JP2014014543A - Determination system, determination method and program for determination system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a determination system, a determination method and a program for the determination system which can easily and conveniently determine whether a patient has a symptom of closed type apnea syndrome when he/she wakes up.SOLUTION: A determination system 1 includes: a sound acquisition unit 100 for acquiring a pseudo snore sound of an examinee; an analysis unit 110 for analyzing sound data of the pseudo snore sound acquired by the sound acquisition unit 100 and calculating a formant frequency included in the pseudo snore sound; a determination unit 120 for comparing the formant frequency calculated by the analysis unit 110 with a reference predetermined and determining whether the formant frequency meets the reference predetermined; and an output unit 130 for outputting the result of the determination by the determination unit 120.

Description

本発明は、判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムに関する。特に、本発明は、擬似いびき音による閉塞型無呼吸症候群の判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムに関する。   The present invention relates to a determination system, a determination method, and a program for the determination system. In particular, the present invention relates to a determination system, a determination method, and a program for a determination system for obstructive apnea syndrome using pseudo snoring sounds.

従来、患者の睡眠時におけるいびき音を取得し、取得したいびき音から第一フォルマント周波数乃至第三フォルマント周波数を算出し、それらの平均周波数や標準偏差の特徴から当該患者に閉塞型睡眠時無呼吸症候群の兆候があるか否かを検出できる可能性があることが知られている(例えば、非特許文献1参照。)。   Conventionally, the snoring sound of the patient during sleep is acquired, the first formant frequency to the third formant frequency are calculated from the acquired snoring sound, and the patient is obstructed sleep apnea from the characteristics of the average frequency and standard deviation. It is known that it may be possible to detect whether there is a sign of a syndrome (for example, see Non-Patent Document 1).

榎本崇宏、Udantha R Abeyratne、楠本哲也他、「いびき音解析による無呼吸の兆候抽出に関する基礎的検討」、電子情報通信学会技術研究報告.MBE,MEとバイオサイバネティックス、一般社団法人電子情報通信学会、2008年、108(126)、11−14Takahiro Enomoto, Udantha R Abeyratne, Tetsuya Enomoto et al., “Fundamental study on signs of apnea by snoring analysis”, IEICE technical report. MBE, ME and Bio Cybernetics, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 2008, 108 (126), 11-14

しかし、非特許文献1に記載の方法においては、患者の周囲に集音マイク等を設置して患者が睡眠をとっている間に患者から発せられるいびき音を取得することを要し、患者に睡眠についてもらったうえで測定するので、患者に対して無用のストレスを与えることがあり、閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かについてより簡易簡便に判断する手法が望まれている。   However, in the method described in Non-Patent Document 1, it is necessary to obtain a snoring sound emitted from the patient while the patient is sleeping by installing a sound collecting microphone or the like around the patient. Since the measurement is performed after the sleep is obtained, unnecessary stress may be applied to the patient, and there is a demand for a simpler and simpler method for determining whether or not there is a sign of obstructive apnea syndrome.

したがって、本発明の目的は、患者の覚醒時に簡易簡便に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断できる判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a determination system, a determination method, and a program for a determination system that can determine whether or not there is a sign of obstructive apnea syndrome easily and easily when a patient wakes up.

本発明は、上記目的を達成するため、被験者の擬似いびき音を取得する音声取得部と、音声取得部が取得した擬似いびき音の音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析部と、解析部が算出したフォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、フォルマント周波数が予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断部と、判断部の判断結果を出力する出力部と
を備える判断システムが提供される。
To achieve the above object, the present invention calculates a formant frequency included in a pseudo snore sound by analyzing a voice acquisition unit that acquires a pseudo snore sound of a subject and voice data of the pseudo snore sound acquired by the voice acquisition unit The analyzing unit, the formant frequency calculated by the analyzing unit and a predetermined reference are compared, a determination unit that determines whether the formant frequency satisfies a predetermined reference, and the determination result of the determining unit is output And a determination system including an output unit.

また、上記判断システムにおいて、フォルマント周波数が、第一フォルマント周波数であり、解析部が、線形予測法を用いて音声データを周波数解析することにより第一フォルマント周波数を算出することもできる。   In the determination system, the formant frequency is the first formant frequency, and the analysis unit can calculate the first formant frequency by performing frequency analysis of the speech data using a linear prediction method.

また、上記判断システムにおいて、被験者の体格又は姿勢に基づいて、予め定められた基準に補正処理を施す補正部を更に備え、判断部が、補正部が補正した後の予め定められた基準を用いることもできる。   The determination system further includes a correction unit that performs a correction process on a predetermined reference based on the physique or posture of the subject, and the determination unit uses the predetermined reference after correction by the correction unit. You can also.

また、本発明は上記目的を達成するため、被験者の擬似いびき音を取得する音声取得段階と、音声取得段階において取得された擬似いびき音の音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析段階と、解析段階において算出されたフォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、フォルマント周波数が予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断段階と、判断段階における判断結果を出力する出力段階とを備える判断方法が提供される。   In order to achieve the above object, the present invention obtains a subject's pseudo snoring sound, analyzes the sound data of the pseudo snoring sound obtained in the sound obtaining step, and analyzes the formant frequency included in the pseudo snoring sound. The analysis stage for calculating the frequency, the formant frequency calculated in the analysis stage and a predetermined standard are compared to determine whether the formant frequency satisfies the predetermined standard, and the determination in the determination stage A determination method is provided comprising an output stage for outputting a result.

また、本発明は上記目的を達成するため、被験者に閉塞型睡眠時無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断する判断システム用のプログラムであって、判断システムに、被験者の擬似いびき音を取得する音声取得機能と、音声取得機能が取得した擬似いびき音の音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析機能と、解析機能が算出したフォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、フォルマント周波数が予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断機能と、判断機能の判断結果を出力する出力機能とを実現させる判断システム用のプログラムが提供される。   In order to achieve the above object, the present invention is a program for a determination system for determining whether or not a subject has a sign of obstructive sleep apnea syndrome. The voice acquisition function to be acquired, the voice data of the pseudo snore sound acquired by the voice acquisition function are analyzed, the analysis function for calculating the formant frequency included in the pseudo snore sound, and the formant frequency calculated by the analysis function are predetermined. There is provided a program for a determination system that realizes a determination function for comparing a reference and determining whether the formant frequency satisfies a predetermined reference and an output function for outputting a determination result of the determination function.

本発明に係る判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムによれば、患者の覚醒時に簡易簡便に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断できる判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムを提供できる。   According to the determination system, the determination method, and the program for the determination system according to the present invention, a determination system, a determination method, and a determination that can easily and easily determine whether there is a sign of obstructive apnea syndrome when the patient is awake. A system program can be provided.

実施の形態に係る判断システムの概要図である。It is a schematic diagram of the judgment system concerning an embodiment. 実施の形態に係る判断システムの機能構成ブロック図である。It is a functional block diagram of the judgment system concerning an embodiment. 実施の形態に係る判断システムの判断部における判断の概要図である。It is an outline figure of judgment in a judgment part of a judgment system concerning an embodiment. 実施の形態に係る判断システムの判断部における判断の概要図である。It is an outline figure of judgment in a judgment part of a judgment system concerning an embodiment. 本実施の形態に係る判断システムの判断の処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process of the determination of the determination system which concerns on this Embodiment. 実施の形態に係る判断システムのハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the judgment system which concerns on embodiment. 被験者の擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the 1st formant frequency contained in a test subject's pseudo snoring sound.

