CN111989046A - 生物声音测定装置、辅助方法和辅助程序 - Google Patents

生物声音测定装置、辅助方法和辅助程序 Download PDF

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Abstract

提供生物声音测定装置、辅助方法和辅助程序。高精度判定装置与生物的体表面的接触状态和接触位置的一方或双方是否满足生物声音的测定所需的条件，实现生物声音测定精度的提高。生物声音测定装置(1)具有在被按压于体表面(S)的状态下形成被体表面(S)密封的收容空间(SP1)的壳体(31)，基于收容空间(SP1)的压力变动测定生物的生物声音，包括：发音部(35)，配置在收容空间(SP1)；测音部(36)，测定从发音部(35)发出的声音的反射音，配置在收容空间(SP1)；控制部(4)，基于测音部(36)测定的反射音，判定壳体(31)与体表面(S)的接触状态或接触位置是否良好，在判定为不良好的情况下进行通知。

Description

生物声音测定装置、辅助方法和辅助程序
技术领域
本发明涉及与生物的体表面接触使用的生物声音测定装置、辅助该生物声音测定装置对生物声音的测定的生物声音测定辅助方法和程序。
背景技术
利用麦克风等将用于气道和肺泡换气的气流的声音即呼吸音、喘鸣或胸膜摩擦音等病态下发出的呼吸时的异常音即附加音、或者心音等生物声音作为电信号取出的装置已被公众所知。
专利文献1记载了一种检测呼吸音的呼吸测量装置，并记载了使用配置在集音构件内部的光源和设置在集音构件外部的光检测器来辨别测量装置的安装。
专利文献2记载了一种生物声音收集装置，并记载了使用检测集音部与生物面的接触的接触传感器来辨别集音部与生物面的接触状态。
专利文献3记载了一种生物声音检查装置，并记载了利用检测出的生物声音的信号处理来辨别生物声音测定部的位置是否适当。
专利文献4记载了通过将一个麦克风在不同的位置测定的多个声音进行比较，或将粘贴在不同位置的多个麦克风测定的多个声音进行比较，来判定装置的最佳安装位置。
专利文献1：日本专利公开公报特开2017-74190号
专利文献2：日本专利公开公报特开2015-20030号
专利文献3：国际公开第11/114669号小册子
专利文献4：日本专利公开公报特开2012-24391号
在测定生物的诊断所需的生物声音的生物声音测定装置中，期望提高生物声音的测定精度。为了提高生物声音的测定精度，需要生物声音测定装置与生物的体表面的接触状态、生物声音测定装置所接触的体表面上的位置满足预定的条件。
专利文献1、2记载的装置利用光源和光检测器、接触传感器来判定与体表面的接触状态是否良好。但是，光检测器、接触传感器难以准确地判定接触状态。
专利文献3、4记载的装置利用测定音的解析来判定装置的位置是否最佳。但是，仅利用测定音的解析，难以精度良好地进行该判定。
发明内容
本发明是基于上述情况而完成的，其目的在于提供一种生物声音测定装置、生物声音测定辅助方法和生物声音测定辅助程序，能够高精度地判定装置与生物的体表面的接触状态和接触位置的一方或双方是否满足生物声音的测定所需的条件，能够实现生物声音测定精度的提高。
(1)一种生物声音测定装置，具有在被按压于生物的体表面的状态下形成被所述体表面密封的空间的构件，基于所述空间的压力变动来测定所述生物的生物声音，所述生物声音测定装置的特征在于，包括：发音部，配置在所述构件的所述空间，向所述体表面侧发出声音；测音部，配置在所述构件的所述空间，测定从所述发音部发出的所述声音的反射音；以及控制部，基于由所述测音部测定的所述反射音，判定所述构件相对于所述体表面的接触状态或接触位置是否满足所述生物声音的测定所需的条件，在判定为不满足所述条件的情况下进行通知。
按照该结构，能够高精度地进行接触状态或接触位置是否满足条件的判定，能够实现生物声音测定精度的提高。
(2)在(1)所述的生物声音测定装置的基础上，在由所述测音部测定的所述反射音的强度低于预先决定的阈值的情况下，所述控制部判定为所述接触状态不满足所述条件。
按照该结构，能够高精度地判定接触状态是否满足条件。
