JP3503247B2 - Sound board and sound board percussion instrument - Google Patents
Sound board and sound board percussion instrumentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、マリンバ、ヴィブラ
フォンなどの音板打楽器およびその音板に係り、特に、
和音の協和性および音量感に優れ、かつ音程感の豊かな
音を発することができる音板打楽器用音板に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a musical instrument percussion instrument such as a marimba and a vibraphone and its musical instrument, and more particularly,
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound plate for a percussion instrument that is excellent in the harmony and harmony of chords and can emit a sound with a wide pitch.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、木琴類のマリンバや鉄琴類のヴ
ィブラフォンなどの音板打楽器は、音板をマレットで叩
いて演奏するようになっている。これらは、音板の中央
よりも外側にある基本振動の節点を紐やフェルトなどで
支持することにより、マレットで叩かれた際に音板が振
動して所定の音が発生する。ここで、音板の振動には、
縦方向の振動、横方向の振動（撓み振動）、ねじ
れ振動があるが、音板打楽器では、音板の長手方向と直
交する２方向のうちマレットで叩く方向の振動である撓
み振動を主として考慮した設計や調律が行われる。2. Description of the Related Art Generally, a percussion instrument such as a xylophone marimba or a xylophone vibraphone is designed to be played by hitting a musical plate with a mallet. By supporting the nodes of the basic vibration outside the center of the sound plate with a string or felt, the sound plate vibrates when hit with a mallet, and a predetermined sound is generated. Here, for the vibration of the sound plate,
There are vertical vibrations, horizontal vibrations (flexural vibrations), and torsional vibrations. However, in a percussion instrument, flexural vibration, which is the vibration in the direction of tapping with the mallet, out of the two directions orthogonal to the longitudinal direction of the musical plate is mainly considered. Design and tuning are performed.
【０００３】図７は、音板の振動を説明するための図で
あって、叩かれた音板の振動を解析したものである。図
７においてｆ0は音板の基本振動を示すもので、この基
本振動の振動音によりある音高の音を余韻に残すように
なっている。また、ｆ1は音板の基本振動の１次上の振
動（以下、１次上振動とする）、ｆ2は基本振動の２次
上の振動（以下、２次上振動とする）を示すもので、こ
れら上次の振動は音色や音程感に影響を及ぼす。なお、
以下の説明においては各振動をモードと称する。また、
３次上以上の振動については図示を省略してある。FIG. 7 is a diagram for explaining the vibration of the sound plate and is an analysis of the vibration of the sounded plate. In FIG. 7, f 0 indicates the fundamental vibration of the sound plate, and the sound of a certain pitch is left in the afterglow due to the vibration sound of this fundamental vibration. In addition, f 1 is the vibration on the primary of the fundamental vibration of the sound plate (hereinafter referred to as the primary vibration), and f 2 is the vibration on the secondary of the basic vibration (hereinafter referred to as the secondary vibration). However, these upper vibrations affect the timbre and pitch feeling. In addition,
In the following description, each vibration is called a mode. Also,
The vibrations above the third order are not shown.
【０００４】音板の横断面が一様である場合には、基本
振動を基準とする各モードの振動数は、１：２．７５
６：５．４０４：８．９３３……となり、上次のモード
の振動数は基本モードの振動数の整数倍とはならない。
このことは、音板打楽器が発生する音は完全な楽音では
ないことを表している。なお、楽音とは、そもそも音楽
に使用する音を意味するが、従来、物理学的には周期的
振動をする音とされていて、非楽音は周期的振動をしな
い音とされている。When the cross section of the sound plate is uniform, the frequency of each mode based on the fundamental vibration is 1: 2.75.
6: 5.404: 8.933, and the frequency of the upper mode is not an integral multiple of the frequency of the fundamental mode.
This means that the sound generated by the percussion instrument is not a perfect musical sound. It should be noted that the musical tone originally means a sound used for music, but conventionally, it is physically considered as a sound that periodically oscillates, and a non-musical sound is a sound that does not periodically oscillate.
