CN103985378A - 消音器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消音器，包括：主体，包括圆筒部分，其外周表面被安装在管乐器的管口的内周表面上，和封闭部分，其配置为封闭所述圆筒部分的相对的端部的一个端部；和管，包括在所述主体的内部敞开的第一端部，和在所述主体的外部敞开的第二端部，其中，所述管的第一端部布置在所述封闭部分的附近，并且其中，所述管在所述第一端部和第二端部之间弯曲。在第一端部被布置在封闭部分附近的构造中，波谷和波峰处的频率（即，与第一端部和封闭部分之间的距离相关的特定频率）落在可听范围之外。

Description

消音器

技术领域

本发明涉及消音器。

背景技术

通常已知作为用于管乐器的消音器，消音器的外周表面被安装在管乐器的管口的内周表面上。例如，专利文献1（日本专利No.4114171）公开了一种消音器，其具有内部空间，并且包括主体和形状类似碗的底部，并且这种消音器具有气流排放通道，其具有预定的长度并且与内部空间连通，以将气流排放到外部空间。

发明内容

在传统的技术中已经发现，形成在消音器中的气流排放通道很大地影响消音器的性能。但是，专利文献1描述了“气流排放通道可以具有任何构造，并且不特别地限制，只要气流排放通道具有使得气流排放通道起阻碍声音的作用的长度”。即，在传统的技术中，气流排放通道不能被构造在消音器中来提高消音器的性能。

已经考虑到上述情形开发了本发明，并且本发明的目的是提供一种高性能的消音器（包括弱音器）。

上述目的可以根据本发明而实现，本发明提供了一种消音器，包括：主体，其包括外周表面被安装在管乐器的管口的内周表面上的圆筒部分，和配置用于封闭所述圆筒部分的相对的端部的一个端部的封闭部分；和管，其包括在所述主体的内部敞开的第一端部，和在所述主体的外部敞开的第二端部，其中，所述管的第一端部布置在所述封闭部分的附近，并且其中，所述管在所述第一端部和第二端部之间弯曲。

在根据上述构造的消音器中，第一端部被布置在封闭部分的附近，以防止产生在可听范围内的声音中的波谷和波峰。即，当管的第一端部被布置在消音器的主体中时，管以其中第一端部位于封闭部分附近的状态被安装在主体上。在第一端部被布置在封闭部分附近的构造中，波谷和波峰处的频率（即，与第一端部和封闭部分之间的距离相关的特定频率）落在可听范围之外。

本发明的形式

上述目的可以根据本发明而实现，本发明提供了一种消音器，包括：主体，其包括外周表面被安装在管乐器的管口的内周表面上的圆筒部分，和配置为封闭所述圆筒部分的相对的端部的一个端部的封闭部分；和管，其包括在所述主体的内部敞开的第一端部，和在所述主体的外部敞开的第二端部，其中，所述管的第一端部布置在所述封闭部分的附近，并且其中，所述管在所述第一端部和第二端部之间弯曲。

所述圆筒部分被安装在所述管口的内周表面上，使得所述圆筒部分的外周表面被保持与管乐器的所述管口的内周表面接触。因此，演奏者的气流不会从消音器的外周表面和管口的内周表面之间的位置漏出，需要排出演奏者的气流。在上述的构造中，消音器的主体由圆筒部分和封闭部分制作成中空的，并且因为圆筒部分的远离封闭部分的端部是敞开的，所以演奏者的气流被从管乐器传送到消音器的主体中。另外，管的第一端部在主体中是敞开的，并且第二端部敞开在主体外部。因此，演奏者的气流被从第一端部传送到管中，并且被从第二端部排放到主体的外部。

在如上所述构造的消音器中，封闭部分用作管乐器产生的声音的反射表面。因此，在消音器中，存在朝向封闭部分行进的直接声音的声波和从封闭部分反射并且朝向演奏者行进的反射声音的声波。直接声音的声波和反射声音的声波也存在于管的在消音器中敞开的第一端部附近。因此，在第一端部和封闭部分之间的距离的两倍（即，直接声音的路径的长度和反射声音的路径的长度的差）等于声波的半波长的奇数倍或者波长的整数倍的情况下，直接声音的声波和反射声音的声波互相干涉，由此使声波过小或者过大。因此，从管输出了在与第一端部和封闭部分之间的距离相关的特定频率下具有波谷和波峰的声波。

为了解决该问题，在上述构造中第一端部被布置在封闭部分的附近，以防止产生在可听范围的声音中的波谷和波峰。即，当管的第一端部被布置在消音器的主体中时，管以其中第一端部位于封闭部分附近的状态被安装在主体上。在其中第一端部被布置在封闭部分附近的构造中，在波谷和波峰处的频率（即，与第一端部和封闭部分之间的距离相关的特定频率）落在可听范围之外。

