鋳鉄の「制振＆整振」技術がもたらす理想の音づくりへの音響用製品の開発
廣瀬新吾

澤田正治

アイシン高丘 ㈱鋳鉄の持つ振動減衰性能に着目し、鋳鉄と音及び音楽との関係性について研究開発を進めてきた。不要振動を除去することにより、ピュアオーディオ再生が可能な音響用製品をビジネス展開した。

1．はじめに「TAOC」（Takaoka Anti Oscillation Casting（高セプトに、TAOC は音楽と振動の関係に愚直にこだ

丘制振鋳物））は、アイシン高丘株式会社のハイグわり、30 年以上に渡ってオーディオファンに使い続レード・オーディオブランドである。当社は、自動けられている。

車用鋳鉄部品のトップメーカーとして、半世紀にわ現在、オーディオラック、オーディオボード、イたり鋳鉄の特性やその鋳造・加工に数多くのノウハ

ンシュレーター、スピーカースタンド、スピーカーウを蓄積してきた。特に鋳鉄の持つ振動減衰特性とベース及びスピーカーシステムの 6 アイテムの商品

オーディオとの相性にいち早く着目し、開発したの群がある。

がハイグレード・オーディオアクセサリーである。
「振動を制するものはオーディオを制す」をコン

いずれも、鋳鉄の持つ減衰特性を活用した商品ラインナップを揃えている。

2．鋳鉄と音及び音楽との関係性
では、この鋳鉄と音楽との相性を分かりやすく伝

TAOC では、今から 37 年前の 1983 年に初めてスえるにあたり、商品群であるインシュレーターを代ピーカーベースを発売したところ予想以上に好評を表例として説明する。

得た。その 2 年後に、同じ鋳鉄素材で作ればいいだ

まず、インシュレート（Insulate）は英和辞典で引くと「隔離する」「孤立させる」「遮断する」とあ24ろうというのがきっかけで、インシュレーターを発売した。

る。オーディオでの使われ方に当てはめた場合、イ

インシュレーターの形式には全て「TITE」が付

ンシュレーターはまさにその役割を担うものである

いている。TITE（タイトと呼ぶ）というのは Toneが、もう一つの大きな役割として、オーディオ機器Innovation Tee の頭文字を取ったもので、直訳するの自励振動を吸収することである。この役割の方がと「音色を革新する台座」と言うことになる。我々もむしろオーディオの音質向上には大きいと考えられ開発を進めるにあたり、「なぜ、どんなことが、どんる。「吸収する」は英訳するとアブソーブ（Absorb）な材質が音に良いのか」を追及して行く中で、そのである。むしろオーディオアブソーバーと呼ぶべき結果として鋳鉄こそが「遮断」と「吸収」の 2 つの役かもしれない。

割を両立できるベストな材質であることを確信した。

SOKEIZAI Vol.61（2020）No.10

特集 鋳鉄鋳造品の新製品・新分野〜自動車部品以外にも利用されている鋳鉄鋳造品の新製品開発〜

図 1 インシュレーター等価回路

著名なオーディオ評論家によれば、インシュレー（図 2 の組織写真で黒くて細い線が黒鉛）

ターの原理は粘弾性による振動の吸収であり、粘性・高炭素片状黒鉛鋳鉄（ハイカーボン鋳鉄 FC100）

はオイルの性質、弾性はばねの性質、この 2 つを組片状黒鉛鋳鉄のキャベツの葉が大きくなったもみ合わせたのが粘弾性で、振動を熱エネルギーに変のと考えればよい。

換して吸収するという説だ。

（片状黒鉛鋳鉄の黒鉛よりも線が太く長いのがこれらについて図式化すると図 1 のようになる。

わかる）

一般的に鋳鉄は、その含有する黒鉛によって金属剛体のもつ振動遮断性と、粘性体を持つ振動吸収性の両方を持つ材質として大変優れていると説明できる。

2．1

音質に影響を与える不要な振動

不要な振動は、以下の 3 つに分類できる。
a．オーディオ機器内に交流電流が発生すること◆ 鋳鉄について ◆により生じる自励振動

鋳鉄は黒鉛の形状と量によって減衰性をコント

回転構造を有する機器の回転や、アンプなど増幅機器では大きなパワーによる交番電流という振動ロールできる。
・球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄 FCD450）源を有しており、この振動源に起因する反力によ強度と靭性を上げるために黒鉛が小さな球状にりオーディオ機器は機械的な振動を起こす。

なるように作られた鋳鉄。減衰性は鋼に近い。

b．外部からの振動の伝播

・片状黒鉛鋳鉄（普通鋳鉄 FC200）

オーディオルーム内は音楽を鳴らすことにより、一般に鋳鉄というとこれを指す。後に示すようスピーカーから発せられる音波や振動によりオーに黒鉛はキャベツの葉を 1 枚 1 枚剥がし、ランディオ機器に伝わる。

ダムに並べた構造で含有される。

c．機器内での音楽信号への変換に伴う音楽的な振動音楽信号の流れの強弱、増幅の大小の伝わりを汲み取る音。
前述した a 項〜 c 項についてさらに詳しく説明する。
a 項については、振動を吸収するか逃がさないよ
うにしないと、振動が更に重畳し増幅してしまう。

球状黒鉛鋳鉄

片状黒鉛鋳鉄例えば、柔らかい材料のゴムのようなものは、振動を吸収して他への伝達することは防止できるが、機器自体の揺れは解消できない。洗濯機の下に防振ゴ
ムを敷いた状態を思い浮かべれば分かると思うが、機器自体の揺れを収めるには伝えて逃がす役目も必要である。その振動を吸収しながら伝達する性質を高炭素片状黒鉛鋳鉄

鋳鉄は持ち合わせている。
鋳鉄の振動吸収性能（一般には振動減衰能）は、（ハイカーボン鋳鉄）

鋳鉄の中に含まれる黒鉛によって発揮される。鋳鉄

図 2 鋳鉄の金属組織

中の黒鉛の構造は図 3 に示すようにキャベツの葉をVol.61（2020）No.10

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25a．密度が高いものであること音像に厚みが増す。音がドッシリしている。音が軽くない。
鋳鉄、亜鉛、黄銅、鉛、鋼等が該当し、これらの金属をインシュレーターに用いると音に厚みが出
図 3 鋳鉄中の黒鉛構造1）せる。アルミニウム、マグネシウム、樹脂類、ガラスは、密度が低い。これらは、音に厚みが出せ剥がしランダムに並べたような構造になっており、ない。音像の解像度が低い。

この黒鉛と鉄の部分の摩擦によって振動エネルギーb．硬度の高いものであることから熱エネルギーに変換される。これが鋳鉄の大き音の立ち上がりを改善しソースの信号に対応したな特徴であり工作機械のベースや自動車のブレーキ元気の良い音になる。

ローターに鋳鉄が使われている理由である。

また、低音のボケが改善される。

b 項については、遮断してやることを必要とする。

鋳鉄、銅、ガラス、セラミックス等が該当する。

遮断するにはある程度の質量が必要なことは想像で

但し、ガラス、セラミックス（Hv1,000）は音のきる。薄い、小さい、軽いものよりも、厚くて、大立ち上がり感は良いが密度では該当しない。

きく、重い方が、叩いた時に反対側に伝わる衝撃のまた、亜鉛、鉛については硬度では該当しない。

大きさは小さくなるのが経験的に理解できる。更に、c．外力が加えられた時の内部損失による減衰性

伝わる道を狭くするピン構造は有効な手段である。

振動を早く収めて増幅させない。自己の振動をc 項については、最もオーディオ的な見方である。

オーディオ機器本体に持ち込まない。

音楽信号による振動、いわゆる音楽に関る信号と、銅、ガラスは、残響を音に持ち込むので不可であ

そうでない振動に対しての相性、すなわち音楽に関る。青銅、黄銅など銅系金属は、残響を出しやすい。

らない振動を極力排除して S/N 比を向上させるこ教会の鐘、梵鐘などは青銅製である。と。この音楽を活かすということが、TAOC の「整振」マグネシウムは、片状黒鉛鋳鉄の 2 〜 3 倍の減衰という考え方である。
「整振」は、TAOC が初めて使っ能を有する。

た言葉だと自負しているが、これに辿り着くまでに密度が低く音の厚み、音像の解像度は得られない。

は長い年月と音楽との関わり合いを要した。
そして、その性質を実現する材料として鋳鉄、言い換えれば黒鉛を多量に含んだ鉄こそが最もマッチングすると分かった。

以上を整理してみると、
・密度：鉛 > 黄銅 > 亜鉛≒鋼≒鋳鉄≫アルミニウム≒ガラス≒セラミックス≫大理石 > マグネシウム> 樹脂

2．2

音像とインシュレーターの特性との関係

・硬度：セラミックス≒ガラス > 鋼≒鋳鉄 > 黄銅≫2. 1 項で述べたことを念頭に置き、これまでの経

亜鉛 > マグネシウム > アルミニウム > 鉛 > 樹脂

験から得られた「音像とインシュレーターの特性」

・減衰性：マグネシウム > 亜鉛≒ハイカーボン鋳鉄との関係を述べる。評価は聴感による音像の全体印> 鉛≒普通鋳鉄≫鋼 > アルミニウム > 黄銅 > セ

象に対してインシュレーター材質の特色を次の評価

ラミックス≒ガラス ・・・（図 4、図 5）

項目 1）〜 4）に結びつける。

これをみても鋳鉄が 3 拍子揃った材質であること［聴感で評価する項目］が分かる。我々の強みは、オーディオとの相性を聴

1）音像の厚み・・・音像がドッシリしている。音感上で確認しながら、オーディオ用に材料を選定しが軽くない。
2）音像の広がり・・2 個のスピーカーの外側まで音像が広がる。
3）低・中・高音のエネルギーバランス・・・広域に雑味がないか。
4）音像の解像度具合・・・音源の定位。音像がだんごになってないか。
この評価基準を満たすためには、以下の条件が必須となる。

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SOKEIZAI Vol.61（2020）No.10て組み合わせることができるということである。
さて、ここまでは、材質としての物理特性について述べてきたが、オーディオとの相性ということでは、もうひとつ重要な要素がある。それは、鋳鉄の材料には特有の音を持たないということである。材
料特有の音は、オーディオの音に重畳してしまう。
響かない材料でも独特な芯を持つ音がある。この音を感じさせてしまうのがオーディオにおける奥深さと選定の楽しさでもある。

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鋼

FC200

FC100

図 4 鋳鉄の振動減衰特性比較 2）

インシュレーター

TITE‑35S

図 5 鋳鉄の減衰率比較 2）

これら特性を利用した商品を次に紹介する。
図 6 は、TITE‑35S インシュレーターである。

スピーカーベース

特徴としては凸構造のインシュレーターと、凹構

SPB‑300DH造のプレートインシュレーターとを合わせて使うピンインシュレーターである。それぞれの鋳鉄の減衰力と、ピン部の振動遮断効果により不要な振動を効

図 6 インシュレーター、スピーカーベース率よく取り除く。
主に、スピーカー、CD プレーヤー等の下に敷い

一般的に、スピーカーは床面に直接設置することて使い、効果としては音の雑味感が取れ、バランスが多いと思うが、音が鳴っている時にスピーカーののある音質の向上が図られる。

底面は内部からの音圧により大きく振動している。

次にスピーカーベース SPB‑300DH を紹介する。

そして、この底面からの反力が更に箱自体に返って鋳鉄リング共用
スピーカーユニット

鋳鉄リング一体成型スピーカーユニット（TAOC オリジナルユニット）

図 7 TAOC スピーカー（AFC‑L1）

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SOKEIZAI27しまい、スピーカーユニットへも振動として伝わっ製スピーカーは、スピーカーユニットと筐体との間てしまう。に鋳鉄リングを挟んだ構造をとっているのが特徴でこれを解消するためにスピーカーの下に敷き、箱ある。スピーカーユニットから発せられる振動をから出た振動を吸収しながら発散させることで、ス極力筐体に伝えないようにすることがその目的であ

ピーカー本来の性能を発揮させることのできる商品る。更に、鋳鉄リングの制振性によりスピーカーユである。

ニットの歪が抑えられるため、コーン紙がリニアに効果としては、低音域の音の輪郭がはっきりと際立ち、音像が明瞭となる。
大型スピーカーの醍醐味が更に堪能できることになる。

摺動し本来の音楽信号が出せるようになる。まさに、理想のユニット化であり、濁りの無い音がそのまま発せられる。
その結果として、音の輪郭がカチッとし、音像や最後に、スピーカーへの応用展開を示す。TAOC音の低位感をはっきりと表現する。

3．鋳鉄粉の応用
さてここまでは、インシュレーターを題材とした話を進めてきたが、TAOC の商品群には、鋳鉄粉を活用し振動吸収性能を上手く使った商品がある。
まず、鋳鉄粉とは、鋳物を造型したあと、鋳型から出た砂を再生する際に磁気選別処理をしてできたものである。粒度、密度の規格を決め、厳選されたものだけをオーディオ用に用いる。表面は黒鉛が付着しており、触るとすぐに手が黒くなってしまう（図8）。これが振動吸収に大きく作用する。例えて言うなら、砂漠の砂に水を垂らした時に水がスーッと吸収してゆくように、音の振動エネルギーは黒鉛とぶ

図 9 鋳鉄粉ハニカムボード

つかりこすれ、熱エネルギーに変換して音は消えてゆく。また、鋳鉄粉に含まれる鉄により音の発散も発生する。この性質が、オーディオとして用いるときに重要なファクターであり、「適度な吸収」と「適度な発散」の組み合わせに至る。
通常、オーディオラックは CD プレーヤーやプリメインアンプなどを載せて使うが、先も述べたように機器自体の自励振動やスピーカーから発せられる直接音により、オーディオラックは常に揺れている。
そこで、このオーディオラックの棚板に鋳鉄を使った振動抑制ができないかと考えた。

MSR オーディオラックCSR オーディオラック

図 10 オーディオラック

図 9 は、鋳鉄粉ハニカムボードである。我々は、中心部に鋳鉄粉を敷き詰めて高圧プレス成型したハニカムコアがあり、音質的な響きをコントロールするために高密度木質ボードをサンドした 5 層構造のボードを開発した。これらは、CSR/ASR Ⅲオーディオラックやオーディオボードなど、多数の商品に採用されている。
この鋳鉄粉ハニカムボードについて性能評価をする。比較対象としては、TAOC 製オーディオラック
図 8 鋳鉄粉28

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群でのエントリーモデルの MSR オーディオラック

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MSR オーディオラックCSR オーディオラック

図 11 オーディオラック振動特性比較（上段：周波数応答特性、下段：残響特性）2）と、ハイエンドモデルである CSR オーディオラックの減衰特性について比較評価した。

もうひとつ、鋳鉄粉の応用商品がある。それは、挟む構造ではなく支柱に鋳鉄粉を封入した商品であMSR オーディオラックは、振動減衰機能を有するり、オーディオラック用支柱やスピーカースタンド

鋳鉄製脚部を採用しているが、各棚板は単板構成で用支柱に展開している。封入された鋳鉄粉により微ある。CSR オーディオラックは、鋳鉄粉ハニカムボー細な振動が吸収される特殊な支柱構造である。

ドを棚板とした構造になっている（図 10）。
図 11 は、上段が周波数応答特性、下段が残響特性を示す。

図 12 は、応用商品としての例である。
CSR オーディオラックは、各支柱に鋳鉄粉を封入した構造を採用している。BST スピーカースタンド

特徴的なのが、上段の周波数応答特性において、についても、中央の支柱内に鋳鉄粉を封入した構造

MSR ラックの方が 1,000Hz 以下のバタつきが大きいをとっている。これら封入する量については、我々ことがわかる。それより高い周波数も収束できず振が開発段階であらゆる音楽を聴き、量を加減しなが動している。残響特性においても、減衰率が小さいら決めている。

ほど収束時間が長くなっているのがわかる。
言い換えれば、鋳鉄粉ハニカムボードを採用した
CSR オーディオラックの方が、振動の収束は早期に収まっている。これは、我々が開発するうえで、音を良くする重要なファクターとして「音の立ち上がり」と「音の立ち下り」の特性について着目することが必須条件にある。
まさに、鋳鉄の振動吸収能力は、この条件を満足していることが分かる。以前、この CSR オーディオ
ラックを大手レコーディングスタジオに導入したとCSR オーディオラック

BST スピーカースタンド

き、エンジニアから録音に対する音作りが非常にやり易くなった、CD を作成するための基準クロック装置の周波数安定性が非常に良くなったなど好評価

図 12 支柱内に鋳鉄粉を封入した商品を頂いた。我々の提唱する「制振 & 整振」を、まさに確信した次第であった。

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4．まとめ
以上、鋳鉄の持つ優れた振動吸収能力における粘弾性と、鋳鉄粉の新たな発想による新商品づくりについて説明をしてきた。TAOC は、これら特性を最大限に活かした様々なタイプの商品をオーディオマ
ニアに提供している。
普段、我々は様々な振動の影響を受けた環境で音楽を聞いている。鋳鉄のもつ特性を最大限に活かして不要な振動を取り除く工夫をすれば、本来の音を聴くことができる。お客様は、今まで聞こえなかった音が聴こえることに驚いている。
鋳鉄は本来、形状の自由度が高く加工も容易であるという性質を持ち合わせている。更に、鋳鉄の持つ「制振 & 整振」性能を活用する技術により、新たな市場開拓ができると信じている。
今後も、これまで以上に愚直に鋳鉄と音の相性について追及していく。

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参考文献
1 ）H. Morrogh and W. Oldfield: Iron & Steel, 32（1959）
431-4392 ）劉孝宏，中江貴志： オーディオ周辺機器における振動特性の評価と最適化