(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
音響機器は内蔵する電源トランスやモーター等の振動源から生じる内部微振動だけでなく、外部からの振動が音質を低下させたり、音像定位等に悪影響をおよぼしたりすることが知られている。
一般に音響機器と載置面(床面)との間にインシュレータを介装して、これらの振動を吸収したり速やかに逃がしたりしている。
インシュレータは、ゴムやプラスチック等の弾性材の他に石材や金属等の硬質素材が用いられ、その形状も様々である。
従来のインシュレータとしては、例えば特許文献1には単一の円錐形を呈したスパイクを用いて一点で支持するインシュレータが開示され、特許文献2には筒状の樹脂部材とコイルバネを組み合せたインシュレータが開示され、特許文献3にはスパイクとコイルバネを組み合せたインシュレータが開示されている。
特許文献4には樹脂組成物を柱状に成形してなる脚本体の底面中心部に窪んだ集音空間を形成すると共に、該集音空間と連通した放射状の放音空間を形成したインシュレータが開示されている。
特許文献4に記載のインシュレータは特許文献1〜3の課題をある程度解決できるものの、音響機器の微振動抑制効果に改良の余地があると共に、脚本体に使用する材料の成分や配合のバラツキにより音響機器の音質が変化し易い。
従来のインシュレータは音響機器に良質の音響特性を付与するものであるが、効果が限定的であり、更なる改良が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、音響機器の微振動抑制効果を向上しつつ、載置面への振動伝達の遮断性を高めて、音響機器の音響特性を改善する音響用インシュレータを提供することにある。
更に本発明の他の目的は、インシュレータに使用される材料の成分や配合のバラツキによる音質変化を低減して音質の高品質化を実現できるのはもちろんのこと、音質に悪影響を及ぼす分割共振を低減して音質を向上させる音響用インシュレータを提供することにある。
更に本発明の他の目的は、不快な低周波振動を低減して、心地よい自然な響き、中低音及び高音域の伸び、各楽器や声楽本体の音質と伸び、音の立体感といった好ましい音響性能が従来よりも格段に優れた音響用インシュレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本願の第一発明は、脚本体を主部材とする音響用インシュレータであって、
前記脚本体の中心部に、該脚本体を音響機器の底面に取付ネジにより可動的に取り付けるための段付孔が形成され、前記脚本体の底面に、該脚本体の中心部側から外周側に向かう、頂点から底面に向かう斜辺が凹円弧状の断面形状、断面三角形、断面台形又は断面アーチ状を呈する減衰器を
、放射状に、かつ相互に離間させて、前記段付孔から前記脚本体の外周部側に連通するように複数突設し、前記減衰器の幅が均一又は異なり、
前記複数の減衰器は、載置面に全体が接する高さの支持脚となり、隣り合う前記減衰器間を、前記底面に突設する連結部を介して連結し、前記連結部の前記底面からの高さは、前記減衰器の前記底面からの高さより低いことを特徴としている。
本願の第
二発明は、第一発
明の音響用インシュレータにおいて、隣り合う前記減衰器間の前記底面を、中心部側から外周側、又は外周側から中心部側へかけて傾斜させて形成することを特徴としている。
本願の第
三発明は、第一発明
又は第二発明の音響用のインシュレータにおいて、前記脚本体が樹脂組成物、金属組成物、コンクリート組成物、石組成物、木材、セラミック、カーボン材、ゴム材の何れか一種又は複数種の組み合わせで形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【0006】
従来、
図8のように本体の底面側に断面を略三角形状とした減衰器を設けることで、インシュレータ中心部の高音の振動と外周部の振動を効率よく減衰させ、インシュレータに使用される材料の成分や配合のバラツキの影響を回避しつつ、従来よりも格段に優れた音響性能を具備し、構造による音質の占有度を上げて、材料の配合誤差による音質変化を最小限に低減できる音響用インシュレータが得られることが解ったが、高音の減衰を担当する内側の減衰器が構造的に細く、分割振動を起こしやすいことが解った。