[実施の形態]
図1は、本発明の実施の形態に係る判断システムの概要を示す。
[Embodiment]
FIG. 1 shows an outline of a determination system according to an embodiment of the present invention.

(判断システム1の概要)
本実施の形態に係る判断システム1は、ベッド300に横たわって覚醒している(すなわち、睡眠状態にない)状態の被験者200、椅子305等に腰を掛けて覚醒している状態の被験者205、又は起立した状態等で覚醒している状態の被験者が発した擬似いびき音を取得する。本実施の形態において擬似いびき音とは、被験者が覚醒している時に、被験者が擬似的に出す軟口蓋振動音である。すなわち、擬似いびき音とは、被験者が覚醒時において、自らの喉の奥を振動させるようにして発する「いびきを模した音」である。
(Outline of judgment system 1)
The determination system 1 according to the present embodiment includes a subject 200 in a state of being awakened lying on the bed 300 (that is, not in a sleeping state), a subject 205 in a state of being awakened by sitting on a chair 305, etc. Alternatively, a pseudo snoring sound emitted by a subject who is awake in a standing state or the like is acquired. In the present embodiment, the pseudo snoring sound is a soft palate vibration sound that a test subject makes in a pseudo manner when the test subject is awake. In other words, the pseudo snoring sound is a “sound that simulates snoring” generated when the subject wakes up by vibrating the back of his / her throat.

具体的に、判断システム1が備えるマイク等の音声取得部100が被験者の口の近傍に配置される。そして、音声取得部100は、被験者が発する擬似いびき音を取得する。判断システム1は、取得した擬似いびき音を解析することで当該擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数(例えば、第一フォルマント周波数)を算出する。   Specifically, a sound acquisition unit 100 such as a microphone provided in the determination system 1 is disposed in the vicinity of the subject's mouth. And the audio | voice acquisition part 100 acquires the pseudo snoring sound which a test subject emits. The determination system 1 calculates the formant frequency (for example, the first formant frequency) included in the pseudo snore sound by analyzing the acquired pseudo snore sound.

ここで、フォルマント周波数とは、「声道」で共鳴する周波数である。人間が発する音声は、肺に入っている空気が気道、咽喉及び口腔等を通過することにより発せられる。気道、咽喉及び口腔までの経路を「声道」と称する。そして、人間が音声を発するとき、声道の形状が変化する。声道の形状が変化するとフォルマント周波数も変化する。このフォルマント周波数の変化により、「あ」、「い」、「う」等の音声が声道から外部に発せられる。フォルマント周波数は周波数が低い方から第一フォルマント周波数、第二フォルマント周波数、第三フォルマント周波数・・・と呼ばれる。   Here, the formant frequency is a frequency that resonates in the “vocal tract”. Human voices are emitted when air in the lungs passes through the respiratory tract, throat, oral cavity, and the like. The route to the respiratory tract, throat and mouth is referred to as the “vocal tract”. When a human utters a voice, the shape of the vocal tract changes. As the shape of the vocal tract changes, the formant frequency also changes. Due to this change in formant frequency, sounds such as “A”, “I”, “U” are emitted from the vocal tract to the outside. The formant frequencies are called the first formant frequency, the second formant frequency, the third formant frequency,...

判断システム1は、算出したフォルマント周波数を予め定められた基準(例えば、予め定められた周波数)と比較し、当該予め定められた基準を満たすか否かを判断する。判断システム1は、当該予め定められた基準に被験者の姿勢及び/又は体格に応じた補正処理を施し、算出したフォルマント周波数が補正後の基準を満たすか否かを判断することもできる。判断システム1は、判断結果をスピーカー等の音声出力部、モニター等の画像出力部、及び/又はプリンター等の印刷部等から出力する。これにより、判断システム1は、判断システム1を利用した被験者及び/又は当該被験者を除く他のユーザーに対し、当該被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かについてのスクリーニング結果を提示することができる。   The determination system 1 compares the calculated formant frequency with a predetermined reference (for example, a predetermined frequency), and determines whether or not the predetermined reference is satisfied. The determination system 1 can also perform correction processing according to the subject's posture and / or physique on the predetermined reference, and determine whether the calculated formant frequency satisfies the corrected reference. The determination system 1 outputs a determination result from an audio output unit such as a speaker, an image output unit such as a monitor, and / or a printing unit such as a printer. Thereby, the judgment system 1 presents a screening result as to whether or not the subject has a sign of obstructive apnea syndrome to a subject who uses the judgment system 1 and / or other users other than the subject. be able to.

なお、判断システム1は、パーソナルコンピューター等の情報端末、スマートフォンや携帯電話等の携帯情報端末、又は被験者の手首等に取付け可能な形状を有する小型情報端末等の形態で実現される。   The determination system 1 is realized in the form of an information terminal such as a personal computer, a portable information terminal such as a smartphone or a mobile phone, or a small information terminal having a shape that can be attached to the wrist of a subject.

図2は、本発明の実施の形態に係る判断システムの機能構成の一例を示す。   FIG. 2 shows an example of a functional configuration of the determination system according to the embodiment of the present invention.

本実施の形態に係る判断システム1は、被験者の擬似いびき音を取得する音声取得部100と、音声取得部100が取得した擬似いびき音のデータを音声データとして格納する音声データ格納部105と、音声データ格納部105に格納されている音声データを解析し、フォルマント周波数を算出する解析部110と、予め定められた基準に被験者の姿勢及び/又は体格に応じた補正処理を施す補正部140と、解析部110が算出したフォルマント周波数を予め定められた基準又は補正処理が施された基準と比較し、フォルマント周波数が当該予め定められた基準又は当該補正処理が施された基準を満たすか否かを判断する判断部120とを備える。   The determination system 1 according to the present embodiment includes an audio acquisition unit 100 that acquires a pseudo snore sound of a subject, an audio data storage unit 105 that stores data of the pseudo snore sound acquired by the audio acquisition unit 100 as audio data, An analysis unit 110 that analyzes audio data stored in the audio data storage unit 105 and calculates a formant frequency; and a correction unit 140 that performs a correction process according to a posture and / or physique of a subject according to a predetermined reference; The formant frequency calculated by the analysis unit 110 is compared with a predetermined reference or a standard subjected to correction processing, and whether or not the formant frequency satisfies the predetermined reference or the standard subjected to the correction processing. And a determination unit 120 for determining

また、判断システム1は、判断部120が判断に用いる予め定められた基準を格納する基準データ格納部150と、被験者の姿勢及び/又は体格に関する情報を入力する入力部160と、判断部120の判断結果を外部に出力する出力部130とを更に備える。   Further, the determination system 1 includes a reference data storage unit 150 that stores a predetermined reference used by the determination unit 120 for determination, an input unit 160 that inputs information on the posture and / or physique of the subject, And an output unit 130 for outputting the determination result to the outside.