具体而言，通过将第一端部和封闭部分之间的距离设置为几毫米，则在可听范围内不会发生干涉。即，为了使路径的长度（即，第一端部和封闭部分之间的距离的两倍）相差半波长，第一端部和封闭部分之间的距离需要被确定为波长的四分之一。假定在可听范围内的声音的上限频率是5kHz，并且声速是340m/s，那么波长是0.068m（=340/5000）。因为该波长的四分之一是17mm，因此在管的第一端部和封闭部分之间的沿着圆筒部分的轴线的方向的距离小于17mm的情况下，不从管输出具有在可听范围内的声波中的波谷和波峰处的特性的声音。另外，假定在可听范围内的声音的上限频率是20kHz，并且声速是340m/s，那么波长是0.017m（=340/20000）。因为该波长的四分之一是4.25mm，因此在管的第一端部和封闭部分之间的沿着圆筒部分的轴线的方向的距离小于4.25mm的情况下，不从管输出具有在可听范围内的声波中的波谷和波峰处特性的声音。因此，可以提供高性能的消音器。

当演奏者演奏使用了消音器的小号时，演奏者通过振动在吹口和消音器之间存在的空气来产生声音。在消音器中具有声阻材料的情况下，空气的振动较少地被自由产生，使将要在消音器中产生的声波稳定。根据本发明的消音器包括管，其第一端部在主体内部敞开，其第二端部在主体的外部敞开，并且被供给到消音器内部的管中的演奏者的气流通过管被排放到消音器的外部。因此，当与其中没有设置管的消音器的构造比较时，在管被设置在消音器中的构造中，能够容易地使声波稳定。消音器可以被进一步构造为使所述管的所述第一端部被布置成沿着与所述圆筒部分的轴线的方向重合的第一方向面对所述封闭部分。另外，消音器可以被进一步构成为使得开口被形成在所述圆筒部分的相对的端部的另一端部中，并且形成在所述管的第一端部中的开口沿着从所述圆筒部分的另一端部到所述一个端部指向的方向敞开。

在用于通过作为设置在消音器中的声阻材料的管来使声波稳定的构造中，管的长度越长，可能越容易降低产生空气振动的自由度。因此，管的长度越长，可越容易使将要在消音器中产生的声波稳定。在本发明中，管在第一端部和第二端部之间弯曲。即，因为管在第一端部和第二端部之间弯曲，所以即使在管被布置在限定在消音器内部的有限空间中的构造中，管也可以被制作地较长。这种构造导致消音器的更小的尺寸，以及将要在消音器中产生的更稳定的声波，因此提供通常具有高性能的消音器。

另外，在具有消音器的圆筒部分的外周表面被安装其中，同时接触管乐器的管口的内周表面，并且圆筒部分的敞开端部（即，其靠近管口的端部）被封闭部分封闭的构造的消音器中，封闭部分用作用于从管乐器输出的声音的反射表面。在这样的构造中，通常，消音器被安置在管乐器上的位置被调整，以减少在使用消音器的情况下从管乐器输出的声音的音调和在没有使用消音器的情况下从管乐器输出的声音的音调之间的变化。

封闭部分需要用作用于声波的反射表面。因此，在封闭部分具有用于在消音器的内部和外部之间建立直接连通的孔（即，用于在封闭部分的前侧和后侧或者主体的外部和内部之间连通的孔）的情况下，或者在管不具有足够长度的情况下，封闭部分很少用作用于声波的反射表面，使得更难使声波稳定。但是在本发明中，消音器被构造成使得从第一端部供给的演奏者的气流被通过管从第二端部排出，即，管的第二端部被形成在圆筒部分中的支撑部分支撑，并且被通过形成在封闭部分中的通孔敞开到主体的外部。即使在管的第二端部被安装在形成在封闭部分中的孔上的构造的情况下，封闭部分也不需要具有用于在消音器的内部和外部之间建立直接连通的孔。因此，当与封闭部分具有用于在消音器的内部和外部之间建立直接连通的孔的情况，或者管不具有足够长度的情况相比较时，可容易地使声波稳定。另外，在封闭部分用作用于声波的反射表面这样的构造中，封闭部分在管的较长的长度情况下明显地用作反射表面（即，建立了不同于孔直接形成在封闭部分中的情形的情形），当与具有降低功能的封闭部分的消音器的情况相比较时，能够降低从管乐器发出的声音的变化。

此时，构成消音器的主体的圆筒部分可以具有任何构造，只要圆筒部分的外周表面在接触管乐器的管口的内周表面时被安置，以防止演奏者的气流从消音器的外周表面和管口的内周表面之间的位置漏出。因此，用于增大圆筒部分的外周表面和管口的内周表面之间的接触程度的部件可以被安装在圆筒部分的外周表面上，并且圆筒部分可被构造成使得沿着管乐器的管口的形状，其外周表面的形状管口比管口的形状更加轻缓地变化（例如，使得该外周表面的直径比管口更加轻缓地向外逐渐增加）。圆筒部分可以具有任何构造，只要圆筒部分的沿着其轴线的相对的端部由于存在围绕轴线的薄板的壁表面而敞开，并且不限制圆筒部分的材料以及外周和内周的直径。

