专利名称：弦乐器共鸣箱结构体的制作方法
技术领域：
本发明有关构成弦乐器共鸣箱的多层结构体。
背景技术：
在例如吉他等弦乐器中，现在一直使用胶合板作为共鸣箱的构成材料。这可以说是为了应付作为材料的木材资源枯竭引起的成本上升，并不是基于音响学上的优化之选择。特别是具有实心共鸣箱的电子吉他，它属于利用包含颜料在内的涂膜对整个共鸣箱进行喷涂的类型，由于木纹不如利用透明漆等对共鸣箱进行喷涂的类型明显，所以比较容易使用胶合板。此外，有人对胶合板或者合成木材的结构进行了研究，例如特开平8-72025号作为木质板材及其制造方法，公布了把具有相互不同底色的2种以上的多个木质片在木材横截面方向以及/或者末端方向进行合成粘结的构成。但是，该发明目的是发挥木材具有的厚重感及质感的同时，以得到富于变化的色彩区分花纹，既非其上也非其下。
另一方面，特开2004-58416号是有关乐器用木质材料的制造方法以及利用该制造方法所得到的乐器用木质材料等的发明，它具有把多个木材单片板喷涂或者浸渍树脂，使纤维方向一定并一致地积层，热压粘结以得到积层体的第1积层工序，以及把所得到的积层体沿着纤维方向在与积层面垂直方向以一定角度进行切割以得到积层单片板，在所得到的积层单片板上喷涂或浸渍树脂，使纤维方向一定并一致地积层，热压粘结以得到第2积层体的第2积层工序，在第1以及/或者第2积层工序中，在0.8～1.4g/m3的范围内调整积层体的密度。0.8g/m3密度是青冈栎类的坚硬重的木材的密度，1.4g/m3密度与煤的密度相匹敌。该发明提供的是具有与单簧管等所使用的西番莲(granadilla)、玫瑰木等天然乐器用木材极为相似的振动特性的乐器用木质材料，以便能够得到以下的效果，即制作的乐器的音质好，固体差少，超前时间短，提高有效使用率，外观设计自由度高。
由此，此前提案的乐器用木质材料的发明是以保存天然木材树种为发端的，可以说是在于努力开发它们的替代材料。归根结底，由于其目的是提供替代材料，所以并不一定是从与乐器具有的结构功能等的关系角度进行开发，在这个意义上应该说是单纯的材料置换、或者置换用材料的开发。对此，本发明的发明人基于具有胶合板结构及合成材料结构的乐器用木质材料应该尽可能地适合使用它的乐器的音响学特性这一理念，进行研究和开发，完成了本发明。
专利文献1特开平8-72025号专利文献2特开2004-58416号发明内容发明需要解决的课题本发明出于上述考虑而进行的，其课题在于比现有实心吉他(solidguitar)、实心低音吉他等其他弦乐器类更加提高音响性能，以便可以更加扩大音乐演奏表现的可能性。此外，本发明的其他课题是提供可具备适合弦乐器种类的音响性能的共鸣箱结构体。
解决课题的手段为了解决上述课题，本发明采用了以下的手段，在根据共鸣箱上绑紧的弦的振动以生成乐音的弦乐器上，共鸣箱，以表面板、背面板以及夹在表面板和背面板之间的中间板的三层结构为基本，表面板和背面板由为使木纹方向成为板面方向而下料的单片板制成，中间板进行下料，以便用横截面接触表面板和背面板，把中间板以横截面粘合在表面板和背面板上。参照
图1。
本发明相关的弦乐器共鸣箱结构体是为根据弦的振动以生成乐音的手段。传到木材上的振动的传递速度因木材组织的结构而变化，沿木纹的方向和与木纹交叉的方向约有4比1之差，即木纹方向比交叉方向传递约快4倍。
