JPS63224902A

JPS63224902A - 木材結合構造

Info

Publication number: JPS63224902A
Application number: JP62058532A
Authority: JP
Inventors: 江川　三郎
Original assignee: Sato Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sato Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1987-03-13
Publication date: 1988-09-20
Also published as: JPH0458761B2

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、発音体から発した音の音質を略所望の音質に
調整変化させることができる木材結合構造に関する。

「従来の技術」従来、音質の良否を、壁、天井等の音の反射即ち、２次
現象からばかり追及し、−次現象即ち、発音体が引力に
よって床または他の物体により支持され、これら支持物
との間に境界条件をもって発音現象を具現しており、こ
の境界条件が抵抗成分、容量成分となって発音体の音を
変化させるということに関しては殆ど考えられていなか
った。

例えば、ピアノの演奏情況を単純化してエネルギーの受
は渡しをする等価回路に置き換えると、演奏者がエネル
ギー発生源あるいは電源となり、ピアノ、空気がそのエ
ネルギーを受ける負荷であり抵抗体となる。床は抵抗成
分、容量成分を有し、ピアノと床、床と演奏者が腰掛け
る椅子と９接合点、椅子のクッション部等は容量性をも
ち、床。

椅子はピアノと演奏者との間に直列に入り、これらは一
連のループを形成しており、このループに直列に容量性
が介入するため、電流の変化が起こることになる。

前述のループは、人が話しをする場合においても同様で
あり、声を発する人がエネルギー発生源あるいは電源で
、それを聞いている人、空気がその負荷となる。ここで
、人が話しをする場合、人が床上の椅子に腰掛けて話し
をすれば床が抵抗成分、容量成分を有し、床、椅子等が
前述のループの直列要素となる。そしてこの等価回路に
直列に入る要素は必ず音を変化させる。

実際に、演奏者が立ってピアノを弾くと音の透明感は高
まり、人の声も椅子に座るよりも立って話す方が声のと
おりがよいのは体験上多くの人の間で知られている。

「発明が解決しようとする問題点」前述のループにおいて、ピアノ、椅子の足先の床への機
械的な結合のルーズさ、椅子のクッションのルーズさは
音質の好ましさを疎外するという問題があった。

また、発声、前記ピアノを含む楽器演奏、ステレオ放送
受信機等の音響機器のスピーカから出る再生音の音質に
おいても、これら人、楽器、音響機器を載せている床の
状態、壁の状態、天井の状態が悪いと悪くなり、また発
音体の聴取者の音質に対する好みが人により異なるので
、その好みに合った所望の音質を得ることは非常にむず
かしいといった問題があった。

そこで、本出願の発明者は、前述のループのなかにある
機械的なルーズな結合部をしっかりした結合状態とする
ことにより、発音体から発する音の音質の悪化を防ぐこ
とができるはずであり、発音体に対する境界物例えば床
とか壁とか天井板とかは、前述のループの直列要素とな
るから、これら床、壁、天井等の材質や構造の差異が発
音体の音質を色々に変化させるわけで、これらを抵抗成
分だけにできるだけ近付ける改良をすることにより、発
音体から発する音の歪みのないダイナミックレンジが広
がり、発音体から発した音の音質を所望の音質に調整変
化させる可能性があることに着目し、またこれらの音の
音質を快い音質とするには、床、壁、天井等の容量成分
を少なくしてできるだけ抵抗成分だけに近付けるように
、これら床、壁、天井等に、材質が硬く、比重の大きい
材料を用いるのがよいと判断して種々実験を繰り返した
結果、音質向上に関し椅子の改良もさることながら、特
に床、壁、天井材の改良に有意性があると認めるに至り
、それも、これら床、壁、天井等には金属を用いるより
も木材を用いるとよく、しかも−樹種の木材を用いるよ
り複数樹種の木材を組み合わせて用いることが有効であ
るということも分かった。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、発音体か
ら発した音の音質を略所望の音質に調整変化させること
ができる木材結合構造を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」本発明は、前記目的を達成させるために次のような構成
としている。即ち、音響系に介在された木材結合構造に
おいて、発音体から発した音の音質を変化させるための
複数の木材の各繊維方向を互いに９０度未満の範囲内で
交差させて前記木材を積層状に固定した構成としている
。