封闭部分具有任何的构造，只要封闭部分构成用于封闭圆筒部分的一个端部的壁表面即可。例如，封闭部分可以具有这样的构造：薄板构件被安装在圆筒部分的一个端部上。即，通过将圆筒部分的与圆筒部分的其上安装封闭部分的端部（即所述一个端部）相对的另一端部插入到管乐器中，并且通过使圆筒部分的外周表面接触管乐器的管口的内周表面，来将主体安装在管乐器上。因此，封闭部分被暴露到管乐器的外部，并且圆筒部分的另一端部被隐藏在管乐器的内部。例如，在小号的情况下，封闭部分被布置在圆筒部分的与演奏者相对的侧上，并且圆筒部分的另一端部被布置靠近演奏者。应该理解，封闭部分和圆筒部分可以彼此一体形成，并且彼此单独提供的封闭部分和圆筒部分可以被彼此连接。

管具有任何构造，只要其两端敞开，并且管在第一端部和第二端部之间弯曲，使得第一端部在主体的内部敞开，并且第二端部敞开到主体的外部。管在第一端部和第二端部之间的曲率的变化不被特别限制。例如，直部分和弯曲部分可以互相结合，并且管可以被弯曲成使得其曲率连续变化（例如，螺旋形）。注意到，曲率可以离散的方式变化，但是曲率优选地连续变化，以防止例如在特定的声波中出现波谷和波峰，以及吹奏感觉变差。

第二端部可在圆筒部分中敞开，并且可以在封闭部分中敞开。在其中第二端部在封闭部分中敞开的构造中，消音器可以构造成，例如，使得安装管的通孔形成在封闭部分中，并且管被安装到通孔上，由此第二端部敞开到主体的外部。即，因为第一端部被布置在封闭部分附近，所以管的第一端部在封闭部分附近敞开，并且管被安装在封闭部分的通孔上，以封闭该通孔，并且第二端部敞开到消音器的外部。

为了使用弯曲管获得该构造，管从位于封闭部分附近的第一端部朝向圆筒部分与封闭部分相对的侧（即，朝向演奏者）延伸，然后弯曲成朝向封闭部分延伸，并且通孔形成在管到达封闭部分的位置处，管被安装在该孔上，以封闭该孔，并且第二端部敞开到消音器的外部。换句话说，管具有大体上U形形状，并且管包括从所述第一端部直地延伸的第一直部分，从所述第一直部分以弧形形状延伸的弧形部分，和从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圆筒部分的轴线的方向。

因此，当与第二端部通过形成在不同于封闭部分的部件（例如，圆筒部分）上的通孔敞开的构造比较时，管可以被制作地更长，有效地利用消音器主体中的有限的空间。正常的管乐器的管的除了其接近管口的端面部分之外的大部分是细长的。因此，消音器的将要被安装在管口上的圆筒部分在大多数情况下也具有细长形状。因为根据本发明的消音器被构造成使得所述管从位于封闭部分附近的第一端部朝向圆筒部分的与封闭部分相对的侧延伸，并且被弯曲成朝向封闭部分延伸，因此管的长度可以被制作得较长，有效地利用细长圆筒部分中的空间。因此，可能容易地获得比消音器的最大直径（消音器沿着垂直于圆筒部分的轴线的方向的空间长度的最大值）长的管被放置在消音器中的构造，该构造在传统技术（日本专利No.4114171）中没有获得。

虽然管优选地较长，如上所述，用于降低声波的音调或者音程的变化，并且使声波稳定，但是管的长度的上限可以从另一角度来限定。例如，管可以具有不会在管乐器的每种实际的声音中引起谐振的这样的长度。即，在管乐器中存在实际演奏中使用的实际声音（即，实际音阶），并且如果管具有过长的长度，那么在每种实际声音中可能引起谐振。在这种构造中，演奏者在演奏管乐器过程中给予空气的能量被消耗用于谐振，并且由此用于产生原始演奏声音的能量损失，使吹奏感觉变差。为了解决这个问题，在管被构成为具有在管乐器的每种实际声音中不引起谐振的这种长度的情况下，可能提供可舒服地演奏而没有能量损失的消音器。

为了构造具有在管乐器的每种实际声音中不引起谐振的长度的管，可使用在管乐器中使用的声音频率的离散特性（例如，在C和C#之间的频率中的相对大的差异）设置管的长度，以使管和具有离散频率范围内的频率的声波之间产生谐振。即，管的长度可以被确定为不同于管乐器的每种实际声音的半波长的长度。

