(57)【要約】【課題】  使用する弦の太さが変わった場合でも、楽器本体に新たな加工を加えること無く、容易に再調節することが可能なナット及びナット補助具並びにサドルを提供する。【構成】  ナットあるいはナット補助具と第１フレットとの間隔を計算値に基づいて最適化する。また、サドルピースと第１２フレットとの間隔を計算値に基づいて最適化する。さらに、ナットあるいはナット補助具を用いた場合のサドルピースサドルピースと第１２フレットとの間隔を計算値に基づいて最適化する。  このことにより、第１フレットを押さえることによって得られる音高が開放弦によって発音される音高の正確に半音上に、第１２フレットを押さえることによって得られる音高が開放弦によって発音される音高の正確に１オクターブ上になるようにする。  このように構成することにより、使用する弦及び開放弦とフレットの高低差の影響による音高上昇が著しい第１フレット及び第１２フレットの音高上昇を緩和する。【採用図】  図３０【特許請求の範囲】
【請求項１】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、
前記ナットは低音弦側が巾広かつ高音弦側が巾狭に形成され、前記ナットの下にフレット弦楽器本体のナット取り付け箇所に取り付けるために取り付け部が設けられた、フレット弦楽器用ナット。
【請求項２】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有するフレット楽器に用いられ、
前記ナットと第１フレットの間のナットに近い位置に取り付けられ、低音弦側が巾広かつ高音弦側が巾狭に形成された、
フレット弦楽器用ナット補助具。
【請求項３】
複数のサドルブロックに分割され、前記各サドルブロックに線状体の一端が取り付けられ、該線状体の他端がブリッジ上面に固定されたブロック材に設けられた貫通孔を貫通している、フレット弦楽器用サドル。
【請求項４】
複数のサドルブロックに分割され、前記各サドルブロックに線状体の一端が取り付けられ、該線状体の他端が弦を固定するブリッジピンに設けられた貫通孔を貫通している、フレット弦楽器用サドル。
【請求項５】
複数のサドルブロックに分割され、前記各サドルブロックに線状体の一端が取り付けられ、該線状体の他端がブリッジ上面に固定されたブロックに設けられた貫通孔を貫通しており、さらに埋め込み型ピックアップの上面に配置されて該ピックアップと協働して用いられる、フレット弦楽器用サドル。
【請求項６】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記弦のナット側端を支持し前記弦の開放弦長を短縮するナット補助具を有し、前記ナット補助具による各々の弦の短縮長ΔＮを
ΔＮ＝Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とした、フレット弦楽器。
【請求項７】
スチール弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記スチール弦のナット側端を支持し前記スチール弦の開放弦長を短縮するナット補助具を有し、前記ナット補助具による各々のスチール弦の短縮長ΔＮを
ΔＮ＝０.９×Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態におけるスチール弦のヤング率，
Ａ：スチール弦の断面積，
Ｓ：開放スチール弦の張力，
Δε：スチール弦を第１フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とした、フレット弦楽器。
【請求項８】
高分子材料弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記高分子材料弦のナット側端を支持し前記高分子材料弦の開放弦長を短縮するナット補助具を有し、前記ナット補助具による各々の高分子材料弦の短縮長ΔＮを
ΔＮ＝０.８×Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における高分子材料弦のヤング率，
Ａ：高分子材料弦の断面積，
Ｓ：開放高分子材料弦の張力，
Δε：高分子材料弦を第１フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とした、フレット弦楽器。
【請求項９】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記弦のナット側端を支持し前記弦の開放弦長を短縮するフレット弦楽器用ナット補助具であり、前記ナット補助具は各々の弦の短縮長ΔＮを
ΔＮ＝Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とする、フレット弦楽器用ナット補助具。
【請求項１０】
スチール弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記スチール弦のナット側端を支持し前記スチール弦の開放弦長を短縮するフレット弦楽器用ナット補助具であり、前記ナット補助具は各々のスチール弦の短縮長ΔＮを
ΔＮ＝０.９×Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態におけるスチール弦のヤング率，
Ａ：スチール弦の断面積，
Ｓ：開放スチール弦の張力，
Δε：スチール弦を第１フレットに押しつけたときのスチール弦の伸び量／開放弦長
とする、フレット弦楽器用ナット補助具。
【請求項１１】
高分子材料弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記高分子材料弦のナット側端を支持し前記高分子材料弦の開放弦長を短縮するフレット弦楽器用ナット補助具であり、前記ナット補助具は各々の高分子材料弦の短縮長ΔＮを
ΔＮ＝０.８×Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における高分子材料弦のヤング率，
Ａ：高分子材料弦の断面積，
Ｓ：開放高分子材料弦の張力，
Δε：高分子材料弦を第１フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とする、フレット弦楽器用ナット補助具。
【請求項１２】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記サドルに取り付けられて前記弦の開放弦長を短縮するサドルを有し、前記サドルによる各々の弦の短縮長ΔＬを
ΔＬ＝Ｌ×［｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝−１］／［２−｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１２フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とした、フレット弦楽器。
【請求項１３】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記サドルに取り付けられて前記弦の開放弦長を短縮するピースであり、前記ピースは各々の弦の短縮長ΔＬを
ΔＬ＝Ｌ×［｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝−１］／［２−｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１２フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とする、フレット弦楽器用ピース。
【請求項１４】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有するフレット弦楽器であって、
該フレット弦楽器は前記ナットに接して配設されて前記弦のナット側端を支持し前記弦の開放弦長を短縮するナット補助具と前記サドルに取り付けられて前記弦の開放弦長を短縮するサドルを有し、前記ナット補助具による各々の弦の短縮量ΔＮが
ΔＮ＝Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
であり、前記サドルピースによる各々の弦の短縮長ΔＬが
ΔＬ＝Ｌ×［｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝−１］／［２−｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］−Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１２フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とした、フレット弦楽器。
【請求項１５】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有するフレット弦楽器の前記サドルに取り付けられて前記弦の開放弦長を短縮するフレット弦楽器用サドルであって、
該フレット弦楽器用サドルは前記ナットに接して配設されて前記弦のナット側端を支持し前記弦の開放弦長を短縮するナット補助具と前記サドルに取り付けられて前記弦の開放弦長を短縮するサドルを有し、前記サドルによる各々の弦の短縮量ΔＬが前記ナット補助具による各々の弦の短縮量ΔＮが
ΔＮ＝Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
のときに、
ΔＬ＝Ｌ×［｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝−１］／［２−｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］−Ｌ×［１−１／｛１＋１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１２フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
である、フレット弦楽器用サドル。
【請求項１６】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有するフレット弦楽器のサドル溝に取り付けられて前記弦の開放弦長を短縮するフレット弦楽器用サドルであって、
該フレット弦楽器用サドルは前記サドル溝に嵌合する脚部と、弦を載置する頂上部を有し、
該頂上部は前記脚部の位置とオフセットされた位置に形成されている、フレット弦楽器用サドル。
【請求項１７】
１体に形成されている請求項１６のフレット弦楽器用サドル。
【請求項１８】
複数に分割して形成されている請求項１６のフレット弦楽器用サドル。
【請求項１９】
さらに埋め込み型ピックアップの上面に配置されて該ピックアップと協働して用いられる、請求項１７又は１８のフレット弦楽器用サドル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件出願の発明は、ギター等のフレットを有する弦楽器の音程を修正するための構造及びそのための補助具に関する。
【背景技術】
【０００２】
弦楽器は弦の長さを変化させることによって弦の振動数を変化させている。弦楽器には弦をはじいて振動させる撥弦楽器と弦を摩擦して振動させる擦弦楽器があるが、擦弦楽器であるバイオリン属の弦楽器を除く他の殆どの撥弦楽器と擦弦楽器とは弦を指で押さえるための指板の上に特定の間隔に埋めこまれた金属製のフレットを設け、このフレットによって振動する弦の長さを変えることによって音程を変える。このような弦楽器の代表例として、ギターやマンドリンなどがある。
【０００３】
図１は、フレット弦楽器の代表例の一つの、ギターの斜視図である。もっと詳しく言えば、金属製の弦を用いたフォークギター（別名アコースティックギターとも呼ばれる）の斜視図である。
表板１、裏板２、側板３で中空状に形成された共鳴胴４と共鳴胴４に一端を固定されたネック５を有する。ネック５のもう一方の端には、弦６に張力をもたせ弦を巻き上げるギヤチューナ７が複数個取り付けられている。ギターの場合、共鳴胴４を形成する表板１に弦のもう一方の端を固定するためのブリッジ８が取り付けされており、弦６の一端は、ブリッジ８に開けられた穴９に固定されている。
【０００４】
ネック５には金属製のフレット１０が特定の間隔で埋めこまれた指板１１が取り付けられている。指板１１の一方の端には、複数の弦６を所定の間隔に揃え、かつ、フレット１０の上面より僅かに弦を浮かせて支持するための溝１２が設けられたナット１３が固定されている。ブリッジ８には、弦６のもう一方の終端近くで、弦６をフレット１０の上面より僅かに浮かせて支持するためのサドル１４が固定されている。
【０００５】
図２にフォークギターにおける弦のネックとサドルとの関係を示す。
ギターには６本の弦が使用されており、高音の弦から順番に、第１弦６１，第２弦６２，第３弦６３，第４弦６４，第５弦６５，第６弦６６と呼ばれている。通常のフォークギターでは、第１弦６１には太さが０.３０mm（０.０１２”）の、第２弦６２には太さが０.４１mm（０.０１６”）のピアノ線が各々使用され、第３弦６３には０.６４mm（０.０２５”）の、第４弦６４には０.８１mm（０.０３２”）の、第５弦６５には１.０７mm（０.０４２”）の、第６弦６６には１.３７mm（０.０５４”）の、巻線が各々使用される。なお、第３弦６３，第４弦６４，第５弦６５及び第６弦６６にはピアノ線に青銅（ブロンズ）を巻いたブロンズ巻線が各々使用される。
【０００６】
弦の途中を押さえ、振動する弦長を短くすることによって、所定の音階を得る。ナット１３とサドル１４で支持された弦は開放弦と呼ばれ、その弦によって得られる最低音となる。ギターのようなフレット楽器では、フレット１０はナット１３側から、音の高さが半音ずつ高くなる位置に複数本、通常は２０本、配置されている。
各々のフレットは、ナット１３に近い方から順番に、第１フレット１０１,第２フレット１０２，第３フレット１０３・・・と呼ばれ、開放弦より１オクターブ高い音のための第１２フレット１０１２は、ナット１３とサドル１４の中間の位置に置かれている。
【０００７】
複数個あるフレット１０の間を、指などで弦６を指板１１に押し付けることによって、弦６がフレット１０に押し付けられ、弦６の振動する部分の長さが、押し付けられたフレット１０からサドル１４までの長さに変わることによって弦６の振動数が変わる。
【０００８】
ここで、フレット弦楽器の弦の音の高さ（弦の固有振動数）について要約しておく。
弦の固有振動数ｆは、弦長（ｌ）に反比例し、張力（Ｓ）の平方根に比例し、弦の単位長重量（γ）の平方根に反比例し、次の式で表現される。
ｆ＝（１／２ｌ）・（Ｓ・ｇ／γ）１／２
