CN114845641A - 声音检测系统及信息处理装置 - Google Patents

声音检测系统及信息处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114845641A
CN114845641A CN202080090349.2A CN202080090349A CN114845641A CN 114845641 A CN114845641 A CN 114845641A CN 202080090349 A CN202080090349 A CN 202080090349A CN 114845641 A CN114845641 A CN 114845641A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microphones
sound
detection system
control unit
sound detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080090349.2A
Other languages
English (en)
Inventor
山田和广
羽生能行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Terumo Corp filed Critical Terumo Corp
Publication of CN114845641A publication Critical patent/CN114845641A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00Instruments for auscultation
    • A61B7/02Stethoscopes
    • A61B7/04Electric stethoscopes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00Instruments for auscultation
    • A61B7/02Stethoscopes
    • A61B7/026Stethoscopes comprising more than one sound collector
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/406Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers microphones
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0204Acoustic sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A61B2562/046Arrangements of multiple sensors of the same type in a matrix array
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/40Details of arrangements for obtaining desired directional characteristic by combining a number of identical transducers covered by H04R1/40 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/4012D or 3D arrays of transducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/005Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

声音检测系统包括多个麦克风和信息处理装置,所述多个麦克风检测生物体内部的声音,并能够输出基于检测到的声音的声音信号,所述信息处理装置包括从多个所述麦克风获取声音信号的获取部、控制部及输出部,所述控制部基于所述获取部获取到的所述声音信号,确定作为规定的生物体部位的位置的第1位置,推定与所述第1位置处于规定的相对位置关系的第2位置,控制多个所述麦克风的指向性,以针对所述第2位置提高灵敏度,所述输出部在多个所述麦克风的指向性被控制为针对所述第2位置提高灵敏度的状态下,输出基于所述获取部获取到的声音信号的信息。

Description

声音检测系统及信息处理装置
技术领域
本发明涉及声音检测系统及信息处理装置。
背景技术
以往,为了诊断患者的心脏的状态,使用听诊器等听诊心音。
心音包括被称为I音的声音及被称为II音的声音。I音是二尖瓣及三尖瓣关闭时听到的声音。II音是在肺动脉瓣及主动脉瓣关闭时听到的声音。
例如专利文献1公开了下述技术:使用多个传感器检测心音,从检测到的心音中选择例如二尖瓣关闭声音这样的特定声音,并使所选择的特定声音增幅。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-10436号公报
发明内容
发明要解决的课题
若冠状动脉有狭窄,则在II音后立即产生狭窄杂音。检测冠状动脉的狭窄杂音能够捕捉心绞痛及心肌梗塞这类冠状动脉疾病的迹象,非常有用。
但是,冠状动脉的狭窄杂音声音微弱,很难检测这样微弱的声音。
本公开的目的在于鉴于上述问题,提供能够针对生物体内部的微弱声音提高检测灵敏度的声音检测系统及信息处理装置。