为了防止在管乐器的实际声音中的谐振，管的长度可以比管乐器的实际音阶（范围）中的最高音符的半波长短。即，具有这种长度的管关于在管乐器的实际范围内的所有声音基本上不会引起谐振。例如，假定在小号的实际范围内的最高音符为约920Hz，并且声速是340m/s，那么实际范围内的最高音符的波长的一半为约185mm（185≒(340/920/2)×1000）。因此，通过使得管的长度比185mm短，管可以比小号的实际范围内的最高音符的半波长短。

在实际范围内的最高音符可根据演奏者的需要和演奏的目的而改变。例如，在爵士乐的情况下，其中实际范围内的最高音符为1050Hz，则管可以比162mm（162≒(340/1050/2)×1000）短。

第一端部被布置在封闭部分附近，并且第一端部越更靠近封闭部分定位，可引起波谷和波峰的声波的频率越远离可听范围。但是，第一端部不能靠近封闭部分到使得演奏者的气流在进入管中时有困难的这种程度。因此，第一端部和封闭部分之间的距离优选地被确定在这样的距离：当演奏者的气流被供给到管中时，不会给予演奏者以阻力的感觉。

这种构造的例子包括这样的构造：其中沿着垂直于演奏者的气流流动的方向，用于演奏者的气流流动的形成在第一端部和封闭部分之间的路径或者通道的横截面积等于或者大于管的沿着垂直于其内周的轴线的方向的横截面积。即，当第一端部被设置在封闭部分附近时，演奏者的气流通过在第一端部和封闭部分之间限定的空间被供给到管中，因此用于演奏者的气流的路径被形成在第一端部和封闭部分之间。路径的尺寸可以由沿着垂直于演奏者的气流流动的方向的（在气流沿着多个方向流动的情况下的主流）用于演奏者的气流路径的横截面积限定。另外，管的内部也用作用于演奏者的气流的路径。在这种情况下，路径的尺寸可以由管的沿着垂直于其内周的轴线的方向的横截面积限定。在用于流动的路径的横截面积大于管的横截面积的情况下，当演奏者的气流被供给到管中时，不会产生过大的阻抗。因此，在沿着垂直于演奏者的气流流动的方向，用于演奏者的气流流动的形成在第一端部和封闭部分之间的路径的横截面积等于或者大于管沿着垂直于其内周的轴线的方向的横截面积的构造中，当演奏者的气流被供给到管时，第一端部可被布置成不会给演奏者阻力的感觉。

消音器可以构造成使得主体包括端子，并且从麦克风延伸的信号线被连接到端子上。另外，消音器可进一步包括声学材料，该声学材料设置在主体的封闭部分和管之一上。

附图说明

在结合附图考虑时，通过阅读本发明的实施例的下面的详细描述，可以更好地理解本发明的目的、特征、优势和技术以及工业重要性，附图中：

图1A是消音器的剖视图，并且图1B是示出了从封闭部分侧看的消音器的视图；

图2A和2B是每一幅示出了在每段管中关于共振强度的幅值的频率响应（即，频率特性）的视图；

图3是示出了在管的每段长度上相对于共振强度的幅值的频率响应的视图；

图4A是消音器的剖视图，并且图4B是示出了从封闭部分侧看的消音器的视图；

图5是消音器的剖视图；

图6是消音器的剖视图；并且

图7A、7B和7C是消音器的剖视图，每一个消音器设置有声学材料（即，吸声材料）。

具体实施方式

后文中将以下面的顺序来描述本发明的一个实施例：（1）消音器的构造；（2）性能调节管的长度；和（3）变型。

（1）消音器的构造

图1A和1B示出了根据本发明的一个实施例的消音器。图1A是安装在小号的管口1上的消音器沿着小号的管轴线截取的剖视图。在本实施例中，消音器包括主体10，其由圆筒部分11和封闭部分12构成，并且性能调节管20被安装在主体10的内部。主体10设置有用于调节音调的音调调节器31。

圆筒部分11由板构件形成，其内部和外部直径沿着其轴线逐渐变化。即，圆筒部分11具有大体上截头圆锥体的形状。在本实施例中，在图1A示出的剖视图中，对应于截头圆锥体的侧表面的壁表面显示为不是直线，而是曲线，并且壁表面的曲率沿着圆筒部分11的轴线逐渐变化。另外，圆筒部分11沿着其轴向的一端部14在内径上大于其另一端部13。在本实施例中，封闭部分12被连接到具有较大内径的端部14（其对应于下基部），并且开口形成在具有较小内径的端部13（其对应于上基部）。由于上述构造，主体10是中空构件，其一端是敞开的。