「作用　」複数の木材の繊維方向が９０度未満の範囲内で交差して
いるので、木材が発音体の特定の共振周波数において特
に共振することにより発音体の音質が不快な音質となる
のを防止し、かつ前記繊維方向の交差角度を種々変える
ことにより発音体から発した音の音質をも種々変化させ
、発音体から発した音の音質を略所望の音質に調整変化
させる。

「実施例」以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
説明する。図中ｌは木材結合板であり、この木材結合板
１は、第１層（外側層）２．第２層（中間層）３．第３
層（外側層）４の３層からなっている。第１層２及び第
３層４は平均気乾比重が０．６９の広葉樹みずめざくら
からなりミ中間層３は広葉樹みずめざくらより平均気乾
比重の小さい平均気乾比重が０．４６の針葉樹スプルー
スからなっている。第１層２．中間層３．第３層４はそ
れぞれ挽材からなる単体材がミニフィンガージヨイント
（第２図に示すＡ部）により長さ１幅方向に隙間なく結
合されて定尺物（厚さ１５ｍｍ、幅７５ｍｍ、長さ１８
１８ｍｍ）のフローリング材とされたものがさらに所望
の大きさに結合されて形成されている。

また木材結合板ｌは、第１図に示すように、第１層２の
繊維方向５に対し中間層３の繊維方向５を３０度ずらさ
れ、中間層３の繊維方向゛ｂに対し第３層４の繊維方向
５を。３０度ずらされてそれぞれの層の繊維方向５を互
いに９０度未満の範囲内で交差させられ、３層に接着剤
により接着されて形成されている。接着剤としては、耐
水性のある水性ビニール系の接着剤が用いられている。

第１図中６は木理を示す。

なお、広葉樹材としては例えばぶな、なら。

かばざくら、かえで、マトア、チーク、みずめざくら等
がある。

また針葉樹材としては例えばヒノキ、ヒバ。

モミ、ツガ、エゾマツ、スギ、スプルース等がある。

次に、本木材結合構造を説明する上での木材の所要の明
細について述べる。

針葉樹は、長繊維材で、その構成要素は、板道管、木柔
細胞、放射組織、樹脂溝で、偶道管は材を構成する要素
の９０％以上に達しており、広葉樹に比し柔らかい。

広葉樹は、短繊維材で、道管、板道、管、真正木繊維、
木柔組織、放射組織、細胞間溝等から構成され、針葉樹
に比し硬い。木繊維は、通常広葉°樹の基礎組織をなし
、樹体の強固性を保持するためのものである。

板道管は道管と本繊維の中間のものをすべて含むが、そ
の作用も水分の通導と強度の増大とを兼ねている。広葉
樹で繊維といえば木繊維と繊維状仮導管の両者をいう。

木材は各種の孔を有しているが、孔を取り去った部分を
実質と呼び、その比重を真比重といい、木材の重量をそ
の容積で割った値を普通比重という。

木材は立ち零時に多量の水分を含有しているが、これを
大気中に放置すれば、次第に水分は蒸発して減少する。

最終的にはそのときの関係湿度に平衡した水分量に到達
する。この状態を気乾状態という。

伐倒直後の生材、気乾状態の材及び全乾状態の材につい
てそれぞれの重量をＧ　ｇ　＊　Ｇ　ｕ　、　Ｇ　ｏと
し、それぞれの容積をＶｇ、Ｖｕ、Ｖｏとすれば、全乾
比重Ｒｏ　＝　Ｇ　ｏ　／　Ｖ　。

実際にはＶｏが乾燥中の試験片の変形のために正確に測
定でき難いので、ＶＯの代わりにＶｕを用いると、Ｖ　
ｕ　＝　Ｇ　ｏ　／　Ｖ　ｕ即ち、気乾比重Ｒｕ　＝　
Ｇ　ｕ　／　Ｖ　ｕとなる。