用于解决课题的手段
本发明第一方式的声音检测系统包括:多个麦克风,其检测生物体内部的声音,并能够输出基于检测到的声音的声音信号;以及信息处理装置,所述信息处理装置包括从多个所述麦克风获取声音信号的获取部、控制部及输出部,所述控制部基于所述获取部获取到的所述声音信号,确定作为规定的生物体部位的位置的第1位置,推定与所述第1位置处于规定的相对位置关系的第2位置,控制多个所述麦克风的指向性,以针对所述第2位置提高灵敏度,所述输出部在多个所述麦克风的指向性被控制为针对所述第2位置提高灵敏度的状态下,输出基于所述获取部获取到的声音信号的信息。
在本发明一个实施方式的声音检测系统中,所述信息处理装置还具备存储部,所述存储部保存所述第1位置与所述第2位置的所述规定的相对位置关系的信息。
在本发明一个实施方式的声音检测系统中,所述控制部针对以所述规定的生物体部位为声源的声音,基于从各所述麦克风获取到的声音信号的振幅及相位和多个所述麦克风的相对位置来确定所述第1位置。
在本发明一个实施方式的声音检测系统中,所述控制部通过对从各所述麦克风获取到的声音信号的延迟量进行调节及合成,从而控制多个所述麦克风的指向性。
在本发明一个实施方式的声音检测系统中,所述控制部判定从所述第2位置获取到的声音信号的强度,使所述输出部输出基于判定结果的指标。
在本发明一个实施方式的声音检测系统中,所述控制部控制多个所述麦克风中的至少2个麦克风的指向性,以针对所述第2位置提高灵敏度。
在本发明一个实施方式的声音检测系统中,所述控制部在所述第1位置与多个所述麦克风的位置分离规定距离以上的情况下,使所述输出部输出报知信息,其中,该报知信息推荐移动多个所述麦克风的位置。
在本发明一个实施方式的声音检测系统中,多个所述麦克风的相对位置固定。
在本发明一个实施方式的声音检测系统中,多个所述麦克风的相对位置可变,所述声音检测系统还具备相对位置测定机构,所述相对位置测定机构测定多个所述麦克风的各相对位置,所述控制部基于所述相对位置测定机构测定的多个所述麦克风的各相对位置,计算多个所述麦克风的相对位置。
本发明一个实施方式的声音检测系统还具备摄像装置,在所述声音检测系统中,多个所述麦克风的相对位置可变,所述控制部基于所述摄像装置拍摄的多个所述麦克风的图像计算多个所述麦克风的相对位置。
本发明第2方式的信息处理装置包括:多个麦克风,其检测生物体内部的声音,并能够输出基于检测到的声音的声音信号;获取部,其从多个所述麦克风获取声音信号;控制部;以及输出部,所述控制部基于所述获取部获取到的所述声音信号,确定作为规定的生物体部位的位置的第1位置,推定与所述第1位置处于规定的相对位置关系的第2位置,控制多个所述麦克风的指向性,以针对所述第2位置提高灵敏度,所述输出部在多个所述麦克风的指向性被控制为针对所述第2位置提高灵敏度的状态下,输出基于所述获取部获取到的声音信号的信息。
发明效果
根据本发明的声音检测系统及信息处理装置,能够针对生物体内部的微弱声音提高检测灵敏度。
附图说明
图1是本发明第1实施方式的声音检测系统的功能框图。
图2是示出将相对位置固定的多个麦克风安装于人体心脏附近的一例的图。
图3A是示出声音信号的一例的图。
图3B是示出声音信号的一例的图。
图4是示出基于第1位置推定出第2位置的一例的图。
图5A是用于说明噪声消除的效果及多个麦克风的指向性控制的效果的图。
图5B是用于说明噪声消除的效果及多个麦克风的指向性控制的效果的图。
图5C是用于说明噪声消除的效果及多个麦克风的指向性控制的效果的图。
图6是示出本发明第1实施方式的声音检测系统的动作的一例的流程图。
图7是示出本发明第2实施方式的声音检测系统的功能框图。
图8是示出将相对位置可变的多个麦克风安装于人体心脏附近的一例的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。对各图中对共通的结构部标注同一附图标记。
(第1实施方式)
图1是本发明第1实施方式的声音检测系统1的功能框图。参照图1说明本发明第1实施方式的声音检测系统1的构成及概要。
声音检测系统1包括声音检测装置10、信息处理装置20及外部声音检测麦克风30。
声音检测装置10是能够安装于人体等生物体并检测生物体内部的声音的装置。声音检测装置10将基于检测到的生物体内部的声音的声音信号输出至信息处理装置20。声音检测装置10既可以与信息处理装置20有线连接,也可以与信息处理装置20以能够无线通信的方式连接。
声音检测装置10包括多个麦克风11-1~11-6和第1结合部件12。在不需要特别区分麦克风11-1~11-6的情况下,以下存在简称为麦克风11的情况。在图1中示出6个麦克风11-1~11-6,但麦克风11的数量不限定于6个。麦克风11可以是2个以上的任意数量。
麦克风11能够安装于人体等生物体的表面。麦克风11在安装于生物体表面的状态下,能够检测生物体内部的声音。麦克风11例如具备具有粘合性的片材,能够利用具有粘合性的片材粘贴于生物体。将麦克风11向生物体安装的方法不限定于粘贴。麦克风11可以使用粘贴以外的方法安装于生物体。
麦克风11将基于检测到的生物体内部的声音的声音信号输出至信息处理装置20。麦克风11可以与信息处理装置20有线连接。另外,麦克风11也可以具有无线通信功能。在具有无线通信功能的情况下,麦克风11也可以与信息处理装置20以能够无线通信的方式连接。
第1结合部件12以多个麦克风11的相对位置固定的方式使多个麦克风11结合。第1结合部件12可以由例如刚性高的材料构成,以能够固定多个麦克风11的相对位置。