封闭部分12由具有大体碗状的外表面的板构件形成，该外表面暴露到主体10的外部。封闭部分12的内表面也具有大体碗状的形状。凸台12a形成在封闭部分12的内表面的中心上（即，圆筒部分11的轴线和封闭部分12相交的点）。凸台12a形状类似柱体，用于固定从音调调节器31延伸的杆32。凸台12a位于主体10中，并且沿着圆筒部分11的轴线延伸。凸台12a具有圆形圆柱孔12b，该孔具有与圆筒部分11的轴线重合的轴线。

杆32是圆柱状构件，其由金属形成，例如为铝。杆32的外径稍微小于凸台12a的孔12b的内径。因此，当杆32被插入到孔12b中时，杆32可被固定到凸台12a。

音调调节器31由板构件形成，其具有大体截头圆锥体的形状。在本实施例中，在图1A示出的剖视图中，该截头圆锥体的侧表面显示为直线。音调调节器31的截头圆锥体具有较小内径的端部31c（其对应于上基部）和较大内径的端部31a（其对应于下基部）。端部31c是封闭的，端部31a是敞开的。因此，音调调节器31也是中空构件，其一端敞开。形成在音调调节器31的端部31c上的是凸台31b，其形状类似柱体，用于固定杆32。凸台31b位于音调调节器31中，并且沿着音调调节器31的轴线延伸。凸台31b具有圆形圆柱孔，该孔的轴线与音调调节器31的轴线重合。孔的内径稍微大于杆32的外径。因此，当杆32被插入到孔中时，杆32可被固定到凸台31b。

图1A示出了杆32被插入到凸台12a的孔12b和凸台31b的孔中的状态，并且由此音调调节器31通过杆32被安装到主体10上。注意到，当沿着音调调节器31的轴向看时，音调调节器31完全位于形成在圆筒部分11的端部13中的开口中。因此，音调调节器31可以通过使得音调调节器31朝向主体10运动，同时使得杆32被推入孔12b中，从端部13被插入到主体10中，并且在杆32被插入到孔12b中的状态下，通过使得音调调节器31朝向主体10的另一侧运动，直到杆32从孔12b释放，音调调节器31可以被抽出。这时，当气流由演奏者通过使得他的或者她的嘴唇置于安装在小号上的吹口上来供给时，由演奏者的嘴唇的振动产生的声波传播。该声波在小号中产生驻波，并且该产生的驻波确定从小号发出的声音的音调。因此，音调调节器31的位置的改变能够改变声波通过其传播的路径的横截面积，使得可能调节从小号发出的声音的音调。

在本实施例中，围绕圆筒部分11的外周表面卷绕的是吸振材料11a，其由树脂形成，例如具有大的摩擦系数的海绵体。圆筒部分11的沿轴向在单位距离上曲率的变化小于小号的管口1的曲率变化，而主体10安装在该管口上。因此，当主体10的端部13被插入到管口1中，并且主体10被运动到管口1中时，安装到圆筒部分11的外周表面上的吸振材料11a的外周表面开始与管口1的内周表面紧密接触。当主体10在该状态下被进一步推入到管口1中时，主体10通过吸振材料11a的变形由摩擦力固定到管口1。

在本实施例中，吸振材料11a具有预定的厚度。吸振材料11a的变形量有一定的范围，允许主体10被固定到管口1处的一定的位置范围。这种构造使得可能通过调节主体10被固定到管口1处的位置来调节音调。

性能调节管20具有圆柱形状，它的轴线从一端到另一端先直地延伸，然后弯曲，最后再直地延伸。即，如图1A所示，性能调节管20由大体上互相平行的两个直部分和连接到两个直部分的弯曲（弧形）部分（作为弧形部分的一个例子）构成。

性能调节管20的两端是敞开的，并且如图1B所示（图1B是从主体10的外部看封闭部分12时的图），第一端部20a在消音器的主体10的内部敞开，第二端部20b在消音器的主体10的外部敞开。即，朝向演奏者延伸的凸台12c（作为支撑部分的一个例子）形成在封闭部分12的背面上（即，在主体10的内部）。凸台12c具有平行于圆筒部分11的轴线的圆形圆柱孔（作为通孔的一个例子），并且该孔延伸通过封闭部分12的前和后面（即，主体10的外和内面）。孔的内径稍微大于性能调节管20的外径，允许性能调节管20通过将性能调节管20的第二端部20b插入到该孔中被固定到封闭部分12。当性能调节管20的第二端部20b被插入到凸台12c中时，第二端部20b敞开到主体10的外部。

因为性能调节管20以半圆形状弯曲在第一端部20a和第二端部20b之间，所以在性能调节管20的第二端部20b被安装在凸台12c中的状态下，性能调节管20的第一端部20a沿着与第二端部20b相同的方向敞开。即，如图1A和1B所示，第一端部20a沿着从圆筒部分11的端部13到封闭部分12指向的方向敞开。虽然性能调节管20具有称作大体上U形的形状，其由直部分和弯曲部分构造成，但是，包括第二端部20b的直部分（作为第二直部分的一个例子）比包括第一端部20a的直部分（作为第一直部分的一个例子）长。因此，第一端部20a和封闭部分12分隔开，以使第一端部20a靠近并且朝向封闭部分12敞开。即，第一端部20a靠近封闭部分12布置，以沿着与圆筒部分11的轴线的方向重合的第一方向面对封闭部分12。在具有该构造的本实施例中，演奏者的气流被从小号的管供应到主体10中，然后被传送到性能调节管20的第一端部20a，并且最后被从性能调节管20的第二端部20b排放到主体10的外部。注意到，性能调节管20的两个直部分的每一个被设置成沿着大体上平行于圆筒部分11的轴线的方向延伸。

在本实施例中，性能调节管20的长度和曲率被调节成使得在第一端部20a和封闭部分12的内壁之间的距离L小于4.25mm。即，因为封闭部分12用作声波的反射表面，所以，在其中第一端部20a和封闭部分12的内壁之间的距离L的两倍等于半波长的奇数倍或者波长的整数倍的声波的情况下，在行进到封闭部分12的行波和从封闭部分12反射的反射波之间引起衰减或者谐振。因此，当与具有其他波长的声波比较时，频繁地出现波谷和波峰。在其中在行进到封闭部分12的行波和从封闭部分12反射的反射波之间引起衰减或者谐振的状况中，获得最短距离L的状况是下面的方程式的状况：2×L=波长/2。因此，使用方程“频率=声速/波长”将距离L转换为频率f得得到以下方程：f=v/(4L)，其中v是声速。因此，假定声速是340m/s，则对应于4.25mm的距离L的频率是20000Hz(=340/(4×(4.25/1000)))。因此，4.25mm的距离L是在可听区域中的上极限频率中引起衰减或者谐振的长度。在本实施例中，在第一端部20a和封闭部分12的内壁之间的距离L小于4.25mm，由此防止了在可听区域内的声波中出现波谷和波峰。

在第一端部20a和封闭部分12的内壁之间的距离L小于4.25mm的情况下，在可听区域内的声波中不出现波谷和波峰。但是如果距离L被制作得过短，则在演奏者的气流被吹进性能调节管20中时产生阻力。因此，距离L被设置成使得演奏者在演奏时不会感觉到阻力。即，消音器构成为使得形成在第一端部20a和封闭部分12之间的用于演奏者气流流动的路径的沿着垂直于演奏者的气流流动的方向的横截面积等于或者大于性能调节管20的沿着垂直于其内圆周的轴线的方向的横截面积。

在本实施例中，假定性能调节管20的外周表面延伸到形成在第一端部20a和封闭部分12之间的空间，并且假定性能调节管20的延伸部分的外周表面的表面积是形成在第一端部20a和封闭部分12之间的用于演奏者气流流动的路径的沿着垂直于演奏者气流流动的方向的横截面积，则消音器被构成为使得该横截面积等于或者大于性能调节管20的沿着垂直于其内圆周的轴线的方向的横截面积。这种构造允许第一端部20a被布置成当演奏者的气流被提供到性能调节管20中时，不会使演奏者感觉到阻力。

（2）性能调节管的长度

当演奏者演奏具有安装到小号上的消音器的小号时，演奏者通过振动存在于吹口和消音器之间的空气来产生声音。在消音器中具有声阻（其为提供声学阻力的材料）的情况下，空气的振动较少地自由产生，使将要在消音器中产生的声波稳定。在本实施例中，性能调节管20被安装在主体10中，并且包括：在主体10的内部敞开的第一端部20a；和在主体10的外部敞开的第二端部20b。因此在本实施例中，当与性能调节管20没有设置在主体10中的情况相比时，可以更加容易地使声波稳定。

性能调节管20的长度越长，可能越容易地降低空气产生振动的自由度。因此，性能调节管20的长度越长，越容易使主体10中产生的声波稳定。在本实施例中，性能调节管20在第一端部20a和第二端部20b之间被弯折或者弯曲。因此，性能调节管20在限定在消音器的主体10内部的有限空间内可以被制作得尽可能长。这种构造导致消音器的更小尺寸，并且在消音器中产生更稳定的声波，提供了通常具有高性能的消音器。

在本实施例中，演奏者从第一端部20a供给气流，并且气流被通过性能调节管20从第二端部20b排出，消除了对封闭部分12具有用于在消音器的主体10的内部和外部之间建立直接连通的孔的需要。在封闭部分12具有用于在消音器的主体10的内部和外部之间建立直接连通的孔，或者性能调节管20不具有足够长度的情况下，封闭部分12较少地用作声波的反射表面。但是，在本实施例中，封闭部分12可靠地用作声波的反射表面，由此容易地使声波稳定。

注意到，在封闭部分12用作声波的反射表面的构造中，在性能调节管20具有较长长度的情况下，封闭部分明显地用作反射表面，由此与消音器具有降低功能的封闭部分的情况相比时，从铜管乐器发出的声音的变化可被降低。因此，在性能调节管20在第一端部20a和第二端部20b之间被弯折或者弯曲的本实施例中，演奏者能够产生这样的声音，其类似于在没有使用消音器的情况下产生的声音。

接下来将参照附图说明由长性能调节管20获得的效果。图2A示出了在每段性能调节管20中关于谐振强度的幅值的频率响应。在图2A中，单点划线表示性能调节管20是具有20mm的长度的直管的情况下的频率响应，并且虚线表示性能调节管20是如图1A所示的具有160mm的长度的弯曲管的情况下的频率响应。注意到，实线表示消音器没有被安装到管口1上的情况下谐振强度的振幅的频率响应。因此，由实线表示的呈现谐振强度的幅值的波峰的频率响应部分对应于在没有使用消音器的状态下从小号发出的正常声音。

在图2A示出的所有频率范围内，与长度为20mm的性能调节管20中不使用消音器的情况相比较，谐振强度的波峰显现在更靠近长度为160mm的性能调节管20中没有使用消音器的情况下谐振强度的波峰频率的频率处比在长度为20mm的性能调节管20中的频率更加接近。因此，较长的性能调节管20可产生更接近由没有使用消音器的小号产生的声音音调的声音。

图2B是图2A中靠近波峰强度的范围（即，从84至92的谐振强度的范围）的放大视图。如图2B所示，当长度为20mm的性能调节管20和长度为160mm的性能调节管20互相比较时，在图2B示出的所有的频率范围内，在长度为160mm的性能调节管20中比在长度为20mm的性能调节管20中在波峰处的谐振强度更大。因此，长度为160mm的性能调节管20比长度为20mm的性能调节管20能容易地产生谐振声音。即，在更长的性能调节管的情况下，演奏者能够更容易地使声波稳定。

如上所述，性能调节管优选地被制作得尽可能长，以防止音调的改变，并且使声波稳定。但是，在本实施例中，从另一角度为性能调节管的长度设置了上极限。即，在本实施例中，性能调节管20的长度被确定为比在小号的实际范围内的最高音符的半波长更短。这种构造在小号的实际声音中不会引起谐振。注意到，术语“实际声音”意味着实际的音阶，并且实际的音阶意味着基本能够被包括管口1的乐器产生的声音的音调。

图3示出了在每段性能调节管20的长度上关于谐振强度的幅值的频率响应。在图3中，虚线表示性能调节管20是图1A所示的长度为185mm的弯曲管的情况下的频率响应，并且实线表示性能调节管20是图1A所示的长度为160mm的弯曲管的情况下的频率响应。如图3所示，在小号的正常实际范围内的920Hz的最高音符中，波峰处的谐振强度在长度为185mm的性能调节管20中比在长度为160mm的性能调节管20中更小。

可能考虑到，如上所述的波峰处的谐振强度小的原因在于，演奏者在演奏小号的过程中给予空气的能量在性能调节管20中被消耗用于谐振，导致了用于产生原始的演奏声音的能量损失。即，在声波的波长的一半等于性能调节管20的长度的情况下，认为用于产生原始演奏声音的能量有所损失。此时，假定在小号的实际范围（即，实际音阶）中的最高音符是大约920Hz，并且声速是340m/s，那么实际范围中的最高音符的波长的一半是大约185mm（185≒（340/920/2）×1000）。因此，由于能量损失，长度为185mm的性能调节管20比长度为160mm的性能调节管20在约920Hz的波峰处的谐振强度小。因此，通过使性能调节管20的长度小于185mm（例如，如图3所示的160mm），可能提供可舒适地演奏的没有能量损失的消音器。

（3）变型

在本发明中，可能采用其他构造，只要弯曲的性能调节管被安装在消音器的主体上。例如，性能调节管的形状以及它的弯曲方向不局限于图1A示出的那些。

图4A和4B示出了一种变型，其中性能调节管沿着封闭部分的圆周形成。图4A是沿着小号的轴线截取的消音器的剖视图，图4B是从封闭部分侧看消音器时的消音器的视图。注意到，与图1A和1B中示出的上述实施例中使用的相同的附图标记被用于标示该变型的对应的元件，并且也免除其说明。在本实施例中，性能调节管200沿着形状为碗状的封闭部分12的圆周形成。即，性能调节管200沿着封闭部分12的圆周形成在封闭部分12的内侧上，具体地，具有平行于碗状部分的圆周轴线的圆柱状构件被连接到封闭部分12的圆周。

