專利名稱：音響發(fā)生裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠簡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單地構成的音響發(fā)生裝置。發(fā)明的背景在現(xiàn)有技術中，作為發(fā)聲的裝置，具有通過上弦機構而自動地發(fā) 出旋律的八音盒、各種電子旋律或聲音發(fā)生裝置等。但是，現(xiàn)有的相關的聲音發(fā)生裝置是發(fā)音專用的，存在構造復雜，制造費用高昂的問題。在日本實用新型公開公報實開平5-71899號中公 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 各種物品的簡單加工，就能容易并且廉價的形成，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，從上述空間部側向著自由端側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)有技術僅簡單地描述為"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構。實際 上，僅簡單地設置凹凸部，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，不需要電子裝 置，由非常簡單構成的音響發(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部件(比較 容易振動的部件)進行振動時，通過圖形所描繪的各部分的振動來發(fā) 生音響。振動部件是例如紙、塑料、金屬等薄片等，通過簡單地用手 指等摩擦等方法來有選擇地進行振動，而實現(xiàn)簡易的音響發(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，實現(xiàn)了簡易的音響發(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果印刷記錄在 記錄媒體上，由此能夠容易地制造簡易的音響發(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。其在時間上連續(xù)而進行聲音的頻率分析，同時，把某個時刻的音響的頻率分布作為縱軸，把橫軸作為時間軸。頻率分布具 有其成分與某個頻率相對應的信息。因此，進行上述音響頻譜分析的圖象在頻率-時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(對應于凹凸)。本發(fā)明包含任一種情況。附圖的簡要說明

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是當摩擦沒有光澤的印刷表面時的摩擦聲音的頻譜；圖5是用女性的聲音來發(fā)出Sh行的聲音時的聲音頻譜；圖6是詳細地表示「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 譜分析結果的印刷紙P(記錄媒體)的縱斷面的概念圖； 圖9是檢測圖形和兩次摩擦其時的頻譜； 圖IO是表示音響發(fā)生裝置的例子的透視圖。用于實施發(fā)明的最佳形態(tài)在塑料板等表面上設置凹凸部，通過用塑料等摩擦凹凸部位，來 實驗是否得到了所希望的聲音，通過設定各種表面的狀態(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等所進行的重放相 比音質較差，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)和需要估計在內。其中，成為問題的是怎樣設置凹凸才能發(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，把時間的經(jīng) 過作為橫軸，把頻率作為縱軸，濃淡表示與該時刻相對應的頻率的成 分。在圖1中，由于反轉表示了濃淡，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，成人女性的聲紋的基本型由250Hz 的倍音的頻帶所構成，隨著發(fā)出的詞，強的部分變濃的特征的頻帶具 有1 3個。推定該部分為詞的主要成分。在作為多個聲音的要素的集 合體的點上，兩者是共同的。雖然頻帶的細微度不同，但是，聲紋形 的基本構造相同。較大的不同點是塑料聲音雖然具有高低，但在全 部區(qū)域中大致相等，沒有強弱上有特征的頻帶。在塑料板表面上粘貼帶，以適當?shù)拈g隔交替設置發(fā)聲部分和不發(fā) 聲部分，當摩擦該表面時，其形成的頻譜出現(xiàn)。當試驗各種材料來分 析頻譜的圖形時，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迸出的聲音作為圖象輸出那樣，對于人類 的聲紋，進行發(fā)聲的聲帶和口腔部分等的狀態(tài)應當反映在圖象中。把 聲紋分析的圖象信息(聲音的強弱部分)為基礎進行處理的圖象轉印 到材料表面上，能夠從該圖象重放輸出有聲紋特征的強弱部分。圖9表示當兩次摩擦印刷了幾何學模樣的圖象P1、 P2、 P3、 P4、 P5的檢測圖象時的頻譜，可以看出，第一次和第二次為大致相同的圖 形。這意味著能夠實現(xiàn)具有再現(xiàn)性的音響重放。當在比較容易進行振動的部件(以下稱為振動部件)上用印刷等 方法描繪出圖形時，該部分的振動特性變化，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行共鳴的振動特性。濁音部分以「aiueo」為代表的聲帶的振動為聲音的主要成分， 通過頻帶的特定部分的強弱，而有特征地提供聲音。原理上，如果所 轉印的圖象的聲音信息被置換為振動，就能重放聲音。因此，所摩擦 側進行振動不會成為理由，但是，在塑料板的情況下，摩擦側是音源，塑料板側幾乎不振動，而不發(fā)聲。當試驗各種材料時，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，判明紙的一方進行振動(約400Hz)。被摩擦側進行振動而發(fā)出聲音就會具有這樣的優(yōu)點能夠通過改變該材料的密度=比重，來調整產(chǎn)生的聲 音的頻帶。使用易于激起振動的光澤紙(彩色打印機用紙)等，在表 面上轉印進行了圖象處理的聲音信息，由此，當確定摩擦部分，用手 指直接進行摩擦，使印刷面振動，而使聲音重放時，就能相當忠實地 再現(xiàn)聲音。在樣品中使用的聲音為「A 。 3無打」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 的輸出能力最高為300dpi，但是，嘗試用72dpi—144dpi—200dpi—300 dpi的四段分辨率來分別轉印聲音圖象的結果，可確認與分辨率成比例， 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D表示)，浸透淺。當用手指摩擦時，墨水I沒有浸 透的部分(其他的白的部分)容易振動，墨水I浸透的越深，振動越難。 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 強調了有聲音頻譜特征的部分的三維構造。而且，可確認人類的手指具有重放預想以上細膩的圖象信息的能 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(400Xn) Hz(n:整數(shù))的頻率構成，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(250Xn) 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) 決定成為對象的聲音和其他音響。(2) 產(chǎn)生、錄音該音響。當通過實驗的結果時，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) 進行該音響的頻譜分析。圖l是發(fā)出「7、 <、々、二、才」的聲音的例子。(4) 印刷圖象表示的頻譜分析結果。作為印刷方法，存在通過轉 印和用水性墨水通過氣泡噴墨方式進行涂布的方法。使用容易激起振動的光澤紙(彩色打印機用紙)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，對于這點，使用油性墨水的轉印的方法， 在音質時效上的變化較少。當用手指摩擦這樣印刷的發(fā)聲機構時，使預定的音響重放。摩擦 的方向是圖1的時間軸方向。隨著摩擦的方法會在發(fā)出的音響上產(chǎn)生 相當大的差別，但是，當稍稍習慣時，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，沒有特定的頻率，難于引起滑動粘滯現(xiàn)象，進 行與濁音相反的表面加工，由此，能夠再現(xiàn)作為清輔音的構成音的摩擦音。例如，當摩擦粗糙的砂紙等、沒有光澤的紙和印刷表面時，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表示當摩擦沒有光澤的印刷表面時的摩擦聲音的頻譜。圖5表示用女性的聲音來發(fā)出sh行的聲音時的聲音頻譜。當看該 頻譜時，「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行的水性墨水印刷 的分辨率的實驗中，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印來制作，而得到以下的結果圖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 透到印刷紙內部，穩(wěn)固印刷紙的纖維等構造體和成分，而形成穩(wěn)定的 三維構造。其結果，即使經(jīng)過長時間(在試驗中為約5個月，放置在 室內)，完全不受水分蒸發(fā)等的影響，而得到穩(wěn)定的輸出結果。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)聲機構，供讀者利用。例如，在雜志的頁的端部印刷發(fā)聲機構，當讀者摩擦此處時，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，人連續(xù)翻頁來感受到漫畫的活動，在該連續(xù)翻頁漫畫的側面上印刷發(fā)聲機構。 與漫畫的活動一起感受聲音。(3) 盲人用的商品標簽為了方便盲人，在罐頭的標簽上設置點字和凹凸。在商品標簽上 印刷本發(fā)明的發(fā)聲機構替代之，通過摩擦該部分，對于每個商品，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)聲機構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上錯開， 來制作喇叭筒狀的空間MSP(圖10)，其中，當進行上述音響發(fā)生時，得到相當大的音量。這樣，能夠非常容易并且廉價地把非常大范圍的 物品作為本發(fā)明的聲音發(fā)生裝置。而且，本發(fā)明對于給大范圍的物品，在現(xiàn)有的視覺的快感的基礎上，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印到紙等上，因此，能夠非常容 易并且廉價地制造。而且，僅用指尖等摩擦發(fā)聲部就能簡單地發(fā)聲。
權利要求
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部件(由比較容易振動的部件)，通過使上述振動部件進行振動來發(fā)生上述聲音。
2. —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. —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果印刷記錄在記錄 媒體上。
4. 根據(jù)權利要求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. —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部件(比較容易振動的部件)，通過 使上述振動部件進行振動來發(fā)生上述聲音。
6. —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，進行該音響的頻譜分析來進行圖象處理，把進行了該圖象處理的所表示的頻譜分析結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G11B3/00GK101221756SQ20081000288
公開日2008年7月16日 申請日期2000年5月24日 優(yōu)先權日1999年5月24日
發(fā)明者石井達矢 申請人:石井達矢