JPH03213893A - 楽器用響板 - Google Patents

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」 この発明は、ピアノ等に用いて好適な楽器用響板に関す
るしのである。

「従来の技術」 周知のように、ピアノは打弦楽器の一種であり、その発
音メカニズムについて第８図を参照して説明すると、ま
ず、鍵の動きに連動して、ハンマ６１が回動して弦６２
を打撃し、これにより励起された弦６２の自由振動が、
駒６４と呼ばれる弦支持部を介して音響放射体である響
板６３を駆動し、この結果、響板６３から音が放射され
るようになっている。以上の発音メカニズムから判るよ
うに、ピアノにおける響板６３の役割は極めて重要であ
り、ピアノの音の特性は、はとんど響板６３の材料物性
によって決定されるといっても過言ではない。

そして、ピアノ音に要求される性質としては、打弦に対
するレスポンスが良いこと、および音が程良く伸びるこ
との２点かある。したかって、響板３か上記要求を満た
す特性を有することか必要であり、かかる特性を有する
材料としてスブルース等のトウヒ属木材が、従来から適
当とされている。

ところで、自然材たけて、響板を構成すると、比弾性率
Ｅ／γ　（Ｅ　ヤング率、γ：密度）が木材固有の値に
よって制限されてしまうため、ある程度以上の発音効率
を望むことができないという問題があった。そこで、発
音効率を上げ、低域から高域までの音を良好に発音させ
るようにした響板が開発された（例えば、特開昭６（１
５７８９４号、特開昭６０−５７８９５号）。この響板
は、横弾性係数Ｇを大きく、剪断損失正接ｔａｎδＧを
小さくするように、積層構造の響板の芯材の材質を選択
したり、あるいは積層構造中にシートを介在させるもの
である。

また、音色を鮮明にするために、内層板の両面に沿って
表層板の木目方向に配列した炭素繊維を貼設して、縦弾
性係数Ｅを大きく、剪断損失正接ｊａｎδＧを小さくす
るようにした響板も開発されている　（特開昭５７−１
３６６９３号）。この響板によれば、内部摩擦による減
衰率が小さくなる。

「発明か解決しようとする課題」 しかしながら、上述した従来の響板は、自然楽器特有の
木質音の良さ　（メタリックでない音の暖かみ）を発揮
するには十分でなく、聴感的な特性に劣るという問題が
あった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、木
質音の良さを十分に発揮することができ、全体的に天然
材を用いた場合よりも暖かみのある木質音を実現するこ
とができると共に、その音質を各部の発生音域に応じて
人為的に、かつ自在に設定することができる楽器用響板
を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 上記課題を解決するために、この発明は、木製の楽器用
響板において、その板厚方向内部に設けられた複数の空
間を有し、しかも上記複数の空間の形状もしくは配置の
少なくとも一方が相違していることを特徴としている。

「作用」 上述した構成によれば、響板の板厚方向内部に複数の空
間が設けられているので、響板内層部の剪断変形に対す
る強度、すなわち横弾性係数Ｇと等価な特性が低下し、
これにより、響板の縦弾性係数Ｅと横弾性係数Ｇの比で
ある音色関連材料物性Ｅ／Ｇが大となり、この結果、響
板駆動時における高周波数帯域の内部摩擦損失Ｑ−’が
増加して、より暖かみのある木質音が実現される。さら
に、各空間の形状もしくは配置の少なくとも一方の要素
が相違しているので、これらの各要素を響板の低音側位
〜高音側弦支持部に応じて適宜変化させることによって
、各音域間の音質バランスを最適な状態に設定すること
ができる。

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。

（１）基本原理 始めに、この発明の基本的原理について説明する。

まず、ピアノの響板の時間軸上での振動特性で重要なの
は、前述したように、弦振動に対するレスポンスの良さ
と、その適度なエネルギー保存性、すなわち、適度な非
減衰性である。前者の特性は音の立ち上がりの良さに対
応し、後者の特性は音の伸びに対応するからである。そ
して、響板材をこの２つの観点から評価する物理量とし
て、沈動的ヤング率Ｅ／γ（Ｅ・動的ヤング率、γ・密
度）と内部摩擦損失ｔａｎδが知られている。響板材と
して優れているトウヒ属スブルースなとはＥ／γか大き
く　ｔａｎδが小さい。

次に、ピアノの音質を考慮するには、響板材の周波数特
性を考える必要がある。そして、ピアノ用饗板材の材料
物性と、その音質との相関関係については、「日本機械
学会誌第９１巻第８３６号論文　“ピアノ音質のエンジ
ニアリング」において種々の観点から解析が試みられて
いるが、ここでは、特に、響板材の周波数特性と音色の
相関関係について詳述する。