另一方面，虽然弦振动从共鸣箱表面传播到背面，但是首先弹弦的话，弦的振动介于琴马及拾音器传递到共鸣箱表面，进而经过共鸣箱中间部到达表面。然后，达到背面的振动反射再次通过中间部达到表面。而且它反复进行。由这些现象可以认为，由于现有的共鸣箱材料结构均匀，所以在表面和背面之间传递的振动的传播速度只取决于材质。
因此，在本发明中，以表面板11、背面板12以及夹在表面板11和背面板12之间的中间板13的三层结构为基本，形成共鸣箱结构体10。表面板和背面板是为使木纹方向为板面方向而进行下料，它们之间三明治式夹着为使木材横截面与表面板和背面板接触而下料的中间板。参照图2及图3，表面板和背面板由单片板制成。所谓该单片板虽然并不是指胶合板，但是可以认为是合成材料。这里，胶合板是指木材薄片用粘合剂粘合而成，相邻的层的木片的木纹相互垂直交叉，合成材料是指用粘合剂把2个以上木材粘合而成，所有木材的木纹几乎都是平行。
构成共鸣箱的表面板和背面板可以分木纹方向一致的情况，垂直的情况，或者非上述两者的情况这三种类型处理。此外，表面板和背面板还可以分木纹方向朝向共鸣箱长度方向(或者颈状部的长度方向)的情况，与长度方向垂直的情况，以及非上述两者的情况这三种类型处理。图2及图3的例子属于表面板和背面板的木纹方向一致的共鸣箱结构体。本发明的共鸣箱结构体可以使用各种合成板作为用单片板形成的表面板和背面板，中间板由于可以使用利用木材横截面接触表面板和背面板的、以前多扔掉的称为木屑或者木材横截面材料的端头料，所以还有助于有效利用木材资源。
图1所示的是木材断面各部分名称和木材的下料，我们知道，大多数情况下，被记述为木板纹理和直木纹的木纹方向作为木材表面进行下料，从而发生不能作为木材使用的端头料而浪费。然而在本发明中可以把该端头料作为中间板使用。此外，本发明虽然以表面板、背面板及中间板的三层结构为基本，但是由于也可以形成共有背面板或表面板地重叠2组该三层结构，组成五层结构的共鸣箱，所以可以得到三层以上的结构。
发明的效果本发明由于如上所述构成且作用，所以基于弦的振动而传递的振动输入可以利用以表面板和背面板及三明治式夹在它们之间的中间板的三层结构为基本的共鸣箱结构进行音响处理，故具有以下效果1)发音即响应性好；2)音乐清晰达到表面而清澈悦耳，即所谓的脱音性好；3)残响长(维持长)；4)力度范围宽广，音响性能提高，可以扩大音乐表现的可能性。因此，通过适用于实心吉他等弦乐器，在可以具备适合于它们的音响性能方面奏效。
附图简单说明图1是为说明本发明相关共鸣箱结构体所使用的木材而对木材断面各部分名称和下料进行记述的说明图。
图2是表示构成本发明相关共鸣箱结构体的木材结构1例的分解立体图。
图3是表示相同本发明相关共鸣箱结构体1例的立体图。
图4是表示相同本发明相关实心吉他用共鸣箱结构体1例的立体图。
图5是表示相同本发明相关实心低音吉他用共鸣箱结构体1例的立体图。
图6是表示相同本发明相关实心弓形顶吉他用共鸣箱结构体1例的立体图。
图7是表示相同本发明相关实心吉他用共鸣箱结构体1例的立体图。
符号说明10、20、30、40、50共鸣箱结构体
11、21、31、41、51表面板12、22、32、42、52背面板13、23、33、43、53中间板24、34、44、54凹部25、35、45、55安装槽具体实施方式
根据以下图示的实施形态详细说明本发明。图4是实心吉他共鸣箱结构体20的示例。共鸣箱由以表面板21、背面板22以及夹在它们之间的中间板23构成，表面板21和背面板22都由单片板制成，使它们的木纹方向一致，并在中间板23的木材横截面与表面板21和背面板22接触的状态下使用粘合剂粘合，并且它们的木纹方向朝向共鸣箱的长度方向。共鸣箱结构体20的构成材料，表面板21比背面板22厚，中间板23比表面板21还要厚。在共鸣箱结构体20的表面板侧形成了多个贯穿表面板21及中间板23并在背面板22处终止的凹部24，以安装琴马及拾音器等。
图5是实心低音吉他共鸣箱结构体30的例子，与上述图4的例子一样，对表面板31和背面板32及中间板33进行下料并粘结成一体，做成三层结构。此外，在表面板侧以同样目的设置了多个凹部34。图6是弓形顶吉他的共鸣箱结构体40的例子，它也是把用上述相同方法进行下料的表面板41和背面板42及中间板43粘结成一体，做成三层结构。在图5及图6的例子中，表面板31、41和背面板32、42及中间板33、43的厚度以及木纹方向与图4的情况相同。
这些图3、图4及图5的三个例子所示的三层结构的共鸣箱结构体20、30、40可以认为由横截面木材组成的中间板23、33、43部分发挥了与原声吉他空心部分相同的共鸣效果。此外，在这些共鸣箱结构体20、30、40中，颈状部的安装槽25、35、45分别形成达到图4和图5的例子中中间板23、33中途的深度，以及图6的例子中背面板附近的深度。该安装槽25、35、45是把弦的振动与琴马、拾音器一起传递到共鸣箱结构体20、30、40上的传递口之一。
图7是2组表面板51和背面板52及中间板53的三层结构共有相当于背面板的板52而重叠，组成五层结构的共鸣箱结构体50的例子。在该例子中，琴马等用的凹部54止于到上部中间板53为止的较浅位置上，与它不同电子部件安装用空洞56终止于下面的表面板51。55表示颈状部的安装槽。
以下就不同木材种类和板厚的实施例1～7进行说明。表面板和背面板使用的木材是桤木和椴木，中间板使用的木材是桤木、椴木及龙番眼，就比重大小对音色的影响进行了试验，龙番眼(matoa)的比重最大，依次顺序为桤木和椴木。再有，实施例1～7以及对它们的评价等总结在附表中。
实施例1表面板的板厚为11.5mm，背面板的板厚为7mm，中间板的板厚为26.5mm，表面板和背面板使用中等比重的桤木，中间板使用小比重的椴木，通过使用木材用粘合剂加压粘结形成一体化的图4的三层结构的共鸣箱结构体，把它进行外形加工和喷涂，同时安装必要的部件，制作了厚度为45mm的实心吉他。
实施例2表面板、背面板和中间板的板厚与实施例1相同，另一方面，木材全部使用小比重的椴木，与实施例1一样制作了图4的实心吉他。
实施例3表面板、背面板和中间板的板厚与实施例1相同，另一方面，木材全部使用中等比重的桤木，与实施例1一样制作了图4的实心吉他。
实施例4表面板、背面板的板厚做成11.5mm，中间板的板厚做成22mm，表面板和背面板的木材使用桤木，中间板使用大比重的龙番眼，与实施例1一样制作了厚度为45mm图4的实心吉他。
实施例5表面板和背面板的板厚与实施例3相同为11.5mm、7mm，中间板的板厚比实施例3薄10％多为23.5mm，木材与实施例3相同使用桤木，与实施例1一样制作了如图5所示的厚度为42mm的实心低音吉他。
实施例6表面板的板厚为11.5mm，表面侧中间板的板厚为10.5mm，中央背面板的板厚为5.5mm，背面侧中间板的板厚为10.5mm，背面板的板厚为7.0mm，全部使用桤木，制作了与图7相同具有五层结构的厚度为45mm的实心吉他。
实施例7表面侧中间板和背面侧中间板的板厚都是9.5mm，中央背面板的板厚为4.5mm，各减去了1mm，其他与实施例6相同，并全部使用桤木，制作了与图7相同具有五层结构的厚度为42mm的实心吉他。