発明者は、複数の形状について鋭意研究を行ったところ、隣り合う減衰器間を、連結部を介して連結することで、分割振動を低減し、更に高性能な音響用インシュレータが得られることを知見し、発明の完成に至ったものである。
【0007】
本発明によれば、音響機器から生じる電源トランスやモーター等の微振動を効果的に制御することができ、なおかつ内部微振動だけでなく、外部からの振動によって音質を低下させ、音像定位等に悪影響をおよぼすことのないインシュレータとすることができる。
また、脚本体の底面に断面が略三角形状、即ち斜辺が凹円弧状となる断面形状等を呈する減衰器を設けるものであるため、構造による依存度を上げられるので材料の成分や配合のバラツキによる音質変化を低減できて更なる音質の高品質化を実現できる。
更に個々の減衰器の分割振動を抑制して不快な低周波振動がなく、心地よい自然な響き、中低音及び高音域の伸び、各楽器や声楽本体の音質と伸び、音の立体感といった好ましい音響性能が、従来よりも格段に優れ、更に、音響機器の微振動を効率よく抑制しつつ、載置面への振動伝達の遮断性を高めて、音響機器の音響特性を改善することができる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、
図1〜4を参照しながら本発明に係る音響用インシュレータについて詳しく説明する。
【0010】
<1>音響用インシュレータの概要
音響用インシュレータ100は音響機器40の底面41の複数箇所に取り付けた支持脚と振動減衰部材を兼ねた部材である。
図1〜3を参照して説明すると、音響用インシュレータ100は、柱状の脚本体20と、脚本体20の底面22に所定の間隔Gを隔てて、脚本体20の中心部側から外周側へ向けて複数配置した断面が略三角形状、即ち斜辺が凹円弧状となる断面形状の減衰器S
1と、音響機器40の底面に脚本体20を取り付ける段付きの取付ネジ30と、を含む。
本発明では、音響機器40の音響性能を改善するため、脚本体20の底面22の中央部を除いた周縁部近傍に所定の間隔Gを隔てて複数の断面が略三角形状の減衰器S
1を放射状に配置して形成するとともに、中心部に円筒状の連結部S
2を形成し、隣り合う減衰器S
1間を、連結部S
2を介して連結したものである。
なお、本実施形態においては、音響機器40を対象として説明するが、マルチメディアPCやスピーカー、楽器等に適用することもできる。
【0011】
<2>脚本体
脚本体20は上面21及び底面22を有する柱状体であり、上面21及び底面22は共に平滑であって互いに平行である。
脚本体20はその中心部に異径の段付孔23が穿設してある。
脚本体20の平面形状は円形が望ましいが、その他に楕円形や多角形でもよく、脚本体20の平面形状に特別な制約はない。形状的には平した柱状であればよい。
【0012】
<2.1>段付孔
図4を参照して説明すると、段付孔23は脚本体20の底面22側に形成した大径孔23aと、小径孔23bとからなり、脚本体20の大径孔23a側から取付ネジ30を挿入する。
【0013】
<2.2>減衰器
脚本体20の底面22には、間隔Gを隔てて、頂点から底面に向かう斜辺が凹円弧状の断面形状を呈する減衰器S
1を形成する。
減衰器S
1は、中心部の段付孔23から脚本体20の外周側方向に形成する。
本例では脚本体20の底面22に等間隔に4本の減衰器S
1を放射状に形成した形態を示しているが、減衰器S
1は3本以上あればよい。
減衰器S
1は脚本体20の底面22に機械加工を施して脚本体20と一体に形成する。
「機械加工」とは、切削加工やプレス成型に限定されず、その他に射出成形、3Dプリンタによる立体印刷等の公知の成形手段を含む。
【0014】
<2.3>減衰器の寸法
減衰器S
1は全長に亘って断面が略三角形状の高さが均一であり、減衰器S
