IsoAcoustics
テクノロジー
特許取得済みアイソレーション技術が、
スピーカー本来の音を解き放つ
Only Good Vibrations
IsoAcoustics の特許(US Patent No. 9,920,811)取得済みアイソレーション技術は、スピーカーと設置面の間に生じる不要な振動エネルギーを効果的に管理します。スピーカーが音を発する際、反作用としてキャビネットに伝わる振動が設置面を介してフィードバックし、音質を劣化させます。IsoAcoustics はこの問題を根本から解決し、スピーカー本来のサウンドを引き出します。
特許取得済みの内部構造
IsoAcoustics 製品の内部には、独自に設計されたアイソレーション・メカニズムが組み込まれています。上部と下部の構造体を特殊なエラストマーで接続することで、スピーカーの重量を支えながらも、不要な振動を効果的に吸収・分散します。
この構造は、スピーカーのエネルギーが設置面に伝達される経路を制御し、音響的に透明なアイソレーションを実現します。従来のゴム足やスパイクとは根本的に異なるアプローチです。
アイソレーションの仕組み
スピーカーが音楽を再生すると、ドライバーの動きに対する反作用力がキャビネットに伝わります。従来の設置方法では、この振動エネルギーが棚や床面に伝播し、反射してスピーカーに戻ってきます。このフィードバックループが音像のぼやけ、低音の肥大化、ディテールの喪失を引き起こします。
IsoAcoustics のアイソレーターは、この振動エネルギーの伝達経路を遮断。スピーカーを設置面から音響的に「浮かせる」ことで、フィードバックループを解消します。結果として、より明瞭な音像、タイトで正確な低音、豊かなディテールが得られます。
実証されたパフォーマンス
IsoAcoustics の技術は、150以上の国際的な賞を受賞し、世界中のオーディオ専門家やリスナーから高い評価を得ています。独立した試聴テストやスペクトル分析において、アイソレーション使用前後での周波数特性の改善が明確に確認されています。低域のタイトさ、中域の明瞭度、高域のエアー感 — すべての帯域において音質の向上が実証されています。
特許情報
IsoAcoustics のアイソレーション技術は、米国特許をはじめとする複数の国際特許によって保護されています。
US Patent 9,920,811 B1 — モジュラー・アイソレーティング・システム
本特許は、振動を発生する機器に使用するためのアイソレーション・アセンブリおよびモジュラー・アイソレーティング・システムに関するものです。下部アイソレーターと上部アイソレーターをコネクターで接続する構造により、機器からの振動が伝達された際に上部アイソレーターが下部アイソレーターに対して相対的に動くことが可能になります。
この革新的な設計により、スピーカーの振動エネルギーが設置面に伝達される経路を効果的に制御し、音響的に透明なアイソレーションを実現しています。
- 発明者:
- Dave Morrison
- 出願日:
- 2016年9月13日
- 登録日:
- 2018年3月20日
- 権利者:
- D Morrison Consulting Inc.
- 有効期限:
- 2036年9月13日(予定)
スピーカー設置の3つの課題
スピーカーのアイソレーションは、多くの異なる理論が存在し、一般的に誤解されやすいテーマです。消費者にとって、何が正しい情報なのかを判断することが難しい状況にあります。スピーカーの設置環境には、音質を劣化させる3つの根本的な課題が存在します。IsoAcoustics のアイソレーション技術は、これらすべてに対処します。
Figure 1:スピーカー設置における3つの課題
設置面の共振による不要な音の発生
スピーカーをデスクや棚など剛性の低い面に設置すると、スピーカーが振動してその面を励振させ、不要な不協和音を発生させます。スピーカーの振動エネルギーが直接設置面に伝わり、設置面自体が共振して不要な音響ノイズを発生させるのです。これがスピーカー本来の音に重なり、音質を劣化させる原因となります。
固体伝搬ノイズの拡散
固体は空気よりも効率的に音を伝導します。電車がまだ遠くにいて、空気を通した音波が聞こえるはるか前に、線路を通じた固体伝搬ノイズで電車の接近を感知できるのと同じ原理です。スピーカーの振動エネルギーは設置面を通じて共振し、隣接する部屋やリスニング環境内の他のオブジェクトを励振させます。
ハイエンドのレコーディングスタジオでは、固体伝搬エネルギーの伝達を排除するためにコントロールルームを「浮かせる」構造を採用しています。スピーカーの振動が建物の構造体に伝わると、リスニング空間全体の音響特性に悪影響を与え、近隣への騒音問題にもつながります。
内部反射による音のにじみ
設置面とスピーカー底部の相互作用により、振動エネルギーがキャビネット内部に反射します。例えば、パイプを壁にボルトで固定し、ハンマーで叩くことを想像してください。振動はパイプを伝わって壁に到達し、そこで反射して戻ってきます。スピーカーでも同じ現象が起きています。この内部反射が音のにじみ(スメア)を引き起こし、明瞭度と開放感が失われます。
左右チャンネルのスピーカーに同一の反射アーティファクトが生じると、サウンドステージが中央に収縮し、本来の三次元的な空間表現力が失われます。IsoAcoustics のアイソレーション技術は、これら3つの課題すべてに対処し、スピーカー本来の音を解き放ちます。
NRC(カナダ国立研究機関)でのテスト
無響室での周波数応答テスト
アイソレーションによって低域の出力が損なわれるという誤解が一般的に存在します。NRC の無響室で行われたテストでは、IsoAcoustics 製品使用時とスパイク使用時のデシベル出力を、さまざまな周波数帯域にわたって計測しました。IsoAcoustics アイソレーションとスパイクの両方の結果を Figure 4 で比較しています。テストの結果、GAIA アイソレーター使用時に音の着色(カラレーション)がないことが確認されました。20 Hz から 20 kHz のテスト周波数全域にわたって、スパイクと GAIA のデシベル出力は一貫しています。IsoAcoustics の基本原則の一つは、音の正確性を確保し、着色を加えないことです。
レーザーバイブロメーター:レーザースキャニング振動計測
レーザーバイブロメーター(レーザー振動計)は、表面の振動を測定するための計測機器です。レーザースキャニング振動計測では、テスト対象の表面上の各ポイントを高速でスキャンし、さまざまなポイントでの振動レベルを測定します。レーザースキャニング振動計測の結果は Figure 5 に示されており、IsoAcoustics がスピーカーのエネルギーをどのように管理し、スピーカーから設置面への共振エネルギーの伝達を低減するかを示しています。
IsoAcoustics 製品は、スピーカーから設置面への共振エネルギーの伝達に伴う症状を大幅に低減する、高度なスピーカー・アイソレーションを提供するよう設計・テストされています。
振動測定:IsoAcoustics vs スパイク
Figure 6 は、スパイク使用時と GAIA アイソレーター使用時の振動速度を比較しています。この例は 20 Hz から 2 kHz の周波数帯域における結果を示しています。速度はメートル毎秒(m/s)で計測された振動の速さを表します。Figure 6 は、NRC で GAIA とスパイクをレーザーバイブロメーターでテストした際のセットアップの写真でもあります。
サマリー
スピーカーの振動速度はメートル毎秒(m/s)で計測されており、グラフ右側の副Y軸に表示されています。
紫色の線は、スパイクに取り付けたスピーカーの振動速度を示しています。
緑色の線は、IsoAcoustics アイソレーションフィートに取り付けたスピーカーの振動速度を示しています。
無響室での周波数応答テストの結果も同じグラフ上にプロットされています。デシベルレベルはグラフ左側のY軸に表示されています。
グラフから、GAIA アイソレーターをスピーカーに装着した場合、振動速度が大幅に低下したことがわかります。また、スピーカーの出力が周波数帯域を移動する際、振動レベルの変化もより滑らかになっています。この振動低減は、次に説明する境界条件に関連しています。
閉じた境界条件 vs 吸収を伴う境界条件
振動の低減は、IsoAcoustics のアイソレーションがスピーカーのエネルギーを管理して内部反射を低減する仕組みによって説明できます。スパイク使用時に振動が大きくなるのは、振動が固い面に衝突して伝導され、内部反射を生み出すためです。これは「閉じた境界条件」と呼ばれ、Figure 8 に示されています。これをイメージするために、大きな石をプールに投げ込む場面を想像してください。波紋は固い縁に当たって反射し、次の石を投げ入れようとする頃には再び合流します。この例では、プールを無限に大きくすることで内部反射を排除できます。IsoAcoustics のアイソレーション技術は、プールの縁を取り除いて反射を排除するのと同様の原理で内部反射を低減しています。IsoAcoustics のアイソレーション技術は「吸収を伴う境界条件」を提供し、反射を大幅に低減します。IsoAcoustics を使用した吸収を伴う境界条件の効果は Figure 9 に示されています。
振動測定:バンジーコードによるベースライン
スピーカーに固有の振動がどの程度あり、どの程度が境界条件に起因するのかをテストするため、スピーカーをバンジーコードで吊り下げて設置面との接続を除去した状態で測定が繰り返されました。スピーカーを GAIA に設置してテストし、次にソレノイドを使用してスパイクに持ち上げてテストを繰り返し、さらにスピーカーの底面をバンジーコードで吊り下げた状態でテストを繰り返しました。スパイク、GAIA、バンジーコードの切り替え時の高さの変動は 1/4 インチ以内(20 kHz で波長の半分未満)に抑えられ、他の変数を一定に保ちながら各セットアップをテストすることが可能になりました。
Figure 10 は、スパイク、GAIA アイソレーター、およびバンジーコードで吊り下げた状態での振動速度を比較しています。青色の線は、スピーカーをバンジーコードで吊り下げた際に記録された振動レベルを表しています。結果は、バンジーコードによるアイソレーションが IsoAcoustics GAIA アイソレーターと同等のレベルまで振動を低減したことを示しています。GAIA とバンジーコードで分離されたスピーカーのキャビネット振動は、吸収層の導入による二次反射の低減を通じて低下しました。
バンジーコードは振動管理には非常に効果的でしたが、音の定義(ディフィニション)が不足し、シャープさに欠ける結果となりました。IsoAcoustics の特許取得済み設計は、エネルギーを軸上で管理することで、音の明瞭度の向上を実現しています。