性能调节管200具有：在主体10的内部敞开的开口200a；和在主体10的外部敞开的开口200b。因此，在本实施例中，演奏者的气流被供给到主体10中，然后被从开口200a传送进入性能调节管200中，并且最后被通过性能调节管200从开口200b排出到主体10的外部。因为性能调节管200沿着封闭部分12的圆周形成，所以具有相对长的长度的性能调节管200可以被布置在主体10内部的有限空间内。

虽然在图1A中安装了音调调节器31，但是具有与图1A示出的音调调节器31不同的尺寸和形状的音调调节器31可以被安装到主体10上，并且如图5所示，消音器可以构造成为不使用音调调节器31。另外，虽然在上述实施例中，性能调节管20由设置在封闭部分20上的凸台12c支撑，但是性能调节管20可以被设置在主体10上的不同于封闭部分12的支撑部分来支撑。

从消音器输出的声音可以各种方法来调节，用于吸收在特定频率范围内的声波的声学材料（即，吸声材料）可以被安装在封闭部分12的内侧上。例如，如图7A-7C所示，用于吸收在铜管乐器中使用的范围内的中间范围或者高范围内的声波的声学材料（即，吸声材料）41可以被安装在封闭部分12的内侧上，或者安装在性能调节管20的外周表面的位于靠近第一端部20a的部分上，由此在中间范围和高范围内的声音的相对较少量的分量进入到性能调节管20中，导致更柔和的声音。

这种消音器还可以进一步被构造成使得在由消音器进行消音的过程中由麦克风收集声音，并且特定的人，例如演奏者能够听到该收集的声音。图6是示出了麦克风可以被安装在消音器上的构造的一个例子的视图。注意到，与图1A中示出的实施例中使用的相同的附图标记被用来标示图6中示出的该实施例的对应元件，并且免除其说明。在图6示出的构造中，杆32通过音调调节器31的端部31c延伸，并且麦克风320a被附接到杆32的端部。端子120a被安装在封闭部分12的中心上，并且信号线320b被连接到麦克风320a和端子120a。在具有这种构造的消音器被安装在铜管乐器的管口上的状态下，当输出信号线（例如放大器）被连接到端子120a时，在将由铜管乐器产生的声音消音时，演奏的声音可通过例如放大器被转变成具有期望音量的声音，并且特定的人能够听到该声音。注意到，麦克风320a被附接的位置不局限于杆32的端部，并且麦克风320a可以被布置在任何位置处，只要麦克风320a能够检测到消音器中演奏的声音。麦克风320a的输出信号不一定通过有线通讯被传输到例如放大器，并且可以通过无线通讯被传输。另外，虽然在上述实施例中消音器被应用到铜管乐器中，但是消音器可以应用到木管乐器中。

Claims (13)

1.一种消音器，包括：

主体，包括圆筒部分，其外周表面被安装在管乐器的管口的内周表面上，和封闭部分，其配置为封闭所述圆筒部分的相对的端部的一个端部；和

管，包括在所述主体的内部敞开的第一端部，和在所述主体的外部敞开的第二端部，

其中，所述管的第一端部布置在所述封闭部分的附近，并且

其中，所述管在所述第一端部和第二端部之间弯曲。

2.根据权利要求1所述的消音器，其中，所述圆筒部分被安装在所述管口的内周表面上，使得所述圆筒部分的外周表面被保持与所述管口的内周表面接触。

3.根据权利要求1所述的消音器，其中，所述管的第一端部被布置成沿着与所述圆筒部分的轴线的方向重合的第一方向面对所述封闭部分。

4.根据权利要求1所述的消音器，

其中，开口形成在所述圆筒部分的相对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开口沿着从所述圆筒部分的另一端部到所述一个端部指向的方向敞开。

5.根据权利要求1所述的消音器，其中，所述管的第二端部被形成在所述圆筒部分中的支撑部分支撑，并且通过形成在所述封闭部分中的通孔敞开到主体的外部。

6.根据权利要求1所述的消音器，其中，所述管具有大体上U形的形状。

7.根据权利要求1所述的消音器，其中，所述管包括从所述第一端部直地延伸的第一直部分，从所述第一直部分以弧形形状延伸的弧形部分，和从所述弧形部分直地延伸到所述第二端部的第二直部分。

8.根据权利要求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圆筒部分的轴线的方向安置。

9.根据权利要求1所述的消音器，其中，所述管的长度不同于管乐器的每个实际音阶的半波长。

10.根据权利要求1所述的消音器，其中，所述管的长度小于在管乐器的实际音阶中的最高音符的半波长。

11.根据权利要求1所述的消音器，其中，在所述管的第一端部和所述封闭端之间的沿着所述圆筒部分的轴线的方向的距离小于17mm。

12.根据权利要求1所述的消音器，

其中，所述主体包括端子，并且

其中，从麦克风延伸的信号线被连接到所述端子。

13.根据权利要求1所述的消音器，进一步包括声学材料，所述声学材料设置在所述主体的封闭部分和所述管之一上。