ます、ピアノの音色は、音の周波数特性の時間的変化の
様子（スペクトラムエンベロープ）ということかでき、
その意味で、響板材の持つ周波数特性はピアノ音に大き
な影響を与える。

一般に、音響材料の持つ周波数特性を求めるためには、
一定形状の板状試料を、両端自由という境界条件下で加
振し、これにより励起されるたわみ振動の各共振周波数
と、そこでの減衰特性の測定を行う。

この測定結果と、板の弾性のみを考慮にいれた、オイラ
ー・ベルヌーイ粱の振動方程式の解より、各共振点にお
ける見掛けのヤング率、内部摩擦損失Ｑ−’を求めるこ
とができる。これらの見掛けの材料物性の周波数特性は
、各音響材料の持つ特有の聴感上の音色傾向と相関性か
ある。

本来、ヤング率は、材料固有の物性であり、周波数依存
性がないはずであるわけだが、上記測定及び解析によっ
て得られた見掛けのヤング率が周波数特性を有すること
は、板の振動挙動を記述する際、板に生じる剪断力（お
よび回転慣性）をも考慮に入れた、いわゆるチモソエン
コ梁の振動方程式、または、それに対して、両端自由と
いう境界条件下で求められたゴーエンスの解によって説
明される。

ゴーエンスの解では、各共振点での見掛けのヤング率Ｅ
　’　ｆｒｅｑは、系内の剪断力を考慮することによっ
て、以下に示されるような周波数特性を持つ（但し、等
断面な長方形棒の場合の例）。

ここで、ｆ：棒固有振動数、Ｑ：棒長さ、ｈ：厚さ、ｍ
、　Ｆ　（ｍ）振動次数、境界条件によって決定される
定数、Ｓ：断面形状によって決定される定数。

この場合、材料物性という視点から見れば、上記測定解
析結果に対して、ゴーエンスの解を補正式として、真の
材料物性Ｅを求めるところであろうか、しかし、ピアノ
音の周波数軸上での特性について論じる場合、聴感上の
音色感との対応から、見掛けのヤング率のほうが重要な
要素となる。

なぜなら、材料レベルでは、音色関連材料物性Ｅ／Ｇの
値によって変化する見掛けのヤング率の周波数特性が、
弦振動によって励起される響板内の周期的ひずみ、すな
わち変位振幅の周波数特性を決定し、結果的に、内部摩
擦によるエネルギー損失の周波数特性を決定し、これに
よりフィルタ特性が生じて、音色を決定すると考えられ
るからである。

一般に、木材は、その他の工業用材料と比較して、Ｅ／
Ｇの値が大である。その中でも、スブルースなどのトウ
ヒ属材のＥ／Ｇの値は特に大である。このようなスプル
ースなどの材料が有する高周波数帯域における高損失性
、言い換えればハイカットフィルタ的な特性が、いわゆ
る「木の音らしさ」、すなわち暖かみのある音色を作り
出す一要因になっていると考えられる。

以上、現在までの諸官能検査結果により、振動エネルギ
ーの損失の周波数特性を左右すると考えられる音色関連
材料物性Ｅ／Ｇは、ピアノのスブルース響板材の範囲に
おいても、ピアノ音の次のような特性と強い相関関係に
あることが明らかになっている。

（１）音色関連材料物性Ｅ／Ｇは、音の響き力特性、す
なわち響きの自然さ、重厚さと正の相関関係がある。

（１１）音色関連材料物性Ｅ／Ｇは、音の深さ特性、す
なわち深さ、低い成分の多さと正の相関関係がある。

（ｉｉｉ）音色関連材料物性Ｅ／Ｇは、雑音特性、すな
わち、音響放射に含まれる雑音と負の相関関係がある。

このような特性を、音色表現語によって示せば、法要の
通りである。

以上の説明から明らかなように、響板全体の音色関連材
料物性Ｅ／Ｇの値を大とし、高周波数帯域における高損
失性、換言すれば、ハイカットフィルターとしての特性
を強調することによって、全体的に自然楽器としての木
質音の良さが十分に発揮され、より暖かみのある木質音
が実現されることになる。

上述の考察に基づき、この発明においては、響板のＥ／
Ｇを人為的に大きくし、これにより、暖かみのある木質
音を実現することを基本原理としている。

一方、前述した特開昭６０−５７８９４号、６０−５７
８９５号においては、横弾性係数Ｇを大きくしているの
で、Ｅ／Ｇの値が小さくなってしまい、木質音が得られ
なかった訳である。また、特開昭５７−１３６６９３号
においては、高域における内部摩擦損失Ｑ　−１を小さ
くしているため、高周波成分が音響放射されてノイズ成
分となり、暖かみのある木音質が得られなかった。

