消音器的制造方法
消音器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種消音器，包括：主體，包括圓筒部分，其外周表面被安裝在管樂器的管口的內(nèi)周表面上，和封閉部分，其配置為封閉所述圓筒部分的相對的端部的一個端部；和管，包括在所述主體的內(nèi)部敞開的第一端部，和在所述主體的外部敞開的第二端部，其中，所述管的第一端部布置在所述封閉部分的附近，并且其中，所述管在所述第一端部和第二端部之間彎曲。在第一端部被布置在封閉部分附近的構(gòu)造中，波谷和波峰處的頻率（即，與第一端部和封閉部分之間的距離相關的特定頻率）落在可聽范圍之外。
【專利說明】消音器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及消音器。
【背景技術】
[0002]通常已知作為用于管樂器的消音器，消音器的外周表面被安裝在管樂器的管口的內(nèi)周表面上。例如，專利文獻I (日本專利N0.4114171)公開了一種消音器，其具有內(nèi)部空間，并且包括主體和形狀類似碗的底部，并且這種消音器具有氣流排放通道，其具有預定的長度并且與內(nèi)部空間連通，以將氣流排放到外部空間。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]在傳統(tǒng)的技術中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，形成在消音器中的氣流排放通道很大地影響消音器的性能。但是，專利文獻I描述了“氣流排放通道可以具有任何構(gòu)造，并且不特別地限制，只要氣流排放通道具有使得氣流排放通道起阻礙聲音的作用的長度”。即，在傳統(tǒng)的技術中，氣流排放通道不能被構(gòu)造在消音器中來提高消音器的性能。
[0004]已經(jīng)考慮到上述情形開發(fā)了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種高性能的消音器(包括弱音器)。
[0005]上述目的可以根據(jù)本發(fā)明而實現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種消音器，包括:主體，其包括外周表面被安裝在管樂器的管口的內(nèi)周表面上的圓筒部分，和配置用于封閉所述圓筒部分的相對的端部的一個端部的封閉部分；和管，其包括在所述主體的內(nèi)部敞開的第一端部，和在所述主體的外部敞開的第二端部，其中，所述管的第一端部布置在所述封閉部分的附近，并且其中，所述管在所述第一端部和第二端部之間彎曲。
[0006]在根據(jù)上述構(gòu)造的消音器中，第一端部被布置在封閉部分的附近，以防止產(chǎn)生在可聽范圍內(nèi)的聲音中的波谷和波峰。即，當管的第一端部被布置在消音器的主體中時，管以其中第一端部位于封閉部分附近的狀態(tài)被安裝在主體上。在第一端部被布置在封閉部分附近的構(gòu)造中，波谷和波峰處的頻率(即，與第一端部和封閉部分之間的距離相關的特定頻率)落在可聽范圍之外。
[0007]本發(fā)明的形式
[0008]上述目的可以根據(jù)本發(fā)明而實現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種消音器，包括:主體，其包括外周表面被安裝在管樂器的管口的內(nèi)周表面上的圓筒部分，和配置為封閉所述圓筒部分的相對的端部的一個端部的封閉部分；和管，其包括在所述主體的內(nèi)部敞開的第一端部，和在所述主體的外部敞開的第二端部，其中，所述管的第一端部布置在所述封閉部分的附近，并且其中，所述管在所述第一端部和第二端部之間彎曲。
[0009]所述圓筒部分被安裝在所述管口的內(nèi)周表面上，使得所述圓筒部分的外周表面被保持與管樂器的所述管口的內(nèi)周表面接觸。因此，演奏者的氣流不會從消音器的外周表面和管口的內(nèi)周表面之間的位置漏出，需要排出演奏者的氣流。在上述的構(gòu)造中，消音器的主體由圓筒部分和封閉部分制作成中空的，并且因為圓筒部分的遠離封閉部分的端部是敞開的，所以演奏者的氣流被從管樂器傳送到消音器的主體中。另外，管的第一端部在主體中是敞開的，并且第二端部敞開在主體外部。因此，演奏者的氣流被從第一端部傳送到管中，并且被從第二端部排放到主體的外部。
[0010]在如上所述構(gòu)造的消音器中，封閉部分用作管樂器產(chǎn)生的聲音的反射表面。因此，在消音器中，存在朝向封閉部分行進的直接聲音的聲波和從封閉部分反射并且朝向演奏者行進的反射聲音的聲波。直接聲音的聲波和反射聲音的聲波也存在于管的在消音器中敞開的第一端部附近。因此，在第一端部和封閉部分之間的距離的兩倍(即，直接聲音的路徑的長度和反射聲音的路徑的長度的差)等于聲波的半波長的奇數(shù)倍或者波長的整數(shù)倍的情況下，直接聲音的聲波和反射聲音的聲波互相干涉，由此使聲波過小或者過大。因此，從管輸出了在與第一端部和封閉部分之間的距離相關的特定頻率下具有波谷和波峰的聲波。
[0011]為了解決該問題，在上述構(gòu)造中第一端部被布置在封閉部分的附近，以防止產(chǎn)生在可聽范圍的聲音中的波谷和波峰。即，當管的第一端部被布置在消音器的主體中時，管以其中第一端部位于封閉部分附近的狀態(tài)被安裝在主體上。在其中第一端部被布置在封閉部分附近的構(gòu)造中，在波谷和波峰處的頻率(即，與第一端部和封閉部分之間的距離相關的特定頻率)落在可聽范圍之外。
[0012]具體而言，通過將第一端部和封閉部分之間的距離設置為幾毫米，則在可聽范圍內(nèi)不會發(fā)生干涉。即，為了使路徑的長度(即，第一端部和封閉部分之間的距離的兩倍)相差半波長，第一端部和封閉部分之間的距離需要被確定為波長的四分之一。假定在可聽范圍內(nèi)的聲音的上限頻率是5kHz，并且聲速是340m/s，那么波長是0.068m (=340/5000)。因為該波長的四分之一是17_，因此在管的第一端部和封閉部分之間的沿著圓筒部分的軸線的方向的距離小于17mm的情況下，不從管輸出具有在可聽范圍內(nèi)的聲波中的波谷和波峰處的特性的聲音。另外，假定在可聽范圍內(nèi)的聲音的上限頻率是20kHz，并且聲速是340m/s，那么波長是0.017m (=340/20000)。因為該波長的四分之一是4.25mm，因此在管的第一端部和封閉部分之間的沿著圓筒部分的軸線的方向的距離小于4.25mm的情況下，不從管輸出具有在可聽范圍內(nèi)的聲波中的波谷和波峰處特性的聲音。因此，可以提供高性能的消音器。
[0013]當演奏者演奏使用了消音器的小號時，演奏者通過振動在吹口和消音器之間存在的空氣來產(chǎn)生聲音。在消音器中具有聲阻材料的情況下，空氣的振動較少地被自由產(chǎn)生，使將要在消音器中產(chǎn)生的聲波穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明的消音器包括管，其第一端部在主體內(nèi)部敞開，其第二端部在主體的外部敞開，并且被供給到消音器內(nèi)部的管中的演奏者的氣流通過管被排放到消音器的外部。因此，當與其中沒有設置管的消音器的構(gòu)造比較時，在管被設置在消音器中的構(gòu)造中，能夠容易地使聲波穩(wěn)定。消音器可以被進一步構(gòu)造為使所述管的所述第一端部被布置成沿著與所述圓筒部分的軸線的方向重合的第一方向面對所述封閉部分。另外，消音器可以被進一步構(gòu)成為使得開口被形成在所述圓筒部分的相對的端部的另一端部中，并且形成在所述管的第一端部中的開口沿著從所述圓筒部分的另一端部到所述一個端部指向的方向敞開。
[0014]在用于通過作為設置在消音器中的聲阻材料的管來使聲波穩(wěn)定的構(gòu)造中，管的長度越長，可能越容易降低產(chǎn)生空氣振動的自由度。因此，管的長度越長，可越容易使將要在消音器中產(chǎn)生的聲波穩(wěn)定。在本發(fā)明中，管在第一端部和第二端部之間彎曲。即，因為管在第一端部和第二端部之間彎曲，所以即使在管被布置在限定在消音器內(nèi)部的有限空間中的構(gòu)造中，管也可以被制作地較長。這種構(gòu)造導致消音器的更小的尺寸，以及將要在消音器中產(chǎn)生的更穩(wěn)定的聲波，因此提供通常具有高性能的消音器。
[0015]另外，在具有消音器的圓筒部分的外周表面被安裝其中，同時接觸管樂器的管口的內(nèi)周表面，并且圓筒部分的敞開端部(即，其靠近管口的端部)被封閉部分封閉的構(gòu)造的消音器中，封閉部分用作用于從管樂器輸出的聲音的反射表面。在這樣的構(gòu)造中，通常，消音器被安置在管樂器上的位置被調(diào)整，以減少在使用消音器的情況下從管樂器輸出的聲音的音調(diào)和在沒有使用消音器的情況下從管樂器輸出的聲音的音調(diào)之間的變化。
[0016]封閉部分需要用作用于聲波的反射表面。因此，在封閉部分具有用于在消音器的內(nèi)部和外部之間建立直接連通的孔(即，用于在封閉部分的前側(cè)和后側(cè)或者主體的外部和內(nèi)部之間連通的孔)的情況下，或者在管不具有足夠長度的情況下，封閉部分很少用作用于聲波的反射表面，使得更難使聲波穩(wěn)定。但是在本發(fā)明中，消音器被構(gòu)造成使得從第一端部供給的演奏者的氣流被通過管從第二端部排出，即，管的第二端部被形成在圓筒部分中的支撐部分支撐，并且被通過形成在封閉部分中的通孔敞開到主體的外部。即使在管的第二端部被安裝在形成在封閉部分中的孔上的構(gòu)造的情況下，封閉部分也不需要具有用于在消音器的內(nèi)部和外部之間建立直接連通的孔。因此，當與封閉部分具有用于在消音器的內(nèi)部和外部之間建立直接連通的孔的情況，或者管不具有足夠長度的情況相比較時，可容易地使聲波穩(wěn)定。另外，在封閉部分用作用于聲波的反射表面這樣的構(gòu)造中，封閉部分在管的較長的長度情況下明顯地用作反射表面(即，建立了不同于孔直接形成在封閉部分中的情形的情形)，當與具有降低功能的封閉部分的消音器的情況相比較時，能夠降低從管樂器發(fā)出的聲音的變化。
[0017]此時，構(gòu)成消音器的主體的圓筒部分可以具有任何構(gòu)造，只要圓筒部分的外周表面在接觸管樂器的管口的內(nèi)周表面時被安置，以防止演奏者的氣流從消音器的外周表面和管口的內(nèi)周表面之間的位置漏出。因此，用于增大圓筒部分的外周表面和管口的內(nèi)周表面之間的接觸程度的部件可以被安裝在圓筒部分的外周表面上，并且圓筒部分可被構(gòu)造成使得沿著管樂器的管口的形狀，其外周表面的形狀管口比管口的形狀更加輕緩地變化(例如，使得該外周表面的直徑比管口更加輕緩地向外逐漸增加)。圓筒部分可以具有任何構(gòu)造，只要圓筒部分的沿著其軸線的相對的端部由于存在圍繞軸線的薄板的壁表面而敞開，并且不限制圓筒部分的材料以及外周和內(nèi)周的直徑。
[0018]封閉部分具有任何的構(gòu)造，只要封閉部分構(gòu)成用于封閉圓筒部分的一個端部的壁表面即可。例如，封閉部分可以具有這樣的構(gòu)造:薄板構(gòu)件被安裝在圓筒部分的一個端部上。即，通過將圓筒部分的與圓筒部分的其上安裝封閉部分的端部(即所述一個端部)相對的另一端部插入到管樂器中，并且通過使圓筒部分的外周表面接觸管樂器的管口的內(nèi)周表面，來將主體安裝在管樂器上。因此，封閉部分被暴露到管樂器的外部，并且圓筒部分的另一端部被隱藏在管樂器的內(nèi)部。例如，在小號的情況下，封閉部分被布置在圓筒部分的與演奏者相對的側(cè)上，并且圓筒部分的另一端部被布置靠近演奏者。應該理解，封閉部分和圓筒部分可以彼此一體形成，并且彼此單獨提供的封閉部分和圓筒部分可以被彼此連接。
[0019]管具有任何構(gòu)造，只要其兩端敞開，并且管在第一端部和第二端部之間彎曲，使得第一端部在主體的內(nèi)部敞開，并且第二端部敞開到主體的外部。管在第一端部和第二端部之間的曲率的變化不被特別限制。例如，直部分和彎曲部分可以互相結(jié)合，并且管可以被彎曲成使得其曲率連續(xù)變化(例如，螺旋形)。注意到，曲率可以離散的方式變化，但是曲率優(yōu)選地連續(xù)變化，以防止例如在特定的聲波中出現(xiàn)波谷和波峰，以及吹奏感覺變差。
[0020]第二端部可在圓筒部分中敞開，并且可以在封閉部分中敞開。在其中第二端部在封閉部分中敞開的構(gòu)造中，消音器可以構(gòu)造成，例如，使得安裝管的通孔形成在封閉部分中，并且管被安裝到通孔上，由此第二端部敞開到主體的外部。即，因為第一端部被布置在封閉部分附近，所以管的第一端部在封閉部分附近敞開，并且管被安裝在封閉部分的通孔上，以封閉該通孔，并且第二端部敞開到消音器的外部。
[0021]為了使用彎曲管獲得該構(gòu)造，管從位于封閉部分附近的第一端部朝向圓筒部分與封閉部分相對的側(cè)(即，朝向演奏者)延伸，然后彎曲成朝向封閉部分延伸，并且通孔形成在管到達封閉部分的位置處，管被安裝在該孔上，以封閉該孔，并且第二端部敞開到消音器的外部。換句話說，管具有大體上U形形狀，并且管包括從所述第一端部直地延伸的第一直部分，從所述第一直部分以弧形形狀延伸的弧形部分，和從所述弧形部分直地延伸到所述第二端部的第二直部分。所述第一直部分和所述第二直部分被安置成基本上平行于所述圓筒部分的軸線的方向。
[0022]因此，當與第二端部通過形成在不同于封閉部分的部件(例如，圓筒部分)上的通孔敞開的構(gòu)造比較時，管可以被制作地更長，有效地利用消音器主體中的有限的空間。正常的管樂器的管的除了其接近管口的端面部分之外的大部分是細長的。因此，消音器的將要被安裝在管口上的圓筒部分在大多數(shù)情況下也具有細長形狀。因為根據(jù)本發(fā)明的消音器被構(gòu)造成使得所述管從位于封閉部分附近的第一端部朝向圓筒部分的與封閉部分相對的側(cè)延伸，并且被彎曲成朝向封閉部分延伸，因此管的長度可以被制作得較長，有效地利用細長圓筒部分中的空間。因此，可能容易地獲得比消音器的最大直徑(消音器沿著垂直于圓筒部分的軸線的方向的空間長度的最大值)長的管被放置在消音器中的構(gòu)造，該構(gòu)造在傳統(tǒng)技術(日本專利N0.4114171)中沒有獲得。
[0023]雖然管優(yōu)選地較長，如上所述，用于降低聲波的音調(diào)或者音程的變化，并且使聲波穩(wěn)定，但是管的長度的上限可以從另一角度來限定。例如，管可以具有不會在管樂器的每種實際的聲音中引起諧振的這樣的長度。即，在管樂器中存在實際演奏中使用的實際聲音(即，實際音階)，并且如果管具有過長的長度，那么在每種實際聲音中可能引起諧振。在這種構(gòu)造中，演奏者在演奏管樂器過程中給予空氣的能量被消耗用于諧振，并且由此用于產(chǎn)生原始演奏聲音的能量損失，使吹奏感覺變差。為了解決這個問題，在管被構(gòu)成為具有在管樂器的每種實際聲音中不引起諧振的這種長度的情況下，可能提供可舒服地演奏而沒有能量損失的消音器。
[0024]為了構(gòu)造具有在管樂器的每種實際聲音中不引起諧振的長度的管，可使用在管樂器中使用的聲音頻率的離散特性(例如，在C和C#之間的頻率中的相對大的差異)設置管的長度，以使管和具有離散頻率范圍內(nèi)的頻率的聲波之間產(chǎn)生諧振。即，管的長度可以被確定為不同于管樂器的每種實際聲音的半波長的長度。
[0025]為了防止在管樂器的實際聲音中的諧振，管的長度可以比管樂器的實際音階(范圍)中的最高音符的半波長短。即，具有這種長度的管關于在管樂器的實際范圍內(nèi)的所有聲首基本上不會引起諧振。例如，假定在小號的實際范圍內(nèi)的最聞首符為約920Hz，并且聲速是340m/s，那么實際范圍內(nèi)的最高音符的波長的一半為約185mm(185 N (340/920/2) X 1000)。因此，通過使得管的長度比185mm短，管可以比小號的實際范圍內(nèi)的最高音符的半波長短。
[0026]在實際范圍內(nèi)的最高音符可根據(jù)演奏者的需要和演奏的目的而改變。例如，在爵士樂的情況下，其中實際范圍內(nèi)的最高音符為1050Hz，則管可以比162mm(162 N (340/1050/2) X 1000)短。
[0027]第一端部被布置在封閉部分附近，并且第一端部越更靠近封閉部分定位，可引起波谷和波峰的聲波的頻率越遠離可聽范圍。但是，第一端部不能靠近封閉部分到使得演奏者的氣流在進入管中時有困難的這種程度。因此，第一端部和封閉部分之間的距離優(yōu)選地被確定在這樣的距離:當演奏者的氣流被供給到管中時，不會給予演奏者以阻力的感覺。
[0028]這種構(gòu)造的例子包括這樣的構(gòu)造:其中沿著垂直于演奏者的氣流流動的方向，用于演奏者的氣流流動的形成在第一端部和封閉部分之間的路徑或者通道的橫截面積等于或者大于管的沿著垂直于其內(nèi)周的軸線的方向的橫截面積。即，當?shù)谝欢瞬勘辉O置在封閉部分附近時，演奏者的氣流通過在第一端部和封閉部分之間限定的空間被供給到管中，因此用于演奏者的氣流的路徑被形成在第一端部和封閉部分之間。路徑的尺寸可以由沿著垂直于演奏者的氣流流動的方向的(在氣流沿著多個方向流動的情況下的主流)用于演奏者的氣流路徑的橫截面積限定。另外，管的內(nèi)部也用作用于演奏者的氣流的路徑。在這種情況下，路徑的尺寸可以由管的沿著垂直于其內(nèi)周的軸線的方向的橫截面積限定。在用于流動的路徑的橫截面積大于管的橫截面積的情況下，當演奏者的氣流被供給到管中時，不會產(chǎn)生過大的阻抗。因此，在沿著垂直于演奏者的氣流流動的方向，用于演奏者的氣流流動的形成在第一端部和封閉部分之間的路徑的橫截面積等于或者大于管沿著垂直于其內(nèi)周的軸線的方向的橫截面積的構(gòu)造中，當演奏者的氣流被供給到管時，第一端部可被布置成不會給演奏者阻力的感覺。
[0029]消音器可以構(gòu)造成使得主體包括端子，并且從麥克風延伸的信號線被連接到端子上。另外，消音器可進一步包括聲學材料，該聲學材料設置在主體的封閉部分和管之一上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]在結(jié)合附圖考慮時，通過閱讀本發(fā)明的實施例的下面的詳細描述，可以更好地理解本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)勢和技術以及工業(yè)重要性，附圖中:
[0031]圖1A是消音器的剖視圖，并且圖1B是示出了從封閉部分側(cè)看的消音器的視圖；
[0032]圖2A和2B是每一幅示出了在每段管中關于共振強度的幅值的頻率響應(S卩，頻率特性)的視圖；
[0033]圖3是示出了在管的每段長度上相對于共振強度的幅值的頻率響應的視圖；
[0034]圖4A是消音器的剖視圖，并且圖4B是示出了從封閉部分側(cè)看的消音器的視圖；
[0035]圖5是消音器的剖視圖；
[0036]圖6是消音器的剖視圖；并且
[0037]圖7A、7B和7C是消音器的剖視圖，每一個消音器設置有聲學材料(S卩，吸聲材料)?！揪唧w實施方式】[0038]后文中將以下面的順序來描述本發(fā)明的一個實施例:(1)消音器的構(gòu)造；(2)性能調(diào)節(jié)管的長度；和(3)變型。
[0039](I)消音器的構(gòu)造
[0040]圖1A和IB示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的消音器。圖1A是安裝在小號的管口 I上的消音器沿著小號的管軸線截取的剖視圖。在本實施例中，消音器包括主體10，其由圓筒部分11和封閉部分12構(gòu)成，并且性能調(diào)節(jié)管20被安裝在主體10的內(nèi)部。主體10設置有用于調(diào)節(jié)音調(diào)的音調(diào)調(diào)節(jié)器31。
[0041]圓筒部分11由板構(gòu)件形成，其內(nèi)部和外部直徑沿著其軸線逐漸變化。即，圓筒部分11具有大體上截頭圓錐體的形狀。在本實施例中，在圖1A示出的剖視圖中，對應于截頭圓錐體的側(cè)表面的壁表面顯示為不是直線，而是曲線，并且壁表面的曲率沿著圓筒部分11的軸線逐漸變化。另外，圓筒部分11沿著其軸向的一端部14在內(nèi)徑上大于其另一端部13。在本實施例中，封閉部分12被連接到具有較大內(nèi)徑的端部14 (其對應于下基部)，并且開口形成在具有較小內(nèi)徑的端部13 (其對應于上基部)。由于上述構(gòu)造，主體10是中空構(gòu)件，其一端是敞開的。
[0042]封閉部分12由具有大體碗狀的外表面的板構(gòu)件形成，該外表面暴露到主體10的外部。封閉部分12的內(nèi)表面也具有大體碗狀的形狀。凸臺12a形成在封閉部分12的內(nèi)表面的中心上(即，圓筒部分11的軸線和封閉部分12相交的點)。凸臺12a形狀類似柱體，用于固定從音調(diào)調(diào)節(jié)器31延伸的桿32。凸臺12a位于主體10中，并且沿著圓筒部分11的軸線延伸。凸臺12a具有圓形圓柱孔12b，該孔具有與圓筒部分11的軸線重合的軸線。
[0043]桿32是圓柱狀構(gòu)件，其由金屬形成，例如為鋁。桿32的外徑稍微小于凸臺12a的孔12b的內(nèi)徑。因此，當桿32被插入到孔12b中時，桿32可被固定到凸臺12a。
[0044]音調(diào)調(diào)節(jié)器31由板構(gòu)件形成，其具有大體截頭圓錐體的形狀。在本實施例中，在圖1A示出的剖視圖中，該截頭圓錐體的側(cè)表面顯示為直線。音調(diào)調(diào)節(jié)器31的截頭圓錐體具有較小內(nèi)徑的端部31c (其對應于上基部)和較大內(nèi)徑的端部31a (其對應于下基部)。端部31c是封閉的，端部31a是敞開的。因此，音調(diào)調(diào)節(jié)器31也是中空構(gòu)件，其一端敞開。形成在音調(diào)調(diào)節(jié)器31的端部31c上的是凸臺31b，其形狀類似柱體，用于固定桿32。凸臺31b位于音調(diào)調(diào)節(jié)器31中，并且沿著音調(diào)調(diào)節(jié)器31的軸線延伸。凸臺31b具有圓形圓柱孔，該孔的軸線與音調(diào)調(diào)節(jié)器31的軸線重合?？椎膬?nèi)徑稍微大于桿32的外徑。因此，當桿32被插入到孔中時，桿32可被固定到凸臺31b。
[0045]圖1A示出了桿32被插入到凸臺12a的孔12b和凸臺31b的孔中的狀態(tài)，并且由此音調(diào)調(diào)節(jié)器31通過桿32被安裝到主體10上。注意到，當沿著音調(diào)調(diào)節(jié)器31的軸向看時，音調(diào)調(diào)節(jié)器31完全位于形成在圓筒部分11的端部13中的開口中。因此，音調(diào)調(diào)節(jié)器31可以通過使得音調(diào)調(diào)節(jié)器31朝向主體10運動，同時使得桿32被推入孔12b中，從端部13被插入到主體10中，并且在桿32被插入到孔12b中的狀態(tài)下，通過使得音調(diào)調(diào)節(jié)器31朝向主體10的另一側(cè)運動，直到桿32從孔12b釋放，音調(diào)調(diào)節(jié)器31可以被抽出。這時，當氣流由演奏者通過使得他的或者她的嘴唇置于安裝在小號上的吹口上來供給時，由演奏者的嘴唇的振動產(chǎn)生的聲波傳播。該聲波在小號中產(chǎn)生駐波，并且該產(chǎn)生的駐波確定從小號發(fā)出的聲音的音調(diào)。因此，音調(diào)調(diào)節(jié)器31的位置的改變能夠改變聲波通過其傳播的路徑的橫截面積，使得可能調(diào)節(jié)從小號發(fā)出的聲音的音調(diào)。[0046]在本實施例中，圍繞圓筒部分11的外周表面卷繞的是吸振材料11a，其由樹脂形成，例如具有大的摩擦系數(shù)的海綿體。圓筒部分11的沿軸向在單位距離上曲率的變化小于小號的管口 I的曲率變化，而主體10安裝在該管口上。因此，當主體10的端部13被插入到管口 I中，并且主體10被運動到管口 I中時，安裝到圓筒部分11的外周表面上的吸振材料Ila的外周表面開始與管口 I的內(nèi)周表面緊密接觸。當主體10在該狀態(tài)下被進一步推入到管口 I中時,主體10通過吸振材料Ila的變形由摩擦力固定到管口 I。
[0047]在本實施例中，吸振材料Ila具有預定的厚度。吸振材料Ila的變形量有一定的范圍，允許主體10被固定到管口 I處的一定的位置范圍。這種構(gòu)造使得可能通過調(diào)節(jié)主體10被固定到管口 I處的位置來調(diào)節(jié)音調(diào)。
[0048]性能調(diào)節(jié)管20具有圓柱形狀，它的軸線從一端到另一端先直地延伸，然后彎曲，最后再直地延伸。即，如圖1A所示，性能調(diào)節(jié)管20由大體上互相平行的兩個直部分和連接到兩個直部分的彎曲(弧形)部分(作為弧形部分的一個例子)構(gòu)成。
[0049]性能調(diào)節(jié)管20的兩端是敞開的，并且如圖1B所示(圖1B是從主體10的外部看封閉部分12時的圖)，第一端部20a在消音器的主體10的內(nèi)部敞開，第二端部20b在消音器的主體10的外部敞開。即，朝向演奏者延伸的凸臺12c (作為支撐部分的一個例子)形成在封閉部分12的背面上(即，在主體10的內(nèi)部)。凸臺12c具有平行于圓筒部分11的軸線的圓形圓柱孔(作為通孔的一個例子)，并且該孔延伸通過封閉部分12的前和后面(B卩，主體10的外和內(nèi)面)?？椎膬?nèi)徑稍微大于性能調(diào)節(jié)管20的外徑，允許性能調(diào)節(jié)管20通過將性能調(diào)節(jié)管20的第二端部20b插入到該孔中被固定到封閉部分12。當性能調(diào)節(jié)管20的第二端部20b被插入到凸臺12c中時，第二端部20b敞開到主體10的外部。
[0050]因為性能調(diào)節(jié)管20以半圓形狀彎曲在第一端部20a和第二端部20b之間，所以在性能調(diào)節(jié)管20的第二端部20b被安裝在凸臺12c中的狀態(tài)下，性能調(diào)節(jié)管20的第一端部20a沿著與第二端部20b相同的方向敞開。S卩，如圖1A和IB所示，第一端部20a沿著從圓筒部分11的端部13到封閉部分12指向的方向敞開。雖然性能調(diào)節(jié)管20具有稱作大體上U形的形狀，其由直部分和彎曲部分構(gòu)造成，但是，包括第二端部20b的直部分(作為第二直部分的一個例子)比包括第一端部20a的直部分(作為第一直部分的一個例子)長。因此，第一端部20a和封閉部分12分隔開，以使第一端部20a靠近并且朝向封閉部分12敞開。SP，第一端部20a靠近封閉部分12布置，以沿著與圓筒部分11的軸線的方向重合的第一方向面對封閉部分12。在具有該構(gòu)造的本實施例中，演奏者的氣流被從小號的管供應到主體10中，然后被傳送到性能調(diào)節(jié)管20的第一端部20a，并且最后被從性能調(diào)節(jié)管20的第二端部20b排放到主體10的外部。注意到，性能調(diào)節(jié)管20的兩個直部分的每一個被設置成沿著大體上平行于圓筒部分11的軸線的方向延伸。
[0051]在本實施例中，性能調(diào)節(jié)管20的長度和曲率被調(diào)節(jié)成使得在第一端部20a和封閉部分12的內(nèi)壁之間的距離L小于4.25mm。即，因為封閉部分12用作聲波的反射表面，所以，在其中第一端部20a和封閉部分12的內(nèi)壁之間的距離L的兩倍等于半波長的奇數(shù)倍或者波長的整數(shù)倍的聲波的情況下，在行進到封閉部分12的行波和從封閉部分12反射的反射波之間引起衰減或者諧振。因此，當與具有其他波長的聲波比較時，頻繁地出現(xiàn)波谷和波峰。在其中在行進到封閉部分12的行波和從封閉部分12反射的反射波之間引起衰減或者諧振的狀況中，獲得最短距離L的狀況是下面的方程式的狀況:2XL=波長/2。因此，使用方程“頻率=聲速/波長”將距離L轉(zhuǎn)換為頻率f得得到以下方程:f=v/(4L)，其中V是聲速。因此，假定聲速是340m/s，則對應于4.25mm的距離L的頻率是20000Hz (=340/(4X (4.25/1000)))。因此，4.25mm的距離L是在可聽區(qū)域中的上極限頻率中引起衰減或者諧振的長度。在本實施例中，在第一端部20a和封閉部分12的內(nèi)壁之間的距離L小于
4.25mm,由此防止了在可聽區(qū)域內(nèi)的聲波中出現(xiàn)波谷和波峰。
[0052]在第一端部20a和封閉部分12的內(nèi)壁之間的距離L小于4.25mm的情況下，在可聽區(qū)域內(nèi)的聲波中不出現(xiàn)波谷和波峰。但是如果距離L被制作得過短，則在演奏者的氣流被吹進性能調(diào)節(jié)管20中時產(chǎn)生阻力。因此，距離L被設置成使得演奏者在演奏時不會感覺到阻力。即，消音器構(gòu)成為使得形成在第一端部20a和封閉部分12之間的用于演奏者氣流流動的路徑的沿著垂直于演奏者的氣流流動的方向的橫截面積等于或者大于性能調(diào)節(jié)管20的沿著垂直于其內(nèi)圓周的軸線的方向的橫截面積。
[0053]在本實施例中，假定性能調(diào)節(jié)管20的外周表面延伸到形成在第一端部20a和封閉部分12之間的空間，并且假定性能調(diào)節(jié)管20的延伸部分的外周表面的表面積是形成在第一端部20a和封閉部分12之間的用于演奏者氣流流動的路徑的沿著垂直于演奏者氣流流動的方向的橫截面積，則消音器被構(gòu)成為使得該橫截面積等于或者大于性能調(diào)節(jié)管20的沿著垂直于其內(nèi)圓周的軸線的方向的橫截面積。這種構(gòu)造允許第一端部20a被布置成當演奏者的氣流被提供到性能調(diào)節(jié)管20中時，不會使演奏者感覺到阻力。
[0054](2)性能調(diào)節(jié)管的長度
[0055]當演奏者演奏具有安裝到小號上的消音器的小號時，演奏者通過振動存在于吹口和消音器之間的空氣來產(chǎn)生聲音。在消音器中具有聲阻(其為提供聲學阻力的材料)的情況下，空氣的振動較少地自由產(chǎn)生，使將要在消音器中產(chǎn)生的聲波穩(wěn)定。在本實施例中，性能調(diào)節(jié)管20被安裝在主體10中，并且包括:在主體10的內(nèi)部敞開的第一端部20a ;和在主體10的外部敞開的第二端部20b。因此在本實施例中，當與性能調(diào)節(jié)管20沒有設置在主體10中的情況相比時，可以更加容易地使聲波穩(wěn)定。
[0056]性能調(diào)節(jié)管20的長度越長，可能越容易地降低空氣產(chǎn)生振動的自由度。因此，性能調(diào)節(jié)管20的長度越長，越容易使主體10中產(chǎn)生的聲波穩(wěn)定。在本實施例中，性能調(diào)節(jié)管20在第一端部20a和第二端部20b之間被彎折或者彎曲。因此，性能調(diào)節(jié)管20在限定在消音器的主體10內(nèi)部的有限空間內(nèi)可以被制作得盡可能長。這種構(gòu)造導致消音器的更小尺寸，并且在消音器中產(chǎn)生更穩(wěn)定的聲波，提供了通常具有高性能的消音器。
[0057]在本實施例中，演奏者從第一端部20a供給氣流，并且氣流被通過性能調(diào)節(jié)管20從第二端部20b排出，消除了對封閉部分12具有用于在消音器的主體10的內(nèi)部和外部之間建立直接連通的孔的需要。在封閉部分12具有用于在消音器的主體10的內(nèi)部和外部之間建立直接連通的孔，或者性能調(diào)節(jié)管20不具有足夠長度的情況下，封閉部分12較少地用作聲波的反射表面。但是，在本實施例中，封閉部分12可靠地用作聲波的反射表面，由此容易地使聲波穩(wěn)定。
[0058]注意到，在封閉部分12用作聲波的反射表面的構(gòu)造中，在性能調(diào)節(jié)管20具有較長長度的情況下，封閉部分明顯地用作反射表面，由此與消音器具有降低功能的封閉部分的情況相比時，從銅管樂器發(fā)出的聲音的變化可被降低。因此，在性能調(diào)節(jié)管20在第一端部20a和第二端部20b之間被彎折或者彎曲的本實施例中，演奏者能夠產(chǎn)生這樣的聲音，其類似于在沒有使用消音器的情況下產(chǎn)生的聲音。
[0059]接下來將參照【專利附圖】
【附圖說明】由長性能調(diào)節(jié)管20獲得的效果。圖2A示出了在每段性能調(diào)節(jié)管20中關于諧振強度的幅值的頻率響應。在圖2A中，單點劃線表示性能調(diào)節(jié)管20是具有20mm的長度的直管的情況下的頻率響應，并且虛線表示性能調(diào)節(jié)管20是如圖1A所示的具有160mm的長度的彎曲管的情況下的頻率響應。注意到，實線表示消音器沒有被安裝到管口 I上的情況下諧振強度的振幅的頻率響應。因此，由實線表示的呈現(xiàn)諧振強度的幅值的波峰的頻率響應部分對應于在沒有使用消音器的狀態(tài)下從小號發(fā)出的正常聲音。
[0060]在圖2A示出的所有頻率范圍內(nèi)，與長度為20mm的性能調(diào)節(jié)管20中不使用消音器的情況相比較，諧振強度的波峰顯現(xiàn)在更靠近長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20中沒有使用消音器的情況下諧振強度的波峰頻率的頻率處比在長度為20mm的性能調(diào)節(jié)管20中的頻率更加接近。因此，較長的性能調(diào)節(jié)管20可產(chǎn)生更接近由沒有使用消音器的小號產(chǎn)生的聲音音調(diào)的聲音。
[0061]圖2B是圖2A中靠近波峰強度的范圍(即，從84至92的諧振強度的范圍)的放大視圖。如圖2B所示，當長度為20mm的性能調(diào)節(jié)管20和長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20互相比較時，在圖2B示出的所有的頻率范圍內(nèi)，在長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20中比在長度為20mm的性能調(diào)節(jié)管20中在波峰處的諧振強度更大。因此，長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20比長度為20mm的性能調(diào)節(jié)管20能容易地產(chǎn)生諧振聲音。即，在更長的性能調(diào)節(jié)管的情況下，演奏者能夠更容易地使聲波穩(wěn)定。
[0062]如上所述，性能調(diào)節(jié)管優(yōu)選地被制作得盡可能長，以防止音調(diào)的改變，并且使聲波穩(wěn)定。但是，在本實施例中，從另一角度為性能調(diào)節(jié)管的長度設置了上極限。即，在本實施例中，性能調(diào)節(jié)管20的長度被確定為比在小號的實際范圍內(nèi)的最高音符的半波長更短。這種構(gòu)造在小號的實際聲音中不會引起諧振。注意到，術語“實際聲音”意味著實際的音階，并且實際的音階意味著基本能夠被包括管口I的樂器產(chǎn)生的聲音的音調(diào)。
[0063]圖3示出了在每段性能調(diào)節(jié)管20的長度上關于諧振強度的幅值的頻率響應。在圖3中，虛線表示性能調(diào)節(jié)管20是圖1A所示的長度為185mm的彎曲管的情況下的頻率響應，并且實線表示性能調(diào)節(jié)管20是圖1A所示的長度為160mm的彎曲管的情況下的頻率響應。如圖3所示，在小號的正常實際范圍內(nèi)的920Hz的最高音符中，波峰處的諧振強度在長度為185mm的性能調(diào)節(jié)管20中比在長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20中更小。
[0064]可能考慮到，如上所述的波峰處的諧振強度小的原因在于，演奏者在演奏小號的過程中給予空氣的能量在性能調(diào)節(jié)管20中被消耗用于諧振，導致了用于產(chǎn)生原始的演奏聲音的能量損失。即，在聲波的波長的一半等于性能調(diào)節(jié)管20的長度的情況下，認為用于產(chǎn)生原始演奏聲音的能量有所損失。此時，假定在小號的實際范圍(即，實際音階)中的最高音符是大約920Hz，并且聲速是340m/s，那么實際范圍中的最高音符的波長的一半是大約185mm (185 N (340/920/2) X 1000)。因此，由于能量損失，長度為185mm的性能調(diào)節(jié)管20比長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20在約920Hz的波峰處的諧振強度小。因此，通過使性能調(diào)節(jié)管20的長度小于185mm (例如，如圖3所示的160mm)，可能提供可舒適地演奏的沒有能量損失的消音器。
[0065](3)變型
[0066]在本發(fā)明中，可能采用其他構(gòu)造，只要彎曲的性能調(diào)節(jié)管被安裝在消音器的主體上。例如，性能調(diào)節(jié)管的形狀以及它的彎曲方向不局限于圖1A示出的那些。
[0067]圖4A和4B示出了一種變型，其中性能調(diào)節(jié)管沿著封閉部分的圓周形成。圖4A是沿著小號的軸線截取的消音器的剖視圖，圖4B是從封閉部分側(cè)看消音器時的消音器的視圖。注意到，與圖1A和IB中示出的上述實施例中使用的相同的附圖標記被用于標示該變型的對應的元件，并且也免除其說明。在本實施例中，性能調(diào)節(jié)管200沿著形狀為碗狀的封閉部分12的圓周形成。即，性能調(diào)節(jié)管200沿著封閉部分12的圓周形成在封閉部分12的內(nèi)側(cè)上，具體地，具有平行于碗狀部分的圓周軸線的圓柱狀構(gòu)件被連接到封閉部分12的圓周。
[0068]性能調(diào)節(jié)管200具有:在主體10的內(nèi)部敞開的開口 200a ;和在主體10的外部敞開的開口 200b。因此，在本實施例中，演奏者的氣流被供給到主體10中，然后被從開口 200a傳送進入性能調(diào)節(jié)管200中，并且最后被通過性能調(diào)節(jié)管200從開口 200b排出到主體10的外部。因為性能調(diào)節(jié)管200沿著封閉部分12的圓周形成，所以具有相對長的長度的性能調(diào)節(jié)管200可以被布置在主體10內(nèi)部的有限空間內(nèi)。
[0069]雖然在圖1A中安裝了音調(diào)調(diào)節(jié)器31，但是具有與圖1A示出的音調(diào)調(diào)節(jié)器31不同的尺寸和形狀的音調(diào)調(diào)節(jié)器31可以被安裝到主體10上，并且如圖5所示，消音器可以構(gòu)造成為不使用音調(diào)調(diào)節(jié)器31。另外，雖然在上述實施例中，性能調(diào)節(jié)管20由設置在封閉部分20上的凸臺12c支撐，但是性能調(diào)節(jié)管20可以被設置在主體10上的不同于封閉部分12的支撐部分來支撐。
[0070]從消音器輸出的聲音可以各種方法來調(diào)節(jié)，用于吸收在特定頻率范圍內(nèi)的聲波的聲學材料(即，吸聲材料)可以被安裝在封閉部分12的內(nèi)側(cè)上。例如，如圖7A-7C所示，用于吸收在銅管樂器中使用的范圍內(nèi)的中間范圍或者高范圍內(nèi)的聲波的聲學材料(即，吸聲材料)41可以被安裝在封閉部分12的內(nèi)側(cè)上，或者安裝在性能調(diào)節(jié)管20的外周表面的位于靠近第一端部20a的部分上，由此在中間范圍和高范圍內(nèi)的聲音的相對較少量的分量進入到性能調(diào)節(jié)管20中，導致更柔和的聲音。
[0071]這種消音器還可以進一步被構(gòu)造成使得在由消音器進行消音的過程中由麥克風收集聲音，并且特定的人，例如演奏者能夠聽到該收集的聲音。圖6是示出了麥克風可以被安裝在消音器上的構(gòu)造的一個例子的視圖。注意到，與圖1A中示出的實施例中使用的相同的附圖標記被用來標示圖6中示出的該實施例的對應元件，并且免除其說明。在圖6示出的構(gòu)造中，桿32通過音調(diào)調(diào)節(jié)器31的端部31c延伸，并且麥克風320a被附接到桿32的端部。端子120a被安裝在封閉部分12的中心上，并且信號線320b被連接到麥克風320a和端子120a。在具有這種構(gòu)造的消音器被安裝在銅管樂器的管口上的狀態(tài)下，當輸出信號線(例如放大器)被連接到端子120a時，在將由銅管樂器產(chǎn)生的聲音消音時，演奏的聲音可通過例如放大器被轉(zhuǎn)變成具有期望音量的聲音，并且特定的人能夠聽到該聲音。注意到，麥克風320a被附接的位置不局限于桿32的端部，并且麥克風320a可以被布置在任何位置處，只要麥克風320a能夠檢測到消音器中演奏的聲音。麥克風320a的輸出信號不一定通過有線通訊被傳輸?shù)嚼绶糯笃?，并且可以通過無線通訊被傳輸。另外，雖然在上述實施例中消音器被應用到銅管樂器中，但是消音器可以應用到木管樂器中。
【權(quán)利要求】
1.一種消音器,包括: 主體，包括圓筒部分，其外周表面被安裝在管樂器的管口的內(nèi)周表面上，和封閉部分，其配置為封閉所述圓筒部分的相對的端部的一個端部；和 管，包括在所述主體的內(nèi)部敞開的第一端部，和在所述主體的外部敞開的第二端部， 其中，所述管的第一端部布置在所述封閉部分的附近，并且 其中，所述管在所述第一端部和第二端部之間彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述圓筒部分被安裝在所述管口的內(nèi)周表面上，使得所述圓筒部分的外周表面被保持與所述管口的內(nèi)周表面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管的第一端部被布置成沿著與所述圓筒部分的軸線的方向重合的第一方向面對所述封閉部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器， 其中，開口形成在所述圓筒部分的相對的端部的另一端部中，并且 其中，形成在所述管的第一端部中的開口沿著從所述圓筒部分的另一端部到所述一個端部指向的方向敞開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管的第二端部被形成在所述圓筒部分中的支撐部分支撐，并且通過形成在所述封閉部分中的通孔敞開到主體的外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管具有大體上U形的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管包括從所述第一端部直地延伸的第一直部分，從所述第一直部分以弧形形狀延伸的弧形部分，和從所述弧形部分直地延伸到所述第二端部的第二直部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消音器，其中，所述第一直部分和所述第二直部分被基本上平行于所述圓筒部分的軸線的方向安置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管的長度不同于管樂器的每個實際音階的半波長。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管的長度小于在管樂器的實際音階中的最高音符的半波長。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，在所述管的第一端部和所述封閉端之間的沿著所述圓筒部分的軸線的方向的距離小于17mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器， 其中，所述主體包括端子，并且 其中，從麥克風延伸的信號線被連接到所述端子。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，進一步包括聲學材料，所述聲學材料設置在所述主體的封閉部分和所述管之一上。
【文檔編號】G10D9/06GK103985378SQ201410050205
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月13日
【發(fā)明者】末永雄一朗 申請人:雅馬哈株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種消音器，包括：主體，包括圓筒部分，其外周表面被安裝在管樂器的管口的內(nèi)周表面上，和封閉部分，其配置為封閉所述圓筒部分的相對的端部的一個端部；和管，包括在所述主體的內(nèi)部敞開的第一端部，和在所述主體的外部敞開的第二端部，其中，所述管的第一端部布置在所述封閉部分的附近，并且其中，所述管在所述第一端部和第二端部之間彎曲。在第一端部被布置在封閉部分附近的構(gòu)造中，波谷和波峰處的頻率（即，與第一端部和封閉部分之間的距離相關的特定頻率）落在可聽范圍之外。
【專利說明】消音器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及消音器。
【背景技術】
[0002]通常已知作為用于管樂器的消音器，消音器的外周表面被安裝在管樂器的管口的內(nèi)周表面上。例如，專利文獻I (日本專利N0.4114171)公開了一種消音器，其具有內(nèi)部空間，并且包括主體和形狀類似碗的底部，并且這種消音器具有氣流排放通道，其具有預定的長度并且與內(nèi)部空間連通，以將氣流排放到外部空間。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]在傳統(tǒng)的技術中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，形成在消音器中的氣流排放通道很大地影響消音器的性能。但是，專利文獻I描述了“氣流排放通道可以具有任何構(gòu)造，并且不特別地限制，只要氣流排放通道具有使得氣流排放通道起阻礙聲音的作用的長度”。即，在傳統(tǒng)的技術中，氣流排放通道不能被構(gòu)造在消音器中來提高消音器的性能。
[0004]已經(jīng)考慮到上述情形開發(fā)了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種高性能的消音器(包括弱音器)。
[0005]上述目的可以根據(jù)本發(fā)明而實現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種消音器，包括:主體，其包括外周表面被安裝在管樂器的管口的內(nèi)周表面上的圓筒部分，和配置用于封閉所述圓筒部分的相對的端部的一個端部的封閉部分；和管，其包括在所述主體的內(nèi)部敞開的第一端部，和在所述主體的外部敞開的第二端部，其中，所述管的第一端部布置在所述封閉部分的附近，并且其中，所述管在所述第一端部和第二端部之間彎曲。
[0006]在根據(jù)上述構(gòu)造的消音器中，第一端部被布置在封閉部分的附近，以防止產(chǎn)生在可聽范圍內(nèi)的聲音中的波谷和波峰。即，當管的第一端部被布置在消音器的主體中時，管以其中第一端部位于封閉部分附近的狀態(tài)被安裝在主體上。在第一端部被布置在封閉部分附近的構(gòu)造中，波谷和波峰處的頻率(即，與第一端部和封閉部分之間的距離相關的特定頻率)落在可聽范圍之外。
[0007]本發(fā)明的形式
[0008]上述目的可以根據(jù)本發(fā)明而實現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種消音器，包括:主體，其包括外周表面被安裝在管樂器的管口的內(nèi)周表面上的圓筒部分，和配置為封閉所述圓筒部分的相對的端部的一個端部的封閉部分；和管，其包括在所述主體的內(nèi)部敞開的第一端部，和在所述主體的外部敞開的第二端部，其中，所述管的第一端部布置在所述封閉部分的附近，并且其中，所述管在所述第一端部和第二端部之間彎曲。
[0009]所述圓筒部分被安裝在所述管口的內(nèi)周表面上，使得所述圓筒部分的外周表面被保持與管樂器的所述管口的內(nèi)周表面接觸。因此，演奏者的氣流不會從消音器的外周表面和管口的內(nèi)周表面之間的位置漏出，需要排出演奏者的氣流。在上述的構(gòu)造中，消音器的主體由圓筒部分和封閉部分制作成中空的，并且因為圓筒部分的遠離封閉部分的端部是敞開的，所以演奏者的氣流被從管樂器傳送到消音器的主體中。另外，管的第一端部在主體中是敞開的，并且第二端部敞開在主體外部。因此，演奏者的氣流被從第一端部傳送到管中，并且被從第二端部排放到主體的外部。
[0010]在如上所述構(gòu)造的消音器中，封閉部分用作管樂器產(chǎn)生的聲音的反射表面。因此，在消音器中，存在朝向封閉部分行進的直接聲音的聲波和從封閉部分反射并且朝向演奏者行進的反射聲音的聲波。直接聲音的聲波和反射聲音的聲波也存在于管的在消音器中敞開的第一端部附近。因此，在第一端部和封閉部分之間的距離的兩倍(即，直接聲音的路徑的長度和反射聲音的路徑的長度的差)等于聲波的半波長的奇數(shù)倍或者波長的整數(shù)倍的情況下，直接聲音的聲波和反射聲音的聲波互相干涉，由此使聲波過小或者過大。因此，從管輸出了在與第一端部和封閉部分之間的距離相關的特定頻率下具有波谷和波峰的聲波。
[0011]為了解決該問題，在上述構(gòu)造中第一端部被布置在封閉部分的附近，以防止產(chǎn)生在可聽范圍的聲音中的波谷和波峰。即，當管的第一端部被布置在消音器的主體中時，管以其中第一端部位于封閉部分附近的狀態(tài)被安裝在主體上。在其中第一端部被布置在封閉部分附近的構(gòu)造中，在波谷和波峰處的頻率(即，與第一端部和封閉部分之間的距離相關的特定頻率)落在可聽范圍之外。
[0012]具體而言，通過將第一端部和封閉部分之間的距離設置為幾毫米，則在可聽范圍內(nèi)不會發(fā)生干涉。即，為了使路徑的長度(即，第一端部和封閉部分之間的距離的兩倍)相差半波長，第一端部和封閉部分之間的距離需要被確定為波長的四分之一。假定在可聽范圍內(nèi)的聲音的上限頻率是5kHz，并且聲速是340m/s，那么波長是0.068m (=340/5000)。因為該波長的四分之一是17_，因此在管的第一端部和封閉部分之間的沿著圓筒部分的軸線的方向的距離小于17mm的情況下，不從管輸出具有在可聽范圍內(nèi)的聲波中的波谷和波峰處的特性的聲音。另外，假定在可聽范圍內(nèi)的聲音的上限頻率是20kHz，并且聲速是340m/s，那么波長是0.017m (=340/20000)。因為該波長的四分之一是4.25mm，因此在管的第一端部和封閉部分之間的沿著圓筒部分的軸線的方向的距離小于4.25mm的情況下，不從管輸出具有在可聽范圍內(nèi)的聲波中的波谷和波峰處特性的聲音。因此，可以提供高性能的消音器。
[0013]當演奏者演奏使用了消音器的小號時，演奏者通過振動在吹口和消音器之間存在的空氣來產(chǎn)生聲音。在消音器中具有聲阻材料的情況下，空氣的振動較少地被自由產(chǎn)生，使將要在消音器中產(chǎn)生的聲波穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明的消音器包括管，其第一端部在主體內(nèi)部敞開，其第二端部在主體的外部敞開，并且被供給到消音器內(nèi)部的管中的演奏者的氣流通過管被排放到消音器的外部。因此，當與其中沒有設置管的消音器的構(gòu)造比較時，在管被設置在消音器中的構(gòu)造中，能夠容易地使聲波穩(wěn)定。消音器可以被進一步構(gòu)造為使所述管的所述第一端部被布置成沿著與所述圓筒部分的軸線的方向重合的第一方向面對所述封閉部分。另外，消音器可以被進一步構(gòu)成為使得開口被形成在所述圓筒部分的相對的端部的另一端部中，并且形成在所述管的第一端部中的開口沿著從所述圓筒部分的另一端部到所述一個端部指向的方向敞開。
[0014]在用于通過作為設置在消音器中的聲阻材料的管來使聲波穩(wěn)定的構(gòu)造中，管的長度越長，可能越容易降低產(chǎn)生空氣振動的自由度。因此，管的長度越長，可越容易使將要在消音器中產(chǎn)生的聲波穩(wěn)定。在本發(fā)明中，管在第一端部和第二端部之間彎曲。即，因為管在第一端部和第二端部之間彎曲，所以即使在管被布置在限定在消音器內(nèi)部的有限空間中的構(gòu)造中，管也可以被制作地較長。這種構(gòu)造導致消音器的更小的尺寸，以及將要在消音器中產(chǎn)生的更穩(wěn)定的聲波，因此提供通常具有高性能的消音器。
[0015]另外，在具有消音器的圓筒部分的外周表面被安裝其中，同時接觸管樂器的管口的內(nèi)周表面，并且圓筒部分的敞開端部(即，其靠近管口的端部)被封閉部分封閉的構(gòu)造的消音器中，封閉部分用作用于從管樂器輸出的聲音的反射表面。在這樣的構(gòu)造中，通常，消音器被安置在管樂器上的位置被調(diào)整，以減少在使用消音器的情況下從管樂器輸出的聲音的音調(diào)和在沒有使用消音器的情況下從管樂器輸出的聲音的音調(diào)之間的變化。
[0016]封閉部分需要用作用于聲波的反射表面。因此，在封閉部分具有用于在消音器的內(nèi)部和外部之間建立直接連通的孔(即，用于在封閉部分的前側(cè)和后側(cè)或者主體的外部和內(nèi)部之間連通的孔)的情況下，或者在管不具有足夠長度的情況下，封閉部分很少用作用于聲波的反射表面，使得更難使聲波穩(wěn)定。但是在本發(fā)明中，消音器被構(gòu)造成使得從第一端部供給的演奏者的氣流被通過管從第二端部排出，即，管的第二端部被形成在圓筒部分中的支撐部分支撐，并且被通過形成在封閉部分中的通孔敞開到主體的外部。即使在管的第二端部被安裝在形成在封閉部分中的孔上的構(gòu)造的情況下，封閉部分也不需要具有用于在消音器的內(nèi)部和外部之間建立直接連通的孔。因此，當與封閉部分具有用于在消音器的內(nèi)部和外部之間建立直接連通的孔的情況，或者管不具有足夠長度的情況相比較時，可容易地使聲波穩(wěn)定。另外，在封閉部分用作用于聲波的反射表面這樣的構(gòu)造中，封閉部分在管的較長的長度情況下明顯地用作反射表面(即，建立了不同于孔直接形成在封閉部分中的情形的情形)，當與具有降低功能的封閉部分的消音器的情況相比較時，能夠降低從管樂器發(fā)出的聲音的變化。
[0017]此時，構(gòu)成消音器的主體的圓筒部分可以具有任何構(gòu)造，只要圓筒部分的外周表面在接觸管樂器的管口的內(nèi)周表面時被安置，以防止演奏者的氣流從消音器的外周表面和管口的內(nèi)周表面之間的位置漏出。因此，用于增大圓筒部分的外周表面和管口的內(nèi)周表面之間的接觸程度的部件可以被安裝在圓筒部分的外周表面上，并且圓筒部分可被構(gòu)造成使得沿著管樂器的管口的形狀，其外周表面的形狀管口比管口的形狀更加輕緩地變化(例如，使得該外周表面的直徑比管口更加輕緩地向外逐漸增加)。圓筒部分可以具有任何構(gòu)造，只要圓筒部分的沿著其軸線的相對的端部由于存在圍繞軸線的薄板的壁表面而敞開，并且不限制圓筒部分的材料以及外周和內(nèi)周的直徑。
[0018]封閉部分具有任何的構(gòu)造，只要封閉部分構(gòu)成用于封閉圓筒部分的一個端部的壁表面即可。例如，封閉部分可以具有這樣的構(gòu)造:薄板構(gòu)件被安裝在圓筒部分的一個端部上。即，通過將圓筒部分的與圓筒部分的其上安裝封閉部分的端部(即所述一個端部)相對的另一端部插入到管樂器中，并且通過使圓筒部分的外周表面接觸管樂器的管口的內(nèi)周表面，來將主體安裝在管樂器上。因此，封閉部分被暴露到管樂器的外部，并且圓筒部分的另一端部被隱藏在管樂器的內(nèi)部。例如，在小號的情況下，封閉部分被布置在圓筒部分的與演奏者相對的側(cè)上，并且圓筒部分的另一端部被布置靠近演奏者。應該理解，封閉部分和圓筒部分可以彼此一體形成，并且彼此單獨提供的封閉部分和圓筒部分可以被彼此連接。
[0019]管具有任何構(gòu)造，只要其兩端敞開，并且管在第一端部和第二端部之間彎曲，使得第一端部在主體的內(nèi)部敞開，并且第二端部敞開到主體的外部。管在第一端部和第二端部之間的曲率的變化不被特別限制。例如，直部分和彎曲部分可以互相結(jié)合，并且管可以被彎曲成使得其曲率連續(xù)變化(例如，螺旋形)。注意到，曲率可以離散的方式變化，但是曲率優(yōu)選地連續(xù)變化，以防止例如在特定的聲波中出現(xiàn)波谷和波峰，以及吹奏感覺變差。
[0020]第二端部可在圓筒部分中敞開，并且可以在封閉部分中敞開。在其中第二端部在封閉部分中敞開的構(gòu)造中，消音器可以構(gòu)造成，例如，使得安裝管的通孔形成在封閉部分中，并且管被安裝到通孔上，由此第二端部敞開到主體的外部。即，因為第一端部被布置在封閉部分附近，所以管的第一端部在封閉部分附近敞開，并且管被安裝在封閉部分的通孔上，以封閉該通孔，并且第二端部敞開到消音器的外部。
[0021]為了使用彎曲管獲得該構(gòu)造，管從位于封閉部分附近的第一端部朝向圓筒部分與封閉部分相對的側(cè)(即，朝向演奏者)延伸，然后彎曲成朝向封閉部分延伸，并且通孔形成在管到達封閉部分的位置處，管被安裝在該孔上，以封閉該孔，并且第二端部敞開到消音器的外部。換句話說，管具有大體上U形形狀，并且管包括從所述第一端部直地延伸的第一直部分，從所述第一直部分以弧形形狀延伸的弧形部分，和從所述弧形部分直地延伸到所述第二端部的第二直部分。所述第一直部分和所述第二直部分被安置成基本上平行于所述圓筒部分的軸線的方向。
[0022]因此，當與第二端部通過形成在不同于封閉部分的部件(例如，圓筒部分)上的通孔敞開的構(gòu)造比較時，管可以被制作地更長，有效地利用消音器主體中的有限的空間。正常的管樂器的管的除了其接近管口的端面部分之外的大部分是細長的。因此，消音器的將要被安裝在管口上的圓筒部分在大多數(shù)情況下也具有細長形狀。因為根據(jù)本發(fā)明的消音器被構(gòu)造成使得所述管從位于封閉部分附近的第一端部朝向圓筒部分的與封閉部分相對的側(cè)延伸，并且被彎曲成朝向封閉部分延伸，因此管的長度可以被制作得較長，有效地利用細長圓筒部分中的空間。因此，可能容易地獲得比消音器的最大直徑(消音器沿著垂直于圓筒部分的軸線的方向的空間長度的最大值)長的管被放置在消音器中的構(gòu)造，該構(gòu)造在傳統(tǒng)技術(日本專利N0.4114171)中沒有獲得。
[0023]雖然管優(yōu)選地較長，如上所述，用于降低聲波的音調(diào)或者音程的變化，并且使聲波穩(wěn)定，但是管的長度的上限可以從另一角度來限定。例如，管可以具有不會在管樂器的每種實際的聲音中引起諧振的這樣的長度。即，在管樂器中存在實際演奏中使用的實際聲音(即，實際音階)，并且如果管具有過長的長度，那么在每種實際聲音中可能引起諧振。在這種構(gòu)造中，演奏者在演奏管樂器過程中給予空氣的能量被消耗用于諧振，并且由此用于產(chǎn)生原始演奏聲音的能量損失，使吹奏感覺變差。為了解決這個問題，在管被構(gòu)成為具有在管樂器的每種實際聲音中不引起諧振的這種長度的情況下，可能提供可舒服地演奏而沒有能量損失的消音器。
[0024]為了構(gòu)造具有在管樂器的每種實際聲音中不引起諧振的長度的管，可使用在管樂器中使用的聲音頻率的離散特性(例如，在C和C#之間的頻率中的相對大的差異)設置管的長度，以使管和具有離散頻率范圍內(nèi)的頻率的聲波之間產(chǎn)生諧振。即，管的長度可以被確定為不同于管樂器的每種實際聲音的半波長的長度。
[0025]為了防止在管樂器的實際聲音中的諧振，管的長度可以比管樂器的實際音階(范圍)中的最高音符的半波長短。即，具有這種長度的管關于在管樂器的實際范圍內(nèi)的所有聲首基本上不會引起諧振。例如，假定在小號的實際范圍內(nèi)的最聞首符為約920Hz，并且聲速是340m/s，那么實際范圍內(nèi)的最高音符的波長的一半為約185mm(185 N (340/920/2) X 1000)。因此，通過使得管的長度比185mm短，管可以比小號的實際范圍內(nèi)的最高音符的半波長短。
[0026]在實際范圍內(nèi)的最高音符可根據(jù)演奏者的需要和演奏的目的而改變。例如，在爵士樂的情況下，其中實際范圍內(nèi)的最高音符為1050Hz，則管可以比162mm(162 N (340/1050/2) X 1000)短。
[0027]第一端部被布置在封閉部分附近，并且第一端部越更靠近封閉部分定位，可引起波谷和波峰的聲波的頻率越遠離可聽范圍。但是，第一端部不能靠近封閉部分到使得演奏者的氣流在進入管中時有困難的這種程度。因此，第一端部和封閉部分之間的距離優(yōu)選地被確定在這樣的距離:當演奏者的氣流被供給到管中時，不會給予演奏者以阻力的感覺。
[0028]這種構(gòu)造的例子包括這樣的構(gòu)造:其中沿著垂直于演奏者的氣流流動的方向，用于演奏者的氣流流動的形成在第一端部和封閉部分之間的路徑或者通道的橫截面積等于或者大于管的沿著垂直于其內(nèi)周的軸線的方向的橫截面積。即，當?shù)谝欢瞬勘辉O置在封閉部分附近時，演奏者的氣流通過在第一端部和封閉部分之間限定的空間被供給到管中，因此用于演奏者的氣流的路徑被形成在第一端部和封閉部分之間。路徑的尺寸可以由沿著垂直于演奏者的氣流流動的方向的(在氣流沿著多個方向流動的情況下的主流)用于演奏者的氣流路徑的橫截面積限定。另外，管的內(nèi)部也用作用于演奏者的氣流的路徑。在這種情況下，路徑的尺寸可以由管的沿著垂直于其內(nèi)周的軸線的方向的橫截面積限定。在用于流動的路徑的橫截面積大于管的橫截面積的情況下，當演奏者的氣流被供給到管中時，不會產(chǎn)生過大的阻抗。因此，在沿著垂直于演奏者的氣流流動的方向，用于演奏者的氣流流動的形成在第一端部和封閉部分之間的路徑的橫截面積等于或者大于管沿著垂直于其內(nèi)周的軸線的方向的橫截面積的構(gòu)造中，當演奏者的氣流被供給到管時，第一端部可被布置成不會給演奏者阻力的感覺。
[0029]消音器可以構(gòu)造成使得主體包括端子，并且從麥克風延伸的信號線被連接到端子上。另外，消音器可進一步包括聲學材料，該聲學材料設置在主體的封閉部分和管之一上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]在結(jié)合附圖考慮時，通過閱讀本發(fā)明的實施例的下面的詳細描述，可以更好地理解本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)勢和技術以及工業(yè)重要性，附圖中:
[0031]圖1A是消音器的剖視圖，并且圖1B是示出了從封閉部分側(cè)看的消音器的視圖；
[0032]圖2A和2B是每一幅示出了在每段管中關于共振強度的幅值的頻率響應(S卩，頻率特性)的視圖；
[0033]圖3是示出了在管的每段長度上相對于共振強度的幅值的頻率響應的視圖；
[0034]圖4A是消音器的剖視圖，并且圖4B是示出了從封閉部分側(cè)看的消音器的視圖；
[0035]圖5是消音器的剖視圖；
[0036]圖6是消音器的剖視圖；并且
[0037]圖7A、7B和7C是消音器的剖視圖，每一個消音器設置有聲學材料(S卩，吸聲材料)?！揪唧w實施方式】[0038]后文中將以下面的順序來描述本發(fā)明的一個實施例:(1)消音器的構(gòu)造；(2)性能調(diào)節(jié)管的長度；和(3)變型。
[0039](I)消音器的構(gòu)造
[0040]圖1A和IB示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的消音器。圖1A是安裝在小號的管口 I上的消音器沿著小號的管軸線截取的剖視圖。在本實施例中，消音器包括主體10，其由圓筒部分11和封閉部分12構(gòu)成，并且性能調(diào)節(jié)管20被安裝在主體10的內(nèi)部。主體10設置有用于調(diào)節(jié)音調(diào)的音調(diào)調(diào)節(jié)器31。
[0041]圓筒部分11由板構(gòu)件形成，其內(nèi)部和外部直徑沿著其軸線逐漸變化。即，圓筒部分11具有大體上截頭圓錐體的形狀。在本實施例中，在圖1A示出的剖視圖中，對應于截頭圓錐體的側(cè)表面的壁表面顯示為不是直線，而是曲線，并且壁表面的曲率沿著圓筒部分11的軸線逐漸變化。另外，圓筒部分11沿著其軸向的一端部14在內(nèi)徑上大于其另一端部13。在本實施例中，封閉部分12被連接到具有較大內(nèi)徑的端部14 (其對應于下基部)，并且開口形成在具有較小內(nèi)徑的端部13 (其對應于上基部)。由于上述構(gòu)造，主體10是中空構(gòu)件，其一端是敞開的。
[0042]封閉部分12由具有大體碗狀的外表面的板構(gòu)件形成，該外表面暴露到主體10的外部。封閉部分12的內(nèi)表面也具有大體碗狀的形狀。凸臺12a形成在封閉部分12的內(nèi)表面的中心上(即，圓筒部分11的軸線和封閉部分12相交的點)。凸臺12a形狀類似柱體，用于固定從音調(diào)調(diào)節(jié)器31延伸的桿32。凸臺12a位于主體10中，并且沿著圓筒部分11的軸線延伸。凸臺12a具有圓形圓柱孔12b，該孔具有與圓筒部分11的軸線重合的軸線。
[0043]桿32是圓柱狀構(gòu)件，其由金屬形成，例如為鋁。桿32的外徑稍微小于凸臺12a的孔12b的內(nèi)徑。因此，當桿32被插入到孔12b中時，桿32可被固定到凸臺12a。
[0044]音調(diào)調(diào)節(jié)器31由板構(gòu)件形成，其具有大體截頭圓錐體的形狀。在本實施例中，在圖1A示出的剖視圖中，該截頭圓錐體的側(cè)表面顯示為直線。音調(diào)調(diào)節(jié)器31的截頭圓錐體具有較小內(nèi)徑的端部31c (其對應于上基部)和較大內(nèi)徑的端部31a (其對應于下基部)。端部31c是封閉的，端部31a是敞開的。因此，音調(diào)調(diào)節(jié)器31也是中空構(gòu)件，其一端敞開。形成在音調(diào)調(diào)節(jié)器31的端部31c上的是凸臺31b，其形狀類似柱體，用于固定桿32。凸臺31b位于音調(diào)調(diào)節(jié)器31中，并且沿著音調(diào)調(diào)節(jié)器31的軸線延伸。凸臺31b具有圓形圓柱孔，該孔的軸線與音調(diào)調(diào)節(jié)器31的軸線重合?？椎膬?nèi)徑稍微大于桿32的外徑。因此，當桿32被插入到孔中時，桿32可被固定到凸臺31b。
[0045]圖1A示出了桿32被插入到凸臺12a的孔12b和凸臺31b的孔中的狀態(tài)，并且由此音調(diào)調(diào)節(jié)器31通過桿32被安裝到主體10上。注意到，當沿著音調(diào)調(diào)節(jié)器31的軸向看時，音調(diào)調(diào)節(jié)器31完全位于形成在圓筒部分11的端部13中的開口中。因此，音調(diào)調(diào)節(jié)器31可以通過使得音調(diào)調(diào)節(jié)器31朝向主體10運動，同時使得桿32被推入孔12b中，從端部13被插入到主體10中，并且在桿32被插入到孔12b中的狀態(tài)下，通過使得音調(diào)調(diào)節(jié)器31朝向主體10的另一側(cè)運動，直到桿32從孔12b釋放，音調(diào)調(diào)節(jié)器31可以被抽出。這時，當氣流由演奏者通過使得他的或者她的嘴唇置于安裝在小號上的吹口上來供給時，由演奏者的嘴唇的振動產(chǎn)生的聲波傳播。該聲波在小號中產(chǎn)生駐波，并且該產(chǎn)生的駐波確定從小號發(fā)出的聲音的音調(diào)。因此，音調(diào)調(diào)節(jié)器31的位置的改變能夠改變聲波通過其傳播的路徑的橫截面積，使得可能調(diào)節(jié)從小號發(fā)出的聲音的音調(diào)。[0046]在本實施例中，圍繞圓筒部分11的外周表面卷繞的是吸振材料11a，其由樹脂形成，例如具有大的摩擦系數(shù)的海綿體。圓筒部分11的沿軸向在單位距離上曲率的變化小于小號的管口 I的曲率變化，而主體10安裝在該管口上。因此，當主體10的端部13被插入到管口 I中，并且主體10被運動到管口 I中時，安裝到圓筒部分11的外周表面上的吸振材料Ila的外周表面開始與管口 I的內(nèi)周表面緊密接觸。當主體10在該狀態(tài)下被進一步推入到管口 I中時,主體10通過吸振材料Ila的變形由摩擦力固定到管口 I。
[0047]在本實施例中，吸振材料Ila具有預定的厚度。吸振材料Ila的變形量有一定的范圍，允許主體10被固定到管口 I處的一定的位置范圍。這種構(gòu)造使得可能通過調(diào)節(jié)主體10被固定到管口 I處的位置來調(diào)節(jié)音調(diào)。
[0048]性能調(diào)節(jié)管20具有圓柱形狀，它的軸線從一端到另一端先直地延伸，然后彎曲，最后再直地延伸。即，如圖1A所示，性能調(diào)節(jié)管20由大體上互相平行的兩個直部分和連接到兩個直部分的彎曲(弧形)部分(作為弧形部分的一個例子)構(gòu)成。
[0049]性能調(diào)節(jié)管20的兩端是敞開的，并且如圖1B所示(圖1B是從主體10的外部看封閉部分12時的圖)，第一端部20a在消音器的主體10的內(nèi)部敞開，第二端部20b在消音器的主體10的外部敞開。即，朝向演奏者延伸的凸臺12c (作為支撐部分的一個例子)形成在封閉部分12的背面上(即，在主體10的內(nèi)部)。凸臺12c具有平行于圓筒部分11的軸線的圓形圓柱孔(作為通孔的一個例子)，并且該孔延伸通過封閉部分12的前和后面(B卩，主體10的外和內(nèi)面)?？椎膬?nèi)徑稍微大于性能調(diào)節(jié)管20的外徑，允許性能調(diào)節(jié)管20通過將性能調(diào)節(jié)管20的第二端部20b插入到該孔中被固定到封閉部分12。當性能調(diào)節(jié)管20的第二端部20b被插入到凸臺12c中時，第二端部20b敞開到主體10的外部。
[0050]因為性能調(diào)節(jié)管20以半圓形狀彎曲在第一端部20a和第二端部20b之間，所以在性能調(diào)節(jié)管20的第二端部20b被安裝在凸臺12c中的狀態(tài)下，性能調(diào)節(jié)管20的第一端部20a沿著與第二端部20b相同的方向敞開。S卩，如圖1A和IB所示，第一端部20a沿著從圓筒部分11的端部13到封閉部分12指向的方向敞開。雖然性能調(diào)節(jié)管20具有稱作大體上U形的形狀，其由直部分和彎曲部分構(gòu)造成，但是，包括第二端部20b的直部分(作為第二直部分的一個例子)比包括第一端部20a的直部分(作為第一直部分的一個例子)長。因此，第一端部20a和封閉部分12分隔開，以使第一端部20a靠近并且朝向封閉部分12敞開。SP，第一端部20a靠近封閉部分12布置，以沿著與圓筒部分11的軸線的方向重合的第一方向面對封閉部分12。在具有該構(gòu)造的本實施例中，演奏者的氣流被從小號的管供應到主體10中，然后被傳送到性能調(diào)節(jié)管20的第一端部20a，并且最后被從性能調(diào)節(jié)管20的第二端部20b排放到主體10的外部。注意到，性能調(diào)節(jié)管20的兩個直部分的每一個被設置成沿著大體上平行于圓筒部分11的軸線的方向延伸。
[0051]在本實施例中，性能調(diào)節(jié)管20的長度和曲率被調(diào)節(jié)成使得在第一端部20a和封閉部分12的內(nèi)壁之間的距離L小于4.25mm。即，因為封閉部分12用作聲波的反射表面，所以，在其中第一端部20a和封閉部分12的內(nèi)壁之間的距離L的兩倍等于半波長的奇數(shù)倍或者波長的整數(shù)倍的聲波的情況下，在行進到封閉部分12的行波和從封閉部分12反射的反射波之間引起衰減或者諧振。因此，當與具有其他波長的聲波比較時，頻繁地出現(xiàn)波谷和波峰。在其中在行進到封閉部分12的行波和從封閉部分12反射的反射波之間引起衰減或者諧振的狀況中，獲得最短距離L的狀況是下面的方程式的狀況:2XL=波長/2。因此，使用方程“頻率=聲速/波長”將距離L轉(zhuǎn)換為頻率f得得到以下方程:f=v/(4L)，其中V是聲速。因此，假定聲速是340m/s，則對應于4.25mm的距離L的頻率是20000Hz (=340/(4X (4.25/1000)))。因此，4.25mm的距離L是在可聽區(qū)域中的上極限頻率中引起衰減或者諧振的長度。在本實施例中，在第一端部20a和封閉部分12的內(nèi)壁之間的距離L小于
4.25mm,由此防止了在可聽區(qū)域內(nèi)的聲波中出現(xiàn)波谷和波峰。
[0052]在第一端部20a和封閉部分12的內(nèi)壁之間的距離L小于4.25mm的情況下，在可聽區(qū)域內(nèi)的聲波中不出現(xiàn)波谷和波峰。但是如果距離L被制作得過短，則在演奏者的氣流被吹進性能調(diào)節(jié)管20中時產(chǎn)生阻力。因此，距離L被設置成使得演奏者在演奏時不會感覺到阻力。即，消音器構(gòu)成為使得形成在第一端部20a和封閉部分12之間的用于演奏者氣流流動的路徑的沿著垂直于演奏者的氣流流動的方向的橫截面積等于或者大于性能調(diào)節(jié)管20的沿著垂直于其內(nèi)圓周的軸線的方向的橫截面積。
[0053]在本實施例中，假定性能調(diào)節(jié)管20的外周表面延伸到形成在第一端部20a和封閉部分12之間的空間，并且假定性能調(diào)節(jié)管20的延伸部分的外周表面的表面積是形成在第一端部20a和封閉部分12之間的用于演奏者氣流流動的路徑的沿著垂直于演奏者氣流流動的方向的橫截面積，則消音器被構(gòu)成為使得該橫截面積等于或者大于性能調(diào)節(jié)管20的沿著垂直于其內(nèi)圓周的軸線的方向的橫截面積。這種構(gòu)造允許第一端部20a被布置成當演奏者的氣流被提供到性能調(diào)節(jié)管20中時，不會使演奏者感覺到阻力。
[0054](2)性能調(diào)節(jié)管的長度
[0055]當演奏者演奏具有安裝到小號上的消音器的小號時，演奏者通過振動存在于吹口和消音器之間的空氣來產(chǎn)生聲音。在消音器中具有聲阻(其為提供聲學阻力的材料)的情況下，空氣的振動較少地自由產(chǎn)生，使將要在消音器中產(chǎn)生的聲波穩(wěn)定。在本實施例中，性能調(diào)節(jié)管20被安裝在主體10中，并且包括:在主體10的內(nèi)部敞開的第一端部20a ;和在主體10的外部敞開的第二端部20b。因此在本實施例中，當與性能調(diào)節(jié)管20沒有設置在主體10中的情況相比時，可以更加容易地使聲波穩(wěn)定。
[0056]性能調(diào)節(jié)管20的長度越長，可能越容易地降低空氣產(chǎn)生振動的自由度。因此，性能調(diào)節(jié)管20的長度越長，越容易使主體10中產(chǎn)生的聲波穩(wěn)定。在本實施例中，性能調(diào)節(jié)管20在第一端部20a和第二端部20b之間被彎折或者彎曲。因此，性能調(diào)節(jié)管20在限定在消音器的主體10內(nèi)部的有限空間內(nèi)可以被制作得盡可能長。這種構(gòu)造導致消音器的更小尺寸，并且在消音器中產(chǎn)生更穩(wěn)定的聲波，提供了通常具有高性能的消音器。
[0057]在本實施例中，演奏者從第一端部20a供給氣流，并且氣流被通過性能調(diào)節(jié)管20從第二端部20b排出，消除了對封閉部分12具有用于在消音器的主體10的內(nèi)部和外部之間建立直接連通的孔的需要。在封閉部分12具有用于在消音器的主體10的內(nèi)部和外部之間建立直接連通的孔，或者性能調(diào)節(jié)管20不具有足夠長度的情況下，封閉部分12較少地用作聲波的反射表面。但是，在本實施例中，封閉部分12可靠地用作聲波的反射表面，由此容易地使聲波穩(wěn)定。
[0058]注意到，在封閉部分12用作聲波的反射表面的構(gòu)造中，在性能調(diào)節(jié)管20具有較長長度的情況下，封閉部分明顯地用作反射表面，由此與消音器具有降低功能的封閉部分的情況相比時，從銅管樂器發(fā)出的聲音的變化可被降低。因此，在性能調(diào)節(jié)管20在第一端部20a和第二端部20b之間被彎折或者彎曲的本實施例中，演奏者能夠產(chǎn)生這樣的聲音，其類似于在沒有使用消音器的情況下產(chǎn)生的聲音。
[0059]接下來將參照【專利附圖】
【附圖說明】由長性能調(diào)節(jié)管20獲得的效果。圖2A示出了在每段性能調(diào)節(jié)管20中關于諧振強度的幅值的頻率響應。在圖2A中，單點劃線表示性能調(diào)節(jié)管20是具有20mm的長度的直管的情況下的頻率響應，并且虛線表示性能調(diào)節(jié)管20是如圖1A所示的具有160mm的長度的彎曲管的情況下的頻率響應。注意到，實線表示消音器沒有被安裝到管口 I上的情況下諧振強度的振幅的頻率響應。因此，由實線表示的呈現(xiàn)諧振強度的幅值的波峰的頻率響應部分對應于在沒有使用消音器的狀態(tài)下從小號發(fā)出的正常聲音。
[0060]在圖2A示出的所有頻率范圍內(nèi)，與長度為20mm的性能調(diào)節(jié)管20中不使用消音器的情況相比較，諧振強度的波峰顯現(xiàn)在更靠近長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20中沒有使用消音器的情況下諧振強度的波峰頻率的頻率處比在長度為20mm的性能調(diào)節(jié)管20中的頻率更加接近。因此，較長的性能調(diào)節(jié)管20可產(chǎn)生更接近由沒有使用消音器的小號產(chǎn)生的聲音音調(diào)的聲音。
[0061]圖2B是圖2A中靠近波峰強度的范圍(即，從84至92的諧振強度的范圍)的放大視圖。如圖2B所示，當長度為20mm的性能調(diào)節(jié)管20和長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20互相比較時，在圖2B示出的所有的頻率范圍內(nèi)，在長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20中比在長度為20mm的性能調(diào)節(jié)管20中在波峰處的諧振強度更大。因此，長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20比長度為20mm的性能調(diào)節(jié)管20能容易地產(chǎn)生諧振聲音。即，在更長的性能調(diào)節(jié)管的情況下，演奏者能夠更容易地使聲波穩(wěn)定。
[0062]如上所述，性能調(diào)節(jié)管優(yōu)選地被制作得盡可能長，以防止音調(diào)的改變，并且使聲波穩(wěn)定。但是，在本實施例中，從另一角度為性能調(diào)節(jié)管的長度設置了上極限。即，在本實施例中，性能調(diào)節(jié)管20的長度被確定為比在小號的實際范圍內(nèi)的最高音符的半波長更短。這種構(gòu)造在小號的實際聲音中不會引起諧振。注意到，術語“實際聲音”意味著實際的音階，并且實際的音階意味著基本能夠被包括管口I的樂器產(chǎn)生的聲音的音調(diào)。
[0063]圖3示出了在每段性能調(diào)節(jié)管20的長度上關于諧振強度的幅值的頻率響應。在圖3中，虛線表示性能調(diào)節(jié)管20是圖1A所示的長度為185mm的彎曲管的情況下的頻率響應，并且實線表示性能調(diào)節(jié)管20是圖1A所示的長度為160mm的彎曲管的情況下的頻率響應。如圖3所示，在小號的正常實際范圍內(nèi)的920Hz的最高音符中，波峰處的諧振強度在長度為185mm的性能調(diào)節(jié)管20中比在長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20中更小。
[0064]可能考慮到，如上所述的波峰處的諧振強度小的原因在于，演奏者在演奏小號的過程中給予空氣的能量在性能調(diào)節(jié)管20中被消耗用于諧振，導致了用于產(chǎn)生原始的演奏聲音的能量損失。即，在聲波的波長的一半等于性能調(diào)節(jié)管20的長度的情況下，認為用于產(chǎn)生原始演奏聲音的能量有所損失。此時，假定在小號的實際范圍(即，實際音階)中的最高音符是大約920Hz，并且聲速是340m/s，那么實際范圍中的最高音符的波長的一半是大約185mm (185 N (340/920/2) X 1000)。因此，由于能量損失，長度為185mm的性能調(diào)節(jié)管20比長度為160mm的性能調(diào)節(jié)管20在約920Hz的波峰處的諧振強度小。因此，通過使性能調(diào)節(jié)管20的長度小于185mm (例如，如圖3所示的160mm)，可能提供可舒適地演奏的沒有能量損失的消音器。
[0065](3)變型
[0066]在本發(fā)明中，可能采用其他構(gòu)造，只要彎曲的性能調(diào)節(jié)管被安裝在消音器的主體上。例如，性能調(diào)節(jié)管的形狀以及它的彎曲方向不局限于圖1A示出的那些。
[0067]圖4A和4B示出了一種變型，其中性能調(diào)節(jié)管沿著封閉部分的圓周形成。圖4A是沿著小號的軸線截取的消音器的剖視圖，圖4B是從封閉部分側(cè)看消音器時的消音器的視圖。注意到，與圖1A和IB中示出的上述實施例中使用的相同的附圖標記被用于標示該變型的對應的元件，并且也免除其說明。在本實施例中，性能調(diào)節(jié)管200沿著形狀為碗狀的封閉部分12的圓周形成。即，性能調(diào)節(jié)管200沿著封閉部分12的圓周形成在封閉部分12的內(nèi)側(cè)上，具體地，具有平行于碗狀部分的圓周軸線的圓柱狀構(gòu)件被連接到封閉部分12的圓周。
[0068]性能調(diào)節(jié)管200具有:在主體10的內(nèi)部敞開的開口 200a ;和在主體10的外部敞開的開口 200b。因此，在本實施例中，演奏者的氣流被供給到主體10中，然后被從開口 200a傳送進入性能調(diào)節(jié)管200中，并且最后被通過性能調(diào)節(jié)管200從開口 200b排出到主體10的外部。因為性能調(diào)節(jié)管200沿著封閉部分12的圓周形成，所以具有相對長的長度的性能調(diào)節(jié)管200可以被布置在主體10內(nèi)部的有限空間內(nèi)。
[0069]雖然在圖1A中安裝了音調(diào)調(diào)節(jié)器31，但是具有與圖1A示出的音調(diào)調(diào)節(jié)器31不同的尺寸和形狀的音調(diào)調(diào)節(jié)器31可以被安裝到主體10上，并且如圖5所示，消音器可以構(gòu)造成為不使用音調(diào)調(diào)節(jié)器31。另外，雖然在上述實施例中，性能調(diào)節(jié)管20由設置在封閉部分20上的凸臺12c支撐，但是性能調(diào)節(jié)管20可以被設置在主體10上的不同于封閉部分12的支撐部分來支撐。
[0070]從消音器輸出的聲音可以各種方法來調(diào)節(jié)，用于吸收在特定頻率范圍內(nèi)的聲波的聲學材料(即，吸聲材料)可以被安裝在封閉部分12的內(nèi)側(cè)上。例如，如圖7A-7C所示，用于吸收在銅管樂器中使用的范圍內(nèi)的中間范圍或者高范圍內(nèi)的聲波的聲學材料(即，吸聲材料)41可以被安裝在封閉部分12的內(nèi)側(cè)上，或者安裝在性能調(diào)節(jié)管20的外周表面的位于靠近第一端部20a的部分上，由此在中間范圍和高范圍內(nèi)的聲音的相對較少量的分量進入到性能調(diào)節(jié)管20中，導致更柔和的聲音。
[0071]這種消音器還可以進一步被構(gòu)造成使得在由消音器進行消音的過程中由麥克風收集聲音，并且特定的人，例如演奏者能夠聽到該收集的聲音。圖6是示出了麥克風可以被安裝在消音器上的構(gòu)造的一個例子的視圖。注意到，與圖1A中示出的實施例中使用的相同的附圖標記被用來標示圖6中示出的該實施例的對應元件，并且免除其說明。在圖6示出的構(gòu)造中，桿32通過音調(diào)調(diào)節(jié)器31的端部31c延伸，并且麥克風320a被附接到桿32的端部。端子120a被安裝在封閉部分12的中心上，并且信號線320b被連接到麥克風320a和端子120a。在具有這種構(gòu)造的消音器被安裝在銅管樂器的管口上的狀態(tài)下，當輸出信號線(例如放大器)被連接到端子120a時，在將由銅管樂器產(chǎn)生的聲音消音時，演奏的聲音可通過例如放大器被轉(zhuǎn)變成具有期望音量的聲音，并且特定的人能夠聽到該聲音。注意到，麥克風320a被附接的位置不局限于桿32的端部，并且麥克風320a可以被布置在任何位置處，只要麥克風320a能夠檢測到消音器中演奏的聲音。麥克風320a的輸出信號不一定通過有線通訊被傳輸?shù)嚼绶糯笃?，并且可以通過無線通訊被傳輸。另外，雖然在上述實施例中消音器被應用到銅管樂器中，但是消音器可以應用到木管樂器中。
【權(quán)利要求】
1.一種消音器,包括: 主體，包括圓筒部分，其外周表面被安裝在管樂器的管口的內(nèi)周表面上，和封閉部分，其配置為封閉所述圓筒部分的相對的端部的一個端部；和 管，包括在所述主體的內(nèi)部敞開的第一端部，和在所述主體的外部敞開的第二端部， 其中，所述管的第一端部布置在所述封閉部分的附近，并且 其中，所述管在所述第一端部和第二端部之間彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述圓筒部分被安裝在所述管口的內(nèi)周表面上，使得所述圓筒部分的外周表面被保持與所述管口的內(nèi)周表面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管的第一端部被布置成沿著與所述圓筒部分的軸線的方向重合的第一方向面對所述封閉部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器， 其中，開口形成在所述圓筒部分的相對的端部的另一端部中，并且 其中，形成在所述管的第一端部中的開口沿著從所述圓筒部分的另一端部到所述一個端部指向的方向敞開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管的第二端部被形成在所述圓筒部分中的支撐部分支撐，并且通過形成在所述封閉部分中的通孔敞開到主體的外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管具有大體上U形的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管包括從所述第一端部直地延伸的第一直部分，從所述第一直部分以弧形形狀延伸的弧形部分，和從所述弧形部分直地延伸到所述第二端部的第二直部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消音器，其中，所述第一直部分和所述第二直部分被基本上平行于所述圓筒部分的軸線的方向安置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管的長度不同于管樂器的每個實際音階的半波長。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，所述管的長度小于在管樂器的實際音階中的最高音符的半波長。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中，在所述管的第一端部和所述封閉端之間的沿著所述圓筒部分的軸線的方向的距離小于17mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器， 其中，所述主體包括端子，并且 其中，從麥克風延伸的信號線被連接到所述端子。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，進一步包括聲學材料，所述聲學材料設置在所述主體的封閉部分和所述管之一上。
【文檔編號】G10D9/06GK103985378SQ201410050205
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月13日
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