５６３との固定方法、及び、第２線材５６４と軸部５６１及び第２ネジ部５６５との固定方法は、特に限定されず、接着剤又は溶接により固定される。尚、耐候性、長寿命の観点から、上記固定方法は溶接を用いることが好ましい。軸部５６１、第１線材５６２及び第２線材５６４は、Ｚ軸方向（上下方向）に延設されている。連結体５６の軸心でもある軸部５６１の軸線Ｃ３は、磁路形成部５２の軸線Ｃ１及び振動体５４の軸線Ｃ２と同心となるように、ダンパ５３によって振動体５４の水平方向（Ｘ－Ｙ方向）の位置決めがされている。
　軸部５６１は、比剛性の高い材料、例えば、鋼、鉄、ステンレス、アルミニウム、チタン、マグネシウム等の金属材料から成る。また軸部５６１は、上記金属材料であってもよいし、高分子材料、カーボン繊維、ガラス繊維、強化樹脂繊維等の非金属材料であってもよいし、これらの複合材料であってもよい。第１線材５６２及び第２線材５６４は、比強度が高い材料、例えば、鋼線材等の金属材料から成る。また第１線材５６２及び第２線材５６４は、上記金属材料であってもよいし、高分子材料、カーボン繊維、ガラス繊維、強化樹脂繊維等の非金属材料であってもよいし、これらの複合材料であってもよい。第１線材５６２及び第２線材５６４は、例えば、炭素含有量が０．６０～１．００％の鋼線（炭素鋼金属線）であるピアノ線を用いることができる。上記材料から成る第１線材５６２及び第２線材５６４は、所定方向（Ｚ軸方向）に対する傾斜を吸収する吸収機構としての機能を有する。例えば、第１線材５６２及び第２線材５６４は、軸部５６１及びダンパ５３よりも剛性が低く（柔軟性が高く）なるように構成されている。
　上記構成を備える加振器５０には、制御装置１０（図１参照）から、オーディオ信号に基づく駆動信号が入力される。尚、制御装置１０は、不図示の記憶部に記憶された、オーディオ信号に対応するオーディオデータを読み出し、読み出したオーディオデータに基づいて、振動体５４を駆動するための駆動信号を生成する。また、演奏操作に応じて響板７を振動させる場合は、制御装置１０は、鍵センサ２２、ペダルセンサ２３及びハンマセンサ２４によって鍵２、ペダル３及びハンマ４の挙動をそれぞれ検出することで演奏者の演奏操作を検出し、それらの検出結果に基づいて演奏情報を生成する。制御装置１０は、生成した演奏情報に基づいて音響信号を生成し、生成した音響信号に加工や増幅等の処理を施して、加振器５０に駆動信号として出力する。
　駆動信号が加振器５０に入力されると、ボイスコイル５１３は、磁場空間５２６における磁力を受け、ボビン５１１は、入力される駆動信号が示す波形に応じたＺ軸方向の駆動力を受ける。これにより、磁路形成部５２により振動体５４が励振されて、振動体５４がＺ軸方向に振動する。振動体５４がＺ軸方向に振動すると、その振動は連結体５６によって響板７に伝達され、響板７が加振される。響板７の振動は空気中に放音され、音響となる。
　ところで、響板７は、温度や湿度の影響による経年劣化によって寸法変化や変形が生じることがある。響板７に寸法変化や変形が生じると、磁路形成部５２の軸線Ｃ１と振動体５４の軸線Ｃ２と連結体５６の軸線Ｃ３とが一致しなくなり、磁路形成部５２と振動体５４との位置関係が不適切になる。すると、振動体５４の動作（振動）に不具合が生じ、振動体５４の振動を響板７に適切に伝達することができなくなり、響板７を適切に振動させることができなくなるおそれがある。
　この点、本実施形態では、連結体５６の第１線材５６２及び第２線材５６４が吸収機構として機能する。このため、例えば、図５に示すように、響板７における連結体５６が接続された部分が水平方向（例えばＸ軸方向）に所定範囲内（例えば変位量Ｄ内）で変位したとき、第１線材５６２及び第２線材５６４が変形（屈曲）する。これにより、連結体５６における響板７に接続された部分（第２ネジ部５６５）が直支柱９に対して相対的に水平方向に変位し、連結体５６の軸部５６１が傾斜する。このように、響板７の変位量を第１線材５６２及び第２線材５６４が吸収するため、振動体５４に水平方向の変位や傾斜を生じさせることがない。従って、振動体５４は、長期に亘って水平方向に変位することなく傾斜することもないため、磁路形成部５２に対する、振動体５４と連結体５６との接続部（第１ネジ部５６３）の水平方向の相対的な位置は一定となる。これにより、磁路形成部５２と振動体５４との位置関係が適切に維持されるため、振動体５４を適切に動作（振動）させることができ、振動体５４の振動を響板７へ適切に伝達することができる。