（２）実施例の構成および作用 〔第１の実施例〕 第１図は、この発明の第１の実施例の構成を示す平面図
である。図において、響板ｌは、複数の柾目木材単板２
．２・・・・・・を矧ぎ合わせて形成されている。この
実施例における響板ｌは、グランドピアノ用の響板であ
る。ここで、同図におけるＡＡ−線断面およびＢ−Ｂ−
線断面を各々第２図、第３図に示す。これらの図に示す
長駒３は響板ｌの中央部に木目方向Ｍに沿って設けられ
ており、また、図示しないが響板ｌの端部には短駒が設
けられている。これらの図に示す警棒ｌＯは、単板２．
２・・・・・に対し木目方向に直交して取り付けられて
おり、木目方向に直交する方向への振動伝搬を補うとと
もに響板ｌ全体を補強するものである。

また、第１図に破線で示す部分は、単板２．２・・・・
・の当接部分において木目方向Ｍに沿って設けられてい
る溝５．５・・・・・である。すなわち、第３図に示す
ように、単板２の層の中央部に沿って溝５が設けられて
いる。こらの溝５．５・・・・の幅は、第１図に示すよ
うに響板ｌの中央部において最も広く、端部に向かうに
したがって順次狭くなっている。ここで、第４図は、第
１図に示す矢印Ｃから見た矢視図、第５図は単板２を拡
大して示す平面図であり、これらの図からも判るように
単板２の左右において溝５の幅が異なっている。また、
第２図に示すように、単板２．２の接合部の双方の接合
面に設けられている溝５．５が合わせられ、これら１組
の溝によって中空部が形成されている。

上述のように、単板２の接合面に溝５を設けると、溝５
の部分において剪断変形に対する強度が低下し、響板１
全体についての横弾性係数Ｇに相当する特性値が小さく
なる。したかって、Ｅ／Ｇの値が増加し、前述の表１に
示したような特性が得られることになる。この場合、ど
の程度までＥ／Ｇを大きくし得るかは、溝５の深さや幅
等の設定の仕方によって任意に設定することができる。

例えば、第６図に示すように、単板２の左端および右端
の溝の幅を、各々ＷＩＳＷ２とすると、材料の横弾性係
数と等価な特性を（Ｗ−（Ｗ１＋ｗ２））／Ｗ倍にする
ことができる。また、当該単板に隣接する単板２の左端
および右端の溝の幅は、各々Ｗ２、Ｗ３に設定され、響
板ｌの中央部に向かうにしたがってＷｌ＜Ｗ２＜Ｗ３と
なっている。なお、その逆に（Ｗｌ＞Ｗ２＞Ｗ３）と設
定しても良い。

ここで、この実施例における内部摩擦損失Ｑの周波数特
性を第７図に示す。図示の曲線ａが実本施例における周
波数特性である。また、曲線すは通常の響板材（スブル
ース材等の天然材料）による周波数特性である。この図
から判るように、本実施例における特性では、高域側に
おける損失量が多くなっており、一種のハイカットフィ
ルタ的な特性が得られている。したがって、暖かみのあ
る木質音を得ることができる。また、溝幅を適宜異なら
せることにより、各音域に要求される最適な音質を設定
することができる。

この場合、響板１のヤング率、比重自体はほとんど変化
していないから、圧動的ヤング率Ｅ／γ、音譬放射効果
Ｅ／γ３等のヤング率と比重とに依存する他の音響的性
質はほとんど損なわれることかない。

なお、溝５は、響板ｌの中立軸に位置するのが、最も効
果的である。

また、上述した第１の実施例においては、響板ｌの中央
部に向かうにしたがって溝５の幅を大きくしたが、これ
とは逆に、中央部の溝幅を小さくし、端部に向かうにし
たがって溝幅を大きくするように構成することもできる
。所望するピアノ音の特性に従っていずれかを選択すれ
ばよい。

また、溝幅を順次大きく（小さく）する代わりに、特定
部分の溝幅のみを大きく（小さく）シたり、あるいは、
任意の規則性に従って各溝幅を設定してもよい。

〔第２の実施例〕 第９図は、この発明の第２の実施例の構成を示す平面図
である。図において、響板１は、複数の柾目木材単板２
．２・・・・・・を矧ぎ合わせて形成されている。この
実施例における響板１は、グランドピアノ用の響板であ
る。ここで、同図におけるＡ−Ａ−線断面およびＢ−Ｂ
−線断面を各々第１０図、第１１図に示す。これらの図
に示す長駒３は響板ｌの中央部に木目方向Ｍに沿って設
けられており、また、図示しないが響板ｌの端部には短
駒が設けられている。これらの図に示す警棒ｌＯは、単
板２．２・・・・に対し木目方向に直交して取り付けら
れており、木目方向に直交する方向への振動伝搬を補う
とともに響板ｌ全体を補強する。