そして、比重Ｒの大きい木材はどその硬さも大きく、一
般に、硬さＨＢ＝ａＲ＋ｂ・・・・・・ここでλ及びｂ
は定数である。

一般に木材の機械的性質は比重にほぼ直線的上の関係を
もつが、これは木材中に含まれる本繊維の量と密接なる
関係がある。各樹種の気乾比重を第１表に示す。

音の伝導速度は木材の細胞の大きさ、配列状態、含水率
、比重、木理方向等の因子によって左右される。

均質な物体中においては、音の伝導速度Ｖは弾性率Ｅと
密度ρとによりｖ＝ｐ−で与えられる。（ただしＥはｄ
ｙｎｅ／ａｍ’　）しかし、木材においてはこの式は利
用されず、空気中の音の速度を１とした時木材中の音の
速度は次表（第２表）に示される。

以下余白第　　　　星　　　　表第　　　　２　　　　表また木材については、繊維方向の方が横方向より速い速
度で音を伝導する。また温度および含水率の増加に伴い
音の速度は減少する。

木材に音が投射されると、その一部は木材表面で反射さ
れ、残りは木材中に吸収されるか木材中を通過して他面
より再び空気中に放出される。

音が吸収されるときは、木材中の進行音波に対して粘性
抵抗が作用し、音響エネルギーは木材構成要素の振動エ
ネルギーに、その中のあるものは熱エネルギーとなる。

木材の吸音係数はそれに投射される全音響エネルギーに
対する吸収されたエネルギーの比である。

従って反射率はｌより吸音係数を差し引いた値である。

吸音されたもののうち、木材中で吸収され消滅したエネ
ルギーの全投射エネルギーとの比を損失率、第３媒体中
に入るエネルギーと全投射エネルギーとの比を透過率と
いう。吸音率は音の振動数によって異なる。

以上のことがらをまとめると、ａ、針葉樹はその９０％
以上が仮導管であり、この仮導管内は孔である。ｂ、広
葉樹の基礎組織は本繊維である。

Ｃ１針葉樹の気乾比重より広葉樹の気乾比重の方が大き
い。ｄ、比重の大きい木材の方が比重の小さい木材より
硬く、従って針葉樹より広葉樹の方が硬い。ｅ、木材に
音が投射されると、一部は反射し、残りは木材中に吸収
されるか木材を通過し空気中に放出される。ｆ、音が木
材に吸収されると音波の進行方向に対し抵抗が作用する
。ｇ、吸音率は音の振動数によって異なる。ｈ、繊維方
向によって音の伝導速度が異なり、伝導速度は繊維方向
の方が横方向より速い。ｉ、硬いものの方が柔らかいも
のより音の伝導度が速い。

本実施例は、第２層に針葉樹材を用いているが、第１層
２と第３層４とに広葉樹材を用いたので、第１層２．第
３層４が硬く、従って、音の伝導度が速く、音に対する
容量成分は少なくなり、しかも、例えば各層全部を硬い
材料にしたばあいには、いわゆる「かた過ぎる」音質と
なるのであるが、第１層２と第３層４との間に針葉樹材
の中間層３を設けたので、音の硬さがなくなり、特定の
周波数の音に共振することがなく自然な音の伝達を行い
、また例えば前記第１．第２．第３の３層の繊維方向を
同方向にそろえた場合には、こうしたことによって音波
（振動）の伝播方向がその繊維方向に速くなるという指
向性が生じ、「響きすぎる」といった音質になる一方、
ベニア板のように繊維方向を直交（繊維方向９０度交差
）させると、振動の伝播方向が極端に変わるため「かた
い」感じの音質となるが、本実施例では、各層の繊維方
向５を、第１層２に対し中間層３を３０度、中間層３に
対し第３層４を３０度ずらしたので、音の伝導速度が各
方向にほぼ均等に伝導し、共振特性が整えられ、歪みの
ない、ダイナミックレンジの広い、立ち上がりのよい、
透明感のある音質を得ることが可能となる。

また、本実施例によれば、発音体の聴取者各人の好みに
合わせて各層の繊維方向５の相互角度を９０度未満の範
囲内で変えたり、構成層数を適宜増減させたり（奇数層
とするのが製造上好ましい。

