JP2545457Y2 - 装飾用自動演奏ベル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、装飾用の複数のベルが自動的に音楽を演奏
する装飾用自動演奏ベル装置に関する。

従来技術 クリスマスの季節に飾られるクリスマスツリーやクリ
スマスリース、あるいは天井に張り廻らせたモール等に
飾りつける装飾品の一つとして、釣鐘型のベルが従来よ
り用いられている。これらの装飾と併用してクリスマス
にふさわしい音楽を演奏することも従来より行なわれて
いるところであるが、従来一般にテープレコーダを使用
してスピーカから音を出すようにしたものが多かった。

ところで、ベルは本来鳴らすことを目的とするもので
ある。したがって、上記の装飾用のベルが、ベル同志の
協調動作により、あらかじめ記憶された曲データに基
き、ベル自身が意志を持っているように動き、曲を奏で
ることができれば、又格別の効果が得られるであろう。

考案が解決しようとする課題 本考案は、上述の事情にかんがみ、装飾用として例え
ばクリスマスツリーやモール等に取付けることができる
ことはもとより、音程の異なるベル同志が協調して音楽
を奏で、駆動されるベルはあたかも自身が意志を持つ如
く揺動する装飾用自動演奏ベル装置を提供することを課
題とする。

課題解決のための手段 本考案による装飾用自動演奏ベル装置は、上記の課題
を解決させるため、 釣鐘状共鳴体と、鎚と、鎚駆動装置とを有し、上記釣
鐘状共鳴体の音程が異なる複数のベルと、演奏する音楽
の曲データが記憶されたデータ記憶装置と、一定の時間
間隔で前記データ記憶装置からデータを出力させるクロ
ック手段と、前記データ記憶装置から出力されるデータ
に基づき、該当するベルの鎚駆動装置を駆動するベル駆
動制御装置とを有する制御部とを有し、該制御部と前記
の各ベルとは柔軟な電線で接続され、前記の鎚を駆動し
た時ベルの重心が移動するとともに、前記クロック手段
が前記データ記憶装置からデータを出力させる時間間隔
を前記鎚駆動装置の動作所要時間よりも短く設定し、前
記記憶装置に同一のデータを連続して記憶させその合計
出力時間が前記鎚駆動装置の動作所要時間よりも長くな
るように設定し、該同一データの連続出力により前記鎚
駆動装置を作動させることを特徴とする。

また、本考案は、前記の課題を解決するために、演奏
する曲の音の長短に応じた数量の前記同一データを前記
記憶装置に記憶させ、当該数量の同一データの連続出力
によりベル奏鳴時間を制御することを提案する。

さらに、本考案は、前記の課題を解決するために、外
音を検出するマイクを設け、該マイクにより外音を検出
すると演奏を開始することを提案する。

さらに、本考案は、前記の課題を解決するために、前
記データ記憶装置に記憶された複数の曲データから任意
の曲データを選択するランダム制御選曲手段を有するこ
とを提案する。

作用 本考案の装飾用自動演奏ベル装置は上述の構成を有す
るので、制御部に柔軟な電線を介して接続された各ベル
は、例えばクリスマスツリーの任意の位置に取付ける手
段により揺動自在に取付けることができ、装飾物として
の役目を果させることができる。各ベルの共鳴体の音程
は異なるので、データ記憶装置に記憶された音楽の曲が
データ記憶装置から出力され、ベル駆動制御装置を介し
てデータに対応する各ベルの鎚を駆動すると、共鳴体、
鎚及び鎚駆動装置で構成されるベルの重心が移動し、揺
動自在に他物に取付けられたベルはそれ自体で揺動する
とともに音を発し、複数のベルは協調して音楽を奏で、
聴覚的にも視覚的にも従来の装飾用ベルでは得られなか
った優れた印象を見る者に与えることができる。また、
鎚駆動装置の動作所要時間よりも短い時間間隔で音を鳴
らす（他のベルを鳴らす）ことが出来るので、演奏され
る音楽が間延びしたものになることがない。