在图1所示的例子中,第1结合部件12使麦克风11-1与麦克风11-2结合。另外,第1结合部件12使麦克风11-3与麦克风11-4结合。另外,第1结合部件12使麦克风11-5与麦克风11-6结合。另外,第1结合部件12使麦克风11-1与麦克风11-3结合。另外,第1结合部件12使麦克风11-3与麦克风11-5结合。另外,第1结合部件12使麦克风11-2与麦克风11-4结合。另外,第1结合部件12使麦克风11-4与麦克风11-6结合。
声音检测装置10在设想产生检测对象的声音的附近安装于生物体的表面并使用。在本实施方式中,以检测对象的声音为冠状动脉的狭窄杂音的情况为例来说明。在该情况下,声音检测装置10的多个麦克风11-1~11-6安装在人体的心脏附近。图2中示出多个麦克风11-1~11-16安装在人体100的心脏附近的情况的一例。
信息处理装置20既可以是声音检测系统1使用的专用计算机,也可以是通用计算机。在通用计算机的情况下,信息处理装置20例如可以是平板电脑终端、智能手机、笔记本PC(Personal Computer:个人电脑)或台式PC等。
信息处理装置20从声音检测装置10获取基于声音检测装置10检测到的声音的声音信号。另外,信息处理装置20从外部声音检测麦克风30获取基于外部声音检测麦克风30检测到的声音的声音信息。
信息处理装置20对从声音检测装置10获取到的声音信号进行处理,提高针对作为检测对象的微弱声音的灵敏度。以下模式信息处理装置20的构成,信息处理装置20的动作的详细见后述。
信息处理装置20包括通信部21、存储部22、获取部23、输入部24、输出部25及控制部26。
通信部21包含至少一个通信用接口。通信用接口例如是LAN(Local AreaNetwork:局域网)接口或Bluetooth(注册商标)接口等。通信部21能够经由网络或直接与各种装置通信。在声音检测装置10具有无线通信功能的情况下,通信部21能够与声音检测装置10无线通信。在外部声音检测麦克风30具有无线通信功能的情况下,通信部21能够与外部声音检测麦克风30无线通信。
存储部22为例如半导体存储器、磁存储器或光存储器等,但不限定于此。存储部22也可以作为例如主存储装置、辅助存储装置或闪存发挥功能。存储部22存储信息处理装置20的动作中使用的任意信息。例如,存储部22也可以存储系统程序、应用软件程序及通过通信部21接收到的各种信息等。存储部22中存储的信息也能够以经由例如通信部21接收的信息进行更新。存储部22的一部分也可以设置在信息处理装置20的外部。在该情况下,设置在外部的存储部22的一部分也可以经由任意接口与信息处理装置20连接。
获取部23从声音检测装置10获取基于声音检测装置10检测到的声音的声音信号。获取部23也可以经由通信部21从声音检测装置10获取声音信号。
获取部23从外部声音检测麦克风30获取基于外部声音检测麦克风30检测到的声音的声音信息。获取部23也可以经由通信部21从外部声音检测麦克风30获取声音信号。
输入部24包含检测用户输入并获取基于用户操作的输入信息的一个以上的输入用接口。例如,输入部24为物理键、静电电容键、与输出部25的显示器一体地设置的触摸屏或受理声音输入的麦克风等,但不限定于此。
输出部25包含输出信息以通知用户的一个以上的输出用接口。例如,输出部25包含以影像输出信息的显示器或以声音输出信息的扬声器等,但不限定于此。输出部25能够以多种方式输出信息。
控制部26包含至少一个处理器、至少一个专用电路或其组合。处理器为CPU(Central Processing Unit:中央处理器单元)或GPU(Graphics Processing Unit:图形处理单元)等通用处理器或专用于特定处理的专用处理器。专用电路例如为FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)或ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit:特定用途集成电路)。控制部26一边对信息处理装置20的各部分进行控制,一边执行与信息处理装置20的动作相关的处理。
外部声音检测麦克风30为能够检测外部声音的麦克风。在此,“外部声音”是声音检测系统1周边的环境声音等相对于声音检测装置10检测的声音成为噪声的声音。外部声音检测麦克风30将基于检测到的外部声音的声音信号输出至信息处理装置20。外部声音检测麦克风30既可以与信息处理装置20有线连接,也可以与信息处理装置20以能够无线通信的方式连接。
<声音检测系统的动作>
接下来,说明图1所示的声音检测系统1的动作。
声音检测系统1能够针对生物体内部的微弱声音提高检测灵敏度。在以下的说明中,作为生物体内部的微弱声音,举出检测冠状动脉的狭窄杂音的情况作为具体的例子来说明。
声音检测系统1的用户将声音检测装置10安装到设想产生作为检测对象的微弱声音的位置的周边。例如,在冠状动脉的狭窄杂音为检测对象的情况下,声音检测系统1的用户将声音检测装置10安装到人体的心脏附近。图2是示出人体100的心脏附近安装有声音检测装置10所具备的麦克风11-1~11-6的情形的图。
麦克风11-1~11-6分别将基于检测到的人体内部的声音的声音信号输出至信息处理装置20。
信息处理装置20的获取部23从多个麦克风11-1~11-6获取基于多个麦克风11-1~11-6检测到的声音的声音信号。
获取部23从外部声音检测麦克风30获取基于外部声音检测麦克风30检测到的外部声音的声音信号。
信息处理装置20的控制部26将从麦克风11-1~11-6获取到的声音信号中减掉从外部声音检测麦克风30获取到的声音信号,进行噪声消除。由此,声音检测系统1能够减少从麦克风11-1~11-6获取到的声音信号中包含的由外部声音产生的噪声成分。
需要说明的是,声音检测系统1并非必须进行噪声消除,其也可以不进行噪声消除。在不进行噪声消除的构成的情况下,声音检测系统1也可以不具备外部声音检测麦克风30。