【０００５】これに対して、たとえば弦楽器では、振動
体である弦の断面積を近似的にゼロとみなすことができ
るので、上次のモードの各振動数は、理論上は基本振動
の振動数のほぼ整数倍となる。また、管楽器において
は、基本モードの振動のみが存在する。そして、このよ
うな管楽器の弦楽器における上次モードに該当する振動
音は、振動体であるリードの基本モードの高振幅の非線
形性により高調波歪みとなって発生し音色を決定する要
素となる。故に、このリードの振動を豊かに発生させる
ために管楽器では、整数倍の共鳴ピッチ系をもつ直管を
接続したり、共鳴ピッチ系が整数倍近くになるようにテ
ーパ形状を工夫したテーパ管を接続している。このテー
パ管のテーパ形状を工夫することは、音板打楽器の音板
形状を工夫することで基本モードと上次のモードの振動
数の比を調律することに相当する。ただし、管は発音体
ではなく、共鳴要素であるので共鳴ピッチ系が正確に整
数倍にならなくても、レベルが低下した倍音が常に発生
する。故に、弦楽器や管楽器では基本振動と１次上振動
の純音間で１オクターブの差が生じ、１次上振動と２次
上振動の純音間で５度の差が生じる。このため、そのよ
うな楽器が発生する音は、その高さをはっきりと感じる
ことができる楽音となる（すなわち、harmonics系の振
動ピッチを有する音となる）。On the other hand, in a stringed instrument, for example, the cross-sectional area of a string, which is a vibrating body, can be regarded as approximately zero, so that the frequencies of the upper modes are theoretically the frequencies of the fundamental vibration. Is almost an integral multiple of. Moreover, in the wind instrument, only the vibration of the fundamental mode exists. The vibrating sound corresponding to the upper-order mode in the string instrument of such a wind instrument becomes harmonic distortion due to the high-amplitude nonlinearity of the fundamental mode of the reed, which is a vibrating body, and becomes a factor for determining the tone color. Therefore, in order to generate abundant vibrations of this reed, in wind instruments, connect a straight pipe with an integral multiple resonance pitch system, or use a tapered pipe with a tapered shape so that the resonant pitch system is close to an integral multiple. Connected. Devising the taper shape of the taper tube is equivalent to tuning the frequency ratio between the fundamental mode and the next mode by devising the sound plate shape of the sound plate percussion instrument. However, since the tube is not a sounding body but a resonance element, even if the resonance pitch system does not become an exact multiple of a harmonic, a harmonic overtone with a lowered level is always generated. Therefore, in a string instrument or a wind instrument, a difference of 1 octave occurs between the pure tones of the fundamental vibration and the first-order upper vibration, and a difference of 5 degrees occurs between the pure tones of the first-order upper vibration and the second-order upper vibration. Therefore, the sound generated by such an instrument becomes a musical sound whose pitch can be clearly sensed (that is, a sound having a vibration pitch of harmonics system).
【０００６】一方、和太鼓のような打楽器は、概して広
い周波数範囲にわたる複雑な構成の振動音から構成され
た音を発生する。このような楽器では、強い成分の存在
する周波数帯域の高低に応じて漠然とした音の高低感
（音程感）はあるが、弦、管楽器のように音の高さを正
確な音階として同定することはできない。このような打
楽器の音は、楽音と非楽音の中間に位置付けることがで
きる。また、ティンパニーのようにある程度の音程を有
する打楽器があるが、このような打楽器は、膜下にいわ
ゆるケトルを装着することにより、harmonics系の振動
ピッチに近付くように工夫がなされている。On the other hand, a percussion instrument such as a Japanese drum produces a sound composed of a vibrating sound having a complicated structure over a wide frequency range. With such instruments, there is a vague sense of pitch depending on the height of the frequency band in which strong components exist, but it is necessary to identify the pitch as an accurate scale, such as strings and wind instruments. I can't. The sound of such a percussion instrument can be positioned in the middle of a musical sound and a non-musical sound. Further, there are percussion instruments such as timpani that have a certain pitch, but such percussion instruments are designed so as to approach the vibration pitch of the harmonics system by mounting a so-called kettle under the membrane.
【０００７】円形膜打楽器の振動モードは、図９に示す
ようなもので、ｎ，ｓはそれぞれ０〜∞まで存在する。
しかしながら、ティンパニーの中央を打撃しても鳴らな
いという事実より、経験的にもｎ＝０，ｓ＝０の振動モ
ードはケトルを装着すると殆ど発生しない事はよく知ら
れている。これは、振動の断面図が図１０の様であり、
振動の各瞬間においてケトルと膜とによって仕切られた
体積が一定ではなく、しかも、普通の太鼓のように膜の
下側が開放（あるいは開放に近い下側の膜付き）ではな
く、さらに、空気の排出、吸入が不可能で、振動により
空気を（局所的ではなく）平均的に圧縮しなければなら
ないからである。The vibration mode of the circular membrane percussion instrument is as shown in FIG. 9, and n and s exist from 0 to ∞, respectively.
However, empirically, it is well known that the vibration mode of n = 0 and s = 0 hardly occurs when the kettle is attached, due to the fact that the timpani does not sound even if it strikes the center. The cross section of the vibration is as shown in Fig. 10.
At each moment of vibration, the volume partitioned by the kettle and the membrane is not constant, and the lower side of the membrane is not open (or with a lower membrane close to open) like an ordinary drum, This is because it cannot be discharged or inhaled, and the air must be compressed on average (not locally) by vibration.
【０００８】同様のことがｓ＝１以上の各振動モードで
もおこっており、それらの振動モードでは、計算上は、
各瞬間には体積が振動していないときと同じに見える。
これについては、図１１および図１２に示すｎ＝０，ｓ
＝１およびｎ＝０，ｓ＝２の場合を見れば分かる。これ
らの図に示すように、膜の変位による体積変化を中心よ
り膜の外端まで積分すると、膜の外端でゼロになってい
ない。これは、各瞬間において上記仕切られた体積が変
化することを意味する。その反面、ｓ＝０でｎ≧１の振
動モードは、図形的に明らかに各瞬間における変位の総
和による上記体積の変化は常にゼロであり、非常にバラ
ンスのよい安定した振動となる。このような理由で実際
的なティンパニーの振動モードは、ｓ＝０でｎ≧１のも
ののみである。ところが、この内で低い方から３つの振
動モードのｓ＝０でｎ＝１，ｎ＝２，ｎ＝３の場合の振
動数の比は、たまたま概略２：３：４となる。これがテ
ィンパニーの音が楽音的に聞こえる理由である。The same thing occurs in each vibration mode of s = 1 or more, and in those vibration modes, in calculation,
At each instant the volume looks the same as when it is not vibrating.
For this, n = 0, s shown in FIG. 11 and FIG.
It can be seen by looking at the cases of = 1 and n = 0, s = 2. As shown in these figures, when the volume change due to the displacement of the film is integrated from the center to the outer end of the film, it does not become zero at the outer end of the film. This means that the partitioned volume changes at each instant. On the other hand, in the vibration mode of s = 0 and n ≧ 1, the change in the volume due to the sum of the displacements at each instant is always zero, which is a very well-balanced and stable vibration. For this reason, the practical timpani vibration modes are only s = 0 and n ≧ 1. However, the ratio of the frequencies when s = 0 and n = 1, n = 2, and n = 3 of the three vibration modes from the lowest among them happens to be approximately 2: 3: 4. This is the reason why the timpani sound sounds musical.
【０００９】さて、マリンバやヴィブラフォンのような
音板打楽器は、従来より完全な楽音を発生するものでは
ないとされていたが、音の高低感をよりクリアに感じる
ことができる音程感のある音を発生させたいという要望
が近年高まりつつある。たとえば、前述の特開昭６０ー
１５９８９４号では、音板の断面形状を変化させること
によって、各モードにおける振動数を整数倍とした音板
が開示されている。また、図８（Ａ）および（Ｂ）は、
従来のマリンバ（ビブラフォンもほぼ同一形状）の音板
を示すもので、これらの図に示す音板Ｐは、その中央部
に薄肉部Ｐｔを形成することにより、各モードにおける
振動数ｆ0：ｆ1：ｆ2が１：４：１０あるいは１：４：
９となるように調律されている。あるいは、図８（Ｃ）
および（Ｄ）は、従来のシロフォンの音板を示すもの
で、これらの図に示す音板Ｐは、その基本モードの節点
Ｑと中央部の間に薄肉部Ｐｔを２箇所形成することによ
り、各モードにおける振動数ｆ0：ｆ1：ｆ2が１：３：
７となるように調律されている。[0009] Now, it has been said that a soundboard percussion instrument such as a marimba or a vibraphone does not generate a complete musical sound as compared with the conventional one, but a pitched sound that allows the pitch feeling to be felt more clearly. In recent years, there has been an increasing demand for the generation of For example, the above-mentioned JP-A-60-159894 discloses a sound plate in which the frequency in each mode is an integral multiple by changing the cross-sectional shape of the sound plate. Further, FIGS. 8A and 8B show
The sound plate of a conventional marimba (a vibraphone has almost the same shape) is shown. The sound plate P shown in these figures has a thin portion Pt formed at the center thereof, so that the frequency f 0 : f in each mode 1 : f 2 is 1: 4: 10 or 1: 4:
It is tuned to be 9. Alternatively, FIG. 8 (C)
(D) shows a sound plate of a conventional xylophone, and the sound plate P shown in these figures has two thin portions Pt formed between the node Q and the central portion of its fundamental mode. Frequency f 0 : f 1 : f 2 in each mode is 1: 3:
It is tuned to be 7.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような音板にあっては、各モードにおける振動数の比が
大きいため、音の周波数スペクトルが疎となる。このた
め、単音では単純で澄んだ音に聞こえるが、協和性に欠
け、複音で演奏する場合に協和音なのか不協和音なのか
が非常に判りづらいという欠点があった。すなわち、上
記のように１次上モードが基本モードの３倍音または４
倍音を発する場合には、複音のうちの高い方の音の基本
振動音と低い方の音の１次上振動音との振動数の差が大
きすぎて、両者が干渉する場合が希となる。そして、和
音の協和性は、複数の音の要素が干渉して緩やかな唸り
を生じることにより得られるものであるから、上記のよ
うな音板では、和音の協和性が少なく、２つの音を同時
に鳴らしても協和音なのか不協和音なのか判然としない
全く無関係な２つの音に聞こえてしまうのである。However, in the above sound plate, since the frequency ratio in each mode is large, the frequency spectrum of the sound becomes sparse. For this reason, a single note sounds simple and clear, but lacks consonance and has a drawback that it is very difficult to recognize whether it is consonant or dissonant when playing with multiple notes. That is, as described above, the first-order upper mode is the third harmonic or four of the basic mode.
When overtones are generated, the frequency difference between the fundamental vibration sound of the higher sound and the first-order upper vibration sound of the lower sound of the compound tones is too large, and it is rare that the two interfere with each other. . And the consonance of chords is obtained by the interference of the elements of a plurality of tones to produce a gentle growl, so in the above-mentioned sound plate, the consonance of chords is low and two tones are Even if they sound at the same time, they sound like two unrelated sounds that are unclear whether they are consonant or dissonant.
【００１１】さらに、上記のような音板では、振動のス
ペクトル密度が疎であるために、音量感に欠けるという
欠点もある。すなわち、音の大きさは音圧レベル（ｄ
Ｂ）で物理的に測定することができ、音圧レベルが大き
ければ大きな音に聞こえる。例えば、音さは、１つの振
動音である純音に近い音を発生するが、この音の大きさ
はほぼ単純にｄＢで表すことができる。そして、この音
さの音は、音圧の割には音量感に乏しいことが知られて
いる。一方、楽器の音は複数の純音からなる複合音であ
るから、１つの音に含まれる純音の多さも重要な音量感
のファクターである。よって、音の振動スペクトルが疎
であると、ある振動数の音の音圧レベルが高くて音を大
きく感じたとしても、聞き取れる純音の量が少ないため
に音量感には乏しいものとなってしまうのである。加え
て、音程感については、前記のような改良により若干の
向上は見られるものの、弦、管楽器ほどの音程感とはか
なりの隔たりがあった。Further, the above sound plate has a drawback that it lacks a sense of volume because the spectral density of vibration is sparse. That is, the loudness of the sound is the sound pressure level (d
It can be physically measured in B) and sounds loud when the sound pressure level is high. For example, a pitch produces a sound close to a pure tone, which is one vibration sound, and the loudness of this pitch can be expressed simply in dB. It is known that the sound of this pitch has a poor sense of volume for sound pressure. On the other hand, since the sound of the musical instrument is a composite sound composed of a plurality of pure tones, the large number of pure tones contained in one sound is also an important factor of volume feeling. Therefore, if the vibration spectrum of the sound is sparse, even if the sound pressure level of the sound of a certain frequency is high and the sound is felt to be large, the amount of pure tones that can be heard is small and the volume feeling is poor. Of. In addition, although the pitch feeling is slightly improved by the above-mentioned improvements, there is a considerable gap from the pitch feeling of strings and wind instruments.
【００１２】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、和音の協和性および音量感に優れ、しか
も音程感に優れた音板および音板打楽器を提供すること
を目的としている。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a tone plate and a tone plate percussion instrument which are excellent in the harmony and harmony of the chords and in the pitch sense.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の音板
は、基本振動の節部が支持され、打撃されることにより
発音する音板打楽器用の音板であって、基本振動の節を
含む部分と、この節を含む部分よりも端部側の部分と
に、肉厚方向へくぼむ凹部を設け、基本振動、基本振動
の１次上の振動および基本振動の２次上の振動の振動数
の比をほぼ１：２：４に調律したことを特徴としてい
る。Means for Solving the Problems] tone plate according to claim 1 is supported knots of basic vibration, a sound board for Could tone plate percussion instrument by being struck, nodes of the fundamental vibration To
The part that includes and the part that is closer to the end than the part that includes this section
In addition, a concave portion that is recessed in the thickness direction is provided, and the frequency ratio of the fundamental vibration, the vibration on the primary of the fundamental vibration and the vibration on the secondary of the fundamental vibration is tuned to approximately 1: 2: 4. It has a feature.
【００１４】[0014]
【００１５】 請求項２に記載の音板打楽器は、複数の
音板を支持した音板打楽器であって、上記音板の基本振
動の節を含む部分と、この節を含む部分よりも端部側の
部分とに、肉厚方向へくぼむ凹部を設け、基本振動、基
本振動の１次上の振動および基本振動の２次上の振動の
振動数の比をほぼ１：２：４に調律し、上記音板を、上
記基本振動の節の位置を支持部材に載置して支持したこ
とを特徴としている。A sound percussion instrument according to a second aspect is a sound percussion instrument that supports a plurality of sound plates, and a portion including a node of the fundamental vibration of the sound plate and an end side of the portion including the node. of the and portion, a recess provided recessed into the thickness direction, fundamental vibration, group
Of the vibration on the primary of this vibration and the vibration on the secondary of the fundamental vibration
It is characterized in that the frequency ratio is tuned to approximately 1: 2: 4, and the sound plate is supported by mounting the nodes of the fundamental vibration on a support member.
【００１６】[0016]
【作用】たとえば、４４０Ｈｚの「Ａ」の純音と８８０
Ｈｚの「Ａ」の純音を同時に聞くと、単に異なる２つの
音が鳴っているように聞こえる。つまり、これら２つの
音の間の協和性（オクターブ感）は少ない。しかしなが
ら、基本、１次上および２次上のモードの振動数の比が
ほぼ１：２：４であると、４４０Ｈｚの「Ａ」の音の１
次上モードの振動数と、８８０Ｈｚの「Ａ」の音の基本
モードの振動数とがほぼ一致する。また、４４０Ｈｚの
「Ａ」の音の２次上モードの振動数と、８８０Ｈｚの
「Ａ」の音の１次上モードの振動数もほぼ一致する。よ
って、これら２つの音を同時に発すると、振動数のほぼ
等しい音の要素どうしが互いに干渉し、緩やかな唸りを
発して音に協和性を感じることができる。これにより、
２つの音を同じ「Ａ」の音であると認識することができ
る。このように、オクターブが違っても聞き手に同じ音
であると認識させるから、「Ａ」の音を聞いたというイ
メージが強く印象に残る。Operation: For example, a pure tone of 440 Hz "A" and 880
When you hear a pure tone of "A" in Hz at the same time, it just sounds like two different tones are sounding. In other words, there is little harmony (octave feeling) between these two sounds. However, if the ratio of the frequencies of the fundamental, first-up, and second-order modes is approximately 1: 2: 4, one of the 440 Hz "A" sounds is
The frequency of the next upper mode and the frequency of the fundamental mode of the sound of "A" at 880 Hz are almost the same. Further, the frequency of the sound of "A" at 440 Hz in the second upper mode and the frequency of the sound of "A" at 880 Hz in the first upper mode substantially match. Therefore, when these two sounds are emitted at the same time, the elements of the sounds having substantially the same frequency interfere with each other, and a gentle growl can be emitted to feel the harmony of the sounds. This allows
Two sounds can be recognized as the same "A" sound. In this way, even if the octave is different, the listener recognizes that the sound is the same, so the image of hearing the sound of "A" is very impressive.
【００１７】また、４４０Ｈｚの「Ａ」の音の１次上モ
ードの音は、基本モードの１オクターブ高い「Ａ」の音
であり、２次上モードの音は、位相が一致した１オクタ
ーブさらに高い「Ａ」の音であるから、１つの音を鳴ら
した場合にも、「Ａ」の音を聞いたというイメージが強
く印象に残る。このように、請求項１に記載の音板によ
れば、ある音程の音を聞いたというイメージが強く印象
に残るので、優れた音程感を得ることができる。Further, the sound in the first upper mode of the sound of "A" at 440 Hz is the sound of "A" which is one octave higher than that in the basic mode, and the sound in the second higher mode is one octave in phase. Since it is a high "A" sound, the image of hearing the "A" sound is very impressive even when one sound is played. As described above, according to the sound plate of the first aspect, an image of hearing a sound of a certain pitch is strongly impressed, so that an excellent pitch feeling can be obtained.
【００１８】さらに、本発明では音の振動スペクトルが
密であるため、複数の音を発した場合に上記した緩やか
な唸りの発生頻度が高い。よって、和音を鳴らした場合
の協和性が良くなるのは勿論のこと、聞き取れる純音の
量が多いために音量感が豊かになる。Further, in the present invention, since the vibration spectrum of the sound is dense, the above-described gentle growl is frequently generated when a plurality of sounds are emitted. Therefore, not only the harmony when a chord is played is improved, but also the volume of the pure tone that can be heard is large, so that the volume feeling is enriched.
【００１９】 上記のような音板は、その基本モードの
節を含む部分と、この節を含む部分よりも端部側の部分
に、肉厚方向へくぼむ凹部を設けることにより製造する
ことができる。前述のように、音板が直棒の場合には、
各モードの振動数の比（ｆ０：ｆ１：ｆ ２ ）は、１：
２．７６５：５．４０４となる。よって、この比を１：
２：４とするには、まずｆ０をｆ１，ｆ２に対して相対
的に上げる必要がある。The sound plate as described above can be manufactured by providing a recessed portion recessed in the thickness direction in a portion including a node of the fundamental mode and a portion closer to the end than the portion including the node. it can. As mentioned above, if the sound plate is a straight bar,
The frequency ratio (f 0 : f 1 : f 2 ) of each mode is 1:
It becomes 2.765: 5.404. Therefore, change this ratio to 1:
In order to achieve 2: 4, it is first necessary to increase f 0 relative to f 1 and f 2 .
【００２０】 請求項１に記載の音板では、基本振動の
節を含む部分よりも端部側の部分に凹部を設けているた
め、その部分の質量が小さくなる。一方、音板の両端に
近付くほど振動の撓みによる曲げモーメントが小さくな
り、音板の両端においてゼロとなる。つまり、音板の両
端近傍はバネとしてあまり機能せず、振動の復元力にあ
まり寄与しない反面、それ自体の質量により振動ピッチ
を抑制する働きがある。よって、音板の両端近傍の質量
を小さくすることにより音板が振動し易くなる。これに
より、全てのモードにおける振動数が増加するが、図７
に示すように、１次上モード、２次上モードの節は、基
本モードの節よりも外側にあり、上次のモードの節が必
ず凹部よりも外側にあるとは限らない。故に、基本モー
ドが両端の軽量化の影響を最も大きく受け、その結果、
ｆ０がｆ１，ｆ２に対して相対的に上がる。In the sound plate according to the first aspect , since the concave portion is provided in the portion closer to the end than the portion including the node of the fundamental vibration, the mass of that portion is reduced. On the other hand, the closer to both ends of the sound plate, the smaller the bending moment due to the bending of the vibration becomes, and becomes zero at both ends of the sound plate. That is, the vicinity of both ends of the sound plate does not function as a spring so much and does not contribute much to the restoring force of the vibration, but on the other hand, it has a function of suppressing the vibration pitch by its own mass. Therefore, the sound plate easily vibrates by reducing the mass near both ends of the sound plate. This increases the frequency in all modes.
As shown in, the nodes of the first-order upper mode and the second-order upper mode are outside the nodes of the basic mode, and the nodes of the upper-order mode are not always outside the recess. Therefore, the basic mode is most affected by the weight reduction of both ends, and as a result,
f 0 increases relatively to f 1 and f 2 .
【００２１】 次に、１次上モードおよび２次上モード
の振動数の比を２：４にするには、直棒におけるｆ１を
ｆ２に対して相対的に下げる必要がある（すなわち、直
棒ではｆ１／ｆ２＝０．５１）。請求項１に記載の音板
では、基本モードの節を含む部分に凹部を設けることに
より、その部分の質量を小さくしている。この部分では
基本モードの振幅がなく、しかも基本モードの振動の発
生にバネとして寄与することが少ないため、そこを薄肉
化してもｆ０はあまり影響を受けない。しかしながら、
基本モードの節の位置は１次上モードおよび２次上モー
ドの腹（撓みの中央部分）に近いから、薄肉化によりそ
の部分のバネ力が弱くなると、１次上モードおよび２次
上モードの振動数が下がる。この場合において、節と節
との間隔がより広い１次上モードの方が２次上モードよ
りもバネ力低下の影響を受けるため、ｆ１がｆ２に対し
て相対的に上がることになる。Next, in order to set the frequency ratio of the first-order upper mode and the second-order upper mode to 2: 4, it is necessary to lower f 1 in the straight rod relative to f 2 (that is, For a straight rod, f 1 / f 2 = 0.51). In the sound plate according to the first aspect , the mass of the portion is reduced by providing the concave portion in the portion including the node of the fundamental mode. In this portion, there is no fundamental mode amplitude, and since it hardly contributes to the generation of fundamental mode vibration as a spring, even if the thickness is reduced, f 0 is not so much affected. However,
Since the positions of the nodes in the basic mode are close to the antinodes (the central portion of the flexure) of the primary upper mode and the secondary upper mode, if the spring force of that portion becomes weaker due to thinning, the primary upper mode and the secondary upper mode The frequency decreases. In this case, the first-order upper mode in which the distance between the nodes is wider is affected by the lowering of the spring force than the second-order upper mode, so that f 1 is relatively increased with respect to f 2 . .
【００２２】 以上により、請求項１に記載の音板にあ
っては、直棒におけるｆ０をｆ１，ｆ２に対して相対的
に上げ、かつ、直棒におけるｆ１をｆ２に対して相対的
に下げるので、ｆ０：ｆ１：ｆ２を１：２：４に設定し
て協和性、音量感および音程感を向上させることができ
る。[0022] Thus, in the tone plate according to claim 1, it raised relatively f 0 in a straight rod with respect to f 1, f 2, and, with respect to the f 1 in a straight rod f 2 Since it is relatively lowered by setting the ratio f 0 : f 1 : f 2 to 1: 2: 4, it is possible to improve the resonance, the feeling of volume and the feeling of pitch.
【００２３】 次に、請求項２に記載の音板打楽器にあ
っては、上記のような音板を基本モードの節の位置で支
持部材に載置したものであるから、凹部を設けることに
より薄肉化した位置での支持が可能となる。Next, in the sound plate percussion instrument according to the second aspect , since the above sound plate is placed on the support member at the position of the node of the basic mode, the recess is provided. It is possible to support the thinned position.
【００２４】[0024]
（１）実施例の構成
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施例について
説明する。図１および図２において符号１は、実施例の
マリンバのフレームを構成する長枠であり、長枠１，…
は、図１中左右方向に伸びるように４本配置されてい
る。なお、互いに向かい合った長枠１，１どうしの間隔
は、図中右側へ向かうに従って狭くなる。演奏者から見
て手前側（図１中下側）の一対の長枠１，１の上面に
は、幹音側音板列１０Ａが配置されている。また、他の
一対の長枠１，１の上面には、派生音側音板列１０Ｂが
配置されている。幹音側音板列１０Ａは、長枠１，１の
上面に複数の音板Ｐ，…を配置して構成され、派生音側
音板列１０Ｂは、音板Ｐ，…を幹音側音板列１０Ａの音
板Ｐ，Ｐの中間に位置するように配置して構成されてい
る。(1) Configuration of Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1 and FIG. 2, reference numeral 1 is a long frame that constitutes the frame of the marimba of the embodiment.
4 are arranged so as to extend in the left-right direction in FIG. The interval between the long frames 1 and 1 facing each other becomes narrower toward the right side in the drawing. On the upper surface of the pair of long frames 1 and 1 on the front side (lower side in FIG. 1) as viewed from the player, a stem sound side tone plate row 10A is arranged. A derived sound side tone plate row 10B is arranged on the upper surfaces of the other pair of long frames 1 and 1. The stem sound side sound plate array 10A is configured by disposing a plurality of sound plates P, ... On the upper surfaces of the long frames 1, 1, and the derivative sound side sound plate array 10B defines the sound plates P ,. It is arranged so as to be located in the middle of the sound plates P, P of the plate row 10A.
【００２５】音板Ｐは、図３に示すように矩形板状をな
しており、その表面は平坦に形成されている。音板Ｐの
裏面には、その基本モードの節Ｑに位置する第１凹部
（凹部）Ｐａが形成されている。また、音板Ｐの裏面の
節Ｑよりも端部側には、第２凹部（凹部）Ｐｂが形成さ
れている。さらに、音板Ｐの裏面の中央部には、第３凹
部Ｐｃが形成され、この第３凹部Ｐｃと第１凹部Ｐａの
中間部には第４凹部Ｐｄが形成されている。そして、こ
れら第１ないし第４凹部Ｐａ〜Ｐｄの形状を適宜選定す
ることにより、１次、２次および３次モードにおける振
動数の比が１：２：４に設定されている。このように構
成された音板Ｐは、以下のようにして長枠１，…に取り
付けられている。The sound plate P has a rectangular plate shape as shown in FIG. 3, and its surface is formed flat. On the back surface of the sound plate P, a first recess (recess) Pa located at the node Q of the fundamental mode is formed. Further, a second recess (recess) Pb is formed on the back surface of the sound plate P on the end side with respect to the node Q. Furthermore, a third recess Pc is formed in the center of the back surface of the sound plate P, and a fourth recess Pd is formed in the middle between the third recess Pc and the first recess Pa. By appropriately selecting the shapes of the first to fourth recesses Pa to Pd, the frequency ratio in the first, second and third modes is set to 1: 2: 4. The sound plate P thus configured is attached to the long frames 1, ... In the following manner.
【００２６】図に示すように、長枠１，…の上面にはピ
ン１１が立てられ、ピン１１の間に位置してフェルト枕
（支持部材）１２が取り付けられている。音板Ｐの第１
凹部Ｐａは、基本モードの節Ｑがピン１１の位置と一致
するようにフェルト枕１２の上面に載置されている。ま
た、ピン１１，…には、組紐１３が挿通され、音板Ｐ，
…が浮き上がらないように軽く押さえている。この構成
により、音板Ｐの図１中左右方向への移動がピン１１，
…によって規制され、音板Ｐの上方及び前後方向への移
動がフェルト枕１２および組紐１３で挟持されることに
より規制されている。As shown in the figure, pins 11 are erected on the upper surfaces of the long frames 1, ... And a felt pillow (support member) 12 is mounted between the pins 11. First of the sound board P
The recessed portion Pa is placed on the upper surface of the felt pillow 12 so that the node Q in the basic mode matches the position of the pin 11. Further, the braid 13 is inserted through the pins 11, ...
It is lightly pressed so that it doesn't rise. With this configuration, the movement of the sound plate P in the left-right direction in FIG.
, And the movement of the sound plate P in the upper direction and the front-rear direction is restricted by being pinched by the felt pillow 12 and the braid 13.
【００２７】次に、長枠１，１どうしの中間部には、一
対の共鳴パイプレール１５，１５が互いに平行に配置さ
れ、共鳴パイプレール１５，１５には、共鳴パイプ１６
がリベットによって固定されている。共鳴パイプ１５
は、各音板Ｐの下側に配置され、音板Ｐが叩かれて発す
る音を共鳴させる。Next, a pair of resonance pipe rails 15 and 15 are arranged in parallel with each other in the intermediate portion between the long frames 1 and 1, and the resonance pipe rails 15 and 15 have a resonance pipe 16 therebetween.
Is fixed by rivets. Resonance pipe 15
Is arranged below each sound plate P, and resonates the sound emitted when the sound plate P is hit.
【００２８】（２）実施例の作用・効果
音板Ｐの表面がマレット等で叩かれると、音板Ｐが振動
してその長さや厚さ等により決定される音程の音が発生
する。この場合において、基本、１次上および２次上モ
ードの振動数の比が１：２：４となるように音板Ｐが調
律されているので、各モードの音はオクターブ違いの音
となる。よって、音板Ｐを叩いたときに当該音板Ｐの音
程の音が強く印象に残るので、優れた音程感を得ること
ができる。また、上記構成のマリンバでは、音の振動ス
ペクトルが密であるため、複数の音を発した場合に緩や
かな唸りの発生頻度が高い。よって、和音を鳴らした場
合の協和性が良くなるのは勿論のこと、聞き取れる純音
の量が多いために音量感が豊かになる。(2) Operation and effect of the embodiment When the surface of the sound effect plate P is hit with a mallet or the like, the sound plate P vibrates and a sound of a pitch determined by its length and thickness is generated. In this case, since the sound plate P is tuned so that the ratio of the frequencies of the fundamental, first-order upper, and second-order upper modes is 1: 2: 4, the sound in each mode becomes a sound with an octave difference. . Therefore, when the sound plate P is struck, the sound of the pitch of the sound plate P is strongly impressed, and an excellent pitch feeling can be obtained. Further, in the marimba with the above configuration, since the vibration spectrum of sound is dense, the frequency of gentle growling is high when a plurality of sounds are emitted. Therefore, not only the harmony when a chord is played is improved, but also the volume of the pure tone that can be heard is large, so that the volume feeling is enriched.
【００２９】（３）変更例
上記実施例では、第１凹部Ｐａおよび第２凹部Ｐｂの他
に、第３凹部Ｐｃおよび第４凹部Ｐｄを音板Ｐに形成し
ているが、これら第３、第４凹部Ｐｃ，Ｐｄは、本発明
の課題を達成するためには必ずしも必要ではない。従来
の音板においてその中央部に凹部を形成しているのは、
基本モードの振動数を１次上モードおよび２次上モード
に対して相対的に下げて、所定の振動数比（例えば１：
４：１０）にするためである。本発明は、逆に基本モー
ドの振動数を相対的に上げるものであるが、実際の演奏
では音板Ｐの中央部を叩くことが多いため、その際の抵
抗感を少なくするとともに、基本モードの振幅を所定量
確保するために第３、第４凹部Ｐｃ，Ｐｄを形成してい
る。(3) Modified Example In the above embodiment, the third recess Pc and the fourth recess Pd are formed in the sound plate P in addition to the first recess Pa and the second recess Pb. The fourth recesses Pc and Pd are not always necessary to achieve the object of the present invention. In the conventional sound plate, the recess is formed in the center of the sound plate.
The frequency of the fundamental mode is lowered relative to the primary upper mode and the secondary upper mode, and a predetermined frequency ratio (for example, 1:
4:10). In the present invention, on the contrary, the frequency of the fundamental mode is relatively increased, but since the center portion of the sound plate P is often hit in an actual performance, the resistance at that time is reduced and the fundamental mode is reduced. The third and fourth recesses Pc and Pd are formed to secure a predetermined amount of amplitude.
【００３０】図４は音板Ｐのさらに他の変更例を示すも
のである。この図に示す音板Ｐは、第４凹部を形成する
代わりに第３凹部Ｐｃの長さを長くしたものである。ま
た、図５は、図３における第４凹部を形成しない音板Ｐ
の例を示すもので、これら音板Ｐ，Ｐにおいても上記実
施例と同等の効果を奏する。さらに、これまで説明した
音板Ｐは、図６（Ａ）に示すように、凹部Ｐａ〜Ｐｄと
音板Ｐの裏面との境界部にエッジＥが残されていたが、
同図（Ｂ）に示すように、エッジＥを円弧状に削って仕
上げの調律を行っても良い。また、凹部Ｐａ〜Ｐｄを機
械加工する際に、エッジＥを除去しても良い。このよう
に、エッジＥを円弧状に削ることにより、よりソフトな
音色とすることができる。FIG. 4 shows another modification of the sound plate P. In the sound plate P shown in this figure, the length of the third recess Pc is increased instead of forming the fourth recess. Further, FIG. 5 shows a sound plate P in which the fourth concave portion in FIG. 3 is not formed.
However, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained with these sound plates P and P. Further, in the sound plate P described so far, as shown in FIG. 6A, the edge E is left at the boundary between the recesses Pa to Pd and the back surface of the sound plate P.
As shown in FIG. 3B, the edge E may be cut into an arc shape to perform the tuning. Further, the edge E may be removed when the recesses Pa to Pd are machined. In this way, by cutting the edge E in an arc shape, a softer tone color can be obtained.
【００３１】本発明は上記のようなマリンバに限らず、
木琴類、鉄琴類などのあらゆる音板打楽器に適用するこ
とができる。The present invention is not limited to the marimba as described above,
It can be applied to all kinds of percussion instruments such as xylophone and xylophone.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の音板およ
び音板打楽器においては、和音の協和性および音量感を
向上させることができ、しかも優れた音程感を得ること
ができるという効果が得られる。As described above, in the sound plate and the sound plate percussion instrument of the present invention, it is possible to improve the consonance and volume feeling of chords and to obtain an excellent pitch feeling. To be
【図１】 本発明の実施例のマリンバを示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view showing a marimba according to an embodiment of the present invention.
【図２】 図１の線II−II断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図３】 音板を示す図であって、（Ａ）はその裏面
図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は正面図である。3A and 3B are views showing a sound plate, in which FIG. 3A is a rear view, FIG. 3B is a side view, and FIG. 3C is a front view.
【図４】 音板の他の例を示す図であって、（Ａ）はそ
の裏面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は正面図である。4A and 4B are views showing another example of the sound plate, FIG. 4A is a rear view thereof, FIG. 4B is a side view, and FIG.
【図５】 音板のさらに他の例を示す図であって、
（Ａ）はその裏面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は正面図
である。FIG. 5 is a diagram showing still another example of the sound plate,
(A) is the back view, (B) is a side view, (C) is a front view.
【図６】 （Ａ）はエッジを残した音板の側面図、
（Ｂ）はエッジを円弧状に除去した音板の側面図であ
る。FIG. 6 (A) is a side view of the sound plate with an edge left,
(B) is a side view of the sound plate with the edges removed in an arc shape.
【図７】 振動の各モードを示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing each mode of vibration.
【図８】 従来の音板を示す図であって、（Ａ）はその
側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は他の音板の側面図、
（Ｄ）はその正面図である。8A and 8B are views showing a conventional sound plate, in which FIG. 8A is a side view thereof, FIG. 8B is a front view, and FIG. 8C is a side view of another sound plate;
(D) is the front view.
【図９】 ティンパニーの各振動モードを示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing each vibration mode of a timpany.
【図１０】 ティンパニーにおける膜の振動を説明する
ための線図である。FIG. 10 is a diagram for explaining vibration of a film in a timpany.
【図１１】 ティンパニーにおける膜の振動を説明する
ための線図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a vibration of a film in a timpany.
【図１２】 ティンパニーにおける膜の振動を説明する
ための線図である。FIG. 12 is a diagram for explaining vibration of a film in a timpany.
１２…フェルト枕（支持部材）、 Ｐ…音板、Ｐａ…第１凹部（凹部）、 Ｐｂ…第２凹部（凹部）、Ｑ…節。 12 ... felt pillow (support member), P ... sound plate, Pa ... first recess (recess), Pb ... 2nd recessed part (recessed part), Q ... node.
Claims (2)
ことにより発音する音板打楽器用の音板であって、基本振動の節を含む部分と、この節を含む部分よりも端
部側の部分とに、肉厚方向へくぼむ凹部を設け、 基本振動、基本振動の１次上の振動および基本振動の２
次上の振動の振動数の比をほぼ１：２：４に調律したこ
とを特徴とする音板。1. A sound plate for a percussion instrument, in which a node portion of the fundamental vibration is supported and is sounded by being struck , and a portion including the node of the fundamental vibration and an end of the portion including the node.
A concave portion that is recessed in the thickness direction is provided in the portion on the part side, and the fundamental vibration, the vibration on the primary of the fundamental vibration and the fundamental vibration 2
A sound plate characterized in that the frequency ratio of the following vibrations is tuned to approximately 1: 2: 4.
て、 上記音板の基本振動の節を含む部分と、この節を含む部
分よりも端部側の部分とに、肉厚方向へくぼむ凹部を設
け、基本振動、基本振動の１次上の振動および基本振動の２
次上の振動の振動数の比をほぼ１：２：４に調律し、 上記音板を、上記基本振動の節の位置を支持部材に載置
して支持したことを特徴とする音板打楽器。2. A sound plate percussion instrument supporting a plurality of sound plates, wherein a part including a node of the fundamental vibration of the sound plate and a part closer to the end than the part including the node are in the thickness direction. 2) of basic vibration, primary vibration of basic vibration and basic vibration
A sound percussion instrument characterized in that the frequency ratio of the next vibration is tuned to about 1: 2: 4, and the sound plate is supported by placing the nodes of the fundamental vibration on a support member. .
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