　また、本実施形態に係る連結体５６は、共振周波数がオーディオ信号（入力信号）の最大周波数よりも高くなるように、具体的には例えば、共振周波数が１０ｋＨｚ以上、より好ましくは高周波側において可聴域外（例えば２０ｋＨｚ以上）となるように構成されている。具体的には、連結体５６は小型かつ軽量部材で構成されており、軸部５６１は、第１線材５６２及び第２線材５６４より比剛性が高い材料から成り、第１線材５６２及び第２線材５６４は適度な剛性と比強度が高い材料から成る。尚、軸部５６１、第１線材５６２及び第２線材５６４のそれぞれのＺ軸方向の長さは短いことが好ましい。例えば、軸部５６１のＺ軸方向の長さは、３ｍｍ～２００ｍｍであり、第１線材５６２及び第２線材５６４のそれぞれのＺ軸方向の長さは、１ｍｍ～２０ｍｍである。
　以上のように、本実施形態に係る加振器５０は、共振周波数がオーディオ信号（入力信号）の最大周波数よりも高いことが好ましい。加振器５０が例えばピアノに適用される場合は、共振周波数が１０ｋＨｚ以上であることが好ましく、可聴域外という観点では２０ｋＨｚ以上であることがより好ましい。本実施形態に係る加振器５０によれば、連結体５６の共振を抑え、響板７を適切に振動させることができるため、適切に発音させることができる。また、本実施形態に係る加振器５０によれば、連結体５６を軽量化することができる。また、加振器５０を構成する各部材を、接着剤、ネジ、溶接等により互いに強固に接続することができ、がたつきを抑えることができる。このため、響板７への振動伝達効率を高めることができる。
　また、本実施形態に係る加振器５０によれば、構成部材（特には、連結体５６）の部品数を少なくすることができるため、共振に対する対策を容易に行うことができ、またコストを低減することができる。また、振動体５４及び連結体５６を軽量化することができるため、高域の特性（能率）を向上させることができる。
　また、本実施形態に係る加振器５０によれば、響板７の寸法変化や変形を第１線材５６２及び第２線材５６４で吸収することができるため、納入後の部品交換等の修理やメンテナンスが不要となる。
　本発明に係る加振器５０は、上記構成に限定されない。例えば、加振器５０の連結体５６は、以下の構成であってもよい。
　図６は、変形例１に係る連結体５６の構成を示す図である。図７（ａ）は、図６のＡ－Ａ断面図であり、図７（ｂ）は、図６のＢ－Ｂ断面図である。変形例１に係る連結体５６は、円柱状の軸部５６１と、Ｘ軸方向に並んで配置されるとともに、Ｚ軸方向に平行に延在するように配置された２本の第１線材５６２ａ、５６２ｂ（図６及び図７（ｂ）参照）と、第１ネジ部５６３と、Ｙ軸方向に並んで配置されるとともに、Ｚ軸方向に平行に延在するように配置された２本の第２線材５６４ａ、５６４ｂ（図６及び図７（ａ）参照）と、第２ネジ部５６５と、を備えている。第１線材５６２ａ、５６２ｂの配列方向（Ｘ軸方向）と、第２線材５６４ａ、５６４ｂの配列方向（Ｙ軸方向）とは直交している。上記構成によれば、軸部５６１のねじれ振動を抑えることができる。また、ねじれ振動による周波数を高く、例えば１０ｋＨｚ以上、より好ましくは高周波側において可聴域外とすることができる。