ここで、ｌ：弦長，Ｓ：張力，γ：弦単位長重量，ｇ：重力加速度である。
すなわち、弦の張力（Ｓ）が大きくなるとその平方根に比例して音は高くなり、単位長重量（γ）の平方根が大きい太い弦の音は低くなり、弦長（ｌ）が変わると、その長さに反比例して音の高さが変わる。
【０００９】
平均率音階の場合、各半音の間の振動数の比は２の１２乗根（≒１.０５９４６又はその逆数０.９４３８８）である。したがって、第１フレット１０１は、ナット−サドル間長Ｌの０.９４３８８の位置に設置される。同様に、第２フレット１０２の設置位置は、第１フレット１０１の設置位置よりさらに０.９４３８８だけ弦の長さが短くなる位置に設置される。この計算を繰り返して、第１２番目の第１２フレット１０２の設置位置は、開放弦の長さの（０.９４３８８）１／２＝０.５の位置、すなわち、開放弦の長さの半分の位置に置かれる。
【００１０】
表１に、最も高い音の弦である第１弦６１と、最も低い音の弦である第６弦６６について発音される音の振動数と音名を示す。
【００１１】
【表１】
2005275340.tif 000002
【００１２】
剛性が大きい金属製の弦の場合、振動する弦の長さが短い場合には弦の固定端部は振動し難いため、弦長が短くなった状態で振動し音程が高くなる。
例えば、第１２フレット１０１２は開放弦の長さの０.５の位置であり、逆にいえば、サドル１４はナット１３と第１２フレット１０１２の距離の２倍の位置にあれば良いのだが、そこにサドル１４を置くと第１１フレット１０１１と第１２フレット１０１２の間の弦を押さえた場合に、得られる音は目的とする音よりも高くなる。
【００１３】
前に述べたように、フォークギターでは第１弦には０.３０mmの、第２弦には０.４１mmのピアノ線が、第３弦には０.６４mmの、第４弦には０.８１mmの、第５弦には１.０７mmの、第６弦には１.３７mmの、ブロンズ巻ピアノ線が各々使用され、これらの弦は各々異なる剛性を有している。そのため、ナットで規定された開放弦によって得られる音と、第１２フレットによって規定される１オクターブ上の音との関係は弦毎に異なり、弦が太い場合は弦の固定端部は振動し難いため、弦長が短くなった状態で振動し、音程の上昇の程度が大きい。
【００１４】
そのため、フォークギターの場合、図２に示すように、高音側の細い第１弦６１から低音側の太い第６弦６６にかけて、サドル１４の位置をナット１３から遠ざけ、サドル１４がナット１３と並行ではなく若干斜めに配置される。
具体例を挙げると、フレット１０の位置を数学的に割り出す時に用いた弦長が６４８mmのフォークギターの場合、中心線上の弦長が約２.８mm、サドルの両端が５.６mm程度長くなる位置にサドル１４が設置されている。
【００１５】
図３により、指板，ナット，フレット及び弦の関係を説明する。
この図はネック５を横から見た図であり、ネック５にはナット１３及びフレット１０１，１０２，１０３・・・が所定の位置に配置され、ナット１３に形成された溝１２と図示しないサドルとの間に弦６が張設されている。
なお、ナット１３は開放弦の音程を決めるため、しばしばゼロフレットと呼ばれることがある。
【００１６】
弦を押さえるのに要する間隔が小さい方が演奏は楽であるため、弦とフレットの間隔は可能な限り小さくしてある。
弦の固定端であるナット１３付近における弦の振れ巾は小さいが、固定端であるナット及びサドル１４から遠い弦の中央部付近における弦の振れ巾は大きい。そのため、ナット１３から近い第１フレット１０１と弦６との間隔は小さくされ、ナット１３から遠い第１２フレット１０１２と弦６との間隔は大きくされている。
太い弦は細い弦よりもフレットに当たってビビリ音を発生し易いため、第６弦６６とフレット１０との間隔は第１弦６１よりも大きくされ、そのために第６弦側のサドルは第１弦側のサドルよりも高く形成されている。
この関係を表２に示す。
【００１７】
【表２】
2005275340.tif 000003
【００１８】
図４により、ギター演奏時の弦の状態を示す。
（ａ）に示したように、第４フレット１０４と第５フレット１０５の間で指２２で弦６を指板１１に押し付けると、弦６は僅かに伸ばされた状態になる。そのため、弦の張力が若干増加する。弦の発する音の高さ（周波数）は、弦の張力の平方根に比例する。したがって、この図のような場合、第５フレット１０５によって得られるべき開放弦から４度上の音のより僅かに高い音が得られる。
【００１９】
このような僅かな音程の狂いは、１オクターブを１２の半音に等間隔で分割する平均律音階を前提としたギターなどのフレット弦楽器では、聴感に影響しないとして無視されている。
【００２０】
通常、フレット１０は、上で説明したように、算出された位置に弦６の振動の固定端の一方であるナット１３に平行に設置されている。
図２に示したように金属製の弦を用いたフォークギターにおいては、弦６の振動の固定端のもう一方を形成しているサドル１４は、フレット１０に対して若干斜めに配置されている。
【００２１】
上述のように、第１２番目の第１２フレット１０１２の設置される位置は、開放弦の長さの１／２の位置に置かれるので、サドル１４が置かれる位置は、ナット１３から第１２フレット１０１２までの距離の２倍の位置で良いことになるが、サドル１４をそこに置くと、上述の現象のために、フレット１０を押さえて演奏した場合、希望する音よりも高い音が得られる。
【００２２】
そのため、高音側の第１弦６１から第６弦６６にかけて弦の太さが徐々に太くなるため、太い弦になるに従ってサドル１４の位置をナット１３から遠ざけ、弦長が長くなるように設置することが必要となり、その結果サドルは若干斜めに配置される。
【００２３】
例えば、フレット１０の位置を計算で得る時に用いた弦長である基準スケール長が６４８mmのフォークギターの場合、中心線上で弦長が約２．８mm程度長くなる位置にサドル１４が設置されている。
【００２４】
ところで、（ｂ）に示したように、開放弦によって得られる音よりも半音高い音を得るためにナット１３と第１フレット１０１の間で弦６を押さえた場合には、弦の張力Ｓの増加は大きい。そのため、第１フレットで得られる音は本来得られるべき音よりも聴感上無視することができない高さになる。この弦の張力の増加は、剛性の大きい太い弦の場合にはより大きい。
【００２５】
このように、ナット１３と第１フレット１０１の間で指２２により弦６を指板１１に強く押し付けると、弦６は大きく伸ばされて、弦の張力が大きく増加する。そのために、第１フレット１０１の位置により計算により求められた音の高さより大幅に高い音程となってしまう。
【００２６】
この現象は、例えばブロンズ巻線の一番太い０.０５４”（１.３７mm）の第６弦６６の場合では、期待する正しい音程に対して３０ないし４０セント（１セントは、平均律の半音を１００等分した音程）高い音程となってしまう。
【００２７】
例えば、ガット弦を使用しているクラシックギターの場合でも、ナットから第１フレットまでの距離は計算された値より、１.１〜１.７％短く補正されている。
現在の金属弦を使用するフォークギターやエレキギターにおいては、弦の張力が大きいため、補正の必要性は大きい。
【００２８】
特表２００２−５０８０８７号公報（特許文献３）（米国特許第５,９５５,６８９号明細書参照），米国特許５,４０４,７８３号明細書（特許文献５）及び米国特許５,８１４,７４５号明細書（特許文献６）にナットと第１のフレットとの距離を標準値よりも１％から１０％短い範囲にすることが示されている。
さらに、特表２００２−５０８０８７号公報（特許文献３）（米国特許５,９５５,６８９号明細書参照）には具体的に、ナイロン弦の場合に３.３％、スチール弦の場合に１.４％、エレキギターやエレキベースの場合に２.１％短縮することが示されている。
【００２９】
また、既に述べたように通常のフォークギターでは第１弦６１と第２弦６２には、ピアノ線が使用され、第３弦６３，第４弦６４，第５弦６５，第６弦６６にはピアノ線に青銅（ブロンズ）が巻かれたブロンズ巻線が使用されいる。
なお、エレキギターやエレキベースなども含めて、金属弦としては、様々な太さ（ゲージと称される）の弦が用いられている。
【００３０】
弦の材質・構造や、太さが異なる場合、各フレットで適正な音程を確保するには、サドル位置の補正、及び、弦のもう一方の端であるナット位置の補正は、それぞれの弦によってその最適量が変わる。
【００３１】
このような場合に於いて、一例として、ナット位置を弦毎に補正することが米国特許第６,１５６,９６２号明細書（特許文献２）及び米国特許第６,４３３,２６４号明細書（特許文献１）に示されている。
この現象を極力小さな値とするために、ナットの位置を第１フレットに近づけて配置するか、あるいは、ナットからの位置を第１フレットまでの距離を弦に対応して、段階的に設定したナットを用いることが行われている。
【００３２】
米国特許第６,４３３,２６４号明細書（特許文献１）には図５に示した形状のナット１５が例示されている。ナット溝１６に固着されたナット１５は各弦を支持する位置が弦毎に変化しており、最も低い音の第６弦６６の支持位置１７６が第１フレット１０１から最も離れた位置になるようにナット１５の支持溝１２６が形成され、最も高い音の第１弦６１の支持位置１７１が第１フレット１０１から最も近い位置になるようにナット１５の支持溝１２１が形成されている。
【００３３】
このような形状により第６弦６６におけるナット支持位置１７６と第１フレット１０１との間隔が第１弦６１におけるナット支持位置１７１と第１フレット１０１との間隔よりも小さくなっている。
しかしながら、このナット１５は構造が複雑であるため加工に手間を有する。
【００３４】
米国特許第６,１５６,９６２号明細書（特許文献２）に図６に示す形状のナットが示されている。ナット溝１９に固着されたナット１８は第６弦６６側が巾広に、第１弦６１側が巾狭に、すなわちくさび形に形成され、上面に弦を支持する支持溝１２が形成されている。
【００３５】
このような形状により第６弦６６におけるナット１８と第１フレット１０１との間隔が第１弦６１におけるナット１８と第１フレット１０１との間隔よりも小さくなっている。
しかしながら、このナット１８の取り付け面は長方形ではないため、長方形状を有する通常のナットに代えてこのナット１８を取り付けることができない。
また、使用する弦の太さが変わったことにより補正量が異なった場合に他の形状のナットに取り替えることができない。
【００３６】
図７にブリッジ８と従来例のサドル１４を示すが、ブリッジ８に斜めに配設して設けられたサドル溝７１に、サドル１４が差し込まれている。この様なサドル１４の場合、サドル１４の両端部の第１弦６１や第６弦６６は所望の弦長に正確に合わせる事が出来るが、その他の弦については近似値にならざるを得ない。
通常は、第１２番目の第１２フレット１０１２を押さえて演奏したときの音程が、開放弦の音程より正しく１オクターブ高くなるような位置にサドル１４を設置している。
【００３７】
図８に示す従来例のサドル２０は、その上面の弦の載る位置がサドル２０の側面を斜めに削ることによって形成され、第１２番目の第１２フレット１０１２を押さえて演奏したときの音程が、開放弦の音程より正しく１オクターブ高くなるような位置に調節サドル上面２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６が形成され、ブリッジ８に斜めに設けられたサドル溝２１に差し込まれている。
この例の場合、使用する弦の太さを変更したときには、サドル上面の位置が弦の特性に適合する最適な位置となるようにサドル２０を別のものに交換する必要がある。
【００３８】
図２に示すサドル１４は全体が１体に構成されているが、この他に米国特許５,９５５,６８９号明細書（特表２００２−５０８０８７号公報）には、第１弦と第２弦用のサドルと、第３弦〜第６弦用のサドルを別体の２個のサドルとしたもの、第１弦用と第２弦用，第３弦用と第４弦用，第５弦用と第６弦用のサドルと３個のサドルとしたもの、及び各弦毎に別体の計６個のサドルを用いるものが示されている。
【００３９】
また、サドル位置の調節・固定手段も、格別な手段を用いないもの、調節ネジ機構によって調節・固定するもの、調節ネジをさらにネジで固定するものが示されている。
【００４０】
図９にフォークギターにおける分割されたサドルの例を示す。ブリッジ８の平坦部２６に、底面が平坦で稜線状の突起を有するサドルブロック２７を配置する。サドルブロック２７の長さは、隣接する２本の弦６が載る長さを有する。従って、６弦のフォークギターの場合は、サドルブロック２７は３個配置する。
【００４１】
通常のフォークギターは、弦を弾いた時に共鳴胴４から発せられる音により演奏を行うが、音響拡声装置（アンプ）に電気的に接続して、大きな音量で演奏するエレクトリックギターも多く使用されている。この場合は、図１０に示すように、弦の振動を電気信号として取り出すピエゾピックアップ９０などの圧電素子がサドル部に組み込まれる。
【００４２】
（ａ）に示すように、ブリッジ８に斜めに彫られたサドル溝７１の中に、ピエゾピックアップ９０が設置され、その上にサドル１４が載置される。このように設置されたピエゾピックアップ９０は、通常、アンダーサドルピックアップと呼ばれている。
【００４３】
アンダーサドルピックアップの取り付け状態の断面図を（ｂ）に示す。ギターの表板１に接着などで取り付けられたブリッジ８に設けられたサドル溝７１の底にピエゾピックアップ９０が設置かれ、その上にサドル１４が載置される。弦６はブリッジ８に開けられた穴９の中で一方の端が固定され、サドル１４の上に載って張られている。弦が振動すると、その振動がサドル１４を伝播しピエゾピックアップ９０に伝わり、電気信号を発する。電気信号はリード線９１を介して音響拡声装置（アンプ）に伝えられる。
【００４４】
【特許文献１】米国特許６,４３３,２６４号明細書
【特許文献２】米国特許６,１５６,９６２号明細書
【特許文献３】特表２００２−５０８０８７号公報
【特許文献４】米国特許５,９５５,６８９号明細書
【特許文献５】米国特許５,４０４,７８３号明細書
【特許文献６】米国特許５,８１４,７４５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４５】
本出願においては、使用する弦を変更した場合でも、ギター本体に新たな加工を加えること無く、正しい音高が得られるように、容易に再調節することが可能なナット、ナット補助具及びサドルピースを提供する。
【００４６】
本件出願にかかるナットあるいはナット補助具は、ナットあるいはナット補助具と第１フレットとの間隔を最適化することにより第１フレットを押さえることによって得られる音高が開放弦によって発音される音高の正確に半音上になるようにする。
【００４７】
