JP2012230729A - Insulator for audio and evaluation method thereof - Google Patents
Insulator for audio and evaluation method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012230729A JP2012230729A JP2011097606A JP2011097606A JP2012230729A JP 2012230729 A JP2012230729 A JP 2012230729A JP 2011097606 A JP2011097606 A JP 2011097606A JP 2011097606 A JP2011097606 A JP 2011097606A JP 2012230729 A JP2012230729 A JP 2012230729A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulator
- audio
- vibration
- wind
- wind chime
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
Description
本発明はオーディオ機器である、スピーカー、アンプ、ＣＤプレイヤー、アナログプレイヤー等に用いられるインシュレータ、及び、このインシュレータの評価方法に関するものである。 The present invention relates to an insulator used for an audio device such as a speaker, an amplifier, a CD player, an analog player, and the like, and a method for evaluating the insulator.
オーディオの分野においては、原音に限りなく近い音の追及が、オーディオ機器である、アンプ、スピーカー、ＣＤプレイヤー、ケーブルなどの各コンポーネンツにおいてなされてきた。アナログからデジタルの時代に移行し、様々な革新的技術が投入されたにもかかわらず、録音から再生に至る過程の技術にはまだ限界があって、人間の聴覚が知覚する程には、原音を忠実に再現できないのが現状である。オーディオ機器が原音（たとえばオーケストラの生演奏の音）に追従できない要因の一つに、振動がオーディオ機器に与える影響がある。周知のように、オーディオ機器は自ら振動を発生するとともに、外部から様々な振動の影響を受けている。アンプの場合は電源トランスの交流基本信号とその高調波成分による「うなり」が発生する。CDプレイヤーの場合はディスクを回すモーターが振動源となる。スピーカーの場合、コーンを駆動するボイスコイルの反力がスピーカー・エンクロージャー（箱）本体を振動させる。この振動がスピーカーを設置した床面に伝達され、床面を含む部屋全体の持つ複雑な固有振動モードを励起させる。原音に複雑に重畳された外乱振動は、再びスピーカー本体を振動させる。この時発生する混変調歪（サブハーモニクス）がオーディオ機器の音質を劣化させるという仮説が提唱されているが、オーディオ機器と設置面との間の相互干渉による振動が、再生音の品位を低下させる重要な要因であるという点は、間違いのない事実であると思われる。 In the audio field, the pursuit of sounds that are as close as possible to the original sound has been made in each component such as an amplifier, a speaker, a CD player, and a cable. Despite the transition from the analog to the digital era and the introduction of various innovative technologies, the technology from the recording to playback is still limited, and the original sound is so perceptible to human hearing. Is currently not faithfully reproduced. One of the factors that an audio device cannot follow the original sound (for example, the sound of an orchestra's live performance) is the effect of vibration on the audio device. As is well known, audio devices generate vibrations themselves and are affected by various vibrations from the outside. In the case of an amplifier, a “beat” occurs due to the AC basic signal of the power transformer and its harmonic components. In the case of a CD player, the motor that rotates the disk is the source of vibration. In the case of a speaker, the reaction force of the voice coil that drives the cone vibrates the speaker enclosure (box) body. This vibration is transmitted to the floor surface where the speakers are installed, and excites the complex natural vibration mode of the entire room including the floor surface. Disturbance vibration intricately superimposed on the original sound causes the speaker body to vibrate again. The hypothesis that the intermodulation distortion (subharmonics) generated at this time deteriorates the sound quality of the audio equipment has been proposed, but the vibration caused by the mutual interference between the audio equipment and the installation surface reduces the quality of the reproduced sound. It seems that there is no doubt that it is an important factor.
オーディオ機器の音質を改善するものとして、インシュレータがある。アナログ時代、ハウリングを抑止するために、インシュレータは主にアナログプレイヤーと床面との間に設置され、振動の伝達を遮断する手段として必須のものであった。アナログからCDプレイヤーに移行して、インシュレータはハウリング防止対策ではなく、オーディオ機器の音質を改善し、リスナーの好みの音に調整するチューニング手段として用いられるようになった。インシュレータの適用により、音質が変ることは良く知られているが、その効果をもたらすメカニズムについては、理論的に十分解明されているとは言えず、経験的、試行錯誤的に開発されたものが多い。過去、インシュレータとして用いられているものに、次の二つのタイプがある。 An insulator is one that improves the sound quality of audio equipment. In the analog era, in order to suppress howling, an insulator is mainly installed between the analog player and the floor, and is essential as a means for blocking vibration transmission. Moving from analog to CD players, insulators are no longer a howling prevention measure, but are used as tuning means to improve the sound quality of audio equipment and adjust to the listener's preferred sound. Although it is well known that the sound quality changes due to the application of insulators, the mechanism that brings about the effect is not well understood theoretically, and it has been developed empirically and through trial and error. Many. There are the following two types that have been used as insulators in the past.
（１）フローティング方式インシュレータ
このタイプのインシュレータは、振動の遮断（シャットアウト）を目的としたもので、剛性の小さい緩衝体が用いられる。緩衝体として、ゴム材を用いたもの、スプリングコイルを用いるもの、空気を封じ込めたエアーフローティング・ボード、磁力の反発力を利用したものなどがある。
(1) Floating type insulator This type of insulator is for the purpose of vibration isolation (shutout), and uses a buffer having low rigidity. Examples of the buffer include those using a rubber material, those using a spring coil, an air floating board containing air, and those using the repulsive force of magnetic force.
（２）硬質材料によるインシュレータ
インシュレータのもうひとつのタイプは硬質材を用いるものである。近年、前述した緩衝体に代わり、オーディオ機器が発生する振動を効果的に吸収し、外部へ逃すことを目的とした硬質材、たとえば、木材、樹脂、金属、セラミック等を用いたもの、及びこれらの素材を多層構造にした複合タイプが考案され商品化されている。この複合タイプについては、特開平10-246284号（特許文献３）に開示されている。硬質インシュレータの場合は、良質な音響用素材のキャラクターを利用した再生音のチューニング手段として用いられる。
(2) Insulator made of hard material Another type of insulator uses hard material. In recent years, in place of the above-described buffer body, a hard material intended to effectively absorb the vibration generated by the audio equipment and release it to the outside, such as wood, resin, metal, ceramics, etc., and these A composite type with a multi-layer structure is devised and commercialized. This composite type is disclosed in JP-A-10-246284 (Patent Document 3). In the case of a hard insulator, it is used as a means for tuning a reproduced sound using a character of a good quality acoustic material.
たとえば、
（ａ）金属系材料
真鍮：キラリとした明るいブリリアントな響き
銅：重厚感があってパワフル
銀：芯のとおりが良く、音の立ち上がり・立ち下がりが素早い
金：ふくよかさで艶やか
（ｂ）木材系材料
アフリカ黒檀：固いが刺激的ではない音（楽器に使用される）
縞黒檀：アフリカ黒檀より柔らかい
桜：柔らかく芳純
For example,
(A) Metallic material Brass: Bright and bright brilliant sound Copper: Solid and powerful Silver: Good core and quick rise and fall Gold: Plump and glossy (b) Wood-based material African ebony: Hard but not irritating sound (used for musical instruments)
Striped ebony: softer than African ebony Cherry: soft and pure
一方、円錐形状のスパイクは、「円柱→円錐→円錐の頂点→床面」の方向には振動が伝達され易く、その逆方向には伝達されにくい効果を利用したもので、スピーカーの設置に多用されている。たとえば、複数個のスパイクを直列に配置した構造が特許第3848987号（特許文献１）に開示されている。 Conical spikes, on the other hand, use the effect that vibration is easily transmitted in the direction of “column → cone → apex of cone → floor surface” and difficult to transmit in the opposite direction. Has been. For example, Japanese Patent No. 3848987 (Patent Document 1) discloses a structure in which a plurality of spikes are arranged in series.
図３５に示すダブルスパイク構造の振動防止支持装置は、スパイク受け６００と、第１のスパイク６０１と、第２のスパイク６０２と、スパイク受け６００に入れられた液体６０３とで構成される。第１のスパイク６０１は円柱部分がスパイク受け６００の円筒の内壁と接するようにスパイク受け６００の下端に挿入される。第２のスパイク６０２は、同様に第１のスパイク６０１の上面の中心に設けた窪みに円錐部分の頂点を置いている。スパイク受け６００と、第１のスパイク６０１間の狭い隙間に満たされた液体６０３は、両部材６００、６０１間の振動を絶縁する効果を有する。 The vibration preventing support device having the double spike structure shown in FIG. 35 includes a spike receiver 600, a first spike 601, a second spike 602, and a liquid 603 placed in the spike receiver 600. The first spike 601 is inserted into the lower end of the spike receiver 600 such that the cylindrical portion is in contact with the inner wall of the spike receiver 600. Similarly, the second spike 602 has the apex of the conical portion placed in a recess provided at the center of the upper surface of the first spike 601. The liquid 603 filled in the narrow gap between the spike receiver 600 and the first spike 601 has an effect of insulating the vibration between the members 600 and 601.
以下、オーディオ用インシュレータとして、上述した２つの従来方式が抱える課題を整理すると、次のようである。 Hereinafter, the problems of the two conventional methods described above as audio insulators are summarized as follows.
（１）フローティング方式インシュレータの課題
上述したゴム製インシュレータの場合は、ゴムの粘弾性による過剰な制振作用により、音に生気を与える高周波数成分まで減衰してしまうため、音の輪郭が曖昧となり、音質に混濁感が生じるという欠点があった。
(1) Problems with floating type insulators In the case of rubber insulators described above, the excessive vibration damping action due to the viscoelasticity of the rubber attenuates high frequency components that give sound to the sound, so the outline of the sound becomes ambiguous. There was a drawback that the sound quality was turbid.
スプリング方式の場合、ばね剛性と搭載物の質量できまる固有振動、及び、複数の高調波振動が広い周波数領域に渡って発生するため、この振動が音に与える影響をどう回避するかが大きな課題となる。 In the case of the spring method, the natural vibration that is determined by the spring stiffness and the mass of the load and multiple harmonic vibrations occur over a wide frequency range, so how to avoid the effects of this vibration on the sound is a major issue. It becomes.
エアーフローティング・ボード、及び、磁力の反発力を利用したインシュレータの場合、オーディオ機器は床面に対して完全非接触で浮上できる。この完全非接触浮上により、音の透明感、立体感、分解能の向上などの効果が注目されている。反面、オーディオ機器から床面に伝達される振動は、インシュレ−タで完全遮断されるために、リスナーの好み、音楽のジャンルなどに合わせた音質のチューニングが硬質材料インシュレータと比べて難しく、音が没個性的になるという欠点があった。また、完全非接触浮上式の場合、適用対象のスピーカーによって、低域の力感・定位感が低下する、低音が引き締まらず空間に浮遊した不自然な感じ（ブーミー）になるという欠点が指摘されている。この現象の理論的究明がなされた報告例はまだ見出していないが、本発明者の研究では、インシュレータのばね剛性と搭載物（スピーカー）で決まる固有振動数が小さくなり過ぎるがゆえに発生する、スピーカー本体の前後振動に起因すると思われる。 In the case of an air floating board and an insulator that uses the repulsive force of a magnetic force, the audio device can float with no contact with the floor surface. Due to this completely non-contact levitation, effects such as sound transparency, three-dimensional effect, and improvement in resolution are attracting attention. On the other hand, the vibration transmitted from the audio equipment to the floor is completely cut off by the insulator, so it is more difficult to tune the sound quality according to the listener's preference, music genre, etc. There was a drawback of becoming immersive. In addition, in the case of the completely non-contact levitation type, it is pointed out that depending on the target speaker, the low frequency sense of force and localization will be lowered, and the bass will be unnatural feeling (boomy) floating in space without tightening Has been. Although no report has been found on the theoretical investigation of this phenomenon, the present inventor's research shows that the natural frequency determined by the spring stiffness of the insulator and the load (speaker) becomes too small, and the speaker is generated. This may be due to the longitudinal vibration of the main body.
（２）硬質材料インシュレータの課題
硬質材料インシュレータの場合は、良質な音響用素材の選択により、オーディオ機器が発生した高周波振動を効果的に吸収し、外部へ逃すことはできる。しかし、低周波数（たとえば、数十Hz以下）の振動を減衰させることはできない。円錐形状のスパイクの場合、及びこのスパイクを直列に多段に組み合わせた場合も同様である。特許文献１には、スパイクの円筒面とこの円筒を収納するスパイク受けの間の狭い隙間に、粘性流体であるシリコンオイルを封入する方法が開示されている。しかし、この粘性流体による振動減衰作用は周波数に比例するため、低い周波数では振動減衰効果を得るのは困難である。
(2) Issues of hard material insulators In the case of hard material insulators, high-frequency vibration generated by audio equipment can be effectively absorbed and released to the outside by selecting a high-quality acoustic material. However, vibrations at low frequencies (for example, several tens of Hz or less) cannot be attenuated. The same applies to the case of a spike having a conical shape and when the spike is combined in multiple stages in series. Patent Document 1 discloses a method in which silicon oil, which is a viscous fluid, is sealed in a narrow gap between a cylindrical surface of a spike and a spike receiver that houses the cylinder. However, since the vibration damping action by the viscous fluid is proportional to the frequency, it is difficult to obtain the vibration damping effect at a low frequency.
スピーカーが設置される民間住宅の床面は、通常20〜100Hzを固有値とする分布振動モードを持っている。前述したように、スピーカーの振動が床面に伝達されると、床面を含む部屋全体の持つ複雑な固有振動モードを励起させる。この低周波の床面振動とスピーカー本体の振動の相互干渉がもたらす音質の劣化は、硬質材料インシュレータでは基本的に回避できない。 The floor of a private house where speakers are installed usually has a distributed vibration mode with an eigenvalue of 20 to 100 Hz. As described above, when the vibration of the speaker is transmitted to the floor surface, the complex natural vibration mode of the entire room including the floor surface is excited. The deterioration of sound quality caused by the mutual interference between the low-frequency floor vibration and the vibration of the speaker body is basically unavoidable with the hard material insulator.
従来から工業用分野の防振装置に用いられてきた吸振体（たとえば、特許文献２）は、数Hzから500Hz程度の範囲の機械振動の伝達を遮断するだけで実用上十分である場合が多い。吸振体を構成する材料は、耐候性と耐衝撃性を有する塩ビ系やポリプロピレン系などの樹脂、熱可塑性エラストマなどが用いられる。工業用分野の防振装置では、高周波振動を音のチューニングに利用するという概念はなく、そのため、音響振動の構造面・材料面での伝搬特性については、なんら配慮されていない。 Conventionally, a vibration absorber (for example, Patent Document 2) that has been used for a vibration isolator in the industrial field is often sufficient in practice only to cut off transmission of mechanical vibration in the range of several Hz to 500 Hz. . As the material constituting the vibration absorber, resins such as vinyl chloride and polypropylene having weather resistance and impact resistance, thermoplastic elastomers, and the like are used. In industrial vibration isolators, there is no concept of using high-frequency vibrations for sound tuning, and therefore, no consideration is given to the propagation characteristics of acoustic vibrations in the structural and material aspects.
さて、本発明者らはオーディオ用インシュレータとして上述した２つの従来方式が抱える課題を解決するインシュレータ（図１参照）を既に提案し出願中である。すなわち、下記(1)(2)の両インシュレータの長所を「同時に併せ持つ」ことができることを特徴とするものである。 The present inventors have already proposed and applied for an insulator (see FIG. 1) that solves the problems of the two conventional systems described above as an audio insulator. That is, it is characterized in that the advantages of both insulators (1) and (2) below can be “combined simultaneously”.
（１）フローティング方式インシュレータの長所
可聴域における低周波振動のほぼ完全な遮断作用が得られるため、オーディオ機器と設置面との間の相互干渉による振動の影響を回避でき、音の奥域感、分解能、透明感の向上などの効果が得られる。
(1) Advantages of Floating Insulator Since it is possible to obtain almost complete blocking of low frequency vibrations in the audible range, it is possible to avoid the effects of vibration due to mutual interference between the audio equipment and the installation surface, Effects such as improved resolution and transparency can be obtained.
（２）硬質材料によるインシュレータの長所
高周波域での響きの親和性を考慮した音響用素材を採用することにより、素材が持つキャラクターを利用した再生音のチューニングが図れる。
(2) Advantages of insulators made of hard materials By adopting acoustic materials that take into account the affinity of reverberations in the high frequency range, it is possible to tune the reproduced sound using the characters of the materials.
上記(1)(2)の長所を併せ持つために、図１に一例を示すインシュレータ構造を提案した。上記インシュレータ（特許出願中）は、良質な音響用素材で構成された長い筒形形状の上部スリーブ（風鈴部材）が下部スリーブ（固定部）を、太い線径を有するスプリングコイルを介在して、収納する構造になっている。すなわち、上部スリーブ内部はスプリングコイルを収納する空洞を有し、一方の端部を密閉構造、もう一方の端部を大気解放端とする筒型形状、すなわち、「風鈴」に近い形状となっている。このインシュレータをスピーカー底面に配置してスピーカーを支持して試聴実験を行った結果、音の定位感、密度感、透明感が大幅に向上すると共に、深みのある音色と余韻が再生音に加味されて、スケール感（空間性）が飛躍的に向上する効果が得られた。筒型形状の上部スリーブを設けない場合でも音響特性の改善が図れるが、上部スリーブ（風鈴部材）の装着効果は、それをさらに上回るものである。既提案では、この音響効果をもたらす原理を、次ぎの仮説に基づいて説明した。オーディオ機器搭載部→インシュレータ設置面に至る振動の経路を振動伝播経路ΦZとする。太い線径を有するスプリングコイルは、オーディオ機器が発生する振動を床面側に伝播する「音響管」(Sound tube)としての役割を担う。さらに、この振動伝播経路ΦZから分岐した振動伝播経路ΦRを筒型形状部材で構成すると、「風鈴効果」(Wind bell effect)ともいうべき前述した顕著な音響特性の改善が図れる。すなわち、前記振動伝播経路ΦZに風鈴の振動系ΦRを組み合わせることにより、良質な音響用素材がもたらす音響効果が一層増強されるのである。 In order to have the advantages (1) and (2) above, an insulator structure as shown in FIG. 1 was proposed. The insulator (patent pending) has a long cylindrical upper sleeve (wind chime member) made of a high-quality acoustic material with a lower sleeve (fixed portion) interposed through a spring coil having a thick wire diameter, It has a structure to store. That is, the inside of the upper sleeve has a cavity for housing the spring coil, and has a cylindrical shape with one end sealed and the other end open to the atmosphere, that is, a shape close to “wind chimes”. Yes. As a result of the trial listening experiment with this insulator placed on the bottom of the speaker and supporting the speaker, the sound localization, density, and transparency are greatly improved, and deep tone and reverberation are added to the reproduced sound. Thus, the effect of dramatically improving the feeling of scale (spatiality) was obtained. Although the acoustic characteristics can be improved even when the cylindrical upper sleeve is not provided, the mounting effect of the upper sleeve (wind chime member) is even higher. In the previous proposal, the principle that brought about this acoustic effect was explained based on the following hypothesis. The vibration path from the audio equipment mounting part to the insulator installation surface is defined as a vibration propagation path Φ Z. The spring coil having a thick wire diameter plays a role as a “sound tube” that propagates vibration generated by the audio equipment to the floor surface side. Furthermore, when the vibration propagation path Φ R branched from the vibration propagation path Φ Z is formed of a cylindrical member, the above-described remarkable acoustic characteristics that should be called “wind bell effect” can be improved. That is, by combining the vibration propagation path Φ Z with the wind chime vibration system Φ R , the acoustic effect brought about by a high-quality acoustic material is further enhanced.
本発明は、「風鈴効果」をもたらす既提案で記載した上記仮説をインシュレータ本体と、風鈴部材単体の加振実験により検証し、振動伝達メカニズムの詳細な解明を図ると共に、さらなる音響特性向上のための新たな知見を見出したものである。 The present invention verifies the above-mentioned hypothesis described in the previous proposal that brings about the “wind chime effect” by an excitation experiment of the insulator main body and the wind chime member alone, to clarify the vibration transmission mechanism and to further improve the acoustic characteristics. This is a new finding.
具体的に、請求項１の発明は、音響素材を上下の部材で挟持するように構成されるオーディオ用インシュレータの部材のひとつを風鈴部材として、この風鈴部材の一方を固定端、もう一方を自由端で構成し、前記風鈴部材単体の中央部を固定して、前記風鈴部材単体にインパルス加振を与えて、前記風鈴部材近傍に配置された集音マイクから得られる音圧波形の包絡線が初期値に対して36.8％まで減衰する時間を風鈴時定数Tとしたとき、T>0.05秒となるように構成したものである。 Specifically, according to the first aspect of the present invention, one of the audio insulator members configured to sandwich the acoustic material between the upper and lower members is a wind bell member, and one of the wind bell members is fixed and the other is free. An envelope of a sound pressure waveform obtained from a sound collecting microphone disposed near the wind chime member is configured by forming an end, fixing a central portion of the wind chime member alone, applying impulse excitation to the wind chime member alone When the time to decay to 36.8% with respect to the initial value is the wind chime time constant T, T> 0.05 seconds.
すなわち、本発明においては、インシュレータ本体の振動伝達特性における共振ピーク値の分布と、風鈴部材単体の音圧特性の共振ピーク値の分布はほぼ一致するため、インシュレータ本体を用いなくても、風鈴部材単体の打音特性を測定することで、インシュレータ本体の振動伝達特性を推定できることに着目したものである。風鈴部材が満足すべき最も重要な風鈴特性の条件とは、風鈴時定数Tがある値以上を有することである。本研究により、風鈴が有する余韻は再生音に空間の拡がり感（奥域感、臨場感）をもたらすことが分かった。この効果により、ステレオ再生において、スピーカーの背景に壮大なオーケストラの空間がスピーカーから離脱して、奥深く、かつホログラフィックなイメージで展開される。多くの試聴実験の結果から、T>0.05秒となるように風鈴部材の材料と形状を選択すれば、余韻がほとんどない場合（T≒0の場合）と比べて、明らかに「空間の拡がり感」が向上する効果が得られた。 That is, in the present invention, since the distribution of the resonance peak value in the vibration transmission characteristic of the insulator body and the distribution of the resonance peak value of the sound pressure characteristic of the wind bell member alone are substantially the same, the wind bell member can be used without using the insulator body. It is focused on the fact that the vibration transfer characteristic of the insulator body can be estimated by measuring the single sounding characteristic. The most important condition for the wind chime characteristic that the wind chime member should satisfy is that the wind chime time constant T has a certain value or more. From this research, it was found that the wind lingering reverberation gives the reproduced sound a sense of spaciousness (a sense of depth and realism). Due to this effect, in stereo playback, a magnificent orchestra space in the background of the speaker leaves the speaker and is developed in a deep and holographic image. From the results of many trial listening experiments, if the material and shape of the wind chime members are selected so that T> 0.05 seconds, it is clear that “the feeling of the expansion of the space” compared to the case where there is almost no reverberation (T ≒ 0). ”Was improved.
具体的に、請求項２の発明は、風鈴時定数T>0.1秒となるように構成したものである。 Specifically, the invention of claim 2 is configured such that the wind chime time constant T> 0.1 seconds.
すなわち、本発明においては、T>0.1秒となるように風鈴部材を構成すれば、再生音楽のジャンルを問わず、満足のいく結果が得られる。 That is, in the present invention, if the wind chime member is configured so that T> 0.1 seconds, satisfactory results can be obtained regardless of the genre of the reproduced music.
具体的に、請求項３の発明は、音響素材を上下の部材で挟持するように構成されるオーディオ用インシュレータの部材のひとつを風鈴部材として、この風鈴部材の一方を固定端、もう一方を自由端で構成し、この風鈴部材単体の中央部を固定した状態で、前記風鈴部材の基音周波数f1>1500Hzとなるように前記風鈴部材の材質と形状を設定したものである。 Specifically, in the invention of claim 3, one of the audio insulators configured to sandwich the acoustic material between the upper and lower members is used as a wind chime member, and one of the wind chimes is fixed and the other is free. The material and shape of the wind chime member are set so that the fundamental frequency f 1 > 1500 Hz of the wind chime member in a state where the wind chime member is fixed at the center.
