【設計因子】

木材の音響特性に影響する主な因子は以下の通りです

・密度（比重）

・剛性（ヤング率）

・粘性（損失係数）

音の鳴りやすさ，伝わりやすさには密度と剛性が，音の収まりやすさには粘性が関連しています *1)

・音の鳴りやすさ 固有音響抵抗： R ＝ √Eρ （E : ヤング率，ρ：密度）

・音の伝わりやすさ 伝搬速度 ： c ＝ √E/ρ

・音の収まりやすさ 損失係数 ： η

剛性，粘性には異方性があるため，木取りにより特性が変化します

【木材の密度と剛性】

主な樹種の ρ：密度（比重），E：ヤング率（Gpa），R：固有音響抵抗（10^6kg/m^2s），c：伝搬速度（km/s）は以下の通りです *2)

　 　 　 　 　 　 ρ E R c

サワラ 0.34 5.9 1.4 4.2

ネズコ 0.36 6.9 1.6 4.4

スギ 0.38 7.4 1.7 4.4

トドマツ 0.4 7.8 1.8 4.4

コウヤマキ 0.42 7.8 1.8 4.3

エゾマツ 0.43 8.8 1.9 4.5

モミ 0.44 8.8 2.0 4.5

ヒノキ 0.44 8.8 2.0 4.5

ヒバ 0.45 8.8 2.0 4.4

ヒメコマツ 0.45 6.9 1.8 3.9

カラマツ 0.5 9.8 2.2 4.4

ツガ 0.5 7.8 2.0 4.0

イチイ 0.51 7.8 2.0 3.9

アカマツ 0.52 11.3 2.4 4.7

クロマツ 0.54 10.3 2.4 4.4

キリ 0.3 4.9 1.2 4.0

ドロノキ 0.42 7.4 1.8 4.2

サワグルミ 0.45 10.8 2.2 4.9

ヒロハノキハダ 0.49 7.8 2.0 4.0

ホオノキ 0.49 7.4 1.9 3.9

シナノキ 0.5 7.8 2.0 4.0

カツラ 0.5 8.3 2.0 4.1

セン 0.52 8.3 2.1 4.0

クスノキ 0.52 8.8 2.1 4.1

オニグルミ 0.53 9.3 2.2 4.2

ハンノキ 0.53 11.3 2.4 4.6

シオジ 0.53 9.3 2.2 4.2

ヤチダモ 0.55 9.3 2.3 4.1

クリ 0.6 8.8 2.3 3.8

シイノキ 0.61 9.8 2.4 4.0

ハルニレ 0.63 8.3 2.3 3.6

タブノキ 0.65 8.8 2.4 3.7

イタヤカエデ 0.65 11.8 2.8 4.3

ブナ 0.65 11.8 2.8 4.3

マカンバ 0.67 12.7 2.9 4.4

ミズナラ 0.68 9.8 2.6 3.8

ケヤキ 0.69 11.8 2.8 4.1

ニセアカシア ー 10.8　 ー ー

ミズメ 0.72 13.7 3.1 4.4

アサダ 0.73 13.2 3.1 4.3

シラカシ 0.83 13.7 3.4 4.1

アカガシ 0.87 13.7 3.5 4.0

イスノキ 0.9 　 13.7 3.5 3.9

【木材の粘性】

主な樹種の損失係数は以下の通りです *3)

樹種 樹幹 柾目 板目（いずれも 10＾-4）

キリ 62 140 150

ヒノキ 67 165 198

サワラ 65 185 188

カヤ 85 167 190

トドマツ 80 138 222

アカマツ 76 190 183

ヒメコマツ 78 148 239

ホオノキ 91 205 187

カラマツ 82 208 198

オニグルミ 92 194 204

ケヤキ 72 202 222

カツラ 92 199 218

エゾマツ 72 197 244

クロマツ 93 182 240

ツガ 95 212 212

シオジ 95 194 232

スギ 100 183 242

モミ 95 226 213

ハルニレ 81 230 228

トチノキ 96 231 214

ハリギリ 112 196 243

アサダ 84 237 240

クス 104 220 255

ハンノキ 82 248 258

イタヤカエデ 146 202 244

赤ラワン 110 221 260

マカンバ 100 255 242

ブナ 122 261 218

ヤチダモ 114 239 251

タブノキ 102 243 261

ミズナラ 110 259 250

シナノキ 105 255 268

アカガシ 95 275 270

マホガニ 140 265 260

【設計指針】

木材の音響特性を制御するには，以下の様な工夫が有効です

・鳴りやすく 密度（比重）の小さな，剛性（ヤング率）の低い樹種を選定，振動方向を板目・柾目に

・伝わりやすく 密度（比重）の小さな，剛性（ヤング率）の高い樹種を選定，振動方向を樹幹に

・収まりやすく 損失係数の大きな樹種を選定，振動方向を板目・柾目に

音響特性は湿度により変化します

これらの変化を抑えるには，塗装や化学処理などが有効です

【参考文献】

1) 矢野浩之 材料 46巻 (1997) 8号

「聴感覚と木材」

2) 林業試験場研究報告 NO.319 (1982)

「木材の性質一覧表」

3) 鈴木正治 木材学会誌 Vol.25 (1979) NO.10

「木材の内部摩擦と構造の関係について」