2006

01.25. 機械インピーダンスについて中間まとめ

僕は別にオーディオに特別詳しいわけでもなく、物理学に精通してるわけでもありません。
耳学問をなんとか応用出来ないかと考えてる不遜なオーディオマニアに過ぎないんですね。
物理的インピーダンスとか言っても、実はよく分かっちゃいないんですね。
はっきり言って、間違ったこと言ってる可能性も高いと思う。

そんな状況なのに、今までのまとめ。

機械インピーダンスとは、「波に対する反応のしやすさ」。
つまり、振動エネルギーの消費しやすさ、ということです。

機械インピーダンスが高い物と低い物があった場合。
高いほうが、インピーダンスが低いほうからエネルギーを受け取りやすく、振動エネルギーを大量に消費する。
低いほうが、インピーダンスが高いほうにエネルギーを伝達しやすく、自分のところではエネルギーを消費しない。

硬度、質量が小さいものは機械インピーダンスが高い。
硬度、質量が大きいものは機械インピーダンスが低い。

形状によっても物理インピーダンスは変化します。その物質の固有振動数や振動の伝導速度とも関係してくる。
一般的に、塊状、厚い形だと物理インピーダンスは低くなる。
また、極端に薄くした場合も、振動を伝達しやすくなる＝物理インピーダンスは低くなる。

機械インピーダンスが高いものというとどんな物があるか。

• フローリングの床
• カラーボックス
• 木製の軽いスピーカースタンド
• 箱鳴りしやすいエンクロージャー
• 鳴きやすいインシュレーター
• レゾナンスチップ
• スパイクの先端（ピンポイントでの接触）

機械インピーダンスが低いものというとどんな物があるか。

• コンクリートの床
• 御影石の塊
• 鉄製の重いスピーカースタンド
• 箱鳴りが少ないエンクロージャー
• 鳴きにくいインシュレーター
• 広い接触面

すごくおおざっぱですが。
こうした諸々を組み合わせて、再生音の調節を行っているわけです。

いろんなケースについて考えてみる

うちの状況について簡単な図式にして考えてみましょう。
各部位にインピーダンスを放り込んでみます。どのくらいのインピーダンスを持ってるものか、分からないので、考えながら数値を決めていきます。
まず引っ越す前、最初の状況。

コンクリート床、インピーダンスが0.000...ってなんだ。まぁ、分かりやすいだろうと。
この表から漏れてる要素として空気があるんですが。
空気に対して、当時は２０Hzのエネルギーを放出出来ていた、と。空気のインピーダンスがどの程度なのか、、、ともかく、エネルギーの変換効率が高かったのは確かです。他にエネルギーを喰うところがないわけですから。

この頃、振動子が振動してなかったということは、スタンドでのエネルギーのロスが少なかったはず。
ということは、エンクロージャーでかなりの振動を処理してる筈。
実はエンクロージャーの上に載せた御影石ウェイトが、かなりのインピーダンスを持ってると思われます。当時、これの有無でかなり違った。大きなレゾナンスチップのようなものだと思います。
それで、ウェイトを７、エンクロージャー５、スタンドを３にしました。
付属スパイクとMDFの接点は、MDFが柔らかい物質ということで１としました。つうか、その後の状況を見ると、スパイクとしてあんまり効いてないし。

そういえば前回、「振動エネルギーは、ほとんどがスタンドからアースになっていた床に伝わり、その先で処理されていたと考えられます。」なんて書いてたけど、大間違いです。
振動エネルギーは、ほとんどアースには伝わらない。
アースからエネルギーが抜けるようだとマズいよね。

次に、引っ越してすぐの状況。

振動数によってインピーダンスは違う。これは低音に対しての挙動。
最初は、ほとんど床が鳴りまくってる状態。
箱鳴りもあったかもしれないけど、正直、ほとんど分かんなかった。床がうるさすぎて。振動子の振動については記憶がない。
床に１００をあてる。
数値に根拠なし。
ほとんど、ロー出しハイ受け状態。

次の状況。御影石ボードとJ1インシュレーターを入れた。かなり床鳴りは軽減。

実際のとこ、J1スパイクの接点にどれぐらいのインピーダンスを当てればいいのか、迷うところ。
床鳴りが半減したわけで、かなり伝達を止めている。
J1黒自体は極めて鳴きにくい素材。でもサイズが小さいのでインピーダンスは2。
御影石は固有振動はあるが硬度は高く質量もあり、かなりインピーダンスは低いだろう。
両者に挟まれた高インピーダンスの接点は、一種の堤防の役割を果たすのか。暫定的に５０を当てる。

ワルツフォーデビィの地下鉄は聴こえず。
２０Hzは再生出来なくなってることに気付く。空気へのエネルギー伝達が充分に出来ていない、ってこと。

この頃、スタンドのタテ振動子の振動に気付いています。
これは、スタンドにエネルギーが集まってるということなんだけど、どう説明する?

スパイクの接点はインピーダンスが高く振動を伝達しにくい、、。
床に流れ出ていたエネルギーがJ1でせき止められたとか、、。そしてJ1の接点で振動エネルギーを処理しきれなくなり、スタンドが処理してる、とか、、。
なんか取って付けたような説明だけど。

インピーダンスの高いところでエネルギーが処理されるなら、スタンドの振動は減るべきなんだが、、。
処理しきれないということもあるだろうか。
インピーダンスが高いと言っても、受け皿は小さな１点なんだからね、、。よく分からない。

コロを導入。床鳴りはさらに軽減。

黒檀コロの接点。これも数値に迷うけど、上下の接点に各４０を当てる。スパイクほど高くない、ということで。
合わせて８０。経験上、ここでかなりのエネルギーが消費されているはず。
コロ自体のインピーダンスがどの程度か決めがたいけど、比較的、鳴りやすいけど大きいということで４とする。実際、カツラ材だと固有振動が悪影響を及ぼしていたようだし、黒檀なら影響がないというはずはない。

接点のインピーダンスが４０になって、振動エネルギーが流れやすくなった結果、タテ振動子の振動は軽減、、。
そういうことでいいのか?
いや、むしろ接点が線になったことで、処理出来るエネルギーが増えてるのかも。
スタンドで処理する必要があるエネルギーが減ってるのではないだろうか。

しかし、実際こうなってくると、出てくる音というのはどうなってるんだろう、と感じざるを得ない。
現状でも２０Hzの再生は不可能な状況が続いている。
再生出来る日は来るのか。
それとも、コンクリートの床じゃないと無理なのか。

あと、もしかしたら消費電力に対して、音量がどうなってるのか、とか。
インシュレーター（特にスパイク）を多用した状況では、想像以上に音量が下がってる可能性があるような、、。

他にも、この図を見ていて思うのは、天板状のウェイトの御影石、インピーダンス７というのが今となっては小さい数値だな、と。
案外、外しても音が変わらなかったりして、、。
もしも変わらないようなら、オーディオラックの足回りに転用出来るな、、。

しかし、中間まとめって言ったって、最終まとめのメドなんてないのに、、。