また、第９図に破線で示す部分は、単板２．２・・・の
当接部分において木目方向Ｍに沿って設けられている溝
２５．２５・・・・・・である。この溝２５は、第１１
図に示すように、単板２の層の中央部に沿って設けられ
ている。こらの溝２５．２５・・・・・の幅は、第９図
に示すように響板１の一端側から他端側に向かって次第
に広くなっている。ここで、第１２図は、第９図に示す
矢印Ｃから見た矢視図、第１３図は単板２を拡大して示
す平面図であり、これらの図からも判るように単板２の
一端側から他端側にかけて溝２５の幅が直線的（テーパ
ー状）に順次法がっている。また、第１θ図に示すよう
に、単板２．２の接合部の双方の接合面に設けられてい
る溝２５．２５が合わせられ、これら１組の溝によって
中空部が形成されている。

上述のように、単板２の接合面に溝２５を設けると、溝
２５の部分において剪断変形に対する強度が低下し、響
板ｌ全体についての横弾性係数Ｇに相当する特性値が小
さくなる。したがって、Ｅ／Ｇの値が増加し、前述の表
１に示したような特性が得られることになる。この場合
、どの程度までＥ／Ｇを大きくし得るかは、溝２５の深
さや幅等の設定の仕方によって任意に設定することがで
きる。

例えば、第１４図に示すように、単板２の左端および右
端の溝の幅を、各々Ｗ１、Ｗ２とすると、当該部分にお
いては、材料の横弾性係数と等価な特性を（Ｗ−（Ｗ　
１　＋ｗ２）　）　／Ｗ倍にすることができる。本実施
例においては、溝２５の幅が木目方向に変化するから、
Ｅ／Ｇの値も順次変化する。したがって、溝幅の変化割
合の設定により、響板全体としての特性を任意に設定す
ることができる。

このような実施例においても内部摩擦損失Ｑの周波数特
性は第７図に曲線ａて示すようになり、したがって、暖
かみのある木質音を得ることができる。また、溝幅の変
化割合により、各音域に要求される最適な音質を設定す
ることができ、特に低域における音質を大幅に向上させ
ることができる。

なお、溝２５は、響板ｌの中立位置に設けるのが、最も
効果的である。

また、上述した第２の実施例においては、溝幅が直線的
に変化したが、第１３図の一点鎖線で示すように、曲線
的に変化するように構成してもよい。

また、溝幅の変化は連続的でなく段階的でもよく、さら
に、特定の部分だけの溝幅を変えるように構成してもよ
い。

〔第３の実施例〕 第１５図はこの発明の第３の実施例をグランドピアノに
適用した場合の全体構成を示す平面図であり、この図の
Ａ−Ａ’線線断断面図、Ｂ−Ｂ’線線断断面図、矢印Ｃ
方向から見た斜視図を、第１６図〜第１８図に示す。

これらの図において、響板３５は、複数の柾目木材単板
３６．３６．・・を、幅方向に矧ぎ合わせることによっ
て構成され、各柾目木材単板３６３６、・・の長手方向
は、それらの木目方向Ｍと一致している。そして、各柾
目木材単板３６，３６．・・の、互いに当接する各当接
面３６ａ、３６ａ、・・・の内層部には、それらの木目
方向Ｍと略直交する方向へ、丸孔３７，３７．・・・が
各々穿設されている。これら各丸孔３７，３７．・・・
は、その穿設間隔Ｐ　、、Ｐ！＋Ｐ３＋・・が木目方向
Ｍに沿って変化しており、響板３５の弦支持部位置が高
音域になるのに従って穿設間隔Ｐ　、、Ｐ　、、Ｐ　３
．・・が次第に犬となるように設定されている。゛ここ
で、第１６図および第１７図においては、響板３５の上
面に設けられた長駒４０と、下面に設けられた１棒４！
が示されているが、第１図においては、長駒４０のみを
一点鎖線によって示し、１棒４１の図示は省略されてい
る。そして、長駒４０の長手方向は木目方向Ｍと略一致
しており、この長駒４０の一端部４０ａから他端部４０
ｂに向って、順次音程が高くなるように各弦か配列され
ている。

上述した丸孔３７．３７．・・の加工方法について説明
すると、まず、各柾目木材単板３６．３６　、山を矧ぎ
合わせる前に、第１９図に示すように、各柾目木材単板
３６，３６．・−・の当接面３６ａに、その厚さ方向り
の中立軸りに沿って、一定径、一定深さの丸孔３７，３
７．・・・を、順次異なる間隔Ｐｌ。