控制部26基于获取部23获取到的声音信号,确定作为规定的生物体部位的位置的第1位置。获取部23获取到的声音信号进行噪声消除与否均可。在此,“第1位置”是与设想产生作为检测对象的微弱声音的位置处于规定的相对位置关系的生物体部位的位置。在冠状动脉的狭窄杂音为检测对象的情况下,设想产生微弱声音的位置是冠状动脉的位置。以下也将设想产生微弱声音的位置称为“第2位置”。
在第2位置是冠状动脉的位置的情况下,位于与第2位置处于规定的相对位置关系的第1位置的规定的生物体部位例如为二尖瓣、三尖瓣、肺动脉瓣及主动脉瓣。位于第1位置的生物体部位是产生比作为检测对象的微弱声音大的声音的生物体部位,因此,与在第2位置产生的声音相比,麦克风11能够更加容易检测在第1位置产生的声音。
存储部22保存第1位置与第2位置的相对位置关系的信息。存储部22针对至少一个第1位置保存第1位置与第2位置的相对位置关系的信息。在第2位置为冠状动脉的位置的情况下,第1位置例如为二尖瓣的位置、三尖瓣的位置、肺动脉瓣的位置及主动脉瓣的位置。在该情况下,存储部22保存二尖瓣的位置与冠状动脉的位置的相对位置关系、三尖瓣的位置与冠状动脉的位置的相对位置关系、肺动脉瓣的位置与冠状动脉的位置的相对位置关系及主动脉瓣的位置与冠状动脉的位置的相对位置关系中的至少一个相对位置关系。
如背景技术部分所说明,心音包括称为I音的声音及称为II音的声音。I音是二尖瓣及三尖瓣关闭时听到的声音。II音是肺动脉瓣及主动脉瓣关闭时听到的声音。
I音是二尖瓣关闭时发出的声音与三尖瓣关闭时发出的声音重合的声音。II音是肺动脉瓣关闭时发出的声音与主动脉瓣关闭时发出的声音重合的声音。
存储部22保存基于二尖瓣关闭时发出的声音样本提取的二尖瓣关闭的声音的特征值。特征值例如可以包含通过FFT(Fast Fourier Transform:快速傅里叶变换)等频率解析得到的谱特征值等。
二尖瓣关闭时发出的声音样本既可以是通过针对被测定者自身的测定得到的样本,也可以是通过针对其他测定者的测定得到的样本。
存储部22同样地保存有三尖瓣关闭的声音的特征值、肺动脉瓣关闭的声音的特征值及主动脉瓣关闭的声音的特征值。需要说明的是,存储部22保存有二尖瓣关闭的声音的特征值、三尖瓣关闭的声音的特征值、肺动脉瓣关闭的声音的特征值及主动脉瓣关闭的声音的特征值是一例,存储部22保存有设想在第1位置发出的任意声音的特征值。
控制部26针对获取部23从声音检测装置10获取到的声音信号执行FFT等频率解析,并提取该声音信号中包含的特征值。控制部26将所提取的特征值与存储部22保存的各种样本的特征值进行对比,确定获取部23获取到的声音信号包含哪种声音。
控制部26例如在产生I音的定时确定获取部23获取到的声音信号包含二尖瓣关闭的声音及三尖瓣关闭的声音。控制部26例如在产生II音的定时确定获取部23获取到的声音信号包含肺动脉瓣关闭的声音及主动脉瓣关闭的声音。
控制部26在确定声音种类时,也确定产生该声音的位置、即第1位置。例如,控制部26在确定获取部23获取到的声音信号包含二尖瓣关闭的声音时,确定产生二尖瓣关闭的声音的位置、即二尖瓣的位置。
参照图3A及图3B,说明控制部26进行的第1位置确定。图3A及图3B中示出的波形示意性地示出在第1位置产生的声音信号。
图3A是安装在接近第1位置的位置的麦克风11检测到的声音信号。图3B是安装在远离第1位置的位置的麦克风11检测到的声音信号。观察图3B的声音信号,与图3A的声音信号相比,振幅小且相位延迟。像这样,声音信号的振幅及相位取决于与第1位置间的距离。因此,若已知多个麦克风11-1~11-6的相对位置,则能够根据基于各麦克风11检测到的声音的声音信号的振幅及相位和多个麦克风11-1~11-6的相对位置来确定第1位置。
多个麦克风11-1~11-6的相对位置固定,多个麦克风11-1~11-6的相对位置的信息保存在存储部22中。
控制部26针对以规定的生物体部位为声源的声音,基于从各麦克风11获取到的声音信号的振幅及相位和多个麦克风11-1~11-6的相对位置来确定第1位置。在例如规定的生物体部位为二尖瓣的情况下,控制部26针对以二尖瓣为声源的声音,基于获取部23从各麦克风11获取到的声音信号的振幅及相位和多个麦克风11-1~11-6的相对位置来确定二尖瓣的位置。
控制部26同样地确定三尖瓣的位置、肺动脉瓣的位置及主动脉瓣的位置。
需要说明的是,控制部26无需确定全部的二尖瓣的位置、三尖瓣的位置、肺动脉瓣的位置及主动脉瓣的位置来作为第1位置。作为第1位置,控制部26确定二尖瓣的位置、三尖瓣的位置、肺动脉瓣的位置及主动脉瓣的位置中的至少一个位置即可。
控制部26在所确定的第1位置与多个麦克风11-1~11-6的位置分离规定距离以上的情况下,也可以使输出部25输出推荐移动多个麦克风11-1~11-6的位置的报知信息。或者,控制部26也可以使输出部25输出对多个麦克风11-1~11-6的安装部位进行导引的信息,以使得由多个麦克风11-1~11-6包围的中心附近的位置位于第1位置的附近。
若确定第1位置,则控制部26基于存储部22中保存的第1位置与第2位置的相对位置关系的信息推定第2位置。在冠状动脉的狭窄杂音为检测对象的情况下,控制部26推定冠状动脉的位置作为第2位置。
图4示出控制部26基于主动脉瓣的位置和肺动脉瓣的位置推定冠状动脉的位置的示意图。在图4中,P1是控制部26基于获取部23获取到的声音信号确定的主动脉瓣的位置。P2是控制部26基于获取部23获取到的声音信号确定的肺动脉瓣的位置。P3是控制部26基于P1及P2推定的冠状动脉的位置。