本件出願にかかるサドルピースと第１２フレットとの間隔を最適化することにより、第１２フレットを押さえることによって得られる音高が開放弦によって発音される音高の正確に１オクターブ上になるようにする。
【００４８】
さらに、本件出願にかかるナットあるいはナット補助具を用いた場合のサドルピースサドルピースと第１２フレットとの間隔を最適化することにより、第１２フレットを押さえることによって得られる音高が開放弦によって発音される音高の正確に１オクターブ上になるようにする。
【００４９】
このように構成することにより、使用する弦及び開放弦とフレットの高低差の影響による音高上昇が著しい第１フレット及び第１２フレットの音高上昇を緩和する。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例を説明する。
初めに示す実施例は、一体型のナット及びナット補助具についてのものである。
図１１に示すナット２１及びナット２４は図６に示した従来のナットの改良型である。
このナット２１は図６のナット１８の下部に指板１１あるいはネック５のナット取り付け箇所２５に取り付けるために従来のナットの取り付け部と同じ形状の取り付け部２３が設けられており、ナット２１の上面は第６弦６６側が巾広に、第１弦６１側が巾狭に、すなわちくさび形に形成され、上面に弦を支持する支持溝１２が形成されている。
また、その具体的形状は（ａ）に示すように、単に取り付け部２３を設けたナット２１と、（ｂ）に示すように、さらに延長部２６を設けたナット２４がある。
さらに、ナット２１とナット２４の上面の巾を細く一定に形成してもよい。
【００５１】
（ｃ）に示したのは（ｂ）に示したナット２４をギターに装着した形態である。
指板１１の端部２７に従来のナットに代えてナット２４が接着により装着されている。
この実施例に示すナット２１及びナット２４はその取り付け部２３が従来のナットの取り付け部と同じ形状であるため、従来のナットと容易に交換することができる。
【００５２】
（ａ）に示したナット２１は形状が簡素であり、（ｂ）に示したナット２４はギターに取り付けた時に安定性があるという特長がある。
このナット２１は従来のナットと交換することが容易であり、形状も単純であるから作成することが容易である。
【００５３】
このような形状により第６弦６６におけるナット１８と第１フレット１０１との間隔が第１弦６１におけるナット１８と第１フレット１０１との間隔よりも小さくなっている。
【００５４】
図１２に取り付け位置を調節するようにしたナットを示す。
このナット３６は従来のナットとほぼ同様な構造であるが、ネジ止め用の長孔３７を第１弦６１側と第６弦６６側の両端に有しており、この長孔をネジ３８で止める位置によりナット３６を第１フレット１０１に対して最適な角度で斜めに装着する。
【００５５】
図１３及び図１４により、従来のナットに代えて使用するナットを説明する。
図１３に示すナット６１は、弦毎に別体で構成されたシングルストリングナットとされている。シングルストリングナット６１には長孔６２が形成されており、止めネジ６３によってネック５のナット取り付け部６４に固着される。
【００５６】
図１４に示すナットは、２本の弦が載置されるデュアルストリングナット６５であり、基部に形成された長孔６６を止めネジ６７によってネック５のナット取り付け部６４に固着される。
図１３と図１４に示されたシングルナット及びデュアルストリングナットナット形状は相互に変更可能であることは、いうまでもない。
【００５７】
図１５により、一体型のナット補助具を説明する。
（ａ）に示すナット補助具３１は図６に示したナットの背を低くすることにより指板の上で使用できるようにしたものである。
（ｂ）に示すナット補助具３２は上面３３の巾が細く一定になっている。
このナット補助具３２は、角柱の両面を斜めに削り落とすことに形成できる。
通常のフォークギターの指板は、弦を押さえやすくするために僅かな曲率が付けられているので、上面３３にその曲率に合うカーブを付けても良い。
【００５８】
ナット補助具３１をギターに装着した形態を（ａ）に示す。
指板１１に装着されたナット１３に隣接して、ナット補助具３１が装着されている。
このナット補助具３１はナットを交換することなく単に載置するだけでよいので、条件が変わった場合でも対応が容易である。
【００５９】
図１６にナット補助具の別の例を示す。
（ａ）に示すナット補助具３４は（ｂ）に示す円錐台３５を高さが適切になるように軸方向に分割した形状を有している。
（ｂ）に示したナット補助具３４をギターに装着した形態を（ａ）に示す。
指板１１に装着されたナット１３に隣接して、ナット補助具３４が装着されている。
【００６０】
この形状は円錐台以外に三角錐台あるいは四角錐台等の角錐台を軸方向に分割した形状であることも可能である。
通常のフォークギターの指板は、弦を押さえやすくするために僅かな曲率が付けられているので、円錐台あるいは角錐台の形状をその曲率に合わせることもできる。
また、（ｃ）に示すように、台形状の平板であるナット補助具３９の指板と平行な弦支持面に弦支持用の支持溝１２が形成され、さらに支持位置調節用の凹部４０が形成される。
このナット補助具３４は製造が簡単であるだけでなく、同時に複数個を製造することができる。
【００６１】
図１７に示したように、３本のナット補助具４１１，４１２，４１３を自在に曲げることの可能な軟鋼線等の金属線４４で連結してもよい。このようにすることによって、弦を外して交換する場合においても、一度設定されたナット補助具４１１，４１２，４１３の位置関係はそのまま維持できるため、再調節が不要でる。また、３本のナット補助具４１１，４１２，４１３は使用する弦の太さが変わって、その位置の再調節が必要になる場合においても、軟鋼線４４を曲げて容易に再調節することが可能である。
【００６２】
図１８にギターに分割されたナット補助具の例を示す。
この例では（ａ）及び（ｂ）に示すように、ナット１３の近くの所定の位置に３本の金属製のナット補助具４１１，４１２，４１３が配置されている。従来のナット１３は指板１１の一方の端には複数の弦６を所定の間隔に揃え、フレット１０の上面より僅かに弦を浮かせて支持するための溝１２が設けられていたが、この例の場合溝１２は複数の弦６を所定の間隔に揃える機能のみを有しており、弦６を浮かせて支持するための機能は有しておらず、弦をフレット１０の上面より僅かに弦を浮かせて支持する機能はナット補助具４１１，４１２，４１３が有している。
【００６３】
ナット補助具４１１，４１２，４１３の長さは、隣接する２本の弦６が載る長さである。したがって、６弦のフォークギターの場合には、３本のナット補助具４１１，４１２，４１３が使用される。
ナット補助具４１１，４１２，４１３の直径は、弦６をフレット１０の上面より僅かに弦を浮かせて支持するため、フレット１０の高さより僅かに大きな寸法である。
【００６４】
通常のフォークギターの場合、弦６とフレット１０の間隔は、第１弦６１側が小さく、第６弦６６側を大きくすることが一般的に行われている。
したがって、ナット補助具４１の直径は全てが同じではなく、使用する弦によって最適な値に設定する。
ナット補助具４１１，４１２，４１３は円柱形状以外に、一方の端がやや太くなる円錐形状でも良い。
【００６５】
弦６をフレット１０の上面より僅かに弦を浮かせて支持するため、ナット補助具４１１，４１２，４１３は指板１１の上で安定して支持されるように（ｃ）に示す平坦部４２を持った半丸棒４３とする。
【００６６】
図１９により、図１８の例における調律方法を説明する。この図は、ナット１３とナット補助具４１１，４１２，４１３に弦６を張った状態の断面図を示している。従来例では、前述のように、第１フレット１０１の設置される位置は、開放弦の長さの０.９４３８８倍の位置に設置されていたが、本例の場合には開放弦の一方の端を支持する部品がナット１３ではなく、ナット補助具４１１，４１２，４１３であるため、従来のナット１３から第１フレット１０１までの距離より、ナット補助具４１１，４１２，４１３から第１フレット１０１までの距離を短い値にされている。
【００６７】
指２２を離し、開放弦を撥く。この時の音程が、ナット補助具４１と第１フレット１０１の間を押さえた時の音程より正確に半音だけ低くなる位置に、ナット補助具４１を移動する。
【００６８】
以上の調節を、第１弦６１から第６弦６６について繰り返す。
第１弦６１と第２弦６２にはピアノ線が使用され、第２弦６２の方が第１弦６１より僅かに太い弦が用いられているので、ナット補助具４１１は僅かに傾いた状態に調節される。
【００６９】
指２２により弦６がナット補助具４１と第１フレット１０１の間で押さえられることにより、第１フレット１０１によって規定される音程が発音される。従来例でも述べたように、弦を押さえた場合、弦の張力は僅かに増加するが、本実施例の場合は、ナット補助具４１と第１フレット１０１の間を押さえた状態で、第１フレット１０１での音程が所定の音程になるように弦６の張力を調整する。これにより、第１フレット１０１での音は常に正しい音程が得られる。
【００７０】
ナット補助具４１は弦６の圧力によって指板１１の上でその位置が固定されている。弦６に所定の張力がある状態では、ナット補助具４１の位置がずれてしまうことは無いが、弦６の張力を緩めた場合や弦６を外した場合には、その位置がずれてしまう。その場合は、上記の一連の調整を行った後に、接着剤などによって固定しても良い。
【００７１】
図２０により、図９の実施例における調律方法を説明する。弦６はブリッジ８に開けられた穴９の中で一方の端が固定され、サドルブロック７６の上に載り、フレット１０の埋め込まれた指板１１に沿って張られ、指板１１の端部に配置されたナット補助具４１に載り、ナット１３に設けられた溝１２にガイドされギヤチューナ７によって巻き上げられる。
【００７２】
サドルブロック７６は固定されていなく、弦の長手方向に移動できる構造である。第１弦６１と第２弦６２の載ったサドルブロック７６１は、それぞれの弦の第１２番目の第１２フレットを押さえて演奏した時の音程が、開放弦の音程より正しく１オクターブ高くなるような位置に設置する。他のサドルブロック７６２，７６３も同様の調節を行って配置する。
【００７３】
この様な、分割されたサドルブロック７６を用いることによって、使用する弦の太さが変わった場合でも、その位置を再調節することによって、部品を交換すること無く容易に最適な調律が可能となる。
【００７４】
サドルブロック７６は弦６の圧力によってブリッジ８の上でその位置が固定されている。弦６に所定の張力がある状態では、サドルブロック７６の位置がずれてしまうことは無いが、弦６の張力を緩めた場合や弦６を外した場合には、その位置がずれてしまう。その場合は、上記の一連の調整を行った後に、接着剤などによって固定しても良い。
【００７５】
軟鋼線４４に代えて図２１に示すように、連結部４５を持つ薄板４６としてもよい。
【００７６】
図２２に示すのは、図２１で示した連結部４５を持つ薄板４６で連結された３本のナット補助具４１の連結部４５の両端にフック４７を設け、フック４７をナット１３に嵌めこんで、固定できるようにしたものである。
【００７７】
このフック４７に代えて図２３に示したように連結部材４５の両端に埋め込み部材４８を形成、この埋め込み部材４８をナット１３に埋め込んで接着等の手段により固着することも可能である。なお、この図に示した埋め込み部材４８の前端が屈曲しているが、ナット１３がプラスチック等の成形加工可能な材料でない材料、例えば動物の骨、である場合には、前端は屈曲されない。
【００７８】
図２４に示す例では、ナット補助具４１に長孔４９が形成された薄板５０が固着されており、長孔４９でネジ５１により位置が調節されて固定される。
使用する弦の太さが変わって、その位置の再調節が必要になる場合には、長孔４９を利用してネジ５１によりナット補助具４１の位置を再調節する。
【００７９】
図２５に示すナット補助具４１には、長孔５２が形成された固定片５３が設けられた短冊片５４が固着されている。ナット補助具４１の位置の調節は、図２４に示された場合と同様に行なわれる。
【００８０】
図２６に示すのは、ナット補助具４１に帯状片５５，５６が固着され、帯状片５５，５６には固定部５７が設けられ、固定部５７には、穴が開けられている。
このように構成することによって、全ての弦を外した場合においても、一度設定されたナット補助具４１の位置は、そのまま維持できるため、再調節が不要となる。
【００８１】
図２６に示すフォークギターの場合、弦の張力でネック５に反りが生じるため、ネック５の中に端部をネジ構造を有し、そのネジを回転させることによって曲げる事の可能なトラスロッドと称される金属棒が埋め込まれている。トラスロッドは、ナット１３のすぐ近傍にそのネジ部が現れるように配置されていて、通常はロッドカバー５８によってトラスロッドのネジ部が覆われている。ロッドカバー５８は、止めネジ５９及び６０によって固定されている。
この例の帯状片５５の固定部５７は、ロッドカバー５８を固定する止めネジ５９及び６０によってネック５に固定される。
【００８２】
これまでに図１２，図２１及び図１４に示したフレット弦楽器用ナット並びに図１５，図１６，図１７，図２１，図２２，図２３，図２４，図２５及び図２６に示したフレット弦楽器用ナット補助具は、全ての弦が載置されるもの、２本の弦が載置されるものあるいは１本の弦が載置されるものであるが、その形態はこれらに限ることなく、載置される弦の数の組合せは任意に設定できることは言うまでもない。
【００８３】
また、これまでに示した実施例は既存のナットの交換部品あるいは既存のナットに付加して用いる補助具であるが、この他にナットとしてあるいはナットに附属する補助具として当初からフレット弦楽器に取り付けるようにすることもできる。
【００８４】
次に、各弦の音程をより正確に調節可能とするサドルについて、ナット及びナット補助具を使用するフォークギターを例に挙げて説明する。
図２７にサドルブロックの実施例を示す。
【００８５】
サドルブロック７６の高さは、弦６をフレット１０の上面より僅かに弦を浮かせて支持するために十分な高さを有し、使用する弦の太さに従って最適な高さの物を使用する。サドルブロック７６はプラスティック製の成型品、あるいは動物の骨を削って作っても良く、または、金属製でも良い。
【００８６】
（ａ）に示したように、それぞれのサドルブロック７６に小穴７７を開け、軟鋼線等の金属線７８を差し込む。これには、サドルブロック７６と軟鋼線７８を接着剤などで結合した物を用いても良い。
【００８７】
（ｂ）に示すように、軟鋼線７８のもう一方の端は、軟鋼線７８が通るスライド穴８０が開けられたブリッジブロック８１に貫通して保持されている。ブリッジブロック８１は小ネジ８２によって既設のブリッジ８に固定されている。ブリッジブロック８１にはスライド穴８０に対応した位置にネジ穴８３が設けられており、スライド穴８０に通された軟鋼線７８をネジ８４により締め付けてその位置を固定できる。これにより、ネジ８４を締め付ければ軟鋼線７８の先端に取り付けられているサドルブロック７６の位置は保持される。