Ｐ＊、Ｐｓ、・・で穿設する。これにより、柾目木材単
板３６の木目方向Ｍと、略直交する方向へ延びる丸孔３
７，３７．・・の列か形成される。このようにして丸孔
３７，３７．・・−の列が形成された柾目木材端板３６
，３６．・・・を、第２０図に示すように幅方向に矧ぎ
合わせ、接着することによって、響板３５が作製される
。

以上の構成において、響板３５全体の平面投影面積をＳ
とし、第２１図に斜線で示すように響板３５の中立軸り
を含む平面の断面積（有効面積）をＳ′とすると、各丸
孔３７，３７．・・・の径と、深さを適宜設定すること
によって、材料の剪断変形に対する強度、すなわち横弾
性係数Ｇと等価な特性を略Ｓ′／Ｓ（＜１）倍に設定す
ることができ、この結果、響板３５の縦弾性係数Ｅと横
弾性係数Ｇの比である音色関連材料物性Ｅ／Ｇの値を所
望の値まで高めることができる。

このようにして、響板３５の音色関連材料物性Ｅ／Ｇの
値を全体的に高めることにより、その内部摩擦損失Ｑ−
’の周波数特性は、第８図に実線ａで示すようになる。

つまり、同図に点線すで示す通常の響板材（スブルース
材等の天然材料）に比較して、特に高周波数帯域おいて
内部摩耗損失Ｑが増加する。このように、高周波数帯域
における内部摩耗損失Ｑ−’が大となることによって、
音として放射され易い高周波成分のノイズが減少し、音
色が改善される。また、ピアノ響板として要求される、
Ｅ／γもしくはＥ／γ３（ただし、γは密度）等のヤン
グ率、密度に依存するその他の音響的性質に関しては、
はとんど損なわれることがない。したがって、上述した
響板３５の内層部に丸孔３７．３７．・を形成すること
により、一般に、ピアノ用響板に用いられている高級天
然材料と同等以上の特性が得られ、全体的に木質音特有
の音の”響き”や、“暖かみ”等が十分に得られること
になる。

さらに、上述した構成においては、各丸孔３７３７、・
・の穿設間隔か木目方向Ｍに沿って変化しているので、
響板３５の発生音域に応じて音色関連材料物性Ｅ／Ｇの
値を各々最適な値に設定することによって、各発生音域
間の音質バランスを最適な状態に設定することができる
。すなわち、ピアノは非常に広い音域を有する楽器であ
り、要求される音質は、各音域によって異なっている。

特に、高音域においては華やかで伸びのある音が求めら
れ、低音域においては重量感のあるメタリックでない自
然の響き力（求められる。上記音色関連材料物性Ｅ／Ｇ
の値を高めることによって得られる音質の改善は、特に
低音域において効果的である。そして、これらの音質傾
向は、弦による響板３５の駆動位置、すなわち長駒４０
による各弦の支持位置の付近の響板３５の構造、材質と
大きく関わっていることから考えて、長駒４０の一端部
４０ａによって駆動される響板３５の低音域から長駒４
０の他端部４０ｂによって駆動される響板３５の高音域
に向って、各丸孔３７，３７．・・・の穿設間隔を次第
に犬とし、高音域に向かうのに従って、音色関連材料物
性Ｅ／Ｇの値の増加度合を次第に減らすことによって、
ピアノ特有の音域間の音質バランスを最適化することが
できる。

次に、第２２図〜第２４図は、上述した第３の実施例の
変形例の構成を示す図であり、この変形例においては、
各丸孔３７，３７．・・の径と穿設間隔は一定で、その
深さのみが木目方向Ｍに沿って変化しており、響板３５
の弦支持部位置が高音側にいくのに従って深さが次第に
小となっている。

また、第２５図〜第２７図は、この発明の第３の実施例
の別の変形例の構成を示す図であり、この変形例におい
ては、各丸孔３７，３７．・・・の深さと形成間隔は一
定で、その径のみが木目方向Ｍに沿って変化しており、
響板３５の弦支持部位置が高音側にいくのに従って径が
次第に小となっている。

ただし、第２２図および第２５図においては、長駒４０
の図示が省略されている。これらの変形例においても、
響板３５の低音域から高音域に向って、各丸孔３７，３
７．・・・の深さ、もしくは径を次第に小とすることに
より、高音域に向かうのに従って、音色関連材料物性Ｅ
／Ｇの値の増加度合を次第に減らし、これにより、ピア
ノ特有の音域間の音質バランスの最適化を図っている。

上述した第３の実施例によれば、各丸孔３７゜３７、・
・・の径、深さ、および穿設間隔（もしくは個数）の内
、少なくとも一つの要素が木目方向Ｍに沿って変化して
いるので、材料の剪断変形に対する強度、すなわち横弾
性係数Ｇと等価な特性を、響板３５の発生音域に応じて
任意に設定することができ、これにより、響板３５各部
の音色関連材料物性Ｅ／Ｇの値を人為的に、かつ自在に
設定することができる。

〔第４の実施例〕 第２８図はこの発明の第４の実施例をグランドピアノに
適用した場合の全体構成を示す平面図であり、この図の
Ａ−Ａ’線線断断面図、Ｂ−Ｂ′線視断面図と、矢印Ｃ
方向から見た斜視図を、第２９図〜第３１図に示す。

これらの図において、響板３５は、複数の柾目木材単板
３６．３６．・・・を、幅方向に矧ぎ合わせることによ
って構成され、各柾目木材単板３６，３６、・・の長手
方向は、それらの木目方向Ｍと一致している。そして、
各柾目木材単板３６．３６゜の、互いに当接する各当接
面３６ａ、３６ａ、・・の内層部には、それらの木目方
向Ｍと略直交する方向へ、丸孔５７．５７．・が各々穿
設されている。これら各丸孔５７，５７．・・・は、そ
の穿設間隔Ｐ＋、Ｐ＊　＋　Ｐ　２　＋・・・が各単板
３６．３６．・・・毎に異なっており、響板３５の中央
部から周辺部に向かうに従って穿設間隔Ｐ　１．Ｐ　ｔ
、Ｐ　ａ、・・・が次第に大となるように設定されてい
る。ここで、第２９図および第３０図においては、響板
３５の上面に設けられた長駒４０と、下面に設けられた
警棒４１が示されているが、第２８図においては、これ
らの図示が省略されている。

上述した丸孔５７．５７．・・の加工方法について説明
すると、まず、各柾目木材単板３６，３６．・・を矧ぎ
合わ仕る前に、第３２図に示すように、各柾目木材単板
３６，３６．・・・の当接面３６ａに、その厚さ方向り
の中立軸りに沿って、一定径、一定深さの丸孔５７．５
７．・・・を、一定間隔で穿設し、この場合、各柾目木
材単板３６．３６．・・毎に、丸孔５７，５７．・・・
の穿設間隔をＰ　１．Ｐ　ｔ、Ｐ　ｓ、・・・と変化さ
せる。これにより、柾目木材単板３６の木目方向Ｍと、
略直交する方向へ延びる丸孔５７．５７、・・・の列が
形成される。このようにして丸孔５７．５７．・・が形
成された柾目木材単板３６．３６゜を、第３３図に示す
ように幅方向に矧ぎ合わせ、接着することによって、響
板３５が作製される。

以上の構成において、響板３５全体の平面投影面積をＳ
とし、第３４図に斜線で示すように響板３５の中立軸り
を含む断面積（有効面積）をＳｏとすると、各丸孔５７
，５７．・・・の径と、深さを適宜設定することによっ
て、材料の剪断変形に対する強度、すなわち横弾性係数
Ｇと等価な特性を、略Ｓ’／Ｓ（＜１）倍に設定するこ
とができ、この結果、響板３５の縦弾性係数Ｅと横弾性
係数Ｇの比である音色関連材料物性Ｅ／Ｇの値を所望の
値まで高めることができる。

このようにして、響板３５の音色関連材料物性Ｅ／Ｇの
値を全体的に高めることにより、その内部摩擦損失Ｑ′
−′の周波数特性は、第８図に実線ａで示すようになり
、したがって、上述した響板３５の内層部に丸孔５７，
５７．・・・を形成することにより、一般に、ピアノ用
響板に用いられている高級天然材料と同等以上の特性が
得られ、全体的に木質前特有の音の“響き”や、１暖か
み”等が十分に得られることになる。

さらに、上述した構成においては、各丸孔５７゜５７、
・・・の穿設間隔が、各柾目木材単板３６．３６゜・・
・毎に異なっているので、響板３５の中央部から周辺部
に向けて音色関連材料物性Ｅ／Ｇの値を各々最適な値に
設定することによって、低〜高音部の音質バランスを最
適な状態に設定することができる。すなわち、ピアノは
非常に広い音域を有する楽器であり、要求される音質は
、各音域によって異なっている。特に、高音域において
は華やかで伸びのある音が求められ、低音域においては
重量感のあるメタリックでない自然の響きが求められる
。

そして、これらの音質傾向は、響板３５に生じる振動モ
ードと大きく関わっていることから考えて、響板３５の
中央部から、周辺部に向かうに従って、各丸孔５７，５
７．・・・の穿設間隔Ｐ　１．Ｐ　ｔ、Ｐ　ｓ。

