JPH0426894A

JPH0426894A - 木管楽器の管体構造

Info

Publication number: JPH0426894A
Application number: JP2132042A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Suzuki; 重雄鈴木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1990-05-22
Filing date: 1990-05-22
Publication date: 1992-01-30
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JP2630018B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は例えばクラリネット、オーボエ、ファゴット等
の木管楽器の管体構造に関し、管体を縦弾性係数が相対
的に大の内管とそれが相対的に小の外管とて形成すると
ともに、その内外２管の間に中空部分を画成することに
より、管体の機械的強度の向上、寸法精度の向上、製造
工数の削減、音質の向上、および、音色設定の自由度の
向上を図ったものである。

〈従来の技術〉従来のクラリネット等の木管楽器の管体材料としては、
グラナディラ、カエデ、カバ、ホンジュラスローズ等の
木質材料、または、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂が使用
されていた。

例えはクラリネットの円筒管（バレル、上管、上管、ベ
ル等）はアフリカ産のローズ材から作られている。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、このような従来の木管楽器の管体構造に
あって、グラナデイラ等の木製管体では、乾燥状態によ
り音が変わる。そして、その音の響きが悪い場合には不
良材となる。また、湿気を吸収し易く、寸法変化を生し
る。このように材料としての安定性が悪く、耐環境性の
低下を招致していた。

さらに、製造工程等にあって、管体の内径加工中に割れ
、欠け、逆目等の欠点が生じ易く、これらによって不良
材となり易く、その歩留まりが低下している。

一方、樹脂製の管体の欠点としては、まず、寒冷地では
使用することができない。温度収縮が大きいため、割れ
たり、寸法変形を起こすからである。

また、内径の寸法精度く製作精度）が悪い、衝撃に弱く
、欠け、割れが生じ易い等、機械的強度が低い。

更に、音の安定性に欠ける。すなわち、製造時の管体積
度が不十分である結果、環境温度による膨張、収縮に起
因する管体の歪みにより、音が不安定になるのである。

このように、各種条件の制約により、音色設定の自由度
が低いという問題点もあった。

そこで、本発明の目的は、管体の機械的強度の向上、寸
法精度の向上、製造工数の削減、および、音質の向上を
達成した木管楽器の管体構造を得ることである。また、
本発明の他の目的は、木管楽器にあってその音色設定の
自由度を向上させることでもある。

〈課題を解決するための手段〉本発明は、管体の内面側に配設された内管と、該内管の
外周部を被覆する外管と、を具備した木管楽器の管体構
造であって、上記内管の管長方向の縦弾性係数を、上記
外管のそれに比較して大きく設定するとともに、上記内
管の外面と上記外管の内面との間に間隙を形成した木管
楽器の管体である。

く作用〉本発明に係る木管楽器の管体構造にあっては、管体を内
管と外管とにより構成しているため、木管楽器の種類に
応じて最適設計が可能である。内管と外管との管長方向
のヤング率（内部摩擦損失に大きく寄与する値；　　ｔ
ａｎδ）を変化させることが可能であり、その音質を任
意のものに設定することができる。

また、内管については管長方向においてヤング率の大き
い材料で形成したため、低周波数成分の内部摩擦損失が
減る。その結果、低音域での音程、響きが安定すること
となる。

更に、上述のように内管をヤング率の大きい材料で形成
したため、その管体内部の剛性が高く、温度、湿度によ
る管体の歪み変形がない。

また、内管と外管との間に空気層である間隙を形成した
ため、この間隙により内管のダンピング（内部摩擦損失
）を増加させることができる。よって、高次倍音のピッ
チを低音側にシフトさせることができる。すなわち、間
隙（空気層）により高周波数成分の減衰を早めることが
でき、ウツデイな音、木管楽器らしい音を得ることがで
きる。

なお、この間隙の容積は適宜調整することができ、音の
バランスを調整することができる。このように音色設定
の自由度が大幅に増している。

〈実施例〉以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の第１実施例に係るクラリネットのバレ
ルの構造を示す断面図である。

第１図において、１１はバレル（俵管）である。

このバレル１１においては、所定の俵形状の円筒管であ
る外管１２と、この外管１２の内周に嵌入された内管１
３と、から構成されている。

この外管１２は木材（グラナディラ等）またはＡＢＳ樹
脂により成形されており、この外管１２の内孔１２Ａに
は内管１３が圧入、接着されている。内孔１２Ａの嵌合
部分の内周面には所定の接着剤が塗布され、この接着剤
塗布部分に内管１３が嵌入されている。

内管１３は高力アルミニウム合金（ジュラルミン等）、
銅合金、ニッケル銅合金、洋白、または、ＣＦＲＰ等の
繊維強化樹脂により成形した所定厚さの円筒管で構成さ
れている。この結果、内管１３の管長方向の縦弾性係数
ＥＬは、外管１２のそれよりも太きいものとなっている
。

そして、この内管１３の外周面と外管１２の内周面との
間には所定容積の間隙（密閉された空間）１４が形成さ
れている。なお、この間隙１４は上述したように接着剤
塗布後の内管１３の圧入により、その密閉性が高められ
ている。

なお、各材料の縦弾性係数ＥＬ　（ｋｇ／ｍｍ”）は、
以下の通りである。ＡＢＳ樹脂は１４０〜３００、硬質
の木材（グラナディラ等）は１１２０、銅は１１９００
、黄銅（３５％Ｚｎ）は１０５００、モネル（Ｎｉ７０
−Ｃｕ３０）は１Ｂ２００、鋼は１９６００、純アルミ
ニウム（１２００−Ｈ２Ｓ）は６９３０、高力アルミニ
ウム合金（７０７５−Ｔ６）は７２１０である。

以上の構成に係る管体（バレル）１１にあって、内管１
３はその縦弾性係数ＥＬが大きいため、従来の単一材質
の構造の管体に比較しても機械的強度に優れている。ま
た、その製造が従来に比較して容易であり、その寸法精
度も向上している。更に、音色の調整は、その内管１３
の肉厚、熱処理（焼き入れ、焼き戻し等）、加工硬化の
程度等を調整することにより自由に行うことができる。

加工硬化は例えばハンマリング法、バニッシュ法等によ
る。

また、内管１３によればその材質が高力アルミニウム合
金等であるため、管長方向の縦弾性係数ＥＬが大きく、
すなわち、その内部摩擦損失（ｔａｎδ）が小さい。こ
の結果、発生音の低周波数成分の管体１１内部での摩擦
損失が木材等に比較して減少し、音として外部に放射さ
れ易く、低音域の音の伸びが良くなる。また、高音域の
立ち上がりもよい。そして、これらの場合に外管１２は
内管１３よりも内部摩擦損失が大きいので過度の響きを
抑制している。

なお、内管１３としてＦＲＰ材、ＣＦＲＰ材を用いた場
合にはそのカーボン量、ガラス繊維の配合比Ｖｆ（単位
断面積当りの繊維数）、コンパウンドの配合等により縦
弾性係数を調節する。

そして、この内管】３の内部摩擦損失（ｔａｎδ）が小
さすぎる場合は、この内管１３と外管１２との間に画成
された間隙１４によりその内部摩擦損失（ダンピング）
を増加させる。すなわち、間隙１４は高次倍音のピッチ
を低音側にシフトさせる。換言すれば、この間隙１４は
内管１３の高次倍音の減衰率を大きくすることにより（
高周波数成分の減衰を早めることにより）、ウツデイな
音とするものである。

第２図は本発明の第２実施例に係るクラリネットのベル
を示す縦断面図である。

第２図において、２１はベル（朝顔管）である。

この円錐形状のベル２１については、外管２２はＡＢＳ
樹脂て、内管２３は高力アルミニウム合金等で、それぞ
れ形成されている。内管２３の外管２２への接着は接着
剤の塗布後、圧入している。

また、ねし固定等によってもよい。なお、外管２２を純
アルミニウム、内管２３を高力アルミニウム合金として
も良い。

これらの外管２２と内管２３との間には所定容積の間隙
２４が画成されている。

したがって、内管２３により内部摩擦損失を低減して低
音域の伸びを向上させるとともに、間隙２４により高周
波数成分の減衰を早めることにより、ウツデイな音を得
るものである。間隙２４の容積を適宜調整することによ
り、第４図に示すように、内管２３により内部摩擦損失
が小さくなり過ぎた場合の音のバランスを図るものであ
る。