【００８８】
図２７の実施例における調律方法を説明する。
ネジ８４を緩めた状態では、サドルブロック７６は固定されていなく、弦の長手方向に移動できる構造である。第１弦６１と第２弦６２の載ったサドルブロック７６１は、それぞれの弦の第１２番目の第１２フレットを押さえて演奏した時の音程が、開放弦の音程より正しく１オクターブ高くなるような位置に、軟鋼線７８を曲げて設置し、その状態でネジ８４を締め付ける。他のサドルブロック７６２，７６３も同様の調節を行って配置する。
【００８９】
第１弦６１に比べ第２弦６２は太い弦が使用されるので、それら２本の弦の載ったサドルブロック７６１は、若干傾いた状態に配置される。軟鋼線７８を、この傾きに合わせて曲げておけば、弦を緩めたり、あるいは、外した場合に於いても、サドルブロック７６の位置がずれてしまうことは無い。
【００９０】
図２８に別な実施例を示す。
各弦６をそれぞれ個別に載せるために、個別のサドルピース８５を配置する。サドルピース８５の断面形状は、（ａ）に示すような、底面が平坦部８６を持つ楕円形状でも、あるいは、（ｂ）のような丸形状でも良い。サドルピース８５の長手方向には、小穴７７が開けられている。
サドルピース８５はプラスティック製の成型品、あるいは動物の骨を削って作っても良く、または、金属製でも良い。
【００９１】
サドルピース８５の小穴７７には、先端部が直角に曲げられた軟鋼線等の金属線８７が差し込まれている。軟鋼線８７のもう一方の端は、軟鋼線８７が通るスライド穴８０が開けられたブリッジブロック８１に貫通して保持されている。ブリッジブロック８１は小ネジ８２によって既設のブリッジ８に固定されている。ブリッジブロック８１にはスライド穴８０に対応した位置にネジ穴８３が設けられており、スライド穴８０に通された軟鋼線８７をネジ８４により締め付けてその位置を固定できる。これにより、ネジ８４を締め付ければ軟鋼線８７の先端に取り付けられているサドルピース８５の位置は保持される。従って、弦を緩めたり、あるいは、外した場合に於いても、サドルピース８５の位置がずれてしまうことは無い。
【００９２】
図２８に示した実施例における調律方法を説明する。
ネジ８４を緩めた状態では、サドルピース８５は固定されていなく、弦の長手方向に移動できる。第１弦６１の載ったサドルピース８５を、第１２番目の第１２フレットを押さえて演奏した時の音程が、開放弦の音程より正しく１オクターブ高くなるような位置に設置し、その状態でネジ８４を締め付ける。他のサドルピースも同様の調節を行って配置、固定する。
【００９３】
図２７，及び図２８に示したブリッジブロック８１は、ブリッジ８と同じ木材で作られた物でも良く、あるいは、プラスティック製の成型品などで良い。ブリッジブロック８１はこのような軽い材料で作られているため、既存のフォークギターのブリッジ８に付加的に取り付けても、フォークギターの音色を損ねることは無い。ブリッジブロック８１はブリッジ８と一体に形成されたものでも良い。
【００９４】
図２９に、前記実施例で示したサドルブロック７６やサドルピース８５をアンダーサドルピックアップと共に使用する場合の実施例を示す。
（ａ）に示す、弦６が載るサドルピース８５は、ブリッジ８に形成されたサドル溝７１の中に置かれたサドルエクステンション９２の上に、底面の一部が載って置かれる。サドル溝７１の底にはピエゾピックアップ９０が置かれ、その上にサドルエクステンション９２が置かれている。サドルエクステンション９２の高さは、ブリッジ８の上面から僅かに出っ張る高さの物が用いられる。サドルエクステンション９２は、プラスティック製の成型品、あるいは動物の骨や木材や金属を削って作っても良い。
【００９５】
（ｂ）に、サドルピース８５の形状の実施例を示す。サドルピース８５の一部には、先端部が直角に曲げられた軟鋼線８７の曲げ部を差し込むための小穴７７が開けられたブロック部９３と、弦６の載る頂上部９４と弦６をガイドする斜面９５を持つガイド部９６が一体に形成されている。サドルピース８５は、プラスティック製の成型品、あるいは動物の骨や金属を削って作っても良い。
【００９６】
軟鋼線８７のもう一方の端は、軟鋼線８７が通るスライド穴８０が開けられたブリッジブロック８１に貫通して保持されている。ブリッジブロック８１は小ネジ８２によって既設のブリッジ８に固定されている。ブリッジブロック８１にはスライド穴８０に対応した位置にネジ穴８３が設けられており、スライド穴８０に通された軟鋼線８７をネジ８４により締め付けてその位置を固定できる。これにより、ネジ８４を締め付ければ軟鋼線８７の先端に取り付けられているサドルピース８５の位置は保持される。従って、弦を緩めたり、あるいは、外した場合に於いても、サドルピース８５の位置がずれてしまうことは無い。
【００９７】
図３０に、本実施例のサドルピース８５のガイド部９６の断面図を示す。
（ａ）に示すように、弦６はブリッジ８に開けられた穴９の中で一方の端が固定され、サドルピース８５のガイド部９６の上に載り、フレット１０の埋め込まれた指板１１に沿って張られ、指板１１の端部に配置されたナット補助具４１に載り、ナット１３に設けられた溝１２にガイドされギヤチューナ７によって巻き上げられ、弦６に所定の張力が発生する。
【００９８】
サドルピース８５は、ブリッジ８に彫られたサドル溝７１の中に置かれたサドルエクステンション９２の上に、底面の一部が載って置かれているため、弦６に所定の張力が発生すると、サドルピース８５の一方の端の支点部９７はブリッジ８の上面に押さえつけられる。この状態で弦６が振動すると、その力がサドルピース８５のガイド部９６の頂上部９４に作用し、所謂「てこの原理」によって、サドルピース８５とサドルエクステンション９２の接触点である作用点９８に弦６の振動の力が作用する。
【００９９】
こうして、弦６の振動はサドルエクステンション９２の接触点に伝わり、サドルエクステンション９２を伝播しピエゾピックアップ９０に伝わり、電気信号を発する。電気信号はリード線９１を介して音響拡声装置（アンプ）に伝えられる。
【０１００】
弦６の振動の力をピエゾピックアップ９０に効果的に伝達するには、ブリッジ８に載るサドルピース８５の一方の端の支点部９７は、サドルエクステンション９２の接触点である作用点９８に対して、サドルピース８５のガイド部９６の頂上部９４と反対側の端部であることが望ましい。
【０１０１】
弦６とサドルピース８５の接触点を明確にし、より効果的に弦６の振動の力をピエゾピックアップ９０に効果的に伝達するための実施例を（ｂ）に示す。サドルピース８５のガイド部９６の斜面９５の一部に凹み部９９を設けることも有効である。このような形状のサドルピース８５では、サドルピース８５のガイド部９６の頂上部９４の振動の力を、サドルピース８５の一方の端の支点部９７を支点として、サドルエクステンション９２の接触点である作用点９８に伝達できる。
【０１０２】
サドルピース８５のガイド部９６の斜面９５には、（ｃ）に示すように、弦６が横にずれることを防止する弦溝１００があっても良い。
【０１０３】
図３０の例における調律方法を説明する。
ネジ８４を緩めた状態では、サドルピース８５は固定されていなく、弦の長手方向に移動できる構造である。第１弦６１の載ったサドルピース８５１を、第１２番目の第１２フレットを押さえて演奏した時の音程が、開放弦の音程より正しく１オクターブ高くなるような位置に設置し、その状態でネジ８４を締め付ける。他のサドルピースも同様の調節を行って配置する。
【０１０４】
図３０（ｂ）に示したサドルピース８５の一実施例の形状は、アンダーサドルピックアップを使用しない場合に於いても使用できる。その場合は、サドルピース８５の底面は、ブリッジ８の上面に直接載って設置される。
【０１０５】
図３１に、Ｔ形サドルピース１０１の別な実施例を示す。
（ａ）に示すように、Ｔ形サドルピース１０１に小穴７７を開け、軟鋼線等の金属線７８を差し込む。これには、Ｔ形サドルピース１０１と軟鋼線７８を接着剤などで結合した物を用いても良い。弦６の載る頂上部９４と弦６をガイドする斜面９５を持つガイド部９６は、Ｔ形サドルピース１０１の両側に一体に形成されている。Ｔ形サドルピース１０１は、プラスティック製の成型品、あるいは動物の骨や金属を削って作っても良い。
【０１０６】
（ｂ）に、本実施例のＴ形サドルピース１０１の取り付け状態を示す。一つのサドルピース８５の両側のガイド部９６は、それぞれ１本の弦を載せている。従って、本実施例の場合は、Ｔ形サドルピース１０１は３個配置する。
【０１０７】
（ｂ）に示すように、軟鋼線７８のもう一方の端は、軟鋼線７８が通るスライド穴８０が開けられたブリッジブロック８１に貫通して保持されている。ブリッジブロック８１は小ネジ８２によって既設のブリッジ８に固定されている。ブリッジブロック８１にはスライド穴８０に対応した位置にネジ穴８３が設けられており、スライド穴８０に通された軟鋼線７８をネジ８４により締め付けてその位置を固定できる。これにより、ネジ８４を締め付ければ軟鋼線７８の先端に取り付けられているＴ形サドルピース１０１の位置は保持される。
【０１０８】
図３１の例における調律方法を説明する。ネジ８４を緩めた状態では、Ｔ形サドルピース１０１は固定されていなく、弦の長手方向に移動できる構造である。第１弦６１と第２弦６２の載ったＴ形サドルピース１０１１は、それぞれの弦の第１２番目の第１２フレットを押さえて演奏した時の音程が、開放弦の音程より正しく１オクターブ高くなるような位置に、軟鋼線７８を曲げて設置し、その状態でネジ８４を締め付ける。他のＴ形サドルピース１０１２，１０１１も同様の調節を行って配置する。
【０１０９】
第１弦６１に比べ第２弦６２は太い弦が使用されるので、それら２本の弦の載ったＴ形サドルピース１０１１は、若干傾いた状態に配置される。軟鋼線７８を、この傾きに合わせて曲げておけば、弦を緩めたり、或いは、外した場合に於いても、Ｔ形サドルピース１０１の位置がずれてしまうことは無い。
【０１１０】
図２９の実施例と同様に、本実施例のＴ形サドルピース１０１は、ブリッジ８に彫られたサドル溝７１の中に置かれたサドルエクステンション９２の上に、底面の一部が載って置かれているため、弦６に所定の張力が発生すると、Ｔ形サドルピース１０１の一方の端の支点部９７はブリッジ８の上面に押さえつけられる。この状態で弦６が振動すると、その力がＴ形サドルピース１０１のガイド部９６の頂上部９４に作用し、いわゆる「梃子の原理」によって、Ｔ形サドルピース１０１とサドルエクステンション９２の接触点である作用点９８に弦６の振動の力が作用する。
【０１１１】
図２９（ｂ）に示したサドルピース８５及び、図３１（ｂ）に示したＴ形サドルピース１０１の一実施例の形状は、アンダーサドルピックアップを使用しない場合に於いても使用できる。その場合は、サドルピース８５の底面及び、Ｔ形サドルピース１０１の底面は、ブリッジ８の上面に直接載って設置される。
【０１１２】
サドルブロック７６の高さは、弦６をフレット１０の上面より僅かに弦を浮かせて支持するために十分な高さを有し、使用する弦の太さに従って最適な高さの物を使用する。サドルブロック７６はプラスティック製の成型品、あるいは動物の骨を削って作っても良く、または、金属製でも良い。
【０１１３】
図３２にサドルピース８５の調整機構の別な実施例を示す。
本実施例の場合は、サドルピース８５の位置を保持するために、通常のアコースティックギターの弦の一端を固定するブリッジピン１０２を使用する。
【０１１４】
（ｂ）に、ブリッジピン１０２の構造を示す。
ブリッジピン１０２には、ブリッジ８の穴９に差し込んで弦６の一端を固定するためのテーパ部１０３と、頭部１０４を持つ。テーパ部１０３には、弦の通るスロット１０５が形成されている。弦６をスロット１０５に通し、テーパ部１０３をブリッジ８の穴９に差し込んだ状態で弦６の一端は固定される。
【０１１５】
頭部１０３は、通常は球形状に形成されていて、ブリッジピン１０２を引き抜く際に持つための機能を有している。ブリッジピン１０２はプラスチックの成型品や、動物の骨を削った物や黒檀などの木材、あるいは、金属などで作られている。
【０１１６】
（ｂ）に示す実施例の場合、頭部１０３の側面に、軟鋼線８７を通すスライド穴８０が、弦６の長手方向にあけられている。頭部１０３の頂上部には、軟鋼線８７を固定するためのネジ孔８３があけられている。
【０１１７】
サドルピース８５の上面には、先端が直角に曲げられた軟鋼線等の金属線８７の先端が差し込まれる小穴７７があけられている。軟鋼線８７をブリッジピン１０２のスライド穴８０に差し込んだ状態では、サドルピース８５は、弦６の長手方向に移動できる。
【０１１８】
（ａ）に、サドルピース８５の取り付け状態を示す。サドルピース８５の小穴７７には、先端部が直角に曲げられた軟鋼線８７が差し込まれている。軟鋼線８７のもう一方の端は、軟鋼線８７が通るスライド穴８０が開けられたブリッジピン１０２に貫通して保持されている。ブリッジピン１０２は、そのテーパ部１０３がブリッジ８にあけられた穴９に差し込こまれて固定されている。スライド穴８０に通された軟鋼線８７はネジ８４により締め付けられて固定される。これにより、ネジ８４を締め付ければ軟鋼線８７の先端に取り付けられているサドルピース８５の位置は保持される。弦を交換する場合は、ブリッジピン１０２を穴９から引き抜くが、その時にネジ８４を緩めなければ軟鋼線８７の位置は変わらず、サドルピース８５の位置は再び元の位置に戻るため、サドルピース８５の位置がずれてしまうことは無く、一旦調整した正確な位置を復元できる。
【０１１９】
図３２の例における調律方法を説明する。ネジ８４を緩めた状態では、サドルピース８５は固定されていなく、弦の長手方向に移動できる構造である。第１弦６１が載ったサドルピース８５を、第１２番目の第１２フレットを押さえて演奏した時の音程が、開放弦の音程より正しく１オクターブ高くなるような位置に設置し、その状態でネジ８４を締め付ける。他のサドルピースも同様の調節を行って配置する。
【０１２０】
（ｂ）に示した、ブリッジピン１０２の頭部１０３の形状は、従来のような球形状でなく、四角形や六角形などや、弦の長手方向に伸びる長方形などでも良い。角を持つ形状にすることにより、ブリッジピン１０２をブリッジ８の穴９に差し込む向きが明確になる。
【０１２１】
（ｂ）に示した、ブリッジピン１０２による軟鋼線８７の固定方法は、図２６（ａ）に示したサドルブロック７６、図２８（ａ）に示したサドルピース８５、図２９（ａ）に示したサドルピース８５、図３１（ａ）に示したＴ形サドルピース１０１など、全てに使用可能である。
【０１２２】
これまでに示したフレット弦楽器及びフレット弦楽器用補助具は、実際のギターに所定のパーツを取り付けた後に、それぞれのパーツの位置を調節して、弦をフレットに押さえた時の音程の狂いを最小に抑えるものであったが、その場合、図１６（ｃ）に示したナット補助具３９に設ける凹部４０の形状寸法の最適な設定は試行錯誤による。
【０１２３】
次に、試行錯誤によることなく、ナット及びナット補助具および、サドルブロックの所定形状とその寸法及び設定位置を求める方法を説明する。
【０１２４】
弦をフレットに押さえた時に、表１に示した弦長比から決まるフレットの位置によるはずの音程より、実際の音程が高くなってしまう現象がある。この現象は、図４に示されているように、弦が押さえられた時に弦が伸ばされることにより、弦の張力が増加することに起因する。
【０１２５】
弦がフレットに押さえられた時に伸ばされる量は、弦とフレットの間隔、すなわち、弦がフレットからどれ位離れた位置にあるかによって決まる。弦とフレットの間隔は弦高と呼ばれており、弦高が大きい場合、弦がフレットに押さえられた時に伸ばされる量は大きくなる。
【０１２６】
通常のフォークギターの場合、弦高は表２の値に設定されている。弦長６４８mmであり弦高が表２の値に設定されている場合に、第１弦と第６弦の第１フレットと第１２フレットを押さえた時の弦の伸びを、ピタゴラスの定理により計算すると、表３のようになる。この表から明らかなように、第６弦の方が弦高が大きいので、弦の伸びの値が大きくなっている。
【０１２７】
【表３】
2005275340.tif 000004
【０１２８】
張力をかけた状態のときの長さを、張力をかけない状態の時の長さで割った値を歪みεと呼ぶが、表３に示された弦の伸びについて計算した増加分歪みをΔεとして表４に示す。
【０１２９】
【表４】
2005275340.tif 000005
【０１３０】
ピアノ線のような塑性変形の少ない材料に張力が作用した場合には、張力を材料の断面積で割った値である応力σは、増加した歪みεに比例する。
σ＝Ｅ・ε  ・・・（１）
比例係数Ｅは、材料の弾性係数あるいは縦弾性係数あるいはヤング率などと呼ばれている。
なお、横軸を歪み、縦軸を応力とした線図は応力−歪み線図と呼ばれる。
【０１３１】
弦をフレットに押さえる前の状態に於いて、開放弦は所定の音の高さになるように、所定の張力がかけられている。その張力を開放弦張力Ｓoとし、そのＳoを弦の断面積Ａで割った応力を開放弦応力σoとする。
σo＝Ｓo／Ａ  ・・・（２）
【０１３２】
弦の応力σは、開放弦応力σoに対して、ΔεについてΔσ＝Ｅ・Δεだけ増加する。Δσを増加応力と呼ぶ。その状況を図３３に示す。
【０１３３】
弦をフレットに押さえた時の弦の応力を、押弦時応力σpと呼ぶ。σp＝σo＋Δσであるから、（２）式により、
σp＝σo＋Δσ＝Ｓo／Ａ＋Ｅ・Δε  ・・・（３）
となる。この時、弦の張力は当初の開放弦張力ＳoよりΔＳ＝Ｅ・Δε・Ａだけ増加している。ΔＳを増加張力と呼ぶ。
【０１３４】
ピアノ線のような硬鋼線に於いて、弾性係数Ｅの値は、通常、２１,０００Kg/mm２である。これは、弦を所定の張力で張った場合、永久変形（永久歪み）が生じないような応力範囲で使用される場合に用いられる値であり、実際のフォークギターのスチール弦（芯線がピアノ線で出来ている弦）の場合にも、適用される。従って、弦をフレットに押さえた時の歪みの増加値であるΔεが分かれば、弦をフレットに押さえた時の押弦応力σpは計算によって求められる。
【０１３５】
それにより、弦をフレットに押さえた時の押弦応力σpの値に、弦の断面積Ａ（正確には芯線部の断面積）を掛けると、弦をフレットに押さえた時の押弦時張力Ｓpの値が得られる。
【０１３６】
フレットを押さえた時の弦の振動数は、表１に示したように、張力Ｓoで張られた開放弦の振動数に対して、フレット位置から得られる振動数比（周波数比と同じ）を掛けた値となる。すなわち、第１フレットを押さえた場合は、開放弦の振動数に振動数比Ｒf＝１.０５９４６を掛けた振動数になり、第１２フレットを押さえた場合は、開放弦の振動数に振動数比Ｒf＝２.０００００を掛けた振動数になる。
【０１３７】
弦をフレットに押さえた時、弦にΔεの歪みが増加し、その結果、弦の張力がΔＳ＝Ｅ・Δε・Ａだけ増加して押弦時張力Ｓpの値に増加した場合の振動数は、弦の張力が押弦時張力Ｓpに増加し、その弦の振動数に対して、フレット位置から得られる振動数比Ｒfを掛けることにより得られる。
【０１３８】
すなわち、開放弦の振動数をｆoとした場合、ｆoに対してフレットを押さえることによって弦の張力が押弦時張力Ｓpに増加した時の振動数の比率をΔｆ、フレット位置から得られる振動数比をＲfとすると、弦をフレットに押さえた時の実際の振動数ｆは、次のように求められる。なお、Δｆを押弦上昇率と呼ぶ。
ｆ＝ｆo×Δｆ×Ｒf  ・・・（４）
【０１３９】
ギターのようなフレット楽器においては、弦をフレットに押さえた時の実際の振動数は、フレット位置から得られる振動数比に従って正確に発音されることが理想である。すなわち、理想的な振動数は、
ｆ＝ｆo×Ｒf  ・・・（５）
である。
【０１４０】
しかしながら、上記の計算式にでも明らかなように、実際に発音される音の振動数は、理想的な振動数に対してΔｆだけ高いものとなってしまっている。これが、実際の音程の狂いとなる。
【０１４１】
押弦上昇率Δｆは、前に背景技術の中で述べた弦の音の高さ（弦の固有振動数）の式から次のようにして求める。
弦長をｌ、開放弦の張力をＳo、弦単位長重量をγ、重力加速度をｇとしたときの開放弦の振動数ｆoは、
ｆo＝（１／２・ｌ）・〔Ｓo・ｇ／γ〕１／２  ・・・（６）
である。
弦の張力がΔＳだけ増加した場合の振動数ｆは、
ｆ＝（１／２ｌ）・〔（Ｓo＋ΔＳ）・ｇ／γ〕１／２
であるから、弦を押したときの上昇率Δｆは、
Δｆ＝ｆ／ｆo＝〔１＋ΔＳ／Ｓo〕１／２
となる。
【０１４２】
ここで、ΔＳ＝Ｅ・Δε・Ａであるので、
Δｆ＝〔１＋Δε・（Ｅ・Ａ／Ｓo）〕１／２
ここで、Ｋe＝Ｅ・Ａ／Ｓoとおくと、
Δｆ＝〔１＋Ｋe・Δε〕１／２
となる。
σo＝Ｓo／Ａであるから、
Ｅ・（Ａ／Ｓo）＝Ｅ／σoである。
Ｅ・（Ａ／Ｓo）＝Ｋe  ・・・（７）
とし、Ｋｅを弦係数と呼ぶことにする。
【０１４３】
Δｆ＝Ｋe・Δεの値が１より十分に小さいときは、
Δｆ＝１＋Ｋe・Δε／２  ・・・（８）
と近似することができる。
【０１４４】
弦係数Ｋeの値は、弦の開放弦張力Ｓo、断面積Ａと、弦の材料から決まる弾性係数Ｅの値から求められる。弾性係数Ｅが２１,０００Kg/mm２であるスチール弦について、断面積Ａと開放弦張力Ｓoから弦応力σoを求め、Ｅ／σoを計算して得たＫeを表５に示す。
【０１４５】
【表５】
2005275340.tif 000006
【０１４６】
弦の歪みΔεと表５で求められた第１弦と第６弦の弦係数Ｋeとから、表４に示されている第１弦と第６弦の第１フレットと第１２フレットを押さえた時の式（５）により計算した押弦上昇率Δｆを表６に示す。
【０１４７】
【表６】
2005275340.tif 000007
【０１４８】
弦をフレットに押さえた時、実際に発音され音の振動数は、（４）式のｆ＝ｆo×Δｆ×Ｒfによって求められるので、第１弦と第６弦で第１フレットと第１２フレットを押さえた時の実際の振動数と、理想的な振動数である（５）式のｆ＝ｆo×Ｒfから求められた振動数を比較した結果を表７に示す。
【０１４９】
【表７】
2005275340.tif 000008
【０１５０】
表７で求められた振動数差の数値は、一見小さな値に見えるが、実際には、第６弦の第１フレットを押さえた場合の振動数が理想的な振動数より０.６２Hz高くなった場合、その値は平均律の半音を１００セントとする単位に換算すると、約１３セントと言う値になり、半音の１３パーセントもの音の狂いが生じたことになる。
【０１５１】
また、第１弦の第１２フレットを押さえた場合の振動数が理想的な振動数より２.１１Hz高くなった場合や、第６弦の第１２フレットを押さえた場合の振動数が理想的な振動数より１.９６Hz高くなった場合は、同時に正しい音程の音が別に発音されていると、１秒間に約２回の唸りが発生する。
【０１５２】
スチール弦の場合は塑性変形がほとんどないため弾性係数Ｅの値を２１,０００Kg/mm２の一定値であるとすることができる。
しかし、クラシックギターで用いられているナイロンのような高分子材料を用いた弦の場合は弾性係数Ｅの値が弦の張力によって変化する、いいかえれば塑性変形によって永久変形（永久歪み）が残ってしまうため、スチール弦の場合のように弾性係数Ｅの値を一定値として扱うことができない。
つぎに、ナイロン弦等に適用する弾性係数Ｅの値を求める方法を説明する。
【０１５３】
ナイロン弦を使用するギターは、クラシックギターと呼ばれている。クラシックギターに使用されるナイロン弦は、図３４に示すように、大きく二種類の構造の弦が使用されている。
【０１５４】
一つは、（ａ）に示すナイロンモノフィラメント１１０で構成される弦で、一例として、クラシックギターの第１弦には０.７２mmφの、第２弦には０.８２mmφの、第３弦には１.０１mmφのナイロンモノフィラメント１１０が使用される。ナイロンの密度は１.１４程度であるので、ナイロンモノフィラメント１１０は単位重量γを確保するためにスチール弦に比べ、太い弦が使用される。
【０１５５】
もう一種類の弦は、（ｂ）に示す１５〜２０μｍφ程度の極細のナイロンフロス繊維を数百本束ねてマルチフィラメント１１１とし、その上に、銀メッキしたブロンズ線１１２を巻いて構成した巻線弦である。この構造の弦の場合、ブロンズ線１１２は弦の重量を確保するためのものであり、その部分には弦の張力は作用しない。全ての張力はナイロンマルチフィラメント１１１にかかっている。
【０１５６】
一例として、クラシックギターの第４弦として２０μｍφのナイロンフロス繊維２７１本からなるナイロンマルチフィラメント１１１に、０.１３５mmφのブロンズ線を巻いて構成された外径０.７２mmφの巻線弦であり、第５弦として２０μｍφのナイロンフロス繊維２６７本からなるナイロンマルチフィラメント１１１に、０.２２５mmφのブロンズ線を巻いた外径０.９１mmφの巻線弦であり、第６弦として２０μｍφのナイロンフロス繊維２７３本からなるナイロンマルチフィラメント１１１に、０.３３５mmのブロンズ線を巻いた外径１.１０mmφの巻線弦が使用されている。
【０１５７】
ナイロンのような高分子材料からなる弦に外力（張力）を加えておくと、材料の変形（弦の伸び）が時間とともに増加してクリープ現象が発生することが知られている。張力を印加する前の長さを基準として、その値で伸びた量を割った値を、クリープ歪みと呼ぶ。上記例の６本のナイロン弦について、時間経過と共に変化するクリープ歪み（％）を測定した結果を表８及び図３５に示す。
【０１５８】
【表８】
2005275340.tif 000009
【０１５９】
ナイロンモノフィラメント１１０からなる弦は、開放弦応力σoが大きいとクリープ歪みが大きく、また、１００時間程度経過しても、まだ僅かに伸び続けている。一方、ナイロンマルチフィラメント１１１が芯線に使われている巻線弦は、クリープ歪みの値は比較的小さく、短時間経過後にクリープ歪みの増加が止まる。
【０１６０】
このような特性を示すナイロン弦に於いて、弦の伸びがほぼ止まった後に、各弦を所定の開放弦の振動数に合わせ、その状態から正しく半音だけ振動数が高くなるまで弦の張力を増加させて、その時の伸びの量を測定した。
【０１６１】
実際には、所定の開放弦の振動数に合わせた状態で弦上に５００mm間隔の２つの印を付けておき、その状態から正しく半音だけ振動数が高くなるまで弦の張力を増加させた時の、２つの印の間隔を測定した。
【０１６２】
弦の張力を増加した時に計測された印の間隔をＬmmとすると、弦の振動数が半音高くなったときの半音歪みΔεsの値は、次のように表される。
Δεs＝（Ｌmm−５００mm）／５００mm  ・・・（９）
【０１６３】
ナイロンモノフィラメント１１０からなる第１弦，第２弦，第３弦は開放弦応力σoが大きいと半音歪みΔεsの値も大きく、ナイロンマルチフィラメント１１１が芯線に使われている巻線弦は、もともと弦応力が非常に大きいところで使用されているので、半音歪みΔεsの値は大きく、ほぼ同じ値が計測された。
【０１６４】
次に、この計測された半音歪みΔεsの値から、ナイロンのような高分子材料を使った弦の、弦係数Ｋeの値を求める計算方法を説明する。
【０１６５】
図３６にナイロン弦の応力−歪み線図を示す。弦に初めて張力を印加し弦の振動数を高め、所定の開放弦の張力にする時は、曲線ＯＡ上を辿って歪みと応力が増加する。
【０１６６】
開放弦の振動数が所定の振動数に達した後、前記の図３６に示されたように、弦にはクリープ現象が発生し、張力を所定の値に保ったとしても、クリープ歪みは時間の経過と共に増加する。その状況は直線ＡＢ上を辿る。長時間経過後、クリープ歪みが止まった状態がＢ点で、実際のギターの場合は、このような状態で使用されている。
【０１６７】
式（６）に示したように張力Ｓと振動数ｆとの関係はＳ∝ｆ２の関係があり、半音の振動数比Ｒfは表１にあるように１.０５９４６であるから、所定の開放弦の振動数の時の弦張力をＳoと半音だけ振動数が高くなるまで弦の張力を増加した時の張力Ｓsとは次のような関係を有している。
Ｓs＝Ｓo×１.０５９４６×１.０５９４６
【０１６８】
したがって、弦の振動数を半音あげるための張力増加分ΔＳは次のように計算できる。
ΔＳ＝Ｓo×（１.０５９４６×１.０５９４６−１）  ・・・（１０）
【０１６９】
張力増加分ΔＳを弦の芯線断面積Ａで割った値ΔＳ／Ａは、半音あげるための増加応力Δσsであり、このΔσsを半音応力と呼ぶことにする。
半音歪みΔεsと半音応力Δσsの関係は、半音歪みΔεsの値が小さいので、図３６でＢ−Ｃで示された直線関係であるとみなすことができるので、その比例係数を弾性係数Ｅとして扱うことができる。
このように見ると、半音歪みΔεsと半音応力Δσsの関係は、次のような関係となる。
Δσs＝Ｅ・Δεs  ・・・（１１）
【０１７０】
Δσs＝ΔＳ／Ａであるから、式（１０）及び式（９）により、
Δσs・Ａ＝ΔＳ＝Ｓo（１.０５９４６×１.０５９４６−１）
となる。これにΔσs＝Ｅ・Δεsを代入すると、
Ｅ・Ａ／Ｓo＝（１.０５９４６×１.０５９４６−１）／Δεs
となり、ここで、Ｋe＝（Ａ／Ｓo）×Ｅであるから、
Ｋe＝（１.０５９４６×１.０５９４６−１）／Δεs  ・・・（１１）
である。
【０１７１】
すなわち、ナイロンのような高分子材料を使った弦の場合においても、半音歪みΔεsの値を計測することによって、弦係数Ｋeの値を求めることができる。
【０１７２】
上記例の６本のナイロン弦について、開放弦張力Ｓoと開放弦応力（σo＝Ｓo／Ａ）の計算結果、計測された半音歪みΔεsの値及び弦係数Ｋeの値を計算した結果を表９に示す。
