JP2014117572A - 生体音収集装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】手動で操作を行わなくても音量を調節することができる生体音収集装置を提供する。
【解決手段】生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、当該生体から伝達された音を集音する集音部111と、利用者の移動を検出する移動検出部14と、前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御部1132とを備える。移動検出部14は、接触面部からの距離の変化を検出し、音量制御部1132は、検出した距離の変化に応じて集音した音の増幅率を定める。
【選択図】図2
【解決手段】生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、当該生体から伝達された音を集音する集音部111と、利用者の移動を検出する移動検出部14と、前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御部1132とを備える。移動検出部14は、接触面部からの距離の変化を検出し、音量制御部1132は、検出した距離の変化に応じて集音した音の増幅率を定める。
【選択図】図2
Description
本発明は、生体音収集装置に関する。
従来から、生体の活動状態を検知する手立てとして生体が発する音を受聴する聴診が行われている。聴診を行う際には、生体の活動に伴って発生する心音、呼吸音、血流音、等の生体音を集音し、集音した生体音を増幅する聴診器が用いられることがある。
例えば、特許文献1に記載の電子聴診器は、生体の音響をピックアップするピックアップ部と、ピックアップ部から出力される信号を増幅する本体部に設けられている増幅手段と、増幅手段より出力される電気信号を音響信号に変換するイヤースピーカ部とで構成されている。この電子聴診器では、本体部に設けられている音量の調節つまみの調整量に応じて音量が変化する。これにより、生体音の種類や生体の活動状態によって異なる生体音の音量を個別に調整することができる。
例えば、特許文献1に記載の電子聴診器は、生体の音響をピックアップするピックアップ部と、ピックアップ部から出力される信号を増幅する本体部に設けられている増幅手段と、増幅手段より出力される電気信号を音響信号に変換するイヤースピーカ部とで構成されている。この電子聴診器では、本体部に設けられている音量の調節つまみの調整量に応じて音量が変化する。これにより、生体音の種類や生体の活動状態によって異なる生体音の音量を個別に調整することができる。
しかしながら、特許文献1に記載の電子聴診器で音量を調整するためには、利用者は調節つまみを手動で操作しなければならない。操作を行っている間、利用者は他の動作を行えなくなることがある。例えば、聴診を行っている生体の一部を支持することや、カルテやその他の用紙への筆記、診断データの投入、等の作業が妨げられ、作業能率が低下する。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、手動で操作を行わなくても音量を調節することができる生体音収集装置を提供する。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、手動で操作を行わなくても音量を調節することができる生体音収集装置を提供する。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、生体から伝達された音を集音する集音部と、利用者の移動を検出する移動検出部と、前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御部と、を備える生体音収集装置である。
本発明によれば、手動で操作を行わなくても音量を調節することができる。
(第1の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る生体音収集装置1の外観構成を示す概略図である。
図1(a)は、生体音収集装置1の全体を示す。図1(a)において、紙面に対して上方、右方、及び左下方に直交座標系のx軸、y軸、z軸の各方向軸を示す。x軸の方向は、水平面に垂直な方向であって、重力の方向とは反対の方向、つまり、生体音収集装置1を装着した利用者に対して上方である。y軸の方向は、水平面に平行な方向であって、イヤーピース13−1、13−2間を結ぶ線分の方向、つまり、利用者に対して左方である。z軸の方向は、水平面に平行な方向であって、イヤーピース13−1、13−2間を結ぶ線分と垂直な方向、つまり、利用者に対して前方である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る生体音収集装置1の外観構成を示す概略図である。
図1(a)は、生体音収集装置1の全体を示す。図1(a)において、紙面に対して上方、右方、及び左下方に直交座標系のx軸、y軸、z軸の各方向軸を示す。x軸の方向は、水平面に垂直な方向であって、重力の方向とは反対の方向、つまり、生体音収集装置1を装着した利用者に対して上方である。y軸の方向は、水平面に平行な方向であって、イヤーピース13−1、13−2間を結ぶ線分の方向、つまり、利用者に対して左方である。z軸の方向は、水平面に平行な方向であって、イヤーピース13−1、13−2間を結ぶ線分と垂直な方向、つまり、利用者に対して前方である。
生体音収集装置1は、チェストピース11、ケーブル12、2個のイヤーピース13−1、13−2及び移動検出部14を含んで構成される。生体音収集装置1は、例えば、聴診器である。
チェストピース(接触面部)11は、その裏面が生体(例えば、人体)の表面の一部(例えば、胸部)に接触したとき、生体の内部(例えば、肺、心臓)から到来した音を集音する接触面部である。
ケーブル12は、チェストピース11からイヤーピース13−1、13−2のそれぞれへの信号と、移動検出部14からチェストピース11への信号を伝送する。また、ケーブル12の一端にチェストピース11が固定され、ケーブル12の他端にイヤーピース13−1及び13−2がそれぞれ固定されている。
イヤーピース13−1、13−2は、チェストピース11から伝送された音響信号に基づく音を再生する音響再生部である。イヤーピース13−1、13−2は、利用者の左耳の外耳道、右耳の外耳道にそれぞれ挿入され固定される。
チェストピース(接触面部)11は、その裏面が生体(例えば、人体)の表面の一部(例えば、胸部)に接触したとき、生体の内部(例えば、肺、心臓)から到来した音を集音する接触面部である。
ケーブル12は、チェストピース11からイヤーピース13−1、13−2のそれぞれへの信号と、移動検出部14からチェストピース11への信号を伝送する。また、ケーブル12の一端にチェストピース11が固定され、ケーブル12の他端にイヤーピース13−1及び13−2がそれぞれ固定されている。