若推定第2位置,则控制部26控制多个麦克风11-1~11-6的指向性,以针对第2位置提高灵敏度。控制部26例如通过对从各麦克风11-1~11-6获取到的声音信号的延迟量进行调节、合成,从而控制多个麦克风11-1~11-6的指向性。控制部26通过控制多个麦克风11-1~11-6的指向性以针对第2位置提高灵敏度,从而能够以高灵敏度获取在第2位置产生的声音信号。
在控制部26对多个麦克风11-1~11-6的指向性进行控制时,也可以不使用全部麦克风11-1~11-6的声音信号。控制部26可以使用多个麦克风11-1~11-6中的至少2个麦克风11的声音信号来控制麦克风11的指向性。
输出部25在控制多个麦克风11-1~11-6的指向性以针对第2位置提高灵敏度的状态下,输出基于获取部23获取到的声音信号的信息。输出部25可以以多种方式输出基于获取部23获取到的声音信号的信息。
输出部25例如可以使显示器显示以横轴为时间轴、以纵轴为振幅的曲线图状的声音信号。另外,输出部25例如可以使声音信号以声音的形式从扬声器输出。
控制部26判定从第2位置获取到的声音信号的强度,并使输出部25输出基于判定结果的指标。控制部26例如可以判定从第2位置获取到的声音信号的强度是否为规定的阈值以上。控制部26例如在从第2位置获取到的声音信号的强度为规定的阈值以上的情况下,可以使输出部25显示“冠状动脉有狭窄杂音”这样的显示。控制部26例如也可以将从第2位置获取到的声音信号的强度与多个阈值比较并分多个阶段判定。控制部26例如也可以基于冠状动脉的狭窄杂音的强度,计算设想为有狭窄的程度的指标(称为“狭窄度”),并使输出部25显示“狭窄度:0.8”这样的显示。
控制部26也可以使用通过机器学习学到的学习模型进行针对在第2位置产生的声音信号的判定处理。学习模型可以是基于例如实际的冠状动脉的狭窄杂音学到的学习模型。学习模型可以保存在存储部22中。
图5A~图5C示出以高灵敏度获取作为微弱声音信号的冠状动脉的狭窄杂音情形的示意图。图5A是示出噪声消除及麦克风11的指向性控制前的声音信号的示意图。图5B是示出进行噪声消除后的阶段的声音信号的示意图。图5C是在噪声消除的基础上进行麦克风11的指向性控制后的阶段的声音信号的示意图。
在图5A~图5C中,以R1表示的区域示出检测到I音的区域。以R2表示的区域示出检测到II音的区域。R3表示检测到冠状动脉的狭窄杂音的区域。
参照图5A,很难判定R3是否产生了冠状动脉的狭窄杂音。参照图5B,通过执行噪声消除,从而在R3处观察到了一些冠状动脉的狭窄杂音,但仍很微小。参照图5C,通过控制麦克风11的指向性,从而使得在R3处检测的冠状动脉的狭窄杂音突出。
参照图6所示的流程图说明声音检测系统1的动作。图6所示的动作在声音检测装置10的多个麦克风11-1~11-6安装于生物体的状态下执行。
信息处理装置20的获取部23从多个麦克风11-1~11-6获取声音信号(步骤S101)。
信息处理装置20的控制部26基于步骤S101中获取部23获取到的声音信号确定第1位置(步骤S102)。控制部26在确定第1位置时,也可以使用噪声消除后的声音信号确定第1位置。
控制部26基于步骤S102中确定的第1位置推定第2位置(步骤S103)。
控制部26控制多个麦克风11-1~11-6的指向性,以针对步骤S103中推定的第2位置提高灵敏度(步骤S104)。控制部26可以使输出部25输出基于获取部23在控制多个麦克风11-1~11-6的指向性以针对第2位置提高灵敏度的状态下获取到的声音信号的信息。
像这样,根据本实施方式的声音检测系统1,获取部23从多个麦克风11-1~11-6获取基于生物体内部的声音的声音信号。控制部26基于获取部23获取到的声音信号,确定作为规定的生物体部位的位置的第1位置,并推定与第1位置处于规定的相对位置关系的第2位置,控制多个麦克风11-1~11-6的指向性,以针对第2位置提高灵敏度。然后,输出部25输出基于获取部23在控制多个麦克风11-1~11-6的指向性以针对第2位置提高灵敏度的状态下获取到的声音信号的信息。由此,本实施方式的声音检测系统1能够针对生物体内部的微弱声音提高检测灵敏度。
另外,本实施方式的声音检测系统1通过提高针对生物体内部的微弱声音的检测灵敏度,从而能够通过使用多个麦克风11-1~11-6的简单测定检测例如冠状动脉的狭窄杂音这样的微弱声音。
(第2实施方式)
图7是本发明第2实施方式的声音检测系统2的功能框图。声音检测系统2包括声音检测装置15、信息处理装置20、外部声音检测麦克风30及摄像装置40。
关于第2实施方式的声音检测系统2,主要说明与第1实施方式的声音检测系统1的区别,对于与第1实施方式的声音检测系统1的共通及类似的点适当省略说明。
声音检测装置15包括多个麦克风11-1~11-6和第2结合部件13。在图7中示出6个麦克风11-1~11-6,但麦克风11的数量不限定于6个。麦克风11可以是2个以上的任意数量。
第2结合部件13与图1中示出的第1结合部件12不同,以多个麦克风11-1~11-6的相对位置可变的方式使麦克风11-1~11-6结合。第2结合部件13可以由例如橡胶这样的具有弹性的材料构成。
在图7所示的例子中,第2结合部件13使麦克风11-1与麦克风11-2结合。另外,第2结合部件13使麦克风11-3与麦克风11-4结合。另外,第2结合部件13使麦克风11-5与麦克风11-6结合。另外,第2结合部件13使麦克风11-1与麦克风11-3结合。另外,第2结合部件13使麦克风11-3与麦克风11-5结合。另外,第2结合部件13使麦克风11-2与麦克风11-4结合。另外,第2结合部件13使麦克风11-4与麦克风11-6结合。