すなわち、本発明においては、1次共振周波数f1は風鈴部材の形状と材質によって決定される。多数のリスナーによるスピーカー試聴実験の結果では、風鈴部材の基音周波数が低すぎると、再生音楽のジャンルによっては、高音域で固有音が耳ざわりとなるという指摘があった。基音周波数をf1>1500Hzに設定すれば、リスナーの多くが満足できる結果が得られた。 That is, in the present invention, the primary resonance frequency f 1 is determined by the shape and material of the wind chime member. As a result of speaker listening experiments by a large number of listeners, it was pointed out that if the fundamental frequency of the wind chime member is too low, the natural sound becomes audible in the high range depending on the genre of the reproduced music. When the fundamental frequency was set to f 1 > 1500 Hz, many listeners were satisfied.
具体的に、請求項４の発明は、前記風鈴部材の基音周波数f1>2500Hzに設定したものである。 Specifically, in the invention of claim 4, the fundamental frequency f 1 of the wind chime member is set to 2500 Hz.
すなわち、本発明においては、さらに高い基音周波数f1>2500Hzに設定すれば、リスナーのほぼ全員が賛同する極めてナチュラルな音響特性が得られた。 That is, in the present invention, if a higher fundamental frequency f 1 > 2500 Hz was set, an extremely natural acoustic characteristic that almost all listeners agreed with was obtained.
具体的に、請求項５の発明は、前記風鈴部材の基音周波数f1は風鈴部材の開口部が「楕円形状」になる共振モードとなるように設定したものである。 Specifically, the invention of claim 5, fundamental frequency f 1 of the wind chimes member is obtained by setting such that the resonant mode in which the opening of the wind chimes member is "elliptical shape".
すなわち、本発明においては、風鈴部材を筒形形状にして、かつ基音の周波数（1次共振周波数）を風鈴部材の開口部が「楕円形状」になる共振モードとなるように、風鈴部材の形状を決めることにより、f>f1の高周波数領域で、多くの倍音による共振、すなわち、風鈴部材の開口部が「三つ葉形状」になる共振モード、風鈴部材の開口部が「十字形形状」になる共振モード等を利用できる。 That is, in the present invention, the shape of the wind chime member is formed so that the wind chime member has a cylindrical shape, and the fundamental frequency (primary resonance frequency) is in a resonance mode in which the opening of the wind chime member has an “elliptical shape”. In the high frequency region of f> f 1 , resonance by many overtones, that is, the resonance mode in which the opening of the wind chimney member becomes “trefoil shape”, the opening of the wind chime member becomes “cross shape” Resonant modes and the like can be used.
具体的に、請求項６の発明は、内周面を固定端、外周面を自由端とする複数個の部材を多段に重ねて風鈴部材を構成したものである。 Specifically, the invention of claim 6 comprises a wind chime member in which a plurality of members having an inner peripheral surface as a fixed end and an outer peripheral surface as a free end are stacked in multiple stages.
すなわち、本発明においては、高周波領域においてより多くの共振モードを持たせる方法を示すものである。前記部材をたとえば円盤形状にすれば、各円盤の厚み、あるいは材質を変えることにより、共振モードの形態は同一のままで、各円盤の共振周波数f1〜fnを変えることができる。真円ではなく非真円の複雑な形状にすれば、さらに多様な振動モードが得られる。薄型円盤に用いる音響素材として、銅合金、マグネシウム、天然水晶、チタン、石英、ローズウッド材、ケヤキ材、大理石、ハイカーボン鋳鉄、強化ガラスなどが適用できる。 That is, in the present invention, a method for providing more resonance modes in the high frequency region is shown. If the member is formed into a disk shape, for example, by changing the thickness or material of each disk, the resonance modes f 1 to f n can be changed while the resonance mode remains the same. If the shape is not a perfect circle but a non-perfect circle, various vibration modes can be obtained. As an acoustic material used for a thin disk, copper alloy, magnesium, natural crystal, titanium, quartz, rosewood material, zelkova material, marble, high carbon cast iron, tempered glass, and the like can be applied.
具体的に、請求項７の発明は、音響素材を上部支持部材と下部支持部材で挟持するように構成されるオーディオ用インシュレータの部材のひとつを風鈴部材として、この風鈴部材単体の中央部を固定した状態で、前記風鈴部材単体が有する複数の共振周波数の中で、最も低周波で、最も余韻の長い基音の周波数をf1、前記音響素材のばね剛性と前記上部支持部材に搭載されるオーディオ機器の質量で決まる共振周波数をf0として、前記上部支持部材を励振させたときの前記上部支持部材の振動特性は前記共振周波数f0と前記共振周波数f1の範囲で共振点を有しないように構成したものである。 Specifically, according to the seventh aspect of the present invention, one of the audio insulators configured to sandwich the acoustic material between the upper support member and the lower support member is used as a wind chime member, and the center portion of the wind chime member alone is fixed. In this state, the frequency of the fundamental tone having the lowest frequency and the longest reverberation among the plurality of resonance frequencies of the wind chime member alone is f 1 , the spring rigidity of the acoustic material and the audio mounted on the upper support member Assuming that the resonance frequency determined by the mass of the device is f 0 , the vibration characteristics of the upper support member when the upper support member is excited do not have a resonance point in the range of the resonance frequency f 0 and the resonance frequency f 1. It is configured.
すなわち、本発明においては、「低い周波数では振動を遮断し、逆に高い周波数では振動伝達を利用する」という既提案インシュレータの基本的概念と、それを実現するための具体的手段を検証するもので、下記(1)(2)の両インシュレータの長所を「同時に併せ持つ」ことができることを特徴とするものである。 In other words, in the present invention, the basic concept of the already proposed insulator that “cuts off vibration at a low frequency and conversely uses vibration transmission at a high frequency” and a concrete means for realizing it are verified. Thus, it is characterized in that the advantages of both insulators (1) and (2) below can be "combined simultaneously".
（１）フローティング方式インシュレータの長所
搭載物の質量と弾性部材のばね剛性で決まる２次系の除振特性により、オーディオ機器と設置面との間の相互干渉による振動の影響を回避する。
(1) Advantages of Floating Insulator Avoiding the effects of vibration due to mutual interference between the audio equipment and the installation surface due to the secondary vibration isolation characteristics determined by the mass of the load and the spring stiffness of the elastic member.
（２）硬質材料によるインシュレータの長所
高周波域において、多くの共振モードを有する風鈴部材の振動系ΦRは、オーディオ機器が発生する振動系ΦZに相乗されて、音響管を通じてオーディオ機器から設置面側に伝搬される。風鈴部材の有する高周波における共振特性、余韻、うなりなどの風鈴特性により、音響特性の向上と再生音のチューニングが図れる。
(2) Advantages of insulators made of hard materials In the high frequency range, the vibration system Φ R of wind chimes having many resonance modes is synergistic with the vibration system Φ Z generated by the audio equipment, and is installed from the audio equipment through the acoustic tube. Propagated to the side. The acoustic characteristics can be improved and the reproduction sound can be tuned by the wind-bell characteristics such as resonance characteristics, reverberation, and beat at high frequencies of the wind-bell member.
但し、硬質材料インシュレータとして、従来から商品化されているものは、音響インピーダンスの高い良質な音響用材料を縦方向（縦振動の主伝達経路Φzの方向）に配置、あるいは複数の音響インピーダンスの異なる音響素材を縦方向に重畳して配置したもので、本発明のように振動伝播経路ΦZから分岐して並列配置された振動系を有するものではない。 However, as a hard material insulator that has been commercialized in the past, a high-quality acoustic material with high acoustic impedance is arranged in the longitudinal direction (in the direction of the main transmission path Φ z of longitudinal vibration) or a plurality of acoustic impedances. Different acoustic materials are arranged so as to overlap in the vertical direction, and do not have a vibration system that is branched from the vibration propagation path Φ Z and arranged in parallel as in the present invention.
具体的に、請求項８の発明は、前記音響素材はフローティング方式インシュレータに用いられる機械ばね、あるいは空気、あるいは磁性体で構成したものである。 Specifically, according to an eighth aspect of the present invention, the acoustic material is composed of a mechanical spring used for a floating type insulator, air, or a magnetic material.
すなわち、本発明においては、前記音響素材にフローティング方式に用いられる弾性支持部材を用いることで、弾性支持部材の軸方向剛性KZと搭載物の質量Mで決まる共振周波数f0を十分に低く設定できる。すなわち、質量Mとばね剛性KZで決まる２次振動系の周波数特性により、共振周波数f0以上で振動遮断作用が得られる。また、オーディオ機器自身を加振源とする振動によって、弾性支持された風鈴部材の固有振動が励起され易くなり、高周波域での風鈴効果(Wind bell effect)による音響特性の改善がより効果的に図れる。 That is, in the present invention, by using an elastic support member used in a floating method for the acoustic material, the resonance frequency f 0 determined by the axial rigidity K Z of the elastic support member and the mass M of the mounted object is set sufficiently low. it can. In other words, due to the frequency characteristics of the secondary vibration system determined by the mass M and the spring stiffness K Z , a vibration isolating action can be obtained at the resonance frequency f 0 or more. In addition, the natural vibrations of the elastically supported wind chimes are easily excited by the vibration of the audio device itself as the excitation source, and the acoustic characteristics are improved more effectively by the wind bell effect in the high frequency range. I can plan.
具体的に、請求項９の発明は、前記共振周波数f0＜20Hzに設定したものである。 Specifically, the invention of claim 9 is such that the resonance frequency f 0 <20 Hz is set.
すなわち、本発明においては、人の可聴域下限値を20Hzとしたとき、20Hzよりも低い周波数から振動遮断作用が得られるように、インシュレータを構成したものである。 That is, in the present invention, the insulator is configured so that the vibration isolating action can be obtained from a frequency lower than 20 Hz when the human audible range lower limit value is 20 Hz.
具体的に、請求項１０の発明は、前記上部支持部材に装着された前記音響素材はＸ軸とＹ軸とＺ軸の３軸方向に加わる変動荷重によって、３軸方向に弾性変形可能となるように構成したものである。 Specifically, according to a tenth aspect of the present invention, the acoustic material mounted on the upper support member can be elastically deformed in three axial directions by a fluctuating load applied in the three axial directions of the X, Y, and Z axes. It is comprised as follows.
すなわち、本発明においては、オーディオ機器（たとえばスピーカー）が発生する振動は、X軸、Y軸、Z軸の３軸方向の振動成分Ψx、ΨY、Ψzを有することに着目したものである。したがって、前記音響素材がX軸、Y軸、Z軸の３軸方向に弾性変形可能ならば、オーディオ機器が発生した振動Ψ（=Ψx・ｉ+ΨY・j+Ψz・k）は風鈴部材を３軸方向に加振する。その結果、風鈴部材の有する高周波領域における多くの共振モードが励起され易くなり、風鈴特性による音響特性の向上効果が一層顕著に得られる。 That is, in the present invention, attention is paid to the fact that the vibration generated by an audio device (for example, a speaker) has vibration components Ψx, ΨY, and Ψz in the three-axis directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis. Therefore, if the acoustic material can be elastically deformed in the three directions of the X, Y, and Z axes, the vibration Ψ (= Ψx · i + ΨY · j + Ψz · k) generated by the audio device is generated by the wind chimes. Excitation is performed in three axis directions. As a result, many resonance modes in the high-frequency region of the wind chime member can be easily excited, and the acoustic characteristic improvement effect by the wind chime characteristic can be obtained more remarkably.
具体的に、請求項１１の発明は、前記音響素材のＸ軸方向剛性KX、及び、Ｙ軸方向剛性KYは、Z軸方向剛性KZと同オーダーの値となるように構成したものである。 Specifically, the invention of claim 11 is configured such that the X-axis direction rigidity K X and the Y-axis direction rigidity K Y of the acoustic material have values in the same order as the Z-axis direction rigidity K Z. It is.
すなわち、本発明においては、たとえばスピーカーを対象としたとき、前記音響素材のＸ軸方向、あるいはＹ軸方向の剛性が弱すぎると、スピーカーのボイスコイルの反力を受けてスピーカー本体が振動し易くなる。その結果、低域の力感・定位感が低下し、低音が引き締まらず空間に浮遊した不自然な感じ（ブーミー）になるという点に注目したものである。 That is, in the present invention, for example, when a speaker is targeted, if the rigidity of the acoustic material in the X-axis direction or the Y-axis direction is too weak, the speaker body easily vibrates due to the reaction force of the voice coil of the speaker. Become. As a result, attention is paid to the fact that the low-frequency sense of force and localization is reduced, and the low-pitched sound is not tightened, resulting in an unnatural feeling (boomy) floating in space.
具体的に、請求項１２の発明は、スパイク円錐部とスパイク受け部で構成されるスパイク方式インシュレータにおいて、オーディオ機器の荷重を支持する荷重支持部からスパイク円錐部に至る振動伝播経路ΦZから分岐した振動伝播経路ΦRを有し、かつこの振動伝播経路ΦRは前記スパイク円錐部、もしくは、このスパイク円錐部の上部を収納する概略筒型形状部材で構成したものである。 Specifically, the invention of claim 12 is a spike type insulator comprising a spike cone part and a spike receiving part, and branches from a vibration propagation path Φ Z from the load support part that supports the load of the audio equipment to the spike cone part. vibration has a propagation path [Phi R, and the vibration propagating route [Phi R is the spike conical portion which, or, which is constituted by schematic tubular shaped member for housing the upper portion of the spike cone.
すなわち、本発明においては、スパイク方式インシュレータに風鈴効果を持たせたものである。スパイク側スリ−ブ内部はスパイク円柱部とスパイク円錐部を収納する空洞を有し、一方の端部を密閉構造、もう一方の端部を大気解放端とする筒型形状、すなわち、「風鈴」に近い形状で構成した。この構成により、従来スパイク方式に風鈴部材を装着するだけのシンプルな構造で、風鈴効果を得ることができる。 That is, in the present invention, the wind-insulated effect is given to the spike type insulator. The inside of the spike side sleeve has a cavity that houses the spike column and the spike cone, and has a cylindrical structure with one end sealed and the other end open to the atmosphere. It was configured with a shape close to. With this configuration, a wind chime effect can be obtained with a simple structure in which a wind chime member is simply attached to the conventional spike method.
具体的に、請求項１３の発明は、前記スパイク受け部はＸ軸とＹ軸とＺ軸の３軸方向に加わる変動荷重によって、３軸方向に弾性変形可能に構成したものである。 Specifically, in the invention of claim 13, the spike receiving portion is configured to be elastically deformable in the three-axis direction by a fluctuating load applied in the three-axis directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis.
すなわち、本発明においては、オーディオ機器（たとえばスピーカー）は、X軸、Y軸、Z軸の３軸方向から本インシュレータを加振するため、スパイク受け部を３軸方向に弾性変形可能に支持することにより、風鈴部材は高周波域でより多くの共振モードを励起し易くなる。 That is, in the present invention, an audio device (for example, a speaker) vibrates the insulator from the three axis directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis, and thus supports the spike receiving portion so as to be elastically deformable in the three axis directions. This makes it easier for the wind chime member to excite more resonance modes in the high frequency range.
具体的に、請求項１４の発明は、音響素材を上下の部材で挟持するように構成されるオーディオ用インシュレータの部材のひとつを風鈴部材として、この風鈴部材の一方を固定端、もう一方を自由端で構成し、前記風鈴部材単体の中央部を固定して、前記風鈴部材単体にインパルス加振を与えたとき、前記風鈴部材近傍に配置された集音マイクから得られる音圧波形の包絡線は、局所的に起伏する波形であるうなりが相乗される構成としたものである。 Specifically, in the invention of claim 14, one of the audio insulators configured to sandwich the acoustic material between the upper and lower members is a wind chime member, and one of the wind chimes is fixed and the other is free. An envelope of a sound pressure waveform obtained from a sound collecting microphone arranged in the vicinity of the wind chimney member when the wind chime member single piece is fixed at a central portion and impulse vibration is applied to the wind chime member alone. Is a structure in which beats, which are locally undulating waveforms, are synergized.
すなわち、本発明においては、スピーカー試聴実験の結果から、風鈴部材の有する適度な大きさのうなり（ゆらぎ）の存在は、再生音に潤い感、豊饒感を与えることに着目したものである。 That is, in the present invention, from the result of the speaker audition experiment, the presence of the moderately large beat (fluctuation) of the wind chime member focuses on giving the reproduced sound a moist feeling and fertility.
具体的に、請求項１５の発明は、音響素材を上部支持部材と下部支持部材で挟持するように構成されるオーディオ用インシュレータの部材のひとつを風鈴部材として、前記風鈴部材を加振させたときの振動が減衰するまでの余韻の長さ、及び、減衰曲線に含まれるうなり、及び、前記風鈴部材の有する高周波領域における共振モードなどの風鈴特性を基に、音楽ジャンル、又は、オーディオ機器の特性、又は、リスナーの好みに合せたインシュレータの特性を設定したものである。 Specifically, in the invention of claim 15, when one of the audio insulators configured to sandwich the acoustic material between the upper support member and the lower support member is used as a wind chime member, the wind chime member is vibrated. The characteristics of the music genre or audio equipment based on the length of the reverberation until the vibration of the sound decays, the beat included in the attenuation curve, and the wind chime characteristics such as the resonance mode in the high frequency region of the wind chime member Or, the characteristics of the insulator are set according to the listener's preference.
すなわち、本発明においては、下記(1)〜(4)の設計は、風鈴部材単体の風鈴特性として得られる点に注目したものである。
(1)風鈴の余韻・・・空間の拡がり感（奥域感、臨場感）の向上
(2)風鈴の有する高周波領域における多数の共振モード・・・音像の定位感（フォーカス感）、分解能の向上
(3)風鈴の基音を高い共振周波数に設定する・・・ナチョラルでクセがなく、耳ざわりない音
(4)風鈴のうなり（ゆらぎ）・・・居心地の良さ、潤い感、豊饒感の向上
That is, in the present invention, attention is paid to the fact that the following designs (1) to (4) are obtained as wind chime characteristics of a wind chime member alone.
(1) Wind chimes reverberation ... Improving the sense of space expansion (feeling of depth and presence)
(2) Numerous resonance modes in the high frequency range of wind chimes ... Improved sound image localization (focus feeling) and resolution
(3) Set the chimes of the wind chimes to a high resonance frequency ...
(4) Wind chime roar (fluctuation) ... Improvement of comfort, moisture, and fertility
開発者の感性に頼らざるをえず、試行錯誤的に開発されてきた従来オーディオ用インシュレータと異なり、本発明インシュレータにおいては、上記(1)〜(4)の設計は理論的に遂行可能である。 Unlike conventional audio insulators that have been developed on a trial and error basis, the design of (1) to (4) above can be theoretically performed. .
具体的に、請求項１６の発明は、風鈴部材の余韻が長い場合をクラシック音楽用、風鈴部材の余韻が短い場合をジャズ音楽用に分けて、前記インシュレータの特性を設定したものである。 Specifically, according to the sixteenth aspect of the present invention, the characteristics of the insulator are set by dividing the case where the wind chimes are long in classical music and the case where the wind chimes are short in jazz music.
すなわち、本発明においては、オーディオ機器が再生する音楽ジャンルの違いによって、風鈴の余韻の長さを示す風鈴時定数Tの設定に、適正値があることに注目したものである。通常、広い演奏会場（コンサートホール）で演奏されるクラッシックの場合は、風鈴時定数Tは大きめに設定する方が好ましい。一方、比較的小さな会場で演奏される場合の多いジャズの場合は、風鈴時定数Tはやや小さめに設定する方が好ましい。総じて言えば、クラッシックはライブで、ジャズはデッドな響きが好まれるのである。 In other words, in the present invention, attention is paid to the fact that there is an appropriate value for the setting of the wind chime time constant T indicating the length of the wind chimes reverberation depending on the music genre reproduced by the audio device. Usually, in the case of a classic played in a large performance hall (concert hall), it is preferable to set the wind chime time constant T large. On the other hand, in the case of jazz that is often played in a relatively small venue, it is preferable to set the wind chime time constant T slightly smaller. Generally speaking, classical music is live and jazz is preferred to have a dead sound.
具体的に、請求項１７の発明は、インシュレータのオーディオ機器搭載側に設置されたセンサAと、インシュレータの設置面側に配置されたセンサBと、前記センサA側、あるいは、前記センサB側のいずれかに設置された振動スピーカーと、センサAから検出された振動レベルをXA、センサBから検出された振動レベルをXBとして、前記２つの検出振動レベルXB及び、XAからインシュレータの振動遮断特性を求めたものである。 Specifically, the invention of claim 17 includes a sensor A installed on the audio equipment mounting side of the insulator, a sensor B arranged on the installation surface side of the insulator, the sensor A side, or the sensor B side. The vibration level detected from the sensor A and the vibration level detected from the sensor A is X A , and the vibration level detected from the sensor B is X B. The two detected vibration levels X B and X A The vibration isolation characteristics are obtained.
すなわち、本発明においては、加振源である振動スピーカーをセンサA側に設置した場合は、前記XAに対する前記XBの伝達関数G(s)(=XB/XA)により、インシュレータに加えられた振動が床面に伝搬されるのを抑制する振動遮断効果を求めることができる。逆に、振動スピーカーをセンサB側に設置した場合は、前記XBに対する前記XAの伝達関数G(s)(=XA/XB)により、床面の振動がオーディオ機器に伝搬されるのを抑制する振動遮断効果を求めることができる。加振源に振動スピーカーを用いることにより、オーディオ用インシュレータが評価すべき適正な周波数測定範囲を設定できる。また、ピエゾアクチュエータのような予圧構造を設ける必要はなく、加振対象物（たとえば、インシュレータの上部スルーブ）の上に搭載するだけでよい。 That is, in the present invention, the case of installing the vibration speaker that vibration source to the sensor A side, by the transfer function of the X B for X A G (s) (= X B / X A), the insulator It is possible to obtain a vibration isolation effect that suppresses propagation of applied vibration to the floor surface. Conversely, if you set up a vibration speaker sensor B side, by the relative said X B X transfer function A G (s) (= X A / X B), the vibration of the floor is propagated to the audio equipment It is possible to obtain a vibration isolation effect that suppresses the above. By using a vibration speaker as the excitation source, an appropriate frequency measurement range to be evaluated by the audio insulator can be set. Further, it is not necessary to provide a preload structure like a piezo actuator, and it is only necessary to mount it on an object to be vibrated (for example, an upper through-hole of an insulator).
具体的に、請求項１８の発明は、音響素材を上部支持部材と下部支持部材で挟持するように構成されるオーディオ用インシュレータの部材のひとつを風鈴部材として、この風鈴部材単体の振動減衰特性、及び、又は周波数応答特性からインシュレータ本体の振動伝達特性を推定したものである。 Specifically, the invention according to claim 18 is characterized in that one of the audio insulator members configured to sandwich the acoustic material between the upper support member and the lower support member is a wind chim member, And / or the vibration transfer characteristic of the insulator body is estimated from the frequency response characteristic.
すなわち、本発明においては、風鈴部材単体が有する振動特性が、インシュレータ本体の振動伝達特性に支配的な影響を与えることに注目したものである。この結果から、インシュレータ本体を用いなくても、風鈴部材単体の振動特性を、実験、あるいは振動解析などで求めることにより、インシュレータ本体の振動伝達特性を設定できる。 That is, in the present invention, attention is paid to the fact that the vibration characteristics of the wind chime member alone have a dominant influence on the vibration transmission characteristics of the insulator body. From this result, the vibration transmission characteristic of the insulator body can be set by obtaining the vibration characteristic of the wind chime member alone through experiments or vibration analysis without using the insulator body.
具体的に、請求項１９の発明は、概略中央部が設置面に固定された風鈴部材単体と、この風鈴部材近傍に配置された集音マイクと、前記風鈴部材単体をインパルス加振したとき、前記集音マイクから得られる音圧信号を基に、風鈴部材単体の振動減衰特性、周波数応答特性を求めたものである。 Specifically, in the invention of claim 19, when the wind chimney member having a substantially central portion fixed to the installation surface, the sound collecting microphone arranged in the vicinity of the wind chime member, and the wind chime member alone are subjected to impulse excitation, Based on the sound pressure signal obtained from the sound collecting microphone, the vibration damping characteristics and frequency response characteristics of the wind bell member alone are obtained.