・を次第に変化させ、音色関連材料物性Ｅ／Ｇの値の増
加度合を適宜設定することによって、ピアノ特有の音域
間の音質バランス、しいては音質上の個性を設計する自
由度が増す。

なお、上述した第４の実施例においては、穿設間隔Ｐ　
１．Ｐ　ｔ、Ｐ　ｚ、・・・を周辺部に向かうに従って
、次第に大としたが、例えば、第４１図の変形例に示す
ように、次第に小とすると、また別の音質上の個性が得
られる。

次に、第３５図〜第３７図は、上述した第４の実施例の
変形例の構成を示す図であり、この変形例においては、
各丸孔５７，５７．　　の径と穿設間隔は一定で、その
深さのみが各柾目木材単板３６゜３６、・・・毎に異な
っており、響板３５の中央部から周辺部に向かうのに従
って深さが次第に小となっている。なお、別の変形例と
して、第４２図〜第４４図に示すように、周辺部に向か
うのに従って、深さを次第に大きくすると、また別の個
性を有する音色を実現することができる。

次に、第３８図〜第４０図は、上述した第４の実施例の
別の変形例の構成を示す図であり、この変形例において
は、各丸孔５７，５７．・・・の深さと穿設間隔は一定
で、その径のみが各柾目木材′単板３６．３６．・・・
毎に異なっており、響板３５の中央部から周辺部に向か
うのに従って径が次第に小となっている。ただし、第３
５図および第３８図において、長駒４０の図示が省略さ
れている。なお、別の変形例として第４５図〜第４７図
に示すように、周辺部に向かうのに従って、径を次第に
大きくすると、また別の個性を有する音色になる。

これらの各変形例においても、響板３５の中央部から周
辺部に向って、各丸孔５７．５７．・・・の深さ、もし
くは径を次第に小とすることにより、周辺部に向かうに
従って、音色関連材料物性Ｅ／Ｇの値の増加度合を次第
に減らし、これにより、ピアノ特有の音域間の音質バラ
ンスの個性を設計できる。

このように、上述した実施例によれば、各丸孔５７．５
７．・・の径、深さ、および穿設間隔（もしくは個数）
の内、少なくとも一つの要素が各柾目木材単板３６，３
６．・・・毎に異なっているので、材料の剪断変形に対
する強度、すなわち横弾性係数Ｇと等価な特性を、任意
に設定することができ、これにより、響板３５各部の音
色関連材料物性Ｅ／Ｇの値を人為的に、かつ自在に設定
することができる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、響板の板厚方
向内部に複数、の空間が設けられているので、響板内層
部の剪断変形に対する強度、すなわち横弾性係数Ｇと等
価な特性が低下し、これにより、響板の音色関連材料物
性Ｅ／Ｇの値を、天然材では不可能な値まで高めること
ができ、従来の自然材より暖かみのある木質音を実現す
ることができ、さらに、各空間の形状もしくは配置の少
なくとも一方の要素が相違しているので、これらの各要
素を響板の低音側弦〜高音側弦支持部に応じて適宜変化
させることによって、各音域間の音質バランスを最適な
状態に設定することができ、したがって、以下のような
効果が得られる。

■冬空間の形状もしくは配置の少なくとも一つの要素が
異なっているので、これら各要素を中央部から周辺部に
向けて適宜変化させ、これにより響板内層部の横弾性係
数Ｇと等価な特性を各々適合した所定割合で変化させ、
響板各部の音色関連材料物性Ｅ／Ｇの値を各発生音域に
応じて変更することができ、この結果、音質バランスの
個性を得ることができる。