実施例 以下に、本考案の実施例を、図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、本考案の装飾用自動演奏ベル装置の基本ユ
ニットの一実施例を示す図である。この実施例では、８
個の吊鐘状ベル1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1hが夫々柔軟な
電線２を介して、制御部３に接続されて構成されてい
る。

各ベルは、第２図に種々の態様を示すように、釣鐘状
の共鳴体４と、鎚５と、鎚駆動装置としてのDCソレノイ
ド６より成り、夫々のベルの共鳴体４は夫々１オクター
ブの各音階ド，レ，ミ，ファ，ソ，ラ，シ，ドの音程を
有する。

第２図（ａ）の例では、１本の棒７の一端に釣鐘状共
鳴体４が揺動自在に取付けられ、共鳴体４内には鎚５が
コイルバネ８を介して取付けられている。棒７の他端に
は、ソレノイド６が固定され、そのプランジャと共鳴体
４の柄９との間にはロッド10が設けられ、ソレノイド６
が付勢された場合共鳴体４はロッド10により引かれる。
この力に抗する方向に共鳴体４を回動付勢する圧縮コイ
ルバネ11がロッド10と共鳴体の柄９との間に設けられて
いる。したがって、ソレノイド６がオンすれば共鳴体４
は図において左方に引かれ、鎚５がバネ８の作用でやや
遅れて左方に移動し、慣性によって共鳴体４の左側内面
に衝当り、ベルを鳴らす。ソレノイド６がオフとなれば
共鳴体４は圧縮コイルバネ11の力により図の位置に復帰
する。

（ｂ），（ｃ）図の例では、ソレノイド６は共鳴体４
内に内蔵され、ソレノイドオンにより、鎚５の柄を引き
又は押して共鳴体４の内面に当接させベルを鳴らす。こ
れらの実施例では、共鳴体の頂上に竜頭12、吊輪13を設
けて、他端に揺動自在に取付けることができるようにな
っている。

（ｄ）図の例では、共鳴体４の柄９を長くし、その上
端にソレノイド６を設け、ロッド10を介して、共鳴体４
の外側に設けた鎚５を駆動するようにしている。
（ａ），（ｄ）図の例では、棒７又は柄９を、例えばク
リスマスツリーの枝にひも等で結びつけることにより、
簡単に取付けることができる。

ベルは共鳴体、鎚、ソレノイドで１つの質量系を構成
しているので、ソレノイドのオンオフにより共鳴体に対
する鎚の位置が変化すると、重心の位置が変化し、共鳴
体は揺れ動く。その結果、ベルは自らの意志で揺動して
音を出している如く見え、８個のベルが曲に合わせて揺
れ動き曲を奏でているように見える。

制御部３は、例えば、第３図に示す如く、ROMを内蔵
したワンチップCPUと駆動回路16とにより構成され、電
源としては乾電池が使用される。ROMにはいくつかの曲
に応じたデータが記憶されており、乱数データにより、
あるいは人為的に曲を選択することにより、選択された
曲のデータが順次駆動回路に入力され８個のベルの各ソ
レノイドSOL1…………SOL8をオンオフさせて１曲を奏で
る。１曲が終了すれば、次の選択された曲を演奏し、電
源が入っている間次々と曲を演奏することができる。

第４図は、本考案の装飾用自動演奏ベル装置をクリス
マスツリーの装飾品として適用した実施例を示す図であ
る。８つのベル、1a,1b,……,1hはクリスマスツリー20
の枝に揺動自在に取付けられている。この場合、ベルは
多くの人々から良く見える位置に取付けることが望まし
い。