）、各層を比重の異なる他の樹種に変更したり、各層の
それぞれの板厚を変えたりすることにより、発音体から
発した音の音質を略所望の音質に調整変化させることが
できる。

以上の事柄は発明者の実験により確認されている。

なお、前記実施例においては、異樹種の複数の木材を用
いた例について説明したが、これに限られることなく、
同樹種の複数の木材を用いてもこれら複数の木材の繊維
方向を互いに９０度未満の範囲内で交差させることによ
り、発音体から発した音の音質を調整変化させることが
できる。

また、前記実施例においては、複数の木材の繊維方向を
互いに９０度未満の範囲内で交差させる例について説明
したが、複数の木材、の積層方向と直交する材面に現れ
る各木理通直方向を互いに９０度未満の範囲内で交差さ
せることにより、発音体から発した音の音質を略所望の
音質に調整変化させることもできる。

なお、本実施例の木材結合構造は、予め工場にて製造さ
れた前記定尺物のフローリング材を使用することができ
るので現場設置が容易であり、床、壁、天井、の外、敷
板、キャビネット類等音響系に広く適用することができ
る。

「発明の効果」本発明によれば、音響系に介在された木材結合構造にお
いて、発音体から発した音の音質を変化させるための複
数の木材の各繊維方向を互いに９ｑ度未満の範囲内で交
差させて前記木材を積層状に固定したので、木材が発音
体から発した音の特定の周波数に特に共振して発音体の
音質が不快な音質となるのを防止することができ、かつ
前記繊維方向の交差角度を互いに９０度未満の範囲内で
種々変えることにより、発音体から発した音の音質を種
々調整変化させ、発音体から発した音の音質を略所望の
音質に調整変化させることができ、リスニングルームの
壁、天井及び演奏台、音響機器の敷台等に使用すれば、
これら演奏者、音響機器から発した音の音質を発音体の
聴取者の好みに合った音質にすることができ、また予め
工場にて製造された定尺物のフローリング材を使用する
ことができるので現場設置が容易であり、床、壁、天井
、の外、敷板、キャビネット類等音響系に広く適用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は一部切欠平面図、第２図は側面図である。ｌ・・・・・・木材結合板、２・・・・・・第１層（外
側層）、３・・・・・・第２層（中間層）、４・・・・
・・第３層（外側層）、５・・・・・・繊維方向、６・
・・・・・木理。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）音響系に介在された木材結合構造において、発音
体から発した音の音質を変化させるための複数の木材の
各繊維方向を互いに９０度未満の範囲内で交差させて前
記木材を積層状に固定してなる木材結合構造。
（２）前記複数の木材のうちの少なくとも一つを広葉樹
材としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
木材結合構造。
（３）前記複数の木材を、発音体から発した音との共振
特性を整える木材を有するものとしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項または第２項記載の木材結合構造
。
（４）前記複数の木材のうちの少なくとも一つを異樹種
の木材としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれかに記載の木材結合構造。
（５）前記木材を３層からなるものとしたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
載の木材結合構造。
（６）前記木材の両外側層を同樹種の木材とし、中間層
を前記両外側層と異樹種の木材としたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の
木材結合構造。
（７）前記木材の中間層を前記木材の両外側層より比重
の小さい木材からなるものとしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の木材
結合構造。
（８）前記木材の外側層が広葉樹みずめざくら材からな
り中間層が針葉樹スプルース材からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載
の木材結合構造。
（９）前記複数の木材を厚さの異なる板材としたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれ
かに記載の木材結合構造。
（１０）前記複数の木材の互いに隣接する木材は異樹種
の木材からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
ないし第９項のいずれかに記載の木材結合構造。
（１１）前記複数の木材は同樹種の木材からなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第
５項、第９項のいずれかに記載の木材結合構造。
（１２）前記複数の木材の積層方向と直交する材面に現
れる各木理通直方向を互いに９０度未満の範囲内で交差
させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
１１項のいずれかに記載の木材結合構造。
（１３）前記複数の木材はいずれも挽材からなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１２項のいず
れかに記載の木材結合構造。