音声の送信（超音波）目次

音声の送信（超音波）
目次
1. 概要..........................................................................................................................2
2. 指向性 ........................................................................................................................5
2.1 超指向性 ...................................................................................................................5
2.2 指向性の例外 ...............................................................................................................7
3. 貫通力 ........................................................................................................................9
4. 音の発信源 ...................................................................................................................10
4.1 「共振を生じうる空洞」以外が発信源の場合 ..................................................................................10
4.2 共振を生じうる空洞が発信源の場合 ..........................................................................................11
5. 圧縮波 .......................................................................................................................13
5.1 圧縮波の発生 ..............................................................................................................13
5.2 発生する圧縮波の大きさ ....................................................................................................13
6. 発生する音 ...................................................................................................................15
6.1 可聴音・不可聴音 ..........................................................................................................15
6.2 極低周波 ..................................................................................................................17
2.6.1 うなり音 ..............................................................................................................18
6.3 かなきり音 ................................................................................................................20
6.4 発生する音の音量 ..........................................................................................................21
7. 外耳道・骨伝導 ...............................................................................................................22
8. 音を聞くことができる者 .......................................................................................................23
8.1 外耳道経由で音声を聞く場合 ................................................................................................23
8.2 骨伝導経由で音声を聞く場合 ................................................................................................23
9. 身体に対する影響 .............................................................................................................26
9.1 類型 ......................................................................................................................26
9.2 五感への作用 ..............................................................................................................26
10. US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G ...................................................28
10.1 the present invention ....................................................................................................28
10.2 amplitude modulation creates a signal having a fundamental frequency 60, an upper sideband 62, and a lower sideband 64 ...29
10.3 a compression wave 36 which is emitted generally omni-directionally from the region of interference ......................31
10.4 direct audible detection
measurement ...................................................................................32
10.5 broadly resonant cavity ..................................................................................................33
10.6 perfect coaxial relationship between the two ultrasonic compression waves ................................................34
10.7 the single transducer 20 functions as the radiating element for both interfering signals .................................35
10.8 alternative configuration ................................................................................................36
1. 概要
「パラメトリック・スピーカーには、大きく分けて２つのタイプが存在する。ひとつは、2 つの超
音波の周波数のずれを用いた方法で、一定の周波数を持つ超音波とAM変調をかけた超音波を同時に
発生させて、超音波の交差する空間に可聴域の音を再生する方法である。2 つの超音波の周波数差
のうねりを聞くことができる。
もうひとつの方法は、超音波にAM変調、DSB変調、SSB変調、FM変調などをかける方法である。約
110dbを超える強力な音圧で変調された超音波を発生させると、空気中を超音波が伝播する際の「非
線形特性」により、可聴音が出現する。「非線形特性」で生じた可聴音は、ひずみが多いのが特徴
である。そのため、製品化されたパラメトリック・スピーカーでは、ひずみを軽減するためにDSPに
よる信号処理を行っているものがある。」
前者のタイプは、
放射された二つの超音波の干渉により（「acoustical heterodyning」）、圧縮波（可聴音・不可聴
音）を発生させる。
二つの超音波の内、情報（可聴音・不可聴音）を一つまたは二つの超音波に変調により結合し、
二つの超音波を放射する。二つの超音波は、任意の地点で結合させることができる。二つの超音波
が結合した地点で、二つの超音波の周波数の差あるいは和の周波数の可聴音・不可聴音が発生する。
例えば、100,000 Hz と 100,900 Hz の超音波が放射されたときには、二つの超音波の結合したと
ころで、周波数の差である 900（100,900 Hz－100,000 Hz） Hz の圧縮波が生じる。
●キャノン特開 H06-161476 から抜粋
※参照非線形音響学・差音
※「間接的」の意味
情報を含んだ圧縮波が、装置から直接放射されているのではない。発射された二つの超音波が結合
して、情報を含んだ一つの圧縮波となる。
参考文献
(1)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「The importance of the first embodiment is that it teaches the concept of generating a new
sonic or subsonic wave train as a result of the interference between two ultrasonic wave
trains in accordance with the principles of acoustical heterodyning.」の記述
●訳
「「acoustical heterodyning」により、二つの超音波の干渉の結果、可聴音・不可聴音を発生させ
る」
(2)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「superimposing intelligence on an ultrasonic carrier wave and retrieving the intelligence
as the indirectly generated compression wave,」の記述
●訳
「情報を一つの超音波に含めることによって、情報を含んだ圧縮波を、間接的に発生させることが
できる」
(3)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「In acoustical heterodyning, the new waves equalling the sum and difference of the
fundamental waves are observed to occur when at least two ultrasonic compression waves
interact or interfere in air. Presently, acoustical heterodyning has only been observed when
both fundamental waves are ultrasonic, thus generally above 20 KHz.
」の記述
●訳
「「acoustical heterodyning」において、少なくとも二つの超音波が相互に作用するか干渉するこ
とによって、二つの超音波の合計または差と同じ周波数の新しい圧縮波が生じる」
(4)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「Assume the existence of a first ultrasonic frequency wave train (first fundamental wave)
30 of 100,000 Hz. Assume a second ultrasonic wave train (second fundamental wave) 34 occurs
at 100,900 Hz. An audible tone of 900 Hz is heard as the result of the first and the second
ultrasonic wave trains interacting when one or both are of sufficient amplitude. The
frequency subtraction caused by the acoustical heterodyning effect results in a 900 Hz
frequency tone being generated and heard as a new compression wave from a region of
interference.」
●訳
「仮に、100,000 Hz と 100,900 Hz の超音波が放射されたときには、900 Hz の圧縮波が生じる」
(5)「United States Patent 6,052,336 Lowrey, III April 18, 2000
Apparatus and method of broadcasting audible sound using ultrasonic sound as a carrier」
「It is important, and in fact one of the critical physical principles in this invention,
that an audible combination tone can be heard even when the two original tones are ultrasonic
so that their frequencies lie above 20,000 Hz, the upper limit of audibility. In this case,
the combination tone corresponds to the difference of the two original frequencies and is
audible if it lies in the 20-20,000 Hz range of audibility.」
●訳
(6)「United States Patent 6,052,336 Lowrey, III April 18, 2000
Apparatus and method of broadcasting audible sound using ultrasonic sound as a carrier」
「In summary, a non-linearity of the ear exists giving rise to a quadratic term in the ear's
response. This effect occurs both when the original sounds are audible, or ultrasonic.
If the two ultrasonic tones of different frequencies were beamed at an individual, or a crowd,
the difference frequency would be heard, assuming that it lies in the audible range. 」
●訳
「耳の非線形性は、耳の反応に「quadratic term」を生じさせる点に存在する。オリジナルの音声
が可聴音か超音波のいずれの場合にも、この効果はある。異なる周波数の二つの超音波が個人や群
衆に放射されたときには、二つの超音波の周波数の差である周波数が可聴域の周波数帯域である場
合には、二つの超音波の周波数の差である周波数の音が聞こえる。」
2. 指向性
2.1 超指向性
指向性が強く、外耳道にピンポイントで放射することができる指向性を有する。
参考文献
(1)INNER VOICE, TARGET TRACKING, AND BEHAVIORAL INFLUENCE TECHNOLOGIES
「THE NORRIS PATENT # 5889870 “ACOUSTIC HETERODYNE DEVICE AND METHOD” PRODUCES SOUND PARTICULARLY WITHIN
CAVITIES SUCH AS THE EAR CANAL. [29] AN INDIVIDUAL READILY UNDERSTANDS COMMUNICATION ACROSS A NOISY CROWED ROOM
WITHOUT NEARBY DISCERNMENT. SOUND CAN ALSO BE PRODUCED FROM MID-AIR OR AS REFLECTING FROM SURFACES.」の記述
●訳
「特定の人間にのみ、耳の内部などの頭蓋骨の内部に、音声を発生させることができる。その人間
は、その音声を、人がたくさんいる騒がしいところでも、その音声を聞くことができ、かつ、その
人間以外の周りの人間は、その音声の送信に気づくことはない」
(2)US Patent 5889870 – Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「generating an approximate point-source of sound that is phase coherent over the entire
audio spectrum,」の記述
●訳
「正確にピンポイントで音声を放射する技術は、他の音声の送信技術を超えた段階となっている」
(3)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「It is therefore possible to aim a transducer 20 across a noisy or crowded room and direct
audible messages only into an ear of an intended listener. Those around the listener would
be unaware of the audible communication because of the non-reflective character of the ear
and the narrow beam width of the ultrasonic waves.」の記述
●訳
「騒がしい部屋や人が多くいる部屋の中でも、意図した人間の耳に対してのみ、直接、音声の送信
をすることができる」「意図した人間の周りの人間は、音声の送信に気づかない。これは、人間の
外耳道が圧縮波を反射する性質を有していないからである」
(4) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「A leader could be singled out by using highly focused beams projected from one projector
system 60, that target only the head region of a single person.」の記述
●訳
「一人の人間のみに聞かせることができる」
(5) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「 (2) Directivity: The diffraction angle of a reflector or lens in a projector is proportional
to the wavelength of the sound divided by the diameter of the reflector lens. Since a 30,000
Hz sound wave has a wavelength of 1 cm., parabolic reflectors with diameters of about 1 mtr.
will provide excellent directivity. In addition, the short wavelength will make it possible to
quickly design "beams" that will possess features, such as fairly sharp shadow regions, so that
persons will have a definite perception of the desired effect in the "illuminated" region, but
little in the "shadow".」
●訳
「（略）30000Hz の音の波長は１㎝であり、１メートルのパラボリックレフレクターは優れた指向性を
有する。さらに、波長が短い場合には、「ビーム」の指向性を有し、かなり鋭い放射範囲を有する。こ
のため、人間は、可聴エリアと不可聴エリアを明確に認識することができ、しかも、可聴エリアは非常
に狭い範囲となっている。」
(6)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「A different embodiment of the system provides the advantage of being comprised of only
one ultrasonic direct radiating element. The advantage is not only in the decreased amount
of hardware, but the perfect alignment of the two interfering ultrasonic wave trains because
they are emitted from the same radiating element. In effect, the new sonic or subsonic wave
train appears to be generated directly from the ultrasonic emitter. If it were not for the
inescapable conclusion that the ultrasonic emitter cannot itself generate sonic or subsonic
frequencies, plus the audible evidence that the sound is not emanating directly from the
emitter, one might be deceived.」
(7)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「7) generating an approximate point-source of sound that is phase coherent over the entire
audio spectrum, 」
●訳
「点音源に近い音を放射する。この音は、すべての音のスペクトラムで、位相一貫している」
(8)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「Before moving to other aspects of the invention, it is important to realize that unusual
sound effects are possible with the highly directional ultrasonic transducers 20. It has
been observed that reflecting the at least two ultrasonic wave trains at an object or surface
causes the reflected waves to give an impression of localized source. In other words, the
reflected new compression wave appears to be coming from the object or surface of reflection.」
(9)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「Likewise, bringing the two ultrasonic frequency transducers 20 of FIG. 2 closer together
limits the length of interference and consequently more closely approximates a near
point-source of sound. 」
●訳
「二つの超音波トランスデゥーサーを近づけると、干渉のための距離を制限するため、より点音源
に近いものとなる。」
2.2 指向性の例外
二つの超音波が結合して生じる圧縮波が指向性を有するのに対して、例外として、「Patent
5889870 – Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G」では、「二つの超音波を反
射物に反射させ、反射した二つの超音波が結合した圧縮波は、指向性のない（全方向に反射する）
圧縮波となる」としている。
この場合の圧縮波は、この性質から、その圧縮波が生じている空間の形状に合わせた形で、放射
していく。
※例えば、トンネル内の壁に、二つの超音波が放射され、これにより圧縮波が生じたときには、こ
の圧縮波は、トンネル内全体に拡散ながら、放射していく。従って、トンネル内のどの場所でも、
圧縮波に含まれる情報を聞くことができる。
参考文献
(1)US Patent 5889870 – Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「reflecting the first and second ultrasonic wave trains from said a reflective surface to
generate omni-directional dispersion of audible sound leaving a virtual, localized sound
source at the reflective surface.」の記述
●訳
「二つの超音波を反射物に反射させることによって、実際の音声の発信源から離れたところで、指
向性のない圧縮波を発生させることができる。」
(2)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「A startling consequence of the present invention is the generation of a new
omni-directional compression wave. Specifically, the new compression wave will generally
radiate outward omni-directionally from a region of interference, generally in accordance
with the shape of the region. However, the remarkable control which the present invention
provides over the shape of the region of interference enables a perception of the described
directionality to be manipulated in unexpected ways. 」
「For example, one or two ultrasonic transducers might be aimed at a wall or other object.
The increased amount of interference between two ultrasonic compression waves which will
occur because of the reflection will cause most of the sound to be generated
omni-directionally from near the object being reflected from.
Likewise, bringing the two ultrasonic frequency transducers 20 of FIG. 2 closer together
limits the length of interference and consequently more closely approximates a near
point-source of sound.
Another significant advantage of the present invention is that sound is reproduced from
a relatively massless radiating element. In the region of interference, and consequently
at the location of new compression wave generation, there is no direct radiating element. 」
●訳
「この発明の驚くべき成果は、新しく発生した圧縮波が、全方向に拡散し、指向性を持たないこと
である。」
「この新しい圧縮波は、壁などの物に二つの超音波が反射した後に結合して生じる。この
圧縮波は、この性質から、その圧縮波が生じている空間の形状に合わせた形で、放射していく」
3. 貫通力
周波数・振幅により、「WALL」（壁）などを貫通させることができる。
※トラッキングシステム（超音波）・貫通力を参照
参考文献
(1)INNER VOICE, TARGET TRACKING, AND BEHAVIORAL INFLUENCE TECHNOLOGIES
「Though ultrasound is unnoticed even at high intensity and can pass through walls, a
significant portion of the encoded sound from ultrasound speakers reflects audibly upon
striking hard flat surfaces. 」の記述
●訳
「超音波は、人に気づかれることはない。また複数の壁を貫通する。」
「超音波スピーカーから発射
された、エンコードされた音の一部は、堅くて平らな物の表面にぶつかった後、反射する。」
4. 音の発信源
圧縮波（音）は、任意の場所で発生させることができる。
4.1 「共振を生じうる空洞」以外が発信源の場合
空中で音（圧縮波）を発生させることもできるが（この場合には、空中から音が出ている経験を
することができる）、物の表面に反射させて、あたかもその物から音が出ているようにすることも
できる。
※「共振を生じうる空洞」とは、空洞の片方が開いており、開いている入り口から音を放射した場
合に、空洞内で、音が、空洞内の壁面に反射し、共振が生じうる空洞を言う。
空中・物の表面は、「空洞」となっていないので、「共振を生じうる空洞」とはいえない。
参考文献
(1)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「Another aspect of the invention is the indirect generation of new compression waves without
having to overcome the problems inherent to mass and the associated limitations of inertia
of a conventional direct radiating element. The present invention eliminates a direct
radiating element as the source of a new compression wave so that the desired sound is
generated directly from a region of air and without the several forms of distortion all
associated with direct radiating speakers.」の記述
●訳
「通常の直接、圧縮波を放射する装置と異なり、直接放射するスピーカーにより、希望の音声を、
音質を損なうことなく、（特定のエリアの）空中に発生させることができる」
(2)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「By simply directing the orientation of the ultrasonic transducer 20 toward a ceiling or
wall 96, one can simulate the experience of sound emanating from that location.」
●訳
「超音波を天井・壁に放射することにより、その場所から音声が生じているような経験をすること
ができる」
4.2 共振を生じうる空洞が発信源の場合
二つの相互に干渉する超音波が、
「acoustic heterodyning」により、空気を含み、超音波の侵入
口がある共振を生じうる空洞内で、圧縮波（可聴音・不可聴音）を生じさせることができる。
「共振を生じうる空洞内」の例として、人間の外耳道、鼻などがある。従って、特定の人間の外
耳道に放射できる指向性があれば、当然、その人間の外耳道内でのみ、圧縮波を発生させるができ
る。
人間の外耳道内部で生じた圧縮波は、共振により増幅される。これは、ヘッドフォンや補聴器産
業に利益となる技術である。
※このことは、超音波によって、特定の人間に音声の送信をする場合に、その人間の耳の内部で生
じさせるべき音の音圧レベルは、わずかで足りることを意味する。人のささやき声は、３０デシベ
ルとされるが、「人間の耳の内部で生じた圧縮波は、共振により増幅される」ことから、特定の人
間に音声の送信をするには、３０デシベルよりも低い音圧レベルで足りることになる。
※音声の送信により人間の耳の管内で生じた圧縮波が、３０デシベルよりも低い音圧レベルである
場合には、この圧縮波が不可聴音である低周波である場合はもちろん、可聴音である場合にも、音
圧レベルが小さいため、その人間のすぐ側いる人間は圧縮波（音声）を聞くことはできない。
参考文献
(1)INNER VOICE, TARGET TRACKING, AND BEHAVIORAL INFLUENCE TECHNOLOGIES
「THE NORRIS PATENT # 5889870 “ACOUSTIC HETERODYNE DEVICE AND METHOD” PRODUCES SOUND PARTICULARLY WITHIN
CAVITIES SUCH AS THE EAR CANAL. [29] AN INDIVIDUAL READILY UNDERSTANDS COMMUNICATION ACROSS A NOISY CROWED ROOM
WITHOUT NEARBY DISCERNMENT. SOUND CAN ALSO BE PRODUCED FROM MID-AIR OR AS REFLECTING FROM SURFACES.」の記述
●訳
「特定の人間にのみ、耳の内部などの頭蓋骨の内部に、音声を発生させることができる。その人間
は、その音声を、人がたくさんいる騒がしいところでも、その音声を聞くことができ、かつ、その
人間以外の周りの人間は、その音声の送信に気づくことはない」
(２)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「A system for indirectly generating and enhancing at least one audible frequency from within
a resonant cavity by interaction between at least two ultrasonic frequency signals of
different frequency, said system comprising: a resonant cavity which enables interacting
ultrasonic signals to interfere in accordance with acoustic heterodyning to generate an
audible sound output within air contained within the resonant cavity, said resonant cavity
including an opening for permitting entry of the ultrasonic signals」の記述
●訳
「異なる周波数の、少なくとも二つの超音波の干渉により、共振を生じうる空洞内で、間接的に、
少なくとも一つの可聴音の周波数を発生させることができる。」
「二つの相互に干渉する超音波が、
「acoustic heterodyning」により、空気を含み、超音波の侵入
口がある共振を生じうる空洞内で、音声（可聴音・不可聴音）を生じる」
(３)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「Another object is to indirectly generate and enhance a new sonic or subsonic wave train
from within a resonant cavity by emitting at least two ultrasonic wave trains into the
resonant cavity.」の記述
●訳
「少なくとも二つの超音波を、共振を生じうる空洞内に放射することによって、共振を生じうる空
洞内に可聴音・不可聴音を間接的に発生させ、この空洞内の可聴音・不可聴音を増強することがで
きる」
(４)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「One implication of the broadly resonant cavity 80 of FIGS. 9 and 10 is that the human ear
canal is also a broadly resonant cavity, and can thus be used to enhance the new compression
wave. This result offers a particular advantage for the headphone and hearing aid industry.」
●訳
「共振を生じうる空洞として、人間の外耳道があるが、このことは、新しい圧縮波が、外耳道の中
で増幅されることを意味する。このことは、ヘッドフォンや補聴器産業に利益となる技術である」
（５）「Acoustic Weapons—A Prospective Assessment: Sources, Propagation,and Effects of Strong
Sound Jürgen Altmann Experimentelle Physik III Universität Dortmund, Dortmund, Germany」
「Non-linear production of difference-frequency signals can occur either during propagation in the air or
within the ear. Both are treated in appendix A.6.」
●訳
「二つの周波数の差により生じた非線形の音の放射は、空中あるいは外耳道内部のいずれにおいて
も生じる。」
5. 圧縮波
5.1 圧縮波の発生
装置が発する二つの超音波の結合により、圧縮波（結合波）を発生させる。
※装置が発する二つの超音波の結合により、圧縮波を発生させる。装置が圧縮波を直接発生させる
のではない。参照非線形音響学・差音
※参照圧縮波の人体に対する影響
参考文献
(1)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「causing at least two ultrasonic compression waves to interact in air and using the
by-product of the interference」
(2)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「the present invention relates to a device and method for indirectly generating a new sonic
or subsonic compression wave without the use of a direct radiating element at the source
of the new compression wave generation.」
●訳
「この発明により、間接的に可聴音・不可聴音の圧縮波を発生することができる」
5.2 発生する圧縮波の大きさ
複数の超音波を利用して、特定の位置に、任意の音声を発生させることのできる装置は、例えば、
30,000 Hz（高周波）の発信器でも、30 Hz の低周波を送信する（超音波発信器の大きさの）１０
倍から１２倍の大きさの低周波発信器と同じ音圧レベルの音波を発生させることができる。
※二つの超音波が結合した後の圧縮波（結合波）が、いわば「音の弾丸」としてエネルギーを有す
る。この「音の弾丸」が物に当たると、その物に物理的な衝撃を与えることができる。
参照
非線形音響学・差音
非線形音響学・高調波
非線形音響学・音響エネルギー
参考文献
(1) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「This would imply that a 30,000 Hz generator could produce the same sound intensity as a
30 Hz generator 10.sup.12 times its size.」の記述
●訳
「30,000 Hz（高周波）の発信器でも、30 Hz の低周波を送信する（超音波発信器の大きさの）
１０倍から１２倍の大きさの低周波発信器と同じ音圧レベルの音波を発生させることができる。
」
6. 発生する音
6.1 可聴音・不可聴音
可聴音・不可聴音を発生させることができる（ヘテロダイン効果）。
音は、人の声、音楽、かなきり音などであり、これらの音により不快、失見当識、（頭部等に）
低周波周波数の共振による不快を生じさせることができる。
※「不快」は、
「かなきり音」以外の「人の声」
「音楽」等の場合にも生じる。これは、①極低周波
が同時に放射されることと（極低周波の脳に対する影響を参照）②骨伝導経由での音声の送信が成
されることから、極低周波周波数の共振が頭部に生じることが原因と考えられる。頭部の共振周波
数について、共振（音波）を参照。
※「失見当識」は、極低周波の放射による脳波誘導によるものである。この点について、極低周波
の脳に対する影響を参照。
※自由に様々な音質の音を作成できることは、現在では当然の技術である。「ある音質の音」を、
一つの超音波に乗せて放射した場合、二つの超音波が結合後に生じる圧縮波の音質も、「ある音質
の音」の音質となることからは、「あらゆる音質の音を自由に発生させることができる」のは当然
である。例えば、その人間の友人の声（音質）で、音声の送信をすることができる。
参考文献
(1)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「It is yet another object to indirectly generate new sonic or subsonic wave trains by
combining them with an ultrasonic carrier wave using amplitude modulation, emitting the
combined signal from an ultrasonic transducer, causing interference between the carrier wave
and another ultrasonic frequency wave train, to thereby create the new sonic or subsonic
wave trains.」
(2)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「The intelligence is retrieved as the desirable by-product of interference of the ultrasonic
carrier wave train and another ultrasonic wave train.」
(3)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「generating a new sonic or subsonic compression wave which is independent of the
characteristics of the direct radiating element」
（4）「United States Patent 6,052,336 Lowrey, III April 18, 2000
Apparatus and method of broadcasting audible sound using ultrasonic sound as a carrier」
「An apparatus and method of using ultrasonic sound to create audible sounds in the heads
of individuals, or of a crowd of individuals, will be described. The sounds could be voices,
music or ringing sounds to cause discomfort, disorientation, or low frequency vibrations
that have been shown to induce discomfort.」
●訳
「この装置は、超音波を使用して、個人や集団の頭の中に、音を発生させることができる。音は、
人の声、音楽、耳鳴りであり、これらの音により不快、失見当識、不快を生じさせる（頭部等に）
低周波周波数の共振を生じさせることができる。」
6.2 極低周波
二つの超音波の一つの周波数・大きさを変えることによって、極低周波を発生させることができる
（ヘテロダイン効果）。
※極低周波は、ノンリーサルウェアポンとして使用される音波である。極低周波により次のことが
可能である。
※次のことについて、各資料を参照。
①脳波誘導による脳の無力化
②マインド・コントロール、意識・認識レベルの操作
③頭部などの共振
④知覚に対する影響
⑤会話能力に対する影響
⑥神経操作
⑦幻視・幻臭・幻味
⑧その他の身体に対する攻撃
は、極低周波が同時に放射される。
参考文献
(1) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「The present invention shows ways in which, by altering the frequency and amplitude of one
of the ultrasonic tones, the difference tone can be made to be a single tone (possibly of
very low frequency), a scream or shot, or a voice. 」の記述
●訳
「極低周波・かなきり音・衝撃音・音声は、周波数・大きさを変えることによって、発生させるこ
とができる」
(2) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「"Beat Frequency" effect occurs if the two frequencies are very close together. Beat tones
are of importance in the use of very low frequencies, since they are caused by a linear
response term, which is generally larger in amplitude than the combination tone. 」の記
述
●訳
「二つの超音波の周波数が非常に近い数値の場合に、結合した音声にうなり音が生じる。うなり音
は、線形性から生じるので、一般的に圧縮波（結合波）よりも振幅が大きいため、極低周波音を発
生させるときに重要である」
(3)「Two ultrasonic tones whose combination tone is a very low frequency produce a beat
phenomenon,」の記述
●訳
「二つの超音波が結合して一つの極低周波音を発生させるときに、うなり音の現象が生じる」
2.6.1 うなり音
二つの超音波の周波数が非常に近い値の場合に、うなり音が発生する。圧縮波（結合波）が極低
周波の場合には、うなり音が生じるが、この場合には、うなり音の周波数が、圧縮波（結合波）の
周波数と同じである。
うなり音は線形から生じるため、二つの超音波から生じる非線形から生じる圧縮波（結合波）の
音の大きさよりも、一般的に大きな音となる。うなり音が生じる場合には、極低周波は、特に大き
な音圧レベルで生じる。
従って、うなり音は、極低周波を使用する場合に重要である。
例えば、
「周波数が delta.f だけ異なる二つの音波の線形を観察すると、
R(t)=A*{a*cos(ft)+b*cos[f+.delta.f)t]}
（中略）
R(t)=A*{[a+b*cos(.delta.ft)]*cos(ft)-b*sin(.delta.ft)sin(ft)}
この式は、delta.f で振幅変調されている。f が可聴音の周波数の場合には、うなり音を明確に聞
くことができる。うなり音の周波数が高くなるにつれて、
（略）、圧縮波（結合波）の現象を遮蔽す
る。」
※圧縮波及びうなり音の周波数は、共に delta.f となる。
※参照音響（基本）・うなり
参考資料
(1) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「a phenomenon called the "Beat Frequency" effect occurs if the two frequencies are very
close together. Beat tones are of importance in the use of very low frequencies, since they
are caused by a linear response term, which is generally larger in amplitude than the
combination tone.」
●訳
「二つの超音波の周波数が非常に近い値の場合に、うなり音が発生する。うなり音は、極低周波を
使用する場合に重要である。というのは、うなり音は線形性から生じるため、二つの超音波から生
じる圧縮波（結合波）の音の大きさよりも、一般的に大きな音となるからである。」
(2) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「Observing two waves with slightly different frequencies f and f+.delta.f (with .delta.f
small), the linear response will be:
R(t)=A*{a*cos(ft)+b*cos[f+.delta.f)t]}
using trigonometric identities:
cos{(f+.delta.f)t]=cos(.delta.ft)*cos(ft)-sin(.delta.ft)*sin(ft),
and
R(t)=A*{[a+b*cos(.delta.ft)]*cos(ft)-b*sin(.delta.ft)sin(ft)}
Both of these terms include waves with frequency f whose amplitude is modulated at
frequency .delta.f. When f is an audible frequency, the pulsing changes in amplitude (beat)
are clearly audible.
As the beats increase, the beat frequency becomes harder to distinguish and is gradually
perceived as a weaker, independent tone. The beat phenomenon can thus be said to shade the
combination tone phenomenon.
Two ultrasonic tones whose combination tone is a very low frequency produce a beat phenomenon,
where the beat frequency would equal the combination tone frequency. In this case, the ear
would perceive the beat. The amplitude of the beat will be higher than the combination tone
since it arises from the linear, rather than the quadratic, response of the ear.
Hence, its likely that low frequency sounds, can be induced with particularly high
amplitudes.」
●訳
「周波数が delta.f だけ異なる二つの音波の線形を観察すると、
R(t)=A*{a*cos(ft)+b*cos[f+.delta.f)t]}
（中略）
R(t)=A*{[a+b*cos(.delta.ft)]*cos(ft)-b*sin(.delta.ft)sin(ft)}
この式は、delta.f で振幅変調されている。f が可聴音の周波数の場合には、うなり音を明確に聞
くことができる。うなり音の周波数が高くなるにつれて、
（略）、圧縮波（結合波）の現象を遮蔽す
る。
圧縮波（結合波）が極低周波の場合には、うなり音が生じるが、この場合には、うなり音の周波
数が、圧縮波（結合波）の周波数と同じである。うなり音は線形から生じるため、二つの超音波か
ら生じる非線形から生じる圧縮波（結合波）の音の大きさよりも、一般的に大きな音となる。
このため、極低周波は、特に大きな音圧レベルで生じる。」
6.3 かなきり音
二つの超音波の一つの周波数・大きさを変えることによって、「かなきり音」を発生させること
ができる。
かなきり音が、うねったように聞こえることがある。これは、極低周波が同時に放射されている
ことによる。極低周波を同時に放射すると、ランダムな衝撃音やかなきり音などの音が認識されや
すくなり、非常に有効であるからである。
※「かなきり音」は、超音波を骨伝導経由で聴いていることによる。この点について、骨伝導・骨
導超音波による高周波音の聴取を参照。
※極低周波が「知覚」を鋭敏にすることについて、極低周波の知覚に対する影響を参照。
参考文献
(1) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「The present invention shows ways in which, by altering the frequency and amplitude of one
of the ultrasonic tones, the difference tone can be made to be a single tone (possibly of
very low frequency), a scream or shot, or a voice. 」
●訳
「二つの超音波の一つの超音波の周波数・大きさを変えることによって、極低周波、かなきり音、
衝撃音、声を発生させることができる」
(2)「United States Patent 6,052,336 Lowrey, III April 18, 2000
Apparatus and method of broadcasting audible sound using ultrasonic sound as a carrier」
「Other sound patterns are possible, either alone or in combination. Sounds such as random
shots, or screams may be very effective when combined with low frequency sounds producing
apprehensiveness」
●訳
「他の音のパターン（一つの音だけや複数の音の場合）も可能である。ランダムな衝撃音やかなき
り音などの音は、低周波と結合して放射すると、ランダムな衝撃音やかなきり音などの音が認識さ
れやすくなるので、非常に有効である。」
6.4 発生する音の音量
二つの超音波の干渉の程度を操作することによって、可聴音・不可聴音の大きさをコントロール
することができる。
「空中あるいは外耳道内部で、二つの不可聴音である超音波が干渉し、非線形のプロセスにより
可聴音を発生させることが可能である。」
「（外耳道内部で）、音声を聞かせるには、２～３０ｄｂで
十分である。」
参考文献
(1)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「Another object is to control the volume of a new sonic or subsonic wave train by manipulating
the degree of interaction of the at least two ultrasonic frequency wave trains.」の記述
●訳
「少なくとも二つの超音波の干渉の程度を操作することによって、可聴音・不可聴音の大きさをコ
ントロールすることができる」
(2)「Acoustic Weapons—A Prospective Assessment: Sources, Propagation,and Effects of Strong Sound
Jürgen Altmann Experimentelle Physik III Universität Dortmund, Dortmund, Germany」
「Producing an audible sound by non-linear processes in the air or in the ear where two inaudible
(ultrasound) beams from separate sources intersect ("deference tone")236 seems possible,on the other hand,
since levels of a few tens of dB are sufficient for hearing.」の記述
●訳
「空中あるいは耳の内部で、二つの不可聴音である超音波が干渉し、非線形のプロセスにより可聴
音を発生させることは、可能である。」「音声を聞かせるには、２～３０ｄｂで十分である。」
7. 外耳道・骨伝導
外耳道経由、骨伝導、または、その双方により、音を、脳に生じさせることができる。
※参照骨伝導
参考文献
(1)「Silent subliminal presentation system」Oliver M. Lowery United States Patent number:
5159703
「silent communications system in which nonaural carriers, in the very low or very high audio
frequency range or in the adjacent ultrasonic frequency spectrum, are amplitude or frequency
modulated with the desired intelligence and propagated acoustically or vibrationally, for
inducement into the brain」の記述
●訳
「silent communications（サブリミナル・メッセージ（マインド・コントロール）
）は、振幅変調
または周波数変調された極低周波・高い周波数の音、超音波により、音響（外耳道）または共振・
共鳴（骨伝導）により、情報を、脳に生じさせることができる」
※音声の送信とサブリミナル・メッセージ（マインド・コントロール）の相違は、音圧レベルが閾
値以下であるか否かの相違に過ぎない。この点について、マインド・コントロールを参照。
8. 音を聞くことができる者
音を聞くことができるのは、二つの超音波が発信され、二つの超音波が一つの音声に音声化され
た地点にいる者のみである。
意図した人間にのみ音声の送信をする装置は、
「ノンリーサルウェアポンとして作られた装置の場
合であり、被害者以外は、超音波による送信について、気づく者はいない」。
（Lowrey patent # 6052336 “Apparatus and method of broadcasting audible sound using
ultrasonic sound as a carrier）から抜粋
8.1 外耳道経由で音声を聞く場合
「この「地点」は、人間の「外耳道」の大きさにまで縮小されている。指向性の向上によりピン
ポイントで、特定の人間の耳に、圧縮波を放射することができる」（US Patent 5889870 – Acoustic
heterodyne device and method Norris,Elwood G 参照）。
意図された人間の「耳（あるいは頭部）」に音声の送信が成されると、
「騒がしい部屋や人が多く
いる部屋の中でも、意図した人間に対してのみ、直接、音声の送信をすることができる」「意図し
た人間の周りの人間は、音声の送信に気づかない。これは、人間の外耳道が圧縮波を反射する性質
を有していないからである」（US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method
Norris,Elwood G）
※この「地点」とは、指向性により圧縮波を放射できるエリアを意味する。「外耳道」の穴の大き
さのエリアに、ピンポイントで音声の送信ができることを意味する。
8.2 骨伝導経由で音声を聞く場合
骨伝導経由で音声を聞く場合にも、頭部に圧縮波を放射された人間のみが音声を聞くことができ
る。
※骨伝導経由による音声の送信の場合には、骨伝導の最小可聴域は、乳様突起部、胸鎖乳突筋、後
頭部の順に大きな値となっている。そのため、主に乳様突起部に放射されることが多いと考えられ
る。
この点について、骨伝導・最小可聴域を参照。
参考文献
(1)INNER VOICE, TARGET TRACKING, AND BEHAVIORAL INFLUENCE TECHNOLOGIES
「THE NORRIS PATENT # 5889870 “ACOUSTIC HETERODYNE DEVICE AND METHOD” PRODUCES SOUND PARTICULARLY WITHIN
CAVITIES SUCH AS THE EAR CANAL. [29] AN INDIVIDUAL READILY UNDERSTANDS COMMUNICATION ACROSS A NOISY CROWED ROOM
WITHOUT NEARBY DISCERNMENT. SOUND CAN ALSO BE PRODUCED FROM MID-AIR OR AS REFLECTING FROM SURFACES.」の記述
●訳
「特定の人間にのみ、耳の内部などの頭蓋骨の内部に、音声を発生させることができる。その人間
は、その音声を、人がたくさんいる騒がしいところでも、その音声を聞くことができ、かつ、その
人間以外の周りの人間は、その音声の送信に気づくことはない」
(2)United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「An apparatus for broadcasting an audible sound using an ultrasonic sound as a carrier such
that at least one person exposed to the ultrasonic sound can hear the audible sound,」の
記述
「In another aspect of the embodiment, the first and second ultrasonic signals produce a
difference signal for the listener in an audible range of the listener. 」の記述
●訳
「第一の超音波と第二の超音波は、可聴音を聞くことのできるエリアにいる人間に異なる音声信号
を送信する」
※二つの超音波が結合した後の音波は、必ずしも超音波ではなく、可聴音・不可聴音（極低周波音）
・
いわゆるかなきり音を発生させることができる（後述）。
(3)United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「A combination tone is produced in the heads of all individuals exposed to both ultrasonic
tones. If you are exposed to only one, you hear nothing,」の記述
●訳
「二つの超音波の焦点でのみ音が発生する。従って、いずれか一つの超音波を聞いたのみでは、音
声を聞くことはできない。」
(4) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「Combination tones are produced in the heads of those exposed to both beams.」の記述
●訳
「二つの超音波が結合した後の音声は、二つの超音波が結合した地点にある人間の頭部内で生じる」
(5) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「The primary psychological difference between this system and other proposed systems using
sound for crowd control is the property creating the sound within the head of the target
individual」の記述
(6) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「A leader could be singled out by using highly focused beams projected from one projector
system 60, that target only the head region of a single person.」の記述
●訳
「一人の人間のみに聞かせることができる」
(7)Lowrey patent # 6052336 “Apparatus and method of broadcasting audible sound using
ultrasonic sound as a carrier
「A non-lethal weapons program director confirms the lack of nearby discernment on ultrasound
voice transmission」の記述
●訳
「ノンリーサルウェアポンとして作られた装置の場合には、被害者以外は、超音波による送信につ
いて、気づく者はいない」
(8) United States Patent 6,052,336 Lowrey, III Apparatus and method of broadcasting audible
sound using ultrasonic sound as a carrier
「The modulated signal, which may be amplified, is then broadcast via a projector unit,
whereupon an individual or group of individuals located in the broadcast region detect the
audible sound.」の記述
●訳
「超音波が送信されたエリアにいる人間が、可聴音を聞くことができる」
(9)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「Still yet another object is to generate a new sonic or subsonic wave train in a localized
area without coupling to an associated environment or enclosure which would otherwise cause
undesirable broadcasting of the sonic or subsonic wave train.」の記述
●訳
「可聴音・不可聴音を特定のエリアに発生させることによって、可聴音・不可聴音を聞かせたくな
い人間に聞かせないようにすることができる」
(10)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「It is therefore possible to aim a transducer 20 across a noisy or crowded room and direct
audible messages only into an ear of an intended listener. Those around the listener would
be unaware of the audible communication because of the non-reflective character of the ear
and the narrow beam width of the ultrasonic waves.」の記述
●訳
「騒がしい部屋や人が多くいる部屋の中でも、意図した人間の耳に対してのみ、直接、音声の送信
をすることができる」「意図した人間の周りの人間は、音声の送信に気づかない。これは、人間の
耳の管が圧縮波を反射する性質を有していないからである」
9. 身体に対する影響
9.1 類型
圧縮波（結合波）の放射により、その人間に、①吐き気②覚醒水準の低下③五感への作用④脳波
の誘導などの影響を与えることができる。
※脳波誘導を参照
9.2 五感への作用
類型
内容
「音の弾丸」としての作用
圧縮波は、
「音の弾丸」としてのエネルギーを有
することから、これが物・人間に当たると、物
理的な衝撃を与えることができる。
※参照圧縮波の人体に対する影響
※参照非線形音響学・音響エネルギー
低周波の人体に対する影響（類型）
※参照低周波の人体に対する影響（類型）
参考文献
(1)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「It is still another object to affect a physical state of a living being utilizing an
indirectly created compression wave. 」
●訳
「間接的に生じた圧縮波を人間に照射することにより、肉体に影響を与えることができる」
(2)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「It is still yet another object to generate a new compression wave which is perceptible
to human senses using at least two imperceptible compression waves, but without directly
propagating the new compression wave.」の記述
●訳
「二つの認識できない圧縮波を使用することによって、人間の五感に認識できる圧縮波を人間に放
射することができる」
(3)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「affecting a physical state of a living being by generating subsonic frequencies in close
proximity thereto,」の記述
●訳
「非常に周波数の近い複数の不可聴音を、人間に放射することによって、身体に影響を与えること
ができる」
※「非常に周波数の近い複数の不可聴音」の差分は、極低周波である圧縮波となる。
(4)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「Another application of the present invention involves unobtrusively generating
crowd-controlling subsonic sound waves.
Very low frequencies, such as those around 12 Hz, have been shown to nauseate or disorient
human beings and other animals. Prior efforts in using low frequency disorientation has been
hampered by a limited ability for localized application.
The present invention has demonstrated its adaptation for reflected amplification, and
thereby allows a more focused field of influence. For example, acoustic heterodyne generation
of low frequency sound could be directed to a building, window or other reflective surface
near a group of disorderly persons. The primary affect of this disorienting sound would be
in the immediate area of reflection, avoiding undesirable application to innocent bystanders.
Other advantages arise directly from the unique nature of the ultrasonic transducers 20. 」
の記述
●訳
「この発明は、不可聴音を使用して暴動を鎮圧する装置と関連する」
「１２Hz 付近の極低周波は、吐き気や正しい認識機能を失わせることができる」
「極低周波を、ビル・窓などの反射物に反射させて、特定の人間にのみ、吐き気や正しい認識機能
を失わせることができる」
（5）「United States Patent 6,052,336 Lowrey, III
Apparatus and method of broadcasting audible sound
「An apparatus and method of using ultrasonic sound
of individuals, or of a crowd of individuals, will be
April 18, 2000
using ultrasonic sound as a carrier」
to create audible sounds in the heads
described. The sounds could be voices,
music or ringing sounds to cause discomfort, disorientation, or low frequency vibrations
that have been shown to induce discomfort.」
●訳
「この装置は、超音波を使用して、個人や集団の頭の中に、音を発生させることができる。音は、
人の声、音楽、耳鳴りであり、これらにより不快、失見当識を生じさせ、また低周波の共振により
不快を生じさせる。」
10. US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
10.1 the
present invention
US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「To generate a new compression wave, the present invention 1) makes use of at least two
ultrasonic signals, 2) superimposes a desired sonic or subsonic signal onto one or both of
the ultrasonic signals, 3) emits the ultrasonic signals from at least one ultrasonic emitter
4) causes the ultrasonic signals to interfere according to the principles of acoustical
heterodyning, and 5) generates a new compression wave from a region of heterodyning
interference of the ultrasonic compression waves.」
10.2 amplitude
modulation creates a signal having a fundamental frequency 60,
an upper sideband 62, and a lower sideband 64
US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「Indirect compression wave generation is accomplished in a first embodiment as illustrated in
FIG. 2. The fundamental elements of the system include at least two ultrasonic acoustical
transducers 20, an ultrasonic signal source 22, a means for combining signals 24, and an input
26 to the means for combining signals which provides a signal to be superimposed upon a carrier
signal. The ultrasonic signal source 22 also functions as a means for controlling the frequency
of signals being emitted from the at least two ultrasonic acoustical transducers 20. The dotted
line 28 indicates that in this first embodiment, the orientation of the transducers 20 are
coaxial.」
「To eliminate drift, a single ultrasonic output source 22 generates a base frequency for
both ultrasonic wave trains 30, 32 so that the wave trains 30, 32 will drift together, if
at all. This configuration thus makes it easier to precisely control the difference in
frequencies and ultimately the frequencies of the new compression wave. FIG. 2 also lists
as a component of the system a means for combining signals 24. This device performs the
function of modifying one or both of the ultrasonic wave trains 30, 32 being generated by
the ultrasonic signal source 22. This modification consists of the means for combining
signals 24 by combining a first ultrasonic signal 38 with an electrical signal 40,
representing the new compression wave 42 to be generated. The combination is defined as the
sum of the first ultrasonic signal 38 and the desired compression wave 42 and is transmitted
as the second ultrasonic signal 42. The method of combining signals 38 and 40 in the present
invention is preferably accomplished through amplitude modulation. Therefore the means for
combining signals 24 in the first embodiment is an amplitude modulator. FIG. 2A illustrates
that amplitude modulation creates a signal having a fundamental frequency 60, an upper
sideband 62, and a lower sideband 64. In this invention, the upper sideband 62 is used because
it represents a non-inverted signal which carries the information that will become the new
"difference" compression wave. It might be apparent that if the electrical signal which will
become the new compression wave 62 is amplitude modulated onto a fundamental frequency 60,
that the ultrasonic compression wave 30 or 32 (whichever is being modulated) needs no
demodulation in order to be heard as the new compression wave 62. The last elements of the
system shown in FIG. 2 are the two ultrasonic acoustical transducers 20. These acoustical
transducers 20 are designed to emit compression waves at ultrasonic frequencies. 」
10.3 a
compression wave 36 which is emitted generally omni-directionally from
the region of interference
US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「FIG. 3 illustrates that the indirect generation of a new compression wave is made possible
by the unexpected discovery that two ultrasonic wave trains 30, 32 experience a form of the
acoustical heterodyning effect in a non-linear acoustical transmission medium such as air
when they interfere.
Air will respond more and more non-linearly in a region 34 as amplitude and frequency
increase. This region 34 will extend as far as the compression waves 30, 32 are interfering
with each other.」
「As related above, the acoustical heterodyning effect results in the creation of two new
compression waves, the sum and the difference of ultrasonic compression waves 30, 32.
The sum is an ultrasonic wave which is of little interest and is therefore not shown.
The difference, however, can be sonic or subsonic, and is shown as a compression wave 36 which
is emitted generally omni-directionally from the region of interference 34. The shape of the
new wave is generally dictated by the shape of the region of interference 34.
In this illustration, the region 34 will be generally cylindrical as would be seen if drawn
in three dimensions. The shape of the region 34 can, however, be modified to produce a desired
effect. Furthermore, the illustration of opposing and generally coaxial compression waves 30,
32 should not be thought to depict the only orientation that the waves can have. 」
10.4 direct
audible detection
measurement
US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「It is worth noting before proceeding further that the acoustical heterodyning effect has been
proven empirically. The evidence lies in the fact that at least one new wave is created. The
new sonic or subsonic compression wave 36 is verifiable by direct audible detection as well as
by measuring the frequency with an audio spectrum analyzer.
However, unlike direct audible detection, the sum of both frequencies can only be verified
through measurement using an instrument such as the audio spectrum analyzer. Both the sum and
the difference have been measured to verify the accuracy of these predicted results.」
10.5 broadly
resonant cavity
US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「FIG. 9 illustrates an additional aspect of the present invention relating to an ability
to generate and enhance sound within a broadly resonant cavity 80.
A resonant cavity 80 is any cavity 80 which enables interacting ultrasonic compression
waves 30, 32 to interfere in accordance with the principles of acoustical heterodyning.
Although the broadly resonant cavity 80 is not necessary to create the effect of
interference, it seems to enhance or amplify the effect by increasing interference, as well
as reinforcing the audio byproduct or "difference" frequencies.
This means that two ultrasonic frequency signals 30, 32 can be transmitted into the cavity
80 from almost any perspective. For example, FIG. 9 shows two ultrasonic frequency
transducers 20 emitting ultrasonic frequency signals 30, 32 into cavity 80. The signals 30,
32 are reflected off the walls of cavity 80 a multiple numbers of times to increase
interference.」
10.6 perfect
coaxial relationship between the two ultrasonic compression waves
(4)US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「FIG. 10 shows an improved configuration of the broadly resonant cavity of FIG. 9 which
only requires a single ultrasonic transducer 20 to generate a new compression wave. The system
is improved because of the perfect coaxial relationship between the two ultrasonic
compression waves 30, 32.」
10.7 the
single transducer 20 functions as the radiating element for both
interfering signals
US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「FIG. 6A is a block diagram of the components of an indirect compression wave generation
system. FIG. 6B is an alternative embodiment of FIG. 6A.」
「FIG. 6A illustrates the preferred embodiment of the invention. In a comparison with FIG.
2, a significant difference is the elimination of one ultrasonic transducer 20. Otherwise,
the remaining ultrasonic transducer 20, the means for combining signals 24 and the ultrasonic
signal source 22 remain substantially the same.
It would seem counter-intuitive, however, to think that this arrangement is still able
to accomplish the objectives of the present invention. However, an analysis of the ultrasonic
compression wave being emitted quickly proves that the acoustical heterodyning effect is
still taking place.
First, the electrical signals involved are the first ultrasonic signal 66 which is the
fundamental wave, and the electrical signal 68 which represents the new sonic or subsonic
wave to be combined with the ultrasonic signal 66. The combination of the signals 66, 68
creates a new electrical signal 70 composite as a new upper sideband that is the sum of signals
66 and 68, along with signal 66, both of which are emitted from the ultrasonic transducer
20 as a compression wave 76. A listener will hear the new compression wave 76 from a region
of interference 74 which generally can begin at a transmitting face of the ultrasonic
transducer 20. Except for the audible evidence to the contrary, this might lead the listener
to incorrectly conclude that the ultrasonic transducer 20 is generating the new compression
wave 76. By definition, the ultrasonic transducer 20 cannot directly generate audible
frequencies. Therefore, what one hears is the interfering ultrasonic compression waves
interacting in accordance with the acoustical heterodyning effect. It was discovered that
the two ultrasonic compression waves are created from 1) the new electrical signal 70, and
2) the first ultrasonic signal 66. These respective compression waves corresponding to
signals 66 and 70 are propagated at the transducer 20, providing the required two ultrasonic
wave trains for acoustical heterodyning interference.」
「The aspect of efficiency requires further discussion to understand some of the implications
of the various embodiments. Whereas the first embodiment shown in FIG. 2 requires orientation
of the ultrasonic transducers 20, no orientation is required in FIG. 6 because the single
transducer 20 functions as the radiating element for both interfering signals.」
10.8 alternative
configuration
US Patent 5889870 - Acoustic heterodyne device and method Norris,Elwood G
「FIG. 7 is an alternative configuration of ultrasonic frequency transducers to indirectly
generate compression waves.
FIG. 8 is another alternative configuration of ultrasonic frequency transducers to
indirectly generate compression waves」

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