專利名稱：音響發(fā)生裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠簡(jiǎn)單地重放聲音和其他音響的音響發(fā)生裝置，涉及不需要電子裝置而非常簡(jiǎn)單地構(gòu)成的音響發(fā)生裝置。
但是，現(xiàn)有的相關(guān)的聲音發(fā)生裝置是發(fā)音專用的，存在構(gòu)造復(fù)雜，制造費(fèi)用高昂的問題。在日本實(shí)用新型公開公報(bào)實(shí)開平5-71899號(hào)中公開了一種聲音發(fā)生裝置，與現(xiàn)有的聲音發(fā)生裝置完全不同，僅增添對(duì)各種物品的簡(jiǎn)單加工，就能容易并且廉價(jià)的形成，任何人都能非常容易地發(fā)出聲音。
其包括具有能夠與聲音共鳴的空間部的物品和安裝在上述空間部附近的繩狀體，從上述空間部側(cè)向著自由端側(cè)排列形成通過指尖等的擦過該繩狀體的表面而發(fā)聲的凹凸部。通過指尖等的擦過，從凹凸部發(fā)聲，該聲音通過空間部的共鳴而放大。
但是，上述現(xiàn)有技術(shù)僅簡(jiǎn)單地描述為“通過指尖等的擦過，從凹凸部發(fā)聲”，沒有揭示為了發(fā)出所希望的聲音而采用哪種結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，僅簡(jiǎn)單地設(shè)置凹凸部，不能產(chǎn)生所希望的聲音或者其他的聲音。
為了解決該問題，本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)，不需要電子裝置，由非常簡(jiǎn)單構(gòu)成的音響發(fā)生裝置·記錄媒體，來發(fā)出所希望的音響。
發(fā)明概述本發(fā)明所涉及的音響發(fā)生裝置/記錄媒體，當(dāng)使與將待表現(xiàn)的聲音及在其他音響中包含的頻率成分共鳴的圖形所描繪的振動(dòng)部件(比較容易振動(dòng)的部件)進(jìn)行振動(dòng)時(shí)，通過圖形所描繪的各部分的振動(dòng)來發(fā)生音響。振動(dòng)部件是例如紙、塑料、金屬等薄片等，通過簡(jiǎn)單地用手指等摩擦等方法來有選擇地進(jìn)行振動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易的音響發(fā)生。
本發(fā)明所涉及的音響發(fā)生裝置/記錄媒體，選擇待表現(xiàn)的聲音及其他音響，發(fā)生并記錄該音響，進(jìn)行該音響的頻譜分析，而表現(xiàn)為圖象，把圖象表示的頻譜分析結(jié)果印刷記錄在記錄媒體上，通過在一定方向上摩擦該記錄媒體的表面，來使音響產(chǎn)生。由此，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)易的音響發(fā)生。
本發(fā)明所涉及的音響發(fā)生裝置/記錄媒體的制造方法，包括以下工序選擇待表現(xiàn)的聲音及其他音響，發(fā)生并記錄該音響，進(jìn)行該音響的頻譜分析，而表現(xiàn)為圖象，把圖象表示的頻譜分析結(jié)果印刷記錄在記錄媒體上，由此能夠容易地制造簡(jiǎn)易的音響發(fā)生裝置。
在本發(fā)明所涉及的音響發(fā)生裝置/記錄媒體的制造方法中，記錄媒體是紙、塑料、金屬及其他的可印刷之物，能夠在廣泛的用途中使用，并且能夠容易地大量生產(chǎn)。
作為進(jìn)行上述圖象和音響的頻譜分析的圖象，例如，使用市售的音響解析程序。其在時(shí)間上連續(xù)而進(jìn)行聲音的頻率分析，同時(shí)，把某個(gè)時(shí)刻的音響的頻率分布作為縱軸，把橫軸作為時(shí)間軸。頻率分布具有其成分與某個(gè)頻率相對(duì)應(yīng)的信息。因此，進(jìn)行上述音響頻譜分析的圖象在頻率-時(shí)間平面上描繪頻率成分。也可以用濃淡來表現(xiàn)頻率成分以取代該描繪(對(duì)應(yīng)于凹凸)。本發(fā)明包含任一種情況。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是聲音頻譜的例子；圖2是表示形成聲音的濁音和清音的IPA輔音表；圖3是女性發(fā)出的250Hz的濁音「aiueo」的頻譜；圖4是當(dāng)摩擦沒有光澤的印刷表面時(shí)的摩擦聲音的頻譜；圖5是用女性的聲音來發(fā)出sh行的聲音時(shí)的聲音頻譜；圖6是詳細(xì)地表示「sha」的頻譜的放大圖；圖7(a)是更明確地表示「sh」行和「s」行的濁音和清音的重合的模式圖；圖7(b)是「t」行和「ts」行的清音的頻譜；圖7(c)是「k」行、「p」行、「h」行、「f」行的清音的頻譜；圖8是表示通過水性的氣泡噴墨來在0.3mm厚的光澤紙上印刷頻譜分析結(jié)果的印刷紙P(記錄媒體)的縱斷面的概念圖；圖9是檢測(cè)圖形和兩次摩擦其時(shí)的頻譜；圖10是表示音響發(fā)生裝置的例子的透視圖。
用于實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)在塑料板等表面上設(shè)置凹凸部，通過用塑料等摩擦凹凸部位，來實(shí)驗(yàn)是否得到了所希望的聲音，通過設(shè)定各種表面的狀態(tài)，來得到不同的音響。這樣得到的音響，雖然與由磁帶錄音機(jī)等所進(jìn)行的重放相比音質(zhì)較差，但通過摩擦方法而產(chǎn)生微妙的變化。因此，如果能夠表現(xiàn)所希望的聲音，印刷媒體就能發(fā)出附加值更高的信息，而把迄今為止沒有的新的表現(xiàn)和需要估計(jì)在內(nèi)。
其中，成為問題的是怎樣設(shè)置凹凸才能發(fā)生所希望的音響呢，但是，發(fā)明人著眼于音響頻譜。例如，如圖1所示的那樣，把時(shí)間的經(jīng)過作為橫軸，把頻率作為縱軸，濃淡表示與該時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的頻率的成分。在圖1中，由于反轉(zhuǎn)表示了濃淡，則表示在其音響中包含白的部分的頻率成分。
把塑料板的音響頻譜與人類的聲音的頻譜進(jìn)行比較。使用的塑料板的表面為約0.5mm周期的波紋板狀，通過摩擦該板，發(fā)生的聲音具有600～700Hz的頻帶。與此相對(duì)，成人女性的聲紋的基本型由250Hz的倍音的頻帶所構(gòu)成，隨著發(fā)出的詞，強(qiáng)的部分變濃的特征的頻帶具有1～3個(gè)。推定該部分為詞的主要成分。在作為多個(gè)聲音的要素的集合體的點(diǎn)上，兩者是共同的。雖然頻帶的細(xì)微度不同，但是，聲紋形的基本構(gòu)造相同。較大的不同點(diǎn)是塑料聲音雖然具有高低，但在全部區(qū)域中大致相等，沒有強(qiáng)弱上有特征的頻帶。
在塑料板表面上粘貼帶，以適當(dāng)?shù)拈g隔交替設(shè)置發(fā)聲部分和不發(fā)聲部分，當(dāng)摩擦該表面時(shí)，其形成的頻譜出現(xiàn)。當(dāng)試驗(yàn)各種材料來分析頻譜的圖形時(shí)，發(fā)現(xiàn)在其圖形上存在規(guī)律性。因此，通過解釋摩擦聲音作為圖象的圖形，而著眼于把摩擦的板的表面的信息反映為聲音圖象。象把閱讀器在物體上進(jìn)出的聲音作為圖象輸出那樣，對(duì)于人類的聲紋，進(jìn)行發(fā)聲的聲帶和口腔部分等的狀態(tài)應(yīng)當(dāng)反映在圖象中。把聲紋分析的圖象信息(聲音的強(qiáng)弱部分)為基礎(chǔ)進(jìn)行處理的圖象轉(zhuǎn)印到材料表面上，能夠從該圖象重放輸出有聲紋特征的強(qiáng)弱部分。
圖9表示當(dāng)兩次摩擦印刷了幾何學(xué)模樣的圖象P1、P2、P3、P4、P5的檢測(cè)圖象時(shí)的頻譜，可以看出，第一次和第二次為大致相同的圖形。這意味著能夠?qū)崿F(xiàn)具有再現(xiàn)性的音響重放。
當(dāng)在比較容易進(jìn)行振動(dòng)的部件(以下稱為振動(dòng)部件)上用印刷等方法描繪出圖形時(shí)，該部分的振動(dòng)特性變化，通過圖形的形狀、尺寸，來得到與待表現(xiàn)的聲音的頻率成分進(jìn)行共鳴的振動(dòng)特性。
濁音部分以「aiueo」為代表的聲帶的振動(dòng)為聲音的主要成分，通過頻帶的特定部分的強(qiáng)弱，而有特征地提供聲音。原理上，如果所轉(zhuǎn)印的圖象的聲音信息被置換為振動(dòng)，就能重放聲音。因此，所摩擦側(cè)進(jìn)行振動(dòng)不會(huì)成為理由，但是，在塑料板的情況下，摩擦側(cè)是音源，塑料板側(cè)幾乎不振動(dòng)，而不發(fā)聲。當(dāng)試驗(yàn)各種材料時(shí)，發(fā)出與用手指摩擦具有光澤的紙的表面一樣的摩擦聲音，但是，與塑料板相反，判明紙的一方進(jìn)行振動(dòng)(約400Hz)。被摩擦側(cè)進(jìn)行振動(dòng)而發(fā)出聲音就會(huì)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)能夠通過改變?cè)摬牧系拿芏龋奖戎?，來調(diào)整產(chǎn)生的聲音的頻帶。使用易于激起振動(dòng)的光澤紙(彩色打印機(jī)用紙)等，在表面上轉(zhuǎn)印進(jìn)行了圖象處理的聲音信息，由此，當(dāng)確定摩擦部分，用手指直接進(jìn)行摩擦，使印刷面振動(dòng)，而使聲音重放時(shí)，就能相當(dāng)忠實(shí)地再現(xiàn)聲音。在樣品中使用的聲音為「あいうえお」和「合格、恭喜」兩種，都是由成人女性的發(fā)音所產(chǎn)生的(約250Hz)。最單純的打印機(jī)的輸出能力最高為300dpi，但是，嘗試用72dpi-144dpi-200dpi-300dpi的四段分辨率來分別轉(zhuǎn)印聲音圖象的結(jié)果，可確認(rèn)與分辨率成比例，重放聲音變得清晰起來。
圖8是表示在0.3mm厚的光澤紙上通過水性的氣泡噴墨印刷頻譜分析結(jié)果的印刷紙P(記錄媒體)的縱斷面的概念圖，墨水I從紙表面S向內(nèi)部浸透。在墨水I濃的部分(用涂黑表示)，墨水I深深地浸透，在薄的部分(點(diǎn)D表示)，浸透淺。當(dāng)用手指摩擦?xí)r，墨水I沒有浸透的部分(其他的白的部分)容易振動(dòng)，墨水I浸透的越深，振動(dòng)越難。即，墨水I未浸透或者浸透較淺的部分作為模擬的空洞而起作用，形成強(qiáng)調(diào)了有聲音頻譜特征的部分的三維構(gòu)造。
而且，可確認(rèn)人類的手指具有重放預(yù)想以上細(xì)膩的圖象信息的能力。如果把印刷精度提高到1200dpi程度，能夠再現(xiàn)更鮮明的聲音。
一般的頻率(例如，400Hz)的頻譜的條紋模樣由其倍頻(400×n)Hz(n整數(shù))的頻率構(gòu)成，在重放的聲音中包含這些頻率成分。這樣，在記錄250Hz的原音的印刷圖形中，包含可聽頻率250Hz～22，050Hz的頻帶中(250×n)Hz(n整數(shù))的聲音頻譜，可以從所重放的聲音中僅抽出必要的頻率。把其稱為肯定處理。反之，能夠采用根據(jù)聲音頻譜的圖象的信息來有選擇地削除不必要的頻譜部分的方法(否定處理)。
從以上的研究，希望經(jīng)過以下程序(1)決定成為對(duì)象的聲音和其他音響。
(2)產(chǎn)生、錄音該音響。
當(dāng)通過實(shí)驗(yàn)的結(jié)果時(shí)，可以清楚區(qū)分音節(jié)之間來發(fā)聲。而且，女性的聲音比男性的聲音更好。
(3)進(jìn)行該音響的頻譜分析。
圖1是發(fā)出「ア、イ、ウ、エ、オ」的聲音的例子。
(4)印刷圖象表示的頻譜分析結(jié)果。作為印刷方法，存在通過轉(zhuǎn)印和用水性墨水通過氣泡噴墨方式進(jìn)行涂布的方法。
使用容易激起振動(dòng)的光澤紙(彩色打印機(jī)用紙)等。與分辨率成比例，重放聲音變得清晰起來，因此，希望用較高的分辨率例如1200dpi程度來進(jìn)行印刷。而且，在水性墨水的情況下，具有隨著含水率降低重放聲音變得不清晰的特性，對(duì)于這點(diǎn)，使用油性墨水的轉(zhuǎn)印的方法，在音質(zhì)時(shí)效上的變化較少。
當(dāng)用手指摩擦這樣印刷的發(fā)聲機(jī)構(gòu)時(shí)，使預(yù)定的音響重放。摩擦的方向是圖1的時(shí)間軸方向。隨著摩擦的方法會(huì)在發(fā)出的音響上產(chǎn)生相當(dāng)大的差別，但是，當(dāng)稍稍習(xí)慣時(shí)，能夠清晰地聽到。
圖2是表示形成聲音的濁音和清音的IPA輔音表。濁音具有規(guī)則的頻帶，清音沒有決定的頻率。
而且，清音輔音是沒有「f/p/s/ts/t/sh/tsh/k/h 」等的特定頻率特性的輔音，為了解決這點(diǎn)，沒有特定的頻率，難于引起滑動(dòng)粘滯現(xiàn)象，進(jìn)行與濁音相反的表面加工，由此，能夠再現(xiàn)作為清輔音的構(gòu)成音的摩擦音。例如，當(dāng)摩擦粗糙的砂紙等、沒有光澤的紙和印刷表面時(shí)，其摩擦音具有與待產(chǎn)生的聲音非常相似的特性的聲音。
圖4表示當(dāng)摩擦沒有光澤的印刷表面時(shí)的摩擦聲音的頻譜。
圖5表示用女性的聲音來發(fā)出sh行的聲音時(shí)的聲音頻譜。當(dāng)看該頻譜時(shí)，「sha」是清音「sh」和濁音「a」的疊加，「shi」是清音「sh」和濁音「i」的疊加，「shu」是清音「sh」和濁音「u」的疊加，「she」是清音「sh」和濁音「e」的疊加，「sho」是清音「sh」和濁音「o」的疊加。
圖6是詳細(xì)地表示「sha」的頻譜的放大圖。
圖7(a)是更明確地表示「sh」行和「s」行的濁音和清音的疊加的模式圖。圖中涂黑的部分A是濁音的頻譜，條紋模樣的部分B是清音的頻譜。
從以72dpi～300dpi來變化由氣泡噴墨等所進(jìn)行的水性墨水印刷的分辨率的實(shí)驗(yàn)中，在含水率高的印刷之后，鮮明地產(chǎn)生模擬的空洞，然后，變得不鮮明，則判明重放聲音變得不鮮明。為了解決該問題，使用穩(wěn)定性更高的油性墨水通過轉(zhuǎn)印來制作，而得到以下的結(jié)果圖3(a)是女性發(fā)出的250Hz的濁音「aiueo」的頻譜，圖3(b)是根據(jù)該圖象信息而從圖象重放聲音時(shí)的重放聲音的頻譜。
這樣，為了保持重放聲音的鮮明度，使替換為水分的墨水成分浸透到印刷紙內(nèi)部，穩(wěn)固印刷紙的纖維等構(gòu)造體和成分，而形成穩(wěn)定的三維構(gòu)造。其結(jié)果，即使經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間(在試驗(yàn)中為約5個(gè)月，放置在室內(nèi))，完全不受水分蒸發(fā)等的影響，而得到穩(wěn)定的輸出結(jié)果。
作為本發(fā)明的用途，考慮以下問題(1)雜志在雜志上印刷發(fā)聲機(jī)構(gòu)，供讀者利用。例如，在雜志的頁的端部印刷發(fā)聲機(jī)構(gòu)，當(dāng)讀者摩擦此處時(shí)，發(fā)出聲音。
(2)所謂連續(xù)翻頁漫畫把稍稍不同的漫畫印刷在多張紙上，把這些紙裝訂成冊(cè)，人連續(xù)翻頁來感受到漫畫的活動(dòng)，在該連續(xù)翻頁漫畫的側(cè)面上印刷發(fā)聲機(jī)構(gòu)。與漫畫的活動(dòng)一起感受聲音。
(3)盲人用的商品標(biāo)簽為了方便盲人，在罐頭的標(biāo)簽上設(shè)置點(diǎn)字和凹凸。在商品標(biāo)簽上印刷本發(fā)明的發(fā)聲機(jī)構(gòu)替代之，通過摩擦該部分，對(duì)于每個(gè)商品，能夠產(chǎn)生固有的聲音例如商品名。
而且，能夠把本發(fā)明的發(fā)聲機(jī)構(gòu)用于具有與聲音共鳴的空間部的物品例如具有中空的身體的人偶、容納商品的容器、信函等。而且，把立體物之外的物品例如雜志MG等的頁MP在背的方向BD上錯(cuò)開，來制作喇叭筒狀的空間MSP(圖10)，其中，當(dāng)進(jìn)行上述音響發(fā)生時(shí)，得到相當(dāng)大的音量。這樣，能夠非常容易并且廉價(jià)地把非常大范圍的物品作為本發(fā)明的聲音發(fā)生裝置。而且，本發(fā)明對(duì)于給大范圍的物品，在現(xiàn)有的視覺的快感的基礎(chǔ)上，增加了聽覺上的快感，則增加了有趣度，而提高了信息傳遞能力。
產(chǎn)業(yè)上的利用性本發(fā)明通過印刷而把音響頻譜轉(zhuǎn)印到紙等上，因此，能夠非常容易并且廉價(jià)地制造。而且，僅用指尖等摩擦發(fā)聲部就能簡(jiǎn)單地發(fā)聲。
權(quán)利要求
1.一種音響發(fā)生裝置，包括與在待表現(xiàn)的聲音及其他音響中包含的頻率成分共鳴的圖形所描繪的振動(dòng)部件(由比較容易振動(dòng)的部件)，通過使上述振動(dòng)部件進(jìn)行振動(dòng)來發(fā)生上述聲音。
2.一種音響發(fā)生裝置，其特征在于，選擇待表現(xiàn)的聲音及其他音響，發(fā)生并記錄該音響，進(jìn)行該音響的頻譜分析，而表現(xiàn)為圖象，把圖象表示的頻譜分析結(jié)果印刷記錄在記錄媒體上，通過在一定方向上摩擦該記錄媒體的表面，來使音響產(chǎn)生。
3.一種音響發(fā)生裝置的制造方法，其特征在于，包括以下工序選擇待表現(xiàn)的聲音及其他音響，發(fā)生并記錄該音響，進(jìn)行該音響的頻譜分析，而表現(xiàn)為圖象，把圖象表示的頻譜分析結(jié)果印刷記錄在記錄媒體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的音響發(fā)生裝置的制造方法，其特征在于，記錄媒體是紙、塑料、金屬及其他的可印刷物品。
5.一種記錄媒體，包括與在待表現(xiàn)的聲音及其他音響中包含的頻率成分共鳴的圖形所描繪的振動(dòng)部件(比較容易振動(dòng)的部件)，通過使上述振動(dòng)部件進(jìn)行振動(dòng)來發(fā)生上述聲音。
6.一種記錄媒體，其特征在于，選擇待表現(xiàn)的聲音及其他音響，發(fā)生并記錄該音響，進(jìn)行該音響的頻譜分析，而表現(xiàn)為圖象，把圖象表示的頻譜分析結(jié)果印刷記錄在記錄媒體上，通過在一定方向上摩擦該記錄媒體的表面，來使音響產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明提供音響發(fā)生裝置及其制造方法,選擇待表現(xiàn)的聲音和其他音響,發(fā)生并記錄該音響,進(jìn)行該音響的頻譜分析來進(jìn)行圖象處理,把進(jìn)行了該圖象處理的所表示的頻譜分析結(jié)果印刷到記錄媒體上。通過用手指摩擦該印刷部分,使音響發(fā)生。
文檔編號(hào)G10K15/02GK1351743SQ00807996
公開日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2000年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月24日
發(fā)明者石井達(dá)矢 申請(qǐng)人:石井達(dá)矢