京大、紙の原料となるシラカバでギターを試作 - 絶滅危惧樹種の代替材に

京都大学は、国内で主に紙・パルプ用のチップとして利用されているシラカバ(シラカンバ)/ダケカンバ材の音響特性を検討し、研究で得られた音響特性値に従って材を選定したソリッドギター(空洞を持たない一枚板構造のギター)を試作した。

同研究成果は、村田功二農学研究科講師、前川遥樹同修士課程学生らの研究グループによるもので、2017年3月17日～19日にかけて開催された第67回日本木材学会大会において報告され、運営委員長賞を受賞した。

楽器で使われる材「トーンウッド」として、これまでハードメイプル、マホガニー、ローズウッドといった木が使われてきた。しかし、現在これらの樹種は絶滅の危機に瀕している。ワシントン条約の規制下でこれまで使用されてきたトーンウッドが使用困難になり、代替材の模索が始まっていることを背景に、今回の研究は実施された。

同研究グループは、資源量や安定供給の可能性(成長速度)などから、シラカバ、ダケカンバ、センダンを対象材料に選定。アタックの強さ、高次周波数の低下(倍音周波数構成)、振動のしにくさ、放出音の大きさ、縦振動の減衰(内部摩擦)、たわみ振動の減衰(内部摩擦)といった6つの観点で音響特性を評価し、ハードメイプル、マホガニー、ローズウッドといった既存のトーンウッド(輸入木材)と比較した。

その結果、シラカンバ材とダケカンバ材は比較的ハードメイプルに近い特徴を持ち、センダンはマホガニーに似ていることが分かった。また、すべての対象樹種で音の減衰が大きく、サステイン(音の伸び)に劣ることが明らかになった。

このほか、センダン材は210℃で熱処理することにより、高次周波数のシフトはマホガニーと同等となった。シラカバ材は160℃で熱処理することで高域の響きが改善し、210℃で処理するとサステインがハードメイプル並みに改善した。

ダケカンバ材の場合は、どちらの温度で熱処理した場合でも、鳴りをハードメイプル並みに改善できた。カンバ材は熱処理を行うことで、よりハードメイプルに近い楽器用木材として活用できる可能性を示唆する成果となった。

これらの結果より、シラカバとダケカンバの音響特性がハードメイプルに近く、トーンウッドよりやや劣る音の伸びについては熱処理で改善される可能性が示唆されたが、試作ギターは樹種本来の音色を調査するため、無処理材を用いたエレキギターを試作した。同グループは、エレキギターの音色を比較する上でトラディショナルモデルに近い形にすることが好ましいと考え、音響特性が似ているメイプル主体の材構成を考慮したストラトタイプに決定。また、ハードウェアは世界的に定評があるGotohの製品で統一している。

ちなみに、この試作ギターの試奏会が4月22日に大阪で開催される。参加無料だが要予約のため、参加希望者は同研究の詳細ページ下部のメールアドレス宛てに要問い合わせのこと。