楽器用木材の特性(1) [楽器音響]
以前紹介した，Journal of Guitar Acousticsの1981年3月号（No.2）に，"On Musical Instrument Wood"と題したDaniel Haines氏のペーパーがある。多くの楽器用木材の基本特性を測定しており，その後現在に至る，新楽器開発の指針にもなっていると思われるので，この内容を私見交えながら数回に分けて紹介する。
本ペーパーは，各種の楽器用木材87サンプルの，ヴァイオリンやギター，ピアノへの適用を考慮した，各種の物理特性を測定している。樹種としては，各種スプルースを42サンプル，サイド・バックに使うメープルやローズなどのハードウッドを23サンプル，その他22サンプルである。各種スプルースとして，Japanese Spruceというものもあり，興味をひく。
特に振動特性として重要と思われるのは，密度，ヤング率，減衰係数であるが，各種木材はそれらの数値が異なり，また音響はそれらの数値が複合要因となるため，単純な比較がしにくい。そこで，氏はラウドネス指数Lと言うものを用いている。その定義は，
L = R∥R⊥ / (δ∥δ⊥)
である。ここで，R=C/ρとして輻射比(Radiation Ratio)と呼ぶ。ここで，Cは音速[m/s]，ρは密度[kg/m3]，δは低周波での対数減衰（測定容易としているが具体的方法は明記されていない）という。Rやδに付く∥,⊥の記号はそれぞれ，木目に平行方向，垂直方向を表す。この指数Lは，大まかに言って響きの強さ・鳴りやすさを表すようだ。
この指数Lを用いて各種スプルースを評価すると，最も大きな値は1960年産のEngelmann Spruceの49000である。ついでノルウェー産のEuropean Spruceの47000，キルン・ドライのSitka Spruceの43000，1920年産のRed Spruceの41000などがつづく。同じ種類の材でも，4000とか言うものもある。同じ樹種と年代でも，重くてヤング率の低い個体のようである。楽器にしてもおそらく鳴りの悪い楽器となるだろう。製作界では常識事項なのだろうが，産地や品種の差より，木地の選択の方が遥かに重要ということだろう。
サイドやバックに使う，メープルやローズも同様にこの指数Lが算出されている。総じて，メープルが低く，インディアンやブラジリアン・ローズが高い。メープルは多くの種類があり，サンプル数が16でL=4200～12000。インディアンが4サンプルで木目の角度の違いなどがあり，L=7000～23000。残念ながら，ブラジリアンは1サンプルのみでL=18000。平均値ではブラジリアンが勝るが，インディアンのほうにも数値の高いものがある。この辺が，「質のよいローズはハカランダに勝る」というデータなのだろう。（つづく）
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