(音声取得部100)
音声取得部100は、覚醒状態(すなわち、睡眠状態ではない状態)の被験者の口近傍に設置され、被験者が発する擬似いびき音を取得する。具体的に、音声取得部100は、予め定められた間隔をおいて被験者が発する擬似いびき音を取得する。音声取得部100は、例えば、マイクである。音声取得部100は取得した擬似いびき音を音声データ格納部105に供給する。
(Voice acquisition unit 100)
The sound acquisition unit 100 is installed in the vicinity of the mouth of the subject in the awake state (that is, not in the sleep state), and acquires the pseudo snoring sound emitted by the subject. Specifically, the voice acquisition unit 100 acquires a pseudo snoring sound emitted by the subject at a predetermined interval. The voice acquisition unit 100 is, for example, a microphone. The voice acquisition unit 100 supplies the acquired pseudo snoring sound to the voice data storage unit 105.

なお、擬似いびき音を除く他の音、例えば、被験者が存在する部屋の空調音や電源ノイズ、その他の雑音の影響を低減することを目的として、判断システム1は、複数の音声取得部100を備えることもできる。この場合、一の音声取得部100は被験者の口に向けて設置する。そして、他の音声取得部100は被験者の口とは異なる方向に向けて設置する。   Note that the determination system 1 uses a plurality of sound acquisition units 100 for the purpose of reducing the influence of other sounds excluding the snoring sound, for example, the air conditioning sound of the room where the subject exists, power supply noise, and other noises. It can also be provided. In this case, one voice acquisition unit 100 is installed toward the subject's mouth. And the other audio | voice acquisition part 100 is installed toward the direction different from a test subject's mouth.

(音声データ格納部105)
音声データ格納部105は、音声取得部100が取得した擬似いびき音を音声データとして、被験者を一意に識別する被験者識別子に対応づけて格納する。音声データ格納部105は、被験者識別子に対応づけると共に、複数の音声データを各音声データが取得された時刻に対応づけて格納する。また、音声データ格納部105は、入力部160から入力される被験者の姿勢及び/又は体格を示す情報である被験者情報を、被験者識別子に対応づけて更に格納することができる。被験者の姿勢を示す情報とは、例えば、座位、立位、又は臥位等の姿勢を示す情報である。そして、体格を示す情報とは、例えば、ボディマス指数(BMI指数)である。音声データ格納部105は、解析部110に音声データと被験者情報とを供給する。
(Audio data storage unit 105)
The voice data storage unit 105 stores the pseudo snoring sound acquired by the voice acquisition unit 100 as voice data in association with a subject identifier that uniquely identifies the subject. The voice data storage unit 105 stores a plurality of voice data in association with the time when each voice data is acquired, in association with the subject identifier. The voice data storage unit 105 can further store subject information, which is information indicating the posture and / or physique of the subject input from the input unit 160, in association with the subject identifier. The information indicating the posture of the subject is information indicating the posture such as a sitting position, a standing position, or a supine position, for example. The information indicating the physique is, for example, a body mass index (BMI index). The voice data storage unit 105 supplies voice data and subject information to the analysis unit 110.

(解析部110)
解析部110は、音声データ格納部105から受け取った音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する。具体的に、解析部110は、線形予測法(例えば、時系列信号解析に用いられる自己回帰モデルの線形予測法)を用いて音声データを周波数解析することにより、第一フォルマント周波数を時系列に沿って算出する。なお、解析部110は、第二フォルマント周波数及び第三フォルマント周波数を算出することもできる。
(Analysis unit 110)
The analysis unit 110 analyzes the audio data received from the audio data storage unit 105 and calculates a formant frequency included in the pseudo snoring sound. Specifically, the analysis unit 110 performs frequency analysis of speech data using a linear prediction method (for example, a linear prediction method of an autoregressive model used for time-series signal analysis), so that the first formant frequency is time-series. Calculate along. The analysis unit 110 can also calculate the second formant frequency and the third formant frequency.

また、解析部110は差動増幅回路を有することもできる。解析部110が差動増幅回路を有する場合、差動増幅回路は、一の音声取得部100が取得した擬似いびき音の音声データと、他の音声取得部100が取得したその他の音(つまり雑音)の雑音データとの同相信号を抑制する。そして、解析部110の差動増幅回路は、音声データと雑音データとの差分を増幅する。これにより、解析部110は、被験者より遠い位置から発せられる雑音を抑制する。解析部110は算出したフォルマント周波数を判断部120に供給する。本実施の形態においては、解析部110は第一フォルマント周波数を判断部120に供給する。   The analysis unit 110 can also have a differential amplifier circuit. When the analysis unit 110 includes a differential amplifier circuit, the differential amplifier circuit uses the pseudo snoring sound data acquired by the one sound acquisition unit 100 and other sounds (that is, noises) acquired by the other sound acquisition unit 100. ) In-phase signal with noise data is suppressed. Then, the differential amplifier circuit of the analysis unit 110 amplifies the difference between the audio data and the noise data. Thereby, the analysis part 110 suppresses the noise emitted from the position far from a test subject. The analysis unit 110 supplies the calculated formant frequency to the determination unit 120. In the present embodiment, the analysis unit 110 supplies the first formant frequency to the determination unit 120.

(判断部120、基準データ格納部150)
判断部120は、解析部110から受け取った第一フォルマント周波数と基準データ格納部150が格納している予め定められた基準とを比較する。そして、判断部120は、第一フォルマント周波数が当該予め定められた基準を満たすか否かを判断する。例えば、基準データ格納部150は、閉塞型無呼吸症候群の患者が発する擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数の閾値として「330Hz」の値を格納する。判断部120は、解析部110から受け取った第一フォルマント周波数が「330Hz」を超えるか否かを判断する。
(Judgment unit 120, reference data storage unit 150)
The determination unit 120 compares the first formant frequency received from the analysis unit 110 with a predetermined reference stored in the reference data storage unit 150. Then, the determination unit 120 determines whether or not the first formant frequency satisfies the predetermined standard. For example, the reference data storage unit 150 stores a value of “330 Hz” as a threshold value of the first formant frequency included in the pseudo snoring sound emitted by a patient with obstructive apnea syndrome. The determination unit 120 determines whether or not the first formant frequency received from the analysis unit 110 exceeds “330 Hz”.

第一フォルマント周波数が「330Hz」を超える場合、判断部120は、第一フォルマント周波数が閾値を超えたと判断する。閾値を超えた場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がある可能性がある。一方、第一フォルマント周波数が「330Hz」以下の場合、判断部120は、第一フォルマント周波数が閾値を超えていないと判断する。閾値を超えない場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候は少ない。判断部120は判断結果を示す情報を出力部130に供給する。   When the first formant frequency exceeds “330 Hz”, the determination unit 120 determines that the first formant frequency has exceeded the threshold value. If the threshold is exceeded, the subject may have signs of obstructive apnea syndrome. On the other hand, when the first formant frequency is “330 Hz” or less, the determination unit 120 determines that the first formant frequency does not exceed the threshold value. If the threshold is not exceeded, the subject has few signs of obstructive apnea syndrome. The determination unit 120 supplies information indicating the determination result to the output unit 130.

なお、閉塞型無呼吸症候群は、被験者の気道が閉塞したり、気道が細くなることが原因の一つと考えられている。本発明者は、閉塞型無呼吸症候群の患者が覚醒時に発する擬似いびき音の第一フォルマント周波数が、覚醒している健常者の擬似いびき音の第一フォルマント周波数よりも高くなることを見出し、この特定の閾値を見出したものである。   In addition, obstructive apnea syndrome is considered to be one of the causes that the subject's airway is obstructed or the airway becomes narrower. The present inventor has found that the first formant frequency of the pseudo snoring sound emitted when the patient with obstructive apnea syndrome awakens is higher than the first formant frequency of the pseudo snoring sound of a healthy person who is awake. A specific threshold is found.

ここで、判断部120は、上記とは異なる指標で判断することもできる。例えば、判断部120は、音声取得部100が擬似いびき音の取得を開始した時点から予め定められた時間(以下、「予定経過時間」という)が経過する前に「330Hz」を超える第一フォルマント周波数を解析部110が算出した場合、予定経過時間経過前に閾値を超えたと判断する。予定経過時間経過前に閾値を超えた場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がある可能性がある。この予定経過時間は、例えば、複数の健常者の擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数を時系列に沿ってそれぞれ算出し、擬似いびき音の取得の開始から各健常者の擬似いびき音に「330Hz」を超える第一フォルマント周波数が含まれるまでの平均時間から設定される。   Here, the determination unit 120 can also determine with an index different from the above. For example, the determination unit 120 determines that the first formant exceeds “330 Hz” before a predetermined time (hereinafter, “scheduled elapsed time”) elapses from the time when the voice acquisition unit 100 starts acquiring the pseudo snore sound. When the analysis unit 110 calculates the frequency, it is determined that the threshold has been exceeded before the scheduled elapsed time has elapsed. If the threshold is exceeded before the scheduled elapsed time, the subject may have signs of obstructive apnea syndrome. The estimated elapsed time is calculated by, for example, calculating the first formant frequency included in the pseudo snoring sounds of a plurality of healthy persons along the time series, and from the start of the acquisition of the pseudo snoring sounds to the pseudo snoring sound of each healthy person. It is set from the average time until the first formant frequency exceeding 330 Hz is included.

また、判断部120は、解析部110が時系列に沿って算出した第一フォルマント周波数について、横軸に時刻をとり、縦軸に周波数をとったグラフを作成した場合における周波数変動の振幅幅が予め定められた振幅幅(以下、「基準振幅」という)より大きい場合、基準振幅が規定値を超えたと判断する。基準振幅が規定値を超えた場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がある可能性がある。この基準振幅は、例えば、複数の健常者の擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数を時系列に沿ってそれぞれ算出した場合における周波数の平均値から設定される。   Further, the determination unit 120 has the amplitude width of the frequency fluctuation in the case of creating a graph with the time on the horizontal axis and the frequency on the vertical axis for the first formant frequency calculated by the analysis unit 110 along the time series. When the amplitude is larger than a predetermined amplitude width (hereinafter referred to as “reference amplitude”), it is determined that the reference amplitude has exceeded a specified value. If the reference amplitude exceeds a specified value, the subject may have signs of obstructive apnea syndrome. This reference amplitude is set, for example, from the average value of the frequencies when the first formant frequencies included in the pseudo snoring sounds of a plurality of healthy individuals are respectively calculated along the time series.

その他にも判断部120は、例えば、解析部110が時系列に沿って算出した第一フォルマント周波数が、予め定められた時間内に予め定められた回数「330Hz」を超えた場合や、解析部110が時系列に沿って算出した複数の第一フォルマント周波数から算出される平均値が予め定められた値以上である場合に、予め定められた基準を超えたと判断する。これら予め定められた基準を超えた場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がある可能性がある。   In addition, for example, the determination unit 120 is configured such that the first formant frequency calculated along the time series by the analysis unit 110 exceeds a predetermined number of times “330 Hz” within a predetermined time, When an average value calculated from a plurality of first formant frequencies 110 calculated in time series is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that a predetermined reference has been exceeded. If these predetermined criteria are exceeded, the subject may have signs of obstructive apnea syndrome.

更に、判断部120は、解析部110が時系列に沿って算出した第一フォルマント周波数の分散度合い、偏り具合、ランダムさ、時刻の経過による第一フォルマント周波数の変化の傾き等を用いて、予め定められた基準を超えたか否かを判断することもできる。   Further, the determination unit 120 uses the degree of dispersion of the first formant frequency, the degree of bias, the randomness, the slope of the change in the first formant frequency over time, and the like calculated in advance by the analysis unit 110 in time series. It is also possible to determine whether or not a predetermined standard has been exceeded.

(補正部140)
補正部140は、被験者の体格又は姿勢に基づいて、基準データ格納部150が格納している予め定められた基準に補正処理を施す。補正部140は、音声データ格納部105が被験者識別子に対応づけて格納している被験者情報を用いる。補正部140は、被験者情報と予め定められた補正式とを用い、補正処理を実行する。
(Correction unit 140)
The correction unit 140 performs a correction process on a predetermined reference stored in the reference data storage unit 150 based on the physique or posture of the subject. The correcting unit 140 uses the subject information stored in the voice data storage unit 105 in association with the subject identifier. The correction unit 140 executes correction processing using the subject information and a predetermined correction formula.

例えば、補正部140は、BMI指数を用いて予め定められた基準に補正処理を施す。一例として、補正部140は、複数の人物それぞれのBMI指数と、当該複数の人物それぞれの擬似いびき音から求められる複数の第一フォルマント周波数の値とから求められる相関式を補正式として用いる。補正部140は、被験者のBMI指数をこの補正式に代入して算出される補正済みの基準値を新たな基準として設定する。なお、BMI指数と第一フォルマント周波数との間には正の相関がある。すなわち、BMIの値が大きくなること応じ、第一フォルマント周波数も高くなる。   For example, the correction unit 140 performs correction processing on a predetermined reference using the BMI index. As an example, the correction unit 140 uses a correlation equation obtained from the BMI index of each of a plurality of persons and a plurality of first formant frequency values obtained from the pseudo snoring sounds of each of the plurality of persons as a correction equation. The correction unit 140 sets a corrected reference value calculated by substituting the subject's BMI index into the correction formula as a new reference. There is a positive correlation between the BMI index and the first formant frequency. That is, as the value of BMI increases, the first formant frequency also increases.

また、補正部140は、被験者の姿勢に基づいて、予め定められた基準に補正処理を施すこともできる。一例として、補正部140は、人物の複数の姿勢のそれぞれに対応する補正式を用いることができる。すなわち、補正部140は、人物の姿勢が座位、立位、又は臥位等の場合のそれぞれに対応する補正式を用い、予め定められた基準に補正処理を施すことができる。そして、判断部120は、補正部140が補正処理を施した基準を用いて被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断する。   Moreover, the correction | amendment part 140 can also perform a correction process to a predetermined reference | standard based on a test subject's attitude | position. As an example, the correction unit 140 can use a correction formula corresponding to each of a plurality of postures of a person. That is, the correction unit 140 can perform correction processing according to a predetermined reference using correction expressions corresponding to cases where the posture of the person is a sitting position, a standing position, a lying position, or the like. Then, the determination unit 120 determines whether or not the subject has a sign of obstructive apnea syndrome using the reference for which the correction unit 140 has performed the correction process.

(出力部130)
出力部130は、判断部120の予め定められた基準を超えたか否かを示す判断結果を外部に出力する。出力部130は、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がある場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がない場合、及び被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否か判断が困難な場合等の複数の段階に応じ、判断結果を外部に出力する。例えば、出力部130は、判断結果をテキスト、音、及び/又は画像として外部に出力する。
(Output unit 130)
The output unit 130 outputs a determination result indicating whether or not a predetermined reference of the determination unit 120 has been exceeded. It is difficult for the output unit 130 to determine whether the subject has a sign of obstructive apnea syndrome, when the subject has no sign of obstructive apnea syndrome, and whether the subject has a sign of obstructive apnea syndrome. The judgment result is output to the outside according to a plurality of stages. For example, the output unit 130 outputs the determination result to the outside as text, sound, and / or an image.

図3及び図4は、本発明の実施の形態に係る判断システムの判断部における判断の概要を示す。   3 and 4 show an outline of the determination in the determination unit of the determination system according to the embodiment of the present invention.

まず、図3を参照する。グラフ400は第一の被験者の擬似いびき音から算出された第一フォルマント周波数を時系列に沿ってプロットしたグラフである。一方、グラフ405は、第一の被験者とは異なる第二の被験者の擬似いびき音から算出された第一フォルマント周波数を時系列に沿ってプロットしたグラフである。   First, referring to FIG. A graph 400 is a graph in which the first formant frequency calculated from the pseudo snoring sound of the first subject is plotted along a time series. On the other hand, the graph 405 is a graph in which the first formant frequency calculated from the pseudo snoring sound of the second subject different from the first subject is plotted along the time series.

グラフ400を参照すると、時刻t1において第一フォルマント周波数が330Hzを超えている。そして、基準データ格納部150が「330Hz」を閾値として格納している場合、判断部120は、予め定められた基準を超えたと判断する。この場合、第一の被験者について閉塞型無呼吸症候群の兆候がある。一方、グラフ405を参照すると、時刻t1より後の時刻t2において第一フォルマント周波数がピークに達しているものの「330Hz」を超えていない。この場合、判断部120は、予め定められた基準を超えていないと判断する。この場合、第二の被験者について閉塞型無呼吸症候群の兆候がない。   Referring to graph 400, the first formant frequency exceeds 330 Hz at time t1. When the reference data storage unit 150 stores “330 Hz” as a threshold, the determination unit 120 determines that a predetermined reference has been exceeded. In this case, there is an indication of obstructive apnea syndrome for the first subject. On the other hand, referring to the graph 405, the first formant frequency reaches the peak at time t2 after time t1, but does not exceed “330 Hz”. In this case, the determination unit 120 determines that it does not exceed a predetermined standard. In this case, there is no sign of obstructive apnea syndrome for the second subject.

また、例えば、時刻t1と時刻t2との間に、音声取得部100が擬似いびき音の取得を開始した時点から予め定められた時間である予定経過時間T1が設定されている場合、グラフ400では予定経過時間T1より早い時刻で第一フォルマント周波数が「330Hz」を超えているので、判断部120は、予め定められた基準を超えたと判断する。この場合、第一の被験者について閉塞型無呼吸症候群の兆候がある。なお、予定経過時間は、例えば、以下のようにして決定される。まず、複数の健常者について、繰り返し発せられる擬似いびき音から算出される第一フォルマント周波数を時系列に沿ってモニターし、プロットの開始から「330Hz」に最も近い第一フォルマント周波数が算出されるまでの時間をそれぞれ算出する。そして算出した複数の時間の算術平均値若しくは当該算術平均値から予め定められた時間を差し引いた値を、予定経過時間として設定できる。   Further, for example, when the scheduled elapsed time T1 that is a predetermined time from the time when the voice acquisition unit 100 starts acquiring the pseudo snoring sound is set between the time t1 and the time t2, in the graph 400, Since the first formant frequency exceeds “330 Hz” at a time earlier than the scheduled elapsed time T1, the determination unit 120 determines that the predetermined reference is exceeded. In this case, there is an indication of obstructive apnea syndrome for the first subject. The scheduled elapsed time is determined as follows, for example. First, for a plurality of healthy subjects, the first formant frequency calculated from the repeated snoring sound is monitored along the time series until the first formant frequency closest to “330 Hz” is calculated from the start of the plot. Are calculated respectively. Then, an arithmetic average value of a plurality of calculated times or a value obtained by subtracting a predetermined time from the arithmetic average value can be set as the scheduled elapsed time.

次に、図4を参照する。まず、図4においてグラフ420は健常者の擬似いびき音から算出された第一フォルマント周波数を時系列に沿ってプロットしたグラフである。健常者の場合、第一フォルマント周波数は低周波数で安定的に推移する。   Reference is now made to FIG. First, in FIG. 4, a graph 420 is a graph in which the first formant frequency calculated from the pseudo snoring sound of a healthy person is plotted along a time series. In the case of a healthy person, the first formant frequency changes stably at a low frequency.

一方、グラフ410は、第三の被験者の擬似いびき音から算出された第一フォルマント周波数を時系列に沿ってプロットしたグラフである。第三の被験者の場合、第一フォルマント周波数は時刻t3において「330Hz」を超え、時刻t3の後に再び「330Hz」を下回り、時刻t3より後の時刻である時刻t4において再度「330Hz」を超えている。すなわち、判断部120は、第三の被験者の第一フォルマント周波数が閾値である「330Hz」を複数回超えている(つまり、第一フォルマント周波数の変動が大きい)と判断する。この場合、第三の被験者について閉塞型無呼吸症候群の兆候がある。   On the other hand, the graph 410 is a graph in which the first formant frequency calculated from the pseudo snoring sound of the third subject is plotted along the time series. In the case of the third subject, the first formant frequency exceeds “330 Hz” at time t3, falls below “330 Hz” again after time t3, and exceeds “330 Hz” again at time t4, which is a time after time t3. Yes. That is, the determination unit 120 determines that the first formant frequency of the third subject exceeds the threshold value “330 Hz” a plurality of times (that is, the first formant frequency varies greatly). In this case, there is an indication of obstructive apnea syndrome for the third subject.

また、グラフ415は、第四の被験者の擬似いびき音から算出された第一フォルマント周波数を時系列に沿ってプロットしたグラフである。第四の被験者の場合、第一フォルマント周波数は「330Hz」を超えないものの、時刻t3から時刻t3より後の時刻である時刻t5まで、「330Hz」近傍で推移している。すなわち、判断部120は、第四の被験者の第一フォルマント周波数が閾値である「330Hz」の近傍(すなわち、「330Hz」から予め定められた周波数の範囲内)で予め定められた時間推移していると判断する。この場合、第四の被験者について閉塞型無呼吸症候群の兆候がある。   The graph 415 is a graph in which the first formant frequency calculated from the pseudo snoring sound of the fourth subject is plotted along the time series. In the case of the fourth subject, the first formant frequency does not exceed “330 Hz”, but changes in the vicinity of “330 Hz” from time t3 to time t5, which is a time after time t3. In other words, the determination unit 120 changes over a predetermined time in the vicinity of “330 Hz” where the first formant frequency of the fourth subject is the threshold (that is, within a predetermined frequency range from “330 Hz”). Judge that In this case, there is an indication of obstructive apnea syndrome for the fourth subject.

(判断方法、及び判断システム用のプログラムの処理の概要)
図5は、本実施の形態に係る判断システムの判断の処理の流れの一部の一例を示す。
(Outline of judgment method and processing of program for judgment system)
FIG. 5 shows an example of a part of the determination processing flow of the determination system according to the present embodiment.

まず、音声取得部100は、被験者が予め定められた時間間隔で発する擬似いびき音を取得する(ステップ10。以下、ステップを「S」と表す。)。音声取得部100は取得した擬似いびき音の音声データを音声データ格納部105に格納する。続いて、解析部110は、音声データ格納部105に格納されている擬似いびき音の音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数(例えば、第一フォルマント周波数)を算出する(S20)。   First, the voice acquisition unit 100 acquires a pseudo snoring sound emitted by a subject at a predetermined time interval (step 10; hereinafter, step is expressed as “S”). The voice acquisition unit 100 stores the acquired voice data of the pseudo snore sound in the voice data storage unit 105. Subsequently, the analysis unit 110 analyzes the sound data of the pseudo snore sound stored in the sound data storage unit 105, and calculates the formant frequency (for example, the first formant frequency) included in the pseudo snore sound (S20). .

次に、判断部120は、基準データ格納部150に予め格納されている予め定められた基準と、解析部110が算出したフォルマント周波数とを比較する(S30)。そして、判断部120は、解析部110が算出したフォルマント周波数が当該予め定められた基準を満たすか否か若しくは当該予め定められた基準を超えるか否かを判断する(S40)。判断部120は、判断結果を出力部130に供給する。出力部130は、判断部120から受け取った判断結果を外部に出力する(S50)。   Next, the determination unit 120 compares a predetermined reference stored in the reference data storage unit 150 in advance with the formant frequency calculated by the analysis unit 110 (S30). Then, the determination unit 120 determines whether or not the formant frequency calculated by the analysis unit 110 satisfies the predetermined standard or exceeds the predetermined standard (S40). The determination unit 120 supplies the determination result to the output unit 130. The output unit 130 outputs the determination result received from the determination unit 120 to the outside (S50).

(実施の形態の効果)
本実施の形態に係る判断システム1は、覚醒している状態の被験者が発する擬似いびき音を解析することで当該被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを簡易的に判断する情報を提示できるので、例えば、健康診断等において短時間で閉塞型無呼吸症候群の可能性がある被験者をスクリーニングできる。これにより、判断システム1は、被験者に対して閉塞型無呼吸症候群に対する意識を高め、精密検査への動機を高めることができる。
(Effect of embodiment)
The determination system 1 according to the present embodiment is information that simply determines whether or not the subject has a sign of obstructive apnea syndrome by analyzing a pseudo snoring sound emitted by the subject who is awake. Therefore, for example, it is possible to screen a subject who may have obstructive apnea syndrome in a short time in a health checkup or the like. Thereby, the judgment system 1 can raise the consciousness with respect to obstruction type apnea syndrome with respect to a test subject, and can raise the motivation to a close examination.

また、判断システム1は、被験者の口近傍に音声取得部100を設置して被験者の擬似いびき音を取得するので、被験者に様々なセンサーを取り付ける場合に比べ、被験者に大きな負担を与えることがない。そして、判断システム1においては、被験者は覚醒状態であればよいので、睡眠中の被験者がいびきをかくまで待機する必要がなく、短時間で兆候を判断できる。   Moreover, since the judgment system 1 installs the voice acquisition unit 100 in the vicinity of the subject's mouth and acquires the subject's pseudo snoring sound, it does not impose a large burden on the subject compared to the case where various sensors are attached to the subject. . And in the judgment system 1, since the test subject should just be awakening, it is not necessary to wait for the test subject to sleep until it snore, and it can judge a sign in a short time.

更に、判断システム1は、被験者の姿勢や体格に応じてフォルマント周波数を補正し、補正したフォルマント周波数を用いて被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断するので、取得した擬似いびき音をそのまま解析する場合に比べ、精度よく兆候を判断できる。   Further, the determination system 1 corrects the formant frequency according to the posture and physique of the subject, and determines whether the subject has a sign of obstructive apnea syndrome using the corrected formant frequency. Signs can be judged more accurately than when snoring sound is analyzed as it is.

図6は、本発明の実施の形態に係る判断システムのハードウェア構成の一例を示す。   FIG. 6 shows an example of a hardware configuration of the determination system according to the embodiment of the present invention.

本実施の形態に係る判断システム1は、CPU1500と、グラフィックコントローラ1520と、RandomAccessMemory(RAM)、Read−OnlyMemory(ROM)及び/又はフラッシュROM等のメモリ1530と、データを記憶する記憶装置1540と、記録媒体からデータを読み込み及び/又は記録媒体にデータを書き込む読込み/書込み装置1545と、データを入力する入力装置1560と、外部の通信機器とデータを送受信する通信インターフェース1550と、CPU1500とグラフィックコントローラ1520とメモリ1530と記憶装置1540と読込み/書込み装置1545と入力装置1560と通信インターフェース1550とを互いに通信可能に接続するチップセット1510とを備える。   The determination system 1 according to the present embodiment includes a CPU 1500, a graphic controller 1520, a random access memory (RAM), a memory 1530 such as a read-only memory (ROM) and / or a flash ROM, a storage device 1540 for storing data, A read / write device 1545 for reading data from and / or writing data to a recording medium, an input device 1560 for inputting data, a communication interface 1550 for transmitting / receiving data to / from an external communication device, a CPU 1500 and a graphic controller 1520 A chip set 1510 that connects the memory 1530, the storage device 1540, the read / write device 1545, the input device 1560, and the communication interface 1550 so that they can communicate with each other. Provided.

チップセット1510は、メモリ1530と、メモリ1530にアクセスして所定の処理を実行するCPU1500と、外部の表示装置の表示を制御するグラフィックコントローラ1520とを相互に接続することにより、各構成要素間のデータの受渡しを実行する。CPU1500は、メモリ1530に格納されたプログラムに基づいて動作して、各構成要素を制御する。グラフィックコントローラ1520は、メモリ1530内に設けられたバッファ上に一時的に蓄えられた画像データに基づいて、画像を所定の表示装置に表示させる。   The chip set 1510 includes a memory 1530, a CPU 1500 that accesses the memory 1530 and executes predetermined processing, and a graphic controller 1520 that controls display on an external display device. Perform data passing. The CPU 1500 operates based on a program stored in the memory 1530 and controls each component. The graphic controller 1520 displays an image on a predetermined display device based on the image data temporarily stored on the buffer provided in the memory 1530.

また、チップセット1510は、記憶装置1540と、読込み/書込み装置1545と、通信インターフェース1550とを接続する。記憶装置1540は、判断システム1のCPU1500が使用するプログラムとデータとを格納する。記憶装置1540は、例えば、フラッシュメモリである。読込み/書込み装置1545は、プログラム及び/又はデータを記憶している記憶媒体からプログラム及び/又はデータを読み取って、読み取ったプログラム及び/又はデータを記憶装置1540に格納する。読込み/書込み装置1545は、例えば、通信インターフェース1550を介し、インターネット上のサーバから所定のプログラムを取得して、取得したプログラムを記憶装置1540に格納する。   The chip set 1510 connects a storage device 1540, a read / write device 1545, and a communication interface 1550. The storage device 1540 stores programs and data used by the CPU 1500 of the determination system 1. The storage device 1540 is, for example, a flash memory. The read / write device 1545 reads the program and / or data from the storage medium storing the program and / or data, and stores the read program and / or data in the storage device 1540. For example, the reading / writing device 1545 acquires a predetermined program from a server on the Internet via the communication interface 1550 and stores the acquired program in the storage device 1540.

通信インターフェース1550は、通信ネットワークを介して外部の装置とデータの送受信を実行する。また、通信インターフェース1550は、通信ネットワークが不通の場合、通信ネットワークを介さずに外部の装置とデータの送受信を実行することもできる。そして、タブレット、マイク等の入力装置1560は、所定のインターフェースを介してチップセット1510と接続する。   The communication interface 1550 executes data transmission / reception with an external device via a communication network. Further, when the communication network is disconnected, the communication interface 1550 can execute data transmission / reception with an external device without going through the communication network. An input device 1560 such as a tablet or a microphone is connected to the chipset 1510 via a predetermined interface.

記憶装置1540に格納される判断システム1のプログラムは、インターネット等の通信ネットワーク、又は磁気記録媒体、光学記録媒体等の記録媒体を介して記憶装置1540に提供される。そして、記憶装置1540に格納された判断システム1用のプログラムは、CPU1500により実行される。   The program of the determination system 1 stored in the storage device 1540 is provided to the storage device 1540 via a communication network such as the Internet or a recording medium such as a magnetic recording medium or an optical recording medium. Then, the program for determination system 1 stored in storage device 1540 is executed by CPU 1500.

本実施の形態に係る判断システム1により実行される判断システム用のプログラムは、CPU1500に働きかけて、判断システム1を、図1から図5にかけて説明した音声取得部100、音声データ格納部105、解析部110、判断部120、出力部130、補正部140、基準データ格納部150、及び入力部160として機能させる。   The determination system program executed by the determination system 1 according to the present embodiment works on the CPU 1500 to make the determination system 1 the sound acquisition unit 100, the sound data storage unit 105, and the analysis described with reference to FIGS. Unit 110, determination unit 120, output unit 130, correction unit 140, reference data storage unit 150, and input unit 160.

図7は、4人の被験者の擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数の時間による変化を示す。   FIG. 7 shows the change with time of the first formant frequency included in the pseudo snoring sounds of four subjects.

まず、起立した状態の各被験者に擬似いびき音を発せさせ、起立した状態における第一フォルマント周波数を算出した。図7においては「立っている状態」の軸上(すなわち、横軸で−5分の軸上)にプロットしている。次に、各被験者に仰向けで横になってもらい、予め定められた間隔(すなわち、5分ごと)で擬似いびき音を発せさせ、発せられた擬似いびき音を取得した。擬似いびき音の取得は30分間継続した(ただし、被験者Aについては25分間継続した)。そして、取得した擬似いびき音を解析することで、当該擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数を算出し、図7に示すように横軸に時間、縦軸に第一フォルマント周波数の軸を設けてプロットした。   First, each subject in the standing state was made to make a pseudo snoring sound, and the first formant frequency in the standing state was calculated. In FIG. 7, the graph is plotted on the “standing state” axis (that is, on the axis of −5 minutes on the horizontal axis). Next, each subject was laid on his / her back, and a pseudo snore sound was emitted at a predetermined interval (that is, every 5 minutes) to obtain the generated pseudo snore sound. The acquisition of the pseudo snoring sound was continued for 30 minutes (however, subject A continued for 25 minutes). Then, by analyzing the obtained pseudo snore sound, the first formant frequency included in the pseudo snore sound is calculated. As shown in FIG. 7, the horizontal axis is time and the vertical axis is the first formant frequency axis. And plotted.

4人の被験者は以下のとおりである。   The four subjects are as follows.

被験者A:体格が標準(BMI値で標準の範囲)、無呼吸の兆候なし。
被験者B:体格が肥満(BMI値で肥満の範囲)、睡眠時にいびきをかかない。
被験者C:体格が肥満(BMI値で肥満の範囲)、首回りが太い。
被験者D:体格が標準(BMI値で標準の範囲)、仰向け就寝時に無呼吸の兆候あり。
Subject A: Standard build (standard range of BMI values), no signs of apnea.
Subject B: Body size is obese (BMI value is in the range of obesity) and does not snore during sleep.
Subject C: Body size is obese (BMI value obesity range) and neck is thick.
Subject D: Physique is standard (BMI value is in the standard range), and there is a sign of apnea when sleeping on the back.

なお、各被験者の擬似いびき音の第一フォルマント周波数の時間毎の値を表1に示す。   Table 1 shows values of the first formant frequency of the pseudo snoring sound of each subject for each time.

Figure 2014014543
Figure 2014014543

被験者Aのプロット500を参照すると、「立っている状態」での擬似いびき音の第一フォルマント周波数は194Hzであり、仰向けで寝た状態における擬似いびき音の第一フォルマント周波数は173Hz以下で略一定の周波数で推移した。すなわち、全ての第一フォルマント周波数が330Hz以下であり、かつ、仰向けで寝た状態における第一フォルマント周波数も「立っている状態」での第一フォルマント周波数より低い周波数で安定的に推移した。したがって、被験者Aが閉塞型無呼吸症候群である可能性は低く、判断システム1は被験者Aについて閉塞型無呼吸症候群である可能性が低い旨を判断結果として出力できる。   Referring to the plot 500 of the subject A, the first formant frequency of the pseudo snore sound in the “standing state” is 194 Hz, and the first formant frequency of the pseudo snore sound in the state of lying on the back is substantially 173 Hz or less. It changed with the frequency of. That is, all the first formant frequencies were 330 Hz or less, and the first formant frequencies in the state of lying on the back also stably shifted at a frequency lower than the first formant frequency in the “standing state”. Therefore, the possibility that the subject A has the obstructive apnea syndrome is low, and the determination system 1 can output that the possibility that the subject A has the obstructive apnea syndrome is low as the determination result.

被験者Bのプロット505を参照すると、「立っている状態」での擬似いびき音の第一フォルマント周波数は177Hzであり、仰向けで寝た状態における擬似いびき音の第一フォルマント周波数は189Hz以下で略一定の周波数で推移した。すなわち、全ての第一フォルマント周波数が330Hz以下であり、かつ、仰向けで寝た状態における第一フォルマント周波数も測定開始から20分後の1点(189Hz)を除き、「立っている状態」での第一フォルマント周波数より低い周波数で安定的に推移した。したがって、被験者Bが閉塞型無呼吸症候群である可能性は低く、判断システム1は被験者Bについて閉塞型無呼吸症候群である可能性が低い旨を判断結果として出力できる。   Referring to the plot 505 of the subject B, the first formant frequency of the pseudo snore sound in the “standing state” is 177 Hz, and the first formant frequency of the pseudo snore sound in the state of lying on the back is substantially constant at 189 Hz or less. It changed with the frequency of. That is, all the first formant frequencies are 330 Hz or less, and the first formant frequency in the state of lying on its back is also in the “standing state” except for one point (189 Hz) 20 minutes after the start of measurement. It was stable at a frequency lower than the first formant frequency. Therefore, the possibility that the subject B has the obstructive apnea syndrome is low, and the determination system 1 can output as a determination result that the subject B is less likely to have the obstructive apnea syndrome.

被験者Cのプロット510を参照すると、「立っている状態」での擬似いびき音の第一フォルマント周波数は302Hzであり、仰向けで寝た状態における擬似いびき音の第一フォルマント周波数は測定開始から10分後で347Hz、20分後で341Hz、30分後で338Hzであり、330Hzを超える場合があった。また、被験者Cの場合、第一フォルマント周波数が330Hzを超える場合と超えない場合とが交互に観測され、第一フォルマント周波数が大きく変動した。したがって、被験者Cは閉塞型無呼吸症候群である可能性があり、判断システム1は被験者Cについて閉塞型無呼吸症候群である可能性がある旨を判断結果として出力できる。   Referring to the plot 510 of the subject C, the first formant frequency of the pseudo snore sound in the “standing state” is 302 Hz, and the first formant frequency of the pseudo snore sound in the state of lying on the back is 10 minutes from the start of measurement. It was 347 Hz later, 341 Hz after 20 minutes, 338 Hz after 30 minutes, and sometimes exceeded 330 Hz. In the case of the subject C, the case where the first formant frequency exceeds 330 Hz and the case where the first formant frequency does not exceed 330 Hz were alternately observed, and the first formant frequency fluctuated greatly. Therefore, there is a possibility that the subject C has obstructive apnea syndrome, and the determination system 1 can output that the subject C may have obstructive apnea syndrome as a determination result.

被験者Dのプロット515を参照すると、「立っている状態」での擬似いびき音の第一フォルマント周波数は194Hzであり、仰向けで寝た状態における擬似いびき音の第一フォルマント周波数は221Hz以上で略一定の周波数で推移した。すなわち、全ての第一フォルマント周波数が330Hz以下であるものの、仰向けで寝た状態における第一フォルマント周波数が「立っている状態」での第一フォルマント周波数より高い周波数で推移した。したがって、被験者Dが閉塞型無呼吸症候群である可能性があり、判断システム1は被験者Dについて閉塞型無呼吸症候群である可能性がある程度ある旨を判断結果として出力できる。   Referring to the plot 515 of the subject D, the first formant frequency of the pseudo snore sound in the “standing state” is 194 Hz, and the first formant frequency of the pseudo snore sound in the state of lying on the back is approximately 221 Hz or more and substantially constant. It changed with the frequency of. That is, although all the first formant frequencies were 330 Hz or less, the first formant frequency in the state of lying on its back changed at a higher frequency than the first formant frequency in the “standing state”. Therefore, there is a possibility that the subject D has the obstructive apnea syndrome, and the determination system 1 can output as a determination result that there is a possibility that the subject D has the obstructive apnea syndrome.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せのすべてが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。   While the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments described above do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.

1 判断システム
100 音声取得部
105 音声データ格納部
110 解析部
120 判断部
130 出力部
140 補正部
150 基準データ格納部
160 入力部
200、205 被験者
300 ベッド
305 椅子
400、405、410、415、420 グラフ
500、505、510、515 プロット
1500 CPU
1510 チップセット
1520 グラフィックコントローラ
1530 メモリ
1540 記憶装置
1545 読込み/書込み装置
1550 通信インターフェース
1560 入力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Judgment system 100 Audio | voice acquisition part 105 Audio | voice data storage part 110 Analysis part 120 Judgment part 130 Output part 140 Correction | amendment part 150 Reference | standard data storage part 160 Input part 200, 205 Subject 300 Bed 305 Chair 400, 405, 410, 415, 420 Graph 500, 505, 510, 515 Plot 1500 CPU
1510 chip set 1520 graphic controller 1530 memory 1540 storage device 1545 read / write device 1550 communication interface 1560 input device

Claims (5)

被験者の擬似いびき音を取得する音声取得部と、
前記音声取得部が取得した前記擬似いびき音の音声データを解析し、前記擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析部と、
前記解析部が算出した前記フォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、前記フォルマント周波数が前記予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断部と、
前記判断部の判断結果を出力する出力部と
を備える判断システム。
A voice acquisition unit that acquires the subject's pseudo snoring sound;
Analyzing the pseudo snore sound data acquired by the sound acquisition unit, and calculating a formant frequency included in the pseudo snore sound;
A determination unit that compares the formant frequency calculated by the analysis unit with a predetermined reference and determines whether the formant frequency satisfies the predetermined reference;
A determination system comprising: an output unit that outputs a determination result of the determination unit.
前記フォルマント周波数が、第一フォルマント周波数であり、
前記解析部が、線形予測法を用いて前記音声データを周波数解析することにより前記第一フォルマント周波数を算出する請求項1に記載の判断システム。
The formant frequency is a first formant frequency;
The determination system according to claim 1, wherein the analysis unit calculates the first formant frequency by performing frequency analysis on the speech data using a linear prediction method.
前記被験者の体格又は姿勢に基づいて、前記予め定められた基準に補正処理を施す補正部
を更に備え、
前記判断部が、前記補正部が補正した後の前記予め定められた基準を用いる請求項2に記載の判断システム。
Based on the physique or posture of the subject, further comprising a correction unit that performs a correction process on the predetermined reference,
The determination system according to claim 2, wherein the determination unit uses the predetermined reference after correction by the correction unit.
被験者の擬似いびき音を取得する音声取得段階と、
前記音声取得段階において取得された前記擬似いびき音の音声データを解析し、前記擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析段階と、
前記解析段階において算出された前記フォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、前記フォルマント周波数が前記予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断段階と、
前記判断段階における判断結果を出力する出力段階と
を備える判断方法。
A voice acquisition stage for acquiring a subject's pseudo snoring sound;
Analyzing the sound data of the pseudo snoring sound acquired in the sound acquiring step, and calculating a formant frequency included in the pseudo snoring sound;
A determination step of comparing the formant frequency calculated in the analysis step with a predetermined reference and determining whether the formant frequency satisfies the predetermined reference;
A determination method comprising: an output step of outputting a determination result in the determination step.
被験者に閉塞型睡眠時無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断する判断システム用のプログラムであって、
前記判断システムに、
被験者の擬似いびき音を取得する音声取得機能と、
前記音声取得機能が取得した前記擬似いびき音の音声データを解析し、前記擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析機能と、
前記解析機能が算出した前記フォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、前記フォルマント周波数が前記予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断機能と、
前記判断機能の判断結果を出力する出力機能と
を実現させる判断システム用のプログラム。
A program for a determination system that determines whether a subject has signs of obstructive sleep apnea syndrome,
In the judgment system,
A voice acquisition function for acquiring the subject's pseudo snoring sound;
Analyzing the sound data of the pseudo snore sound acquired by the sound acquisition function, and calculating the formant frequency included in the pseudo snore sound;
A determination function for comparing the formant frequency calculated by the analysis function with a predetermined reference and determining whether the formant frequency satisfies the predetermined reference;
A program for a determination system for realizing an output function for outputting a determination result of the determination function.
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