评价比重小的椴木用于中间板的实施例1及实施例2与现有的实心吉他比较，在发音、维持性、音乐清澈性、力度范围这四个方面确认得到了显著改善。使用了比重更大的桤木的实施例3在上述四个方面都比实施例1、2进一步提高，使用具有最大比重的龙番眼木材的实施例4在所有实施例中结果最佳。具备三层结构的实施例4的实心低音吉他也很好，此外五层机构的实施例6和7虽然比现有的实心吉他和实心低音吉他有明显的改善，但是其他的三层结构的吉他性能更高。再有，假设现有的实心吉他中属于高品质的吉他的音响性能为3，并用五级评价表示实施例1～5的话，那么以上实施例全部在4级以上，从这些结果发现，使用比重大的木材作为中间材料，将会呈现更加有助于改善音响性能的倾向。
附表
上述是对使用了椴木、桤木及龙番眼等各种木材时的实施例及性能进行的评价，可被使用的木材种类进而还有枫木、白腊木、红木等，其中使用了白腊木的例子极其地发挥了优异的音响性能，但是由于实验数据不足，故在实施例中未作记述。但是，上述枫木等木材从其比重看认为作为中间材料使用比较有用，除此之外，除了胡桃木、玫瑰木等之外，还可使用其他许多乐器用木材。实心吉他等的弦乐器形状及尺寸几乎一定，可以根据其共鸣箱的外部尺寸确定表面板、背面板及中间板的各板厚最佳尺寸，附表的数值也可以用于该目的。由此，表面板最薄约为7mm，背面板也同样最小约为7mm，小于它的话，则表面板安装配件时，旋紧固定的强度不够，同时表面板和背面板都难以防止裂纹和翘曲。此外，为了获得所期望的音响性能，已经说明了中间板使用集中比重比较大的材质的重要性，但是对于三层结构而言，中间板的厚度最好在整个厚度的约1/3以上。中间板的板厚不足的话，有可能使本发明的音响效果变得不充分。
权利要求
1.一种共鸣箱结构体，其特征在于，在根据共鸣箱上绑紧的弦的振动以生成乐音的弦乐器上，共鸣箱，以表面板、背面板以及夹在表面板和背面板之间的中间板的三层结构为基本，表面板和背面板由为使木纹方向成为板面方向而下料的单片板制成，中间板进行下料，以便用横截面接触表面板和背面板，把中间板以横截面粘合在表面板和背面板上。
2.如权利要求1所述的共鸣箱结构体，其中，共鸣箱表面板和背面板的木纹方向一致，并且其木纹方向朝向共鸣箱的长度方向。
3.如权利要求1或者2所述的共鸣箱结构体，其中，2组表面板和背面板及中间板的三层结构共有背面板或表面板而重叠，组成五层结构。
4.如权利要求1所述的共鸣箱结构体，其中，在三层结构中，中间板具有整个厚度的约1/3以上的厚度。
全文摘要
本发明的课题是比现有实心吉他、实心低音吉他等其他弦乐器类更加提高音响性能，更加扩大音乐演奏表现的可能性，此外，还具备适合弦乐器种类的音响性能。解决手段是在根据共鸣箱上绑紧的弦的振动以生成乐音的弦乐器上，以表面板(21)、背面板(22)以及夹在表面板和背面板之间的中间板(23)的三层结构为基本构成共鸣箱，表面板(21)和背面板(22)由为使木纹方向成为板面方向而下料的单片板制成，中间板(23)进行下料，以便用横截面接触表面板(21)和背面板(22)，利用表面板(21)和背面板(22)粘合中间板(23)横截面以构成共鸣箱结构体(20)。
文档编号G10H1/32GK1707604SQ200510078010
公开日2005年12月14日 申请日期2005年6月10日 优先权日2004年6月11日
发明者巢山正弘 申请人:东海乐器制造株式会社