图8中示出多个麦克风11-1~11-16安装于人体100的心脏附近的情况的一例。在第2实施方式的声音检测装置15中,由于第2结合部件13以多个麦克风11-1~11-6的相对位置可变的方式使麦克风11-1~11-6结合,因此能够以高自由度将多个麦克风11-1~11-6安装于人体100的期望位置。用户例如能够避开肋骨这样的障碍物来安装多个麦克风11-1~11-6。
摄像装置40能够对安装于生物体的状态的多个麦克风11-1~11-6进行拍摄。摄像装置40在由用户拍摄多个麦克风11-1~11-6时,将拍摄到的图像输出至信息处理装置20。
摄像装置40可以与信息处理装置20有线连接。另外,摄像装置40也可以具有无线通信功能。在具有无线通信功能的情况下,摄像装置40也可以将拍摄的图像无线发送至信息处理装置20。
信息处理装置20的获取部23获取摄像装置40拍摄的多个麦克风11-1~11-6的图像。
信息处理装置20的控制部26对获取部23获取到的多个麦克风11-1~11-6的图像进行解析,并计算多个麦克风11-1~11-6的相对位置。控制部26通过使用计算出的多个麦克风11-1~11-6的相对位置,从而能够与第1实施方式同样地,基于获取部23获取到的声音信号来确定第1位置。
第2实施方式的声音检测系统2的其他动作与第1实施方式的声音检测系统1的动作相同。另外,第2实施方式的声音检测系统2具有与第1实施方式的声音检测系统1所具有的效果相同的效果。
本发明不限定于上述各实施方式中确定的构成,能够在不脱离权利要求书记载的发明要旨的范围内实施多种变形。例如,能够避免各构成部、各步骤等中包含的功能等在逻辑上矛盾地重新配置,能够将多个构成部或步骤等组合为一个或进行分割。
例如,在图1中,将声音检测装置10、信息处理装置20及外部声音检测麦克风30示为独立的装置,但不限定于该构成。声音检测装置10也可以组装到信息处理装置20中。外部声音检测麦克风30也可以组装到信息处理装置20中。
另外,例如,在第2实施方式的说明中,说明了对摄像装置40拍摄的多个麦克风11-1~11-6的图像进行解析并计算多个麦克风11-1~11-6的相对位置,但计算相对位置可变的多个麦克风11-1~11-6的相对位置的方法不限定于此。第2实施方式的声音检测系统2可以具备能够测定多个麦克风11-1~11-6的各相对位置的相对位置测定机构,控制部26可以基于相对位置测定机构测定的多个麦克风11-1~11-6的各相对位置计算多个麦克风11-1~11-6的相对位置。相对位置测定机构例如可以包括应变传感器和角度传感器。若由伸缩性的应变传感器构成例如图7所示的第2结合部件13,则能够由应变传感器测定麦克风11之间的距离。另外,角度传感器能够测定麦克风11之间的角度。控制部26可以基于该应变传感器的测定结果和角度传感器的测定结果计算多个麦克风11-1~11-6的相对位置。另外,相对位置测定机构例如可以包括磁场产生装置和设置于多个麦克风11-1~11-6的磁传感器。磁传感器能够测定麦克风11之间的角度。控制部26可以基于该磁传感器的测定结果计算多个麦克风11-1~11-6的相对位置。
另外,在图7中,将声音检测装置15、信息处理装置20、外部声音检测麦克风30及摄像装置40示出为独立的装置,但不限定于该构成。声音检测装置15也可以组装到信息处理装置20中。外部声音检测麦克风30也可以组装到信息处理装置20中。摄像装置40也可以组装到信息处理装置20中。
另外,在各实施方式中,以作为微弱声音检测冠状动脉的狭窄杂音的情况为例进行了说明,但成为检测对象的微弱声音不限定于冠状动脉的狭窄杂音。第1实施方式的声音检测系统1及第2实施方式的声音检测系统2也能够应用于检测冠状动脉的狭窄杂音以外的微弱声音的情况。
产业上的可利用性
本发明涉及声音检测系统及信息处理装置。
附图标记说明
1、2 声音检测系统
10 声音检测装置
11 麦克风
12 第1结合部件
13 第2结合部件
15 声音检测装置
20 信息处理装置
21 通信部
22 存储部
23 获取部
24 输入部
25 输出部
26 控制部
30 外部声音检测麦克风
40 摄像装置
100 人体

Claims (11)

1.一种声音检测系统,其特征在于,包括:
多个麦克风,其检测生物体内部的声音,并能够输出基于检测到的声音的声音信号;以及
信息处理装置,
所述信息处理装置包括:
获取部,其从多个所述麦克风获取声音信号;
控制部;以及
输出部,
所述控制部基于所述获取部获取到的所述声音信号,确定作为规定的生物体部位的位置的第1位置,
推定与所述第1位置处于规定的相对位置关系的第2位置,
控制多个所述麦克风的指向性,以针对所述第2位置提高灵敏度,
所述输出部在多个所述麦克风的指向性被控制为针对所述第2位置提高灵敏度的状态下,输出基于所述获取部获取到的声音信号的信息。
2.根据权利要求1所述的声音检测系统,其中,
所述信息处理装置还具备存储部,所述存储部保存所述第1位置与所述第2位置的所述规定的相对位置关系的信息。
3.根据权利要求1或2所述的声音检测系统,其中,
所述控制部针对以所述规定的生物体部位为声源的声音,基于从各所述麦克风获取到的声音信号的振幅及相位和多个所述麦克风的相对位置来确定所述第1位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的声音检测系统,其中,
所述控制部通过对从各所述麦克风获取到的声音信号的延迟量进行调节及合成,从而控制多个所述麦克风的指向性。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的声音检测系统,其中,
所述控制部判定从所述第2位置获取到的声音信号的强度,使所述输出部输出基于判定结果的指标。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的声音检测系统,其中,