(3)在(2)所述的生物声音测定装置的基础上，在所述反射音的强度为所述阈值以上的状态下，并且所述发音部发出所述声音的发出时机与由所述测音部测定的该声音的反射音的测定时机之差在预先决定的第一范围内、且所述反射音的强度在预先决定的第二范围内的情况下，所述控制部判定为所述接触位置不满足所述条件。
按照该结构，能够高精度地判定接触位置是否满足条件。
(4)在(3)所述的生物声音测定装置的基础上，在所述反射音的强度为所述阈值以上的状态下，并且所述发音部发出所述声音的发出时机与由所述测音部测定的该声音的反射音的测定时机之差在所述第一范围外、或所述反射音的强度在所述第二范围外的情况下，所述控制部判定为所述接触状态满足所述条件。
按照该结构，能够高精度地判定接触位置和接触状态是否满足条件。
(5)在(1)所述的生物声音测定装置的基础上，在所述发音部发出所述声音的发出时机与由所述测音部测定的该声音的反射音的测定时机之差在预先决定的第一范围内、且所述反射音的强度在预先决定的第二范围内的情况下，所述控制部判定为所述接触位置不满足所述条件。
按照该结构，能够高精度地判定接触位置是否满足条件。
(6)在(1)至(5)中任意一项所述的生物声音测定装置的基础上，还包括声音测定元件，所述声音测定元件配置在所述构件的所述空间，测定比从所述发音部发出的所述声音的频带低的频带的声音，所述控制部在判定为所述接触状态和所述接触位置的一方或双方满足所述条件的状态下，将由所述声音测定元件测定的声音中的预先决定的频带的声音存储为所述生物声音。
按照该结构，能够利用其他设备进行生物声音的测定和反射音的测定，能够简化控制。
(7)在(1)至(5)中任意一项所述的生物声音测定装置的基础上，所述测音部测定从所述发音部发出的所述声音和比该声音的频带低的频带的声音，所述控制部在判定为所述接触状态和所述接触位置的一方或双方满足所述条件的状态下，将由所述测音部测定的声音中的与从所述发音部发出的所述声音不同的预先决定的频带的声音存储为所述生物声音。
按照该结构，能够利用相同的设备进行生物声音的测定和反射音的测定，能够削减制造成本。此外，能够增加发音部的面积，能够高精度地判定接触状态或接触位置是否满足条件。
(8)在(6)或(7)所述的生物声音测定装置的基础上，所述预先决定的所述频带为10Hz以上且1.5kHz以下。
按照该结构，能够提高作为生物声音的肺音的测定精度。
(9)在(1)至(8)中任意一项所述的生物声音测定装置的基础上，所述发音部沿着所述构件的形成所述空间的内壁形成，所述发音部的发音面相对于与所述构件的按压方向垂直的面朝向远离所述体表面的方向倾斜。
按照该结构，能够有效地使声音从发音部到达生物内。
(10)一种生物声音测定辅助方法，辅助生物声音测定装置对生物声音的测定，所述生物声音测定装置具有：在被按压于生物的体表面的状态下形成被所述体表面密封的空间的构件；发音部，配置在所述构件的所述空间，向所述体表面侧发出声音；以及测音部，配置在所述构件的所述空间，至少测定从所述发音部发出的所述声音的反射音，所述生物声音测定装置基于所述空间的压力变动来测定所述生物的生物声音，所述生物声音测定辅助方法包括如下步骤：基于由所述测音部测定的所述反射音，判定所述构件相对于所述体表面的接触状态或接触位置是否满足所述生物声音的测定所需的条件，在判定为不满足所述条件的情况下进行通知。
按照该方法，能够高精度地进行接触状态或接触位置是否满足条件的判定，能够实现生物声音测定精度的提高。
(11)一种生物声音测定辅助程序，辅助生物声音测定装置对生物声音的测定，所述生物声音测定装置具有：在被按压于生物的体表面的状态下形成被所述体表面密封的空间的构件；发音部，配置在所述构件的所述空间，向所述体表面侧发出声音；以及测音部，配置在所述构件的所述空间，至少测定从所述发音部发出的所述声音的反射音，所述生物声音测定装置基于所述空间的压力变动来测定所述生物的生物声音，所述生物声音测定辅助程序用于使计算机执行如下步骤：基于由所述测音部测定的所述反射音，判定所述构件相对于所述体表面的接触状态或接触位置是否满足所述生物声音的测定所需的条件，在判定为不满足所述条件的情况下进行通知。
按照该程序，能够高精度地进行接触状态或接触位置是否满足条件的判定，能够实现生物声音测定精度的提高。