【０１７３】
【表９】
2005275340.tif 000010
【０１７４】
弦係数Ｋeの値が分かれば、スチール弦の場合と同様に、押弦上昇率Δｆは、近似式（７）のΔｆ＝１＋（Ｋe×Δε）／２によって求めることが出来、フレットを押さえた時の弦の振動数ｆを式（４）のｆ＝ｆo×Δｆ×Ｒfから計算によって求めることが可能となる。
【０１７５】
図３６において、開放弦の張力のＢ点から張力を徐々に緩めた場合、応力と歪みは曲線ＢＤを辿って減少する。弦の張力（応力）が完全に零になっても、弦の歪みは零に戻らず、ＯＤの大きさの永久歪みが残ってしまう。この永久歪みは高分子材料を使ったナイロンモノフィラメントでは大きいのが普通である。
【０１７６】
高分子材料を使ったモノフィラメントには、ポリアミド樹脂であるナイロン（密度：約１.１４）のほかに、アラミド樹脂のケブラー（登録商標）（密度：約１.３８）や、カーボン繊維（密度：約１.８）や、複合材料のナイルガット（登録商標）（密度：約１.３）などが使用されている。また、クラシックギターでは高分子材料が開発される以前から、羊の腸の繊維を一本の弦に固めて加工したガット弦（密度：約１.３５）など、様々な弦が使用されている。
【０１７７】
これ等のモノフィラメントについて、半音歪みΔεsの値を計測して、その値を用いて弦係数Ｋeの値を求めた結果を表１０に示すと共にプロットしたグラフを図３７に示す。
【０１７８】
【表１０】
2005275340.tif 000011
【０１７９】
何れの材料の弦も、弦応力が大きい状態で使用されている場合、弦係数Ｋeの値は小さくなり、従って、弦をフレットに押さえた時の音程の狂いは小さい。弦係数Ｋeは弦の応力に反比例すると考えて良い。
また、高分子材料が開発される以前から使用されてきたガット弦の場合は、高分子材料のモノフィラメントに比べて、弦係数Ｋeの値は小さく、弦をフレットに押さえた時の音程の狂いは、高分子材料のモノフィラメントより小さい。
【０１８０】
１５〜２０μｍφ程度のナイロンフロス繊維を数百本束ねてマルチフィラメント１１１にし、その上に、銀メッキしたブロンズ線１１２を巻いて構成した巻線弦についても、半音歪みΔεsの値を計測して、その値を用いて弦係数Ｋeの値を計算で求めた結果、ナイロンフロスの直径の差や、本数の差、さらに、ブロンズ巻線の太さの差などによって求められた弦係数Ｋeの値に差が有るものの、Ｋeの値は、５０〜６０程度の範囲にあり、弦の太さなどによる差は非常に小さい。すなわち、クラシックギターで巻線弦が用いられる第４弦，第５弦，第６弦は、弦をフレットに押さえた時の音程の狂いは小さい。
【０１８１】
スチール弦の場合、低張力（Light Tension）の弦２種類と、中程度張力（Medium Tension）の弦１種類の、３種類の弦の第１弦から第６弦までの半音歪みΔεsを実測し、その値から、弦係数Ｋeの値を求めた。
求めた弦係数Ｋeの値を表１１に示すと共に、プロットしたものを図３８に示す。
【０１８２】
【表１１】
2005275340.tif 000012
【０１８３】
図３８中の線は、弾性係数Ｅの値を２１,０００Kg/mm２の一定値として弦係数Ｋeを求めたものであるが、実測値としてプロットされたデータは、線上にのっている。このことから、スチール弦の場合は、弾性係数Ｅの値を２１,０００Kg/mm２の一定値として弦係数Ｋeを求めることが妥当であるといえる。
【０１８４】
次に、これまでに説明した原理をギターに適用した実施例を説明する。  この原理によって、ナット補助具およびサドルブロックの最適形状や寸法を、使用する弦の種類と弦高に応じて試行錯誤ではなく数値的に予め設定することが可能となる。
また、使用する弦の種類と弦高が変わる場合においても、予め設定値の異なる複数の部品を用意しておくことが可能となり、様々な状態に柔軟に対応可能なギターを提供することが可能となる。
【０１８５】
図３９に、この構成を図１６（ｃ）に示したナット補助具３９に適用した実施例を示す。
台形状の平板であるナット補助具３９は、一端がナット１３に密着して指板１１上に配設されている。その上面には弦６１，・・・，６６を案内する溝１２１，・・・，１２６が形成されている。ナットに密着している面と反対側の面には、弦６１，・・・，６６の支持位置調節用の凹部４０１，・・・，４０６が形成されている。ナット１３から支持位置調節用の凹部４０までの長さすなわち溝１２１，・・・，１２６の長さΔＮ１，・・・ΔＮ６は、弦６１，・・・，６６毎に各々違った値に設定される。
このことにより、ナット１３と第１フレット１０１の間隔は、通常の間隔よりΔＮ１，・・・ΔＮ６だけ、各弦とも短くなっている。
次に、ΔＮの適正値を求める方法を図４０を用いて説明する。
【０１８６】
図４０（ａ）は、ナット補助具を使用しない場合のフレットと弦の関係を示したものである。
ナット１３からサドル１４までの間隔Ｌは基準スケール長と呼ばれ、その数値を基準にして表１に示す弦長比となる位置に第１フレット１０１が配置されている。第１フレット１０１が配置される位置は、開放弦の振動数を１.０００００とした場合、振動数が１.０５９４６となる位置であり、具体的には第１フレット１０１を押さえ付けた場合の弦長Ｌ１がＬ／１.０５９４６になる位置である。
第１フレットは、基準スケール長Ｌが６４８mmの場合は弦長Ｌ１＝６１１.６３２mmとなる位置、ナット１３から３６.３６８mm（＝６４８mm−６１１.６３２mm）の位置に配置される。
【０１８７】
第１フレット１０１の位置を押さえた時の振動数は、開放弦の振動数を１.０００００とした場合、１.０５９４６の理想的な振動数になる位置に配置しても、弦を第１フレット１０１に押さえることにより、弦が僅かに伸ばされる結果、弦の張力が増大し、実際に発音される音はフレット位置によって決まるはずの音より高くなってしまう。
【０１８８】
具体的に例を挙げると表７にあるように、第１弦６１の場合には第１フレットでは、０.６４Hzの、第１２フレットでは２.１１Hzの発音上昇が発生し、第６弦６６の場合には第１フレットでは、０.６２Hzの、第１２フレットでは１.９６Hzの発音上昇が生じる。
【０１８９】
（ｂ）は、ナット補助具３９を使用した場合のフレットと弦の関係を示したものであり、第１弦６１を例にする。
ナット補助具３９を用いたことにより、弦６１の開放弦の弦長Ｌ１は基準スケール長Ｌ１から溝１２１の長さΔＮ１短縮されている。
【０１９０】
短くされた開放弦の弦長に対して、第１フレット１０１を押さえた場合の弦長Ｌ１，１＝Ｌ１／１.０５９４６の振動数比Ｒf１，１は、
Ｒf１，１＝（Ｌ１−ΔＮ１）／（Ｌ１／１.０５９４６）
＝１.０５９４６×（Ｌ−ΔＮ１）／Ｌ１
である。
【０１９１】
弦を第１フレットに押さえた場合、式（８）及び表７に示したように振動数は上昇するので、正しい振動数の音が発音されるためには振動数比Ｒf１，１に押弦上昇率Δｆを掛けた値が、第１フレットに押さえたの理想的な振動数比である、１.０５９４６になる必要がある。すなわち、
Δｆ１×１.０５９４６×（Ｌ−ΔＮ１）／Ｌ＝１.０５９４６
であり、これより、
ΔＮ１＝Ｌ１×（１−１／Δｆ１）  ・・・（１２）
となる。
【０１９２】
第１フレット短縮量ΔＮ１は、押弦上昇率の近似式Δｆ１＝１＋（Ｋe×Δε１）／２に依存する。
弦係数Ｋeは、式（７）にあるように弦の開放弦張力Ｓo，断面積Ａ，弾性係数Ｅから求められる数値であるから、使用する弦を決めれば、固有な値として予め決定される。
また、第１フレットにおける歪みの増加値Δε１は弦高と弦長からピタゴラスの定理により簡単に求められる。
【０１９３】
したがって、使用する弦の種類に応じてＫeを決定し、弦高と弦長からΔε１を求め、これらからΔｆ１の近似値を計算し、得られたΔｆ１の値と弦長とから第１フレット短縮量ΔＮ１が算出される。
【０１９４】
表５に示したスチール弦の各弦について、このようにして算出した第１フレット短縮量ΔＮ１の値の例を表１２に示す。
【０１９５】
【表１２】
2005275340.tif 000013
【０１９６】
この計算結果によれば、第１フレット短縮量ΔＮ１の値は、弦毎に異なった値となり、第１弦の短縮量１.１８mmは従来の第１フレットの位置３６.３６８mmに対して３.２％短縮すべきことを、第６弦の短縮量４.５４mmは１２.５％短縮するべきことを示している。
【０１９７】
この表によれば、第２弦は６.３％、第３弦は３.８％、第４弦は４.８％、第５弦は７.１％短縮すべきことになる。ここに示した第１フレット短縮量ΔＮ１の値は、弦高を若干高い値に設定した場合の計算事例であるので、弦高を低く設定すれば、第１フレット短縮量ΔＮ１の値は小さくなる。
【０１９８】
ナット１３と第１フレットとの間隔が短縮された結果、第１フレットを押さえた場合に実際に発音される音の振動数は、開放弦の振動数に対して、正確に１.０５９４６だけ高い振動数となる。第２フレット１０２を押さえた場合は、第２フレットの位置は、第１フレットの振動数に対して、正しく１.０５９４６だけ高い音を発音する位置にあるので、その場合も正しい振動数の音が発音される。
【０１９９】
しかしながら、フレットの位置に関して、製造誤差などの要因で寸法が正確でない場合も考慮する必要がある。それらを考慮して、第１フレット短縮量ΔＮの値を上記の計算結果の１０〜２０％程度小さい値を用いておくことにより、各フレットで決まる音の振動数は、僅かに平均律で決まる振動数より高めにはなるが、低くなり過ぎてしまうという致命的な事態を回避することができる。
この値はスチール弦の場合には１０％程度が、ナイロン弦の場合には２０％程度が最適である。
【０２００】
次に、図８のサドルの位置調節量を計算によって求めることについて説明する。
ギターフレットの中央部である第１２フレットを押さえた場合、本来、開放弦の２倍の振動数で発音されるはずであるが、弦が伸ばされた結果弦の張力変化が大きくなり、実際に発音される音の振動数は開放弦の２倍の振動数より高くなってしまう。
このような事態を防止するのが、サドル位置調節の目的である。
【０２０１】
第１弦６１の第１２フレットからサドルまでの基準寸法は基準スケール長Ｌ１の半分の値であるが、その長さに、サドル補正値ΔＬ１を加えた（Ｌ１／２＋ΔＬ１）の位置にサドルを置き、第１２フレットからサドルまでの弦長を長くすることで、第１２フレットを押さえた場合に発音される音の振動数を正確に開放弦の２倍の振動数にする。
【０２０２】
第１２フレットを押さえた時の、押弦上昇率Δｆ１は近似式Δｆ１＝１＋（Ｋe×Δε１）／２によって求められる。第１２フレットを押さえた時の歪みの増加値Δε１は、第１２フレット部の弦高が大きいので比較的大きな値である。
【０２０３】
サドル補正値ΔＬ１の数値は、ｆ１＝ｆo１×Δｆ１×Ｒfの関係から求められる。サドル補正値がΔＬ１のときの第１２フレットとサドルとの間隔は（Ｌ１／２＋ΔＬ１）、開放弦の寸法は（Ｌ１＋ΔＬ１）である。従って、第１２フレットの振動数比Ｒf１，１２は、
Ｒf１，１２＝（Ｌ１＋ΔＬ１）／（Ｌ１／２＋ΔＬ１）
【０２０４】
従って、第１２フレットを押さえた時の、実際に発音される音の振動数は、開放弦の振動数をｆoとして、
ｆ１，１２＝ｆo１×Δｆ１×（Ｌ１＋ΔＬ１）／（Ｌ１／２＋ΔＬ１）
第１２フレットを押さえた時の振動数を正しく開放弦の２倍にすればよいので、
ｆ１，１２＝２×ｆo
である。
【０２０５】
したがって、
２＝Δｆ１×（Ｌ１＋ΔＬ１）／（Ｌ１／２＋ΔＬ１）
となるΔＬ１の値が、サドル補正値ΔＬ１となるから、
ΔＬ１＝Ｌ×（Δｆ１−１）／（２−Δｆ１）
により、サドル補正値ΔＬ１の値を求めることができる。
【０２０６】
サドル補正値ΔＬの値を一例として表１３に示す。弦は表５に示すフォークギターのスチール弦を使用し、弦高を表１３の値に設定し、ΔＬ＝Ｌ×（Δｆ−１）／（２−Δｆ）によって計算した値である。なお、このギターの基準スケール長Ｌは６４８mmであり、第１フレット短縮量ΔＮは、ΔＮ＝０の場合とした。この計算結果によれば、スチールの単線が使用されている第１弦と第２弦は、外径の太い第２弦のサドル補正量ΔＬが大きくなっている。
【０２０７】
【表１３】
2005275340.tif 000014
【０２０８】
ブロンズ巻線弦の場合は、弦張力が芯線部に作用するので、芯線径に依存する弦係数Ｋeの値に従ってサドル補正量ΔＬが決まっている。ここに示したサドル補正値ΔＬの値は、弦高を若干高い値に設定した場合の計算事例であるので、弦高を低く設定すれば、サドル補正値ΔＬの値は、小さな値となることは明らかである。
【０２０９】
表１２のサドル補正値ΔＬの値は、図８に示した従来例のサドル７２と同じ傾向を示している。しかしながら、従来例の場合は、第１２フレットを押さえて演奏したときの音程が、開放弦の音程より正しく１オクターブ高くなるような位置に、調節サドルの側面を試行錯誤で斜めに削って、弦の載るサドル上面を形成していたが、上記の計算方法を導入することによって、サドルブロックの調節位置を数値的に予め設定出来るので、使用する弦が変わった場合などにおいても、予め用意した別のサドルに交換することで容易に適応可能である。
【０２１０】
図８に示したのはナット補助具を用いることなくサドルブロックの位置のみを調節した場合であるが、図３９に示すナット補助具を用いた場合には開放弦の長さが従来のものから短縮されているため、サドルブロックの位置はその分だけ調節する必要がある。
その調節量はサドル補正量ΔＬから第１フレット短縮量ΔＮを減じたものであり、１例として挙げる表１３に示されたサドル補正量ΔＬから表１２に示された第１フレット短縮量ΔＮを減じたものであり、表１４にサドルブロック補正量ΔＬＮとして示した。
【０２１１】
【表１４】
2005275340.tif 000015
【０２１２】
以上説明したように、ナット，ナット補助具及びサドルブロックの配置位置を、試行錯誤によることなく求めることが可能となる。
【０２１３】
ギターに使われる弦には、一般的に弦の構造、材料、太さ、張力などが付属情報として明記されて販売されている。今回、上記の実施例として述べた、弦係数Ｋeの値を表示しておけば、ギター製作あるいは、既存のギターにナット及びナット補助具および、サドルブロックを用いて音程の狂いの少ないギターを製作する時、あるいは、既製のギターを調節する時に有効な情報となる。
【０２１４】
図７に示したように、フォークギターのサドル１４はブリッジ８のサドル溝７１に差し込まれている。このようなサドル１４の場合、全ての弦の弦長を正確に合わせる事が出来ない。
【０２１５】
図８に示した側面を斜めに削ったサドル７２の場合においても、使用する弦が変わった場合に於いては、弦の載る位置の適正値が変わるため、別なサドルに交換する必要が生ずる。
【０２１６】
図４１に本発明に係るサドルブロックの実施例を示す。