所述控制部控制多个所述麦克风中的至少2个麦克风的指向性,以针对所述第2位置提高灵敏度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的声音检测系统,其中,
所述控制部在所述第1位置与多个所述麦克风的位置分离规定距离以上的情况下,使所述输出部输出报知信息,其中,该报知信息推荐移动多个所述麦克风的位置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的声音检测系统,其中,
多个所述麦克风的相对位置固定。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的声音检测系统,其中,
多个所述麦克风的相对位置可变,
还具备相对位置测定机构,其测定多个所述麦克风的各相对位置,
所述控制部基于所述相对位置测定机构测定的多个所述麦克风的各相对位置,计算多个所述麦克风的相对位置。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的声音检测系统,其中,
还具备摄像装置,
多个所述麦克风的相对位置可变,
所述控制部基于所述摄像装置拍摄的多个所述麦克风的图像计算多个所述麦克风的相对位置。
11.一种信息处理装置,其特征在于,包括:
多个麦克风,其检测生物体内部的声音,并能够输出基于检测到的声音的声音信号;
获取部,其从多个所述麦克风获取声音信号;
控制部;以及
输出部,
所述控制部基于所述获取部获取到的所述声音信号,确定作为规定的生物体部位的位置的第1位置,
推定与所述第1位置处于规定的相对位置关系的第2位置,
控制多个所述麦克风的指向性,以针对所述第2位置提高灵敏度,
所述输出部在多个所述麦克风的指向性被控制为针对所述第2位置提高灵敏度的状态下,输出基于所述获取部获取到的声音信号的信息。
CN202080090349.2A 2019-12-27 2020-12-03 声音检测系统及信息处理装置 Pending CN114845641A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-239343 2019-12-27
JP2019239343 2019-12-27
PCT/JP2020/045125 WO2021131585A1 (ja) 2019-12-27 2020-12-03 音検出システム及び情報処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114845641A true CN114845641A (zh) 2022-08-02

Family

ID=76573922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080090349.2A Pending CN114845641A (zh) 2019-12-27 2020-12-03 声音检测系统及信息处理装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220354450A1 (zh)
EP (1) EP4079228B1 (zh)
JP (1) JPWO2021131585A1 (zh)
CN (1) CN114845641A (zh)
WO (1) WO2021131585A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023189443A1 (ja) * 2022-03-28 2023-10-05 テルモ株式会社 生体音測定装置、生体音測定方法、及びプログラム
WO2023239326A1 (en) * 2022-06-09 2023-12-14 Bogazici Universitesi Auscultation system and technique with noise reduction technique

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070055151A1 (en) * 2005-01-20 2007-03-08 Shertukde Hemchandra M Apparatus and methods for acoustic diagnosis
JP2009188617A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Yamaha Corp 収音装置
JP5763923B2 (ja) * 2008-03-04 2015-08-12 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 体の音の非侵襲的分析
US20110137209A1 (en) * 2009-11-04 2011-06-09 Lahiji Rosa R Microphone arrays for listening to internal organs of the body
US8475396B2 (en) * 2011-02-11 2013-07-02 AventuSoft, LLC Method and system of an acoustic scene analyzer for body sounds
JP2015130904A (ja) * 2014-01-09 2015-07-23 株式会社日立メディコ 診察支援システム及び診察支援方法