1の底面22側の幅(略三角形状の底辺の長さ)が脚本体20の中心部側から外周側へかけて徐々に大きく形成してある。
減衰器S
1の幅は、脚本体20の外周側から中心部側へかけて幅を徐々に大きく形成してもよいし、均等としてもよい。「均等」とは脚本体20の段付孔23側の減衰器S
1の寸法と、脚本体20の外周側の寸法が等しいことを意味する。
【0015】
<2.4>減衰器の高さ、幅
減衰器S
1の高さHは1〜15mmの範囲が望ましい。より好ましい減衰器S
1の高さHは2〜10mmである。
また、減衰器S
1の幅Wは1〜30mmの範囲が望ましい。
【0016】
<2.5>連結部
脚本体20の底面22の中央には、段付孔23の周囲に円筒状の連結部S
2を形成する。
連結部S
2により減衰器S
1間を連結することにより、隣り合う減衰器S
1間の構造的に細い内側部分を、連結部S
2を介して連結することができる。
【0017】
<3>脚本体および減衰器の材料
脚本体20、減衰器S
1および連結部S
2の材料としては内部に微細気孔を有するマイクロポーラス構造と内部に微細気孔を有していない非ポーラス構造の何れも使用可能であり、例えば樹脂、銅や鉄等の金属、コンクリート組成物、天然石、木材、セラミックス、カーボン材、ゴム材等が使用可能であり、またそれらを組み合わせて使用してもよい。
【0018】
<3.1>樹脂製の例示
脚本体20、減衰器S
1および連結部S
2を樹脂で形成する場合、脚本体20、減衰器S
1および連結部S
2はフェノール系熱硬化性樹脂と充填材とからなる樹脂組成物を成型した内部に微細気孔を有するマイクロポーラス構造のものが好ましい。
具体的に例示すると脚本体20、減衰器S
1および連結部S
2はフェノール系熱硬化性樹脂と充填材とからなる樹脂組成物からなり、成型された材料の比重が1.5〜5.0、気孔率が2〜20%、平均気孔径が0.1〜3.0μmである。
成型された材料の比重を1.5〜5.0、気孔率を2〜20%、平均気孔径を0.1〜3.0μmとすることにより、必要とされる微振動を減衰させることがない、優れた音響性能を具備する。
材料の比重は、樹脂組成物に添加する充填材の種類を適宜選択することにより調整することができる。
【0019】
<3.2>多孔質充填材
気孔率および平均気孔径は、成型温度、成型圧力、成型時間等の成型条件を変更することにより調整できるが、樹脂組成物に充填材の一部として多孔質充填材を樹脂組成物全量に対し10〜35重量%添加することにより成型条件の過度な検討なしに所望の気孔率、平均気孔径を有する成型品を得ることができる。
【0020】
樹脂組成物に充填材の一部として多孔質充填材を樹脂組成物全量に対し10〜35重量%添加した場合、成型温度130〜170℃、成型圧力20〜40MPa、成型時間2〜15分の範囲であれば、所望の気孔率、平均気孔径を有する成型品を得ることが可能となる。
【0021】
多孔質充填材としては、平均細孔直径が2nm以下のマイクロポーラス構造を有する多孔質充填材、平均細孔直径が2nmを超え50nm未満のメソポーラス構造を有する多孔質充填材、平均細孔直径が50nm以上のマクロポーラス構造を有する多孔質充填材を使用することができる。
【0022】
この中でもマイクロポーラス構造を有する多孔質充填材を使用することで多孔質充填材の添加量を抑えることができ、他の充填材の添加量の調整の自由度が増し、比重を調整しやすくなるので好ましい。
【0023】
マイクロポーラスを有する多孔質充填材としては、ゼオライト、活性炭、ポーラスシリカ、ポーラスアルミナが挙げられ、これらのうち1種又は2種以上を選択して使用することができる。
【0024】
なお、上記した比重は水中置換法により測定した数値を用い、気孔率と平均気孔径は脚本体からテストピースを切り出し、水銀ポロシメーターにより測定した数値を用いた。
【0025】
<3.3>フェノール系熱硬化性樹脂の例示
フェノール系熱硬化性樹脂としては、ストレートフェノール樹脂や、フェノール樹脂をカシューオイルやシリコーンオイル、アクリルゴム等の各種エラストマーで変性した樹脂、フェノール類とアラルキルエーテル類とアルデヒド類とを反応させて得られるアラルキル変性フェノール樹脂、フェノール樹脂に各種エラストマー、フッ素ポリマー等を分散させた熱硬化性樹脂等が挙げられ、これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0026】
<3.4>フェノール系熱硬化性樹脂の添加量
フェノール系熱硬化性樹脂は樹脂組成物全量に対し5〜25重量%添加する。フェノール系熱硬化性樹脂の添加量が5重量%未満であると成型品にクラックが発生しやすくなり、25重量%を超えると成型品の内部にフクレが発生しやすくなる。
【0027】
<3.5>他の充填材
前記多孔質充填材以外の充填材としては、アラミド繊維,PAN繊維,セルロース繊維等の有機繊維、ガラス繊維、ロックウール等の無機繊維、炭酸カルシウム,硫酸バリウム,マイカ,タルク,ウォラストナイト,バーミキュライト、アルミナ、シリカ、ジルコニア、ケイ酸ジルコニウム等の無機粒子、コークス,グラファイト等の炭素質粒子、NBR粒子、SBR粒子等のゴム粒子、銅,真鍮,青銅,アルミニウム,ステンレス,スチール,鋳鉄等の金属からなる粒子や短繊維が挙げられ、これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0028】
<3.6>脚本体の製造方法
脚本体20は、フェノール系熱硬化性樹脂と充填材を所定量配合した樹脂組成物を混合機で均一に混合する混合工程、所定の形状の熱成型金型へ投入し、130〜170℃の温度、20〜40MPaの圧力で2〜15分間成型して柱状にする成型工程、柱状体の表面を所定の面粗さに研磨する研磨工程を経て製造する。
減衰器S
1は上記成形工程時に形成してもよいし、脚本体20の製造後に底面22を加工して形成してもよい。
上記した脚本体20の製造方法は一例であり、上記した各工程や製造条件に限定されるものではない。
【0029】
[音響用インシュレータの作用]
図2〜4を参照して音響用インシュレータ100の複数の作用について説明する。
【0030】
<1>脚本体による制振作用
仮に、音響機器40の底面41に脚本体20の上面との間に遊びがない状態にネジで完全固定してしまうと、脚本体20による制振効果が大幅に減って微振動の減衰効果が半減する。
これに対し、取付ネジ30を介して上下方向に遊びを持たせて脚本体20を可動的に取着すると、音響機器40に生じた微振動を受けて脚本体20が遊びの範囲で可動し、音響機器40の微振動が脚本体20へ伝達される。
脚本体20がマイクロポーラス構造を呈する場合には、脚本体20そのものが微振動に対して高い制振機能を発揮して、脚本体20を完全固定した場合と比べて脚本体20の制振機能が格段に向上する。
【0031】
<2>減衰器の作用
脚本体20は、高音の振動ほど中心近くに集中し、低音の振動ほど外周近くに集中するが、
図1のように、脚本体20の中心部から外周側方向に複数の断面が略三角形状の減衰器S
1を持つことにより、それぞれの周波数部分に分散させて振動を放出できる。特に、減衰器S
1の斜面を凹円弧状とすることにより、減衰器S
1は頂上部から底面22に掛けてなだらかな曲線を持つ形状となり、振動周波数を分散して、効率よく音響機器40の振動を放出でき、更に材料の組成のバラつきによる音質変化を低減する。
また、減衰器S
1の断面が略三角形状の高さHや幅W、傾斜角度を調整することにより、適正な周波数を選択して減衰させることが可能である。
また、脚本体20の底面に断面が略三角形状を呈する減衰器S
1を設けるものであるため、構造による依存度を上げられるので材料の成分や配合のバラツキによる効果の変動に影響されず音響機器40の微振動を効率よく抑制しつつ、載置面50への振動伝達の遮断性を高めて、音響機器40の音響特性を改善することができ、更に、音質の変化を最小限にして高音質を維持し、広い音場、心地よい自然な響き、中低音及び高音域の伸び、音の分離、音の立体感といった好ましい音響性能が、従来よりも格段に優れた音響用インシュレータ100となる。
また、構造的に細い減衰器S
1の内側部分を連結部S
2を介して連結することで、分割振動を低減し、更に高性能な音響用インシュレータ100が得られる
【実施例】
【0032】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【0033】
1.脚本体の製造方法
表1に示す組成の樹脂組成物をレディゲミキサーにて5分間混合し、得られた混合物を熱成型型内に投入し、表1に示す条件下で直径50mm、厚み約15mmの円柱状に成型した後、厚みが14mmとなるよう上面と底面を約0.5mmずつ研磨し、最後に段付き孔(大径孔:直径9mm×長さ7mm、小径孔:直径4mm×長さ7mm)を穿設して脚本体を得た。
【0034】
【表1】
【0035】
2.その他の実施例
脚本体20の底面に長さや形状を変えた減衰器S
1を有する複数の音響用インシュレータ100を製作した。
実施例1は既述した
図1〜4に示した形態であり、減衰器S
1は脚本体20の中心部側から外周側へかけて幅Wを徐々に大きく形成してある。
実施例2は
図5に示した形態であり、断面が略三角形状を呈する減衰器S
1を脚本体20の中心部側から外周側へ向けて形成し、減衰器S
1の脚本体20の中心部側から外周側へかけて幅Wを徐々に大きく形成するとともに、隣り合う減衰器S
1間の扇形を呈する脚本体20の底面22を外周側から中心部側へかけて、傾斜させて形成するものである。底面22は、外周側から中心部側へかけて、傾斜させて形成してもよい。
実施例3は
図6に示した形態であり、断面が略三角形状を呈する減衰器S
1の高さを、減衰させたい領域に合わせて高さを変えたものである。このとき、連結部S
2の高さは、減衰器S
1の最も高い高さよりも低くする。減衰器S
1の最も高い高さより低ければ、
図6に示した形態において、脚本体20の中心部側の減衰器S
1の高さと連結部S
2の高さが同じであってもよい。
実施例4は
図7に示した形態であり、連結部S
2を底面22の中央ではなく、中心から外側に形成したものである。
また、減衰器は、断面が略三角形状を呈する形状とする代わりに、脚本体の20の中心部側から外周部側に向かう断面三角形、断面台形、断面アーチ形状としてもよい。
【0036】
3.音響性能評価
表2に示す条件にて、実施例1の音響用インシュレータと従来の音響用インシュレータ(
図8)の音響性能の評価を以下のとおり実施した。
【0037】
3.1.評価方法
評価は、音響用に設計されたオーディオルームを用いた。
音響設備はパワーアンプ(ESOTERIC M−1)、D/Aコンバーター、プリアンプ、CDプレーヤー(ESOTERIC K−1)、大型スピーカー(B&W 800D3)を用いた。パワーアンプ、音質変化のわかりやすいアナログ信号を出力するD/Aコンバーターの下にそれぞれ、実施例1と従来の音響用インシュレータを4点支持で取り付けた。
【0038】
評価項目は、「音の輪郭」、「心地よい自然な響き」、「中低音の伸び」、「高音域の伸び」、「粗滑性」、「音の立体感」とした。
【0039】
評価曲は、使用楽器の強調される周波数の異なる音源を用意し、総合評価とした。
・ニューミュージック(声、ギター、ベース、ドラム:30Hz〜18kHz:中心400Hz〜3kHz)
・ジャズ(ピアノ:30Hz〜5kHz:中心200Hz〜1kHz)
・クラシック(管弦楽:100Hz〜4kHz:中心300Hz〜2kHz)
・ロック(ギター、ベース、ドラム、キーボード:40Hz〜18kHz:中心100Hz〜1kHz)
【0040】
評価者は、嗜好、性別、年齢(22〜55才)の異なる20名を社員から選出し、結果の平均を取った。音響性能の評価基準は次のとおりである。
◎:15人〜20人が良いと評価
○:10人〜14人が良いと評価
【0041】
3.2.評価結果
表2の結果から明らかなように、従来の音響用インシュレータと比較して、不快な低周波振動が抑えられ、音の輪郭、中低音域の伸び、高音域の伸び、粗滑性、音の立体感といった好ましい音響性能により優れた音響用インシュレータが得られた。
【0042】
【表2】