すなわち、本発明においては、インシュレータ本体を用いなくても、風鈴部材単体の打音特性を求めることで、インシュレータ本体の振動伝達特性を推定できる。 In other words, in the present invention, the vibration transmission characteristics of the insulator body can be estimated by obtaining the sounding characteristics of the wind chime member alone without using the insulator body.
具体的に、請求項２０の発明は、音響素材を上部支持部材と下部支持部材で挟持するように構成されるオーディオ用インシュレータの部材のひとつを風鈴部材として、この風鈴部材単体の中央部を固定した状態で、前記風鈴部材単体が有する複数の共振周波数の中で、最も低周波で、最も余韻の長い基音の周波数をf1としたとき、聴覚上の耳障り感、ナチョナル感から前記f1の値を設定したものである。 Specifically, in the invention of claim 20, one of the audio insulators configured to sandwich the acoustic material between the upper support member and the lower support member is used as a wind chime member, and the central portion of the wind chime member is fixed. In this state, when the frequency of the fundamental tone having the lowest frequency and the longest lingering frequency is set to f 1 among the plurality of resonance frequencies of the wind chime member alone, the f 1 A value is set.
すなわち、本発明においては、多数のリスナーによるスピーカー試聴実験の結果から、風鈴の基音周波数f1を適正値に設定すれば、リスナーのほぼ全員が賛同する極めてナチュラルな音響特性が得られる。 In other words, in the present invention, from the results of the speaker listening experiment by a large number of listeners, if the fundamental frequency f 1 of the wind chimes is set to an appropriate value, very natural acoustic characteristics that are almost agreed by all the listeners can be obtained.
具体的に、請求項２１の発明は、錫が含まれた銅合金で風鈴部材を構成し、錫の含有率によりインシュレータの音響特性を設定したものである。 Specifically, the invention of claim 21 comprises a wind chime member made of a copper alloy containing tin, and the acoustic characteristics of the insulator are set by the content of tin.
すなわち、本発明においては、銅合金を風鈴部材として用いた場合、錫Snの含有率が高い程、長い風鈴時定数Tと、大きな振幅のうなりが得られる点に注目したものである。風鈴部材のインパルス応答特性に観測される適度なうなり（ゆらぎ）の存在は、再生音に潤い感、豊饒感を与える。したがって、風鈴部材に銅合金を用いて、錫Snの含有率を設定することにより、空間の拡がり感、再生音に加味される潤い感、豊饒感の調節ができる。 That is, in the present invention, when a copper alloy is used as a wind chime member, it is noted that a longer wind chime time constant T and a larger amplitude beat are obtained as the content of tin Sn is higher. The presence of moderate sway (fluctuation) observed in the impulse response characteristics of the wind chime member gives a sense of moisture and fertility to the reproduced sound. Therefore, by using a copper alloy for the wind chime member and setting the content ratio of tin Sn, it is possible to adjust the feeling of space expansion, the moist feeling added to the reproduced sound, and the fertility feeling.
具体的に、請求項２２の発明は、請求項７で構成されるオーディオ用インシュレータの上部支持部材を加振させて得られる風鈴特性を基に、音楽ジャンル、又は、オーディオ機器の特性、又は、リスナーの好みに合せたインシュレータの特性を設定したものである。 Specifically, the invention of claim 22 is based on the wind chime characteristics obtained by vibrating the upper support member of the audio insulator configured in claim 7, or the characteristics of the music genre or audio equipment, The characteristics of the insulator are set according to the listener's preference.
すなわち、本発明においては、上部支持部材を加振させて得られる上部支持部材の振動特性、あるいは、上部支持部材と床面間の伝達関数を測定することにより、風鈴部材がインシュレータ本体に与える風鈴特性を求めることができる。 That is, in the present invention, the wind chime member gives to the insulator body by measuring the vibration characteristic of the upper support member obtained by vibrating the upper support member or the transfer function between the upper support member and the floor surface. Characteristics can be obtained.
難加工性材料である石英、チタン、天然水晶、大理石などを用いて、あるいはこれらの素材を積層して多様な高周波特性を持たせていた従来の硬質材料インシュレータと異なり、風鈴効果を用いた本発明のインシュレータは、単一素材を用いて、風鈴形状を選択することにより、高周波域における音のチューニングが図れる。本発明のインシュレータの適用により、奥域感、分解能、透明感、低域力感などの音響特性の大幅な向上が図れると共に、音楽のジャンル、リスナーの好みなどを考慮した音響特性の選択ができる。 Unlike conventional hard material insulators that use various hard-to-process materials such as quartz, titanium, natural quartz, marble, etc., or have laminated these materials to provide various high-frequency characteristics, this book uses the wind chimes effect. The insulator of the invention can tune sound in a high frequency range by selecting a wind chime shape using a single material. By applying the insulator of the present invention, acoustic characteristics such as sense of depth, resolution, transparency, and low-frequency force can be greatly improved, and acoustic characteristics can be selected in consideration of music genre, listener's preference, etc. .
また、従来、開発者の感性に頼らざるを得ず、試行錯誤的に開発されてきた従来インシュレータと異なり、本発明インシュレータ評価方法により、インシュレータの音響特性設計は理論的に遂行可能である。その効果は顕著である。 Further, unlike conventional insulators that have been developed by trial and error in the past, the acoustic characteristic design of the insulator can be theoretically performed by the insulator evaluation method of the present invention. The effect is remarkable.
以下、本発明を次のステップで説明する。
[１]風鈴効果をもたらす原理（仮説）の検証実験
[２]さらなる音響特性向上のための方策
[３]本発明によるオーディオ用インシュレータのスピーカー試聴実験
Hereinafter, the present invention will be described in the following steps.
[1] Verification experiment of the principle (hypothesis) that brings about the wind chimes effect
[2] Measures to further improve acoustic characteristics
[3] Auditory listening experiment of audio insulator according to the present invention
まず上記[１]について説明する。
[1-1]検証実験に用いる供試インシュレータ
図１は、本発明の実施形態１に係るオーディオ用インシュレータであり、図１aは上面断面図（図１bのA-A断面図）、図１ｂは正面断面図である。基本構造は既提案（特許出願中）のオーディオ用インシュレータと同一であるが、風鈴効果の仮説を検証する実験に用いたものである。１は風鈴部材である上部スリーブ（上部支持部材）、２は下部スリーブ（下部支持部材）、３は下部スリーブ２の中央部に突設して形成された筒部、４は筒部３の外周部に装着されたサージング防止部材（振動発生防止手段）である。上部スリーブ１と下部スリーブ２は音響用材料として良好な特性を有する真鍮（表４の供試部品Ａ）を用いた。サージング防止部材４は、円筒状の筒部４aと、半径方向へ延びて突設された複数の粘弾性片４bにより構成される。上部スリーブ１は下部スリーブ２上部に配置され、両スリーブ１、２の内部に音響素材であるスプリングコイル５が設けられている。ここで、本明細書における音響素材とは、「上下の部材で挟持されて、オーディオ機器の荷重を支持する部材」と広義に解釈する。フローティグ方式インシュレータの場合は、機械ばねであるスプリングコイル、空気ばね、磁石などを指し、硬質材料シンシュレータの場合は、木材、樹脂、金属、石英などを指すものとする。あるいは、スパイク方式インシュレータの場合は、円錐部と円柱部で構成される部分を示す。６、７はスプリングコイル５を装着した状態で、両スリーブ１，２の軸芯が一致した状態を保つための両スリーブに形成された位置決め部である。粘弾性片４bは、スプリングコイル５の内周面に、変形して常に接触した状態を保っている。サージング防止部材４の高さは、スプリングコイル５がスピーカーなどの搭載物によって圧縮された時の最小寸法よりも小さく形成されている。８は上部スリーブ１の上端面でオーディオ機器（図示せず）を搭載する荷重支持部、９はインシュレータ設置面（床面）である。すなわち、上部スリーブ内部はスプリング構造部を収納する空洞を有し、一方の端部を密閉構造、もう一方の端部を大気解放端（自由端）とする筒型形状、すなわち、「風鈴」に近い形状となっている。また、風鈴が糸で吊り下げられて妙なる音色を奏でることができるように、上部スリーブ１の上端部は完全固定ではなく、X軸、Y軸、Z軸方向はスプリングコイル５により弾性支持されている。荷重支持部８に搭載されるオーディオ機器（たとえばスピーカー）は、図１a、図１bに示すように、X軸、Y軸、Z軸の３軸方向から本インシュレータを加振する。すなわち、各軸はΨx、ΨY、Ψzの振動成分を有し、ベクトルで表現すれば、Ψ=Ψx・ｉ+ΨY・j+Ψz・kである。そのため、スプリングコイル５で支持された上部スリーブ１には、前記振動Ψによって、高周波数における後述する様々な振動モードが励起される。本明細書では、インシュレータを構成する前記上部スリーブに相当する部品を「風鈴部材」と呼ぶことにする。
First, the above [1] will be described.
[1-1] Test Insulator Used for Verification Experiment FIG. 1 is an audio insulator according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 1a is a top sectional view (AA sectional view of FIG. 1b), and FIG. 1b is a front sectional view. FIG. The basic structure is the same as that of the audio insulator already proposed (patent pending), but it was used for an experiment to verify the hypothesis of the wind chime effect. 1 is an upper sleeve (upper support member) which is a wind chime member, 2 is a lower sleeve (lower support member), 3 is a cylindrical portion formed by projecting from the central portion of the lower sleeve 2, and 4 is an outer periphery of the cylindrical portion 3. This is a surging preventing member (vibration preventing means) attached to the part. The upper sleeve 1 and the lower sleeve 2 were made of brass (test part A in Table 4) having good characteristics as an acoustic material. The surging preventing member 4 includes a cylindrical tube portion 4a and a plurality of viscoelastic pieces 4b that extend in the radial direction. The upper sleeve 1 is arranged on the upper portion of the lower sleeve 2, and a spring coil 5, which is an acoustic material, is provided inside both the sleeves 1 and 2. Here, the acoustic material in this specification is broadly interpreted as “a member that is sandwiched between upper and lower members and supports the load of the audio device”. In the case of a floating insulator, it means a spring coil, an air spring, a magnet, etc., which are mechanical springs, and in the case of a hard material insulator, it means wood, resin, metal, quartz or the like. Or in the case of a spike system insulator, the part comprised by a cone part and a cylindrical part is shown. Reference numerals 6 and 7 denote positioning portions formed on both sleeves for maintaining a state in which the shaft cores of both the sleeves 1 and 2 are aligned with the spring coil 5 attached. The viscoelastic piece 4b is kept deformed and always in contact with the inner peripheral surface of the spring coil 5. The height of the surging preventing member 4 is formed smaller than the minimum dimension when the spring coil 5 is compressed by a load such as a speaker. Reference numeral 8 denotes a load support portion for mounting an audio device (not shown) on the upper end surface of the upper sleeve 1, and 9 denotes an insulator installation surface (floor surface). In other words, the inside of the upper sleeve has a cavity that houses the spring structure, and has a cylindrical structure with one end sealed and the other end open to the atmosphere (free end). It has a close shape. In addition, the upper sleeve 1 is not completely fixed so that the wind chime can be hung with a thread, and the X, Y, and Z axis directions are elastically supported by the spring coil 5. ing. As shown in FIGS. 1a and 1b, an audio device (for example, a speaker) mounted on the load support unit 8 vibrates the insulator from the three axis directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis. That is, each axis has vibration components of Ψx, ΨY, and Ψz, and when expressed as a vector, Ψ = Ψx · i + ΨY · j + Ψz · k. For this reason, the upper sleeve 1 supported by the spring coil 5 excites various vibration modes described later at a high frequency by the vibration Ψ. In the present specification, a part corresponding to the upper sleeve constituting the insulator is referred to as a “wind chime member”.
図２は、本インシュレータを適用したオーディオ・システムの矢視図である。１１、１２は左右に配置された２チャンネルのステレオ用スピーカーであり、各々のスピーカー本体部はボード１３、１４の上に搭載された4個のインシュレータによって支持されている。各インシュレータの配置方法をわかり易くするために、右側スピーカー１２を浮上した状態で図示している。１５a〜１５d、及び、１６a〜１６dは左右のスピーカー１１、１２の底面４隅に配置されたインシュレータである。 FIG. 2 is an arrow view of an audio system to which the present insulator is applied. Reference numerals 11 and 12 denote two-channel stereo speakers arranged on the left and right, and each speaker body is supported by four insulators mounted on the boards 13 and 14. In order to make the arrangement method of each insulator easy to understand, the right speaker 12 is shown in a floating state. Reference numerals 15a to 15d and 16a to 16d denote insulators arranged at the four bottom corners of the left and right speakers 11 and 12, respectively.
[1-2]風鈴効果の仮説
さて、風鈴効果について、本発明者が提唱した仮説は次ぎのようである。
[1-2] Hypothesis of wind chime effect Now, the hypothesis proposed by the present inventor regarding the wind chime effect is as follows.
（１）オーディオ機器を振動発生源として、この振動がオーディオ機器から床面まで伝達される振動の主伝搬経路をΦZとする。すなわち、振動伝播経路ΦZは、オーディオ機器が搭載される荷重支持部８→上部スリーブ１→スプリングコイル５→インシュレータ設置面９に至る振動の経路である。太い線径を有するスプリングコイル５は、オーディオ機器が発生する振動を床面に伝播する「音響管」(Sound tube)としての役割を担う。 (1) Using an audio device as a vibration generation source, let Φ Z be the main propagation path of vibration in which this vibration is transmitted from the audio device to the floor surface. That is, the vibration propagation path Φ Z is a vibration path from the load support unit 8 on which the audio equipment is mounted → the upper sleeve 1 → the spring coil 5 → the insulator installation surface 9. The spring coil 5 having a thick wire diameter serves as a “sound tube” that propagates vibration generated by the audio equipment to the floor surface.
（２）主振動伝播経路ΦZから分岐した振動伝播経路ΦRは、一方の端部を密閉構造、もう一方の端部１０を大気解放端（自由端）とする筒型形状部材（風鈴部材）で構成する。音の高さ、強弱、余韻の長さ、うなり、倍音（基音の整数倍周波数の音）などの多くの要因で決まる音色を有する風鈴の振動系ΦRは、前記振動伝播経路ΦZに相乗されて、音響管を通じてオーディオ機器から床面側に伝搬される。従来、多層構造インシュレータ（たとえば、特許文献３）として商品化されているものは、音響インピーダンスの異なる各種硬質材料を縦方向（縦振動の主伝達経路Φzの方向）に重ね合わせたもので、本発明のように振動伝播経路ΦZから分岐して並列配置された振動系を有するものではない。 (2) The vibration propagation path Φ R branched from the main vibration propagation path Φ Z has a cylindrical shape member (wind chime member) having one end portion as a sealed structure and the other end portion 10 as an air release end (free end). ). The wind chime vibration system Φ R , which has a timbre determined by many factors such as pitch, intensity, length of reverberation, beat, overtone (integer multiple frequency sound), synergizes with the vibration propagation path Φ Z. Then, it is propagated from the audio device to the floor side through the acoustic tube. Conventionally, what is commercialized as a multilayer structure insulator (for example, Patent Document 3) is a material in which various hard materials having different acoustic impedances are superposed in the vertical direction (the direction of the main transmission path Φ z of vertical vibration). It does not have a vibration system that is branched from the vibration propagation path Φ Z and arranged in parallel as in the present invention.
（３）風鈴の有する高い基本固有振動数とその高調波成分（倍音）は、音像の定位感、立体感を向上させる。ちなみに、ステレオ再生における定位感、立体感は高音域の特性に依存する。また音が減衰する時の余韻は、再生音に音響空間の広がりと深み、芳醇な味わいを与える。 (3) The high fundamental natural frequency of the wind chimes and its harmonic components (overtones) improve the sense of localization and stereoscopic effect of the sound image. Incidentally, the sense of localization and stereoscopic effect in stereo reproduction depend on the characteristics of the high frequency range. The reverberation when the sound decays gives the reproduced sound a spacious and deep acoustic space, and a rich taste.
[1-3]風鈴効果の仮説を検証する実験
[1-3-1]高周波域における振動遮断特性の測定
風鈴効果の上記仮説(1)(2)を検証するためにおこなった実験方法を図３に示す。図３において、５１は供試インシュレータ、５２は前記供試インシュレータの上部に搭載された重り、５３は床面、５４は供試インシュレータの上部スリーブ側面に装着された加速度センサ(A)、５５は床面５３に設置された加速度センサ(B)である。供試インシュレータ５１は、風鈴部材である上部スリーブ５６（上部支持部材）、下部スリーブ５７（下部支持部材）、サージング防止部材５８、スプリングコイル５９（音響素材）から構成される。前記上部スリーブの外径φ74mm、前記上部スリーブの開口部側内径φ60mm、密閉部側内径φ54mm、前記上部スリーブ高さ63mm、材料は真鍮（快削黄銅鋼：表４における供試部品A）である。本実施例で用いたスプリングコイル５９の材料は、ばね材料として用いられる硬鋼線（SWC）であり、下記の仕様で用いた。
[1-3] Experiment to verify hypothesis of wind chime effect
[1-3-1] Measurement of vibration isolation characteristics in high frequency range Figure 3 shows the experimental method used to verify the above hypotheses (1) and (2) of the wind chimes effect. In FIG. 3, 51 is a test insulator, 52 is a weight mounted on the top of the test insulator, 53 is a floor, 54 is an acceleration sensor (A) mounted on the side of the upper sleeve of the test insulator, and 55 is It is an acceleration sensor (B) installed on the floor surface 53. The test insulator 51 includes an upper sleeve 56 (upper support member), a lower sleeve 57 (lower support member), a surging prevention member 58, and a spring coil 59 (acoustic material), which are wind chimes. The outer diameter of the upper sleeve is 74 mm, the inner diameter of the opening side of the upper sleeve is 60 mm, the inner diameter of the sealing portion is 54 mm, the height of the upper sleeve is 63 mm, and the material is brass (free cutting brass steel: test part A in Table 4). . The material of the spring coil 59 used in this example is a hard steel wire (SWC) used as a spring material, and was used with the following specifications.
上部スリーブ５６に搭載された重り５２の負荷質量M=4.5Kgである。またインシュレータ側面から20mm離れた床面に加速度センサ(B)５５を設置した。インシュレータに与える加振源として、m=15gの重り６０(釣り用ナス型重り4号)をL=280mmの長さの糸で吊るして、Φ=45degの角度から降下させて、インパルス応答を求めるために用いるインパクト・ハンマーの代用とした。また、前記重りmが最下点に降下したときに、前記上部スリーブの開口端近傍に衝突するように配置した。 The load mass M of the weight 52 mounted on the upper sleeve 56 is 4.5 kg. An acceleration sensor (B) 55 was installed on the floor surface 20 mm away from the side surface of the insulator. As an excitation source given to the insulator, m = 15g weight 60 (fishing eggplant type weight 4) is hung with a thread of L = 280mm length and lowered from an angle of Φ = 45deg to obtain the impulse response It was used as a substitute for the impact hammer. The weight m is arranged so as to collide with the vicinity of the open end of the upper sleeve when the weight m is lowered to the lowest point.
図４はFFTで処理された周波数に対する振動加速度特性を示すもので、図４aは前記上部スリーブに装着された加速度センサ(A)５４により検出された振動レベルXAである。すなわち、図４aは、前記上部スリーブに搭載されたオーディオ機器（たとえば、スピーカー）によって、前記上部スリーブを励振させたときの振動特性を示すものである。図４bは床面５３に設置した加速度センサ(B)５５により検出された振動レベルXBである。図５aは上記XAに対する上記XBの伝達関数G(s)(=XB/XA)であり、振動遮断特性を示す。見方を変えれば、前記上部スリーブに加えられた振動が、前記スプリングコイルを経由して、前記下部スリーブ（床面５３）に伝搬される「振動の伝達し易さ」を示すものである。図５bは系の入力XAと出力XBの因果関係の度合を示すコヒーレンス関数γであり、γは０から１の間の値をとる。γ=１の場合は、その周波数において、系の出力がすべて測定入力に起因していることを示しており、γ=0の場合、その周波数fについては、系の出力は測定入力に全く無関係であることを示す。すなわち、コヒーレンス関数γが１に近い程、測定結果の信頼性は高い。コヒーレンス関数γ≒１で、かつ、振動がピーク値を有する周波数（概略値）を抽出した結果を表２に示す。 FIG. 4 shows the vibration acceleration characteristic with respect to the frequency processed by the FFT, and FIG. 4A shows the vibration level X A detected by the acceleration sensor (A) 54 mounted on the upper sleeve. That is, FIG. 4a shows the vibration characteristics when the upper sleeve is excited by an audio device (for example, a speaker) mounted on the upper sleeve. FIG. 4 b shows the vibration level X B detected by the acceleration sensor (B) 55 installed on the floor surface 53. FIG 5a is the transmission function of the X B for the X A G (s) (= X B / X A), shows a vibration isolation characteristics. In other words, the vibration applied to the upper sleeve is transmitted to the lower sleeve (floor surface 53) via the spring coil and indicates “easy to transmit vibration”. FIG. 5b shows a coherence function γ indicating the degree of the causal relationship between the input X A and the output X B of the system, and γ takes a value between 0 and 1. When γ = 1, it indicates that the output of the system is caused by the measurement input at that frequency. When γ = 0, the output of the system is completely independent of the measurement input for the frequency f. Indicates that That is, the closer the coherence function γ is to 1, the higher the reliability of the measurement result. Table 2 shows the result of extracting the frequency (rough value) at which the coherence function γ≈1 and the vibration has a peak value.
さて、一方の端部を密閉構造、もう一方の端部６１を大気解放端とする筒型形状部材（風鈴部材）である前記上部スリーブは、後述するFEM解析結果で示すように、様々な振動モードを有する。代表的な振動モードとして、FEM解析結果との対比から、前記上部スリーブの開口部が「楕円形状」で変形するモードはf=3500Hz（図１０a）、「三つ葉形状」に変形するモードはf=8500Hz（図１０b）、「十字形状」に変形するモードはf=15000Hz（図１１c）と推定される。 Now, the upper sleeve, which is a cylindrical member (wind chime member) with one end sealed structure and the other end 61 open to the atmosphere, has various vibrations as shown in the FEM analysis results described later. Has a mode. As a typical vibration mode, from the comparison with the FEM analysis result, the mode in which the opening of the upper sleeve is deformed in an “elliptical shape” is f = 3500 Hz (FIG. 10 a), and the mode in which the opening is deformed into a “trefoil shape” is f = The mode that transforms to 8500 Hz (FIG. 10 b) and “cross shape” is estimated to be f = 15000 Hz (FIG. 11 c).
従来、工業用分野の防振装置などに用いられる吸振装置は、搭載物の質量とばね剛性で決まる２次振動系の周波数特性により、共振周波数f0以上での振動遮断作用が得られる効果を利用したものである。図６は、図３の実験と同一条件（負荷質量M=4.5Kg、スプリングコイルのばね剛性KZ=8.13N/mm）における振動遮断特性を下式により理論的に求めたものである。 Conventionally, a vibration absorber used in an industrial vibration isolator or the like has an effect of obtaining a vibration isolating action at a resonance frequency f 0 or higher due to the frequency characteristics of the secondary vibration system determined by the mass of the load and the spring rigidity. It is used. FIG. 6 theoretically determines the vibration isolation characteristics under the same conditions as in the experiment of FIG. 3 (load mass M = 4.5 kg, spring coil spring stiffness K Z = 8.13 N / mm) using the following equation.
