JP4373854B2

JP4373854B2 - 弦楽器における共鳴胴構造体

Info

Publication number: JP4373854B2
Application number: JP2004174511A
Authority: JP
Inventors: 正弘巣山
Original assignee: 東海楽器製造株式会社
Priority date: 2004-06-11
Filing date: 2004-06-11
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2024-06-11
Also published as: CN100565664C; US20050284281A1; CN1707604A; JP2005352308A

Description

本発明は、弦楽器の共鳴胴を構成する多層構造体に関するものである。

例えばギターなどの弦楽器において、共鳴胴の構成材に合板を使用することは従来から行われている。それは材料となる木材資源の枯渇化による、コストの上昇に対処することが主な原因であり、音響学的優位性に基く選択ではないといって良い。特にソリッドと呼ばれる共鳴胴を持つエレクトリックギターの中でも、顔料を含む塗膜によって共鳴胴全体を塗装するタイプのものでは、クリヤーラッカー類によって共鳴胴を塗装するタイプのものよりも、合板を使用しやすい状況にある。合板、或いは集成木材についても研究が行われており、例えば特開平８−７２０２５号は木質板材及びその製造方法として、互いに異なる地色を有する２種以上の複数の木質片を、木口方向及び／又は末端方向に集成接着した構成を開示している。しかしこの発明は木材の持つ重厚感や質感を生かしつつ、変化に富む色分け模様を得ることが目的であり、それ以上でも以下でもない。

それに対して、特開２００４−５８４１６号は楽器用木質材料の製造方法、該製造方法により得られる楽器用木質材料等に関する発明を開示しており、複数の木材単板を、樹脂を塗布又は含浸して、繊維方向を一定に揃えて積層し、熱圧接着して積層体を得る第１の積層工程と、得られた積層体を、繊維方向に沿って、積層面に垂直方向に一定角度でスライスして積層単板を得、得られた積層単板に、樹脂を塗布又は含浸して、繊維方向を一定に揃えて積層し、熱圧接着して第２の積層体を得る第２の積層工程を有し、第１及び／又は第２の積層工程において、積層体の密度を０．８〜１．４ｇ／ｃｍ^３の範囲に調整す
る、という構成を有している。密度０．８ｇ／ｃｍ^３は、樫類のような硬く重い木のそれであり、密度１．４ｇ／ｃｍ^３は、石炭のそれに匹敵するが、当該発明はクラリネット等に用いられたグラナディラ、ローズウッド等の天然の楽器用木材と良く似た振動特性を有し、製造される楽器の音質が良好であり、固体差が少なく、リードタイムが短く、歩留まりが向上し外観デザインの自由度が大きい、というような効果を得ようとするものであ
る。

このように、これまで提案されて来た楽器用木質材料の発明は、天然木材の種の保存に端を発したもので、それらの代替材料を開発しようとしたものということができる。飽くまで代替材料を提供することが目的であるから、楽器が具有すべき構造機能などとの関係から開発されている訳では必らずしもなく、その意味で単なる素材の置き換え、或いは置換用材料の開発というべきものである。これに対して本件の発明者は、合板構造や集成材構造を有する楽器用木質材料は、それを適用する楽器の音響学的特性と適合しているべきであるとの理念に基いて研究、開発を行い、本発明に到達した。

特開平８−７２０２５号特開２００４−５８４１６号

本発明は前記のことからなされたものであり、その課題は従来のソリッドギター、ソリッドベースギターその他の弦楽器類よりも音響性能を向上し、演奏上音楽表現の可能性をより拡張することができるようにする点にある。また本発明の他の課題は、弦楽器の種類に適合した音響性能を具備し得る共鳴胴構造体を提供することである。

前記の課題を解決するため本発明は、共鳴胴に張り渡した弦の振動に基いて楽音を生成する弦楽器において、共鳴胴は、表板と裏板及び表板、裏板の間に介在する中間板の三層構造を基本とし、表板と裏板は木目方向が板面方向となるように木取りされた単板より成り、中間板は木口にて表板と裏板に接触するように木取りされた木口材を使用するとともに、上記木口にて表板と裏板にはり合わせるという手段を講じたものである。図1参照。

本発明に係る弦楽器の共鳴胴構造体は、弦の振動に基いて楽音を生成するための手段である。木材に伝えられた振動の伝達速度は木材組織の構造によって変化し、木目に沿った方向と木目に交叉する方向とでは約４対１の差がある、つまり木目方向の方が交叉方向よりも約４倍速く伝わることが分かっている。

一方、弦振動は共鳴胴の表面から裏面に伝播するが、まず弦による振動がブリッジやピックアップを介して共鳴胴表面に伝わり、さらに共鳴胴中間部を経て表面に到達する。その後、裏面に到達した振動は反射をして再び中間部を通過し表面に到達する。そしてこれが繰り返される。これらのことから従来の共鳴胴では材構造が均一であるため、表面と裏面の間を伝わる振動の伝播速度が遅いと考えられる。

そこで本発明では、表板１１と裏板１２及び表板１１、裏板１２の間に介在する中間板１３の三層構造を基本として共鳴胴構造体１０を形成する。そして表板と裏板は、木目方向が板面方向となるように木取りされたもので、これらの間に、木口が表板と裏板に接触するように木取りされた中間板をサンドイッチした構造とする。図２及び図３参照。表板と裏板とは単板より成るものとする。この単板とは、合板ではないという意味であるが、集成材であることは一向に差し支えない。ここで、合板は木材の薄いシートを接着剤ではり合わせて作られ、隣り合う層のシートの木目は互いに直角に交差したものをいうものとし、集成材は２以上の木材を接着剤ではり合わせて作られ、全ての木材の木目はほぼ平行となるものをいうものとする。

共鳴胴を構成する表板と裏板とは、木目方向が一致している場合、直交している場合、或いはどちらでもない場合、の３通りに分けて取り扱うことができる。また、表板と裏板とは、木目方向が共鳴胴の長手方向を向いている場合、長手方向に対して直交している場合、及びどちらでもない場合、の３通りに分けて取り扱うことができる。図２及び図３の例でいえば、表板と裏板の木目方向が一致している共鳴胴構造体に該当する。本発明の共鳴胴構造体は、単板で形成される表板と裏板として夫々集成材を適用することができ、中間板は木口にて表板、裏板に接触する、これまでは捨てられることの多かった木端若しくは木口材と呼ばれる端材を利用することができるので、木材資源の有効活用に資するものとなる。

図１は木材断面各部の名称と、木材の木取りを示しており、多くの場合、板目、柾目と記載されている木目方向が材表面にあらわれるように木取りされるため、木材長手方向両端から無駄な端材の発生することが分かる。そしてこの端材を、本発明では中間板として利用することができるものである。なお本発明は、表板、裏板及び中間板の三層構造を基本とするが、その三層構造の、裏板又は表板を共有して２組を重ね、五層構造をなす共鳴胴を形成することも可能である。

本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであるから、弦の振動に基いて伝えられる振動入力が、表板と裏板及びそれらにサンドイッチされた中間板の三層構造を基本とする共鳴胴構造によって音響処理されるために、１）音の立ち上がり即ちレスポンスが良くなり、２）音がこもらず表面に出てクリアーとなり、いわゆる抜けが良くなり、３）残響が長くなり（サステインが長くなった）、４）ダイナミックレンジが広がり、音響性能が向上し、音楽表現の可能性を拡張することができるという効果を奏する。従って、ソリッドギター等の弦楽器に適用することにより、それらに適合した音響性能を具備し得るという効果を奏する。

以下図示の実施形態により本発明を詳細に説明する。図４はソリッドギターの共鳴胴構造体２０の例示である。共鳴胴は表板２１と裏板２２及びそれらの間に介在する中間板２３によって構成され、表板２１と裏板２２は共に単板より、それらの木目方向を一致させるようにして、かつ中間板２３の木口が表板２１と裏板２２に接触する状態で接着剤を使用してはり合わせられ、それらの木目方向は共鳴胴の長さ方向を向いている。共鳴胴構造体２０の構成材は、表板２１が裏板２２よりも厚く、中間板２３は表板２１よりもさらに厚い形態を有している。共鳴胴構造体２０の表板側には表板２１及び中間板２３を貫いて裏板２２にて終わる凹部２４がブリッジやピックアップなどの取り付けのために数個所形成されている。