US20170209115A1 (en) * 2016-01-25 2017-07-27 Quattro Folia Oy Method and system of separating and locating a plurality of acoustic signal sources in a human body
AU2017285321A1 (en) * 2016-06-15 2019-01-17 Cvr Global, Inc. Method for detecting blockage in a fluid flow vessel
JP6925602B2 (ja) * 2016-09-12 2021-08-25 マイクロコントロールシステムズ株式会社 振動発生体の状態を推定するシステム、装置、プログラム及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021131585A1 (zh) 2021-07-01
WO2021131585A1 (ja) 2021-07-01
EP4079228B1 (en) 2024-05-15
EP4079228A4 (en) 2023-01-25
EP4079228A1 (en) 2022-10-26
US20220354450A1 (en) 2022-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220354450A1 (en) Sound detection system and information processing device
CN109346075A (zh) 通过人体振动识别用户语音以控制电子设备的方法和系统
US20080253589A1 (en) Ultrasound Imaging System with Voice Activated Controls Using Remotely Positioned Microphone
US20090210227A1 (en) Voice recognition apparatus and method for performing voice recognition
JP6604113B2 (ja) 飲食行動検出装置、飲食行動検出方法及び飲食行動検出用コンピュータプログラム
KR20140069664A (ko) 초음파 프로브 장치 및 그의 제어 방법
US20160049150A1 (en) Speech recognition method and speech recognition device
KR20150130854A (ko) 오디오 신호 인식 방법 및 이를 제공하는 전자 장치
CN108968972B (zh) 柔性疲劳检测装置以及信息处理方法及装置
US11895474B2 (en) Activity detection on devices with multi-modal sensing
JP6888627B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
EP3653129B1 (en) Ultrasound imaging apparatus and operating method thereof
WO2013091677A1 (en) Speech recognition method and system
CN112859000A (zh) 一种声源定位方法以及装置
US11631411B2 (en) System and method for multi-microphone automated clinical documentation
US11237669B2 (en) Method and apparatus for improving the measurement of the timing of touches of a touch screen
US20220160260A1 (en) System and method for measuring biomedical signal
JP7189555B2 (ja) 音響処理装置、音響処理方法およびプログラム
US20230230581A1 (en) Data augmentation system and method for multi-microphone systems
US20230230582A1 (en) Data augmentation system and method for multi-microphone systems
US20230230580A1 (en) Data augmentation system and method for multi-microphone systems
US11363374B2 (en) Signal processing apparatus, method of controlling signal processing apparatus, and non-transitory computer-readable storage medium
WO2023141565A1 (en) Data augmentation system and method for multi-microphone systems
CN117789738A (zh) 声音信号的处理装置及声音信号的处理方法
TW202022850A (zh) 資訊處理裝置、聲音辨識系統、控制方法及記錄媒體

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination