JP2643009B2 - Arc sound generation method and apparatus - Google Patents
Arc sound generation method and apparatusInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アーク発音装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an arc sound generating device.
アーク柱を振動させ、それによって生ずる可聴音波，
超音波及びアーク光を情報伝達に利用する特開平２−25
4100号のアーク発音装置においては、アークを発生させ
るためのタングステン系電極に対して平板状の銅片を対
極とする構成となっている。Oscillating the arc column, resulting in audible sound waves,
Japanese Patent Laid-Open No. 2-25 which utilizes ultrasonic waves and arc light for information transmission
The arc sound generator of No. 4100 has a configuration in which a flat copper piece is used as a counter electrode for a tungsten-based electrode for generating an arc.
しかしながら、このような電極同士を相対して配設
し、その間隙にアークを発生させる方式の場合、次のよ
うな不具合がある。However, in the case of a method in which such electrodes are disposed opposite to each other and an arc is generated in the gap, there are the following problems.
（１） 電極間を包囲する包囲ガスの流れが風等によっ
て乱されたり、希釈されたりするので、電極の保護作用
が薄れ、ついには電極の消耗を来す。(1) Since the flow of the surrounding gas surrounding the electrodes is disturbed or diluted by wind or the like, the protective action of the electrodes is weakened, and eventually the electrodes are consumed.
（２） もちろん、その際、これによって情報伝達の媒
体となる光と音に支障が生ずる。(2) Needless to say, at this time, light and sound serving as a medium for transmitting information are disturbed.
（３） このような対極方式は、電極間距離すなわちア
ーク長さを維持するための支持構造，防風のための遮蔽
治具等の設置を必要とするため、装置が複雑な構造とな
りコンパクト化が困難である。(3) Such a counter electrode system requires a support structure for maintaining the distance between the electrodes, that is, the arc length, and installation of a shielding jig for wind protection, etc., so that the device has a complicated structure and is compact. Have difficulty.
本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、
電極を風から保護できるとともに、風の影響を受けるこ
となく音と光による情報伝達が維持でき、かつ装置もコ
ンパクトで安全な構造のものとすることができるアーク
発音装置を提供することを目的とする。The present invention has been proposed in view of such circumstances,
An object of the present invention is to provide an arc sound generating device capable of protecting electrodes from wind, maintaining information transmission by sound and light without being affected by wind, and having a compact and safe structure. I do.
このような目的を達成するために、本発明は、軸線上
のアーク発生電極と、上記アーク発生電極に対向する電
極を形成するアークノズルと、アーク炎を包囲する包囲
ガスを放出する上記アークノズルの中心の噴出口の周り
のガスノズルと、上記アーク発生電極とアークノズルと
の間に供給される不活性ガスとからなり、アーク炎を発
生させて上記噴出口から噴出させるアーク炎トーチと、
上記アーク発生電極とアークノズルとの間に接続された
直流電源と、上記直流電源に接続されアーク電流を変調
し上記アーク炎を振動させて可聴音波，超音波を生じさ
せる音声信号発声器と、上記包囲ガスに光色反応剤を混
入させ上記アーク炎により上記光色反応剤を炎色発光さ
せる手段とを具え、上記音波が上記包囲ガスを介して増
幅伝播する再生音を情報手段に供することを特徴とす
る。In order to achieve such an object, the present invention provides an arc generating electrode on an axis, an arc nozzle forming an electrode opposed to the arc generating electrode, and the arc nozzle discharging an surrounding gas surrounding an arc flame. An arc flame torch, which comprises a gas nozzle around a central ejection port of the center and an inert gas supplied between the arc generating electrode and the arc nozzle, generates an arc flame and ejects the gas from the ejection port,
A DC power supply connected between the arc generating electrode and the arc nozzle, an audio signal loudspeaker connected to the DC power supply for modulating an arc current and vibrating the arc flame to generate audible sound waves and ultrasonic waves; Means for mixing the light-color reactant into the surrounding gas to cause the light-color reactant to emit flame light by the arc flame, and to provide information means with reproduced sound in which the sound wave is amplified and propagated through the surrounding gas. It is characterized by.
本発明アーク発音装置においては、アーク発生電極と
これに対向する電極を形成するノズルを有するアーク炎
トーチの内部に不活性ガスを供給し、両極間にアークを
発生させると、不活性ガスはアークによって電離し、プ
ラズマゼットのアーク炎となってノズル先端から噴出す
る。アークを維持するアーク電流を音声などの電気信号
によって変調すると、ノズル先端から噴出するアーク炎
は電気信号の周波数に応じて膨張・収縮運動し、それに
よりアーク炎周辺の気体が振動し、入力された音声を再
生する。In the arc sound generating device of the present invention, when an inert gas is supplied to an inside of an arc flame torch having a nozzle forming an arc generating electrode and an electrode facing the arc generating electrode and an arc is generated between both electrodes, the inert gas becomes an arc. As a result, it is ionized and becomes an arc flame of the plasma jet, which is ejected from the tip of the nozzle. When the arc current that maintains the arc is modulated by an electric signal such as a voice, the arc flame ejected from the nozzle tip expands and contracts according to the frequency of the electric signal, whereby the gas around the arc flame vibrates and is input. Play the sound that was played.
そこでアーク炎の周りに包囲ガスを流すと、アーク炎
のみの場合に比べ再生音の音圧や音質が向上する。また
包囲ガスに光色反応剤を混入すると、アーク炎によって
光色反応が起こり、音色された炎のディスプレイ効果が
増大する。Therefore, when the surrounding gas is caused to flow around the arc flame, the sound pressure and the sound quality of the reproduced sound are improved as compared with the case where only the arc flame is used. When a light color reactant is mixed into the surrounding gas, a light color reaction occurs due to the arc flame, and the display effect of the toned flame is increased.
本発明アーク発音装置の一実施例を図面について説明
すると、第１図はアーク発音装置の模式図、第２図はア
ーク電流とアーク炎の関係の説明図、第３図は周波数と
音圧の関係の線図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an arc sound generating device, FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between arc current and arc flame, and FIG. 3 is a diagram of frequency and sound pressure. It is a diagram of a relationship.
第１図において、アーク炎トーチ１は壁に空腔を有す
る内筒２と外筒３との同軸２重円筒状を呈し、内筒２の
先端にその中心にアーク炎噴出口４を持つ銅製のアーク
ノズル５が形成されるとともに、内筒２の軸線上にタン
グステン系電極６が挿入され絶縁体７を介して内筒基部
に固定されており、外筒３の先端には上記アーク炎噴出
口４の外側位置に若干大きめのガス噴出口８を持つガス
ノズル９が形成されている。In FIG. 1, an arc flame torch 1 has a coaxial double cylinder shape of an inner cylinder 2 and an outer cylinder 3 having a cavity in a wall, and has an arc flame outlet 4 at the center of the tip of the inner cylinder 2 at the center thereof. Is formed, and a tungsten-based electrode 6 is inserted on the axis of the inner cylinder 2 and is fixed to the base of the inner cylinder via an insulator 7. A gas nozzle 9 having a slightly larger gas ejection port 8 is formed outside the outlet 4.
また内筒２の基部寄りには、内部へアーク炎発生材と
なるアルゴンガスなどの不活性ガス10aを送給するガス
管10が接続されるとともに、壁の空腔へ冷却水11aを送
給する冷却水管11が接続されており、外筒３の基部に
は、増幅再生音発生材となるヘリウムガスなどの１種又
は数種の混合ガス、更には音，光のディスプレイ効果を
高めるNaCO3などの光色反応剤を混入したガスなどの包
囲ガス12aを送給するガス管12が接続されている。A gas pipe 10 for supplying an inert gas 10a such as an argon gas serving as an arc flame generating material to the inside is connected to the base of the inner cylinder 2, and a cooling water 11a is supplied to a cavity in the wall. A cooling water pipe 11 is connected. At the base of the outer cylinder 3, one or several kinds of mixed gas such as helium gas serving as an amplified / reproduced sound generating material, and NaCO 3 for enhancing a sound and light display effect. A gas pipe 12 for supplying an ambient gas 12a, such as a gas mixed with a light-colored reactant, is connected.
更に内筒２とタングステン系電極６とは、アークを発
生させるアークスターターである高周波発生器13を介し
て、直流電源14の陽極に前者が、陰極に後者がそれぞれ
接続されており、また直流電源14には、音声情報を有す
るカセットテープなどの音声信号発生器15が接続されて
いる。Further, the inner cylinder 2 and the tungsten-based electrode 6 are connected to an anode of a DC power supply 14 and a cathode of the DC power supply 14, respectively, via a high-frequency generator 13 which is an arc starter for generating an arc. An audio signal generator 15 such as a cassette tape having audio information is connected to 14.
このような装置において、陰極となるタングステン系
電極６と陽極となるアークノズル５を内部に有するアー
ク炎トーチ１に、不活性ガス10aを供給し、両極6,5間に
アークを発生させると、不活性ガス10aはアークによっ
て電離し、プラズマゼットのアーク炎16となってアーク
ノズル５先端のアーク炎噴出口４から噴出する。In such an apparatus, when an inert gas 10a is supplied to an arc flame torch 1 having a tungsten-based electrode 6 serving as a cathode and an arc nozzle 5 serving as an anode therein, an arc is generated between the electrodes 6,5. The inert gas 10a is ionized by the arc and becomes an arc flame 16 of the plasma jet, and is ejected from the arc flame outlet 4 at the tip of the arc nozzle 5.
しかして、アークを維持するアーク電流を、音声信号
発信器15から出る音声などの電気信号によって変調する
と、アーク炎トーチ１先端から噴出するアーク炎16は電
気信号の周波数に応じて膨張・収縮運動し、この運動に
よってアーク炎16周辺の気体が振動し、入力された音声
を再生する。When the arc current for maintaining the arc is modulated by an electric signal such as a sound emitted from the sound signal transmitter 15, the arc flame 16 ejected from the tip of the arc flame torch 1 expands and contracts in accordance with the frequency of the electric signal. Then, the gas around the arc flame 16 vibrates due to this motion, and the input voice is reproduced.
そこで、アーク炎噴出口４の周りのガス噴出口８か
ら、質量が小さくかつ音速が大きいヘリウムガスなどの
包囲ガス12aを流すと、音楽などのように情報量が多い
音声信号に対する忠実度は上がり、アーク炎16のみの場
合に比べ再生音の音圧や音質が向上する。また包囲ガス
12aにNaCO3などの炎色反応剤を混入させると、アーク炎
16によって炎色反応が起こり、着色された炎のディスプ
レイ効果が増大する。Therefore, when the surrounding gas 12a such as helium gas having a small mass and a high sound velocity flows from the gas outlet 8 around the arc flame outlet 4, the fidelity to an audio signal having a large amount of information such as music is increased. Thus, the sound pressure and sound quality of the reproduced sound are improved as compared with the case where only the arc flame 16 is used. Also surrounding gas
When a flame-colored reactant such as NaCO 3 is mixed into 12a, an arc flame
16 causes a flame reaction, which enhances the display effect of the colored flame.
なお、アーク電流の変調とアーク炎16との関係を第２
図について具体的に説明すると、図中のグラフは、音声
信号によってアーク電流を変調したときのアーク電流
（Ｉ）の変化の一例を時間経過（横軸）とアーク電流
（縦軸）の関係で示したものである。The relationship between the modulation of the arc current and the arc flame 16 is described in the second section.
The graph in the figure shows an example of a change in the arc current (I) when the arc current is modulated by a voice signal in the relationship between the passage of time (horizontal axis) and the arc current (vertical axis). It is shown.
ここで、16A,16B,16Cはアーク電流の値に応じたアー
ク炎16の大きさを示したもので、16Aは音声信号が入力
される前の一定電流が負荷された状態におけるアーク炎
の状態、16Bは音声信号による変調が行われている最中
のアーク電流が下がった状態で、アーク炎は極端に小さ
くなっている。また16Cは音声信号による変調が行われ
ている最中のアーク電流が上がった状態で、アーク炎は
大きく噴出されている。Here, 16A, 16B, and 16C show the size of the arc flame 16 according to the value of the arc current, and 16A shows the state of the arc flame when a constant current is loaded before an audio signal is input. , 16B show a state where the arc current during the modulation by the audio signal is reduced, and the arc flame is extremely small. 16C shows a state in which the arc current is increased during the modulation by the audio signal, and a large arc flame is ejected.
次にアーク炎16による再生音の周波数特性を第３図に
ついて具体的に説明すると、同図は包囲ガスにアルゴン
ガスとヘリウムガスとを別々に用いた場合の周波数特性
を、包囲ガスが有る場合と無い場合につき示したもので
ある。Next, the frequency characteristics of the sound reproduced by the arc flame 16 will be described in detail with reference to FIG. 3. FIG. 3 shows the frequency characteristics when the argon gas and the helium gas are separately used as the surrounding gas. And the case without it.
すなわち、図中に示したアーク条件のもと、アーク炎
トーチの中心軸から50cmの位置に音圧測定用マイクロホ
ンを設置し、音声信号発信器の代わりに発信周波数が切
換えられる正弦波音波発信器を接続して、周波数50ヘル
ツ,100ヘルツ,200ヘルツ,500ヘルツ,1キロヘルツ,2キロ
ヘルツ,5キロヘルツ,10キロヘルツ及び20キロヘルツの
順に切換えて、アーク炎が発する音の音圧を測定した結
果、５キロヘルツ以下では、包囲ガスの存在が再生音発
生に有効であることが判った。That is, under the arc conditions shown in the figure, a microphone for measuring sound pressure is installed at a position 50 cm from the center axis of the arc flame torch, and a sine wave sound wave transmitter whose transmission frequency is switched instead of the sound signal transmitter The frequency was switched to 50 Hz, 100 Hz, 200 Hz, 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 5 kHz, 10 kHz and 20 kHz, and the sound pressure of the sound emitted by the arc flame was measured. Below 5 kHz, the presence of ambient gas was found to be effective in generating reproduced sound.
かくして、本発明装置によれば、アーク炎噴出口４を
有する銅製アークノズル５と同ノズル５の軸線上に配し
たタングステン系電極６とを電気絶縁的に連結固定する
とともに、アークノズル５内に不活性ガス10aを供給
し、その外側のガスノズル９に包囲ガス12aを供給する
アーク炎トーチ１を用いて、アーク炎16を発生させるこ
とにより、風の影響を受けることなく、音と光による情
報伝達が維持できる。またこのアーク炎トーチ１は構造
が簡単で、ディスプレイ装置としてコンパクト化が可能
である。Thus, according to the apparatus of the present invention, the copper arc nozzle 5 having the arc flame outlet 4 and the tungsten-based electrode 6 arranged on the axis of the nozzle 5 are electrically connected and fixed in an electrically insulating manner. An arc flame 16 is generated by using an arc flame torch 1 which supplies an inert gas 10a and supplies a surrounding gas 12a to a gas nozzle 9 outside the inert gas 10a, so that sound and light information can be obtained without being affected by wind. Communication can be maintained. The arc flame torch 1 has a simple structure and can be made compact as a display device.
更にアーク炎トーチ１先端から噴出するアーク炎16
は、音声などの制御信号により大きく脈動しかつ周りの
包囲ガス12aによって可聴音波の周波数特性が改善さ
れ、その包囲ガス12aに炎色反応剤を混ぜて流すと炎色
反応により着色光の変化を楽しむことができる。In addition, arc flame 16 erupting from the tip of arc flame torch 1
Is greatly pulsated by a control signal such as a voice and the surrounding gas 12a improves the frequency characteristics of the audible sound wave. You can enjoy.
要するに本発明によれば、軸線上のアーク発生電極
と、上記アーク発生電極に対向する電極を形成するアー
クノズルと、アーク炎を包囲する包囲ガスを放出する上
記アークノズルの中心の噴出口の周りのガスノズルと、
上記アーク発生電極とアークノズルとの間に供給される
不活性ガスとからなり、アーク炎を発生させて上記噴出
口から噴出させるアーク炎トーチと、上記アーク発生電
極とアークノズルとの間に接続された直流電源と、上記
直流電源に接続されアーク電流を変調し上記アーク炎を
振動させて可聴音波，超音波を生じさせる音声信号発声
器と、上記包囲ガスに光色反応剤を混入させ上記アーク
炎により上記光色反応剤を炎色発光させる手段とを具
え、上記音波が上記包囲ガスを介して増幅伝播する再生
音を情報手段に供することにより、電極を風から保護で
きるとともに、風の影響を受けることなく音と光による
情報伝達が維持でき、かつ装置もコンパクトで安全な構
造のものとすることができるアーク発音装置を得るか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。In short, according to the present invention, around the arc generating electrode on the axis, the arc nozzle forming the electrode facing the arc generating electrode, and the center nozzle of the arc nozzle discharging the surrounding gas surrounding the arc flame Gas nozzle and
An arc flame torch, comprising an inert gas supplied between the arc generating electrode and the arc nozzle, for generating an arc flame and jetting from the jet port, and connected between the arc generating electrode and the arc nozzle. A DC power supply, a voice signal loudspeaker connected to the DC power supply, modulating an arc current and oscillating the arc flame to generate an audible sound and an ultrasonic wave, and a light color reactant mixed in the surrounding gas. Means for causing the light-colored reactant to emit flame light by an arc flame, and by providing a reproduced sound in which the sound wave is amplified and propagated through the surrounding gas to the information means, the electrodes can be protected from wind, and The present invention provides an industrially-produced arc sound generating device that can maintain information transmission by sound and light without being affected and that can have a compact and safe structure. Te is useful to investors.
第１図は本発明アーク発音装置の一実施例における実施
装置の模式図である。第２図はアーク電流とアーク炎の
関係の説明図、第３図は周波数と音圧の関係の線図であ
る。 １……アーク炎トーチ、２……内筒、３……外筒、４…
…アーク炎噴出口、５……アークノズル、６……タング
ステン系電極、７……絶縁体、８……ガス噴出口、９…
…ガスノズル、10……ガス管、10a……不活性ガス、11
……冷却水管、11a……冷却水、12……ガス管、12a……
包囲ガス、13……高周波発生器、14……直流電源、15…
…音声信号発生器、16……アーク炎FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of an arc sound generating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of the relationship between arc current and arc flame, and FIG. 3 is a diagram of the relationship between frequency and sound pressure. 1 ... arc flame torch, 2 ... inner cylinder, 3 ... outer cylinder, 4 ...
... Arc flame outlet, 5 ... Arc nozzle, 6 ... Tungsten electrode, 7 ... Insulator, 8 ... Gas outlet, 9 ...
... gas nozzle, 10 ... gas pipe, 10a ... ... inert gas, 11
…… Cooling water pipe, 11a …… Cooling water, 12 …… Gas pipe, 12a ……
Surrounding gas, 13 ... High frequency generator, 14 ... DC power supply, 15 ...
… Sound signal generator, 16 …… Arc flame
フロントページの続き (72)発明者 今川 敏夫 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 朝永 日出洋 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 (56)参考文献 特開 平１−254100（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−143776（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−74908（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−224877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−79200（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−92755（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−124077（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭46−13068（ＪＰ，Ｂ１)Continued on the front page (72) Inventor Toshio Imagawa 1-1, Akunoura-cho, Nagasaki-shi, Nagasaki Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Inside Nagasaki Shipyard (72) Inventor Hidehiro Tomonaga 1-1, Akunoura-cho, Nagasaki-shi, Nagasaki Mitsubishi Heavy Industries (56) References JP-A-1-254100 (JP, A) JP-A-1-143776 (JP, A) JP-A-49-74908 (JP, A) JP-A-63-224877 (JP JP, A) JP-A-49-79200 (JP, A) JP-A-50-92755 (JP, U) JP-A-61-224077 (JP, U) JP-B-46-13068 (JP, B1)
Claims (1)
生電極に対向する電極を形成するアークノズルと、アー
ク炎を包囲する包囲ガスを放出する上記アークノズルの
中心の噴出口の周りのガスノズルと、上記アーク発生電
極とアークノズルとの間に供給される不活性ガスとから
なり、アーク炎を発生させて上記噴出口から噴出させる
アーク炎トーチと、上記アーク発生電極とアークノズル
との間に接続された直流電源と、上記直流電源に接続さ
れアーク電流を変調し上記アーク炎を振動させて可聴音
波，超音波を生じさせる音声信号発声器と、上記包囲ガ
スに光色反応剤を混入させ上記アーク炎により上記光色
反応剤を炎色発光させる手段とを具え、上記音波が上記
包囲ガスを介して増幅伝播する再生音を情報手段に供す
ることを特徴とするアーク音発声装置。1. An arc generating electrode on an axis, an arc nozzle forming an electrode facing the arc generating electrode, and a gas nozzle around a central jet of the arc nozzle for discharging a surrounding gas surrounding an arc flame. And an inert gas supplied between the arc generating electrode and the arc nozzle. An arc flame torch for generating an arc flame and ejecting from the jet port, and between the arc generating electrode and the arc nozzle. A DC power supply connected to the DC power supply, an audio signal loudspeaker connected to the DC power supply for modulating an arc current and causing the arc flame to vibrate to generate audible and ultrasonic waves, and a light color reactant mixed into the surrounding gas. Means for causing the light-color reactant to emit flame light by the arc flame, and providing the reproduced sound in which the sound wave is amplified and propagated through the surrounding gas to the information means. Arc sound vocal apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2132011A JP2643009B2 (en) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Arc sound generation method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH0427300A JPH0427300A (en) | 1992-01-30 |
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (2)
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| JP2670076B2 (en) * | 1988-04-01 | 1997-10-29 | 三菱重工業株式会社 | Information transmission device using arc discharge |
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1990
- 1990-05-22 JP JP2132011A patent/JP2643009B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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