オリジナルギター３：強制振動テスト４ トップ100時間後

 

1日平均17時間合計103.6時間行ったところで、周波数特性を測定しました。周波数特性は変わりませんが、高域が出るようになりました。

17時間後、全域のサスティーンが伸びた感じがします。

34時間後、さらに１～３弦のサスティーンが伸びました。一時的にモノポール周波数が少し下がる（T(1,1)1 107→104Hz、T(1,1)2 189→184Hz）。この理由は良く分かりません。最終的には戻っています。

68時間後、同じボリューム設定でも音量が増えてい（音が大きくなってい）ます。また、音の詰まりがなくなっています。ギターの箱が良く鳴るようになっています。103.6時間後、上図（前後のcross-low比較）でも分かるように、高域の倍音成分が上がっている。

巷でいわれるように、音のバランスがとれて、高音のサスティーンが伸びました。

強制振動テストで気になった、

・ヘルムホルツ周波数が107Hzだが、G＃（104Hz）が詰まり気味。

・トップモノポール周波数は189Hz。F-F#/Gb-G(175〜196Hz)、この辺りの共振が激しく、基音が直ぐに落ちる。

については、完全には無くなりませんが、少し緩和された感じがします。全域のサスティーンが伸びたので、

・G＃（104Hz）が詰まり気味なのはほぼ無くなりました。

・G（196Hz）の共振（弦を弾いた反応（ボッという音））は無くなりました。F-F#(175-184Hz)についても、完全に無くなったわけではありませんが、直ぐに落ちてしまうことは無くなりました。これは、木材の特性tanδが小さくなり、サスティーンが伸びるのと同じようにtanδ（粘性を弾性で割ったもの）が振動時間の増加につれて、共振の幅が狭くなった（尖り具合増した）為と考えられます。

次に、バックについても強制振動テストを行います。

オリジナルギター３：強制振動テスト３ 開始

 

 さて、オリジナルギター3は完成してからあまり弾いていません。何故、いまさら強制振動テストを行うか、Org.#3の現状をまとめておきます。

まず、

・ヘルムホルツ周波数を調整していたトルナボスを外す。

・トップモノポール周波数を調整していたブリッジピンを軽量（真鍮ピン２本をプラスティック）に戻します。

現状の周波数特性を取っておきます。特に気になるのは、

・ヘルムホルツ周波数が107Hzだが、G＃（104Hz）が詰まり気味。

・トップモノポール周波数は189Hz。F-F#/Gb-G(175〜196Hz)、この辺りの共振が激しく、基音が直ぐに落ちてしまいます。

この２つの対策を行います。直接的には共振を抑える方向を考えたいのですが、それは出力を抑える方向になるので、その前に全体の出力を上げる（高域を上げ、全体のバランスをとる）対策をしたいと考えています。

振動を与えるには、伝振動スピーカーピタっとスピーカーを使います。これ自体は電池駆動のものでしたが、長時間駆動させるためUSBから電源を取れるように改造しました。また、吸盤がついているのですが、これでは音が伝わりにくいため直接両面テープで貼り付けます。（後で剥がしやすくするため、マスキングテープを貼っておきます。）これに音源をつなげてギターの本体をスピーカーボックスとして鳴らします。音の大きさは近くで聞いていて少し大きい程度にします。

オリジナルギター３：強制振動テスト２ 巷のうわさ

巷ではどのようなことが行われているか、ネット上でアコギの強制振動テストを調べてみると、

アコギを強制的に振動させると鳴りが良くなるのか？

弾き込み加速装置 「ToneRite 」でギターの音が良くなるのか？

強制振動でデットポイント消える？

僕の見つけたギターエージングマシン

ギターのエイジング≒ヴィンテージギター

名器養成ギブス！？　振動スピーカー

等がありました。

やり方としては、

１．ToneRite

初期の使用時には72時間から140時間で効果が現れ始めるそうです。

２．振動スピーカー

を使って振動を与えて効果を見ています。この下のものが私の使っているものと同じです（今は廃番になっています）。

総じて「音のバランスが良くなった」ということが言われています。デッドポイントがなくなって音が良くなるという記事もありますが、高域のサスティーンが良くなり、倍音が出たおかげでそのように聞こえるのではないかと思います。ミッシングファンダメンタルの影響もあると思います。