図５はソリッドベースギターの共鳴胴構造体３０の例であり、表板３１と裏板３２及び中間板３３を、前記図４の例と同様に木取りして接着一体化し、三層構造としたものである。また、表板側には凹部３４が複数個同じ目的で設けられている。図６はアーチドトップギターの共鳴胴構造体４０の例であり、これも前記と同様に木取りした表板４１と裏板４２及び中間板４３を接着一体化し、三層構造としたものである。

これら図３、図４及び図５の３例に示す三層構造の共鳴胴構造体２０、３０、４０は、木口材から成る中間板２３、３３、４３の部分がアコースティックギターにおける中空部分と同様の共鳴効果を発揮しているものと考えられる。またこれらの共鳴胴構造体２０、３０、４０には、ネックの取り付け溝２５、３５、４５が、図４、図５の例では中間板２３、３３の途中の深さまで、また図６の例では裏板近くの深さまで夫々形成されている。この取り付け溝２５、３５、４５は、弦の振動をブリッジ、ピックアップとともに共鳴胴構造体２０、３０、４０に伝える伝達口の一つである。

図７は、表板５１と裏板５２及び中間板５３の三層構造が裏板に当たる板５２を共有して２組重ねられ、五層構造をなしている共鳴胴構造体５０の例である。この例ではブリッジ等のための凹部５４は上部中間板５３までの浅さにとどめられ、それとは別に電子部品取り付け用空洞５６が下の表板５１にて終わるように設けられている。５５はネックの取り付け溝を示す。

以下木材の種類と板の厚さを異にした実施例１〜７について説明する。木材は、表板と裏板にアルダーとバスウッド、中間板にアルダー、バスウッド及びマトアを使用してお
り、比重の大小による音色の影響を試験したもので、マトアを最大としてアルダー、バスウッドの順に比重は小となる。なお、実施例１〜７及びそれらに対する評価等は別表にまとめて記載した。
<実施例１>
表板の板厚を１１．５ｍｍ、裏板の板厚を７ｍｍ、中間材の板厚を２６．５ｍｍとし、表板と裏板に中比重のアルダーを使用し、中間板には小比重のバスウッドを使用し、木材用接着剤を用いて加圧接着することにより一体化した図４の三層構造の共鳴用構造体を形成し、これを整形、塗装するとともに必要部品を取り付けて、厚さ４５ｍｍのソリッドギターを作製した。
<実施例２>
表板、裏板、中間板を実施例１と同じ板厚にする、一方、木材は全部小比重のバスウッドを使用し、実施例１と同様にして、図４のソリッドギターを作製した。
<実施例３>
表板、裏板、中間板を実施例１と同じ板厚にする、一方、木材は全部中比重のアルダーを使用し、実施例と同様にして、図４のソリッドギターを作製した。
<実施例４>
表板と裏板を夫々同一の１１．５ｍｍ、中間板２２ｍｍとし、木材は表板と裏板をアルダー、中間板に大比重のマトアを使用し、実施例１と同様にして、厚さ４５ｍｍ図４のソリッドギターを作製した。
<実施例５>
表板と裏板は実施例３と同じく１１．５ｍｍ、７ｍｍの各板厚とし、中間板は実施例３よりも十パーセント余り薄い２３．５ｍｍの板厚とし、木材は実施例３と同じアルダーを使用し、実施例１と同様にして図５に示す、厚さ４２ｍｍのソリッドベースギターを作製した。
<実施例６>
表板１１．５ｍｍ、表側中間板１０．５ｍｍ、中央裏板５．５ｍｍ、裏側中間板１０．５ｍｍ、裏板７．０ｍｍ、全部アルダー材を使用して、図７と同様に五層構造を持つ厚さ４５ｍｍのソリッドギターを作製した。
<実施例７>
表側中間板、裏側中間板を共に９．５ｍｍ、中央裏板を４．５ｍｍに各１ｍｍずつ減らし、他は実施例６と同じく全部アルダー材を使用して、図７同様の五層構造を持つ厚さ４２ｍｍのソリッドギターを作製した。
<評価>
比重の小さいバスウッドを中間板に使用した実施例１及び２は、従来のソリッドギターに比較すると音の立ち上がり、サステイン、音のクリアーさ、ダイナミックレンジの４点とも顕著に改善されていることを確認した。より高比重のアルダー材を使用した実施例３は実施例１、２よりも上記４点においてさらに向上しており、最大比重のマトア材を使用した実施例４のものは全ての実施例の中で最良の結果を示した。三層構造を備えた実施例４のソリッドベースギターも良好であり、実施例１〜５を五段階評価で示せば、すべて４以上となり、これらのことから中間材として、比重の大きい木材を使用することが音響性能の改善に、より貢献する傾向となる。また五層構造の実施例６、７は、従来のソリッドギター、ソリッドベースギターよりも明らかな改善が見られるけれども、他の三層構造の方がより高性能となった。なお、従来のソリッドギターの中で高品質に属するものの音響性能を３として評価した。