　図８は、変形例２に係る連結体５６の構成を示す図である。変形例２に係る連結体５６は、複数に分割されて所定方向（Ｚ軸方向）に並んで配置された円柱状の軸部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃと、Ｘ軸方向に並んで配置されるとともに、Ｚ軸方向に平行に延在するように配置された２本の第１線材５６２ａ、５６２ｂと、第１ネジ部５６３と、Ｙ軸方向に並んで配置されるとともに、Ｚ軸方向に平行に延在するように配置された２本の第２線材５６４ａ、５６４ｂと、第２ネジ部５６５と、Ｙ軸方向に並んで配置されるとともに、Ｚ軸方向に平行に延在するように配置された２本の第３線材５６６ａ、５６６ｂと、Ｘ軸方向に並んで配置されるとともに、Ｚ軸方向に平行に延在するように配置された２本の第４線材５６７ａ、５６７ｂと、を備えている。第１線材５６２ａ、５６２ｂ及び第４線材５６７ａ、５６７ｂの断面形状は、図７（ｂ）に示す断面形状と同じである。第２線材５６４ａ、５６４ｂ及び第３線材５６６ａ、５６６ｂの断面形状は、図７（ａ）に示す断面形状と同じである。第１線材５６２ａ、５６２ｂは軸部５６１ｂと第１ネジ部５６３との間に配置され、第２線材５６４ａ、５６４ｂは、軸部５６１ｃと第２ネジ部５６５との間に配置され、第３線材５６６ａ、５６６ｂは、軸部５６１ａ、５６１ｂの間に配置され、第４線材５６７ａ、５６７ｂは、軸部５６１ａ、５６１ｃの間に配置されている。第１線材５６２ａ、５６２ｂ及び第４線材５６７ａ、５６７ｂの配列方向（Ｘ軸方向）と、第２線材５６４ａ、５６４ｂ及び第３線材５６６ａ、５６６ｂの配列方向（Ｙ軸方向）とは直交している。上記構成によれば、軸部５６１のねじれ振動を抑えることができるとともに、連結体５６を軽量化することができる。軸部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃのそれぞれのＺ軸方向の長さは、特に限定されないが、中央に配置される軸部５６１ａが最も長いことが好ましい。尚、上記構成では、軸部５６１は３つ（軸部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃ）に分割されているが、軸部５６１の分割数はこれに限定されず、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
　図９は、変形例３に係る連結体５６の構成を示す図である。図１０（ａ）は、図９のＥ－Ｅ断面図であり、図１０（ｂ）は、図９のＦ－Ｆ断面図である。変形例３に係る連結体５６は、図４に示す連結体５６において、軸部５６１の断面形状が、非円筒状（例えば多角形状）、例えばギヤ状（歯車状）に形成されている。上記構成によれば、軸部５６１の軸線Ｃ１（図１０（ｂ）参照）から遠い外周部分の重量を軽くすることができるため、軸部５６１のねじれ振動を抑えることができるとともに、ねじれ振動による周波数を高く（例えば、高周波側において可聴域外）することができる。軸部５６１の断面形状は、ギヤ状に限定されず、例えば、三角形状、十字型状、星型状であってもよい。尚、変形例３に示す軸部５６１は、変形例１、２に適用することもできる。
　上述した各軸部５６１は、図１１（ａ）に示すように、内部が中空構造であっても良いし、図１１（ｂ）に示すように、内部が空洞構造であってもよい。図１１に示す構成によれば、曲げ剛性を向上させることができる。また、第１線材５６２及び第２線材５６４は、１本の線材から成り、１本の線材が軸部５６１の内部を貫通して固定されていてもよい。
　加振器５０は、支持部５５（図４参照）と響板７とに接続された状態（初期状態）及び加振器５０が動作（加振）していない状態において、連結体５６に引張応力が作用するように取り付けられていてもよい。これにより、第１線材５６２及び第２線材５６４が、響板７の寸法変化や変形を吸収し易くなる。
　尚、上記各形態では、被加振体として響板７を例示したが、これに限定されず、屋根や側板等の、寸法変化を生じる部材を被加振体とする場合にも本発明は好適である。被加振体が寸法変化しない部材である場合であっても、加振器を支持する部材が加振方向とは異なる（交わる）方向に寸法変化や変形を生じることで、相対的に被加振体が変位する場合には本発明が有用である。
　また、本発明に係る楽器の適用対象として、ピアノを示したが、グランドピアノでもアップライトピアノでもよい。また、ピアノに限定されず、種々のアコースティック楽器で加振器を有するもの、電子楽器で加振器を有するもの、振動体を有する弦楽器、あるいはスピーカに適用してもよい。これらの場合、強制的に振動させることが可能な被加振体を有するものであればよい。

 

Claims (11)

  1. 　被加振体を所定方向に加振することで発音させる加振器を備え、
    　前記加振器は、前記所定方向に振動するように設けられた振動体と、前記振動体及び前記被加振体を相互に連結し、前記振動体の振動を前記被加振体に伝達する連結体と、を備え、
    　前記連結体は、前記振動体と前記被加振体との間で延在する軸部と、前記軸部の一端部及び前記振動体を連結する第１線材と、前記軸部の他端部及び前記被加振体とを連結する第２線材と、を備え、
    　前記軸部と前記第１線材と前記第２線材との共振周波数が、１０ｋＨｚ以上である、
    　ことを特徴とする楽器。
  2. 　被加振体を所定方向に加振することで発音させる加振器を備え、
    　前記加振器は、前記所定方向に振動するように設けられた振動体と、前記振動体及び前記被加振体を相互に連結し、前記振動体の振動を前記被加振体に伝達する連結体と、を備え、
    　前記連結体は、前記振動体と前記被加振体との間で延在する軸部と、前記軸部の一端部及び前記振動体を連結する第１線材と、前記軸部の他端部及び前記被加振体とを連結する第２線材と、を備え、
    　前記第１線材及び前記第２線材は、炭素含有量が０．６０～１．００％の鋼線であり、
    　前記軸部は、前記第１線材及び前記第２線材より比剛性が高い金属材料から成る、
    　ことを特徴とする楽器。
  3. 　前記共振周波数が、高周波側において可聴域外である、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の楽器。
  4. 　前記軸部と前記第１線材と前記第２線材との共振周波数が、１０ｋＨｚ以上である、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の楽器。
  5. 　前記第１線材及び前記第２線材は、所定量の炭素を含有する鋼線である、
    　ことを特徴とする請求項１又は３に記載の楽器。
  6. 　前記第１線材及び前記第２線材は、炭素含有量が０．６０～１．００％の鋼線である、
    　ことを特徴とする請求項１又は３に記載の楽器。
  7. 　前記振動体を前記所定方向に変位可能に支持するダンパと、磁路を形成する磁路形成部と、をさらに備え、
    　前記ダンパは前記磁路形成部に固定されており、
    　前記第１線材及び前記第２線材は、前記ダンパより剛性が低い、
    　ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の楽器。
  8. 　２本の前記第１線材が第１方向に並んで配置されており、２本の前記第２線材が第２方向に並んで配置されており、
    　前記第１方向と前記第２方向とは直交する、
    　ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の楽器。
  9. 　前記軸部は、複数に分割されて、前記所定方向に並んで配置されており、
    　隣り合う２つの前記分割された軸部は、前記第１線材及び前記第２線材と同一構成の線材により互いに連結されている、
    　ことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の楽器。
  10. 　前記軸部は、断面形状が多角形状に形成されている、
    　ことを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の楽器。
  11. 　前記連結体は、前記加振器が動作していないときに、前記軸部が延在する方向に引張応力が作用するように固定されている、
    　ことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の楽器。

     
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