制御部３はベース21内に設けられており、各ベルに至
るソレノイド駆動用の電線は、目立たないように枝の陰
にかくれるように配線される。

さらに、クリスマスツリー20の頂部には、人気のある
キャラクタ等の飾り22を取付けると宣伝、人集め効果も
生れるであろう。

また、このようにクリスマスツリー20の枝にベル１を
取付けた場合には、ベル１が駆動されるたびに、前述し
たようなベル内の重心位置の変化によって、共鳴体だけ
でなくそのベルの取付けられた枝自体も揺れ動くため、
ベルだけでなくツリー自身もまるで生きているような印
象を見る人に与え、非常に神秘的なクリスマスツリーを
提供できるものである。

第５図は、ベース21内に設けられた制御部３とそのた
めのスイッチ18、電源17の配置を示す図である。制御部
３はプリント回路基板（print circuit board）に構成
され、各ベルへの電線はハーネスとして、ベース21の上
部に設けられた孔から外部に出ている。スイッチ18のノ
ブはベースを凹ませてその中に設けられ、外部から容易
にオンオフすることができるとともに、不用意に触れて
スイッチが操作されることも防止している。電池17は図
示しない底蓋を外して交換するようになっている。

第６図は、本考案の装飾用自動演奏ベル装置のベル１
を天井へつるすモール25に取付けた実施例を示す図であ
る。この場合、制御部は例えば柱の陰等に設置し、柱に
沿って電線を配線すれば目立たない。

本考案による装飾用自動演奏ベル装置の制御部は、前
記実施例で説明したワンチップCPUと駆動回路とで構成
されるものに限られるものではなく、ワンチップCPUの
代りにCPUとROMとを別にすることも可能である。

又、手動スイッチの代りに、マイクロフォンとアンプ
を設けて音声起動としたり、手拍子によって曲のテンポ
を変えられるようにすることも可能である。

又、高価なCPUを使用せず、ROMとカウンタと駆動回路
とで制御部を構成することも可能である。

以下にこのような構成の制御部の例を図面に基づいて
詳細に説明する。

第７図に回路のブロック図を示す制御部の例は、ROM3
0と、これに接続された曲選択ランダムカウンタ31、曲
データ呼出しカウンタ32、バッファ（駆動回路）33、上
記カウンタ31,32のカウントスピードを決定するクロッ
クを入力する発振回路34、音声起動により曲を自動演奏
するためのマイクロフォン35、アンプ36、音検出回路37
及びラッチ回路38により図の如く結合されて構成されて
いる。

ROM30は、14ビットでアドレス指示され、そのうち上
位２ビットで４つの曲A,B,C,Dのいずれかを表わす。下
位の12ビットはひとつひとつの音程データ呼出し用のア
ドレスに使用される。

第９図はROM30に記憶された曲データのメモリマップ
の一例である。曲Ａはアドレス番号0000から始まり、曲
Ｂはアドレス番号2000から始まり、曲Ｃはアドレス番号
4000から始まり、曲Ｄはアドレス番号6000から始まり、
夫々次曲の最初のアドレス番号の前のアドレス番号迄の
うち曲の長さに応じたアドレスが使用され、曲データ呼
出しカウンタからの入力により１ずつカウントアップさ
れるアドレス毎に曲に応じた音程データが記憶されてい
る。

第10図はROMに記憶される音程とデータの対応表の１
例である。図の各行が１アドレスのメモリの内容を示
す。メモリはD0からD7迄の８個のデータビットを有し、
図の右端の欄に16進で表記されている。

例えば、「ド」の音程は、D0を１、他を０にし、16進
表記では01となる。「レ」はD1のみを１、「ミ」はD2の
みを１、「ファ」はD3のみを１、「ソ」はD4のみを１、
「ラ」はD5のみを１、「シ」はD6のみを1,上の「ド」は
D7のみを１としいずれも他のビットを０とする。

又、「ド」と「ミ」の和音はD0とD2のみを１とし、他
を０とし、「ド」と「ミ」と「ソ」の和音はD0,D2,D4を
１にし、他を０とする。

したがって、第７図、第８図において、ROM30のデー
タビットの各出力ラインをバッファ33を介して各音階の
ベルのソレノイドに接続すれば１のデータビットに対応
するベルのソレノイドがオンし、鎚を駆動してベルを鳴
らすので、記憶された曲データに対応する曲が演奏され
る。

発振回路34からは一定の間隔でクロックパルスが発信
され、曲データ呼出しカウンタ32は一定の間隔でROM30
のアドレスを１ずつインクリメントして行く。したがっ
て、曲の音符の長短を表現するには、長さに応じたアド
レス分、同じベルから同じ音を出させるようにすればよ
い。その方法としては、ROMの連続する数アドレスに同
じデータを与えてソレノイドを連続的にオンし、１度ベ
ルを鳴らした後音符に対応する長さだけ、ソレノイドを
吸引した状態に保持するか、１つのアドレスでソレノイ
ドをオンしてベルを鳴らした後、ソレノイドをオフして
音符に対応する長さだけ、ソレノイドを非吸引状態に保
持するか、いずれでもよい。なぜなら、ベルの鎚はソレ
ノイドオンにより付勢された場合、慣性によりソレノイ
ドの吸引力とこれに対抗する力との平衡位置を越して移
動し共鳴体に衝当ってベルを鳴らした後、共鳴体から離
れて平衡位置に戻り、その後ソレノイドをオン状態に保
持しても鎚は共鳴体に当らないので、ソレノイドをオン
状態に保持してもオフ状態に保持しても、同じ結果にな
り、共鳴体は１度叩けば、その後しばらく残響が鳴りつ
ゞける。なお、ソレノイドにオン信号により電流を流し
ても瞬間的に吸引するものではなく、電流印加開始後例
えば50ms位通電しつゞけて始めて吸引する。そこでROM
の１アドレスの長さをソレノイドの動作所要時間である
50msより多少長い、例えば60msとすれば、１アドレスの
間オン信号を与えることにより、ソレノイドは吸引して
ベルを鳴らすことができる。しかし、その場合は、最短
の音の長さが60msに限定され、間延びのした音楽になっ
てしまう欠点がある。

この欠点を除去する手段としては、第11図に示す如
く、１アドレスの長さを例えば20msとし、ある音程、例
えば「ド」の音を鳴らそうとする場合、連続３アドレス
ｎ−1,n,n＋１に亘って「ド」の音のデータを記憶させ
ておき、そのデータに応じて、駆動装置に信号を与え、
その音程のベルのソレノイドに３アドレス分の時間だけ
電流を流す。すると、アドレスｎ−１ではベルは鳴ら
ず、アドレスｎでもベルは鳴らず、アドレスｎ＋１で始
めてベルが鳴り、「ド」の音が耳に聴える。このように
することにより、例えば20msの間隔で「ド」「レ」
「ミ」と連続した音を鳴らす場合は、 「ド」の信号をｎ−1,n,n＋１のアドレスに与え、 「レ」の信号をn,n＋1,n＋２のアドレスに与え、 「ミ」の信号をｎ＋1,n＋2,n＋３のアドレスに与える
ことにより達成することができる。

もちろん、より短い間隔で音を鳴らす場合には、１ア
ドレスの長さをもっと短く設定し、１つのベルのソレノ
イドを１回動作させるのに必要なアドレス数を４アドレ
ス分、５アドレス分というように多くすれば良い。ま
た、鎚５の大きさや、ソレノイド６の吸引力が変わって
くれば、この１回動作させるのに必要なアドレス数もま
たそれに応じた数が必要になってくる。

なお、ソレノイドをオフする場合も、やはり残留磁気
や慣性の関係で本実施例では50ms位のタイムラグが必要
である。従って、本実施例においては、ソレノイドを１
回動作させる前に３アドレス分以上そのビットを０にし
ておく必要がある。これも鎚の大きさや、ソレノイドの
残留磁気の違いにより、０にしておく必要があるアドレ
ス数もそれに応じて変わってくることはいうまでもな
い。