（ａ）に示す選択的に組込可能なサドルピース１１３を用いれば、全ての弦の弦長を正しい値に設定でき、かつ、使用する弦が変更された場合においても、変更された弦に対応するしたサドルピースのみを交換することで対応できる。
【０２１７】
（ａ）に示したサドルピース１１３の下部には、サドル溝７１に差し込まれる脚部１１４が形成され、その上部には弦が載る頂上部９４が形成され、頂上部９４の下部はブリッジ８に載せるための底面１１５とされている。脚部１１４の高さは、サドル溝７１の深さより若干短くても良い。脚部１１４の厚みは、サドル溝７１の巾に隙間なく差し込まれる厚みが望ましい。
【０２１８】
図７に示したように、フォークギターのサドル１４が差し込まれるサドル溝７１は、ブリッジ８に斜めに配設されている。して設けられたサドル溝７１に、サドル１４が差し込まれている。
【０２１９】
その傾きは第１弦側と第６弦側とで６mm弱であり、この様なサドル１４の場合、図８に示された従来のサドル２０のサドル上面が全てサドル溝２１に対してナットから遠い側に形成されているのに対し、表１４にサドルブロック補正量ΔＬＮとして示された位置に配設されるサドルピース１１３の頂上部９４の位置は全てサドル溝７１よりナット側になる。
そのため、サドルピース１１３は（ａ）に示すように、頂上部９４が脚部１１４に対してオフセットされた形状とされる。
【０２２０】
オフセット量が異なるものを複数種用意しておけば、弦を変更した場合に、容易に対応することが可能である。
サドルピース１１３は、（ａ）に示された弦が一本のみ載るもの、（ｂ）に示された弦が２本載るもの、の他に弦が３本載るもの、４本載るもの、５本載るもの、６本載るものがある。
また、頂上部９４には弦が通る弦溝１００を形成することも可能である。
【０２２１】
サドルピース１１３は、プラスティック製の成型品、或いは動物の骨や金属を削って作っても良い。
【０２２２】
ナイロン弦を使用するクラシックギターの場合は、オフセットされて配置される頂上部９４を持つ一体の形状の物でも良い。
【０２２３】
（ｃ）にサドルピース１１３を取り付けた状態を示す。複数個のサドルピース１１３の脚部１１４は、ブリッジ８のサドル溝７１に差し込まれている。各弦６に対して、弦長が所定の長さになるよう、弦毎にオフセット量の異なるサドルピース１１３が組み込まれる。
このような構成によって、第１２フレットを押さえた時の音を開放弦の１オクターブ上の音に正確に合わせる事が可能となる。
【０２２４】
弦高をさらに調節する必要がある場合は、頂上部９４の高さを削って値を調節することが出来る。頂上部９４と脚部１１４のオフセット量は、一例として、それぞれの中心線が、０.５mm単位でずれているような場合には、最小０.５mmから５.０mmまでの１０種類程度を準備しておけば、使用する殆どの弦に対応することが可能である。
【０２２５】
フォークギターに使用されるスチール弦の場合、弦の構造や太さに従って、弦固有の弦係数Ｋeが有ることを前記で説明した。ギターに使用する弦を選定することによって、サドルピース１１３の弦の載る頂上部９４の位置は、予め計算にて予測して決めることが可能である。通常のフォークギターのブリッジ８に設けられたサドル溝７１の巾は、大きくても３.２mmである。この巾の溝に入る厚みの一本のサドルでは、各弦毎に弦長を所定の長さに設定することが出来ない。
【０２２６】
ギターに使用される弦に関して、使用される材料の密度が同じ物の場合は、太さが変わって弦の張力が変わった場合でも、弦の応力は一定であると言う関係がある。例えば、フォークギターのスチール弦（芯線がピアノ線で出来ている弦）の場合、第１弦と第２弦はスチールの単線弦が使用される。
【０２２７】
弦の張力は演奏感覚に影響するので、張力を低く設定できる低張力（Light Tension）の弦や中程度張力（Medium Tension）の弦など、様々な種類の弦が使用される。しかし、第１弦と第２弦は何れも材料はピアノ線が使用され、その材料の密度は約７.９の一定値である。
【０２２８】
この場合、弦の太さが変わっても、所定の振動数に弦を張った場合の弦の応力は同じとなり、従って、弦係数Ｋeの値は、弦の太さに拘わらず一定の値である。
【０２２９】
このように、違った種類の弦を使用する場合に於いては、各弦６に対して、弦長が所定の長さになるよう、弦毎に食い違い寸法の異なるにサドルピース１１３を組み込む必要があるが、第１弦と第２弦の弦係数Ｋeは変わらないので、それらの弦に関しては、サドルピース１１３を変える必要は無く、変更の必要なサドルピース１１３のみ、選択的に組み込めば良い。
【０２３０】
本実施例のサドルピース１１３を用いれば、弦毎に食い違い量の異なるサドルピース１１３を選択的に使用する事が出来るので、ギターの音程を正確に合わせる事が可能となる。
【０２３１】
さらに、既にブリッジ８にサドル溝７１が彫られている既製のギターに、本発明のナット及びナット補助具を搭載した場合、サドルの位置は、表１３に示した従来の理想的なサドルの位置より、表１４に示すように、サドルの位置はナット側に１〜４mm程度ずれて配置することが求められる。
【０２３２】
このような場合においても、サドル溝７１に差し込まれる脚部１１４に対して、食い違った位置に弦の載る頂上部９４を持つサドルピース１１３を使用することで、各弦毎に弦長を所定の長さに設定する事が可能となる。
【０２３３】
図４２にサドルピースをアンダーサドルピックアップと共に使用する場合の実施例を示す。（ａ）に示した弦６の載るサドルピース１１３の脚部１１４は、ブリッジ８に形成されたサドル溝７１の中に置かれたピエゾピックアップ９０の上に載って置かれる。（ｂ）のサドルピース１１３には弦の載る頂上部９４が、脚部１１４とオフセットされた位置に形成されている。頂上部９４の下には、ブリッジ８に載せるための底面１１５が形成されている。
【０２３４】
底面１１５は脚部１１４に対して頂上部９４と反対の方向に伸びたエクステンション１１６を構成している。エクステンション１１６の端部は支点部９７となる。サドルピース１１３は、プラスティック製の成型品、或いは動物の骨や金属を削って作っても良い。
【０２３５】
本実施例のサドルピース１１３の断面図を、図４３に示す。弦６はブリッジ８に開けられた孔部９の中で一方の端が固定され、サドルピース１１３の頂上部９４の上に載り、フレット１０の埋め込まれた指板１１に沿って張られ、図示しない指板の端部に配置されたナット補助具に載り、ナットに設けられた溝にガイドされギヤチューナによって巻き上げられることにより、弦６に所定の張力がかけられる。
【０２３６】
サドルピース１１３の脚部１１４は、ブリッジ８に形成されたサドル溝７１の中に置かれたピエゾピックアップ９０上に、底面の一部が載って置かれているため、弦６に所定の張力が発生すると、サドルピース１１３の一方の端の支点部９７はブリッジ８の上面に押さえつけられる。この状態で弦６が振動すると、その力がサドルピース１１３の頂上部９４に作用し、「梃子の原理」によって、サドルピース１１３のレッグ１１４とピエゾピックアップ９０の接触点である作用点９８に弦６の振動の力が作用する。
【０２３７】
こうして、弦６の振動は脚部１１４を通してピエゾピックアップ９０に伝わり、電気信号を発する。電気信号はリード線９１を介して音響拡声装置（アンプ）に伝えられる。
【０２３８】
弦６の振動の力をピエゾピックアップ９０に効果的に伝達するには、ブリッジ８に載るサドルピース１１３の一方の端の支点部９７は、脚部１１４とピエゾピックアップ９０の接触点である作用点９８に対して、頂上部９４と反対側の端部であることが望ましい。
【０２３９】
アンダーサドルピックアップと共に使用するサドルピース１１３の使用方法は、アンダーサドルピックアップ部以外は、図４１で述べた実施例と全く同じものである。
【０２４０】
次の実施例は、図示は無いが、以上の実施例の組み合わせの例である。ギターに使われる弦には、一般的に弦の構造、材料、太さ、張力などが付属情報として明記されて販売されている。
【０２４１】
今回、上記の実施例として述べた、弦係数Ｋeの値を表示しておけば、ギター製作あるいは、既存のギターにナット及びナット補助具および、サドルブロックを用いて音程の狂いの少ないギターを製作する時、あるいは、既製のギターを調節する時に有効な情報となる事は明確であるが、ギターに使われる６本の弦に、一例として、図１６（ｃ）で説明したナット補助具３９の６本の弦に対応した物、及び、図４１（ａ）で説明したサドルピース１１３の６本の弦に対応した物を纏めて１セットとして組み合わせて提供する方法も有効である。これにより、一般の利用者でも既製のギターを、容易に音程の狂いの無いギターに変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０２４２】
以上、フォークギターを代表例として本発明の実施例を述べたが、本発明は、ナットとサドルで弦を支持し、弦の音程をフレットによって決めるフォークギター以外のギター，マンドリン，エレキギター，アイリッシュブズーキー，バンジョー，ウクレレさらにはチターなどにも適用可能である。
また、本発明は、既製の楽器の改造に適用できるのみでなく、新たに製作する楽器に適用できることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【０２４３】
【図１】フォークギターの斜視図。
【図２】フォークギターの弦の説明図。
【図３】ギターのナットとフレットの関係の説明図。
【図４】従来のギターの演奏時の説明図。
【図５】従来の改良されたナットの説明図。
【図６】従来の改良された他のナットの説明図。
【図７】従来のサドルの説明図。
【図８】従来の改良されたサドルの説明図。
【図９】従来の改良された他のサドルの説明図。
【図１０】従来のアンダーサドルピックアップの説明図。
【図１１】従来の改良されたさらに他のナットの説明図。
【図１２】ナットの第１の実施例の説明図。
【図１３】ナットの第２の実施例の説明図。
【図１４】ナットの第３の実施例の説明図。
【図１５】ナット補助具の第１の実施例の説明図。
【図１６】ナット補助具の第２の実施例の説明図。
【図１７】ナット補助具の第３の実施例の説明図。
【図１８】ナット補助具の使用状況の説明図。
【図１９】ナット補助具の使用状況の横から見た説明図。
【図２０】ナット補助具と従来の改良されたサドルの使用状況説明図。
【図２１】ナット補助具の第４の実施例の説明図。
【図２２】ナット補助具の第５の実施例の説明図。
【図２３】ナット補助具の第６の実施例の説明図。
【図２４】ナット補助具の第７の実施例の説明図。
【図２５】ナット補助具の第８の実施例の説明図。
【図２６】ナット補助具の第９の実施例の説明図。
【図２７】３分割されたサドルの実施例の説明図。
【図２８】６分割されたサドルの実施例の説明図。
【図２９】アンダーサドルピックアップの協働するサドルの実施例の説明図。
【図３０】アンダーサドルピックアップの協働するサドルの実施例の詳細な説明図。
【図３１】アンダーサドルピックアップの協働するサドルの他の実施例の説明図。
【図３２】アンダーサドルピックアップの協働するサドルのさらに他の実施例の説明図。
【図３３】硬鋼線の応力−歪み線図
【図３４】ナイロン弦の構造説明図
【図３５】ナイロン弦のクリープ歪み線図
【図３６】ナイロン弦の応力−クリープ歪み線図
【図３７】モノフィラメントの弦応力−弦係数線図
【図３８】スチール弦の弦応力−弦係数線図
【図３９】ナット補助具の第１０の実施例の説明図。
【図４０】ΔＮを求める方法の説明図
【図４１】サドルピースの実施例の説明図
【図４２】アンダーサドルピックアップと協働するサドルのさらに他の実施例の説明図。
【図４３】アンダーサドルピックアップとの協働するサドルの詳細な説明図。
【符号の説明】
【０２４４】
１  表板
２  裏板
３  側板
４  共鳴胴
５  ネック
６  弦
６１  第１弦
６２  第２弦
６３  第３弦
６４  第４弦
６５  第５弦
６６  第６弦
７  ギヤチューナ
８  ブリッジ
９  穴
１０  フレット
１０１  第１フレット
１０２  第２フレット
１０３  第３フレット
１０１１  第１１フレット
１０１２  第１２フレット
１１  指板
１２  溝
１２１  支持溝
１３，１５，１８，２１，２４，３６，６１  ナット
１４，２０  サドル
１６，１９  ナット溝
１７１  第１弦６−１の支持位置
１７６  第６弦６−６の支持位置
２２  指
２３  取り付け部
２５  ナット取り付け箇所
２６  延長部
３１，３２，３４，４１，４１１，４１２，４１３  ナット補助具
３３  上面
３５  円錐台
３７，４９，５２，６２，６６  長孔
３８，５１  ネジ
４２  平坦部
４３  半丸棒
４４  軟鋼線
４５  連結部
４６，５０  薄板
４７  フック
４８  埋め込み部材
５３  固定片
５４  短冊片
５５，５６  帯状片
５７  固定部
５８  ロッドカバー
５９，６０，６３，６７  止めネジ
６１  シングルストリングナット
６４  ナット取り付け部
６５  デュアルストリングナット
７１，７３  サドル溝
７２  調節サドル
７４１，７４２，７４３，７４４，７４５，７４６  調節サドル上面
７５  平坦部
７６  サドルブロック
７７  小穴
７８  軟鋼線
８０  スライド穴
８１  ブリッジブロック
８２  小ネジ
８３  ネジ穴
８４  ネジ
８５  サドルピース
８６  平坦部
８７  軟鋼線
９０  ピエゾピックアップ
９１  リード線
９２  サドルエクステンション
９３  ブロック部
９４  頂上部
９５  斜面
９６  ガイド部
９７  支点部
９８  作用点
９９  凹み部
１００  弦溝
１０１  Ｔ形サドルピース
１０２  ブリッジピン
１０３  テーパ部
１０４  頭部
１０５  スロット
１１０  ナイロンモノフィラメント
１１１  ナイロンフロス
１１２  巻線
１１３  サドルピース
１１４  脚部
１１５  底面
１１６  エクステンション
【図１】
2005275340.tif 000016
【図２】
2005275340.tif 000017
【図３】
2005275340.tif 000018
【図４】
2005275340.tif 000019
【図５】
2005275340.tif 000020
【図６】
2005275340.tif 000021
【図７】
2005275340.tif 000022
【図８】
2005275340.tif 000023
【図９】
2005275340.tif 000024
【図１０】
2005275340.tif 000025
【図１１】
2005275340.tif 000026
【図１２】
2005275340.tif 000027
【図１３】
2005275340.tif 000028
【図１４】
2005275340.tif 000029
【図１５】
2005275340.tif 000030
【図１６】
2005275340.tif 000031
【図１７】
2005275340.tif 000032
【図１８】
2005275340.tif 000033
【図１９】
2005275340.tif 000034
【図２０】
2005275340.tif 000035
【図２１】
2005275340.tif 000036
【図２２】
2005275340.tif 000037
【図２３】
2005275340.tif 000038
【図２４】
2005275340.tif 000039
【図２５】
2005275340.tif 000040
【図２６】
2005275340.tif 000041
【図２７】
2005275340.tif 000042
【図２８】
2005275340.tif 000043
【図２９】
2005275340.tif 000044
【図３０】
2005275340.tif 000045
【図３１】
2005275340.tif 000046
【図３２】
2005275340.tif 000047
【図３３】
2005275340.tif 000048
【図３４】
2005275340.tif 000049
【図３５】
2005275340.tif 000050
【図３６】
2005275340.tif 000051
【図３７】
2005275340.tif 000052
【図３８】
2005275340.tif 000053
【図３９】
2005275340.tif 000054
【図４０】
2005275340.tif 000055
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
2005275340.tif 000058
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月21日(2004.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、
前記ナットは低音弦側が巾広かつ高音弦側が巾狭に形成され、前記ナットの下にフレット弦楽器本体のナット取り付け箇所に取り付けるために取り付け部が設けられた、フレット弦楽器用ナット。
【請求項２】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有するフレット楽器に用いられ、
前記ナットと第１フレットの間のナットに近い位置に取り付けられ、低音弦側が巾広かつ高音弦側が巾狭に形成された、
フレット弦楽器用ナット補助具。
【請求項３】
複数のサドルブロックに分割され、前記各サドルブロックに線状体の一端が取り付けられ、該線状体の他端がブリッジ上面に固定されたブロック材に設けられた貫通孔を貫通している、フレット弦楽器用サドル。
【請求項４】
複数のサドルブロックに分割され、前記各サドルブロックに線状体の一端が取り付けられ、該線状体の他端が弦を固定するブリッジピンに設けられた貫通孔を貫通している、フレット弦楽器用サドル。
【請求項５】
複数のサドルブロックに分割され、前記各サドルブロックに線状体の一端が取り付けられ、該線状体の他端がブリッジ上面に固定されたブロックに設けられた貫通孔を貫通しており、さらに埋め込み型ピックアップの上面に配置されて該ピックアップと協働して用いられる、フレット弦楽器用サドル。
【請求項６】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記弦のナット側端を支持し前記弦の開放弦長を短縮するナット補助具を有し、前記ナット補助具による各々の弦の短縮量ΔＮを
ΔＮ＝Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とした、フレット弦楽器。
【請求項７】
スチール弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記スチール弦のナット側端を支持し前記スチール弦の開放弦長を短縮するナット補助具を有し、前記ナット補助具による各々のスチール弦の短縮量ΔＮを
ΔＮ＝０.９×Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態におけるスチール弦のヤング率，
Ａ：スチール弦の断面積，
Ｓ：開放スチール弦の張力，
Δε：スチール弦を第１フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とした、フレット弦楽器。
【請求項８】
高分子材料弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記高分子材料弦のナット側端を支持し前記高分子材料弦の開放弦長を短縮するナット補助具を有し、前記ナット補助具による各々の高分子材料弦の短縮量ΔＮを
ΔＮ＝０.８×Ｌ×［１−１／｛１＋｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における高分子材料弦のヤング率，
Ａ：高分子材料弦の断面積，
Ｓ：開放高分子材料弦の張力，
Δε：高分子材料弦を第１フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とした、フレット弦楽器。
【請求項９】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記弦のナット側端を支持し前記弦の開放弦長を短縮するフレット弦楽器用ナット補助具であり、前記ナット補助具は各々の弦の短縮量ΔＮを
ΔＮ＝Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とする、フレット弦楽器用ナット補助具。
【請求項１０】
スチール弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記スチール弦のナット側端を支持し前記スチール弦の開放弦長を短縮するフレット弦楽器用ナット補助具であり、前記ナット補助具は各々のスチール弦の短縮量ΔＮを
ΔＮ＝０.９×Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態におけるスチール弦のヤング率，
Ａ：スチール弦の断面積，
Ｓ：開放スチール弦の張力，
Δε：スチール弦を第１フレットに押しつけたときのスチール弦の伸び量／開放弦長
とする、フレット弦楽器用ナット補助具。
【請求項１１】
高分子材料弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記ナットに接して配設されて前記高分子材料弦のナット側端を支持し前記高分子材料弦の開放弦長を短縮するフレット弦楽器用ナット補助具であり、前記ナット補助具は各々の高分子材料弦の短縮量ΔＮを
ΔＮ＝０.８×Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における高分子材料弦のヤング率，
Ａ：高分子材料弦の断面積，
Ｓ：開放高分子材料弦の張力，
Δε：高分子材料弦を第１フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とする、フレット弦楽器用ナット補助具。
【請求項１２】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記サドルによる各々の弦の延長量ΔＬを
ΔＬ＝Ｌ×［｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝−１］／［２−｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１２フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とした、フレット弦楽器。
【請求項１３】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有し、前記サドルによる各々の弦の延長量ΔＬを
ΔＬ＝Ｌ×［｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝−１］／［２−｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１２フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とする、フレット弦楽器用サドル。
【請求項１４】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有するフレット弦楽器であって、
該フレット弦楽器は前記ナットに接して配設されて前記弦のナット側端を支持するナット補助具を有し、前記ナット補助具による各々の弦の短縮量ΔＮが
ΔＮ＝Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
であり、前記サドルによる各々の弦の延長量ΔＬを
ΔＬ＝Ｌ×［｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝−１］／［２−｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］−Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１２フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
とした、フレット弦楽器。
【請求項１５】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有するフレット弦楽器の前記サドルに取り付けられて前記弦の開放弦長を短縮するフレット弦楽器用サドルであって、
該フレット弦楽器用サドルは前記ナットに接して配設されて前記弦のナット側端を支持するナット補助具による各々の弦の短縮量ΔＮが
ΔＮ＝Ｌ×［１−１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
のときに、前記サドルによる各々の弦の延長量ΔＬが
ΔＬ＝Ｌ×［｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝−１］／［２−｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］−Ｌ×［１−１／｛１＋１／｛１＋〔（Ａ／Ｓ）×Ｅ×Δε〕／２｝］
ただし、Ｌ：フレット位置を決めるための基準弦長，
Ｅ：実使用状態における弦のヤング率，
Ａ：弦の断面積，
Ｓ：開放弦の張力，
Δε：弦を第１２フレットに押しつけたときの弦の伸び量／開放弦長
である、フレット弦楽器用サドル。
【請求項１６】
弦の両端を支持するナット及びサドルと前記ナットと前記サドルの間に配置された複数のフレットを有するフレット弦楽器のサドル溝に取り付けられて前記弦の開放弦長を修正するフレット弦楽器用サドルであって、
該フレット弦楽器用サドルは前記サドル溝に嵌合する脚部と、弦を載置する頂上部を有し、
該頂上部は前記脚部の位置とオフセットされた位置に形成されている、フレット弦楽器用サドル。
【請求項１７】
一体に形成されている請求項１６のフレット弦楽器用サドル。
【請求項１８】
複数に分割して形成されている請求項１６のフレット弦楽器用サドル。
【請求項１９】
さらに埋め込み型ピックアップの上面に配置されて該ピックアップと協働して用いられる、請求項１７又は１８のフレット弦楽器用サドル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
平均率音階の場合、各半音の間の振動数の比は２の１２乗根（≒１.０５９４６又はその逆数０.９４３８８）である。したがって、第１フレット１０１は、ナット−サドル間長Ｌの０.９４３８８の位置に設置される。同様に、第２フレット１０２の設置位置は、第１フレット１０１の設置位置よりさらに０.９４３８８だけ弦の長さが短くなる位置に設置される。この計算を繰り返して、第１２番目の第１２フレット１０１２の設置位置は、開放弦の長さの（０.９４３８８）１２＝０.５の位置、すなわち、開放弦の長さの半分の位置に置かれる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２４４】
１  表板
２  裏板
３  側板
４  共鳴胴
５  ネック
６  弦
６１  第１弦
６２  第２弦
６３  第３弦
６４  第４弦
６５  第５弦
６６  第６弦
７  ギヤチューナ
８  ブリッジ
９  穴
１０  フレット
１０１  第１フレット
１０２  第２フレット
１０３  第３フレット
１０１１  第１１フレット
１０１２  第１２フレット
１１  指板
１２  溝
１２１，１２６  支持溝
１３，１５，１８，２１，２４，３６，６１  ナット
１４，２０  サドル
１６，１９  ナット溝
１７１  第１弦６−１の支持位置
１７６  第６弦６−６の支持位置
２２  指
２３  取り付け部
２５  ナット取り付け箇所
２６  延長部
３１，３２，３４，４１，４１１，４１２，４１３  ナット補助具
３３  上面
３５  円錐台
３７，４９，５２，６２，６６  長孔
３８，５１  ネジ
４２  平坦部
４３  半丸棒
４４  軟鋼線
４５  連結部
４６，５０  薄板
４７  フック
４８  埋め込み部材
５３  固定片
５４  短冊片
５５，５６  帯状片
５７  固定部
５８  ロッドカバー
５９，６０，６３，６７  止めネジ
６１  シングルストリングナット
６４  ナット取り付け部
６５  デュアルストリングナット
７１，７３  サドル溝
７２  調節サドル
７４１，７４２，７４３，７４４，７４５，７４６  調節サドル上面
７５  平坦部
７６  サドルブロック
７７  小穴
７８  軟鋼線
８０  スライド穴
８１  ブリッジブロック
８２  小ネジ
８３  ネジ穴
８４  ネジ
８５  サドルピース
８６  平坦部
８７  軟鋼線
９０  ピエゾピックアップ
９１  リード線
９２  サドルエクステンション
９３  ブロック部
９４  頂上部
９５  斜面
９６  ガイド部
９７  支点部
９８  作用点
９９  凹み部
１００  弦溝
１０１  Ｔ形サドルピース
１０２  ブリッジピン
１０３  テーパ部
１０４  頭部
１０５  スロット
１１０  ナイロンモノフィラメント
１１１  ナイロンフロス
１１２  巻線
１１３  サドルピース
１１４  脚部
１１５  底面
１１６  エクステンション
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３９】
2005275340.tif 000059