按照本发明，能够提供一种生物声音测定装置、生物声音测定辅助方法和生物声音测定辅助程序，能够高精度地判定装置与生物的体表面的接触状态和接触位置的一方或双方是否满足生物声音的测定所需的条件，能够实现生物声音测定精度的提高。
附图说明
图1是表示本发明的生物声音测定装置的一个实施方式即生物声音测定装置1的简要结构示例的侧视图。
图2是图1所示的生物声音测定装置1的沿着A-A线的截面示意图。
图3是从按压方向观察图2所示的测定单元3的虚线所示的范围A的部分的示意图。
图4是省略了图3中的声阻抗匹配层37的图示的图。
图5是表示将生物声音测定装置1的测定单元3按压于体表面S的状态的示意图。
图6是表示将生物声音测定装置1的测定单元3按压于体表面S的状态的示意图。
图7是用于说明图1所示的生物声音测定装置1的动作示例的流程图。
图8是表示测定单元3的截面的变形例的图。
图9是从按压方向观察图8所示的测定单元3的范围A的图，并且是省略了声阻抗匹配层37的图示的图。
图10是用于说明生物声音测定装置1的动作的第一变形例的流程图。
图11是用于说明生物声音测定装置1的动作的第二变形例的流程图。
具体实施方式
(实施方式的生物声音测定装置的概要)
首先，说明本发明的生物声音测定装置的实施方式的概要。实施方式的生物声音测定装置将测定单元按压接触于人的肋间，利用测定单元测定作为生物声音的一例的肺音(呼吸音和附加音)，在判定为测定音包含作为附加音的喘鸣的情况下，对该内容进行通知。如此，对是否需要对被测定者给药的判断、是否将被测定者送到医院的判断、或者由医生诊断被测定者等进行辅助。
实施方式的生物声音测定装置包括具有壳体的测定单元，该壳体收容用于测定肺音的声音测定元件，通过将该壳体中的收容声音测定元件的内部空间由体表面密封，并利用声音测定元件测定该状态下的该空间的压力变动，从而进行生物的肺音的测定。
在该壳体内收容有向体表面侧发出检查音的发音部和测定该检查音的反射音的测音部。在测定单元与生物的体表面接触的状态下，从发音部向体表面发出测试音，由测音部测定该测试音的反射音。
如果在测定单元所接触的体表面的下方具有骨等硬的生物组织，则例如测试音的反射音的强度变大。此外，根据骨存在的深度，从测试音发出至测定到反射音为止的时间发生变化。此外，如果在测定单元与体表面之间例如具有间隙而使壳体的空间的密封状态不完全，则与密封状态完全的情况相比，反射音的强度下降。
实施方式的生物声音测定装置通过使用该反射音的测定结果，从而判定测定单元与体表面的接触状态以及测定单元的接触位置是否满足肺音的测定所需的条件。并且，在不满足条件的情况下，通过进行敦促改变测定单元向体表面的按压接触方式和/或改变按压接触位置的通知，从而辅助肺音的准确测定。以下说明实施方式的生物声音测定装置的具体结构示例。
(实施方式)
图1是表示本发明的生物声音测定装置的一个实施方式即生物声音测定装置1的简要结构示例的侧视图。
如图1所示，生物声音测定装置1具有由树脂或金属等的箱体构成的主体部1b，在该主体部1b的一端侧设置有头部1a。
在主体部1b的内部设置有：统一控制整体的控制部4；提供动作所必要的电压的电池5；以及利用液晶显示面板或有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示面板等来显示图像的显示部6。
控制部4包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)和ROM(Read Only Memory：只读存储器)等，按照程序进行生物声音测定装置1的各硬件的控制。在控制部4的ROM中存储有包括生物声音测定辅助程序的程序。
在头部1a设置有测定单元3，该测定单元3朝向与生物声音测定装置1的长边方向大致正交的方向的一侧(在图1中为下方侧)突出。在测定单元3的顶端设置有受压部3a，该受压部3a与作为被测定者的生物的体表面S接触而承受来自体表面S的压力。
在使用者的手Ha的例如食指放置在头部1a中的测定单元3的背面的状态下，测定单元3的受压部3a被该食指按压于体表面S，由此使用生物声音测定装置1。以下，将相对于体表面S按压受压部3a的方向称为按压方向(图1中的从上向下的方向)。
图2是图1所示的生物声音测定装置1的沿着A-A线的截面示意图。
测定单元3包括：有底筒状的壳体31，是在被按压于体表面S的状态下形成被体表面S密封的收容空间SP1的构件；声音测定元件M1、发音部35、测音部36和声阻抗匹配层37，测定形成于壳体31的收容空间SP1的声音；以及壳体罩32，从外侧关闭收容空间SP1并覆盖壳体31。
测定单元3在壳体罩32的一部分露出的状态下，与构成头部1a的箱体2上形成的开口部嵌合，被固定于箱体2。
壳体罩32的从箱体2露出的部分的顶端部呈平面或曲面，该平面或曲面构成图1的受压部3a。
壳体31的外形为朝向图2中的下方大致突出型，由树脂或金属之类的声阻抗高于空气且刚性高的材料构成。壳体31由反射声音测定元件M1的测定频带的声音的材料构成，以便在与体表面S接触的状态下不会从外部向收容空间SP1的内部传递声音。
壳体罩32是有底筒状的构件，壳体罩32的中空部的形状与壳体31的外壁形状基本一致。
壳体罩32由声阻抗接近人体、空气或水的原材料且生物适应性良好的具有柔性的材料构成。作为壳体罩32的材料，例如使用硅或弹性体等。
声音测定元件M1用于测定作为生物声音测定装置1的测定对象的肺音，例如由测定比肺音的频带(一般为10Hz以上且1.5kHz以下)更宽的频带(例如10Hz以上且10kHz以下的频带)的声音的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)式麦克风或静电电容式麦克风等构成。
声音测定元件M1利用省略图示的导线等而与图1所示的控制部4电连接，将测定出的声音的信息向控制部4传递。
发音部35是向体表面S侧发出声音的设备，在本实施方式中，由具有将电信号转换为压力振动波的一个或多个压电元件的超声波换能器构成。从发音部35发出的声音的频率是比肺音的频带(一般为10Hz以上且1.5kHz以下)更高的频率(例如数MHz)。
发音部35利用省略图示的导线等而与控制部4电连接，按照控制部4的指示而发出声音。
测音部36是测定从发音部35发出的声音在生物内反射而得到的该声音的反射音的设备，在本实施方式中，由具有将压力振动波转换为电信号的一个或多个压电元件的超声波换能器构成。测音部36能够测定的声音的频带与从发音部35发出的声音的频带一致。
测音部36利用省略图示的导线等而与控制部4电连接，在此将测定的声音的信号传递到控制部4。
声阻抗匹配层37与发音部35的形成有压电元件的发音面35a接合，且与测音部36的形成有压电元件的测音面36a接合，是用于使体表面S与发音部35和测音部36的阻抗匹配的层。
声阻抗匹配层37由声阻抗接近人体、空气或水的原材料且生物适应性良好的具有柔性的材料构成。作为声阻抗匹配层37的材料，例如使用硅或弹性体等。
图3是从按压方向观察图2所示的测定单元3的虚线所示的范围A的部分的示意图。图4是省略了图3中的声阻抗匹配层37的图示的图。
如图2和图3所示，在壳体31的形成收容空间SP1的内壁中的体表面S侧的端部31h，形成有沿着端部31h的平面形状为圆环状的声阻抗匹配层37。
如图2和图4所示，在壳体31的端部31h还固定有沿着端部31h的平面形状为半圆环状的发音部35和沿着端部31h的平面形状为半圆环状的测音部36。
如图2所示，发音部35的发音面35a相对于与按压方向垂直的面朝向远离体表面S的方向倾斜，发音面35a的处在端部31h侧的端部与处在收容空间SP1的中心侧的端部相比，更位于体表面S侧。测音部36的测音面36a也同样相对于与按压方向垂直的面朝向远离体表面S的方向倾斜，测音面36a的处在端部31h侧的端部与处在收容空间SP1的中心侧的端部相比，更位于体表面S侧。优选的是，发音面35a与垂直于按压方向的面所成的角度以及测音面36a与垂直于按压方向的面所成的角度一致。
收容空间SP1的体表面S侧的端部由这些发音部35、测音部36和声阻抗匹配层37封闭一部分。因此，在测定单元3被按压于体表面S的状态下从生物传递的生物声音经过收容空间SP1中的由发音部35、测音部36和声阻抗匹配层37包围的部分，传递到声音测定元件M1。
在使用生物声音测定装置1时，壳体罩32的受压部3a与体表面S接触，收容空间SP1因来自体表面S的压力而成为借助壳体罩32被体表面S密封的状态。