第７図にブロック図で示す装置により、曲を演奏する
場合の動作を次に説明する。

図示しないスイッチを入れると、曲選択ランダムカウ
ンタ31はカウント値0,1,2,3;0,1,2,3と繰返し回る。そ
こへ、マイクロフォン35に音が入り、アンプ36で増幅さ
れ、音検出回路37で予め設定されたレベル以上の音が入
ったことが検出されると、ラッチ回路38より曲選択ラン
ダムカウンタ31にカウンタストップ信号が入力されると
ともに、曲データ呼出しカウンタ32にカウンタスタート
信号が入力される。それにより、曲選択ランダムカウン
タ31はあるカウント値で停止し、停止したカウント値に
対応した曲が選択される。例えば、２で停止したとすれ
ば、曲Ｃが選択される。

それと同時に、曲データ呼出しカウンタ32がスタート
し、発振回路34から入力されるクロックに応じてROM30
の曲Ｃのアドレス（4000Hから始まる）を１アドレスず
つインクリメントし、曲Ｃに応じた各音程データをバッ
ファ33に入力し、８個のベルのいずれかを次々と駆動し
て曲Ｃを演奏する。

曲の最終アドレスに達すると、曲データ呼出しカウン
タが曲Ｄの先頭アドレスの１つ手前のアドレス5FFFH迄
進み、下位12ビットが０に戻るとき、曲データ呼出しカ
ウンタ32からラッチリセット信号が出て、曲データ呼出
しカウンタ32が停止する。

以後、上述の動作を繰返して、４つの曲がランダムの
順序で演奏される。演奏を開始する迄、先頭アドレスが
保持されるが、各曲の先頭アドレスのデータは０にされ
ているのでは音は出ない。マイクロフォンに所定レベル
以上の音が入れば、アドレスが１つずつインクリメント
され音が出て演奏が始まる。

この構成によれば、操作者がいなくても、人が来てあ
る程度の音量の話し声がすれば、自動的に音楽が演奏さ
れ、人が去れば、その曲が終った所で演奏が中止され
る。

第８図に示す他のブロック図は、曲選択及び曲演奏開
始を人手で行なうようにしたもので、その他の構成は、
第７図で説明した制御装置と同様である。

この場合は、曲の選択は曲選択スイッチ40により操作
者の人手により選択したアドレスを、デコーダ39を介し
てROM30に入力する。スタートスイッチ41を人手により
入れると、曲データ呼出しカウンタ32よりROMに信号が
入り選択した曲のアドレスをカウントアップし、記憶さ
れたデータにもとづき、バッファ33を介して、各ベルの
ソレノイドを駆動し、曲を演奏する。１曲の演奏が終了
すると、曲データ呼出しカウンタ32よりカウンタストッ
プ信号がラッチ回路38に入り、演奏が停止する。

次に演奏する曲を変えるときは、演奏終了後に曲選択
スイッチ40で曲を切換え、同様の操作を繰返す。

この構成の制御装置は、曲の選択及び、演奏開始に人
手を要するが、構成が簡単で、コストも低廉になる。こ
の構成の制御部のフローチャートを第12図に示す。

効果 以上の如く、本考案によれば、視覚的装飾効果と聴覚
的音響効果とを兼ね備え、しかも、ベルが音を出すとき
共鳴体または鎚が自から揺動し、自分の意志で音を出し
ているような感じを見る者に与え、さらに各ベルが協力
し合って音楽を奏でるような印象を与える装飾用自動演
奏ベル装置を提供することができる。

