(57)【要約】      （修正有）【課題】クラシックギターなど撥弦楽器はナットとブリッジ(駒)上のサドル間に張られた弦と表面板の間にブリッジ(駒)とサドル高さの間隙を有する。間隙のため表面板には弦の張力による垂直応力が作用し表面板の自由な振動を妨げている。垂直応力を無くし、表面板の自由な振動を実現する撥弦楽器構造を提供する。【解決手段】垂直応力が作用しない構造として弦位置を表面板表面の延長面とする表面板構造が有効である。このため表面板ａのネック取り付け部からブリッジｃまでの中央部を凹面構造とし、その凹部表面板ｇへネックｈ、ブリッジとサドルｄを取り付ける事で垂直応力を無くす。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面板に固定したブリッジ(駒)に弦を留める構造の撥弦楽器において弦の張力による垂直応力が表面板に作用しない構造を特徴とした撥弦楽器本体構造。
【請求項２】
請求項１の撥弦楽器において楽器の側面板に接着された表面板の中央部に設置した凹部表面板にネック及びブリッジ(駒)サドルを設置し、弦の位置が側面板に接着された表面板の延長面と同位置にした構造で表面板の振動促進を図る事を特徴とした表面板構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面板に固定したブリッジ(駒)に弦を止める構造の撥弦楽器において表面板の振動促進を図るための表面板構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の表面板振動促進として対抗弦による張力を発生させ音響特性を改善したもの(特許文献１)や表面板の裏面に設けた力木に弦を留め、振動抑制を開放したもの(特許文献２)が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７&#8212;９５５５８号公報
【特許文献２】特開２０１０−６０９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１に示すクラシックギターなどはＡ−Ａ断面図に示すナットeとブリッジ(駒)c上のサドルdの間へ張った弦ｉと表面板ａの間にはブリッジ(駒)ｃとサドルｄの高さに相当する間隙がある。 ブリッジの拡大図、図２に示すブリッジ(駒)ｃとサドルｄの合計高さＨは１３ｍｍほどで、この間隙のため表面板には弦の張力による垂直応力が作用し表面板の自由な振動を妨げている。
【０００５】
図３Ａ−Ａ断面図で●を支点ｏとして表面板に作用する垂直応力の強さを考察する。 表面板と弦の間に間隙Ｈがあるため弦の張力は点線で示す方向に表面板を引き上げようとし垂直応力を発生する。ベクトル図、図４において弦の張力を左向きのベクトルＦとしこれと同じ大きさで方向が反対の応力を−Ｆ、支点ｏとサドルｄ上端を結ぶ−Ｆの分力をＦ1、Ｆ１に直角下向きな−Ｆの分力を垂直応力Ｆ２とする。 また−ＦとＦ1が為す角度をΘとする。
一般的なクラシックギター弦の張力は６弦合計で約４０kg、弦長Ｌは６５ｃｍ、表面板とサドル上端の間隙は１３ｍｍ程である。 支点は弦長６５ｃｍの中央と同位置であり支点からサドル上端までの距離は弦長の半分３２．５ｃｍと近似する。
以上の諸元から表面板へ作用する垂直応力を求める。
【０００６】
【数１】
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したがって垂直応力Ｆ２は以下である。
【０００７】
【数２】
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弦の張力は表面板を常に１．６ｋｇほどの力で引き上げている。つまり表面板は引き上げ力による垂直応力が作用した状態で発音しており自由な振動ができる状態にはない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
表面板を自由な振動状態にするためには表面板とサドル上端の間隙を限りなく小さくすれば良く、つまりΘ＝０である。
具体的には図５のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図に示す如くナットｅとブリッジ(駒)c上のサドルd間に張った弦位置を表面板a表面の延長面に同位置とすればよい。
そのためネックｈ取り付け部からブリッジdまで表面板ａの中央部を１３ｍｍほど低くした凹部表面板gを有する表面板構造とした。 そして凹部表面板ｇにブリッジｃ及びサドルｄと図５の平面図、Ａ−Ａ断面図、Ｄ−Ｄ断面図に示すネックhを設置する事で6本の弦と表面板aの延長面を同位置とした。 表面板ａの延長面に張られた弦位置により表面板ａは垂直応力が作用せず自由な振動が可能となる。    
弦位置を表面板の延長面とするこの構造は、表面板上のブリッジに弦を留める撥楽器(ウクレレ等)全てに適用可能で表面板の自由な振動が期待できる事は言うまでもない。
【発明の効果】
【０００９】
図1に示す従来タイプのギターは弦の張力による垂直応力で表面板ａが変形しない様にその板厚を２．５ｍｍ前後とし裏面には複数の力木を配置している。 一方垂直応力が作用しない図５の表面板構造のギターは表面板ａの板厚を１．５ｍｍ程度まで薄く加工しても表面板ａの変形がない上、裏面の力木の本数も削減できる。
図５に示す薄く軽くなった表面板ａはより敏感に弦振動に反応し立ち上がりの早い発音を可能とする。加えて元々弦振動に含まれている倍音など微細な高調波成分も余さず再現するため、まろやかで艶のある発音を可能とする。
また表面板に使用する楽器用高品質スプルース材は輸入材で高価なため、これを使用した楽器自体も高価なものとなるが表面板の板厚を薄くできれば用材の使用量を削減でき、加えて楽器自体の価格も低減できる。
なお表面板ａの構造変更による楽器演奏への影響は全く皆無で、従来通りの演奏手法をなんら変える事なくそのまま適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来タイプギターの平断面図
【図２】ブリッジｃ、サドルｄの拡大断面図
【図３】従来タイプギターの表面板に作用する垂直応力説明のための模式図
【図４】弦張力と応力のベクトル図
【図５】本発明に係るギターの平断面図
【図６】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)１弦開放弦の立ち上がり波形図
【図７】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)２弦開放弦の立ち上がり波形図
【図８】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)３弦開放弦の立ち上がり波形図
【図９】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)４弦開放弦の立ち上がり波形図
【図１０】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)５弦開放弦の立ち上がり波形    図
【図１１】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)６弦開放弦の立ち上がり波形    図
【図１２】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)１弦開放弦の周波数特性図
【図１３】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)２弦開放弦の周波数特性図
【図１４】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)３弦開放弦の周波数特性図
【図１５】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)４弦開放弦の周波数特性図
【図１６】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)５弦開放弦の周波数特性図
【図１７】本発明に係るギター(上段)と従来タイプギター(下段)６弦開放弦の周波数特性図
【図１８】本発明に係るギターと従来タイプギターの表面板を一つの響鳴胴に取り付けたギターの写真
【図１９】本発明に係るギターの平面と凹部表面板、ブリッジ(駒)、サドル、ネック、弦の拡大写真
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施例について図面を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
これから述べる波形記録は楽器の響鳴胴による発音条件の差異を無くすため図１８の写真に示す如く響鳴胴の片面に図５の平断面図を基に製作した本発明に係るギターの表面板とネックを、反対面に従来タイプギターの表面板とネックを取り付けたギターを作成し使用した。
図１９は本発明に係るギターの平面写真(上段)と凹部表面板ｇに設置されたネック、ブリッジ(駒)ｃサドルｄ並びに弦ｉの拡大写真(下段)である。
このギターの１から６弦までの開放弦をアポヤンド奏法で弾弦し発音を波形分析ソフトＳｏｕｎｄ  Ｅｎｇｉｎで記録、その立ち上がり波形を図６から図１１に示した。
ちなみに各図の上段が本発明に係るギターの波形で下段が従来タイプギターの波形である。
指で弾くため同じ強さで弾弦する事は不可能だが極力最大振幅が縦軸目盛り1ｃｈ−ｌｎｆｄＢを中心にプラスマイナス−６ｄＢ前後の振幅となる様に弾弦した。 また横軸が時間で単位は秒である。 なお調弦は１弦の５フレットを音名一点イ音４４０Ｈｚの音叉に合わせた１弦の音程を基に全弦を調律した。
図６で１弦の波形立ち上がりを観測すると本発明に係るギターは発音から一サイクルで最大振幅に並ぶ振幅Ｐ1が観測される。 一方、従来タイプギターは発音から一サイクルの振幅Ｐ２は最大振幅の２／３程で立ち上がりが遅い。 以降、図７の２弦から図９の４弦までと図１１の６弦も本発明に係るギターの立ち上がりが早い事が判別できる。 立ち上がりの早い楽器は発音が明瞭となり演奏家に好まれる。
図１０の５弦については従来タイプギターの方が早いが、これは従来タイプギターの５弦開放弦(音名い音)が強く響鳴胴に共鳴する特性のためである。５弦開放弦が他の弦よりも強く共鳴し音量も大きくなる特性は市販ギターに多く観測されるが各弦の音量バランスが悪い楽器として演奏家の評価はよくない。
【００１３】
図１２から図１７は周波数特性図で図６から図１１で記録した波形を波形分析ソフトＳｏｕｎｄ  Ｅｎｇｉｎのスペクトルアナライザーで表示した。
なお周波数特性図は横軸０．１秒付近(黒い縦線)の特性である。また各図の上段が本発明に係るギターの特性で下段が従来タイプギターの特性である。
図１２で１弦の周波数特性を観測すると本発明に係るギターは従来タイプのギターに比べ１ｋＨｚから２ｋＨｚ付近の高調波レベルが高くなっており発音は聴感上まろやかで艶のある音色に聞こえる。以降、図１３の２弦から図１５の４弦までと図１７の６弦も同様の特性が観測でき聴感上まろやかで艶のある音色が判別できる。  発音がまろやかで艶のある楽器は演奏家に好まれる。
図１６は５弦の周波数特性であるが従来タイプギターの方が１ｋＨｚから２ｋＨｚの高調波レベルが高い。これは前述と同様、従来タイプギターの５弦開放弦(音名い音)が強く響鳴胴に共鳴する特性のためである。 ５弦開放弦が他の弦よりも強く響鳴胴に共鳴する特性は市販ギターに多く観測されるが各弦の音質バランスが悪い楽器として演奏家の評価はよくない。
【符号の説明】
【００１４】
ａ    表面板
ｂ    側面板
ｃ    ブリッジ(駒）  
ｄ    サドル
ｅ    ナット
ｆ    サウンドホール
ｇ    凹部表面板
ｈ    ネック
ｉ    弦
ｏ    支点
Ｆ    １弦から６弦までの合計張力
−Ｆ    Ｆに対する応力
Ｆ１  支点ｏとサドルｄ上端を結ぶ−Ｆの分力
Ｆ２  Ｆ１に直角で下向きな−Ｆの分力(垂直応力）
Ｈ    ブリッジｃとサドルｄの合計高さ
Ｌ    弦長
Θ    −ＦとＦ１が為す角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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