 

 

オリジナルギター３：強制振動テスト１ 今までのまとめ

完成後、一年近く経っているオリジナルギター３に強制振動テストを行います。

今までの振動テスト結果をまとめると、

・強制的に振動を与えることによって、木材の特性tanδが小さくなり、サスティーンが伸びるようになります。これは確実ですが、時間がたつとその影響が少し戻ることも分かっています。

・振動の与え方は、弦を張った状態で、トップ、バックは何も触れさせないで、伝振動スピーカー（ピタっとスピーカー（ブルー））を付けてギターがスピーカーとして機能するような大きな音で行います。曲はなんでも良いと思います。

・部屋で昼間活動している時間以外は鳴らし続けます。テスト時間の目安は、トップ、バックとも100時間です。YAMAHA FG-200Jでは400時間、オリジナルギター１，２では100時間行いました。

・ FG-200Jは合板なのか芳しい結果は得られませんでした。オリジナルギター１，２ではサスティーンが良くなりました。オリジナルギター２では、ヘルムホルツ周波数97.5Hzは変化しないが、G（98Hz）にサスティーンがあるように聞こえるようになりました。これは、3倍波である294Hzのサスティーンが良くなったためで、97.5Hzが変化したわけではありません。ミッシングファンダメンタルの影響でしょう。

＊ピタっとスピーカーは、廃番になっています。同じようなものはネットでは見つかりませんでした。

 

オリジナルギター４ バック５：ブレースレイアウト作図

・中心線に垂直にネック・ボディ接続線（14フレット）を引く。

・その基準線から、トランスバースブレース端（82-90mm）、第2ブレース端（192-200mm）、第3ブレース中心(336±4mm)を引く。

・中心線の第3ブレース幅方向に100mm離れた位置から縦に77mmのポイントと中心とで斜め線を引く。

・これがラディウスブレースの中心線になる。角度にして50°。

・中心から50mm、長さ100mm　計４つ　がラディウスブレースの位置になる。

オリジナルギター４ トップ６：ブレースレイアウト作図

・ブックマッチしたラインを中心線にして、垂直にネック・ボディ接続線（14フレット位置）を引く。

・その基準線から、トランスバースブレース位置（100mm）、サウンドホール中心（150mm）、サドル位置(285.3mm)を引く。

・Xブレース中心（240mm）、サウンドホール中心位置から幅方向に98mmのポイントを結んだ斜め線を引く。さらにこの線に平行に8mm幅の線を引く。Xブレースの角度は95°。

・Xブレースの取り付け位置が決まったら、その線を基準に、トーンブレース位置、フィンガーブレース位置を決める。

・Xブレース中心（240mm）から60mmにフィンガーブレース、117mmに第2フィンガーブレースに位置を決め、Xブレースに平行に線を引く。

・トーンブレースは、斜め2本のマーチンタイプからダイポールを上下左右均等に作るためにダブルXにする。

・Xブレースの中心から100mmに位置を決め、中心線のxxxmmにXブレースと平行に線を引く。

・サウンドホールの周り、4mm離れて補強材の位置の線を引く。

これでダブルXのブレース位置が決まりました。

 

オリジナルギター４ ボイシング２：バック板単体のボイシング

バックプレートだけ、ブレースなし（外形加工後）でタッピング周波数を測定します。

 

アッパーボウト中心端を親指と人差し指で挟み、ローボウトの中心を叩きます。アッパーボウトを斜めに持ったり、ロワーボウトを持ったりすると特性が変わるので注意します。

縦方向の剛性を示すモードの一番低い周波数は、バックプレート自体の剛性によって決まります。

TomMillerはこの振動周波数は43 Hzにするといっています。Mark Blanchardは、バックの正しい厚さを決定するための周波数を110〜120Hzの範囲にするといっています。