また、ベルを鳴らす際に、鎚駆動装置の動作所要時間
よりも短い時間間隔で音を鳴らすことが出来るので、演
奏される音楽が間延びしたものになることがない。

さらに、音の長短に応じてベルの鳴る時間を制御する
ことができるので、不自然なく音楽を演奏することがで
きる。

さらに、マイクを設けて外音を検出すると演奏を開始
するようにしてやれば、演奏開始に人手を要さず、ま
た、人が来てある程度の音量の話し声がすれば自動的に
音楽を演奏することができる。

さらに、ランダム制御選曲手段を有することにより、
異なる曲をランダムに選択して演奏することが可能とな
り、同じ曲を繰返し演奏することを避け、聞く人を退屈
させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の装飾用自動演奏ベル装置の基本ユニッ
トの実施例を示す斜視図、第２図（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）は夫々そのベルの構成例を示す側断面
図、第３図はその制御部の構成の１例を示すブロック
図、第４図は本考案の装置をクリスマスツリーに装着し
た状態を示す斜視図、第５図はその制御部をクリスマス
ツリーのベース内に設けた状態を示す斜視図、第６図は
本考案の装置をモールに取付けた実施例を示す斜視図、
第７図は制御部の他の構成のブロック図、第８図は制御
部の更に他の構成を示すブロック図、第９図はROMの各
曲のメモリマップの例を示す図、第10図はROMの音程デ
ータ対応図表、第11図はソレノイドを駆動させるための
データの入力の方法を説明する説明図、第12図は第８図
に示す制御部のフローチャートである。 1,1a,1b,1c,1d,…ベル 1e,1f,1g,1h…ベル ２…電線 ３…制御部 ４…共鳴体 ５…鎚 ６…ソレノイド 7,13…取付部材 15…ワンチップCPU 16,33…バッファ（駆動回路） 17…電源 20…クリスマスツリー 21…ベース 25…モール 30…ROM 31…曲選択ランダムカウンタ 32…曲データ呼出しカウンタ 34…発振回路 35…マイクロフォン 38…ラッチ回路 39…デコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 桜井 誠一 東京都大田区多摩川２丁目８番５号 株 式会社ナムコ内 (56)参考文献 実開 昭56−77899（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−113197（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−146296（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭31−12683（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】釣鐘状共鳴体と、鎚と、鎚駆動装置とを有
   し、上記釣鐘状共鳴体の音程が異なる複数のベルと、 演奏する音楽の曲データが記憶されたデータ記憶装置
   と、一定の時間間隔で前記データ記憶装置からデータを
   出力させるクロック手段と、前記データ記憶装置から出
   力されるデータに基づき、該当するベルの鎚駆動装置を
   駆動するベル駆動制御装置とを有する制御部とを有し、 該制御部と前記の各ベルとは柔軟な電線で接続され、前
   記の鎚を駆動した時ベルの重心が移動するとともに、 前記クロック手段が前記データ記憶装置からデータを出
   力させる時間間隔を前記鎚駆動装置の動作所要時間より
   も短く設定し、 前記記憶装置に同一のデータを連続して記憶させその合
   計出力時間が前記鎚駆動装置の動作所要時間よりも長く
   なるように設定し、該同一データの連続出力により前記
   鎚駆動装置を作動させることを特徴とする装飾用自動演
   奏ベル装置。
2. 【請求項２】演奏する曲の音の長短に応じた数量の前記
   同一データを前記記憶装置に記憶させ、当該数量の同一
   データの連続出力によりベル奏鳴時間を制御することを
   特徴とする、実用新案登録請求の範囲第１項に記載の装
   飾用自動演奏ベル装置。
3. 【請求項３】外音を検出するマイクを設け、該マイクに
   より外音を検出すると演奏を開始することを特徴とす
   る、実用新案登録請求の範囲第１項に記載の装飾用自動
   演奏ベル装置。
4. 【請求項４】前記データ記憶装置に記憶された複数の曲
   データから任意の曲データを選択するランダム制御選曲
   手段を有することを特徴とする、実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載の装飾用自動演奏ベル装置。