インシュレーターによって音が変わるのはなぜか

 オーディオ用と称して様々なインシュレーターが市販されている。意味不明の構造や訳の分からない能書きが多く、値段も不当に高く見える。インシュレーターのレビューは数多いが、定性的で参考にならないものが多い。

 インシュレーターがどのような物理特性をもち、オーディオ機器の下に敷くことで、どのような効果を発揮するのか。理屈を知れば、無駄な出費や試行錯誤を減らすことができるはず。
 インシュレーターには金属やウッドなどの硬いものと、弾性体で出来たゴム系の2種類があり、両者は使い方と効果がまったく異なる。本記事ではゴム系インシュレーターについて取り上げる。

 

振動絶縁(防振)の理屈

 ゴム系のインシュレーターの働きは、一般的な振動絶縁の理屈で説明できる。オーディオ機器の下にインシュレーターを敷いた場合の共振周波数fc(Hz)は、

fc = SQR( k/m )/(2π)          (1)

で表される。SQRは平方根を取る関数、kはインシュレーターのばね定数(N/m)、mは機器の質量(kg)である。インシュレーターのばね定数は不明だが、機器を乗せたときのたわみから実測できる。

 インシュレーターをfcで使ったときの周波数fにおける振動伝達率τ(%)は、次の式で計算できる。

τ = 100・|1/(1-(f/fc)2)|          (2)

 結局、振動伝達率τを低くする(防振効果を高める)ためには、出来るだけやわらかいインシュレーターを使う、もしくは機器を重くすることが有効だ。

 ややこしい計算をしなくても、感覚で効果を知る方法がある。インシュレーターを敷いた状態で、機器に触れると水平にフラフラ動く場合は、防振が良く効いている。ほとんど動かない場合は、防振が機能していない(見た目を変えただけ)。

 いろいろなゴム系インシュレーター。能書きは無視して、「ばね定数」に注目して選ぶことが重要。

 基本的に上下方向(潰れ)のばね定数が小さく、上下方向と水平方向(せん断)のばね定数が近いものほど優秀。

 ばね定数は面積と厚みで調節できる。機器の重さによって調節できるよう、切って使えるものが便利。

 

 

プレーヤーのインシュレーター

 アナログプレーヤーは振動に敏感なのでゴム系のインシュレーターが有効だ。高い防振性能を得る為にスプリングや空気ばねが併用されることもある。

  CDプレイヤーも振動に敏感だが、CDのピックアップメカは内部で防振支持されており、通常はこれで十分なことが多い。筐体の下にゴム系のインシュレータを敷けば防振効果を高めることが出来るが、ほとんど変わらない。

 CDプレーヤーでは振動がサーボ電流を変動させアナログラインを揺すり、音を濁すといわれているが、それを測定で示したデーターが見当たらない。そういうことが実際あるにしても、よほど環境が悪い場合に限定されるだろう。

 CDプレイヤーの下に金属やウッド系のインシュレータを敷いた場合は、単に見た目を変えただけになる。

 

アンプのインシュレーター

 インシュレーターを使う意味が最も無いのがアンプ類。単に見た目を変えただけになる。納得できない人は、音を出しながらアンプを叩いたり、揺すってみるといい。

 アンプの中には、「トランス」という震動源がある。この振動が外に伝わって拡大するのを防ぐために、トランスに対して防振防音対策が施されている。
 プロ用アンプやローコストな製品ではこれが不十分で、ラックなどを振動させて音が出る場合がある。この場合はゴム系インシュレーターが有効になる。

 

スピーカーのインシュレーター

 スピーカーとスピーカー台の間にゴム系インシュレーターは必要ない。スピーカー台と床の間にゴム系インシュレーターを敷く場合はある。これに関する詳細はこちらを参考にして欲しい。

 

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