如果受压部3a因从生物向体表面S传递的肺音而振动，则收容空间SP1的内压因该振动而变动，利用该内压变动，由声音测定元件M1测定与肺音对应的电信号。
图1所示的控制部4基于由测音部36测定的反射音的强度，判定壳体31相对于体表面S的接触状态和接触位置是否满足肺音的测定所需的条件，在判定为不满足该条件的情况下进行通知。
例如，控制部4通过使显示部6显示用于敦促改变受压部3a向体表面S的按压接触方式和/或按压接触位置的消息来进行通知。控制部4也可以通过从未图示的扬声器输出该消息来进行通知。
另外，也可以构成为使生物声音测定装置1与例如智能手机能够连接，并使用智能手机的显示器或扬声器进行消息显示、声音输出。
在此进行了消息的输出，但是不限于此。例如也可以预先将LED(Light EmittingDiode：发光二极管)搭载于生物声音测定装置1，控制部4在判定为满足上述条件的情况下使LED例如发出蓝色光，在判定为不满足上述条件的情况下使LED例如发出红色光，由此向使用者通知按压接触方式和按压接触位置是否良好。
在这种情况下，也可以在生物声音测定装置1附带的说明书等中记载LED的发光颜色的意思，从而敦促使用者改变按压接触方式或按压接触位置的一方或双方。
以下，说明是否满足上述条件的判定方法的具体示例。
图5是表示将生物声音测定装置1的测定单元3按压于体表面S的状态的示意图。图5中表示了在与受压部3a接触的体表面S的下方存在肋骨或胸骨等骨B的例子。
如图5所示，如果在收容空间SP1的下方存在骨B，则从比骨B更靠下方传递来的肺音被骨B反射和衍射，由此传递到声音测定元件M1的肺音的强度下降。因此，难以精度良好地进行肺音是否包含喘鸣的判定。
如此在收容空间SP1的下方存在骨B的状态下，从发音部35发出的声音SS被骨B反射而成为反射音RS，由测音部36测定反射音RS。
从设想为生物声音测定装置1的按压接触部位的体表面S到骨B的距离在统计上是已知的。此外，骨B的声阻抗在统计上也是已知的。因此，在收容空间SP1的下方存在骨B的状态下，能够基于上述已知的距离，预测从发出声音SS至由测音部36测定该声音SS的反射音RS为止所需的时间。此外，在该状态下，基于声音SS的强度和骨B的声阻抗，也能够预测反射音RS的强度相对于声音SS的强度为何种程度。
因此，在声音SS的发出时机与由测音部36测定的该声音SS的反射音RS的测定时机之差处于预先决定的范围(在具有骨B的情况下预测的差的时间范围)、且反射音RS的强度处于预先决定的范围(在具有骨B的情况下预测的强度范围)的情况下，控制部4判定为在收容空间SP1的下方存在骨B而接触位置不满足上述条件。
图6是表示将生物声音测定装置1的测定单元3按压于体表面S的状态的示意图。图6中表示了受压部3a的一部分未与体表面S接触而收容空间SP1的密封状态不完全的例子。
在图6所示的那样密封不完全的状态下，会由声音测定元件M1测定外部的声音，因此难以精度良好地进行肺音是否包含喘鸣的判定。此外，在该状态下，从发音部35发出的声音SS的来自生物内的反射音RS的一部分RSa泄漏到外部，与密封状态完全的情况相比，由测音部36测定的反射音RS的强度下降。此外，在密封状态不完全的状态下，即使在图5所示的那样存在骨B的情况下，与收容空间SP1的密封完全的情况相比，反射音RS的强度也下降。
另外，在密封完全且在受压部3a下方不存在骨B的情况下，从发音部35发出的声音SS在到达生物的深部后作为反射音RS由测音部36进行测定。因此，在这种情况下，反射音RS的强度大于密封状态为不完全的状态且存在骨B的情况以及密封状态为不完全的状态且不存在骨B的情况中的任意一种情况。此外，密封完全且在受压部3a下方存在骨B情况的反射音RS的强度大于密封完全且在受压部3a下方不存在骨B的情况。
因此，在由测音部36测定的反射音RS的强度低于预先决定的阈值(密封完全且在受压部3a下方不存在骨B的情况下预测的反射音RS的强度的下限值)的情况下，控制部4判定为收容空间SP1的密封不完全而接触状态不满足上述条件。此外，在由测音部36测定的反射音RS的强度为上述阈值以上的情况下，控制部4判定为收容空间SP1的密封完全而接触状态满足上述条件。
(生物声音测定装置1的动作示例)
图7是用于说明图1所示的生物声音测定装置1的动作示例的流程图。
如果生物声音测定装置1的电源接通，则控制部4使发音部35发出例如数MHz的测试音(步骤S1)。
并且，由测音部36测定从发音部35发出的测试音的反射音(步骤S2)，该反射音的信息输入到控制部4。
接着，控制部4判定在步骤S2中测定的反射音的强度是否为上述阈值以上(步骤S3)。
在该反射音的强度低于阈值的情况下(步骤S3：否)，控制部4判定为收容空间SP1的密封状态不完全(接触状态不满足条件)。并且，控制部4例如利用显示部6进行敦促改变测定单元3向体表面S的按压接触方式的通知(步骤S6)。利用步骤S6的处理，例如在显示部6显示“请将头部与身体贴紧”这样的消息。在步骤S6之后处理返回到步骤S1。
在该反射音的强度为阈值以上的情况下(步骤S3：是)，控制部4求出在步骤S1中发出的测试音的发出时机与在步骤S2中测定的反射音的测定时机之差，判定该差是否处于上述预先决定的范围内，并且判定在步骤S2中测定的反射音的强度是否处于上述预先决定的范围内(步骤S4)。
在步骤S4的判定为“是”的情况下，控制部4判定为在收容空间SP1的下方存在骨(接触位置不满足条件)，例如利用显示部6进行敦促改变测定单元3向体表面S的按压位置的通知(步骤S5)。
利用步骤S5的处理，例如在显示部6显示“请偏移头部的接触位置”这样的消息。在步骤S5之后处理返回到步骤S1。
在步骤S4的判定为“否”的情况下(具体而言，在测试音的发出时机与反射音的测定时机之差比预测的值大的情况下，或者在步骤S2中测定的反射音的强度处于预先决定的范围外的情况下)，控制部4判定为收容空间SP1的密封状态完全且在收容空间SP1的下方不存在骨(接触状态和接触位置满足条件)。并且，控制部4开始声音测定元件M1对肺音的测定(步骤S7)。
具体而言，控制部4将由声音测定元件M1测定的10Hz～10kHz的声音的信息中的预先决定的肺音的频带(10Hz～1.5kHz)的信息作为肺音的信息存储于RAM。并且，如果在RAM中存储有一定期间的肺音的信息，则控制部4对该信息进行解析并判定有无喘鸣，例如在显示部6显示该判定结果(步骤S8)，并结束测定。
(生物声音测定装置1的效果)
如上所述，按照生物声音测定装置1，通过由测音部36测定从发音部35发出的测试音的反射音并对该反射音进行解析，从而能够高精度地判定壳体31相对于体表面S的接触状态和接触位置中的任意一方是否满足上述条件。
发音部35和测音部36配置于能够被体表面S密封的收容空间SP1。因此，如图6所示，即使在受压部3a稍许浮起的状态下，根据由声音泄漏引起的反射音的强度下降，也能够准确地检测出该状态。如此，按照生物声音测定装置1，与以往的使用光检测器或接触传感器判定接触状态的判定方法相比，能够精度良好地进行接触状态的判定，能够辅助肺音的高精度测定。
此外，按照生物声音测定装置1，在收容空间SP1的下方具有骨的情况下，基于从该骨反射而来的反射音，能够判定是否存在骨。因此，与单纯地测定声音来判定接触位置是否良好的以往的方法相比，能够提高该判定精度。
此外，按照生物声音测定装置1，发音部35的发音面35a和测音部36的测音面36a分别倾斜，发音面35a所朝向的方向和测音面36a所朝向的方向交叉。因此，能够将从发音部35发出的声音有效地引导到生物内部的骨，并且能够将该声音的反射音有效地引导到测音部36。因此，能够高精度地进行接触位置是否满足条件的判定。
另外，发音部35的发音面35a和测音部36的测音面36a倾斜的结构不是必须的。例如，发音部35的发音面35a和测音部36的测音面36a也可以分别是与按压方向垂直的面。
(生物声音测定装置1的变形例)
在生物声音测定装置1中，在由超声波换能器构成发音部35和测音部36的情况下，能够使发音部35作为测定声音的测音部发挥功能，并且能够使测音部36作为发出声音的发音部发挥功能。
例如，在从发音部35发出测试音并由测音部36测定反射音之后，能够从测音部36发出测试音并由发音部35测定该测试音的反射音。
如此，将测试音改变前进方向并多次发出，基于各测试音与其反射音的关系来进行图7的步骤S3和步骤S4的判定，由此能够更高精度地判定接触位置和接触状态是否满足条件。
此外，在由超声波换能器构成发音部35的情况下，也可以将测音部36置换为发音部35。
图8是表示测定单元3的截面的变形例的图。图9是从按压方向观察图8所示的测定单元3的范围A的图，并且是省略了声阻抗匹配层37的图示的图。
图8所示的变形例的测定单元3的发音部35如图9所示，其平面形状为圆环状。在图8所示的测定单元3中，构造成在从发音部35发出测试音之后，由发音部35测定该测试音的反射音。即，发音部35也作为测音部发挥功能。按照该结构，通过发出一次测试音，能够使测试音从各个方向碰到骨，能够高速且高精度地进行接触位置和接触状态的判定。
此外，在生物声音测定装置1中，声音测定元件M1除了能够测定包含肺音的频带在内的频带(例如10Hz～10kHz)以外，还能够测定从发音部35发出的声音(数MHz)。
在这种情况下，不需要测音部36，声音测定元件M1作为测音部发挥功能。在该结构下，例如图8和图9所示，也可以构成为将测音部36置换为发音部35。
如此，在声音测定元件M1能够测定从发音部35发出的声音的结构下，在图7的步骤S2中，只要由声音测定元件M1测定反射音即可。
按照该结构，不需要测音部36，并且如图9所示，可以使发音部35为圆环状。因此，能够通过发出一次测试音而使测试音从各个方向碰到骨，能够高速且高精度地进行接触状态和接触位置的判定。
在以上的说明中，在接触位置和接触状态的双方满足条件的情况下开始肺音的测定，但是控制部4也可以在接触位置和接触状态的一方满足条件的情况下开始肺音的测定。以下对这种情况的动作进行说明。
图10是用于说明生物声音测定装置1的动作的第一变形例的流程图。在图10中与图7相同的处理赋予相同的附图标记。
除了删除了步骤S4和步骤S5这一点以及在步骤S3的判定为“是”的情况下进行步骤S7的处理这一点以外，图10所示的流程图与图7的流程图相同。控制部4在图10的步骤S3的判定为“否”的情况下，判定为接触状态不满足条件而进行步骤S6的处理，在图10的步骤S3的判定为“是”的情况下，判定为接触状态满足条件而进行步骤S7的处理。
按照图10所示的第一变形例的动作，能够在接触状态满足条件的状态下开始肺音的测定，能够辅助肺音的高精度测定。
图11是用于说明生物声音测定装置1的动作的第二变形例的流程图。在图11中与图7相同的处理赋予相同的附图标记。
除了删除了步骤S3和步骤S6这一点以及在步骤S2之后进行步骤S4这一点以外，图11所示的流程图与图7的流程图相同。
控制部4在图11的步骤S4的判定为“是”的情况下，判定为接触位置不满足条件而进行步骤S5的处理，在图11的步骤S4的判定为“否”的情况下，判定为接触位置满足条件而进行步骤S7的处理。
按照图11所示的第二变形例的动作，能够在接触位置满足条件的状态下开始肺音的测定，能够辅助肺音的高精度测定。
以上说明了本发明的实施方式及其变形例，但是本发明不限于此，可以适当变更。例如，在上述实施方式和变形例中，声音测定元件M1用于测定作为生物声音的肺音，但是例如也可以用于测定作为生物声音的心音。
以上参照附图说明了各种实施方式，但是本发明当然不限于所述示例。本领域技术人员显然可以在权利要求书记载的范畴内想到各种变更例或修正例，这些变更例或修正例也当然属于本发明的技术范围。此外，上述实施方式中的各构成要素可以在不脱离本发明的发明思想的范围内进行任意组合。
另外，本申请基于2018年4月18日提交的日本专利申请(特愿2018-080188)，并将其内容作为参照而援引于本申请中。
附图标记说明
1 生物声音测定装置
1b 主体部
1a 头部
2 箱体
3 测定单元
3a 受压部
4 控制部
5 电池
6 显示部
S 体表面
Ha 手
31 壳体
31h 端部
SP1 收容空间
32 壳体罩
M1 声音测定元件
35 发音部
35a 发音面
36 测音部
36a 测音面
37 声阻抗匹配层
SS 声音
RS、RSa 反射音
B 骨。

Claims (11)

1.一种生物声音测定装置，具有在被按压于生物的体表面的状态下形成被所述体表面密封的空间的构件，基于所述空间的压力变动来测定所述生物的生物声音，
所述生物声音测定装置的特征在于，包括：
发音部，配置在所述构件的所述空间，向所述体表面侧发出声音；
测音部，配置在所述构件的所述空间，测定从所述发音部发出的所述声音的反射音；以及
控制部，基于由所述测音部测定的所述反射音，判定所述构件相对于所述体表面的接触状态或接触位置是否满足所述生物声音的测定所需的条件，在判定为不满足所述条件的情况下进行通知。
2.根据权利要求1所述的生物声音测定装置，其特征在于，在由所述测音部测定的所述反射音的强度低于预先决定的阈值的情况下，所述控制部判定为所述接触状态不满足所述条件。
3.根据权利要求2所述的生物声音测定装置，其特征在于，在所述反射音的强度为所述阈值以上的状态下，并且所述发音部发出所述声音的发出时机与由所述测音部测定的该声音的反射音的测定时机之差在预先决定的第一范围内、且所述反射音的强度在预先决定的第二范围内的情况下，所述控制部判定为所述接触位置不满足所述条件。
4.根据权利要求3所述的生物声音测定装置，其特征在于，在所述反射音的强度为所述阈值以上的状态下，并且所述发音部发出所述声音的发出时机与由所述测音部测定的该声音的反射音的测定时机之差在所述第一范围外、或所述反射音的强度在所述第二范围外的情况下，所述控制部判定为所述接触状态和所述接触位置满足所述条件。
5.根据权利要求1所述的生物声音测定装置，其特征在于，在所述发音部发出所述声音的发出时机与由所述测音部测定的该声音的反射音的测定时机之差在预先决定的第一范围内、且所述反射音的强度在预先决定的第二范围内的情况下，所述控制部判定为所述接触位置不满足所述条件。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的生物声音测定装置，其特征在于，
还包括声音测定元件，所述声音测定元件配置在所述构件的所述空间，测定比从所述发音部发出的所述声音的频带低的频带的声音，
所述控制部在判定为所述接触状态和所述接触位置的一方或双方满足所述条件的状态下，将由所述声音测定元件测定的声音中的预先决定的频带的声音存储为所述生物声音。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的生物声音测定装置，其特征在于，
所述测音部测定从所述发音部发出的所述声音和比该声音的频带低的频带的声音，
所述控制部在判定为所述接触状态和所述接触位置的一方或双方满足所述条件的状态下，将由所述测音部测定的声音中的与从所述发音部发出的所述声音不同的预先决定的频带的声音存储为所述生物声音。
8.根据权利要求6或7所述的生物声音测定装置，其特征在于，所述预先决定的所述频带为10Hz以上且1.5kHz以下。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的生物声音测定装置，其特征在于，
所述发音部沿着所述构件的形成所述空间的内壁形成，
所述发音部的发音面相对于与所述构件的按压方向垂直的面朝向远离所述体表面的方向倾斜。
10.一种生物声音测定辅助方法，辅助生物声音测定装置对生物声音的测定，所述生物声音测定装置具有：在被按压于生物的体表面的状态下形成被所述体表面密封的空间的构件；发音部，配置在所述构件的所述空间，向所述体表面侧发出声音；以及测音部，配置在所述构件的所述空间，至少测定从所述发音部发出的所述声音的反射音，所述生物声音测定装置基于所述空间的压力变动来测定所述生物的生物声音，
所述生物声音测定辅助方法的特征在于，包括如下步骤：
基于由所述测音部测定的所述反射音，判定所述构件相对于所述体表面的接触状态或接触位置是否满足所述生物声音的测定所需的条件，在判定为不满足所述条件的情况下进行通知。
11.一种生物声音测定辅助程序，辅助生物声音测定装置对生物声音的测定，所述生物声音测定装置具有：在被按压于生物的体表面的状态下形成被所述体表面密封的空间的构件；发音部，配置在所述构件的所述空间，向所述体表面侧发出声音；以及测音部，配置在所述构件的所述空间，至少测定从所述发音部发出的所述声音的反射音，所述生物声音测定装置基于所述空间的压力变动来测定所述生物的生物声音，
所述生物声音测定辅助程序的特征在于，用于使计算机执行如下步骤：
基于由所述测音部测定的所述反射音，判定所述构件相对于所述体表面的接触状态或接触位置是否满足所述生物声音的测定所需的条件，在判定为不满足所述条件的情况下进行通知。
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