理論的に求められる２次振動系の除振特性（図６）と、前述した実験結果（図５a）を比較すると、除振特性は高周波数域において大きく異なる。理論（図６）では、共振点（f0=6.77Hz）より高い周波数域において、周波数に対する振動遮断特性の勾配は-40dB/decであり、振動遮断レベルは大きく降下していく。しかし、実験結果（図５a）では、予想に反して、広い高周波数帯域で複数個の高いピーク値を有する振動分布となる。f>2000Hzの高周波数領域においては、-50dB以下の暗振動レベルの振動遮断特性を全域で維持していると思われたインシュレータは、f=3500Hz、f=7700Hzで-30dB、f=13800Hzで-15dBのピーク値を有する振動分布となることが分かった。但し、上記ピーク値以外は-40dB以下であるため、高周波数域においても振動遮断性能は維持されているのである。工業用防振では実用上支障のない-30dB（1/31.6倍）の数値は、オーディオ再生における人間の優れた聴覚には無視できない値である。ちなみに、楽器が奏でる音は高調波の倍音成分を有し、ステレオ再生における音場感・定位感は高音域の特性に依存する。すなわち、各楽器の再生音の倍音成分が強調されることで、音像の定位感、奥域感が向上される。 Comparing the theoretically required vibration isolation characteristics of the secondary vibration system (FIG. 6) with the experimental results described above (FIG. 5a), the vibration isolation characteristics differ greatly in the high frequency range. In theory (FIG. 6), in the frequency range higher than the resonance point (f 0 = 6.77 Hz), the gradient of the vibration cutoff characteristic with respect to the frequency is −40 dB / dec, and the vibration cutoff level is greatly lowered. However, in the experimental result (FIG. 5a), contrary to expectation, the vibration distribution has a plurality of high peak values in a wide high frequency band. In the high frequency range of f> 2000Hz, the insulator that seems to maintain the vibration isolation characteristics of the dark vibration level of -50dB or less is -30dB at f = 3500Hz, f = 7700Hz, f = 13800Hz. It was found that the vibration distribution had a peak value of -15dB. However, the vibration isolation performance is maintained even in the high frequency range because it is −40 dB or less except for the above peak value. A value of -30dB (1 / 31.6 times), which is practically acceptable for industrial vibration isolation, is a value that cannot be ignored for human superior hearing in audio reproduction. Incidentally, the sound played by a musical instrument has harmonic overtone components, and the sound field feeling and localization in stereo reproduction depend on the characteristics of the high sound range. That is, by enhancing the harmonic component of the reproduced sound of each instrument, the sense of localization of the sound image and the sense of depth are improved.
[1-3-2]高周波振動遮断特性の測定結果要約
本実験により確認された実験（図５a）と理論（図６）の差異の存在が、風鈴効果の上記仮説[1-2]を検証するものである。すなわち、
[1-3-2] Summary of measurement results of high-frequency vibration isolation characteristics The existence of the difference between the experiment (Fig. 5a) and theory (Fig. 6) confirmed by this experiment verifies the above hypothesis [1-2] of the wind chime effect. To do. That is,
（１）各共振点（表２）における図５bのコヒーレンスγの高さから、共振点における高周波振動は、前記上部スリーブから前記スプリングコイルを介在して、明らかに設置面に伝搬されている。すなわち、前記スプリングコイルは、オーディオ機器が発生する高周波振動を設置面側に伝播する「音響管」(Sound tube)としての役割を担う。 (1) From the height of the coherence γ in FIG. 5b at each resonance point (Table 2), the high-frequency vibration at the resonance point is clearly propagated from the upper sleeve to the installation surface via the spring coil. That is, the spring coil serves as a “sound tube” that propagates high-frequency vibration generated by the audio equipment to the installation surface.
（２）高周波域において、多くの共振モード（表２）を有する前記上部スリーブ（風鈴部材）の振動系ΦRは、オーディオ機器が発生する振動系ΦZに相乗されて、音響管を通じてオーディオ機器から設置面側に伝搬される。[1-4]節の実験で後述するが、高周波域における多くの共振モードは、上部スリーブ単体の振動特性によって決まる。また、図４aに示すように、上部スリーブ５６に搭載されたオーディオ機器は、各共振点において大きく励振される。したがって、風鈴部材の風鈴特性が、高周波域における再生音に与える影響は、図４aの振動特性によって決まる。 (2) In the high frequency range, the vibration system Φ R of the upper sleeve (wind chime member) having many resonance modes (Table 2) is synergized with the vibration system Φ Z generated by the audio equipment, and the audio equipment is transmitted through the acoustic tube. Is propagated to the installation surface side. As will be described later in the experiment in [1-4], many resonance modes in the high frequency range are determined by the vibration characteristics of the upper sleeve alone. Also, as shown in FIG. 4a, the audio device mounted on the upper sleeve 56 is greatly excited at each resonance point. Therefore, the influence of the wind chime characteristic of the wind chime member on the reproduced sound in the high frequency range is determined by the vibration characteristic of FIG. 4a.
（３）但し、共振点以外の高周波数域では、振動伝達レベルは-40dB以下であり、十分な振動遮断効果が得られる。[1-6]節の実験で後述するが、加振源に50Hzから1000Hzまでの低周波のサインスイープ信号を与えた場合、上記低周波数域では十分な振動遮断効果が得られる。 (3) However, in a high frequency region other than the resonance point, the vibration transmission level is -40 dB or less, and a sufficient vibration isolation effect can be obtained. As will be described later in the experiment in [1-6], when a low frequency sine sweep signal from 50 Hz to 1000 Hz is applied to the excitation source, a sufficient vibration isolation effect is obtained in the above low frequency range.
（４）すなわち、本発明インシュレータは下記(ｉ)(ｉｉ)の従来方式インシュレータの長所を併せもつことができる。
(ｉ)フローティング方式インシュレータの長所
(ｉｉ)硬質材料によるインシュレータの長所
(4) That is, the insulator of the present invention can have the advantages of the following conventional type insulators (i) and (ii).
(i) Advantages of floating insulator
(ii) Advantages of insulators made of hard materials
低周波域では、十分な振動遮断効果が得られる本発明のインシュレータの高周波域における1次の共振周波数は十分に高く、f=3500Hzである。高周波域では高周波振動を励起する要素は設置面には通常存在しないため、オーディオ機器と床面間との間の相互干渉による振動が再生音の品位を低下させることはない。本発明インシュレータでは、高周波域の上記振動伝達特性（図５a）、及び、上部スリーブ５６の上記振動特性（図４a）は、再生音の分解能、定位感、透明感の向上に寄与すると共に、良質な音響用材料の選択により、リスナーの好みに合せた再生音のチューニングに利用できる。 In the low frequency range, the primary resonance frequency in the high frequency range of the insulator of the present invention that can provide a sufficient vibration isolation effect is sufficiently high, and f = 3500 Hz. In the high-frequency range, elements that excite high-frequency vibrations are not usually present on the installation surface. Therefore, vibration due to mutual interference between the audio equipment and the floor surface does not degrade the quality of the reproduced sound. In the insulator according to the present invention, the vibration transmission characteristics in the high frequency range (FIG. 5a) and the vibration characteristics of the upper sleeve 56 (FIG. 4a) contribute to the improvement of the resolution, localization, and transparency of the reproduced sound, as well as high quality. By selecting a suitable acoustic material, it can be used to tune the playback sound to the listener's preference.
スプリングコイルで構成されるインシュレータを対象としたとき、実験と理論の前述した差異について究明した研究例は、他に類をみない。この理由として、工業用分野の防振装置に用いられる吸振装置は、数Hzから500Hz程度の範囲の機械振動伝達を遮断するだけで実用上十分である場合が多く、高周波振動を音のチューニング、音響特性の改善に利用するという概念はなかった。それゆえに、高周波音響振動の伝搬特性を求めるアプローチはなされなかったと思われる。ちなみに、前記上部スリーブに装着された加速度センサ(A)の測定結果（図４a）で、f=12000Hz近傍（図４aのAA）でピーク値を有するにもかかわらず、振動伝達特性（図５a）の同周波数近傍でピーク値が表れないのは、インパルス加振による局所振動によるものと思われる。 There is no other research example that investigated the above-mentioned difference between the experiment and theory when an insulator composed of a spring coil is targeted. The reason for this is that vibration absorbers used in industrial field vibration isolators are often sufficient in practice to cut off mechanical vibration transmission in the range of several Hz to about 500 Hz, and high-frequency vibrations are tuned for sound. There was no concept of using it to improve acoustic characteristics. Therefore, it seems that no approach has been made to determine the propagation characteristics of high-frequency acoustic vibrations. Incidentally, in the measurement result (Fig. 4a) of the acceleration sensor (A) attached to the upper sleeve, the vibration transfer characteristic (Fig. 5a) despite having a peak value near f = 12000Hz (AA in Fig. 4a). The peak value does not appear in the vicinity of the same frequency, because of local vibration due to impulse excitation.
[1-4]上部スリーブ単体のインパルス加振実験
[1-4-1]実験方法
前述した実験（図３）は、複数個の部品で構成されるインシュレータ全体を用いたインパルス加振実験により、インシュレータの振動伝達特性を求めたものであった。実験に用いたインシュレータは、前述したように、上部スリーブ（上部支持部材）５６、下部スリーブ（下部支持部材）５７、サージング防止部材５８、スプリングコイル（音響素材）５９から構成される。これらの部品の中で、風鈴を構成する上部スリーブ５６単体が有する振動特性が、インシュレータ本体の振動伝達特性に与える影響の度合いを評価する実験を行った。図７にその実験方法を示す。供試部品である上部スリーブ７１は、前述した実験（図３）に用いたインシュレータ構成部品と同一仕様（真鋳製：供試部品A）のものである。前記上部スリーブの上面中央部に形成されたボルト締結用の穴７２を利用して、床面７３に設置された木製スパイク７４により前記上部スリーブを支持した。また、前記上部スリーブ側面から300mm離れた床面に集音マイク７５を設置した。前記上部スリーブに与える加振源として、前述した実験（図３）同様に、m=15gの重り７６(釣り用ナス型重り4号)をL=280mmの長さの糸で吊るして、Φ=45degの角度から降下させて、インパルス応答を求めるために用いるインパクト・ハンマーの代用とした。また、前記重りmが最下点に降下したときに、前記上部スリーブの開口端近傍に衝突するように配置した点も、前述した実験（図３）と同様である。
[1-4] Impulse excitation experiment of the upper sleeve alone
[1-4-1] Experimental Method In the experiment described above (FIG. 3), the vibration transmission characteristics of the insulator were obtained by an impulse excitation experiment using the whole insulator composed of a plurality of parts. As described above, the insulator used in the experiment includes the upper sleeve (upper support member) 56, the lower sleeve (lower support member) 57, the surging prevention member 58, and the spring coil (acoustic material) 59. Among these components, an experiment was conducted to evaluate the degree of influence of the vibration characteristics of the upper sleeve 56 constituting the wind chime on the vibration transmission characteristics of the insulator body. FIG. 7 shows the experimental method. The upper sleeve 71, which is a test part, has the same specifications (true casting: test part A) as the insulator component used in the above-described experiment (FIG. 3). The upper sleeve was supported by a wooden spike 74 installed on the floor surface 73 using a bolt fastening hole 72 formed in the center of the upper surface of the upper sleeve. A sound collection microphone 75 was installed on the floor surface 300 mm away from the side surface of the upper sleeve. As an excitation source given to the upper sleeve, as in the experiment (FIG. 3) described above, an m = 15 g weight 76 (fishing eggplant type weight 4) is hung with a thread having a length of L = 280 mm, and Φ = It was lowered from an angle of 45 deg and used as a substitute for an impact hammer used to determine the impulse response. Further, it is the same as the experiment (FIG. 3) described above that the weight m is arranged so as to collide with the vicinity of the opening end of the upper sleeve when it falls to the lowest point.
図８aは、図７の実験から得られた音圧の立体波形図を示すもので、縦軸が音圧の強さ（dB）、横軸が周波数、斜軸が時間（秒）である。図８bは、後述するインパルス応答特性の一例である。 FIG. 8a shows a three-dimensional waveform diagram of sound pressure obtained from the experiment of FIG. 7, where the vertical axis represents sound pressure intensity (dB), the horizontal axis represents frequency, and the oblique axis represents time (seconds). FIG. 8b is an example of an impulse response characteristic described later.
[1-4-2]周波数に対する音圧レベル
図９はFFTで処理された周波数に対する音圧レベルの測定結果であり、表３にピーク値を有する各周波数を示す。表２と表３の対比から、インシュレータ本体の振動伝達特性における共振ピーク値の分布と、上部スリーブ５６単体の音圧特性の共振ピーク値の分布はほぼ一致する。すなわち、上部スリーブ５６単体（風鈴部材）が有する振動特性が、インシュレータ本体の振動伝達特性に支配的な影響を与えることが分かる。この結果から、インシュレータ本体を用いなくても、上部スリーブ５１単体の打音特性を測定することで、インシュレータ本体の振動伝達特性を推定できることがわかる。
[1-4-2] Sound Pressure Level with respect to Frequency FIG. 9 shows the measurement result of the sound pressure level with respect to the frequency processed by the FFT, and Table 3 shows each frequency having a peak value. From the comparison between Table 2 and Table 3, the distribution of the resonance peak value in the vibration transfer characteristic of the insulator body and the distribution of the resonance peak value of the sound pressure characteristic of the upper sleeve 56 alone are substantially the same. That is, it can be seen that the vibration characteristics of the upper sleeve 56 alone (wind chime member) have a dominant influence on the vibration transmission characteristics of the insulator body. From this result, it can be seen that the vibration transmission characteristic of the insulator body can be estimated by measuring the sounding characteristics of the upper sleeve 51 alone without using the insulator body.
[1-4-3]固有値解析結果と実験の対比
図１０〜図１３は、上記実験で用いた前記上部スリーブ（供試部品A）を対象に、FEM固有値解析を行ったものである。解析条件として、真鋳（表４の供試部品Ａ）の縦弾性係数E=98GPa（9990Kgf/mm）、密度ρ=8.5g/cm3、拘束条件として前記上部スリーブ上端面（図１の８）の中央部近傍を完全固定した。以下、固有値解析結果と上記実験結果を対比してみる。図１０aは、風鈴の開口部が「楕円形状」になる1次の共振モード（解析ではf=3650Hz）を示すもので、実験におけるf=3500Hzの共振に相当する。図１０bは、風鈴の開口部が「三つ葉形状」になる共振モード（解析ではf=8690Hz）を示すもので、実験におけるf=8500Hzの共振に相当する。図１１aの共振モード（解析ではf=12900Hz）が実験（図９）で計測されない理由として、軸方向の変形を伴う図１１aの共振モードは、半径方向の上記インパルス加振では励起されないからだと思われる。図１１b、及び、風鈴開口部が「十字形形状」の図１１cの共振モード（解析ではf=14300Hz、及び、f=15100Hz）は、実験におけるf=14300〜15000Hzの範囲の共振に相当する。
[1-4-3] Comparison of Eigenvalue Analysis Results and Experiments FIGS. 10 to 13 show the FEM eigenvalue analysis for the upper sleeve (test part A) used in the above experiment. As analysis conditions, the longitudinal elastic modulus E = 98GPa (9990Kgf / mm), density ρ = 8.5g / cm 3 of true casting (test part A in Table 4), and the upper sleeve upper end surface (8 in FIG. 1) as constraint conditions ) Was completely fixed near the center. Hereinafter, the eigenvalue analysis results will be compared with the above experimental results. FIG. 10a shows a first-order resonance mode (f = 3650 Hz in the analysis) in which the opening of the wind chime becomes “elliptical”, and corresponds to f = 3500 Hz resonance in the experiment. FIG. 10 b shows a resonance mode (f = 8690 Hz in the analysis) in which the wind chime opening has a “trefoil shape”, which corresponds to f = 8500 Hz resonance in the experiment. The resonance mode of FIG. 11a (f = 12900 Hz in the analysis) is not measured in the experiment (FIG. 9) because the resonance mode of FIG. 11a with axial deformation is not excited by the above impulse excitation in the radial direction. It is. The resonance mode (f = 14300 Hz and f = 15100 Hz in the analysis) of FIG. 11 b and FIG. 11 c in which the wind chisel opening is “cross-shaped” corresponds to resonance in the range of f = 14300 to 15000 Hz in the experiment.
図１２a〜図１２cの共振モードは、実験において共振ピークが密集しているf=16000〜17000Hzの範囲の共振に相当すると思われる。 The resonance modes of FIGS. 12a to 12c are considered to correspond to resonances in the range of f = 16000 to 17000 Hz where resonance peaks are dense in the experiment.
[1-4-4]インパルス応答特性
図１４は、図７に示した実験によりインパルス応答特性（風鈴の打音の余韻）を求めたものである。ここで、インパルス応答による波形のエンベロープ（包絡線）を次のような1次遅れ系の応答に近似する。
[1-4-4] Impulse Response Characteristic FIG. 14 shows the impulse response characteristic (resonance of wind chirping sound) obtained from the experiment shown in FIG. Here, the waveform envelope (envelope) by the impulse response is approximated to the following first-order lag response.
このとき、Y(t)=0.368Y0なる時間を風鈴の時定数Tとして定義する。Y0は、t=0における初期値である。図１４から時定数T=0.25秒である。図１５(a)〜図１５(e)は、中心周波数を各種設定して、1/3オクターブ・バンドパスフィルタを用いた場合のインパルス応答特性を求めたもので、たとえば、中心周波数をfmとしたとき、JIS規格から上記バンドパスフィルタの帯域幅は、下限値f1=0.8909×fm、上限値f2=1.1225×fmとなる。図１５aの中心周波数fm=3.15kHzであり、風鈴の開口部が「楕円形状」になる1次の共振モードf=3500Hzが含まれている。 At this time, the time Y (t) = 0.368Y 0 is defined as the time constant T of the wind chimes. Y 0 is an initial value at t = 0. From FIG. 14, the time constant T = 0.25 seconds. 15 (a) to 15 (e) show impulse response characteristics obtained by using various 1/3 octave bandpass filters by setting various center frequencies. For example, the center frequency is represented by f m. when the bandwidth of the bandpass filter from the JIS standard, the lower limit value f 1 = 0.8909 × f m, the upper limit value f 2 = 1.1225 × f m. The center frequency f m of FIG. 15a is 3.15 kHz, and the first resonance mode f = 3500 Hz in which the wind bell opening is “elliptical” is included.
他のグラフの振幅と減衰時間（余韻）の大きさの比較から、この1次の共振モードf=3500Hzが風鈴の音響特性に最も大きな影響を与えていることが分かる。 From the comparison of the amplitude of other graphs and the magnitude of decay time (reverberation), it can be seen that this primary resonance mode f = 3500 Hz has the greatest influence on the acoustic characteristics of the wind chimes.
図１５cの中心周波数fm=8kHzのグラフは、風鈴の開口部が「三つ葉形状」になる共振モードf=8500Hzが含まれている。図１５eの中心周波数fm=16kHzのグラフは、風鈴の開口部が「十字形形状」になる共振モード（f=14300〜15000Hzの範囲）が含まれる。中心周波数fm=8kHz、fm=16kHzのグラフの振幅、減衰時間共に無視できない程大きい。風鈴部材（前記上部スリーブ）の高周波域におけるこの共振特性が、再生音の定位感、密度感、透明感等の向上に寄与すると共に、減衰時間（余韻）の長さがスケール感（空間性）を向上させる効果になると思われる。また、図１４のバンドパスフィルタを通さないAll Pass波形、バンドパスフィルタを通した図１５a、図１５b、図１５cのいずれの減衰曲線のエンベロープにも、低い周期のうなりが相乗されている。 The graph of the center frequency f m = 8 kHz in FIG. 15c includes a resonance mode f = 8500 Hz in which the wind bell opening has a “trefoil shape”. The graph of the center frequency f m = 16 kHz in FIG. 15e includes a resonance mode (a range of f = 14300 to 15000 Hz) in which the wind bell opening has a “cross shape”. Both the amplitude and decay time of the graph of the center frequency f m = 8 kHz and f m = 16 kHz are so large that they cannot be ignored. This resonance characteristic in the high frequency range of the wind chime member (the upper sleeve) contributes to improvement in the sense of localization, density, transparency, etc. of the reproduced sound, and the length of the decay time (reverberation) is scale (spatial) It seems to be an effect to improve the. In addition, low-period beats are synergized with the envelopes of the all pass waveforms of FIGS. 15a, 15b, and 15c that have passed through the band pass filter and the all pass waveform that has not passed through the band pass filter of FIG.
[1-4-5]上部スリーブの材質を変えた場合のインパルス応答特性
以下、前記上部スリーブの材質を変えた場合（供試部品B〜D）のインパルス応答特性を、図１６〜図１８に示す。また、前述した実験結果（供試部品A）も含めて、各供試部品の風鈴時定数を求めた結果を表４に示す。
[1-4-5] Impulse response characteristics when the material of the upper sleeve is changed The impulse response characteristics when the material of the upper sleeve is changed (test parts B to D) are shown in FIGS. Show. In addition, Table 4 shows the results of obtaining the wind chime time constant of each test part including the above-described experimental results (test part A).
供試部品Bの場合、風鈴時定数Tは供試部品Aと比べて小さく、また減衰曲線のエンベロープにうなりは観測されない。特筆すべきは、供試部品D（りん青銅）のインパルス応答特性であり、風鈴時定数が供試部品のなかで最も長く、T=0.4秒で、また大きな振幅のうなりを有する。供試部品Aの（快削黄銅鋼）の錫Snの含有率が1.2%弱であるのに対して、りん青銅は錫Snの含有率が10.5%ある銅合金である。小田原風鈴として知られる砂張材（さはり材）は、錫Snの含有率が20%以上含まれる銅合金である。ちなみに、風鈴は日本独特の文化ではなく、その歴史は古く世界中に存在する。風鈴が奏でる透明感のある深い音色と余韻のある音は遠くまでよく響き、風が吹くたび、細く凛と鳴り響く。銅合金を風鈴として用いた場合、錫Snの含有率が高い程、長い風鈴時定数と、大きな振幅のうなりが得られる。後述するように、風鈴部材のインパルス応答特性に観測される適度なうなり（ゆらぎ）の存在は、再生音に潤い感、豊饒感を与えることが分かった。したがって、風鈴部材に銅合金を用いて、錫Snの含有率を設定することにより、空間の拡がり感、再生音に加味される潤い感、豊饒感の調節が可能である。 In the case of the test part B, the wind chime time constant T is smaller than that of the test part A, and no beat is observed in the envelope of the attenuation curve. What should be noted is the impulse response characteristic of the test part D (phosphor bronze), which has the longest wind chime time constant among the test parts, T = 0.4 seconds, and has a large amplitude beat. Phosphor bronze is a copper alloy with a tin Sn content of 10.5%, whereas the tin Sn content of the test part A (free-cutting brass steel) is less than 1.2%. A sand-clad material known as an Odawara wind chime is a copper alloy containing a tin Sn content of 20% or more. By the way, wind chimes are not unique to Japan, and their history is old and exists all over the world. The clear and deep tone and the lingering sound played by the wind chimes resonate well into the distance, and each time the wind blows, it resounds thinly. When a copper alloy is used as a wind chime, the higher the tin Sn content, the longer the wind chime time constant and the greater the amplitude of the beat. As will be described later, it has been found that the presence of a moderate beat observed in the impulse response characteristics of the wind chime member gives the reproduced sound a moist feeling and fertility. Therefore, by using a copper alloy for the wind chime member and setting the content ratio of tin Sn, it is possible to adjust the feeling of space expansion, the moist feeling added to the reproduced sound, and the fertility feeling.
[1-5]風鈴部材が満足すべき風鈴特性の条件
ここで、風鈴部材（実施形態１の場合は上部スリーブ１）が有する次の音響特性をオーディオ用の「風鈴特性」として定義する。具体的な数値限定の値は、図７における風鈴部材（前記上部スリーブ）単体のインパルス加振実験の条件により求められるものとする。
[1-5] Conditions of wind chime characteristics that the wind chime member should satisfy Here, the following acoustic characteristics of the wind chime member (the upper sleeve 1 in the case of Embodiment 1) are defined as “wind chime characteristics” for audio. It is assumed that a specific numerical limit value is obtained according to the conditions of the impulse excitation experiment of the wind chime member (the upper sleeve) alone in FIG.
（１）基音の周波数f1以上で、高いピーク値を有する多くの共振点を有する
風鈴は複数の共振周波数の音を有する。これら共振周波数の音の中で、最も低周波数で、最も余韻の長い音が風鈴の基音である。k=1を基音の周波数f1としたとき、基音の周波数f1<f<20000Hzの範囲で、音圧、あるいは振動レベルが有効なピーク値を有するk=3以上の倍音成分（共振周波数）を有することが好ましい。高周波領域における多くの共振モード（倍音）の存在は、ステレオ再生における音像の定位感（フォーカス感）、分解能を大きく向上させる。また、より多くの共振モードを有する程、クセのない自然な音が得られる。石英、チタンなど高価で難加工性の複数部材を積層することで、多様な周波数特性を得るように構成された従来硬質インシュレータと異なり、本発明インシュレータでは風鈴部材の形状を変えることにより、共振周波数の数と分布は自在に設定できる。周波数15000〜20000Hzは人の可聴域を超える場合が多いが、楽器の倍音成分が可聴域以上にある場合でも、再生音のクオリティーに少なからぬ影響を与えることが知られている。したがって、15000〜20000Hzの範囲に存在する共振ピークは、ステレオ再生における音像の定位感、分解能の向上に有効と考えてよい。上記有効な共振ピークとして、インシュレータ本体の振動伝達特性を求めた図３の実験を基本モデルとして、コヒーレンスγ≒1でかつ顕著なピーク値を有するものを選べばよい。高周波領域で風鈴部材に多くの数の共振ピークを持たせるためには、風鈴部材をより複雑な形状で形成すればよい。既提案（特許出願中）で開示しているように、筒型スリ−ブの形状を軸非対称にする、たとえば、筒型形状の外周部包絡線は真円でなく多角形にする、円筒形状ではなく円錐中空形状にする、などの方策を施せばよい。あるいは、実施形態７で後述するように、円筒部の内外周面は曲率半径の異なる円弧を組み合わせた形状にする、または、実施形態４（図２８）で後述するように、風鈴部材に曲面部を形成する方法も効果的である。
(1) A wind chime having a number of resonance points having a high peak value at a fundamental frequency f 1 or more has a plurality of resonance frequencies. Among these resonance frequency sounds, the sound with the lowest frequency and the longest reverberation is the wind chime fundamental tone. Overtone component (resonance frequency) of k = 3 or more having a peak value with effective sound pressure or vibration level in the range of fundamental frequency f 1 <f <20000 Hz, where k = 1 is fundamental frequency f 1 It is preferable to have. The presence of many resonance modes (overtones) in the high frequency region greatly improves the sense of localization (focus feeling) and resolution of the sound image in stereo reproduction. In addition, the more resonance modes are provided, the more natural sound can be obtained. Unlike conventional hard insulators configured to obtain a variety of frequency characteristics by laminating multiple expensive and difficult-to-work members such as quartz and titanium, the present invention insulator has a resonance frequency by changing the shape of the wind chime member. The number and distribution of can be set freely. The frequency of 15000 to 20000 Hz often exceeds the human audible range, but it is known that even if the harmonic component of the instrument is higher than the audible range, the quality of the reproduced sound is significantly affected. Accordingly, the resonance peak existing in the range of 15000 to 20000 Hz may be considered effective for improving the sense of localization and resolution of the sound image in stereo reproduction. The effective resonance peak may be selected from the experiment shown in FIG. 3 in which the vibration transfer characteristic of the insulator body is obtained and having a remarkable peak value with coherence γ≈1. In order to have a large number of resonance peaks in the wind chime member in the high frequency region, the wind chime member may be formed in a more complicated shape. As disclosed in the previous proposal (patent pending), the cylindrical sleeve has an axially asymmetric shape. For example, the cylindrical outer peripheral envelope is not a perfect circle but a polygon. Instead, a measure such as a hollow conical shape may be taken. Alternatively, as will be described later in Embodiment 7, the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical portion are formed by combining arcs having different radii of curvature, or, as described later in Embodiment 4 (FIG. 28), the curved surface portion of the wind chime member. The method of forming is also effective.
（２）風鈴時定数Tが、再生音楽のジャンルに合せて適正値に設定されている
ここで、風鈴部材が満足すべき重要な風鈴特性の条件とは、風鈴時定数Tが適正値を有することである。試聴実験の結果、風鈴（前記上部スリーブ）が有する余韻は再生音に空間の拡がり感（奥域感、臨場感）をもたらすことが分かった。これは本研究が見出した最も重要な発見である。従来の硬質材料式、フローティング式を含むいかなるインシュレータも、インシュレータを構成する部品を風鈴と見なして、その風鈴の余韻を「空間の拡がり感」の向上に利用するという発想はなかった。この効果により、ステレオ再生において、スピーカーの背景に壮大なオーケストラの空間がスピーカーから離脱して、奥深く、かつホログラフィックなイメージで展開される。多くの試聴実験の結果から、T>0.05秒となるように風鈴部材の材料と形状を選択すれば、余韻がほとんどない場合（たとえば、表４の材料ＣでT≒0の場合）と比べて、明らかに「空間の拡がり感」が向上する効果が得られた。さらにT>0.1秒ならば、音楽ジャンルを問わず、十分に満足いく効果が得られる。スピーカー試聴実験を重ねた結果、オーディオ機器が再生する音楽ジャンルの違いによって、風鈴時定数Tの設定に適正値があることが分かった。通常、広い演奏会場（コンサートホール）で演奏されるクラッシック音楽の場合は、風鈴時定数Tは大きめに設定する方が好ましい。一方、比較的小さな会場で演奏される場合が多いジャズ音楽の場合は、風鈴時定数Tはやや小さめに設定する方が好ましい。総じて言えば、クラッシックはライブで、ジャズはデッドな響きが好まれるのである。
(2) The wind chime time constant T is set to an appropriate value in accordance with the genre of the reproduced music. Here, an important condition of the wind chime characteristic to be satisfied by the wind chime member is that the wind chime time constant T has an appropriate value. That is. As a result of the trial listening experiment, it was found that the reverberation of the wind chimes (the upper sleeve) gives the reproduced sound a sense of space expansion (a sense of depth and realism). This is the most important discovery found in this study. Any insulator including a conventional hard material type and a floating type did not have the idea of considering the part constituting the insulator as a wind chime and using the reverberation of the wind chime to improve the “expansion feeling of space”. Due to this effect, in stereo playback, a magnificent orchestra space in the background of the speaker leaves the speaker and is developed in a deep and holographic image. From the results of many trial listening experiments, if the material and shape of the wind chime member are selected so that T> 0.05 seconds, compared to the case where there is almost no reverberation (for example, T = 0 in material C in Table 4). Obviously, the effect of improving the “expansion of space” was obtained. Furthermore, if T> 0.1 seconds, a sufficiently satisfactory effect can be obtained regardless of the music genre. As a result of repeated speaker audition experiments, it was found that there is an appropriate value for the setting of the wind chime time constant T depending on the music genre played by the audio device. Usually, in the case of classical music played in a wide performance hall (concert hall), it is preferable to set a larger wind chime time constant T. On the other hand, in the case of jazz music that is often played in a relatively small venue, it is preferable to set the wind chime time constant T slightly smaller. Generally speaking, classical music is live and jazz is preferred to have a dead sound.
たとえば、文献（石井伸一郎、リスニングルームの音響学、誠文堂新光社）によれば、リスニングルームにおける部屋全面積に対する吸音壁の比率は、クラッシックは17%、ジャズは22%、ホームシアターは27%としている。 For example, according to the literature (Shinichiro Ishii, Acoustics of Listening Room, Seikodo Shinkosha), the ratio of the sound absorbing wall to the total area of the listening room is 17% for classic, 22% for jazz, and 27% for home theater It is said.
風鈴時定数Tが適正値を有する風鈴部材を得るためには、素材の選定が決め手となる。表４に示すように、供試部品Ａの場合は銅合金である快削黄銅鋼を用いた。供試部品D（りん青銅）の実験結果（図１８）に示すように、錫の含有率が多い銅合金は、風鈴時定数Tをより大きくできる。 In order to obtain a wind chime member having an appropriate value for the wind chime time constant T, the selection of the material is decisive. As shown in Table 4, in the case of the test part A, free-cutting brass steel, which is a copper alloy, was used. As shown in the experimental result of the test part D (phosphor bronze) (FIG. 18), the copper alloy having a high tin content can increase the wind chime time constant T.
（３）風鈴部材の基音周波数f1が適正な範囲に設定されている
風鈴は複数の周波数の音を有する。これら周波数の音の中で、最も低周波数で、余韻の長い音が風鈴の基音である。この基音の概略整数倍の周波数が倍音成分となる。基音の周波数（1次共振周波数）は、たとえば、図１の実施例では、風鈴（上部スリーブ１）の開口部が「楕円形状」になる共振モードである。多数のリスナーによるスピーカー試聴実験の結果では、風鈴の基音周波数f1が低すぎると、再生音楽のジャンルによっては、高音域でクセのある固有音が耳ざわりとなるという指摘があった。基音周波数をf1>1500Hzに設定すれば、リスナーの多くが満足できる結果が得られ、さらに高い周波数f1>2500Hzに設定すれば、リスナーのほぼ全員が賛同する極めてナチュラルな響きが得られた。
(3) Furin the fundamental frequency f 1 of the wind chime member is set in a proper range has a sound of a plurality of frequencies. Of these sounds, the lowest frequency and long sound is the wind chimes. A frequency that is approximately an integral multiple of this fundamental tone is the harmonic component. The fundamental frequency (primary resonance frequency) is, for example, a resonance mode in which the opening of the wind chime (upper sleeve 1) is “elliptical” in the embodiment of FIG. As a result of the trial listening test by a large number of listeners, it was pointed out that when the fundamental frequency f 1 of the wind chimes is too low, a peculiar sound with a peculiarity in the high range is audible depending on the genre of the reproduced music. Setting the fundamental frequency to f 1 > 1500Hz gave satisfactory results for many listeners, and setting it to a higher frequency f 1 > 2500Hz gave a very natural sound that almost all of the listeners agreed with. .
ちなみに、聴覚的に耳障りな騒音を特定する調査において、人が最も不快に感じる騒音は、聴覚が特に敏感な3000〜4000Hzのピーク雑音であると報告されている。また、制振・制音材料が目標とする遮音（静音）特性において、耳障り音として低減する周波数の範囲は1500〜4500Hzであるとされる。これらの周波数と比べて、風鈴の基音周波数f1の下限値を比較的小さく設定しても聴覚上支障の無い理由は次のようである。オーディオ機器（たとえば、スピーカー）が再生する音楽を直接音すれば、この直接音に対して共振ピークによる音圧レベルの増加分は、単独では聴き取れない微弱な値である。この微弱な音圧レベルの増加分が音像の定位感、立体感を向上させる効果として、人の優れた聴覚をアシストするのである。 By the way, in the investigation to identify auditoryly irritating noise, it is reported that the noise that people feel most unpleasant is a peak noise of 3000 to 4000 Hz, which is particularly sensitive to hearing. Further, in the sound insulation (silence) characteristics targeted by the vibration damping / sound damping material, the frequency range to be reduced as an annoying sound is said to be 1500 to 4500 Hz. The reason why there is no hearing problem even if the lower limit value of the fundamental frequency f 1 of the wind chime is set to be relatively small compared to these frequencies is as follows. If the music played by an audio device (for example, a speaker) is directly played, the increase in the sound pressure level due to the resonance peak for this direct sound is a weak value that cannot be heard alone. This weak increase in the sound pressure level assists human hearing as an effect of improving the sense of localization and stereoscopic effect of the sound image.
風鈴の基音周波数f1の上限値については次のようである。前述したように、ステレオ再生における音像の定位感、分解能などの向上のために、可聴域内に３次（k=3）以上の共振モードまで含まれるのが好ましい。固有値解析結果[1-4-3]を参照して、人の可聴域値を20000Hzとして、３次の共振モードが20000Hz以下に含まれる基音周波数（１次）の上限値を求めると、fMAX=4800Hzである。したがって、f1＜4800Hzに設定すればよい。風鈴部材の基音周波数f1は、実施形態１（図１）を例にとれば、上部スリーブ１の厚みと材質によって決定される。同一の材質ならば、前記上部スリーブの厚み（外半径と内半径の差の平均値）が大きい程、長さLが短い程、f1は高くなる。同一の形状ならば、縦弾性係数が大きい材料程、f1は高い。 The upper limit value of the wind chime fundamental frequency f 1 is as follows. As described above, in order to improve the sense of localization and resolution of a sound image in stereo reproduction, it is preferable that the audible range includes up to the third order (k = 3) resonance mode. Eigenvalue analysis results with reference to the [1-4-3], as 20000Hz the audible range value of human and obtains the upper limit value of the fundamental frequency of the third-order resonance mode is included below 20000Hz (1 primary), f MAX = 4800Hz. Therefore, f 1 <4800 Hz may be set. If the embodiment 1 (FIG. 1) is taken as an example, the fundamental frequency f 1 of the wind chime member is determined by the thickness and material of the upper sleeve 1. If the same material is used, f 1 increases as the thickness of the upper sleeve (average value of the difference between the outer radius and the inner radius) increases and the length L decreases. If the shape is the same, the material having a larger longitudinal elastic modulus has a higher f 1 .
（４）インパルス応答波形のエンベロープに、適度な「うなり」を有する
周波数fnとそれにほとんど近い周波数fn+1の純音を重ねると、周波数Δf=fn+1-fnで波形のエンベロープ（包絡線）が変化して、一次のうなりが発生する。二つの周波数の比率が整数に近い場合も、周波数Δf=mfn+1-nfnの高次のうなりが発生する。スピーカー試聴実験の結果、風鈴部材の有する適度な大きさのうなり（ゆらぎ）の存在は、再生音に潤い感、豊饒感を与えることが分かった。
(4) When a pure tone having a frequency f n and a frequency f n + 1 that is close to the frequency f n is superimposed on the envelope of the impulse response waveform, the envelope of the waveform at the frequency Δf = f n + 1 -f n ( The envelope) changes and a primary beat occurs. Even when the ratio of the two frequencies is close to an integer, a high-order beat of the frequency Δf = mf n + 1 -nf n occurs. As a result of the speaker audition experiment, it was found that the presence of a moderately sized beat (fluctuation) of the wind chime member gives a sense of moisture and fertility to the reproduced sound.
ちなみに、ゆらぎに含まれる波動の周波数をfとすると、人の生体リズムや自然界には、1/fのゆらぎがあることが知られている。この1/fのゆらぎの波長が聴覚を通して脳に働きかけ、脳の自律神経の調整によって、感情、情緒を安定させると言われている。 By the way, it is known that there is 1 / f fluctuation in the human rhythm and the natural world, where f is the frequency of the wave included in the fluctuation. It is said that the 1 / f fluctuation wavelength works on the brain through hearing and stabilizes emotions and emotions by adjusting the brain's autonomic nerves.
ここで、「オーディオ用風鈴特性」を求めるための、風鈴部材（図１の場合は上部スリーブ１）のインパルス加振実験の「基準条件」を下記のように定めるものとする。風鈴部材の上面中央部近傍を床面に設置された木製スパイクで支持すると共に、風鈴部材側面から300mm離れた床面に集音マイクを設置する。m=15gの重りをL=280mmの長さの糸で吊るして、Φ=45degの角度から降下させて、風鈴部材に与える加振源とする。集音マイクから得られる音圧情報を基に、周波数特性、過渡応答特性を求める。 Here, the “reference condition” of the impulse excitation experiment of the wind bell member (in the case of FIG. 1, the upper sleeve 1) for obtaining the “audio wind chime characteristic” is defined as follows. While supporting the vicinity of the center of the top surface of the wind chime member with a wooden spike installed on the floor surface, a sound collecting microphone is installed on the floor surface 300 mm away from the side surface of the wind chime member. A weight of m = 15 g is hung with a thread having a length of L = 280 mm, and is lowered from an angle of Φ = 45 deg. Based on the sound pressure information obtained from the sound collecting microphone, frequency characteristics and transient response characteristics are obtained.
[1-6]低周波域における振動遮断特性の測定
本発明インシュレータの低周波域における振動遮断効果を求めるために、従来インシュレータと対比の基で、行った実験方法を図１９に示す。１５１は供試インシュレータ、１５２は前記供試インシュレータの上部に搭載された重り、１５３はこの重りの上に装着された振動スピーカー、１５４は床面、１５５は重り１５２の側面に装着された加速度センサ(A)、１５６は床面１５４に設置された加速度センサ(B)である。本実験に用いた本発明インシュレータは、インパルス応答を求めた図３の実験で用いたインシュレータと同一仕様である。また、重り１５２の負荷質量M=4.5Kg、インシュレータ側面から20mm離れた床面に加速度センサ(B)を設置した点も、図３の実験と同一条件である。従来インシュレータ（詳細構造は図示せず）は、スパイク方式として既に商品化されているものである。インシュレータの加振源として用いた振動スピーカー１５３は、それ自身がエンクロージャー（容積）を持たず、音楽信号などを固い平板に振動で伝えるものである。加振源に振動スピーカーを用いることにより、オーディオ用インシュレータが評価すべき適正な周波数測定範囲を設定できる。また、ピエゾアクチュエータのような予圧構造を設ける必要はなく、加振対象物（たとえば、前記上部スルーブ、あるいはこの上部スリーブに搭載された重り）の上に搭載するだけでよい。図２０は本発明インシュレータを対象として、振動スピーカーに、f=50Hz〜1000Hzのサインスイープ信号を与えて加振させた場合について、FFTで処理された周波数に対する振動加速度特性を示すものである。図２０aは重り１５２に装着された加速度センサ(A)１５５により検出された振動レベルXA、図２０bは床面１５４に設置した加速度センサ(B)１５６により検出された振動レベルXBである。図２１は、供試インシュレータを従来インシュレータ（スパイク方式）に置き換えて、同一条件で行った実験結果である。図２２は上記XAに対する上記XBの伝達関数G(s)(=XB/XA)を求めたグラフであり、供試インシュレータに加えられた振動が床面に伝搬されるのを抑制する振動遮断効果を示すものである。
[1-6] Measurement of Vibration Isolation Characteristics in Low Frequency Region FIG. 19 shows an experimental method performed based on a comparison with the conventional insulator in order to obtain the vibration isolation effect in the low frequency region of the insulator of the present invention. 151 is a test insulator, 152 is a weight mounted on the top of the test insulator, 153 is a vibration speaker mounted on the weight, 154 is a floor surface, 155 is an acceleration sensor mounted on a side surface of the weight 152 (A) 156 is an acceleration sensor (B) installed on the floor 154. The insulator of the present invention used in this experiment has the same specifications as the insulator used in the experiment of FIG. Further, the load sensor M = 4.5 kg of the weight 152 and the acceleration sensor (B) installed on the floor surface 20 mm away from the insulator side surface are the same conditions as the experiment of FIG. Conventional insulators (detailed structure not shown) have already been commercialized as spike systems. The vibration speaker 153 used as an excitation source of the insulator does not have an enclosure (volume) itself, and transmits a music signal or the like to a hard flat plate by vibration. By using a vibration speaker as the excitation source, an appropriate frequency measurement range to be evaluated by the audio insulator can be set. Further, it is not necessary to provide a preload structure like a piezo actuator, and it is only necessary to mount it on an object to be vibrated (for example, the upper thruve or a weight mounted on the upper sleeve). FIG. 20 shows the vibration acceleration characteristics with respect to the frequency processed by the FFT when the sine sweep signal of f = 50 Hz to 1000 Hz is applied to the vibration speaker for the insulator of the present invention. 20A shows the vibration level X A detected by the acceleration sensor (A) 155 mounted on the weight 152, and FIG. 20B shows the vibration level X B detected by the acceleration sensor (B) 156 installed on the floor 154. FIG. 21 shows the results of an experiment conducted under the same conditions by replacing the test insulator with a conventional insulator (spike method). FIG. 22 is a graph obtained by obtaining the transfer function G (s) (= X B / X A ) of the above X B with respect to the above X A , and suppressing the vibration applied to the test insulator from propagating to the floor surface. This shows the vibration isolation effect.
（１）本発明インシュレータの場合、f=50Hz〜600Hzの範囲では、-30dBから-40dBの範囲で、またf>600Hzでは-50dB以下の振動遮断効果が得られる。
（２）従来スパイク方式インシュレータの場合、f=260Hz近傍で、+15dBのピーク値を有する。またf=350Hz近傍まで振動遮断特性G>0であり、振動遮断効果は得られない。
（３）f=1000Hzにおいて、本発明インシュレータは従来スパイク方式と比べて、振動遮断効果は-30dB程大きい。
(1) In the case of the insulator of the present invention, a vibration isolation effect of -30 dB to -40 dB is obtained in the range of f = 50 Hz to 600 Hz, and -50 dB or less is obtained at f> 600 Hz.
(2) The conventional spike type insulator has a peak value of +15 dB near f = 260 Hz. Moreover, the vibration isolation characteristic G> 0 until f = 350 Hz, and the vibration isolation effect cannot be obtained.
(3) At f = 1000 Hz, the insulator of the present invention has a vibration isolation effect of about −30 dB compared to the conventional spike method.
ちなみに、本実験方法では、低周波数領域での振動遮断特性を求めるために、駆動源に振動スピーカーを用いた。高周波数領域までフラットな出力特性を有する駆動源、たとえば超磁歪スピーカーを用いれば、本実験方法を用いて、より広い周波数範囲まで振動遮断特性を求めることができる。 Incidentally, in this experimental method, a vibration speaker was used as a drive source in order to obtain vibration isolation characteristics in a low frequency region. If a driving source having a flat output characteristic up to a high frequency region, for example, a giant magnetostrictive speaker is used, the vibration cutoff characteristic can be obtained over a wider frequency range using this experimental method.
[1-7]実験結果の総括
低周波域における振動遮断特性を測定した[1-6]節の実験結果、及び、インパルス応答により、高周波域における振動遮断特性を求めた[1-3]節の実験結果から、本発明インシュレータが有する振動伝達特性の特徴を要約すれば、次のようである。すなわち、風鈴部材単体（図１の上部スリーブ１）が有する複数の共振周波数の中で、最も低周波で、最も余韻の長い音を前記風鈴部材単体が有する周波数f1の基音とする。図３の実験結果では、基音の周波数f1=3500Hzである。音響素材のばね剛性KZ（8.13N/mm）とインシュレータに搭載されるオーディオ機器の質量M（4.5Kg）で決まる共振周波数をf0とする。この場合、f0=6.77Hzである。本発明インシュレータでは、前記上部スリーブを励振させたときの前記上部スリーブの振動特性（図４a）は、前記共振周波数f0と前記共振周波数f1の範囲で共振点を有しないように構成することができる。すなわち、上記２つの実験結果は、「低い周波数領域（f0＜f＜f1）では振動を遮断し、逆に高い周波数領域（f＞f1）では振動伝達を利用して音のチューニングを図る」という既提案インシュレータの基本的概念が、具体的手段（図１の構造）によって実現できることを検証するものである。
[1-7] Summary of experimental results [1-6] The vibration isolation characteristics in the high frequency range were obtained from the experimental results in Section [1-6], which measured the vibration isolation characteristics in the low frequency range, and the impulse response. From the experimental results, the characteristics of the vibration transfer characteristics of the insulator of the present invention are summarized as follows. That is, the sound having the lowest frequency and the longest reverberation among a plurality of resonance frequencies of the single wind chime member (upper sleeve 1 in FIG. 1) is set as the fundamental tone of the frequency f 1 of the single wind chime member. In the experimental result of FIG. 3, the fundamental frequency f 1 = 3500 Hz. Let f 0 be the resonance frequency determined by the spring stiffness K Z (8.13 N / mm) of the acoustic material and the mass M (4.5 Kg) of the audio device mounted on the insulator. In this case, f 0 = 6.77 Hz. In the present invention the insulator, the vibration characteristics of the upper sleeve when is excited the upper sleeve (Figure 4a), it is configured to have no resonance point in the range between the resonance frequency f 0 of the resonance frequency f 1 Can do. In other words, the above two experimental results show that “the vibration is cut off in the low frequency region (f 0 <f <f 1 ), and conversely the sound is tuned using vibration transmission in the high frequency region (f> f 1 ). This is to verify that the basic concept of the already proposed insulator “plan” can be realized by specific means (structure of FIG. 1).
本実施例（図１）のインシュレータは、「上部スリーブ１→下部スリーブ２」に至る振動伝播経路Φzに、減衰性が小さく、固有音響インピーダンスの高い材料だけを用いたために、低周波域で振動を遮断し、高周波域で振動を通過させる「ハイパス・フィルタ」の特性を有する。多くの機械要素部品、たとえば、ゴム、質量とバネ、ダンパーなどのほとんどは、低周波域では振動を通過させ、高周波域において振動を遮断する「ローパス・フィルタ」の特性を有する。通常、ハイパス・フィルタの特性を有する機械要素、及び、機械要素の組み合わせは存在しない。この点で、本実施例のインシュレータは極めて特殊な振動伝達特性を有するのである。但し、実施形態１のハイパス・フィルタの特性は風鈴効果を得るための十分条件であるが、必要条件ではない。この点については、以下、補足(1)で後述する。 The insulator of this embodiment (FIG. 1) uses only a material having a low attenuation and a high specific acoustic impedance in the vibration propagation path Φ z extending from “upper sleeve 1 to lower sleeve 2”. It has the characteristics of a “high-pass filter” that blocks vibration and allows vibration to pass in the high frequency range. Many machine element parts, such as rubber, mass and springs, dampers, etc., have a “low-pass filter” characteristic that allows vibrations to pass in the low frequency range and blocks vibrations in the high frequency range. In general, there are no mechanical elements having a high-pass filter characteristic, and combinations of mechanical elements. In this respect, the insulator of this embodiment has a very special vibration transmission characteristic. However, the characteristics of the high-pass filter of the first embodiment are sufficient conditions for obtaining the wind chimes effect, but are not necessary conditions. This will be described later in supplement (1).
[1-8]補足（１）
実施形態１におけるインシュレータの振動伝達のメカニズムについて、図１を用いて補足する。線径が太いスプリングコイル５を一様断面の「音響管」とみなしたとき、オーディオ機器が発生した高周波の音響振動は、荷重支持部８から、らせん状の音響管内を矢印１０のごとく伝搬していく。ここで、「オーディオ機器（図示せず）→上部スリーブ１の荷重支持部８→音響管（スプリングコイル５）→下部スリーブ２→設置面９」に至る振動の伝達を、前述したように、振動伝播経路Φzとする。実施例では、荷重支持部８から入射した音波が、スムーズに音響管（スプリングコイル５）内に透過し、さらに設置面９まで伝搬できるように、両部材１、２は、スプリングコイル５（鋼）と同レベルの固有音響インピーダンスzが大きな金属（真鍮）を用いた。ちなみに、ρを媒質の密度、cを音速として、固有音響インピーダンスz=ρcである。また、同実施例における振動伝播経路Φzには、減衰性が大きく固有音響インピーダンスの小さなゴム、樹脂などの材料は介在させず、オーディオ機器が発生した高周波振動は、金属材料だけを通してスプリングコイル５に伝達するように構成した。この構成により、図３の実験結果が示すように、多くの共振点を有する高周波振動は、音響管５を経由してオーディオ機器から設置面９に伝搬されるのである。ここで、次の仮定を設ける。
[1-8] Supplement (1)
The mechanism of vibration transmission of the insulator in the first embodiment will be supplemented with reference to FIG. When the spring coil 5 having a large wire diameter is regarded as an “acoustic tube” having a uniform cross section, the high-frequency acoustic vibration generated by the audio equipment propagates from the load support portion 8 through the spiral acoustic tube as indicated by an arrow 10. To go. Here, as described above, the transmission of vibration from “audio device (not shown) → load support portion 8 of the upper sleeve 1 → acoustic tube (spring coil 5) → lower sleeve 2 → installation surface 9” The propagation path is Φ z . In the embodiment, both the members 1 and 2 are made of the spring coil 5 (steel) so that the sound wave incident from the load support portion 8 can smoothly pass through the acoustic tube (spring coil 5) and further propagate to the installation surface 9. ) And a metal (brass) having a large specific acoustic impedance z at the same level. Incidentally, the specific acoustic impedance z = ρc, where ρ is the density of the medium and c is the speed of sound. Further, in the vibration propagation path Φ z in the same embodiment, a material such as rubber or resin having a large attenuation and a small specific acoustic impedance is not interposed, and the high-frequency vibration generated by the audio equipment is transmitted only through the metal material and the spring coil 5. Configured to communicate. With this configuration, as shown in the experimental results of FIG. 3, high-frequency vibration having many resonance points is propagated from the audio device to the installation surface 9 via the acoustic tube 5. Here, the following assumptions are made.
（１）スプリングコイル５の上端面と上部スリーブ１の間に、減衰性が十分に大きな材料（たとえば、粘弾性ゴム）を介在させる。
（２）スプリングコイル５の下端面と下部スリーブ２の間に、減衰性が十分に大きな上記材料を介在させる。
(1) A material having a sufficiently large damping property (for example, viscoelastic rubber) is interposed between the upper end surface of the spring coil 5 and the upper sleeve 1.
(2) The material having a sufficiently large damping property is interposed between the lower end surface of the spring coil 5 and the lower sleeve 2.
上記(１)の場合、風鈴部材（上部スリーブ１）と上記材料（粘弾性ゴム）を直接接触させることになり、風鈴部材の高周波振動を減衰させてしまうために、風鈴効果は明らかに低下する。上記(２)の場合、高周波振動はスプリングコイル５の下端面まで伝搬するが、設置面９には伝わらない。たとえば、図３の実験の場合では、加速度センサ(B)から振動は検出できず、下部スリーブ２が有する風鈴効果は期待できない。また、振動伝搬の上流側である上部スリーブ１の高周波振動を減衰させるように影響を与える。上記(1)(2)の場合、荷重支持部８から設置面９に至る振動伝達特性は、ハイパス・フィルタの特性を有しない。要約すれば、音響素材に機械ばね（スプリングコイル）を用いて、風鈴部材が高周波振動を励起し易くするためには、振動伝播経路Φzを形成する各部材は、減衰性が小さく、固有音響インピーダンスが同レベルの高い材料、具体的にはz>107Ns/m3の材料を用いるのがベストである。但し、風鈴の振動系ΦRは、振動系ΦZに対して並列に存在するため、振動伝搬経路に減衰性の大きな材料が介在した場合でも、風鈴部材（オーディオ機器が搭載された上部支持部材）の共振現象は存在するため、風鈴効果は多少なりとも得られる。 In the case of the above (1), the wind chime member (upper sleeve 1) and the material (viscoelastic rubber) are brought into direct contact with each other, and the high frequency vibration of the wind chime member is attenuated. . In the case of (2) above, the high-frequency vibration propagates to the lower end surface of the spring coil 5 but does not propagate to the installation surface 9. For example, in the case of the experiment of FIG. 3, the vibration cannot be detected from the acceleration sensor (B), and the wind chimes effect of the lower sleeve 2 cannot be expected. Moreover, it affects so that the high frequency vibration of the upper sleeve 1 which is the upstream of vibration propagation is attenuated. In the case of (1) and (2) above, the vibration transmission characteristics from the load support portion 8 to the installation surface 9 do not have the characteristics of a high-pass filter. In summary, using a mechanical spring (spring coil) as an acoustic material to make the wind chime member easy to excite high-frequency vibrations, each member forming the vibration propagation path Φ z has a small damping property and a specific sound. It is best to use materials with the same level of impedance, specifically z> 10 7 Ns / m 3 . However, since the wind chime vibration system Φ R exists in parallel with the vibration system Φ Z , the wind chime member (the upper support member on which the audio device is mounted) can be used even when a material having a large damping property is interposed in the vibration propagation path. ), The wind chimes effect can be obtained.
音響素材にフローティング方式シンシュレータとして用いられるエアーを封じ込めた空気式、あるいは磁力の反発力を利用した磁石式を用いた場合、振動伝播経路Φzには空隙部が介在するため、荷重支持部から設置面に至る振動伝達特性は、ハイパス・フィルタの特性を有しない。しかし、空隙部の振動減衰性能は小さいために、風鈴部材の共振現象は失われず、風鈴効果はスプリングコイルを用いた場合と同様に得られる。 When the air type that contains air used as a floating type insulator for the acoustic material or the magnet type that uses the repulsive force of magnetic force is used, the vibration propagation path Φ z has an air gap, so it is installed from the load support part. The vibration transfer characteristic reaching the surface does not have the characteristics of a high-pass filter. However, since the vibration damping performance of the air gap is small, the resonance phenomenon of the wind chime member is not lost, and the wind chime effect is obtained in the same manner as when the spring coil is used.
[1-9]補足（２）
図２３は、本発明の実施形態２に係るオーディオ用インシュレータであり、前述した実施形態１におけるインシュレータを逆配置して、オーディオ機器を搭載した場合を示す。図２３aは上面図（図２３bのA-A矢視図）、図２３ｂは正面断面図である。図１bと図２３bを比較すれば、上部スリーブ１は下部筒部１０１に相当し、下部スリーブ１は上部筒部１０２に相当する。すなわち、本実施例では、図１における上部スリーブ１と下部スリーブ２を逆配置して、下部スリーブ２側にオーディオ機器を搭載した場合を示す。この場合でも風鈴効果を得ることができる。図２３において、１０１は下部筒部（下部支持部材）、１０２は上部筒部（上部支持部材）、１０３は上部筒部１０２の中央部に突設して形成された中央筒部、１０４は中央筒部１０３の外周部に装着されたサージング防止部材（振動発生防止手段）である。下部筒部１０１と上部筒部１０２の内部にスプリングコイル１０５（音響素材）が設けられている。１０６、１０７はスプリングコイル１０５の位置決め部、１０８は上部筒部１０２の上端面でオーディオ機器１０９を搭載する荷重支持部、１１０は下部筒部１０１の床面側設置端面、１１１１は床面である。本実施例の場合、上部筒部１０２のX軸、Y軸、Z軸方向はスプリングコイル１０５により弾性支持されている。荷重支持部１０８に搭載されるオーディオ機器（たとえばスピーカー）は、図２３a、図２３bに示すように、X軸、Y軸、Z軸の３軸方向から本インシュレータを加振する。各軸はΨx、ΨY、Ψzの振動成分を有し、ベクトルで表現すれば、Ψ=Ψx・ｉ+ΨY・j+Ψz・kである。また、線径が太く外径の大きなスプリングコイル１０５は、柔らかいばね剛性と「音響管」としての役割を兼ねており、「オーディオ機器１０９→荷重支持部１０８→上部筒部１０２→音響管（スプリングコイル１０５）→下部筒部１０１→床面１１１」に至る振動伝播経路Φzが存在する。さらに、下部筒部１０１、及び上部筒部１０２は、振動伝播経路Φzから分岐した振動伝播経路ΦRを有し、前記振動Ψによって励起された風鈴部材の振動（風鈴特性を有する）は振動伝播経路ΦRを経て、振動伝搬経路Φzに合流して床面１１１に振動伝搬される。そのため、実施形態１で示した程顕著ではないが、「風鈴効果」は少なからず得られる。たとえば、上部筒部１０２がスリーブ形状ではなく、平端面構造で十分な風鈴効果が得られない場合でも、床面に設置した下部筒部１０１が「風鈴部材」としての役割を担う。前記下部筒部内部は前記スプリングと前記サージング防止部材を収納する空洞を有し、一方の端部を密閉構造、もう一方の端部を大気解放端（自由端）とする筒型形状、すなわち、「風鈴」に近い形状となっている。この場合、下部筒部１０１にオーディオ機器が発生した振動が伝搬され易いように、上記振動伝搬経路Φzに介在する部材は、スプリングコイル１０５と同オーダーの高い固有音響インピーダンスを有する材料で構成するのが好ましい。また、本実施例の場合、下部筒部１０１の「オーディオ用風鈴特性」を求める評価方法は、下部筒部１０１を用いて、図７に示した方法に準ずればよい。風鈴部材として振動が励起され易いように、下部筒部１０１の底面をたとえば凸形形状にして、中央部だけ床面１１０に接する形状でもよい。サージング防止部材１０４が装着された中央筒部１０３に相当する部分を、下部筒部１０１に設ける構造でもよい。
[1-9] Supplement (2)
FIG. 23 shows an audio insulator according to Embodiment 2 of the present invention, and shows a case where an audio device is mounted with the insulator in Embodiment 1 described above arranged in reverse. FIG. 23a is a top view (a view taken along arrow AA in FIG. 23b), and FIG. 23b is a front sectional view. Comparing FIG. 1b and FIG. 23b, the upper sleeve 1 corresponds to the lower cylindrical portion 101, and the lower sleeve 1 corresponds to the upper cylindrical portion 102. That is, in this embodiment, the case where the upper sleeve 1 and the lower sleeve 2 in FIG. 1 are reversely arranged and an audio device is mounted on the lower sleeve 2 side is shown. Even in this case, the wind chime effect can be obtained. In FIG. 23, 101 is a lower cylindrical portion (lower support member), 102 is an upper cylindrical portion (upper support member), 103 is a central cylindrical portion formed by protruding from the central portion of the upper cylindrical portion 102, and 104 is a central portion. A surging preventing member (vibration preventing means) mounted on the outer peripheral portion of the cylinder portion 103. A spring coil 105 (acoustic material) is provided inside the lower cylindrical portion 101 and the upper cylindrical portion 102. 106 and 107 are positioning portions of the spring coil 105, 108 is a load support portion for mounting the audio device 109 on the upper end surface of the upper cylindrical portion 102, 110 is a floor side installation end surface of the lower cylindrical portion 101, and 1111 is a floor surface. . In the case of this embodiment, the X axis, Y axis, and Z axis directions of the upper cylindrical portion 102 are elastically supported by the spring coil 105. As shown in FIGS. 23a and 23b, the audio device (for example, a speaker) mounted on the load support unit 108 vibrates the insulator from the three axis directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis. Each axis has vibration components of Ψx, ΨY, and Ψz. If expressed by a vector, Ψ = Ψx · i + ΨY · j + Ψz · k. In addition, the spring coil 105 having a large wire diameter and a large outer diameter also serves as a soft spring rigidity and an “acoustic tube”. The audio device 109 → the load support portion 108 → the upper cylindrical portion 102 → the acoustic tube (spring There is a vibration propagation path Φ z extending from the coil 105) → the lower cylindrical portion 101 → the floor surface 111 ”. Furthermore, the lower cylinder portion 101 and the upper cylinder portion 102 have a vibration propagation path Φ R branched from the vibration propagation path Φ z , and the vibration of the wind chime member excited by the vibration Ψ (having wind chime characteristics) is a vibration. Via the propagation path Φ R , it joins the vibration propagation path Φ z and propagates to the floor surface 111. Therefore, although not as remarkable as shown in the first embodiment, the “wind chime effect” is obtained not a little. For example, even when the upper cylindrical portion 102 is not sleeve-shaped and the flat end surface structure does not provide a sufficient wind chime effect, the lower cylindrical portion 101 installed on the floor plays a role as a “wind chime member”. The lower cylindrical portion has a cavity for accommodating the spring and the anti-surging member, one end is a sealed structure, and the other end is an atmospheric open end (free end), that is, The shape is similar to a “wind chime”. In this case, the member interposed in the vibration propagation path Φ z is made of a material having a high specific acoustic impedance in the same order as the spring coil 105 so that the vibration generated by the audio device is easily propagated to the lower cylindrical portion 101. Is preferred. In the case of the present embodiment, the evaluation method for obtaining the “audio wind chime characteristic” of the lower cylinder portion 101 may be based on the method shown in FIG. For example, the bottom surface of the lower cylindrical portion 101 may be formed in a convex shape so that vibration is easily excited as a wind chime member, and the center portion may be in contact with the floor surface 110. A structure in which a portion corresponding to the central cylindrical portion 103 to which the surging preventing member 104 is attached may be provided in the lower cylindrical portion 101.
本実施例（実施形態２）の場合は、実施形態１と比べて風鈴効果は抑制される。この点を利用して、リスナーの好み、音楽ジャンル、オーディオ機器の特性などに合せて、実施形態１と実施形態２（逆配置）を随時入れ替えてもよい。 In the case of this example (Embodiment 2), the wind chimes effect is suppressed as compared with Embodiment 1. Using this point, the first embodiment and the second embodiment (reverse arrangement) may be interchanged at any time according to the listener's preference, music genre, audio device characteristics, and the like.
[２]さらなる音響特性向上のための方策
以下、前節の風鈴効果をもたらす原理（仮説）の検証実験から得られた知見を基に、さらなる音響特性向上のための方策について述べる。
[2] Measures to further improve acoustic characteristics The following describes measures to further improve acoustic characteristics based on the knowledge obtained from the verification experiment of the principle (hypothesis) that brings about the wind chimes effect in the previous section.
図２４は、本発明の実施形態３に係るオーディオ用インシュレータであり、複数個の薄型円盤を多層に重ねて風鈴部材を構成した場合を示す。本実施例は、高周波領域における多くの共振モード（倍音）の存在は、ステレオ再生における音像の定位感（フォーカス感）、分解能を向上させると共に、多くの共振モードを有する程、クセのない自然な音が得られるという点に注力したものである。図２４aは上面図、図２４ｂは正面断面図である。２０１は上部スリーブ（上部支持部材）、２０２は下部スリーブ（下部支持部材）、２０３は下部スリーブ２２０の中央部に突設して形成された中心軸、２０４は筒部３の外周部に装着されたサージング防止部材（振動発生防止手段）である。上部スリーブ２０１は下部スリーブ２０２上部に配置され、両スリーブ２０１、２０２の内部にスプリングコイル（音響素材）２０５が設けられている。２０６、２０７はスプリングコイル５を装着した状態で、両スリーブ２０１，２０２の軸芯が一致した状態を保つための両スリーブに形成された位置決め部である。 FIG. 24 is an audio insulator according to Embodiment 3 of the present invention, and shows a case where a wind chime member is formed by stacking a plurality of thin disks in multiple layers. In this embodiment, the presence of many resonance modes (overtones) in the high-frequency region improves the sense of localization (focus feeling) and resolution of the sound image in stereo reproduction, and the more resonance modes there are, the more natural there is no habit. It focuses on the point that sound can be obtained. 24a is a top view and FIG. 24b is a front cross-sectional view. 201 is an upper sleeve (upper support member), 202 is a lower sleeve (lower support member), 203 is a central shaft formed by protruding from the central portion of the lower sleeve 220, and 204 is attached to the outer peripheral portion of the cylindrical portion 3. A surging prevention member (vibration prevention means). The upper sleeve 201 is disposed above the lower sleeve 202, and a spring coil (acoustic material) 205 is provided inside both the sleeves 201 and 202. Reference numerals 206 and 207 denote positioning portions formed on the two sleeves for keeping the axial centers of the sleeves 201 and 202 in a state where the spring coil 5 is mounted.
２０８a〜２０８eは、上部スリーブ２０１の外周部に装着された円盤である。これらの複数の円盤は各円盤間に装着されたリング２０９a〜２０９d、上部スリーブ下端部２１０、上部スリーブ２０１の上端部に設けられたリング形状の止めねじ２１１によって、一定間隔で上部スリーブ２０１に固定されている。止めねじ２１１の着脱により、本実施例では各円盤は自在に交換可能である。本実施例では、上部スリーブ２０１、及びこの上部スリーブに装着された複数個の前記円盤で構成される部分が、「風鈴部材」となる。図２５a〜図２５c、図２６a〜図２６c、図２７は円盤外径φ74mm、内径φ60mm、円盤の厚み5mm、材料に鋼材を用いた場合の固有値解析結果の一例であり、1次共振周波数f1=4400Hzから16200Hzまでの各共振モードを示すものである。したがって、本実施例の構造によれば、各円盤２０８a〜２０８eの厚み、あるいは材質を変えることにより、共振モードの形態は同一のままで、各円盤の共振周波数f1〜fnを変えることができる。真円ではなく非真円の複雑な形状にすれば、さらに多様な振動モードが得られる。薄型円盤に用いる音響素材として、銅合金、マグネシウム、天然水晶、チタン、石英、ローズウッド材、ケヤキ材、大理石、ハイカーボン鋳鉄、強化ガラスなどが適用できる。ちなみに、他の実施例における上部・下部スリーブにもこれらの材料が適用できる。 Reference numerals 208 a to 208 e are disks mounted on the outer peripheral portion of the upper sleeve 201. The plurality of disks are fixed to the upper sleeve 201 at regular intervals by rings 209a to 209d mounted between the disks, the upper sleeve lower end 210, and a ring-shaped set screw 211 provided at the upper end of the upper sleeve 201. Has been. By attaching and detaching the set screw 211, each disk can be freely replaced in this embodiment. In the present embodiment, the upper sleeve 201 and a portion composed of the plurality of disks mounted on the upper sleeve are “wind chimes”. Figure 25a~ Figure 25c, Figure 26a~ view 26c, FIG. 27 is an example of eigenvalue analysis results using disc OD Fai74mm, an inner diameter of 60 mm, disk thickness 5 mm, a steel material, the first resonance frequency f 1 = Represents each resonance mode from 4400 Hz to 16200 Hz. Therefore, according to the structure of the present embodiment, by changing the thickness or material of each of the disks 208a to 208e, it is possible to change the resonance frequency f 1 to f n of each disk while maintaining the same resonance mode form. it can. If the shape is not a perfect circle but a non-perfect circle, various vibration modes can be obtained. As an acoustic material used for a thin disk, copper alloy, magnesium, natural crystal, titanium, quartz, rosewood material, zelkova material, marble, high carbon cast iron, tempered glass, and the like can be applied. Incidentally, these materials can also be applied to the upper and lower sleeves in other embodiments.
薄型円盤を多層に重ねて風鈴部材を構成する代わりに、複数の円筒部材を組み合わせて風鈴部材を構成してもよい。この場合、各円筒部材の外径寸法が異なる構造にして、伸縮可能な望遠鏡を縮小した状態で、各円筒部材が非接触の状態を保てる構造にすればよい。風鈴部材を円筒部材にすれば、X軸、Y軸方向の外力に対して振動を励起し易くなり、より一層風鈴効果を得ることが出来る。 Instead of stacking thin disks in multiple layers to form a wind chime member, a wind chime member may be constructed by combining a plurality of cylindrical members. In this case, the cylindrical members may have different outer diameters, and the cylindrical members may be kept in a non-contact state in a state where the telescopic telescope is reduced. If the wind chime member is a cylindrical member, it becomes easy to excite vibrations with respect to external forces in the X-axis and Y-axis directions, and a wind chime effect can be further obtained.
図２８は、本発明の実施形態４に係るオーディオ用インシュレータであり、スパイク方式インシュレータに風鈴部材を装着した場合を示す。図２８aは上面図（図２８bのA-A矢視図）、図２８ｂは正面断面図である。 FIG. 28 shows an audio insulator according to Embodiment 4 of the present invention, and shows a case where a wind chime member is attached to a spike type insulator. 28a is a top view (a view taken along arrow AA in FIG. 28b), and FIG. 28b is a front sectional view.
本インシュレータの構造は、スパイク構造部３０１とスパイク受け部３０２から構成されるが、スパイク構造部３０１はオーディオ機器側に設置したものである。３０３はスパイク支持部、３０４はスパイク円柱部、３０５はスパイク円錐部、３０６は厚い肉厚の金属で形成された曲面部を有するスパイク側スリ−ブ（風鈴部材）である。部材３０３〜３０６により、スパイク構造部３０１を構成している。３０７はオーディオ機器（想像線）、３０８は上部筒部、３０９は下部ベース、３１０はサージング防止部材（振動発生防止手段）、３１１はスプリングコイル（弾性部材）、３１２はスパイク先端受け皿である。部材３０８〜３１２により、小径・小型のスパイク受け部３０２を構成している。オーディオ機器３０７からスパイク構造部３０１のスパイク円柱部３０４→スパイク円錐部３０５→スパイク受け部３０２の上部筒部３０８→スプリングコイル３１１→床面３１３に至る振動の経路を振動伝播経路ΦZとする。本実施例では、この振動伝播経路ΦZから分岐した「風鈴効果」(Wind bell effect)をもたらす振動伝播経路ΦR（筒型形状部材）を、スパイク構造部３０１側に形成した。すなわち、本実施例において、スパイク側スリ−ブ３０６内部はスパイク円柱部３０４、スパイク円錐部３０５を収納する空洞を有し、一方の端部を密閉構造、もう一方の端部を大気解放端とする筒型形状、すなわち、「風鈴」に近い形状となっている。オーディオ機器（たとえばスピーカー）は、図２８a、図２８bに示すように、X軸、Y軸、Z軸の３軸方向の振動成分Ψx、ΨY、Ψzを有する。本実施例では、スパイク円錐部３０５の先端を受ける上部筒部３０８は、スプリングコイル３１１によって、X軸、Y軸、Z軸の３軸方向に弾性変形可能に支持されている。したがって、スプリングコイル３１１のばね剛性が適度に柔らかければ、オーディオ機器が発生した振動Ψ（=Ψx・ｉ+ΨY・j+Ψz・k）はスパイク側スリ−ブ３０６（風鈴部材）を３軸方向に加振する。この風鈴部材の振動が前記振動伝播経路ΦRを経て前記振動伝播経路ΦZに合流して、スパイク受け部３０２の方向に伝搬される。この結果、風鈴部材の有する余韻が再生音に空間の拡がり感（奥域感、臨場感）をもたらすと共に、高周波領域における多くの共振モードが音像の定位感（フォーカス感）、分解能の向上をもたらす点は、前述した実施例同様である。従来のスパイク方式のように、スパイク受け部３０２に相当する部材を完全剛体で構成した場合でも、３軸方向の振動成分Ψx、ΨY、Ψzは完全には無くならないため、風鈴効果は多少なりとも得られる。しかし、本実施例と比べてその効果のレベルは低減する。また、スパイク受け部３０２に内蔵するスプリングコイル３１１の軸方向剛性KZと搭載物の質量Mで決まる共振周波数f0を可聴域以下に設定すれば、質量Mとばね剛性KZで決まる２次振動系の周波数特性により、共振周波数f0以上で振動遮断作用が得られる点も前述した実施例同様である。本実施例では、風鈴部材に曲面部３１４を有するスリ−ブ３０６を用いた。一般に用いられる風鈴は曲面形状を有する場合が多く、この曲面形状による高周波域での共振特性により、音に一層の深みと余韻を与えることができる。但し、一般の風鈴と本実施例の形状の違いは、風鈴部材を支持するための平端部３１５を有することである。本実施例で用いた風鈴部材の形状は、本発明の他の実施例にも適用できる。 The structure of this insulator includes a spike structure portion 301 and a spike receiving portion 302. The spike structure portion 301 is installed on the audio equipment side. Reference numeral 303 denotes a spike support portion, 304 denotes a spike column portion, 305 denotes a spike cone portion, and 306 denotes a spike side sleeve (wind chime member) having a curved surface portion made of a thick metal. A spike structure 301 is configured by the members 303 to 306. Reference numeral 307 denotes an audio device (imaginary line), 308 denotes an upper cylindrical portion, 309 denotes a lower base, 310 denotes a surging prevention member (vibration prevention means), 311 denotes a spring coil (elastic member), and 312 denotes a spike tip tray. The members 308 to 312 constitute a small-diameter / small spike receiving portion 302. The vibration path from the audio device 307 to the spike cylindrical part 304 of the spike structure part 301 → the spike cone part 305 → the upper cylindrical part 308 of the spike receiving part 302 → the spring coil 311 → the floor surface 313 is defined as a vibration propagation path Φ Z. In the present embodiment, a vibration propagation path Φ R (tubular shape member) that brings about the “wind bell effect” branched from the vibration propagation path Φ Z is formed on the spike structure portion 301 side. That is, in the present embodiment, the spike side sleeve 306 has a cavity for accommodating the spike column portion 304 and the spike cone portion 305, one end portion is a sealed structure, and the other end portion is an air release end. It has a cylindrical shape that is similar to a “wind chime”. As shown in FIGS. 28a and 28b, the audio device (for example, a speaker) has vibration components Ψx, ΨY, and Ψz in three axis directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis. In this embodiment, the upper cylindrical portion 308 that receives the tip of the spike cone portion 305 is supported by the spring coil 311 so as to be elastically deformable in the three axial directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis. Therefore, if the spring stiffness of the spring coil 311 is moderately soft, the vibration Ψ (= Ψx · i + ΨY · j + Ψz · k) generated by the audio equipment is applied to the spike side sleeve 306 (wind chime member) in three axes. Shake in the direction. The vibration of the wind chime member joins the vibration propagation path Φ Z via the vibration propagation path Φ R and propagates in the direction of the spike receiving portion 302. As a result, the reverberation of the wind chime member gives the reproduced sound a sense of spaciousness (in the sense of depth and presence), and many resonance modes in the high frequency range provide a sense of localization of the sound image (feel of focus) and improved resolution. The point is the same as in the previous embodiment. Even when the member corresponding to the spike receiving portion 302 is made of a completely rigid body as in the conventional spike system, the vibration components Ψx, ΨY, Ψz in the three-axis directions are not completely eliminated, so the wind chime effect is somewhat can get. However, the level of the effect is reduced as compared with the present embodiment. Further, if the resonance frequency f 0 determined by the axial stiffness K Z of the spring coil 311 incorporated in the spike receiving portion 302 and the mass M of the mounted object is set below the audible range, the secondary determined by the mass M and the spring stiffness K Z. Similar to the above-described embodiment, the vibration isolating action can be obtained at the resonance frequency f 0 or higher due to the frequency characteristics of the vibration system. In this embodiment, a sleeve 306 having a curved surface portion 314 is used as a wind chime member. Generally used wind chimes often have a curved surface shape, and the resonance characteristics in the high-frequency region due to the curved surface shape can give the sound a deeper and more lingering sound. However, the difference between the shape of a general wind chime and this embodiment is that it has a flat end 315 for supporting the wind chime member. The shape of the wind chime member used in this embodiment is applicable to other embodiments of the present invention.
図２９は、本発明の実施形態５に係るオーディオ用インシュレータであり、通常スピーカーに標準装備されているスパイク方式インシュレータの装着箇所を利用して、本発明インシュレータに置き換える方法を示す。 FIG. 29 shows an insulator for audio according to Embodiment 5 of the present invention, and shows a method of replacing the insulator of the present invention by using a mounting location of a spike type insulator that is normally provided in a normal speaker.
図２９aは、オーディオ機器に装着された従来スパイク方式インシュレータ、図２９bは本発明によるスパイク方式インシュレータをオーディオ機器に装着した場合を示す。図２９aにおいて、５０１はオーディオ機器（想像線）、５０２はスパイク円柱部、５０３はスパイク円錐部、５０４はスパイク先端受け皿、５０５はスパイクねじ部、５０６は床面である。図２９bは、従来スパイク方式インシュレータが装着されていたオーディオ機器５０１に、本発明インシュレータを置き換えて装着した構造を示す。 FIG. 29a shows a conventional spike type insulator mounted on an audio device, and FIG. 29b shows a case where the spike type insulator according to the present invention is mounted on an audio device. In FIG. 29a, 501 is an audio device (imaginary line), 502 is a spike column part, 503 is a spike cone part, 504 is a spike tip tray, 505 is a spike screw part, and 506 is a floor surface. FIG. 29b shows a structure in which the insulator of the present invention is replaced and attached to the audio device 501 to which the conventional spike type insulator is attached.
５５１はスパイク円柱部、５５２はスパイク円錐部、５５３は厚い肉厚の金属で形成されたスパイク側スリ−ブ（風鈴部材）である。５５４は前記スパイク円柱部と一体化したスパイク支持部材、５５５は前記スパイク側スリ−ブとオーディオ機器５０１の間に介在して設けられた中間支持部材、５５６は前記スパイク円柱部と前記スパイク側スリ−ブを中間支持部材５５５に固定するためのボルト、５５７は中間支持部材５５５をオーディオ機器５０１に固定するためのボルトである。このボルト５５７は、既にオーディオ機器５０１に標準装備されていたスパイクねじ部５０５（図２９a）と同種類のものを選択する。 551 is a spike column part, 552 is a spike cone part, and 553 is a spike side sleeve (wind chime member) formed of a thick metal. Reference numeral 554 denotes a spike support member integrated with the spike column portion, 555 denotes an intermediate support member provided between the spike side sleeve and the audio device 501, and 556 denotes the spike column portion and the spike side sleeve. -Bolts for fixing the hub to the intermediate support member 555, 557 are bolts for fixing the intermediate support member 555 to the audio device 501. The bolt 557 is selected from the same type as the spike screw portion 505 (FIG. 29a) that has already been provided as standard in the audio device 501.
５５８は床面、５５９はスパイク受け部である。このスパイク受け部には、実施形態４で示したように、X軸、Y軸、Z軸の３軸方向に弾性変形可能に支持されたものを適用すれば、より一層の風鈴効果を得ることができる。 558 is a floor surface and 559 is a spike receiving portion. As shown in the fourth embodiment, if the spike receiving portion is supported so as to be elastically deformable in the three axis directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis, a further wind chime effect can be obtained. Can do.
図３０は、実施形態４、実施形態５で用いた風鈴部材のように、中間部で風鈴部材単体をスパイク支持できない構造に対して、風鈴特性を求めるためのインパルス加振実験の方法を示すものである。７０１は風鈴部材、７０２は木製の補助部材、７０３は穴部、７０４は木製スパイクである。７０５はインパクト・ハンマーの代用である重り、７０６は集音マイクである。風鈴部材７０１に補助部材７０２を装着して、この円筒部材の穴部７０３にスパイク７０４の先端部を装着する。本加振実験に示すように、風鈴部材単体を中間支持できない場合は、風鈴部材単体の振動特性に影響を与えにくい補助部材（木製が好ましい）を、風鈴部材に装着すればよい。 FIG. 30 shows a method of an impulse excitation experiment for obtaining a wind chime characteristic for a structure in which a wind chime member alone cannot be spike-supported at an intermediate portion like the wind chime member used in the fourth and fifth embodiments. It is. 701 is a wind bell member, 702 is a wooden auxiliary member, 703 is a hole, and 704 is a wooden spike. A weight 705 is a substitute for an impact hammer, and a sound collecting microphone 706 is used. The auxiliary member 702 is attached to the wind chime member 701, and the tip of the spike 704 is attached to the hole 703 of the cylindrical member. As shown in this vibration experiment, when the wind chime member alone cannot be supported in the middle, an auxiliary member (preferably wooden) that does not affect the vibration characteristics of the wind chime member alone may be attached to the wind chime member.
図３１は、本発明の実施形態６に係るオーディオ用インシュレータであり、図３１aは上面図、図３１ｂは正面断面図（図３１aのA-A矢視図）である。 FIG. 31 is an audio insulator according to the sixth embodiment of the present invention, FIG. 31a is a top view, and FIG. 31b is a front cross-sectional view (a view taken along the line AA in FIG. 31a).
前述した実施例では、インシュレータはすべて単独のユニット、たとえば、実施形態１の場合は一対のスリーブ（上部スリ−ブ１と下部スリーブ２）の間にスプリングコイル５が装着される場合を示した。本実施例は、複数の独立したスプリングコイルを共通の上部ケースと下部ベースで挟みこむように配置したものである。 In the above-described embodiment, the insulator is all a single unit, for example, in the case of Embodiment 1, the case where the spring coil 5 is mounted between a pair of sleeves (the upper sleeve 1 and the lower sleeve 2) is shown. In this embodiment, a plurality of independent spring coils are arranged so as to be sandwiched between a common upper case and a lower base.
８０１は上部ケース（風鈴部材）、８０２は下部ベース、８０３a、８０３b、８０３cはスプリング・ユニットである。（８０３cの断面図は図示せず）たとえば、スプリング・ユニット８０３aは、スプリングコイル８０４a、中心支持部８０５a、サージング防止部材（振動発生防止手段）８０６aより構成される。また、スプリング・ユニット８０３a本体の下端部は、ボルト８０７aにより下部ベース８０２に締結され、その上端部のスプリングコイル８０４aは、上部ケース８０１に形成された窪み部８０８aに収納される。スプリング・ユニット８０３b、スプリング・ユニット８０３cも同一の構成である。上部ケース８０１の上面８０９にオーディオ機器が搭載される。 Reference numeral 801 denotes an upper case (wind chime member), 802 denotes a lower base, and 803a, 803b, and 803c denote spring units. (A cross-sectional view of 803c is not shown) For example, the spring unit 803a includes a spring coil 804a, a center support portion 805a, and a surging preventing member (vibration preventing means) 806a. The lower end of the main body of the spring unit 803a is fastened to the lower base 802 by a bolt 807a, and the spring coil 804a at the upper end is accommodated in a recess 808a formed in the upper case 801. The spring unit 803b and the spring unit 803c have the same configuration. An audio device is mounted on the upper surface 809 of the upper case 801.
本実施例のインシュレータを１セットだけ用いて、たとえば、小型スピーカー、3点のスパイクで支持される筒型のスピーカー、あるいはＣＤプレイヤー等を搭載してもよい。あるいは、本実施例のインシュレータを複数セット用いて、大型のスピーカーを搭載してもよい。実施例では、上部ケース８０１は筒型形状で構成したが、長方形形状でもよい。この場合は、スプリング・ユニットは４個用いて、長方形の４隅に配置する構造でもよい。 For example, a small speaker, a cylindrical speaker supported by three spikes, or a CD player may be mounted using only one set of the insulator of this embodiment. Alternatively, a large speaker may be mounted using a plurality of sets of insulators of the present embodiment. In the embodiment, the upper case 801 has a cylindrical shape, but may have a rectangular shape. In this case, four spring units may be used and arranged at the four corners of the rectangle.
図３２は、実施形態６で用いた風鈴部材のように、外側寸法が大きく、風鈴部材の中央部を針状のスパイク先端で支持できない構造に対して、風鈴特性を求めるためのインパルス加振実験の方法を示すものである。 FIG. 32 is an impulse excitation experiment for obtaining wind chime characteristics for a structure having a large outside dimension and not being able to support the center part of the wind chime member with a needle-like spike tip like the wind chime member used in the sixth embodiment. This method is shown.
８５０は風鈴部材、８５４は木製スパイクであり、その上端面は平端部８５１を有する。８５２はインパクト・ハンマーの代用である重り、８５３は集音マイクである。風鈴部材８５０の重心位置に合せて、スパイク８５４の平端部８５１に風鈴部材８５０を搭載することで、インパルス加振実験を行えばよい。 850 is a wind chime member, 854 is a wooden spike, and the upper end surface has a flat end portion 851. A weight 852 is a substitute for an impact hammer, and a sound collecting microphone 853 is used. An impulse excitation experiment may be performed by mounting the wind chime member 850 on the flat end portion 851 of the spike 854 in accordance with the position of the center of gravity of the wind chime member 850.
ここで風鈴部材とは、実施形態１（図１）の場合は上部スリーブ１、実施形態２（図２３）の場合は、下部筒部１０１、あるいは上部筒部１０２を示す。実施形態３（図２４）の場合は複数個の円盤２０８a〜２０８eと上部スリーブ２０１、及び、リング２０９a〜２０９d、止めねじ２１１によって構成される部分を示す。実施形態４（図２８）の場合はオーディオ機器側に装着された上部スリーブ３０６を示す。風鈴部材がインシュレータ本体に対して、ボルトなどで離脱防止となっている場合は、風鈴部材を単体の状態にして、風鈴特性を求める評価（図７で記載）をすればよい。 Here, the wind chisel member indicates the upper sleeve 1 in the case of the first embodiment (FIG. 1) and the lower cylindrical portion 101 or the upper cylindrical portion 102 in the second embodiment (FIG. 23). In the case of Embodiment 3 (FIG. 24), the part comprised by the some disk 208a-208e, the upper sleeve 201, ring 209a-209d, and the set screw 211 is shown. In the case of Embodiment 4 (FIG. 28), the upper sleeve 306 attached to the audio device side is shown. When the wind chime member is prevented from being detached from the insulator main body by a bolt or the like, the wind chime member may be in a single state and evaluated for wind chime characteristics (described in FIG. 7).
図３３は、本発明の実施形態７に係るオーディオ用インシュレータの風鈴部材（上部スリーブ）の形状を示す図であり、図３３aは上面図、図３３ｂは正面断面図である。本実施例は、曲率半径の異なる形状を組み合わせて、上部スリーブ円筒部の外周側を非真円で形成したもので、風鈴部材に高周波領域でより多様な共振ピークを持たせたものである。９０１a、９０１bはO1を中心とする半径37mmの円筒部外周側、９０２a、９０２bはO2を中心とする半径61mmの円筒部外周側である。９０３は円筒部内周側である。 FIG. 33 is a view showing the shape of a wind bell (upper sleeve) of an audio insulator according to Embodiment 7 of the present invention, FIG. 33a is a top view, and FIG. 33b is a front sectional view. In this embodiment, shapes having different radii of curvature are combined, and the outer peripheral side of the upper sleeve cylindrical portion is formed in a non-circular shape, and the wind chime member has various resonance peaks in a high frequency region. Reference numerals 901a and 901b denote the outer peripheral side of the cylindrical part with a radius of 37 mm centered on O 1 , and 902a and 902b denote the outer peripheral side of the cylindrical part with a radius of 61 mm centered on O 2 . Reference numeral 903 denotes an inner peripheral side of the cylindrical portion.
図３４a〜図３４dは、図３３で示した形状の前記上部スリーブを対象に、FEM固有値解析を行ったもので、その一例を示す。解析条件として、真鋳（表４の供試部品Ａと同じ）の縦弾性係数E=98GPa、密度ρ=8.5g/cm3、拘束条件として前記上部スリーブ上端面の中央部近傍を完全固定した。図３４a、図３４bは、風鈴の開口部が「楕円形状」になる２つの曲率半径の異なる形状を組み合わせてを示すもので、各共振周波数は、fa=3700Hz、fb=3710Hzであり、両者の共振周波数は僅かに、Δf=fb-fa=10Hzだけ異なっている。図３４c、図３４dは、風鈴の開口部が「三つ葉形状」になる２つの共振モードを示すもので、各共振周波数は、fc=9370Hz、fb=9570Hzであり、両者の共振周波数は、Δf=fc-fd=200Hz異なる。上記解析結果からわかるように、上部スリーブの円筒面を曲率半径の異なる形状を組み合わせて形成することにより、共振周波数の異なる複数個の同一共振モードが得られる。本実施例を適用し、高周波域において共振周波数の数を増すことにより、クセのない一層自然な音が得られる。また、前述したように、周波数faとそれにほとんど近い周波数fbの純音を重ねると、Δf=fb-faで波形の包絡線が変化して、うなりが発生する。うなりの周波数は10Hz以下で感じ易く、15Hzまで検知できるとされる。したがって、本発明インシュレータにおいて、うなり（ゆらぎ）の音響効果を積極的に利用するためには、本実施例の方法を適用すればよい。実施例では、９０２a、９０２bにO2を中心とする曲面を用いたが、平端面でもよい。また、この平端面、あるいは曲面を上部スリーブ９００の外周面ではなく、内周面９０３に形成してもよい。本発明の他の実施例にも適用できるが、風鈴部材の内外周面の軸方向、あるいは円周方向に、たとえば線幅の異なる不連続な溝、あるいは、非周期的な凹凸面等を形成することで、風鈴部材に多様な高周波特性を持たせることができる。これらの形状を風鈴部材の内周面に形成し、外周面は真円に近い形状にすれば、インテリア性が要求されるオーディオ機器としてのインシュレータの美観を損なうことなく、音響特性の改善が図れる。本発明インシュレータの美観上の上記工夫は、一般の風鈴とおおいに異なる点である。 FIGS. 34a to 34d show an example of FEM eigenvalue analysis performed on the upper sleeve having the shape shown in FIG. 33. FIG. As analysis conditions, the longitudinal elastic modulus E = 98GPa and density ρ = 8.5g / cm 3 of true casting (same as test part A in Table 4), and the vicinity of the central portion of the upper end surface of the upper sleeve were completely fixed as constraint conditions . FIG. 34a and FIG. 34b show a combination of two shapes having different curvature radii in which the opening of the wind chime has an “elliptical shape”, and the resonance frequencies are f a = 3700 Hz and f b = 3710 Hz, The resonance frequencies of the two are slightly different by Δf = f b −f a = 10 Hz. FIG. 34c and FIG. 34d show two resonance modes in which the wind chime opening has a “trefoil shape”. The resonance frequencies are f c = 9370 Hz and f b = 9570 Hz, respectively. Δf = f c −f d = 200 Hz is different. As can be seen from the above analysis results, a plurality of identical resonance modes having different resonance frequencies can be obtained by forming the cylindrical surface of the upper sleeve by combining shapes having different radii of curvature. By applying this embodiment and increasing the number of resonance frequencies in the high frequency range, a more natural sound without habit can be obtained. Further, as described above, when a pure tone having a frequency f a and a frequency f b almost close to the frequency f a is overlapped, the waveform envelope changes at Δf = f b −f a and a beat occurs. It is said that the beat frequency is easy to feel below 10Hz and can be detected up to 15Hz. Therefore, in the insulator of the present invention, the method of the present embodiment may be applied in order to positively use the acoustic effect of fluctuation (fluctuation). In the embodiment, curved surfaces centering on O 2 are used for 902a and 902b, but flat end surfaces may be used. Further, this flat end surface or curved surface may be formed not on the outer peripheral surface of the upper sleeve 900 but on the inner peripheral surface 903. Although it can be applied to other embodiments of the present invention, for example, discontinuous grooves with different line widths or non-periodic uneven surfaces are formed in the axial direction or the circumferential direction of the inner and outer peripheral surfaces of the wind chime member. By doing so, the wind chime member can have various high frequency characteristics. If these shapes are formed on the inner peripheral surface of the wind chime member and the outer peripheral surface is a shape close to a perfect circle, the acoustic characteristics can be improved without impairing the aesthetics of the insulator as an audio device that requires interior properties. . The above-mentioned aesthetic idea of the insulator of the present invention is very different from a general wind chime.
[３]補足
本発明インシュレータが有する振動特性と、この振動特性がもたらす主な音響効果を概略要約すれば次のようである。
(1)低周波数域における振動遮断特性・・・透明感・無歪感の向上
(2)風鈴の余韻・・・空間の拡がり感（奥域感、臨場感）の向上
(3)風鈴の有する高周波領域における多数の共振モード・・・音像の定位感（フォーカス感）、分解能の向上
(4)風鈴の基音を高い共振周波数に設定する・・・ナチョラルでクセがなく、耳ざわりない音
(5)風鈴のうなり（ゆらぎ）・・・居心地の良さ、潤い感、豊饒感の向上
[3] Supplement The vibration characteristics of the insulator of the present invention and the main acoustic effects brought about by the vibration characteristics are summarized as follows.
(1) Vibration isolation characteristics in the low frequency range: Improved transparency and no distortion
(2) Wind chime reverberation: Improving the sense of expanse of space (a sense of depth and realism)
(3) Numerous resonance modes in the high-frequency region of wind chimes ... Improve sound image localization (focus) and resolution
(4) Set the fundamental sound of the wind chimes to a high resonance frequency.
(5) Wind chime roar (fluctuation) ... Improvement of comfort, moisture, and fertility
上記(1)〜(5)は、風鈴部材単体の風鈴特性として得られるものである。開発者の感性に頼らざるをえず、試行錯誤的に開発されてきた従来オーディオ用インシュレータと異なり、本発明インシュレータにおいては、上記(1)〜(5)の設計は、本明細書が記載した方法により、理論的に遂行可能である。 The above (1) to (5) are obtained as the wind chime characteristics of the wind chime member alone. Unlike conventional audio insulators that had to be developed on a trial and error basis, the design of the above (1) to (5) was described in the present specification. The method is theoretically feasible.
本発明の実施形態１（図１）に係るオーディオ用インシュレータは、前述した「風鈴効果」を得るために設けた長い筒状のスリーブを利用して、インシュレータに搭載されたオーディオ機器に地震などによる衝撃的な水平方向外乱荷重が加わった場合、オーディオ機器の傾斜を最小限に抑えて、転倒を防止することができる。前述したように、スプリングコイル５の下端外周部は前記下部スリーブ２底面に形成された位置決め部６に、スプリングコイル６の上端外周部は上部スリーブ１底面に形成された位置決め部７に嵌まり込むようになっている。そのため、本インシュレータはスプリングコイル５を装着した状態で、両スリーブ１，２の軸芯が一致した状態を保つ。上部スリーブ１は、狭い半径方向の間隙（図１の寸法δ）を設けた状態で、下部スリーブ２を嵌め込むように配置される。一方、前述した「風鈴効果」を得るためには、前記上部スリーブは十分な長さLが必要である。すなわち、上部スリーブの長さLを大きくすることにより、（１）外乱荷重が加わった場合にスピーカーの傾斜量を小さくする、（２）十分な風鈴効果を得る、上記(1)(2)を同時に満足できる。多数のオーディオファイルを対象にした評価実験の結果、本インシュレータを適用するスピーカーの仕様（高さ、設置面積、質量など）に変更がある場合でも、間隙δ≦1.0mmに設定しておけば、スピーカーを取り換えても実用上はほとんど支障がなかった。実施形態１におけるインシュレータを逆配置した実施形態２（図２３）の場合も同様に、２つのスリーブ間の間隙δを上記範囲に設定すればよい。本実施例で示したインシュレータの構造は、スピーカー以外のオーディオ機器、たとえば、アナログプレイヤー、ＣＤプレイヤー、アンプなどに適用した場合にも、外乱荷重に対する機器設置上の安定性、安全性を確保できる。 The audio insulator according to Embodiment 1 (FIG. 1) of the present invention uses the long cylindrical sleeve provided to obtain the “wind chime effect” described above, and the audio device mounted on the insulator is subjected to an earthquake or the like. When a shocking horizontal disturbance load is applied, the tilt of the audio device can be minimized and the fall can be prevented. As described above, the outer periphery of the lower end of the spring coil 5 is fitted into the positioning portion 6 formed on the bottom surface of the lower sleeve 2, and the outer periphery of the upper end of the spring coil 6 is fitted into the positioning portion 7 formed on the bottom surface of the upper sleeve 1. It is like that. Therefore, this insulator keeps the state where the axial centers of the sleeves 1 and 2 are coincident with the spring coil 5 being mounted. The upper sleeve 1 is arranged so that the lower sleeve 2 is fitted in a state where a narrow radial gap (dimension δ in FIG. 1) is provided. On the other hand, in order to obtain the “wind chime effect” described above, the upper sleeve needs to have a sufficient length L. That is, by increasing the length L of the upper sleeve, (1) to reduce the amount of inclination of the speaker when a disturbance load is applied, (2) to obtain a sufficient wind chime effect, the above (1) (2) I can be satisfied at the same time. As a result of an evaluation experiment for a large number of audio files, even if there is a change in the specifications (height, installation area, mass, etc.) of the speaker to which this insulator is applied, if the gap δ ≤ 1.0 mm is set, Even if the speaker was replaced, there was almost no problem in practical use. Similarly, in the case of the second embodiment (FIG. 23) in which the insulator in the first embodiment is reversely arranged, the gap δ between the two sleeves may be set in the above range. The structure of the insulator shown in the present embodiment can ensure the stability and safety in installing the device against a disturbance load even when applied to an audio device other than a speaker, for example, an analog player, a CD player, an amplifier and the like.
実施例では、弾性部材として外径が軸方向で均一なスプリングコイルを用いたが、本発明のインシュレータに適用できる弾性部材はこれに限定されるものではない。たとえば、円錐コイルばね、皿バネ、あるいはこの皿ばねを多段に積み重ねた構造、竹の子ばね、輪ばね、渦巻きばね、薄板ばね、重ね板ばね、Ｕ字型ばねなど、オーディオ用インシュレータとして要求される形状、寸法などを考慮して選択すればよい。本発明では、これらの部材を総称して機械ばねと呼ぶ。 In the embodiment, a spring coil having a uniform outer diameter in the axial direction is used as the elastic member, but the elastic member applicable to the insulator of the present invention is not limited to this. For example, conical coil springs, disk springs, or a structure in which these disk springs are stacked in multiple stages, bamboo shoot springs, ring springs, spiral springs, thin plate springs, stacked plate springs, U-shaped springs, and other shapes required for audio insulators The size may be selected in consideration of the dimensions. In the present invention, these members are collectively referred to as a mechanical spring.
スプリングを用いて除振器を構成する場合、サージング共振現象が大きな問題となる。このサージングは、コイル素線に沿って伝搬される衝撃波が,ばねの有効部を往復するときのサージ速度から決定される共振現象であり、基本振動数に対する複数の高調波振動が広い周波数領域に渡って発生する。本実施例で使用するサージング防止部材４（４a，４b）は、粘弾性ゴムで構成した。衝撃に対して振動吸収性と内部減衰性に優れ、外力を受けてもほとんど反発せず、振動エネルギーを吸収する性質を持つ公知の制振材料である。実施例では、スプリングコイルのサージング現象を防止するために、円筒形状の筒部から半径方向に延びて突設された複数の粘弾性片を用いた。粘弾性片の突設枚数は実施例では、４５°間隔で８枚となっているが、枚数は限定されず、８枚以下でも良いし、８枚以上であってもよい。あるいは、「音響管」としての効果は、後述する理由により低減するが、羽根状の粘弾性片を用いるのではなく、円柱状の粘弾性部材をスプリングコイルに圧入する構造でもよい。また、薄板形状の粘弾性部材をスプリングコイル内面に密着させる構造でもよい。あるいは、スプリングコイルの素材に粘弾性材料を被覆させたものを用いてもよい。なお、粘弾性部材は、前述のような部材に限られるものでなく、弾力性は小さいが元の形状に復帰する復元力を有する低反発ゴムのような素材でもよい。あるいは、従来からサージング防止対策として用いられている液体の中にスプリングを浸した構成でもよい。 When a vibration isolator is configured using a spring, the surging resonance phenomenon becomes a big problem. This surging is a resonance phenomenon that is determined from the surge speed when the shock wave propagating along the coil wire reciprocates the effective part of the spring, and multiple harmonic vibrations with respect to the fundamental frequency are spread over a wide frequency range. Occurs across. The surging preventing member 4 (4a, 4b) used in the present embodiment was made of viscoelastic rubber. It is a known damping material that has excellent vibration absorption and internal damping properties against impact, hardly repels even when subjected to external force, and absorbs vibration energy. In the embodiment, in order to prevent the surging phenomenon of the spring coil, a plurality of viscoelastic pieces protruding from the cylindrical tube portion in the radial direction are used. In the embodiment, the number of protruding viscoelastic pieces is 8 at 45 ° intervals, but the number is not limited, and may be 8 or less, or 8 or more. Or although the effect as an "acoustic tube" reduces for the reason mentioned later, the structure which press-fits a columnar viscoelastic member to a spring coil may be sufficient instead of using a blade-like viscoelastic piece. Further, a structure in which a thin plate-like viscoelastic member is in close contact with the inner surface of the spring coil may be employed. Alternatively, a spring coil material coated with a viscoelastic material may be used. The viscoelastic member is not limited to the above-described member, and may be a material such as a low-rebound rubber having a low resilience but a restoring force to return to the original shape. Or the structure which immersed the spring in the liquid conventionally used as a countermeasure against a surging may be sufficient.
実施例インシュレータに用いたスプリングコイルが、高周波振動を通過させる「音響管」としての役割を担う理由には、サージング防止部材４の形状がおおいに寄与している。前述したように、実施形態１（図１a）では、粘弾性部材がスプリングコイル５の内周面に完全密着する構造ではなく、半径方向に延びて突設された複数の粘弾性片４bが部分的にスプリングコイル５の内周面に接触している。そのため、波長が短くなる高周波域では、粘弾性片４bの振動減衰作用の影響を回避して通過する確率が向上する。また、波長の短い高周波域の振動では、弾性波はスプリングコイル５の線方向の部分的な伸縮になる。スプリングコイルの傾斜角をθとすれば、粘弾性片を変形させる軸方向成分（sinθ）は減衰作用に寄与するが、粘弾性片の内面を滑るだけの円周方向成分は振動減衰に寄与しない。上記実施例における、高周波振動を通過させるスプリングコイルの「音響管」としての機能は、上記粘弾性片４bの形状がおおいに寄与している。 The reason why the spring coil used in the example insulator plays a role as an “acoustic tube” that allows high-frequency vibrations to pass through is largely due to the shape of the surging preventing member 4. As described above, in the first embodiment (FIG. 1a), the viscoelastic member is not a structure in which the viscoelastic member is completely in close contact with the inner peripheral surface of the spring coil 5, but a plurality of viscoelastic pieces 4b protruding in the radial direction are partially provided. In particular, it is in contact with the inner peripheral surface of the spring coil 5. Therefore, in the high frequency region where the wavelength is shortened, the probability of passing by avoiding the influence of the vibration damping action of the viscoelastic piece 4b is improved. In addition, in a vibration in a high frequency region with a short wavelength, the elastic wave is partially expanded and contracted in the linear direction of the spring coil 5. If the inclination angle of the spring coil is θ, the axial component (sinθ) that deforms the viscoelastic piece contributes to the damping action, but the circumferential component that only slides on the inner surface of the viscoelastic piece does not contribute to vibration damping. . In the above-described embodiment, the function of the spring coil that allows high-frequency vibration to pass through as the “acoustic tube” is greatly contributed by the shape of the viscoelastic piece 4b.
本発明における高次の共振現象を抑制する振動発生防止手段には、質量と集中ばね定数だけで決まる単振動（１次の固有振動数）だけしか発生しないメカニズム構造も含むものとする。実施例では、本発明のインシュレータをスピーカーに適用する場合を示したが、オーディオ機器であるCDプレイヤー、アナログプレイヤー、プリアンプ、パワーアンプ、あるいは様々な楽器（たとえば、アコースティック楽器）、ピアノなどのいずれにでも適用でき、同様な効果が得られる。あるいは、床面に設置して用いる楽器、たとえば、チェロ、コントラバス（ダブル・ベース）のエンドピンの先に本発明のインシュレータを楽器の支えとして用いれば、樂器の音は大幅に改善される。この場合、エンドピン先端を受ける凹部を、インシュレータの上面（たとえば、図１では上部スリーブ１の荷重支持部８）に形成するか、あるいは凹部が形成された別部品を荷重支持部８に装着すればよい。オーディオ機器と設置面との間の相互干渉による振動を低減させることで再生音の品位を向上させる効果、及び、高周波域の音響特性を向上させる風鈴効果は、オーディオ機器を上記楽器に置き換えても成り立つのである。したがって、本発明の名称である「オーディオ用」とは、広義に解釈して、これらの楽器も含まれるものとする。 The vibration generation preventing means for suppressing the higher-order resonance phenomenon in the present invention includes a mechanism structure that generates only a single vibration (primary natural frequency) determined only by the mass and the concentrated spring constant. In the embodiments, the case where the insulator of the present invention is applied to a speaker has been shown. However, the audio device may be a CD player, an analog player, a preamplifier, a power amplifier, various musical instruments (for example, an acoustic musical instrument), a piano, or the like. However, it can be applied and the same effect can be obtained. Alternatively, if the insulator of the present invention is used as a musical instrument support at the end of an instrument used on the floor, for example, a cello or a double bass bass, the sound of the fixture is greatly improved. In this case, if the recess for receiving the end of the end pin is formed on the upper surface of the insulator (for example, the load support portion 8 of the upper sleeve 1 in FIG. 1), or another part in which the recess is formed is attached to the load support portion 8. Good. The effect of improving the quality of reproduced sound by reducing the vibration caused by mutual interference between the audio device and the installation surface, and the wind chime effect improving the acoustic characteristics in the high frequency range, even if the audio device is replaced with the above instrument. It is true. Accordingly, the term “for audio”, which is the name of the present invention, is interpreted in a broad sense and includes these musical instruments.
また、実施例では、インシュレータはすべて床面に垂直配置する場合を示したが、インシュレータの姿勢を水平にして、例えば壁面にオーディオ機器を水平配置する場合でも適用できる。 Further, in the embodiment, the case where all the insulators are vertically arranged on the floor surface is shown, but the present invention can be applied even when the posture of the insulator is horizontal, for example, the audio device is horizontally arranged on the wall surface.
[４]本発明によるオーディオ用インシュレータのスピーカー試聴実験
実施形態１におけるインシュレータ（図１）を用いて、材質の異なる風鈴部材（表４に示す供試部品A〜C）を各種取り換えて、試聴実験を行った。適用したスピ−カーはモニター用として定評のあるコンデンサ型（質量m=41Kg）である。上部スリーブ１（風鈴部材）と下部スリーブ２以外のインシュレータ部品はすべて共通であり、スプリングコイル５のばね剛性KZ（=8.13N/mm）と質量mで決まる固有値f0=4.49Hzである。図２に示すように、インシュレータをスピ−カー底面４隅に配置して、スピ−カーを支持した。表５の評価結果は、試聴実験に参加した７人のリスナーの合意を得て整理したものである。同表に風鈴部材が無い場合、すなわち、上部スリ−ブ１を取り外してスプリングコイル５で直接スピーカーを支持した場合の試聴実験の結果を対比して示す。表５において、風鈴部材を装着しない場合（表５の右端）でも搭載物の質量とばね剛性で決まる２次振動系の周波数特性により、共振周波数f0以上での振動遮断作用は得られる。したがって、インシュレータ本体を装着しない場合と比べて、各項目で格段に優れた特性を有する。但し、評価を分り易くするために、優劣は風鈴部材を装着しない場合（すべて△）に対する相対評価とする。結果を考察すれば、
[4] Speaker Audition Experiment of Audio Insulator According to the Present Invention Trial Audition Experiment Using the Insulator (FIG. 1) in Embodiment 1 to Replace Various Wind Chime Members (Test Parts A to C shown in Table 4) Went. The applied speaker is a capacitor type (mass m = 41Kg) which has a reputation for monitoring. Insulator parts other than the upper sleeve 1 (wind chime member) and the lower sleeve 2 are common, and the eigenvalue f 0 = 4.49 Hz determined by the spring stiffness K Z (= 8.13 N / mm) of the spring coil 5 and the mass m. As shown in FIG. 2, the insulators were arranged at the four corners of the bottom of the speaker to support the speaker. The evaluation results in Table 5 are arranged with the agreement of the seven listeners who participated in the trial listening experiment. The table shows a comparison of the results of a trial listening experiment when there is no wind chime member, that is, when the upper sleeve 1 is removed and the speaker is directly supported by the spring coil 5. In Table 5, even when the wind chimney member is not attached (the right end of Table 5), the vibration isolating action at the resonance frequency f 0 or more can be obtained by the frequency characteristics of the secondary vibration system determined by the mass of the load and the spring rigidity. Therefore, compared with the case where an insulator main body is not mounted, each item has a significantly superior characteristic. However, in order to make the evaluation easy to understand, superiority or inferiority is a relative evaluation with respect to the case where the wind chime member is not attached (all Δ). If you consider the results,
（ａ）風鈴部材を装着しない場合と比べて、供試部品A〜C共、ほとんどすべての項目で評価は向上する。
（ｂ）風鈴時定数Tが最も大きい供試部品Aの場合、すべての項目で評価は最も高い。供試部品Aは、風鈴の材料として用いられる銅合金である。風鈴は余韻が長い程、減衰性が低く、高周波域における多くの共振ピークを励起し易い。供試部品Aの有するこの風鈴特性が、音響特性向上に寄与していると思われる。
（ｃ）しかし、風鈴時定数Tが最も小さい供試部品Cの場合でも、奥行感、分解能、透明感、トランジェント特性などで、風鈴部材が無い場合と比べて、高い評価が得られる。この理由として、風鈴の余韻の大小にかかわらず、高周波域に多少なりとも存在する共振ピークが、ステレオ再生における音像の定位感、分解能などの向上に寄与していると考えてよい。
（ｄ）供試部品Aの場合、物理特性としての表現が難しい「音の雰囲気」が際立って高い。減衰曲線の包絡線に見られるうなり（ゆらぎ）の効果と思われる。
(A) Compared with the case where the wind chime member is not mounted, the evaluation is improved in almost all items for the test parts A to C.
(B) In the case of the test part A having the largest wind chime time constant T, the evaluation is highest in all items. The test part A is a copper alloy used as a material for wind chimes. A wind chime has a long decay, so it has a low attenuation and tends to excite many resonance peaks in a high frequency range. This wind chime characteristic of the test part A seems to contribute to the improvement of acoustic characteristics.
(C) However, even in the case of the test part C having the smallest wind chime time constant T, high evaluation can be obtained compared to the case where there is no wind chime member in terms of depth, resolution, transparency, transient characteristics, and the like. As a reason for this, it may be considered that the resonance peak that exists somewhat in the high frequency range, regardless of the size of the wind chimes, contributes to the improvement in the sense of localization and resolution of the sound image in stereo reproduction.
(D) In the case of the test part A, the “sound atmosphere” that is difficult to express as a physical property is remarkably high. This seems to be the effect of the buzz seen in the envelope of the decay curve.
表５における、各評価項目の詳細は次のようである。
（ａ）奥域感（空間性・音場感・立体感）
スピーカーの背景に壮大なオーケストラの空間が、スピーカーから離脱して奥深く展開される。
（ｂ）分解能（定位感・フォーカス感）
各楽器が視覚で見えるようにその存在感が分かり、音像(sound stage）の焦点が明確に定まる。
（ｃ）透明感（S／N比）
複層する楽器音が混濁せず分離する。高域が繊細で歪み感が小さい。
（ｄ）低域の力感（ダンピング）
低域が引き締まり、オーケストラの弦の低域音、ジャズのベース音が明確に定位して聴こえる。
（ｅ）トランジェント特性
静寂の中で急峻な音の立ち上がり感と、立ち下り感（急峻に音が消える）が得られる。
（ｆ）音の雰囲気
音の細部ではなく、音楽全体を潤い感漂う雰囲気（atmosphere)で、居心地良く、リラックスして聴ける。
Details of each evaluation item in Table 5 are as follows.
(A) A sense of depth (space, sound field, and three-dimensional effect)
The magnificent orchestra's space on the background of the speaker leaves the speaker and expands deeply.
(B) Resolution (Position / Focus)
The presence of each instrument can be seen so that each instrument can be seen, and the focus of the sound stage is clearly determined.
(C) Transparency (S / N ratio)
Multi-layered instrument sounds are separated without turbidity. High frequency is delicate and distortion is small.
(D) Low-range power (dumping)
The low range is tightened, and the low range sound of the orchestra string and the bass sound of jazz are clearly localized.
(E) Transient characteristics It is possible to obtain a sharp sound rising feeling and a falling feeling (the sound disappears sharply) in silence.
(F) Atmosphere of sound The atmosphere of the whole music, not the details of the sound, has a moist feeling (atmosphere).
５６・・・上部支持部材（風鈴部材）
５７・・・下部支持部材
５９・・・音響素材
６０・・・加振源
56 ... Upper support member (wind chime member)
57 ... Lower support member 59 ... Acoustic material 60 ... Excitation source
Claims (22)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011097606A JP5832778B2 (en) | 2011-04-25 | 2011-04-25 | Audio insulator and its evaluation method |
| EP11812621.8A EP2600348A4 (en) | 2010-07-30 | 2011-07-29 | Insulator for audio and method for evaluating same |
| US13/813,151 US8833511B2 (en) | 2010-07-30 | 2011-07-29 | Insulator for audio and method for evaluating same |
| PCT/JP2011/067444 WO2012015032A1 (en) | 2010-07-30 | 2011-07-29 | Insulator for audio and method for evaluating same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011097606A JP5832778B2 (en) | 2011-04-25 | 2011-04-25 | Audio insulator and its evaluation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012230729A true JP2012230729A (en) | 2012-11-22 |
| JP5832778B2 JP5832778B2 (en) | 2015-12-16 |
Family
ID=47432148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011097606A Active JP5832778B2 (en) | 2010-07-30 | 2011-04-25 | Audio insulator and its evaluation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5832778B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018173259A1 (en) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | ヤマハ株式会社 | Leg structure of acoustic device, and acoustic system |
| JP2019020533A (en) * | 2017-07-13 | 2019-02-07 | 特許機器株式会社 | Pseudo rigid body unit and pseudo rigid body system |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5655135U (en) * | 1979-10-04 | 1981-05-14 | ||
| JPS5970946U (en) * | 1982-11-01 | 1984-05-14 | 特許機器株式会社 | Vibration absorber |
| JPH0738786U (en) * | 1993-12-17 | 1995-07-14 | 倉敷化工株式会社 | Anti-vibration device |
| JPH07248043A (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vibration control device |
| JPH0854041A (en) * | 1994-08-08 | 1996-02-27 | Tokkyo Kiki Kk | Surging preventing member for compression coil spring, and vibration control device |
| JPH10304484A (en) * | 1997-04-22 | 1998-11-13 | Naoyuki Muyata | Insulator |
| JP2002031187A (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Ebara Corp | Vibration resistant device using magnetic levitation device |
| JP2004308811A (en) * | 2003-04-08 | 2004-11-04 | Kurashiki Kako Co Ltd | Vibration isolator |
| JP3107462U (en) * | 2004-08-31 | 2005-02-03 | 常▲いー▼實業股▲ふん▼有限公司 | Vibration prevention foot device for speaker box |
-
2011
- 2011-04-25 JP JP2011097606A patent/JP5832778B2/en active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5655135U (en) * | 1979-10-04 | 1981-05-14 | ||
| JPS5970946U (en) * | 1982-11-01 | 1984-05-14 | 特許機器株式会社 | Vibration absorber |
| JPH0738786U (en) * | 1993-12-17 | 1995-07-14 | 倉敷化工株式会社 | Anti-vibration device |
| JPH07248043A (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vibration control device |
| JPH0854041A (en) * | 1994-08-08 | 1996-02-27 | Tokkyo Kiki Kk | Surging preventing member for compression coil spring, and vibration control device |
| JPH10304484A (en) * | 1997-04-22 | 1998-11-13 | Naoyuki Muyata | Insulator |
| JP2002031187A (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Ebara Corp | Vibration resistant device using magnetic levitation device |
| JP2004308811A (en) * | 2003-04-08 | 2004-11-04 | Kurashiki Kako Co Ltd | Vibration isolator |
| JP3107462U (en) * | 2004-08-31 | 2005-02-03 | 常▲いー▼實業股▲ふん▼有限公司 | Vibration prevention foot device for speaker box |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018173259A1 (en) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | ヤマハ株式会社 | Leg structure of acoustic device, and acoustic system |
| JP2019020533A (en) * | 2017-07-13 | 2019-02-07 | 特許機器株式会社 | Pseudo rigid body unit and pseudo rigid body system |
| JP6989940B2 (en) | 2017-07-13 | 2022-02-03 | 特許機器株式会社 | Pseudo-rigid body unit and pseudo-rigid body system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5832778B2 (en) | 2015-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2012015032A1 (en) | Insulator for audio and method for evaluating same | |
| JP6248158B2 (en) | Vibration isolator | |
| US9508324B2 (en) | Soundboard acoustic transducer | |
| WO2012115158A1 (en) | Speaker device | |
| JP2001224089A (en) | Loudspeaker system | |
| JP5560304B2 (en) | Musical sound device and production method and modification method of musical sound device | |
| US20070084335A1 (en) | Musical instrument with bone conduction monitor | |
| JP5812616B2 (en) | Insulator and method for supporting audio equipment using insulator | |
| JP2011059208A (en) | Acoustic resonance device, loudspeaker enclosure, musical instrument and vehicle | |
| CN101014204A (en) | Speaker and method of outputting acoustic sound | |
| JP5832778B2 (en) | Audio insulator and its evaluation method | |
| US9877110B2 (en) | Ribbon support system for electrodynamic microphone | |
| JP5122193B2 (en) | Musical sound device and production method and modification method of musical sound device | |
| JP6117600B2 (en) | Audio insulator and audio system | |
| JP2012129575A (en) | Audio insulator and audio system | |
| JP2008310055A (en) | Musical sound device, and method for manufacturing and remodeling the same | |
| WO2005089013A1 (en) | Speaker | |
| JP2014128000A (en) | Audio insulator and audio system | |
| JP5145310B2 (en) | Insulator | |
| US10152956B1 (en) | Apparatus for sound volume reduction | |
| JP6883816B2 (en) | Cylindrical speaker structure, speaker device, audio system, speaker device manufacturing method, and speaker device modification method | |
| JP5833907B2 (en) | Audio insulator | |
| JP2011058188A (en) | Sound room | |
| US10726817B1 (en) | Apparatus for sound volume reduction | |
| JP5652931B2 (en) | Speaker device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140805 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141006 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150312 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150413 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151020 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151028 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5832778 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |