Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2357
.pdf
наглядности показаны с неполным контактом между собой; однако такие детали обычно плотно прилегают
друг к другу при скользящей посадке. Как уже говорилось, чертежи носят схематический характер, и размеры
и формы резонаторов, отверстий и толщины стенок не обязательно соответствуют масштабу; кроме того, в
реальных устройствах не должно быть острых углов или впадин, за исключением случаев, когда они создают
преднамеренные резонансы или шипящие звуки; все внутренние поверхности обычно делают гладкими и
придают им форму, максимально точно соответствующую известным контурам обтекаемой формы.
Практика, которой следует придерживаться в этих отношениях, а также в выборе подходящих материалов,
выборе наиболее подходящего типа гортани для различных целей и в относительном расположении или
группировке резонаторов, как и выбор материалов для органных труб и их настройка, является вопросом,
находящимся на усмотрении специалистов в тех областях техники, к которым относится данное изобретение.
Следует также понимать, что приведенные иллюстрации не являются исчерпывающими; они представлены
лишь в качестве типичных примеров применения моего изобретения, описанного и заявленного в настоящем
документе. Средство для вибрации воздуха, пригодное для использования при выполнении мощный источник
воздуха под давлением, эквивалентным, скажем, нескольким дюймам водяного столба, и то, что можно
назвать искусственной гортанью Толстый слой уложен ребром между двумя полосами b, смежные грани
которых вогнуты, как показано на рисунке c, и закреплен на концах в уплощенном воздушном канале,
образованном вогнутыми участками c. Такая гортань, которая особенно подходит для устройств,
предназначенных для выдувания воздуха ртом, будет прикреплена к резонатору или резонаторам, описанным
ниже.
Гортань может быть образована свободной металлической тростью, например, тростью фисгармонии, или
бьющейся тростью, например, тростью органной трубы, или деревянной тростью, например, тростью
кларнета, или вибрирующей диафрагмой, например, d (см. рис. 1D), в которой R и R представляют собой
резонаторы, расположенные последовательно с диафрагмой, например, диафрагмой электрического рупора.
Искусственная гортань, сконструированная описанным способом или любым другим удобным способом, для
краткости в дальнейшем будет называться гортанью. Изменяя подходящим образом высоту звучания
гортанного звука, можно получить один и тот же гласный звук с помощью пары резонаторов в широком
диапазоне основных тонов, например, до 2 или 3 октав. Однако, если, как в случае с органными трубами,
требуется расширенный диапазон гортанных звуков, улучшенное качество может быть достигнуто путем
постепенного изменения размеров резонаторов таким образом, чтобы их емкость приблизительно
соответствовала высоте звучания гортанных звуков, как это происходит в случае человеческого голоса. Для
воспроизведения любой заданной пары естественных резонансов с помощью пары соединенных
последовательно резонаторов необходимо учитывать акустическое воздействие взаимной реакции
соединенных резонаторов друг на друга.
Резонансная частота (n) одиночного резонатора Гельмгольца, как известно, зависит от соотношения между
емкостью (C), площадью (A) отверстия или отверстий и длиной (L) горловины отверстий приблизительно
следующим образом: Резонатор с двумя отверстиями соединен одним из своих открытых отверстий с другим
открытым отверстием. или эквивалентный резонатор, наиболее удаленный от гортани (который далее будет
называться передним резонатором), действует в большей или меньшей степени как дополнительное сужение
или ограничение переднего отверстия резонатора, ближайшего к гортани (который далее будет называться
задним резонатором), и, таким образом, снижает его резонанс; аналогично, присоединение заднего
резонатора к переднему резонатору действует как частичное закрытие заднего отверстия переднего
резонатора, так что снижается его резонансная частота. Степень реакции зависит от относительной емкости
двух соединенных резонаторов и от относительной площади центральных передних отверстий
соответственно. Диапазоны основного резонанса для каждого из различных английских гласных звуков в
одном голосе в южноанглийском (общеобразовательном) стиле произношения приведены в следующей
таблице, при этом используются обычные (международные) фонетические и музыкальные обозначения.
Эти параметры были определены, и резонанс, соответствующий любым другим гласным звукам, может быть
аналогичным образом идентифицирован с помощью описанных методов. Более широкий диапазон для
каждого резонанса будет обнаружен в случае других голосов и для разных произношений, и, по-видимому,
различия в гласных выявляются скорее по их относительному резонансу, чем по абсолютной высоте тона.
Резонаторы могут иметь любую желаемую форму, например, цилиндрическую, сферическую или
прямоугольную, при условии, что соотношение пропускной способности каждого резонатора к поперечному
сечению и длине горловины его отверстия или отверстий обеспечивает требуемый резонанс в каждом
конкретном случае. Резонаторы могут быть изготовлены из любого желаемого материала, например, дерева,
глины, металла или из пластичного материала, такого как резина, кожа, папье-маше и подобные составы.
Более мягкие материалы, обладая меньшей резонансностью и, следовательно, склонностью гасить высшие
гармоники, придают гласным звукам более человеческое, менее металлическое звучание. Вместо того чтобы
изготавливать весь резонатор из текучего материала, его можно сделать частично из жесткого и частично из
текучего материала, причем последний вводится для уменьшения высших гармоник.
Такие податливые поверхности действуют как частичные отверстия и, таким образом, повышают резонансную
высоту звука. При проектировании резонансного устройства для получения любой необходимой пары
резонансов в некоторых случаях целесообразно сначала использовать пластичный материал, такой как глина
или подобный материал, причем пластичный материал, продаваемый под зарегистрированной торговой
маркой «Пластилин», очень хорошо подходит для этой цели; или же можно использовать телескопическое
или регулируемое устройство, из которого можно воспроизводить постоянные конструкции после того, как
правильные пропорции будут определены методом проб и ошибок. Таким образом, для создания устройства,
издающего гласный звук «и», как в слове «есть» (см. рис. 1), требуется верхний передний резонатор R с
собственной частотой от 2298 до 2579 Гц и нижний или задний резонатор R, обеспечивающий частоту от 304
до 362 Гц. L — это гортань. Высокий резонанс обеспечивается показателем преломления полости с большим
значением. Резонатор может быть удобно выполнен в виде воронки с небольшим задним отверстием r;
настройку резонатора можно удобно осуществлять путем изменения длины воронки.
Например, передний резонатор R может состоять из Резонатор можно услышать, подув в открытое горлышко
воронки. Низкий резонанс обеспечивается полостью R относительно большой вместимости — скажем, около
10 см в длину и 50 см в диаметре — и небольшим передним отверстием r, обеспечивающим резонанс в
диапазоне от 304 до 362 Гц. В случае последовательного соединения резонаторов небольшое заднее
отверстие ;~ желоба становится передним отверстием задней полости R, и последнюю можно удобно
настраивать, изменяя объем полости при установленном переднем резонаторе R. Звук задней резонаторной
головки R можно удобно услышать, постучав по ней. В заднем резонаторе можно проделать небольшое
отверстие r, чтобы резонанс было легче услышать, например, поднеся отверстие 1' к уху и постукивая по
резонатору R. Рекомендуется настраивать задний резонатор после прикрепления гортани, чтобы
компенсировать любое понижение высоты тона, вызванное акустическим сопротивлением самой гортани. В
случае параллельного соединения резонаторов (см. рис. 2 и 3) резонаторы R и R могут быть настроены
отдельно и прикреплены к одной гортани (не показана на рисунке), поскольку в этом случае их реакция
пренебрежимо мала, с учетом только акустического сопротивления гортани.
Два резонатора, будучи параллельными, при определенных целях могут быть удобно объединены, как
показано на рисунке, с параллельными продольными осями, полукруглыми передними отверстиями r и 1'2,
расположенными в одной поперечной плоскости, и прямыми сторонами, примыкающими друг к другу (см. рис.
3), так что их можно удобно открывать и закрывать вместе, как одно отверстие. В тех случаях, когда, как в
случае с органными трубами, резонаторы не предназначены для манипулирования, два резонатора могут
быть прикреплены в любом удобном положении относительно гортани. Резонаторы должны располагаться в
непосредственной близости от гортани, чтобы избежать паразитных резонансов в каналах между гортанью и
резонаторами. Аналогично, для создания резонансного устройства, воспроизводящего гласный звук «0», как в
первой части дифтонга «ou» в слове «NO», необходимы верхние резонансы серий 683–912 и нижние серии
383–483. См. рис. 4, где R и R — передний и задний резонаторы, 1'1 и r — отверстия, а L — гортань.
В случае с этим гласным звуком, как и с "u" (как в слове "who"), произносимым в человеческой речи, резонанс
нижнего ряда часто происходит в передней части рта. Таким образом, передняя полость R резонатора может
быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить нижний резонанс, а задняя полость R — верхний.
Например, если сделать заднюю полость размером примерно 70 x 50% с отверстием около 22 мм,
обеспечивающим резонанс 812, и соединить с ней переднюю полость размером примерно 125 x 60 с задним
отверстием диаметром 22% и передним отверстием диаметром 24 мм, обеспечивающим резонанс 645, то
взаимная реакция снизит резонанс передней полости с 45 до примерно 362, в то время как резонанс задней
полости останется практически неизменным на уровне 812 из-за относительно большей емкости передней
полости по сравнению с задней. Небольшое уменьшение передней полости повысит резонанс до 383 Гц,
необходимой частоты. Резонаторное устройство будет издавать звук "0" (первая часть), из которого можно
получить дифтонг "ou" (как в слове "no"), уменьшая диаметр переднего отверстия во время продувки через
резонаторное устройство.
Звук «0» также может быть получен с помощью резонаторного устройства, в котором передний резонатор
имеет более высокую частоту, а задний — более низкую; однако описанная ранее конструкция, по-видимому,
обеспечивает лучшее звучание гласного звука. Различные другие гласные звуки могут быть воспроизведены
таким же образом, как только будут определены их характерные резонансы, как описано выше. Удобная
конструкция для создания различных пар резонансов состоит из цилиндрической трубки и ограничителей, см.
Передний и задний резонансы формируются путем установки подвижного ограничителя S с суженным
отверстием 1'3 в трубку Т, снабженную гортанью L. На рис. 6 гортань L установлена на конце воздушной
трубки Z таким образом, чтобы скользить в трубке Т и изменять емкость R независимо от R. Согласно моему
изобретению, для получения согласных звуков, в частности согласных звуков в сочетании с желаемыми
гласными, используется устройство, включающее гортань и резонансные трубки в комбинации, по существу
аналогичное описанному, но модифицированное и/или снабженное некоторыми дополнительными частями,
как описано ниже.
Воспроизведение согласных звуков, как и гласных, зависит от обеспечения сочетания резонансов, подобных
тем, которые возникают в человеческом рту при движениях губ, языка или других мышц. В ходе эксперимента
я обнаружил, что основные характеристики различных согласных звуков в человеческой речи обусловлены
природой, степенью, направлением и скоростью изменения резонансов, возникающих при движениях губ,
языка или других мышц, а также при открытии или закрытии носовой полости, а не точным положением во рту,
в котором обычно совершаются эти движения. Резонансы, наблюдаемые в случае некоторых типичных
английских согласных, приведены в прилагаемой таблице. Резонансы других согласных звуков могут быть
идентифицированы описанным способом.
В большинстве случаев высота резонанса согласного звука в человеческом голосе изменяется в соответствии
с высотой верхнего резонанса гласного звука, с которым этот согласный звук связан. При адаптации моего
изобретения для воспроизведения согласных звуков или их комбинаций с гласными звуками, я оснастил
сконструированные, как описано, комбинированные резонаторные устройства средствами, с помощью
которых относительно простые движения закрытия и открытия или частичного закрытия и открытия переднего
или центрального отверстия — или даже прохода, ведущего к гортани, — могут вызывать изменения
резонанса, аналогичные тем, которые происходят в человеческом голосе, хотя и не обязательно в
соответствующем положении относительно положения человеческого рта. Таким образом, в резонаторном
устройстве, создающем резонансы 1534/512, произносящие гласные звуки, как в словах earth или murmur (см.
рис. 7), имеющем овальное центральное отверстие Полусферический передний резонатор R с отверстием 1'1
диаметром около 50 мм; полное закрытие и быстрое равномерное высвобождение резонатора R с помощью
пробки 1'4 создает узнаваемый звук «п» (мурлыканье), тогда как аналогичное высвобождение при более
низком давлении создает звук «б» (заусенец).
Постепенное высвобождение, например, путем извлечения конического клина, производит звук «в» (vurr),
если гортань озвучена, или звук «ф», если гортань обходится проходом 1'5, показанным пунктирными
линиями. Частичное закрытие, -с пробкой 1'\. с внезапным освобождением, дает l (lurr). Если При быстром
перемещении из стороны в сторону резонаторное устройство издает звуки L и D, слышимые попеременно. Во
многих случаях произношение согласных улучшается за счет увлажнения соприкасающихся поверхностей, так
что первое выделение происходит за счет разрыва жидкой пленки. Устройство частичного высвобождения,
создающее эффект, подобный тому, что достигается закрытием центрального отверстия указательного
пальца, удерживаемого под углом, и высвобождением путем наклона пальца, так что происходит постепенное
высвобождение или высвобождение в два этапа, дает согласный звук К. Вместо имитации движения языка
или губ при произнесении данного согласного звука и соответствующего гласного, звуки в некоторых случаях
могут быть удобно воспроизведены путем образования двух или более альтернативных фиксированных
резонансных каналов, один из которых настроен таким образом, чтобы давать гласный звук, а другой —
резонанс согласного звука, и путем пропускания воздушного потока из одного канала в другой.
Этот метод применим к звонким согласным, таким как Dh (как в слове this), Z, Zh, Вальтенты Th (тонкий), S, Sh
и F. Во многих случаях один и тот же задний резонатор может использоваться в обеих комбинациях, так что
обходной канал располагается между ним и передним резонатором, дающим гласный звук, при этом
резонатор или резонаторы согласного звука либо постоянно открыты для заднего резонатора, либо закрыты,
когда открывается обходной канал для гласного звука. Для образования глухих согласных звуков необходимо
предусмотреть средства для пропускания воздуха через резонаторы без задействования гортани, например,
путем обхода гортани резиновой трубкой или другим каналом, предназначенным для закрытия по желанию,
когда необходимо задействовать гортань. Таким образом, резонаторное устройство для получения Dh (или
Th) может состоять из многоканального резонатора (см. рис. 8), имеющего нижний резонатор R с высотой
тона, скажем, от 215 до 406 Гц, средний резонатор R с высотой тона от 912 до 1932 Гц и небольшой
неглубокий верхний резонатор R с высотой тона от 3444 до 5790 Гц, причем интервал между верхним и
средним резонаторами составляет октаву и от 7 до 10 полутонов.
Параллельно с R можно добавить промежуточный нижний (носовой) резонатор Rn, с выходным отверстием на
частоте n и высотой тона около 683, поскольку резонанс этой высоты тона был слышен, хотя и слабо, в
голосе, но, по-видимому, не является обязательным. Для образования верхнего резонанса передним
резонатором R требуется неглубокая и относительно открытая полость с суженным задним отверстием. Если
нижний резонатор R будет выведен на отдельный фронтальный резонатор, отвечающий за гласные звуки...
Клапан u или резиновая трубка, предназначенная для закрытия под давлением (или, если гортань L
соединена с рядом резонаторов, соединенных последовательно или параллельно, что дает резонансы Th, и с
парой резонаторов, издающих гласные звуки, соединенных параллельно с первым), закрытие и открытие
клапана или трубки даст последовательные согласные и гласные звуки. В Th нижний резонанс неслышен.
Узнаваемый звук «д» можно получить с помощью гласного резонатора, прикрепленного к гортани коротким
отрезком резиновой трубки, а именно, путем частичного сужения и последующего расслабления трубки; в
этом случае согласный характер зависит от обеспечения надлежащего сужения на таком расстоянии от конца
трубки, открывающегося в гортань, чтобы получить шипящий резонанс.
Было установлено, что длина составляет от 65 до 75 м/м или Звуки «д» и «тх» могут быть получены в
резонаторных устройствах, например: — либо путем полного закрытия и открытия прохода между гортанью и
задним резонатором комбинации резонаторов, обеспечивающих резонанс согласных звуков с двойным
открытым резонатором гласных звуков, параллельным резонатору согласных звуков; либо путем полного
закрытия и открытия центрального отверстия резонатора гласных звуков, задний резонатор которого
сообщается с соответствующими резонаторами согласных звуков, либо путем частичного закрытия и
открытия прохода между гортанью и задним резонатором, или между передним и задним резонаторами в
таком положении, чтобы обеспечить более высокий резонанс в проходе. Таким образом, многорезонаторный
генератор для получения слова «мать» может состоять из цилиндрического тела Т (см. рис. 9), разделенного
на две части. примерно 65 м/м в длину. Резонанс заднего резонатора может составлять 812, а переднего —
1625. Передний резонатор снабжен откидной крышкой или аналогичным элементом, а задний резонатор
имеет небольшое носовое отверстие.
При обдуве модели гортани L и открытии- произведено. При дальнейшем открытии устья переднего
резонатора в него втягивается рифленая пробка или частичный сужающийся элемент. чтобы сузить его и
создать резонансы, характерные для Th и Dh. Заглушка может быть удобно снабжена канавками, как показано
на рисунке, чтобы обеспечить необходимую степень сужения при втягивании в отверстие центрального
трубчатого канала проволокой или аналогичным элементом, прикрепленным к отверстию t; проволока может
поддерживаться петлей или подшипником, не показанными на рисунке, для обеспечения ее входа в отверстие
канала t. Когда рот снова частично смыкается, гласный звук повторяется. Звуки V.F.: Характерными чертами
этих звуков являются более низкий резонанс в диапазоне от 228 до 304 Гц в сочетании с высокочастотной
шипящей составляющей и промежуточный резонанс в диапазоне от 1024 до 1722 Гц, в зависимости от
резонанса соответствующего гласного звука, а также сильный шипящий фронтальный резонанс в диапазоне
примерно от 5158 до 5790 Гц. Под шипящим резонансом, как он используется здесь и в других местах данного
описания, понимается резонанс, имеющий наложенный высокочастотный резонанс, например, такой, который
характеризует звук буквы S в слове "hiss". Резонаторные устройства для воспроизведения звуков V или F
могут быть изготовлены путем образования узкого прохода или
Крышка, закрывающая отверстие резонатора для гласных звуков и закрывающая отверстие щели колпаком
высотой 3 мм, который образует консонантный резонатор, передний край которого выступает, скажем, так что
воздух, выходящий через щель, отклоняется и резонирует или свистит внутри вытяжного колпака. Звуки V или
F также могут быть образованы, как уже описано, путем частичного закрытия центрального отверстия
резонатора, издающего гласные звуки, так что воздух проходит мимо сужения, которое, таким образом,
заменяет описанную выше щель, в полость, создающую шипящие резонансы. Закупорка может
осуществляться с помощью конической пробки или аналогичного элемента, либо путем сужения самого
центрального отверстия. Или же звук «фа» может быть получен простым сужением трубки или канала, из
которого образуется нижний шипящий звук. Таким образом, суженный трубчатый резонатор R (см. рис. 10)
может быть приложен к неподвижному центральному отверстию tl. обойти передний резонатор R. Наилучший
согласный звук получается при прикладывании открытого конца суженной трубки к центральному отверстию.
При продольном перемещении буквы R резонансы меняются на резонансы гласного звука. Звуки Z (S):
Характеристики включают очень низкий нижний резонанс примерно от 215 до 304 Гц, вероятно, не
оказывающий заметного влияния на глухой звук S, средний резонанс от 1149 до 2298 Гц и очень высокий
верхний сибилянтный резонанс примерно от 5790 Гц. компонент звука S. Z. Этот звук можно воспроизвести в
подходящем резонаторном устройстве, соединив передний резонатор с большим отверстием и малой
глубиной, дающий частоту 5790 Гц, и суженным задним отверстием, создающим шипящие звуки, со средним
резонатором, дающим (при соединении с передним резонатором) частоту от 1149 до 2298 Гц. Поскольку в S и
Z более выражен высокий резонанс, резонанс среднего резонатора можно уменьшить или подавить, удлинив
проход между передним и средним резонаторами. В качестве альтернативы, тот же звук можно получить,
расположив два резонатора параллельно и регулируя их относительный резонанс путем сужения заднего
отверстия нижнего резонатора таким образом, чтобы через него проходило меньше воздуха.
Другой способ получения звуков S и Z в подходящем резонаторном устройстве заключается в соединении
переднего и заднего резонаторов устройства для гласных звуков резиновой трубкой или аналогичным
каналом и сужении канала на таком расстоянии от его открытого конца — скажем, от 10 до 13 % — чтобы
получить верхний резонанс, при этом промежуточный резонанс обеспечивается передним резонатором
устройства, а низкий резонанс — задним резонатором. Этот метод обеспечивает правильное
последовательное произношение гласных и согласных звуков. Аналогично, звук «С» с соответствующим
гласным может быть получен частичным перекрытием резиновой трубки между гортанью и задним
резонатором или даже трубки, ведущей к гортани, при этом сужение в каждом случае производится на
правильном расстоянии от открытого конца трубки, чтобы обеспечить верхний шипящий резонанс. невнятно "
R " ȯf который Запад. В английском языке звук «р» имеет выраженную и сильно аспирированную форму;
наблюдается слабый, очень низкий резонанс от 192 до 271 Гц, нижний резонанс от 304 до 406 Гц, носовой
резонанс около 767 Гц, промежуточный резонанс от 1217 до 1625 Гц, произносимый перед ртом, и верхний
резонанс от 1625 до 1932 Гц, произносимый за языком.
Верхние резонансы, как правило, отстоят друг от друга на 3–5 полутонов, а их абсолютная высота зависит от
резонанса гласного звука, с которым связан данный согласный. Релиз носит прогрессивный характер.
резонансы. С механической точки зрения, произношение этого согласного звука аналогично произношению
звука D, но с частичным, а не полным смыканием перед произнесением и открытым носовым проходом.
Резонаторное устройство для получения звука «р» может быть выполнено из четырех согласных резонаторов,
соединенных последовательно или параллельно, с обходным каналом для устройства, воспроизводящего
гласные звуки. Один задний резонатор R (см. рис. 11), общий как для гласных, так и для согласных, может
быть соединен с парой согласных резонаторов R, R4 и с передним (гласным) резонатором. к заднему
резонатору параллельно с R. В данном случае согласная образуется путем закрытия гласного клапана vl с
последующим одновременным открытием гласного клапана и закрытием согласного клапана v. Для получения
нетрилированного звука R таким способом необходимо точное соблюдение времени высвобождения и
закрытия.
Вероятно, в человеческом голосе резонанс 683 возникает в носовой полости, но описанная схема
обеспечивает хороший переходный звук R. Звуки Sh, Zh: Резонансы следующие: нижний диапазон 304–322,
средний диапазон 1625–1932, верхний диапазон 2048–3249. Средний резонанс выражен сильнее, но и
средний, и верхний резонансы являются шипящими. Эти звуки создаются в резонаторном устройстве, в
котором между задним резонатором R и средним резонатором R образован суженный канал t (см. рис. 12), так
что резкий поток воздуха направляется в средний резонатор, и относительно большое отверстие между
средним и передним резонаторами R4. Вентильный резонатор R может быть добавлен параллельно с
клапаном v. При продувании модели с закрытым клапаном vl издается звук «Ш» или «Ж» (в зависимости от
того, продувается ли гортань или обходится стороной). При закрытии Произносится гласный звук. Средний
резонатор может быть выполнен в виде трубки соответствующей длины, обеспечивающей верхний резонанс.
Или же два верхних резонанса могут быть получены путем пропускания потока воздуха из отверстия заднего
резонатора R в виде струи через отверстия двух трубчатых резонаторов R R4, как показано на рис. 13.
Звук «Нг»: Характерными чертами этого звука являются слабый верхний резонанс в диапазоне от 2298 до
2579, второй, более шипящий резонанс в диапазоне от 1217 до 1448, третий резонанс в диапазоне от 541 до
724 и нижний резонанс, создаваемый в горле, в диапазоне от 203 до 228. Этот звук может быть воспроизведен
устройством (см. рис. 14), включающим полость R, дающую 1366 Гц, канал для шипящих звуков или полость
R5, дающую 2434 Гц и открывающуюся в полость R или рядом с ней, настроенную на 203 Гц, и
дополнительный резонатор R4, дающий 608 Гц, все соединены с одной гортанью L. Передний (гласный)
резонатор R может быть соединен через клапан V с полостью R5 или R. Поочередно открывая и закрывая При
открытии согласный звук Ng произносится в сочетании с гласным. Звук М: Характерными чертами этого звука
являются два резонанса, каждый из которых изменяется в зависимости от соответствующей гласной, а также
нижний неизменный гортанный резонанс и слабый верхний резонанс в диапазоне примерно от 2434 до 2579.
Из верхней серии одна варьируется от 861 до 1722 года, а другая — от 1217 до 1448 года.
Нижний ряд остается постоянным на уровне 271. Звук «М» может быть узнаваемо получен путем раскрытия
рта или центрального отверстия t (см. рис. 15) резонаторного устройства RI, R с помощью клапана v, но с
открытым обходным каналом n либо у рта, либо через отдельный «носовой» проход, образованный в
переднем или заднем резонаторе, так что перед раскрытием возникает предварительное гудение и менее
резкое изменение резонанса. То же самое устройство с закрытым концом n издает согласный звук P. На рис.
16 показан альтернативный вариант, в котором звуки M и P издаются так же, как и в человеческом рту, путем
закрытия и открытия открытого конца R с помощью подходящей дверцы. носовое отверстие n, отверстие для
воздуха (как показано) или для носового резонатора. Звук N: Характерные особенности — верхний резонанс,
варьирующийся от 1448 до 2169, промежуточный резонанс, носовой резонанс около 683 и нижний резонанс от
203 до 228. В целом, характерный верхний резонанс N на 2–4 полутона выше, чем у M (за исключением
слабого верхнего резонанса 2434–2579) для того же соответствующего гласного звука, тогда как у Ng он
примерно на 7 полутонов выше, чем у N. Средний резонанс N варьируется от 1217 до 1366.
Начальное высвобождение N аналогично высвобождению T в диапазоне 2169-2048, но с открытым носовым
каналом во время фонации и высвобождения. Резонаторное устройство для воспроизведения звука N
включает в себя взрывной выброс между гортанью и задним резонатором устройства для воспроизведения
гласных звуков с носовым обходным каналом через резонатор, дающим звук 1722. (Тот же самый способ
введения препарата при закрытом носовом проходе даст Т, а при суженном проходе — ДГ).
Предпочтительная схема (см. рис. 17) состоит из заднего резонатора R, дающего 228, соединенного
непосредственно с верхним резонатором. резонаторов R4 и R5, соединенных последовательно (1366 и 724).
Передний (гласный) резонатор RI соединен через клапан v с резонатором R; попеременное закрытие и
закрытие двух клапанов последовательно дает звуки N и гласный звук. Резонанс составляет 683, а нижний
резонанс — 304-406, в зависимости от нижнего резонанса соответствующей гласной, и, как правило, на 2 или
3 тона ниже гласной, а также низкий резонанс 191-271. Звучание L также во многом зависит от резонансных
кривых верхнего и нижнего резонансов, которые, как правило, представляют собой круто восходящую кривую
примерно в 5 полутонов для резонанса в момент затухания и почти горизонтальную кривую.
резонанс. В соответствующем резонаторном устройстве звук L может быть получен путем частичного
закрытия, не настолько сильного, чтобы вызвать шипение, и быстрого открытия либо переднего, либо
среднего отверстия резонатора, издающего гласные звуки. Таким образом, резкое отпускание рта,
установленного на резонаторном устройстве, обеспечивающем нижний резонанс 541 и верхний резонанс
1366, и приспособленного для повышения нижнего резонанса до 724, дает хороший La. Отпускание может
быть произведено быстрым движением вниз или наружу, например, путем нажатия и отпускания резинового
листа, образующего одну сторону переднего резонатора, или путем снятия крышки заглушки или ее
эквивалента (см. рис. 18). частичное закрытие переднего отверстия резонатора R. В качестве альтернативы,
аналогично может быть изменена конструкция закрытия среднего отверстия устройства для произнесения
гласных звуков. На фиг. 19 показано применение изобретения к одному рожку для получения звука «hola», как
во французском языке. В этом случае трубка Т снабжена язычком L и двухходовым клапаном '1', с помощью
которого поток воздуха может направляться (без перерыва) либо через язычок L, либо через H-образный
трубчатый резонатор R (описанный ниже).
И язычок L, и резонатор R открываются в резонатор R. Подвижный упор t (рис. 14), который может
приводиться в действие стержнем t, предназначен для обеспечения регулируемого раскрытия резонатора R.
В сложенном положении резонансы настроены на резонансы (показаны пунктирными линиями) резонансы
соответствуют резонансам а. Быстрый переход дает согласный звук L. H: - Характерный резонанс этого
согласного звука – высокий шипящий звук в диапазоне от 2895 до 3249, изменяющийся в зависимости от
резонанса соответствующего гласного звука. Этот звук можно воспроизвести за счет резонанса трубки,
суженной на 30–40 градусов. Гласный звук может быть произнесен, как показано на рис. 19 и 23, где
трубчатый резонатор R в одном случае установлен на отверстии, через которое воздух поступает в резонатор
из гортани L (см. рис. 23), а в другом образует альтернативный проход (см. рис. 19 и 19А). Для достижения
наилучшего результата следует обойти гортань, как показано на рис. 19, чтобы голосообразование началось
только после аспирации. На рис. 23 зондирующая трубка H может располагаться снаружи заднего резонатора,
как показано пунктирными линиями в точке R, при этом подача воздуха переключается с трубки H на гортань с
помощью двухходового клапана, например, v на рис. 19.
Звуки К.Г.: - В голосе характеристики К тройственные, (1) верхний резонанс 767-3249 (в зависимости от
соответствующего гласного), который повышается примерно на 1-2 полутона во время отпускания. (2)
Высвобождение происходит в два этапа, то есть состоит из двух очень мгновенных высвобождений с низким
давлением, следующих друг за другом в быстрой последовательности, в отличие от одного менее
мгновенного высвобождения с высоким давлением в T, о котором будет сказано далее.
(3)
Более низкий резонанс в диапазоне от 322 до 362. В целом, резонанс на 2–S полутонов выше, чем у
соответствующего гласного звука. В терминальных звуках K или G резонансы при смыкании включают
верхний шипящий звук 12173249, примерно на 4-5 полутонов выше верхнего резонанса соответствующего
гласного, и промежуточный резонанс 912-2048, примерно на 1 полутон ниже верхнего резонанса
соответствующего гласного. Низкий резонанс соответствующего гласного звука становится неслышимым. В
момент снятия замыкания верхний резонанс составляет 1290 2434, повышаясь во время снятия примерно на
1 полутон. В подходящем резонаторном устройстве K может быть получено различными способами,
например, путем постепенного открытия центрального отверстия (см. рис. 24), при котором происходит
закрытие и открытие. Повышение верхнего резонанса на полтона, качество которого улучшается за счет
увлажнения контактирующих поверхностей и обеспечения работы механизма отпускания на относительно
большой поверхности. В данном случае повышение на полтона обусловлено тем, что в момент времени t
происходит существенное увеличение отверстия по сравнению с отверстием, образованным в крышке.
После снятия крышки заметного повышения резонансного тона не наблюдается, а согласный звук,
образующийся при отпускании tl, больше похож на звук "Т". Или в центре А освобождение может быть
произведено пальцем или аналогичным механическим закрывающим устройством путем его наклона
относительно отверстия, что обеспечивает постепенное высвобождение. Или же звук K может быть получен
путем формирования одной стороны звукового устройства для гласных звуков из резинового листа (см. рис.
25), в котором смыкание и размыкание, производимые при нажатии на резиновый лист tl, таковы, что
обеспечивают восходящий шипящий резонанс и поэтапное замыкание, как описано выше. Кроме того, K
может быть заметно получен путем полного закрытия и открытия. (давая (резонансы 2579, возрастающие во
время высвобождения до 2895 вместе с более низкими резонансами из-за емкости трубки за затвором) или
аналогичным затвором и трубка. Частичное смыкание в одних и тех же позициях издает звуки, похожие на «ч»,
как в шотландском слове «Loch». Например, звук K с соответствующей гласной может быть получен, как
показано на рис. 27, где R и R — передний и задний резонаторы гласных звуков, а R — резонатор, издающий
звук K, в который подается воздух.