<表>

上記は、バスウッド、アルダー及びマトア各木材を使用した場合の実施例及び性能評価であり、使用され得る木材の種類はさらに、メイプル、アッシュ、マホガニーなどがあ
り、中でもアッシュを使用した例は極めて優秀な音響性能を発揮したが、実験データが不足するので実施例には記載していない。しかし、上記メイプルなどの木材はその比重から見て中間材として有用と考えられ、これら以外にもウォールナット、ローズウッドなどの他、楽器用木材の多くのものを使用し得る。ソリッドギターなどの弦楽器は形状及び寸法がほぼ一定しており、その共鳴胴の外寸から表板、裏板及び中間板の各板厚についても最適の寸法を決めることが可能であり、別表の数値はこの目的のためにも利用し得る。それによれば、表板について最小の薄さは約７ｍｍ、裏板も同様に約７ｍｍが最小となり、これを下回ると表板についてパーツ取り付けの際、ねじ止めの強度が不足するとともに、表板、裏板共に割れや反りを防止することが難しくなる。また、所期の音響性能を獲得するためには中間板の材質、就中比重の大であることの重要性は既に説明したが、三層構造の場合には、全体の厚さの約３分の１以上の厚さを有していることが好ましい。中間板の板厚が不足すると、前記本発明の効果が十分に発揮されなくなる。

本発明に係る共鳴胴構造体に使用する木材の説明のための断面各部の名称と木取りを記載した説明図。本発明に係る共鳴胴構造体を構成する木材構造の１例を示す分解斜視図。同じく本発明に係る共鳴胴構造体の１例を示す斜視図。同じく本発明に係るソリッドギター用共鳴胴構造体の１例を示す斜視図。同じく本発明に係るソリッドベースギター用共鳴胴構造体の１例を示す斜視図。同じく本発明に係るソリッドアーチドトップギター用共鳴胴構造体の１例を示す斜視図。同じく本発明に係るソリッドギター用共鳴胴構造体の１例を示す斜視図。

符号の説明

１０、２０、３０、４０、５０共鳴胴構造体
１１、２１、３１、４１、５１表板
１２、２２、３２、４２、５２裏板
１３、２３、３３、４３、５３中間板
２４、３４、４４、５４凹部
２５、３５、４５，５５取り付け溝

Claims

共鳴胴に張り渡した弦の振動に基いて楽音を生成する弦楽器において、共鳴胴は、表板と裏板及び表板、裏板の間に介在する中間板の三層構造を基本とし、表板と裏板は木目方向が板面方向となるように木取りされた単板より成り、中間板は木口にて表板と裏板に接触するように木取りされた木口材を使用するとともに、上記木口にて表板と裏板にはり合わせられていることを特徴とする共鳴胴構造体。
共鳴胴は、表板、裏板の木目方向が一致しており、かつその木目方向が共鳴胴の長手方向を向いている請求項１記載の共鳴胴構造体。
表板と裏板及び中間板の三層構造が、裏板又は表板を共有して２組重ねられ、五層構造をなしている請求項１又は２記載の共鳴胴構造体。
三層構造において、中間板は、全体の厚さの約３分の１以上の厚さを有している請求項１記載の共鳴胴構造体。