 

結果、Mark Blanchardの基準と同じくらい、TomMillerの基準よりやや厚目にできています。

 

このオリジナルギターのデータは、クラドニではないので、同じモードを表しているとは限りません。念のため。

オリジナルギター４ バック４：厚さ調整

厚さ調整は埃がでるので、電動サンダーを使って外で行うのですが、ここ数日は猛暑のため、外での作業は無理です。よって、冷房の効いた部屋で、掃除機で粉塵を吸い取りながら、サンディングペーパー#80を使って行うことにします。

現在2.8mmを2.2mm（余裕を見て2.3～2.4mm）にします。0.5mmをサンディングペーパーで削るのはかなり大変です。3時間くらいかかりました。汗だくです。

この後、タッピング周波数を測定します。

オリジナルギター１：弦高の変化

オリジナルギター１を日々弾いている中でどの程度弦高が動くかデータを取ってみました。

完成後、3年経っています。

普段はダッダリオカスタムライト（コーティング）を使っており、1:15のチューナーを１回転半緩めて保管して、使う前にチューニング、２時間後に引き始めます。

２時間後というのは、チューニング直後と２時間後では”鳴り”が違うからです。おそらく弦の張力でトップ（ロワーボウト）に張りができてサスティーンが良くなるのだと思います。

結論から言うと日々の中での弦高の動く範囲は0.1mm程度でした。

弦を緩めないで置くと、2日でチューニングがずれなくなるので、安定したと考えられます。

3、４日目もチューニングがずれなかったので、弦高測定をすると12フレットで6弦側2.0mm、1弦側で1.6ｍｍでした。

この時点で、通常通り１回転半緩めて４日置きました。

チューニングして弦を張って２時間後1.95mm 1.5mmでした。

弦を4日間張りっぱなしにしてもこの程度なので、毎日緩めて置けばほぼ変化はないと思われます。

弦高測定には、「弦高診断」とダッダリオ製のルーラーを使いました。0.1mmを目視で測るわけですから、2つの方法を併用しました。

P.S.弦高診断は、ここから購入できるようです。

オリジナルギター４ ネック９：外形粗削り その２

昨日の続きです。

幅は両方とも4mmの余裕を持たせています。

今回はフェンダータイプのネック構造なのでヒールレスです。

ボディに取り付ける部分の厚さを25mmにしました。

これに11mm厚の板を接着してボディと接続します。

これで外形が切り出されました。

オリジナルギター４ ネック８：外形粗削り その１

ネックは４つの部分に分けて、余分な部分を削ぎ落します。

ネック関連の寸法を再確認しておきます。ネック厚は完成時で15～17mmの厚さです。これにフィンガーボードの厚さ5.5mmが加わります。

ヘッド部の厚さは19mmのまま、先端を2mmの余裕を残して円形に削ります。

フレットボード部への繋ぎ部は、丸棒にサンディングペーパーで削ります。

裏側も丸棒を使い、繋ぎ部分を滑らかにしておきます。

フレットボード部の厚さは、鋸とシントー のこヤスリ L E2101を使って、0フレットで18mm、ボディ接続部分で20mmに均します。出来上がりに対して3mmの余裕を見ます。この作業は、冷房が効いている部屋でも汗だくになります。

明日に続きます。

オリジナルギター４ サイド２：テールブロック切り出し

サイド（ボディ）のテール部分の厚さは96mmなので余裕を見て100mm、幅50mm、厚さ20mmのマホガニー角材からテールブロックを切り出します。

ライニングとの厚さ（7mm）の連続性を考えて、上下の厚さは10ｍｍにしておきます。

サイドとの貼り付け面は接着前にRをつけますが、厚さを含む微調整はサイドブックマッチ後に行います。

 

オリジナルギター４ ボイシング１：トップ板単体のボイシング

トッププレートだけ（ブレースなし（外形加工後、ロゼッタ、サウンドホール加工前））でタッピング周波数を測定します。

タッピングポイントは左のように中心を持ちますが、右のような位置で持つと、共振周波数が少し低くなり、節となる位置が違うので、共振周波数の数が多くなります。

厚さ調整する前（2.7mm）に測定してみました。

最も低いロング周波数で厚さを調整します。今回、オリジナルギター４は60Hzで、右のように持つと55Hzでした。

Mark Blanchardは71Hz、Tom Millerはロング振動周波数を52 Hzまで薄くするといっています。オリジナルギター２は54Hz、オリジナルギター３は65Hzでした。

厚さを調整後（2.5mm）は、左のように中心を持つと55Hz、右では54Hzでした。

これより高次の周波数は、その形を見ないと判断はできません。Mark BlanchardはChladniのパターンとタッピングによる周波数ピークとの相関を100台近いデータをとって、どのパターンの板が良い音を出すかを見極めているそうです。

オリジナルギター４ トップ５：厚さ調整

2.7mmで購入したトップを2.5mmに＃120でサンディングします 。その前後で、タッピング周波数を測定しました。木材が購入後15年経っているので、古くなっているせいかタイトボンドの染み込みが強く、痕が残り易くなっています。

 

オリジナルギター４ ネック７：カーボンロッド溝追加工＆カット

カーボンファイバーロッドは480mmあるので、ネック全体に通すようにヘッド部分にも食い込ませるように溝を追加工しました。

480Ｘ9.5Ｘ3.2mmのカーボンファイバーロッドを長さを450mmに切断します。

ペグ・チューナーの穴がナットから40mmの位置にあるので、30mmまでで止めます。右側は削り過ぎました。ヘッドは14°の角度が付いているので、ロッドも斜めにカットします。カーボンファイバーロッドは硬いので金属鋸で切ります。

 

オリジナルギター４ フィンガーボード４：外形整形と補修粉の収集

サンディングバーで側面を整えます。この時に出る粉をとっておいて、フレット打ちの後の隙間を埋めるために使います。

オリジナルギター４ フィンガーボード３：外形粗削り

フレット溝の深さを確認して、3mmに満たない部分を追加工します。

次に周囲2mmの余裕を見て、外形加工します。鋸の最後の端はチッピングしやすいので、逆方向から少し切れ目を入れておくと裂けません。

 

このホンジュラスローズウッドは硬いです。いつものエボニーも硬いのですが、脆いので加工がしやすいですが、脆くないので加工には苦労します。

 

オリジナルギター４ フィンガーボード２：フレット溝切り

ｍiterboxにフィンガーボードをセットします。

フレットボードとの間にマスキングテープを貼ってから両面テープを貼ります。そうしないとmiterboxから溝を切った後フィンガーボードを剥がすときに苦労します。

フィンガーボードの厚みは5.5mm（実測5.7mm）。これは購入時に厚さを指定しています。フィンガーボード表面の曲率で1mm程度はなくなるので、フレット溝の深さは3mm確保します。ｍiterboxにセットした後の鋸は、溝を切るというより、前後に鋸の歯を動かしてフィンガーボード表面に刃で線を引くようにして切っていくとスムーズに切れます。フレット数は20。これに0フレットを追加します。

完成！

実はこの作業は結構力がいります。しっかりと台に固定する必要があります。特にフィンガーボードに使う板は硬いので、それを深さ3mm以上平行に20フレット分切るのは大変です。間違いなく汗だくになります。

P.S.Fret Slotting Miter Box、今調べたら¥45,638（日本製鋸付き）もしています。

 

オリジナルギター４ フィンガーボード１：寸法書き

フィンガーボードは全体の色バランスを考えて、エボニーからホンジュラスローズウッドに替えました。厚さは5.5mmにカット済みです。フレット溝を切る基準面もしっかりと直角が出ているので、そのまま使用します。

その基準面を使って、スコヤでナット位置、フレットボード端、0フレット位置、14フレット位置（＝ボディ端）、フレットボードエンドに線を入れます。

幅60mmに縦線を入れます。さらに中心線を入れます。

0フレットは44mmで中心線から左右22mm、14フレット位置は56mmで中心線から左右28mmを結びます。これが外形線になります。余裕を2mmみてカット線を入れます。長さ方向は5mm余裕を見てカットします。

フレット溝を削るには基準線が必要なので、フレット溝入り後に外形カットします。

ｍiterboxにセットするために幅70mm以下にしておきます。

オリジナルギター４ サイド１：外形粗切り出し

厚さ調整をする前に、木取りを行います。木目が同じように流れるように上下左右を決めます。決めたら後で迷わないように矢印を付けておきます。

テールエンドにはパッチを付けないので、木目がそのまま出ますが、マホガニーは木目がはっきりとはないので、ローズウッドほど慎重に合わせる必要はありません。

外形に余裕をもって、幅方向96mmに対して110mm、長さ方向750ｍｍに対して780mmを切り出します。線は白鉛筆の方が見やすいです。

 

オリジナルギター４ バック３：外形加工

外形を書き、周囲１５ｍｍをカットしていきますが、ポイントはウエストにΦ10の穴を開けておくことです。手動の鋸でカットするので鋭角の部分はうまくカットできないので、木目に沿って裂けないようにストッパーの穴を開けておきます。

外周をカットしました。アッパーボウト、ロワーボウトの木目と平行になる部分は木目に沿って強度が弱いので裂けないように注意します。

端材はヘッドの板が取れますが、マホガニーは色が薄いのでネックベースと同じでコントラストが付きにくいので、デザイン的にはイマイチです。

 

オリジナルギター４ バック２：ブックマッチ

やることはトップのブックマッチと同じです。ホンジュラスマホガニーBM ランクAですが、品質が良く縦筋がきれいです。入手した段階で貼り合わせ面もほぼ隙間なくできていたので、数回サンディング調整して貼り付けました。一昼夜おきます。

オリジナルギター４ トップ４：外形加工

トップ板には中心から80mmのところに150mmの長さで筋が入っていたため、これを避けた板取りをしました。中央の節はサウンドホールとロゼッタで隠れます。

外形線の周囲15mmを切り出しました。上にある25mm幅のストリップは、後でバックのセンターに貼るマリッジストリップとして利用します。ポイントはウエスト部分にΦ10の穴を開けておくことです。切り込みのストッパーになり、楽に加工ができます。

オリジナルギター４ トップ３：ブックマッチ

温湿度27℃ 44%RH　接着には50%以下が推奨です。

２枚の板のブックマッチ面を観音開きの方向に合わせて、同時にサンディングします。こうすることで、多少斜めになったとしても、ブックマッチ時には、ずれないようにできます。トップ材の下にはベニヤ板にサンドペーパーを貼り付けたサンディングバーを置いて、その上を動かして削ります。よく鉋を使ったやり方が紹介されていますが、なかなか隙間が埋まらないので、この方法の方が簡単です。

接着面を合わせても光が入らないようになるまで隙間は極力なくします。

タイトボンドで接着します。合わせるところにクッキングペーパーを敷くと周りとくっつきません。一昼夜おきます。

 

オリジナルギター４ トップ２：木材選定

トップ材の木取り（木のどの部分を使うかを決める）と共に各木材の色バランスを確認しました。

トップ板には中心から80mmのところに150mmの長さで筋が入っています。ルーペで見ると茶色の筋が年輪の間に確認できます。おそらく成長時の不具合で筋が入ったと思われます。これを避けるため、本来は目の詰まった方を中心に持ってくるのですが、目の開いた（年輪の間隔が広い）方をブックマッチします。また、年輪が曲がった部分があるのですが、これはサウンドホールで隠れるのでOKです。

使用する材料を並べてみました。フィンガーボードはエボニーと決めていたのですが、ブリッジをインディアンローズウッドにすると茶色いモノ（ストックからホンジュラスローズウッドを探しました）の方がバランスよく見えます。となるとロゼッタも黒でないモノが良いかもしれません。ロゼッタは再考します。

オリジナルギター４ ネック６：外形粗加工

トラスロッド、カーボンファイバーロッドの溝切が終えたら、外形を粗加工します。両幅ナット幅44mm ネックエンド60mmの線を引き、その外側4mmを粗削りします。次にヘッド外形＋4mmで粗削ります。さらにヘッド根元を落とします。

ヘッド厚さを19mmにします。

フレットボード部は、20mmの厚さにします。ボディに入り込む部分はそのまま残します。

オリジナルギター４ ネック５：カーボンファイバーロッド溝切

ネック補強用にカーボンファイバーロッド（480Ｘ9.5Ｘ3.2mm）を埋め込むため、Dreamel 650（Φ3.2のビット）を使用して、トラスロッドの両脇に溝切りを行います。深さ9.5ｍｍの溝を深さ3.2mmx3回に分けて行います。

トラスロッドの時と同じように、まず、ルーター治具を一番締めた状態でビットの長さを9.5mmになるように合わせます。最後に9.5mmの深さを掘るのはこの状態です。1回目は、このビットを3.2mmにして、両方のネジを締めます。ネジは手で締めただけでは、削る時の振動で緩むのでペンチで固く締めることが重要です。2回目は、6.4mm、3回目は9.5mmにして、削ります。

オリジナルギター４ ネック４：トラスロッド溝切

Dreamel 654（Φ6.4のビット）を使って、溝切を行います。ドレメルルーターはパワーがないので幅12mmｘ深さ10mmの溝を深さ3.3mmx3回、幅方向に2回、合計6回に分けて行います。

まず、ルーター治具を一番締まった状態でビットの長さを10mmになるように合わせます。最後に10mmの深さを掘るにはこの状態です。

1回目は、このビットの高さを3.3mmにして、両方のネジを締めます。ネジは手で締めただけでは、削る時の振動で緩むのでペンチで固く締めることが重要です。2回目は、6.6mm、3回目は10mmにして、削ります。まず、右側を6.4mm幅の溝を削り、左側5.6mm残った幅を順に削っていきます。

全体的に0.5mm幅方向が広くなってしまいましたが、高さはちょうどです。

オリジナルギター４ 不足部品の購入

・ライニング(リバース) No.SP-11Re

ライニングは、Solid Liningsを考えましたが、良い木材が見つからなかったのと作り込みが大変そうなので、今回はトップ側だけブレース接続の割れをなくすためにリバース品を購入します。

・カーボンファイバーロッド　CF-10

今回もネックはボディまで入るスルーネックなので、それに合わせて、補強材としてサイズ480Ｘ9.5Ｘ3.2mmのものを2本購入しました。

後は、トップ材のトリファイド処理されたものを考えています。

オリジナルギター４ バック１：使用する木材と厚さ決定

ホンジュラスマホガニーBM ランクAで、2021/2に16,500円で購入しました。ホンジュラスマホガニーも手に入り難くなりました。ランクＡといってもまあまあの木目だと思います。

今回は、collings 00-1 14Fのような軽い音を目指します。

Gore&Giletの本に載っていたトーンウッド（板）の共振周波数から剛性を判断する方法で厚さを決めます。このように合理的に板厚を決める方法は、他にないと思います。

ブックマッチされたフルサイズのトップパネルまたはバックパネルによって生成される周波数は低すぎて測定しにくいため、ブックマッチ前のハーフサイズのトーンウッドの振動周波数を測定して、ヤング率（弾性率：応力とひずみ）を出し、ひずみの運動方程式より、エッジがクランプされた長方形プレート（ギターボディを近似）の振動周波数を導きます。その式には、厚さの項が入っているので、逆に解いて、目標の厚さを求めます。

両ハーフ材とも目標厚は、2.2mm　という結果が出ました。

厚さはアイチ木材加工で購入時に2.8ｍｍにしました。厚さ指定した方が後で削る工数が少なくできます。

この方法では、板のサイズ、重さ、３つの振動周波数から板厚を決めます。興味のある方は、Gore &Gilet の本を購入してください。