Воздух в точке R последовательно подается в постепенно, по мере извлечения трубки. Полное извлечение
трубки приводит к появлению гласного звука. В целом, качество согласного звука улучшается при увлажнении
соприкасающихся поверхностных согласных. Звук G: имеет те же резонансы, что и K, но верхние резонансы
менее шипящие и мягче. Резонаторное устройство изготавливается аналогично устройству K, но обдувается
воздухом при пониженном давлении. Звуки Т. Д.: Характерными резонансами обоих этих согласных являются
один верхний и один нижний резонанс, изменяющиеся в зависимости от резонансов соответствующего
гласного звука, и одиночное затухание, не такое быстрое, как у согласных П и В, или как индивидуальное
затухание согласных К и Г. В звуке Т также присутствует слабый высокий шипящий звук в момент выпуска,
3249-6498. Верхний резонанс, как правило, равен или выше по высоте тона, чем соответствующий ему
гласный звук, так что начальный резонанс сохраняется или понижается при переходе от согласного к
гласному звуку или повышается наоборот. Нижний резонанс, как правило, равен или ниже резонанса
соответствующего гласного звука, поэтому нижний резонанс имеет тенденцию повышаться при переходе от
согласного к гласному и наоборот.
В терминальных согласных T и D резонансы в целом такие же, как и для начальных согласных. Давление
воздуха (без фонации) сохраняется до момента снятия смыкания, обеспечивая конечный резонанс в
диапазоне от 1084 до 2169 Гц, а также высокий шипящий звук. В соответствующих резонаторных устройствах
T и D могут быть получены при высоком или низком давлении воздуха соответственно путем нагнетания и
выпуска воздуха через резиновую трубку или эквивалентный клапан, образующий центральный канал с
отверстием, причем закрытие предпочтительно находится на таком расстоянии от открытого конца трубки,
чтобы обеспечить требуемый верхний резонанс; в момент выпуска резонанс соответствует расстоянию от
сужения до открытого конца трубки; этот резонанс затухает по мере завершения выпуска. Например, на рис.
28 закрытие и раскрытие t расположены в точке, находящейся на расстоянии 10 м/м от открытого конца
прохода из гортани L до заднего резолютора. Расположен на аналогичном расстоянии позади гортани L.
Выпуск должен происходить на короткой поверхности и менее быстро, чем для P. Более высокое давление
придает больше шипящих звуков верхнему резонансу.
Влажные поверхности улучшают качество. На рис. 30 показан более прогрессивный процесс. Произношение
согласного звука «д». Более низкое давление улучшает характер звука «д». Вместо активации системы
резонаторов с помощью искусственной гортани, я обнаружил, что это можно сделать и с помощью свистка, в
этом случае издается свистящий звук, имеющий гласный тембр, а основной тон зависит от резонансной
высоты тона полости, с которой соприкасается свисток. Это устройство особенно применимо к органным
трубам, позволяя придавать свисткам или духовым трубам различные гласные звуки. На рис. 31 схематически
изображен двойной резонатор с свистковым приводом, в котором гортань заменена мундштуком L обычного
типа органной трубы, а труба (которая может иметь квадратное или круглое сечение) разделена на передний
и задний резонаторы R и R сужением S. При проектировании труб для гласных звуков с свистковым приводом
необходимо учитывать повышение высоты тона заднего резонатора R из-за его относительно большого
отверстия для воздуха в L.
Это требует соответствующего увеличения емкости резонатора R и/или увеличения сужения в точке S. При
формировании гаммы на таких трубах качество гласных будет постепенно меняться по мере повышения
резонанса свистка, тогда как в случае язычковых труб последовательность нот может иметь одинаковый или
разный характер гласных. Хотя гласный характер комбинации резонаторов в значительной степени не зависит
от их формы, качество звука зависит от формы полости, через которую проходит вибрирующий воздушный
поток. Для достижения наилучших результатов необходимо избегать паразитных шипящих звуков или
излишнего дросселирования воздушного потока и обеспечивать максимальный резонанс. Поскольку каждый
проход или полость, через которую проходит или в которую проходит вибрирующий воздух, создает
характерный резонанс, важно устранить все ненужные проходы и полости и, в частности, обеспечить
максимально прямую связь гортани с резонатором или резонаторами, с которыми она соединена.
Были упомянуты различные случаи, когда согласные звуки могут быть получены путем полного или
частичного закрытия и открытия резиновой трубки, через которую проходит воздушный поток (вибрируемый
или нет гортанью). Для удобства ссылки ниже приведены сведения об основных наблюдаемых резонансах и
соответствующем согласном звуке, слышимом при отпускании... Длина трубки составляет около 3 футов на
указанных расстояниях, измеренных от открытого конца трубки.
И ОСВОБОДИТЬ.
* Буква в скобках указывает на то, что в услышанном согласном звуке также присутствуют следы этого звука.
При частичном смыкании (настроено для достижения наилучшего эффекта согласного звука). * Примечание.
Полное закрытие и частичное освобождение при 10 м/м обеспечивает TS. Изобретение применимо, среди
прочего, к следующим видам искусства или промышленности: органные трубы и духовые музыкальные
инструменты в целом, для придания им речевого характера; пневматические или электрические сигнальные
рожки, сирены и тому подобное; говорящие куклы и подобные игрушки. При применении изобретения к
органным трубам для получения звуков, подобных голосу, резонаторы могут быть изготовлены из дерева или
металла, либо из более податливого и нерезонансного материала, такого как кожа или тому подобное. Или же
они могут быть изготовлены частично из текучего, а частично из относительно текучего материала.
Податливые участки стенок резонатора действуют как частичные отверстия, повышая тем самым
резонансную частоту, что необходимо компенсировать (как уже объяснялось) увеличением емкости
резонатора и/или уменьшением площади его отверстия или отверстий.
Форма резонаторов должна обеспечивать достаточно обтекаемый проход, чтобы избежать шипения и
дросселирования вибрирующего воздуха, проходящего через них. Для наилучшего воспроизведения звуков
человеческого голоса размеры голосовых связок должны быть примерно такими же, как размеры рта и горла
человека. Меньшие размеры могут использоваться, если снижается сила гортанного звука, но если масштаб
размеров значительно увеличивается, появляются дополнительные резонансы, которые изменяют характер
гласного звука. Двойные резонаторы больших размеров могут использоваться для получения звуков, похожих
на голос, но большей громкости в тех случаях, когда точное воспроизведение отдельных гласных звуков не
требуется. В случае формирования человеческого голоса хорошо известно, что большая несущая
способность достигается за счет использования носового резонанса. Аналогичный результат может быть
получен в органных трубах, издающих гласные звуки, путем добавления носового резонатора. На рисунках 32
и 33 в качестве примера показаны две удобные конструкции в резонаторы соответственно, а Rn — носовой
резонатор.
В резонаторе R образованы отверстия n, которые, как показано, приспособлены для телескопического
скольжения относительно R, что позволяет изменять площадь отверстий Rn и, таким образом,
модифицировать его резонансный шаг. На рис. 32 Rn. выполнена с рукавообразной частью v, которая
прилегает к цилиндрической внешней поверхности R, обеспечивая вертикальное перемещение. при этом
внешнее отверстие n2 снабжено гибкой металлической заслонкой или дверцей f, с помощью которой можно
регулировать его площадь. На рис. 33 отверстия n управляются зацепами f, а кольцевое отверстие n
управляется вертикальным перемещением Rn относительно конической внешней поверхности R. На рис. 34
показана удобная конструкция, с помощью которой пропускная способность R и R может быть независимо
отрегулирована для целей настройки звука, а именно, путем образования суженной части S в виде отдельной
детали с цилиндрическими концами, на которые надевается сфокусированно отрегулирован. При применении
изобретения к сигнальным рожкам существенными особенностями являются гортань любой желаемой
конструкции, обеспечивающая относительно чистый тон, например, тростниковая труба органа или сирена,
или вибрирующая диафрагма, например, диафрагма электрического рожка, и многоканальный резонатор,
резонансы которого предпочтительно могут изменяться во время голосообразования.
Для воспроизведения глухих согласных звуков в случае использования искусственной гортани с воздушным
потоком, воздушный поток, как правило, необходимо обходить, как уже было описано со ссылкой на рис. 19. В
случае диафрагмальной гортани производство глухих звуков не столь просто, поскольку требует
непериодического движения диафрагмы. Это может быть достигнуто либо электрическим путем, посредством
апериодического прерывания тока питания, например, с помощью подвижного контактного элемента с
неровными зубцами или шероховатой поверхностью, либо механическим путем, путем приведения в действие
самой диафрагмы аналогичным элементом с неровными и слегка зубцами, как это хорошо известно в случае
механически управляемых диафрагменных рупоров. В случае резонаторов, питаемых потоком воздуха,
непериодическая энергия получается просто за счет турбулентности, создаваемой потоком воздуха,
поступающим в резонатор и проходящим через него. Для того чтобы с помощью рожков, приводимых в
движение диафрагмой, издавались гласные звуки, вибрация диафрагмы должна быть такой, чтобы звуки
были сопоставимы со звуками, издаваемыми человеческой гортанью.
Таким образом, диафрагма, приводимая в движение последовательностью резких ударов молотка (как в
некоторых типах электрически или механически управляемых рожков), не подходит для воспроизведения
сигналов, подобных речи, поскольку большая часть энергии диафрагмы состоит из негармонических
обертонов более высокой частоты, чем частота резонансов гласных звуков. С другой стороны, диафрагмы,
вибрирующие электромагнитным или механическим способом для получения относительно чистого звука
гортани, хорошо подходят для воспроизведения гласных звуков. Различные типы сигнальных рупоров
показаны в качестве примера на рис. 18А, 19, 20, 21 и 22.
На рис. 18А показан звуковой рупор с изменяемым звучанием гласных звуков, пригодный для работы с
помощью электрически вибрирующего диаметра. резонатор, приводимый в действие диафрагмой d. S и S —
подвижные упоры, соединенные между собой скользящим элементом r, а S — неподвижный упор на входе в
трубчатый резонатор. На рис. 18А показаны подвижные упоры, приводимые в действие нисходящим выступом
p, проходящим через продольный паз q в трубчатом резонаторе. Например, в трубчатом резонаторе. имеет
фиксированный сегментный упор (S) максимальной глубиной 18 м/м на открытом конце и Соответственно,
следующие гласные звуки могут образовываться последовательно. Путем правильной синхронизации
движений ограничителей — например, с помощью кулачкового механизма с электроприводом — во время
работы диафрагмы. Как уже было описано на рис. 19, это относится и к произношению согласного L. На рис.
20 и 20А показан удобный способ, с помощью которого площадь внутреннего отверстия, образованного
подвижным упором S, может изменяться путем перемещения рукоятки 8 в различных положениях упора, а
именно, путем образования одного или нескольких фиксированных упоров S с подходящим выступом,
которые взаимодействуют с выступом S, обеспечивая необходимую площадь отверстия.
Соседние файлы в папке патенты