■響板駆動時における高周波数帯域の内部摩擦損失Ｑ−
’が大きくなるため、高周波のノイズ成分が、音響放射
され難くくなり、音色が改善される。

■柾目木材単板を矧ぎ合わせる前に中空部や孔などの空
間を形成するという極めて簡単な木工加工によって、音
色を改善することができる。

■響板として要求されるヤング率、密度に依存するその
他の音響的性質に関しては、はとんど損なわれることが
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の構成を示す平面図、
第２図は第１図におけるＡ−Ａ−線断面図、第３図は第
１図におけるＢ−Ｂ−線断面図、第４図は第１図の矢印
Ｃにおける矢視図、第５図は同実施例おける単板を拡大
した平面図、第６図は同実施例における溝幅を示す断面
図、第７図は同実施例における内部摩擦損失の周波数特
性を示す特性図、第８図はグランドピアノの打鍵機構を
示す概略構成図である。 また、第９図はこの発明の第２の実施例の構成を示す平
面図、第１θ図は第９図におけるＡ−Ａ線断面図、第１
１図は第９図におけるＢ−Ｂ−線断面図、第１２図は第
９図の矢印Ｃにおける矢視図、第１３図は同実施例おけ
る単板を拡大した平面図、第１４図は同実施例における
溝幅を示す断面図である。 また、第１５図はこの発明の第３の実施例の構成を示す
平面図、第１６図は第１５図のＡ−Ａ′線視断面図、第
１７図は第１５図のＢ−Ｂ′線線断断面図第１８図は第
１５図の矢印Ｃ方向から見た斜視図、第１９図および第
２０図は同実施例の加工工程を説明するための部分側面
図および部分平面図、第２１図は同実施例の厚さ方向の
中心線に沿う部分断面図、第２２図は同実施例の変形例
の全体構成を示す平面図、第２３図は第２２図のＡ−Ａ
′線視断面図、第２４図は第２２図のＢＢ′線視線面断
面図２５図は同実施例の変形例の全体構成を示す平面図
、第２６図は第２２図のＡＡ′Ａ′線視断面図２７図は
第２２図のＢ−Ｂ’線線断断面図ある。 また、第２８図はこの発明の第４の実施例の構成を示す
平面図、第２９は第２８図のＡ−Ａ′線面断面図、第３
０図は第２８図のＢ−Ｂ′線視断面図、第３１図は第２
８図の矢印Ｃ方向から見た斜視図、第３２図および第３
３図は同実施例の加工工程を説明するための部分側面図
および部分平面図、第３４図は同実施例の厚さ方向の中
心線に沿う部分断面図、第３５図は同実施例の変形例の
全体構成を示す平面図、第３６図は第３５図のＡＡ′Ａ
′線視断面図３７図は第３５図のＢ−Ｂ′線視断面図、
第３８図は同実施例の別の変形例の全体構成を示す平面
図、第３９図は第３５図のＡＡ′Ａ′線視断面図４０図
は第３５図のＢ−Ｂ′線視断面図、第４１図は同実施例
の別の変形例の全体構成を示す平面図、第４２図は同実
施例の別の変形例の全体構成を示す平面図、第４３図は
第４２図のＡ−Ａ′線視断面図、第４４図は第４２図の
Ｂ−Ｂ′線視断面図、第４５図は同実施例の別の変形例
の全体構成を示す平面図、第４６図は第４５図のＡ−Ａ
′線視断面図、第４７図は第４５図のＢ−Ｂ′線視断面
図である。 １．３５・・・・・響板、 ２．３６　・・柾目木材単板、 ３６ａ・・・・・・当接面、 ５．２５・・・・・溝、 ３７．５７・・・・・丸孔、 Ｍ・・・・・・木目方向。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）木製の楽器用響板において、その板厚方向内部に
   設けられた複数の空間を有し、しかも上記複数の空間の
   形状もしくは配置の少なくとも一方が相違していること
   を特徴とする楽器用響板。
2. （２）複数の柾目木材単板を矧ぎ合わせてなる楽器用響
   板において、 前記複数の柾目木材単板の各当接面の少なくとも一方の
   当接面の内層部に、その木目方向に沿って中空部を形成
   し、かつ、前記中空部の幅を木目方向に直交する方向に
   対して異ならせたことを特徴とする楽器用響板。
3. （３）複数の柾目木材単板を矧ぎ合わせてなる楽器用響
   板において、 前記複数の柾目木材単板の各当接面の少なくとも一方の
   当接面の内層部に、その木目方向に沿って中空部を形成
   し、かつ、前記中空部の幅を木目方向に沿って異ならせ
   たことを特徴とする楽器用響板。
4. （４）前記中空部の幅が木目方向に沿って順次拡大する
   ことを特徴とする請求項３記載の楽器用響板。
5. （５）複数の柾目木材単板を矧ぎ合してなる楽器用響板
   において、 前記複数の柾目木材単板の、互いに当接する各当接面の
   少なくとも一方の内層部に、その木目方向と略直交する
   方向へ、複数の孔を穿設し、前記各孔の径、深さ、およ
   び穿設間隔の内、少なくとも一つの要素を、前記木目方
   向に沿って変化させたことを特徴とする楽器用響板。
6. （６）複数の柾目木材単板を矧ぎ合してなる楽器用響板
   において、 前記複数の柾目木材単板の、互いに当接する各当接面の
   少なくとも一方の内層部に、その木目方向と略直交する
   方向へ、複数の孔を穿設し、前記各孔の径、深さ、およ
   び穿設間隔の内、少なくとも一つの要素が、前記各柾目
   木材単板毎に異なることを特徴とする楽器用響板。