第３図は本発明の第３実施例に係るクラリネットのバレ
ルを示すその縦断面図である。

第３図において、３１はバレルであフて、その外管３２
は例えばグラナディラ打て、内管３３は高力アルミニウ
ム合金の円筒管で形成されている。

内管３３の外管３２への挿入部分の外壁にはリング状の
リブ３５が複数形成されている。したがって、これらの
リブ３５に画成されて複数の間隙３４が内管３３と外管
３２との間に形成されている。このリブ３５によって管
体の機械的な強度は保持されると共に、内管３３の内部
摩擦損失の調整にも寄与する。

第４図は本発明の実施例に係る音圧と時間との関係を示
している図において、実線は本発明の実施例を、破線は従来技術
の場合を、−点鎖線は木材と高力アルミニウム合金とを
組み合わせたが、それらの間に空隙は形成していない場
合を、それぞれ示している。

なお、以上の場合にあって、内管１３．２３．３３の各
内面は表面加工処理により滑らかに形成されている。

また、これらの間隙１４．２４．３４において質量の軽
い吸音材を詰め込むこともてき、この吸音材の充填によ
り、機械的な加工を施すことなく、ダンピング（内部摩
擦損失）を調整することができる。

また、これらの外管１２．２２．３２の外観は従来のそ
れと同じに成形加工されている。木管楽器としての伝統
的な外観を損なうものではない。

なお、木管楽器としては、上記クラリネットの他にもフ
ァゴット、オーボエ等に本発明は適用することができる
。

〈発明の効果〉以上説明してきたように、本発明に係る木管楽器の管体
によれば、第１に、その音質が向上する。

すなわち、音の響きが良好となる。これは低周波数成分
の管体内部での摩擦損失が減るので、低音域の音の伸び
が向上するからである。また、ストレートに音が出る。

したがって、吹奏感が向上する。

また、音の安定化が図れる。管体内部の剛性が高く、温
度、湿度による管体の歪み等の変形がないためである。

第２に、該木管楽器についてその音色の設定自由度が拡
大する。例えばその音質を任意の方向に変更可能である
。すなわち、管体の内側と外側との管長方向のヤング率
（内部摩擦損失に大きく寄与する値）を変化させること
が可能である結果、音質の変更、設定ができるものであ
る。例えば、内径管にＦＲＰ、ＣＦＲＰ材を用いた場合
は、そのガラス成分を調節することによりヤング率を変
更するものである。

そして、この場合、間隙により内管ての内部摩擦損失を
コントロールすることができ、例えばよりウツデイな音
にすることができ、音色設定の自由度がさらに向上して
いる。

第３に、機械的強度が向上し、生産性が向上する。した
がって、温度、湿度の影響に左右されない（耐環境性が
向上する）。また、寸法精度が向上し、歩留まりが向上
するものである。

また、本発明にあっては、管体の一部分のみの改善でも
よい。例えば歌口近傍のバレル（俵管）のみ、朝顔管（
発音部）のみを改良することによっても上記効果を得る
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るクラリネットのバレ
ルを示すその縦断面図、第２図は本発明の第２実施例に係るクラリネットのベル
を示すその縦断面図、第３図は第３実施例に係るクラリネットのバレルの縦断
面図、第４図は本実施例のエンベロープ波形図（音圧の時間変
化のグラフ）である。１１・・・・・・・・・バレル（管体）、１２・・・・
・・・・・外管、Ｉ３・・・・・・・・・内管、１４・　・　・　・　・　・・　・　・間隙。

Claims

【特許請求の範囲】管体の内面側に配設された内管と、該内管の外周部を被覆する外管と、を具備した木管楽器の管体構造であって、上記内管の管長方向の縦弾性係数を、上記外管のそれに
比較して大きく設定するとともに、上記内管の外面と上
記外管の内面との間に間隙を形成したことを特徴とする
木管楽器の管体構造。