イヤーピース13−1、13−2は、チェストピース11から伝送された音響信号に基づく音を再生する音響再生部である。イヤーピース13−1、13−2は、利用者の左耳の外耳道、右耳の外耳道にそれぞれ挿入され固定される。
移動検出部14は、利用者の身体の一部である頭部の移動を検出し、検出した移動を示す移動信号を、ケーブル12を介してチェストピース11に出力する。移動信号は、時間の経過に伴う位置の変化を示す信号であれば、例えば、加速度、速度、位置のいずれか、又はそれらの任意の組み合わせであっても良い。移動検出部14は、2個のイヤーピースのうちの一方、例えば、イヤーピース13−1に隣接する位置に固定されている。移動検出部14は、その一方のイヤーピース13−1と一体化されていても良い。
図1(b)は、チェストピース11の表面の一例を示す。その表面の中央部には、つまみ部115が配置されている。つまみ部115の表面は、その周囲よりも盛り上がっており、利用者が左右両側面を指でつまんで持ち上げてチェストピース11を配置することが促される。なお、図1(b)では、ケーブル12の図示が省略されている。
図1(c)は、チェストピース11の裏面を示す。チェストピース11の裏面は、生体の表面に接触される面であり、その形状はほぼ円形である。チェストピース11は、マイクロホン(集音部)111を備える。マイクロホン111は、自部に到来した音を電気信号に変換する電気音響変換器である。マイクロホン111の表面は、振動板(図示せず)に覆われている。振動板の外周は、チェストピース11の筐体に固定されている。振動板の表面は、生体の表面に接触され、生体の表面に到達した振動をマイクロホン111に伝達する。
次に、生体音収集装置1の内部構成について説明する。
図2は、本実施形態に係る生体音収集装置1の内部構成を示す概略ブロック図である。
チェストピース11は、マイクロホン111の他、A/D(Analog to Digital、アナログディジタル)変換器112及びデータ処理部(信号処理部)113を含んで構成される。A/D変換器112及びデータ処理部113は、チェストピース11の筐体に収容されている。
マイクロホン111は、変換した電気信号をアナログの音響信号としてA/D変換器112に出力する。
A/D変換器112は、マイクロホン111から入力されたアナログの音響信号をそれぞれA/D変換してディジタルの音響信号を生成する。サンプリング周波数は、例えば2.4kHz、量子化精度は、例えば16ビットである。A/D変換器112は、生成した音響信号をデータ処理部113に出力する。
図2は、本実施形態に係る生体音収集装置1の内部構成を示す概略ブロック図である。
チェストピース11は、マイクロホン111の他、A/D(Analog to Digital、アナログディジタル)変換器112及びデータ処理部(信号処理部)113を含んで構成される。A/D変換器112及びデータ処理部113は、チェストピース11の筐体に収容されている。
マイクロホン111は、変換した電気信号をアナログの音響信号としてA/D変換器112に出力する。
A/D変換器112は、マイクロホン111から入力されたアナログの音響信号をそれぞれA/D変換してディジタルの音響信号を生成する。サンプリング周波数は、例えば2.4kHz、量子化精度は、例えば16ビットである。A/D変換器112は、生成した音響信号をデータ処理部113に出力する。
データ処理部113は、移動検出部14から入力された移動信号に基づいて、A/D変換器112から入力された音響信号の振幅を調整してイヤーピース13−1、13−2から提示される音の音量を調整する。データ処理部113は、振幅を調整した音響信号を分岐し、分岐された一方の音響信号をイヤーピース13−1に、他方の音響信号をイヤーピース13−2にそれぞれケーブル12を介して出力する。
データ処理部113は、移動判定部1131、音量制御部1132及び音量調整部1133を含んで構成される。
移動判定部1131は、移動検出部14から予め定めた時間間隔(例えば、0.1s)で入力された移動信号に基づいて利用者の身体の一部である頭部がチェストピース11に接近するか、遠ざかるか、又は静止しているかを判定する。移動判定部1131は、利用者の頭部がチェストピース11に接近したか、遠ざかるか、又は静止しているかを示す移動判定信号を生成し、生成した移動判定信号を音量制御部1132に出力する。
移動判定部1131は、移動検出部14から予め定めた時間間隔(例えば、0.1s)で入力された移動信号に基づいて利用者の身体の一部である頭部がチェストピース11に接近するか、遠ざかるか、又は静止しているかを判定する。移動判定部1131は、利用者の頭部がチェストピース11に接近したか、遠ざかるか、又は静止しているかを示す移動判定信号を生成し、生成した移動判定信号を音量制御部1132に出力する。
具体的には、移動検出部14から入力された移動信号が、z軸方向(図1(a)、図3(b))の加速度を示す信号を含む形態では、移動判定部1131は、次の処理を行う。
移動判定部1131は、入力されたz軸方向の加速度を逐次に積分してz軸方向の速度を算出する。移動判定部1131は、算出した速度が、予め定めた正の速度の閾値よりも大きい場合、利用者の頭部がチェストピースに接近していると判定し、予め定めた負の速度の閾値よりも小さい場合、利用者の頭部がチェストピースから遠ざかっていると判定する。それ以外の場合、移動判定部1131は、利用者の頭部が静止していると判定する。
移動判定部1131は、入力されたz軸方向の加速度を逐次に積分してz軸方向の速度を算出する。移動判定部1131は、算出した速度が、予め定めた正の速度の閾値よりも大きい場合、利用者の頭部がチェストピースに接近していると判定し、予め定めた負の速度の閾値よりも小さい場合、利用者の頭部がチェストピースから遠ざかっていると判定する。それ以外の場合、移動判定部1131は、利用者の頭部が静止していると判定する。
移動検出部14から入力された移動信号が、チェストピース11から自部までの距離を示す信号を含む形態では、移動判定部1131は、次の処理を行う。
移動判定部1131は、現在入力された移動信号が示す距離から前回入力された移動信号が示す距離の差分値である差分距離を算出する。この差分距離は、利用者の頭部からチェストピース11への方向の速度を示す。移動判定部1131は、算出した差分距離が、予め定めた負の差分距離の閾値よりも小さい場合、利用者の頭部がチェストピース11に接近していると判定し、予め定めた正の差分距離の閾値よりも大きい場合、利用者の頭部がチェストピース11から遠ざかると判定する。それ以外の場合、移動判定部1131は、利用者の頭部が静止していると判定する。これにより、チェストピース11と利用者の頭部との相対的な位置関係をより正確に判定することができる。
移動判定部1131は、現在入力された移動信号が示す距離から前回入力された移動信号が示す距離の差分値である差分距離を算出する。この差分距離は、利用者の頭部からチェストピース11への方向の速度を示す。移動判定部1131は、算出した差分距離が、予め定めた負の差分距離の閾値よりも小さい場合、利用者の頭部がチェストピース11に接近していると判定し、予め定めた正の差分距離の閾値よりも大きい場合、利用者の頭部がチェストピース11から遠ざかると判定する。それ以外の場合、移動判定部1131は、利用者の頭部が静止していると判定する。これにより、チェストピース11と利用者の頭部との相対的な位置関係をより正確に判定することができる。
音量制御部1132は、移動判定部1131から入力された移動判定信号に基づいてA/D変換器112から入力された音響信号に対する増幅率を定める。従って、増幅率は音量を制御するための制御変数である。移動判定信号が、利用者の頭部がチェストピース11に接近していることを示す場合、音量制御部1132は、現時刻tの増幅率G(t)を過去の増幅率より大きくするように音量調整部1133を制御する。移動判定信号が、利用者の頭部がチェストピース11から遠ざかることを示す場合、音量制御部1132は、現時刻tの増幅率G(t)を過去の増幅率より小さくするように音量調整部1133を制御する。移動判定信号が、利用者の頭部が静止していることを示す場合、音量制御部1132は、現時刻tの増幅率G(t)を過去の増幅率から変更せずに維持する。
具体的には、音量制御部1132は、例えば、式(1)を用いて現時刻tの増幅率G(t)を定める。
G(t)=G(t−Tunit)+Sdirect×Gunit … (1)
式(1)において、Tunitは、予め定めた単位時間、つまり、音量調整部1133を制御する時間間隔(例えば、0.5s)を示す。Sdirectは、移動判定信号に応じて定められた値をとる変数である。例えば、移動判定信号が利用者の頭部がチェストピース11に接近していることを示す場合、Sdirectは1である。移動判定信号が利用者の頭部がチェストピース11から遠ざかることを示す場合、Sdirectは−1である。移動判定信号が利用者の頭部が静止していることを示す場合、Sdirectは0である。Gunitは、1度に変化させる増幅率の増減幅である。増幅率G(t)や増減幅Gunitの単位は、例えばdBであっても良いし、dBと相関があるスケール値であっても良い。
G(t)=G(t−Tunit)+Sdirect×Gunit … (1)
式(1)において、Tunitは、予め定めた単位時間、つまり、音量調整部1133を制御する時間間隔(例えば、0.5s)を示す。Sdirectは、移動判定信号に応じて定められた値をとる変数である。例えば、移動判定信号が利用者の頭部がチェストピース11に接近していることを示す場合、Sdirectは1である。移動判定信号が利用者の頭部がチェストピース11から遠ざかることを示す場合、Sdirectは−1である。移動判定信号が利用者の頭部が静止していることを示す場合、Sdirectは0である。Gunitは、1度に変化させる増幅率の増減幅である。増幅率G(t)や増減幅Gunitの単位は、例えばdBであっても良いし、dBと相関があるスケール値であっても良い。
また、音量制御部1132は、移動検出部14から入力された移動信号に基づく利用者の頭部の速度に応じた態様で、現時刻tの増幅率G(t)を制御しても良い。音量制御部1132は、その頭部の速度として、移動判定部1131が算出した速度又は差分距離を用いても良い。ここで、音量制御部1132は、例えば、式(2)を用いて現時刻tの増幅率G(t)を定める。
G(t)=G(t−τ(abs(v)))+Sdirect×Gunit … (2)
式(2)において、vは、頭部の速度を示す。abs(…)は、実数…の絶対値を示す。 τ(abs(v))は、速度vの絶対値によって異なる単位時間を示す。ここで、τ(abs(v))は、速度vの絶対値が大きいほど小さい値であり、その最小値、最大値又はその両者が予め定められていても良い。例えば、速度vが0m/sのとき、τ(0)は0.5s、速度vが1m/sよりも速い場合、τ(v)は予め定めた最小値、例えば0.1sである。従って、速度vが速い場合には、増幅率を変化させる時間間隔が短くなるので、増幅率が迅速に変化し、速度vが遅い場合、増幅率を変化させる時間間隔が長くなるので、増幅率が緩やかに変化する。
G(t)=G(t−τ(abs(v)))+Sdirect×Gunit … (2)
式(2)において、vは、頭部の速度を示す。abs(…)は、実数…の絶対値を示す。 τ(abs(v))は、速度vの絶対値によって異なる単位時間を示す。ここで、τ(abs(v))は、速度vの絶対値が大きいほど小さい値であり、その最小値、最大値又はその両者が予め定められていても良い。例えば、速度vが0m/sのとき、τ(0)は0.5s、速度vが1m/sよりも速い場合、τ(v)は予め定めた最小値、例えば0.1sである。従って、速度vが速い場合には、増幅率を変化させる時間間隔が短くなるので、増幅率が迅速に変化し、速度vが遅い場合、増幅率を変化させる時間間隔が長くなるので、増幅率が緩やかに変化する。
音量制御部1132は、例えば、式(3)を用いて速度vに応じた態様で現時刻tの増幅率G(t)を定めても良い。
G(t)=G(t−Tunit)+Sdirect×Gunit(abs(v)) … (3)
式(3)において、Gunit(abs(v))は、速度aの絶対値によって異なる増減幅を示す。但し、Gunit(abs(v))は、速度vの絶対値が大きいほど大きい値であり、その最小値、最大値又はその両者が予め定められていても良い。従って、速度vが速い場合には、増幅率の増減幅が大きくなるので、音量が迅速(大幅)に変化し、速度vが遅い場合、増幅率の増減幅が小さくなるので、音量が緩やか(小幅)に変化する。
なお、音量制御部1132は、チェストピース11から利用者の頭部までの距離が増加するほど音量が小さくなるように、例えば、線形領域で反比例するようにして増幅率G(t)を算出しても良い。
音量制御部1132は、定めた増幅率G(t)を線形領域の実数値に変換する。音量制御部1132は、変換した増幅率を示す増幅率信号を音量調整部1133に出力する。
G(t)=G(t−Tunit)+Sdirect×Gunit(abs(v)) … (3)
式(3)において、Gunit(abs(v))は、速度aの絶対値によって異なる増減幅を示す。但し、Gunit(abs(v))は、速度vの絶対値が大きいほど大きい値であり、その最小値、最大値又はその両者が予め定められていても良い。従って、速度vが速い場合には、増幅率の増減幅が大きくなるので、音量が迅速(大幅)に変化し、速度vが遅い場合、増幅率の増減幅が小さくなるので、音量が緩やか(小幅)に変化する。
なお、音量制御部1132は、チェストピース11から利用者の頭部までの距離が増加するほど音量が小さくなるように、例えば、線形領域で反比例するようにして増幅率G(t)を算出しても良い。
音量制御部1132は、定めた増幅率G(t)を線形領域の実数値に変換する。音量制御部1132は、変換した増幅率を示す増幅率信号を音量調整部1133に出力する。
音量調整部1133は、A/D変換器112から入力された音響信号が示す信号値に音量制御部1132から入力された増幅率信号が示す増幅率を乗算して、その信号値が示す振幅を調整、つまり、増幅又は減衰させる。これによって、入力された音響信号に基づく音の音量が調整される。音量調整部1133は、振幅が調整された音響信号をイヤーピース13−1、13−2に出力する。
イヤーピース13−1は、D/A(Digital to Analog、ディジタルアナログ)変換器131−1とイヤホン132−1を備える。
D/A変換器131−1は、データ処理部113から入力されたディジタルの左音響信号をD/A変換してアナログの左音響信号を生成する。D/A変換器131−1のサンプリング周波数、量子化精度は、A/D変換器112−1におけるものと同一である。D/A変換器131−1は、生成した左音響信号をイヤホン132−1に出力する。
イヤホン132−1は、D/A変換器131−1から入力されたアナログの左音響信号に基づいて左耳に提示する音を再生する。
イヤーピース13−2は、イヤーピース13−1と同様な構成を備えるが、データ処理部113から入力されたディジタルの右音響信号に基づき、右耳に提示する音を再生する。
D/A変換器131−1は、データ処理部113から入力されたディジタルの左音響信号をD/A変換してアナログの左音響信号を生成する。D/A変換器131−1のサンプリング周波数、量子化精度は、A/D変換器112−1におけるものと同一である。D/A変換器131−1は、生成した左音響信号をイヤホン132−1に出力する。
イヤホン132−1は、D/A変換器131−1から入力されたアナログの左音響信号に基づいて左耳に提示する音を再生する。
イヤーピース13−2は、イヤーピース13−1と同様な構成を備えるが、データ処理部113から入力されたディジタルの右音響信号に基づき、右耳に提示する音を再生する。
移動検出部14は、利用者の頭部の動きを検出するために、例えば、加速度センサ141を含んで構成される。加速度センサ141は、例えば、互いに直交する感度軸を有する3軸加速度センサである。加速度センサ141の感度軸は、イヤーピース13−1が利用者に装着されたときに、所定の方向に揃えられている。加速度センサ141は、検出した加速度を示す移動信号を生成し、生成した移動信号を、ケーブル12を介して移動判定部1131に出力する。
次に、本実施形態に係る加速度センサ141の実装例について説明する。
図3は、本実施形態に係る加速度センサ141の実装例を示す概略図である。
図3(a)は、イヤーピース13−1と移動検出部14を示す正面図である。
加速度センサ141の感度軸のうち、紙面に対して上方を向く感度軸、右方を向く感度軸が、それぞれx軸、y軸である。x軸の方向、y軸の方向は、イヤーピース13−1が利用者に装着された状態で、利用者の脚部から頭部への方向、利用者の右耳から左耳への方向である。
図3(b)は、イヤーピース13−1と移動検出部14を示す側面図である。
加速度センサ141の感度軸のうち、紙面に対して左方を向く感度軸、上方を向く感度軸が、それぞれz軸、x軸である。z軸の方向は、イヤーピース13−1が利用者に装着された状態で、利用者の前方である。
図3は、本実施形態に係る加速度センサ141の実装例を示す概略図である。
図3(a)は、イヤーピース13−1と移動検出部14を示す正面図である。
加速度センサ141の感度軸のうち、紙面に対して上方を向く感度軸、右方を向く感度軸が、それぞれx軸、y軸である。x軸の方向、y軸の方向は、イヤーピース13−1が利用者に装着された状態で、利用者の脚部から頭部への方向、利用者の右耳から左耳への方向である。
図3(b)は、イヤーピース13−1と移動検出部14を示す側面図である。
加速度センサ141の感度軸のうち、紙面に対して左方を向く感度軸、上方を向く感度軸が、それぞれz軸、x軸である。z軸の方向は、イヤーピース13−1が利用者に装着された状態で、利用者の前方である。
移動検出部14は、加速度センサ141の代わりに、自部の位置を検出する位置センサを含んで構成されていても良い。位置センサとして、例えば、磁気センサ、赤外線センサ、超音波センサ等が適用可能である。但し、チェストピース11は、適用したセンサに対応する信号源を備える。これにより、位置センサは、チェストピース11から利用者の頭部までの距離を検出することができる。位置センサは検出した位置を示す移動信号を生成し、生成した移動信号を、ケーブル12を介して移動判定部1131に出力する。
なお、移動検出部14が位置センサを備える場合、移動検出部14がチェストピース11に備えられ、信号源がイヤーピース13−1、13−2のうちの、少なくとも一方に設置されていても良い。
なお、移動検出部14が位置センサを備える場合、移動検出部14がチェストピース11に備えられ、信号源がイヤーピース13−1、13−2のうちの、少なくとも一方に設置されていても良い。
また、移動検出部14は、チェストピース11の画像を撮影する撮像素子(例えば、CCD(Charge Coupled Device、電荷結合素子))を備え、撮像されたチェストピース11の画像の大きさに基づいてチェストピースから撮像素子までの距離を算出しても良い。また、撮像素子の数は2個であってもよく、それぞれの撮像素子が撮像した画像間の視差に基づいてチェストピース11から2個の撮像素子間までの中点までの距離を算出しても良い。
(動作例)
次に、生体音収集装置1の動作例について説明する。
図4は、本実施形態に係る生体音収集装置1の使用態様を示す概念図である。
図4において、x、y、zの各方向軸が示す方向は、図1(a)及び図3に示した各方向軸と同様である。
図4は、利用者(医師)Dの頭部に生体音収集装置1が装着され、チェストピース11の裏面を生体Bの表面に接触させ、集音された音を受聴している様子を示す。
図4の紙面に対して左下に向かう矢印は、利用者Dの頭部がチェストピース11に接近していることを示す。このとき、生体音収集装置1が再生する音の音量が増加する。
ここで、利用者Dの頭部がチェストピース11へ、速度v=0.1(m/s)で接近している場合を考える。初期の増幅率G(t)が10dB、増減幅Gunitが2dB、単位時間Tunitが0.5sである場合、式(1)によれば、音量G(t)は0.5sおきに12、14、16、18、…と増加する
次に、生体音収集装置1の動作例について説明する。
図4は、本実施形態に係る生体音収集装置1の使用態様を示す概念図である。
図4において、x、y、zの各方向軸が示す方向は、図1(a)及び図3に示した各方向軸と同様である。
図4は、利用者(医師)Dの頭部に生体音収集装置1が装着され、チェストピース11の裏面を生体Bの表面に接触させ、集音された音を受聴している様子を示す。
図4の紙面に対して左下に向かう矢印は、利用者Dの頭部がチェストピース11に接近していることを示す。このとき、生体音収集装置1が再生する音の音量が増加する。
ここで、利用者Dの頭部がチェストピース11へ、速度v=0.1(m/s)で接近している場合を考える。初期の増幅率G(t)が10dB、増減幅Gunitが2dB、単位時間Tunitが0.5sである場合、式(1)によれば、音量G(t)は0.5sおきに12、14、16、18、…と増加する
図4の紙面に対して右上に向かう矢印は、利用者Dの頭部がチェストピース11から遠ざかることを示す。このとき、生体音収集装置1が再生する音の音量が減少する。
ここで、利用者Dの頭部がチェストピース11から、速度v=0.3(m/s)で遠ざかる場合を考える。初期の増幅率G(t)が30dB、増減幅Gunitが2dB、単位時間Tunitが0.5sである場合、式(1)によれば、増幅率G(t)は0.5sおきに28、26、24、22、…と減少する。
なお、初期の増幅率は、音量制御部1132において電源投入時に設定されるようにしても良いし、利用者がイヤーピース13−1、13−2を装着したときに設定されるようにしても良い。ここで、イヤーピース13−1、13−2は圧力センサを備え、圧力センサが検出した圧力に基づいて、イヤーピース13−1、13−2が装着されたことを検出しても良い。
ここで、利用者Dの頭部がチェストピース11から、速度v=0.3(m/s)で遠ざかる場合を考える。初期の増幅率G(t)が30dB、増減幅Gunitが2dB、単位時間Tunitが0.5sである場合、式(1)によれば、増幅率G(t)は0.5sおきに28、26、24、22、…と減少する。
なお、初期の増幅率は、音量制御部1132において電源投入時に設定されるようにしても良いし、利用者がイヤーピース13−1、13−2を装着したときに設定されるようにしても良い。ここで、イヤーピース13−1、13−2は圧力センサを備え、圧力センサが検出した圧力に基づいて、イヤーピース13−1、13−2が装着されたことを検出しても良い。
(変形例)
なお、上述では利用者の頭部の移動に応じて音量を制御する場合を例にとって説明したが、生体音収集装置1は、検出された利用者の頭部の移動態様によって、音量を変化させず維持する手段を備えても良い。
例えば、移動判定部1131は、移動検出部14から入力された移動信号に基づいて算出された速度が、予め定めた速度の閾値よりも大きい場合、利用者の頭部が静止していると判定しても良い。判定結果は検出された動きと相反するようにみえるが、利用者の頭部が、その速度の閾値よりも速く移動している場合、増幅率が変化せずに維持される。
なお、上述では利用者の頭部の移動に応じて音量を制御する場合を例にとって説明したが、生体音収集装置1は、検出された利用者の頭部の移動態様によって、音量を変化させず維持する手段を備えても良い。
例えば、移動判定部1131は、移動検出部14から入力された移動信号に基づいて算出された速度が、予め定めた速度の閾値よりも大きい場合、利用者の頭部が静止していると判定しても良い。判定結果は検出された動きと相反するようにみえるが、利用者の頭部が、その速度の閾値よりも速く移動している場合、増幅率が変化せずに維持される。
また、移動判定部1131は、移動検出部14から入力された移動信号に基づいて、利用者の頭部の向きが所定の方向から予め定めた範囲内にあると判定された場合には、利用者の頭部が静止していると判定しても良い。これにより、利用者の頭部の向きが、所定の方向から予め定めた範囲内の方向にあると判定されたとき、例えば、利用者が床の方向を向いた場合、増幅率が変化せずに維持される。
また、移動判定部1131は、利用者からの所定の操作入力(例えば、スイッチ操作)を受けつけた場合、利用者の頭部が静止していると判定しても良い。これにより、利用者が所定の操作入力が行われたことに応じて増幅率が維持される。増幅率を維持する手段を設けることで、増幅率が維持されている間に利用者が頭部をチェストピース11に近づけ、増幅率が維持されていないときに利用者が頭部をチェストピース11から遠ざけることを繰り返して、さらなる増幅率の減少が可能になる。これに対して、また、増幅率が維持されている間に利用者が頭部をチェストピース11から遠ざけ、増幅率が維持されていないときに利用者が頭部をチェストピース11から近づけることを繰り返して、さらなる増幅率の増加が可能になる。
また、移動検出部14から入力された移動信号に基づいて算出された速度が、予め定めた速度の閾値よりも大きい場合や、利用者からの所定の操作を受け付けた場合、音量調整部1133はイヤーピース13−1、13−2への音響信号の出力を停止しても良い。これにより、集音された音の再生が停止(ミュート)される。これにより、増幅率が過大もしくは過小な場合、患者との会話を行う場合等にも音響信号の出力を停止されるので、利用者は望まない再生音の受聴を避けることができる。
本実施形態に係る生体音収集装置1では、マイクロホン111、A/D変換器112の個数は1個に限られず、複数、例えば2個であっても良い。
本実施形態では、イヤーピース13−1、13−2にD/A変換器131−1、131−2をそれぞれ備える代わりに、音量調整部1133の直後に1個のD/A変換器を備えても良い。これにより、音量調整部1133から出力されるディジタルの音響信号は、アナログの音響信号に変換してからイヤーピース13−1、13−2に出力される。
本実施形態では、イヤーピース13−1、13−2にD/A変換器131−1、131−2をそれぞれ備える代わりに、音量調整部1133の直後に1個のD/A変換器を備えても良い。これにより、音量調整部1133から出力されるディジタルの音響信号は、アナログの音響信号に変換してからイヤーピース13−1、13−2に出力される。
このように、本実施形態では、生体に接触する接触面部から伝達された音を集音し、利用者の移動を検出し、検出した移動に基づいて集音された音の音量を制御する。これにより、利用者は、手動で操作を行わなくても集音した生体音の音量を調節することができる。また、音量つまみ等の操作に係る機械的な操作部を操作することによって生じる操作音が受聴される音に混入することが回避され、受聴時に支障を来たさない。また、利用者は、機械的な操作部を操作することによって意図せずにケーブル12に接触し、イヤーピース13−1、13−2を脱落させるおそれが低減する。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態では、第1の実施形態と同一の構成について同一の符号(子番号の有無や差異がある場合も含む)を付して説明を援用する。
図5は、本実施形態に係る生体音収集装置2の内部構成を示す概略ブロック図である。
生体音収集装置2は、チェストピース21、ケーブル12、イヤーピース13−1、13−2及び移動検出部24を含んで構成される。生体音収集装置2の外観は、生体音収集装置1(図1(a))の外観と同様である。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態では、第1の実施形態と同一の構成について同一の符号(子番号の有無や差異がある場合も含む)を付して説明を援用する。
図5は、本実施形態に係る生体音収集装置2の内部構成を示す概略ブロック図である。
生体音収集装置2は、チェストピース21、ケーブル12、イヤーピース13−1、13−2及び移動検出部24を含んで構成される。生体音収集装置2の外観は、生体音収集装置1(図1(a))の外観と同様である。
チェストピース21は、2個のマイクロホン111−1、111−2、2個のA/D変換器112−1、112−2及びデータ処理部213を含んで構成される。マイクロホン111−1、111−2は、チェストピース21の裏面において、それぞれ別個の振動板に覆われ、独立に集音する。これにより、ステレオ出力が可能になる。以下の説明では、マイクロホン111−1、111−2それぞれに係るチャネルを左チャネル、右チャネルと呼び、マイクロホン111−1、111−2がそれぞれ集音した音に係る音響信号を左音響信号、右音響信号と呼ぶ。
移動検出部24は、加速度センサ141とジャイロセンサ(回転検出部)242を備える。ジャイロセンサ242は、x軸、y軸、z軸の各軸回りの角速度を検出し、検出した角速度を示す回転信号を生成する。ジャイロセンサは、角速度センサとも呼ばれる。ジャイロセンサ242は、生成した回転信号をデータ処理部213に出力する。
データ処理部213は、移動判定部1131、音量制御部2132、2個の音量調整部1133−1、1133−2及び回転判定部2134を含んで構成される。
回転判定部2134には、移動検出部24から予め定めた時間間隔(例えば、0.1s)で回転信号が入力される。回転判定部2134は、回転信号が示す角速度のうち、x軸まわりの角速度を抽出し、抽出した角速度を示す回転判定信号を音量制御部2132に出 力する。
回転判定部2134には、移動検出部24から予め定めた時間間隔(例えば、0.1s)で回転信号が入力される。回転判定部2134は、回転信号が示す角速度のうち、x軸まわりの角速度を抽出し、抽出した角速度を示す回転判定信号を音量制御部2132に出 力する。
音量制御部2132は、音量制御部1132と同様に移動判定部1131から入力された移動判定信号に基づいて増幅率を定め、定めた増幅率を共通増幅率Gcurr(t)とおく。音量制御部2132は、共通増幅率Gcurr(t)と回転判定部2134から入力された回転判定信号に基づいて、現時刻tにおける左音響信号についての増幅率Gleft(t)、右音響信号についての増幅率Gright(t)を定める。回転判定信号が示す角速度が正値、つまり、利用者の頭部が左側に回転している場合、音量制御部2132は、現時刻tにおける音量差ΔG(t)が、単位時間Tunitだけ過去の音量差ΔG(t−Tunit)よりも小さくなるように制御する。このとき、利用者の右耳が左耳よりもチェストピース11に接近するためである。この音量差は、左音響信号についての増幅率Gleft(t)から右音響信号についての増幅率Gright(t)の差分である。特に断らない限り、音量差の単位はdB又はスケール値であることを前提としているので、線形領域での音量差は、左音響信号についての増幅率の右音響信号についての増幅率に対する比率に相当する。
回転判定信号が示す角速度が負値、つまり、利用者の頭部が右側に回転している場合、音量制御部2132は、現時刻tにおける音量差ΔG(t)が、単位時間Tunitだけ過去の音量差ΔG(t−Tunit)よりも大きくなるように制御する。このとき、利用者の右耳が左耳よりもチェストピース11から遠ざかるためである。
但し、音量制御部2132は、左音響信号についての増幅率と右音響信号についての音量の和(線形領域では、左音響信号についての増幅率と右音響信号についての増幅率の積)を一定に保つ。
回転判定信号が示す角速度が負値、つまり、利用者の頭部が右側に回転している場合、音量制御部2132は、現時刻tにおける音量差ΔG(t)が、単位時間Tunitだけ過去の音量差ΔG(t−Tunit)よりも大きくなるように制御する。このとき、利用者の右耳が左耳よりもチェストピース11から遠ざかるためである。
但し、音量制御部2132は、左音響信号についての増幅率と右音響信号についての音量の和(線形領域では、左音響信号についての増幅率と右音響信号についての増幅率の積)を一定に保つ。
ここで、音量制御部2132は、例えば、式(4)−(6)を用いて現時刻tの増幅率Gleft(t)、Gright(t)を制御する。
Gleft (t)=Gcurr(t)+ΔG(t)/2 … (4)
Gright (t)=Gcurr(t)−ΔG(t)/2 … (5)
ΔG (t)=ΔG (t−Tunit)−dG×rdeg … (6)
式(4)−(6)において、dGは、予め定めた単位角度当たりの増幅率の変動幅である。dGは、0よりも大きい実数である。rdegは、単位時間Tunitだけ過去から現在までに回転した回転角である。回転角rdegは、回転判定信号が示す角速度と単位時間Tunitを乗算して求めることができる。ΔG(t)の単位、dGの単位は、増幅率Gleft(t)、Gright(t)と同様である。
音量制御部2132は、左右音響信号について定めた増幅率Gleft (t)、Gright(t)を線形領域にそれぞれ変換し、線形領域に変換した増幅率を示す増幅率信号をそれぞれ音量調整部1133−1、1133−2に出力する。
Gleft (t)=Gcurr(t)+ΔG(t)/2 … (4)
Gright (t)=Gcurr(t)−ΔG(t)/2 … (5)
ΔG (t)=ΔG (t−Tunit)−dG×rdeg … (6)
式(4)−(6)において、dGは、予め定めた単位角度当たりの増幅率の変動幅である。dGは、0よりも大きい実数である。rdegは、単位時間Tunitだけ過去から現在までに回転した回転角である。回転角rdegは、回転判定信号が示す角速度と単位時間Tunitを乗算して求めることができる。ΔG(t)の単位、dGの単位は、増幅率Gleft(t)、Gright(t)と同様である。
音量制御部2132は、左右音響信号について定めた増幅率Gleft (t)、Gright(t)を線形領域にそれぞれ変換し、線形領域に変換した増幅率を示す増幅率信号をそれぞれ音量調整部1133−1、1133−2に出力する。
音量調整部1133−1、1133−2は、A/D変換器112−1、112−2からそれぞれ入力された左音響信号、右音響信号が示す信号値に音量制御部2132からそれぞれ入力された増幅率信号が示す増幅率を乗算して、その信号値を増幅又は減衰させる。これによって、入力された左音響信号、右音響信号による音の音量が調整される。音量調整部1133−1、1133−2は、音量が調整された左音響信号、右音響信号をそれぞれイヤーピース13−1、13−2に出力する。
このように、本実施形態では、利用者の回転方向を検出し、検出した回転方向に基づいて左右各チャネルについて集音された音の音量比を制御する。これにより、利用者は、手動で操作を行わなくても両耳間における音量比を調節することができる
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態では、第2の実施形態と同一の構成について同一の符号を付して説明を援用する。
図6は、本実施形態に係る生体音収集装置3の内部構成を示す概略ブロック図である。
生体音収集装置3は、チェストピース31、ケーブル12、イヤーピース13−1、13−2及び移動検出部14を含んで構成される。生体音収集装置3の外観は、例えば、生体音収集装置1(図1(a))の外観と同様である。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態では、第2の実施形態と同一の構成について同一の符号を付して説明を援用する。
図6は、本実施形態に係る生体音収集装置3の内部構成を示す概略ブロック図である。
生体音収集装置3は、チェストピース31、ケーブル12、イヤーピース13−1、13−2及び移動検出部14を含んで構成される。生体音収集装置3の外観は、例えば、生体音収集装置1(図1(a))の外観と同様である。
チェストピース31は、2個のマイクロホン111−1、111−2、2個のA/D変換器112−1、112−2、データ処理部213及び音量表示部314を含んで構成される。
音量表示部314は、表示制御部315と音響信号のチャネル毎に各N(Nは、1よりも大きい整数、例えば、12)個のLED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)316−1−1〜316−1−N、316−2−1〜316−2−Nを含んで構成される。
音量表示部314は、表示制御部315と音響信号のチャネル毎に各N(Nは、1よりも大きい整数、例えば、12)個のLED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)316−1−1〜316−1−N、316−2−1〜316−2−Nを含んで構成される。
ここで、音量制御部2132は、左右各音響信号の音量を示す音量信号を生成し、生成した音量信号を表示制御部315に出力する。この音量は、音響信号を形成する信号値のパワーであっても良いし、上述の増幅率であっても良い。
表示制御部315は、音量制御部2132から入力された音量信号に基づいて左右各音響信号の音量の表示形態を定める。
表示制御部315は、例えば、音量に応じて発光させるLEDの個数NL、NR(最小値、最大値は、それぞれ0、N)を左右各音響信号について定める。表示制御部315は、音量が大きいほど、多くなるように個数NL、NRを定める。表示制御部315は、左右各音響信号について予め定めた基準となるLED(例えば、LED316−1−1、316−2−1)を含む互いに隣接するNL、NR個のLEDを発光させるLEDと定める。表示制御部315は、発光させると定めたLEDに電力を供給する。これにより、電力が供給されたLEDは発光し、利用者は左右各音響信号それぞれについて発光したLEDの数を視認して、受聴している音の音量を把握することができる。
表示制御部315は、音量制御部2132から入力された音量信号に基づいて左右各音響信号の音量の表示形態を定める。
表示制御部315は、例えば、音量に応じて発光させるLEDの個数NL、NR(最小値、最大値は、それぞれ0、N)を左右各音響信号について定める。表示制御部315は、音量が大きいほど、多くなるように個数NL、NRを定める。表示制御部315は、左右各音響信号について予め定めた基準となるLED(例えば、LED316−1−1、316−2−1)を含む互いに隣接するNL、NR個のLEDを発光させるLEDと定める。表示制御部315は、発光させると定めたLEDに電力を供給する。これにより、電力が供給されたLEDは発光し、利用者は左右各音響信号それぞれについて発光したLEDの数を視認して、受聴している音の音量を把握することができる。
図7は、本実施形態に係る音量表示部314の外観構成の例を示す概念図である。
図7(a)は、音量表示部314の外観構成の一例を示す。
図7(a)に示す音量表示部314は、チェストピース31の表面の外周部に等間隔で配置された各12個のLED316−1−1〜LED316−1−12、LED316−2−1〜LED316−2−12によって形成される。チェストピース31の表面の外周部に配置された四角形が、各LEDを示す。そのうち、横縞もしくは網掛けのLEDが発光しているLEDを示す。各12個のLEDのうち、基準となるLED316−1−1、LED316−2−1は、それぞれチェストピース31の下端に配置されている。LED316−1−1から左上(右回り)に隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NLが利用者の左耳に提示される音の音量を示す。LED316−2−1から右上(左回り)に隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NRが右耳に提示される音の音量を示す。
利用者がつまみ部115を手で把持しても、チェストピース31の外周部全体が手で覆われないため、音量を視認することが妨げられにくい。また、チェストピース31の外周の長さを用いて音量が表示されるため、わずかな音量の変化を区別することができる。
図7(a)は、音量表示部314の外観構成の一例を示す。
図7(a)に示す音量表示部314は、チェストピース31の表面の外周部に等間隔で配置された各12個のLED316−1−1〜LED316−1−12、LED316−2−1〜LED316−2−12によって形成される。チェストピース31の表面の外周部に配置された四角形が、各LEDを示す。そのうち、横縞もしくは網掛けのLEDが発光しているLEDを示す。各12個のLEDのうち、基準となるLED316−1−1、LED316−2−1は、それぞれチェストピース31の下端に配置されている。LED316−1−1から左上(右回り)に隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NLが利用者の左耳に提示される音の音量を示す。LED316−2−1から右上(左回り)に隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NRが右耳に提示される音の音量を示す。
利用者がつまみ部115を手で把持しても、チェストピース31の外周部全体が手で覆われないため、音量を視認することが妨げられにくい。また、チェストピース31の外周の長さを用いて音量が表示されるため、わずかな音量の変化を区別することができる。
図7(b)は、音量表示部314の外観構成のその他の例を示す。
図7(b)に示す音量表示部314は、つまみ部115の長手方向に等間隔に配置された各10個のLED316−1−1〜LED316−1−10、LED316−2−1〜LED316−2−10によって形成される。各10個のLEDのうち、基準となるLED316−1−1、LED316−2−1は、それぞれつまみ部115の表面の下端に配置されている。LED316−1−1から上に隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NLが利用者の左耳に提示される音の音量を示す。LED316−2−1から上に隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NRが右耳に提示される音の音量を示す。
図7(a)、(b)に示す例では、左右各音響信号によって異なる態様(例えば、色、輝度、等)で音量が示される。これにより、利用者は各耳に提示されている音の音量を容易に区別することができる。
図7(b)に示す音量表示部314は、つまみ部115の長手方向に等間隔に配置された各10個のLED316−1−1〜LED316−1−10、LED316−2−1〜LED316−2−10によって形成される。各10個のLEDのうち、基準となるLED316−1−1、LED316−2−1は、それぞれつまみ部115の表面の下端に配置されている。LED316−1−1から上に隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NLが利用者の左耳に提示される音の音量を示す。LED316−2−1から上に隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NRが右耳に提示される音の音量を示す。
図7(a)、(b)に示す例では、左右各音響信号によって異なる態様(例えば、色、輝度、等)で音量が示される。これにより、利用者は各耳に提示されている音の音量を容易に区別することができる。
上述した生体音収集装置3は、生体音収集装置2(図5)に音量表示部314を含んで構成される場合を例にとって説明したが、これには限られない。本実施形態に係る生体音収集装置3は、生体音収集装置1(図2)に音量表示部314を含んで構成されていても良い。その場合、音量表示部314は、1チャネルの音響信号に係る構成を備えていれば良い。即ち、表示制御部315は、1チャネルの音響信号の音量に基づいて発光させるLEDの個数NMを定め、発光させるLEDに電力を供給すればよい。音量表示部314は、N個のLED316−1〜316−Nを備える。
図7(c)は、音量表示部314の外観構成のその他の例を示す。
図7(c)に示す音量表示部314は、チェストピース31の表面の外周部に等間隔で配置された24個のLED316−1〜LED316−24によって形成される。24個のLEDのうち、基準となるLED316−1は、それぞれチェストピース31の上端に配置されている。LED316−1から右回りに隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NMが利用者の各耳に提示されるモノラルの音量、つまり、左右各耳で共通の1チャネルの音響信号に係る音量を示す。
図7(c)に示す音量表示部314は、チェストピース31の表面の外周部に等間隔で配置された24個のLED316−1〜LED316−24によって形成される。24個のLEDのうち、基準となるLED316−1は、それぞれチェストピース31の上端に配置されている。LED316−1から右回りに隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NMが利用者の各耳に提示されるモノラルの音量、つまり、左右各耳で共通の1チャネルの音響信号に係る音量を示す。
図7(d)は、音量表示部314の外観構成のその他の例を示す。
図7(d)に示す音量表示部314は、つまみ部115の長手方向に等間隔に配置された10個のLED316−1〜LED316−10によって形成される。10個のLEDのうち、基準となるLED316−1は、つまみ部115の表面の下端に配置されている。LED316−1から上に隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NMが各耳に提示されるモノラルの音量を示す。
図7(d)に示す音量表示部314は、つまみ部115の長手方向に等間隔に配置された10個のLED316−1〜LED316−10によって形成される。10個のLEDのうち、基準となるLED316−1は、つまみ部115の表面の下端に配置されている。LED316−1から上に隣接するLEDのうち発光しているLEDの個数NMが各耳に提示されるモノラルの音量を示す。
上述では、音量表示部314が、利用者の耳に提示される音の音量を発光しているLEDの数で示す場合を例にとって説明したが、本実施形態ではこれには限らない。音量表示部314は、音量を示す数字を、例えば、液晶ディスプレイに表示しても良い。また、音量表示部314は、音量に応じて面積や輝度が変化する図形を(例えば、棒線)を表示しても良い。ここで、表示される図形の面積や輝度は、音量が大きいほど大きくなる。また、音量表示部314は、音量に応じて色が変化する図形を表示しても良い。音量表示部314は、例えば、音量が大きくなるに従い、表示される図形の色相を紫、青、緑、黄、橙、赤と連続的に変化させる。
このように、本実施形態では、制御した音量を視認される態様で表示する。これにより、利用者は、表示された音量を視認でき、適切な音量が得られるように自己の位置や方向を調整することが促される。
なお、上述した実施形態では、データ処理部113、213は、アナログ処理を行って、出力される音響信号を生成しても良い。その場合には、A/D変換器112、112−1、112−2、D/A変換器131−1、131−2を省略しても良い。
上述した実施形態では、データ処理部113、213が生成した音響信号に基づく音を、チェストピース11、21、31で再生しても良い。その場合には、ケーブル12は、2本の弾性体(例えば、塩化ビニル、ネオプレンゴム、等)からなる管材を含んで構成され、それぞれの管材の一端から他端へ音響信号に基づく音を伝達させる。それぞれの管材の他端は、イヤーピース13−1、13−2に接続され、各イヤーピース13−1、13−2の開口部から伝達された音を放射するようにする。
上述した実施形態では、移動検出部14、24は、イヤーピース13−1、13−2のうちの一方と一体化、例えば、イヤーピース13−1の内部に配置されていても良い。
上述した実施形態では、ケーブル12を省略して、チェストピース11、21、31、イヤーピース13−1、13−2及び移動検出部14、24の相互間において無線で信号を送受信しても良い。
上述した実施形態では、データ処理部113、213が生成した音響信号に基づく音を、チェストピース11、21、31で再生しても良い。その場合には、ケーブル12は、2本の弾性体(例えば、塩化ビニル、ネオプレンゴム、等)からなる管材を含んで構成され、それぞれの管材の一端から他端へ音響信号に基づく音を伝達させる。それぞれの管材の他端は、イヤーピース13−1、13−2に接続され、各イヤーピース13−1、13−2の開口部から伝達された音を放射するようにする。
上述した実施形態では、移動検出部14、24は、イヤーピース13−1、13−2のうちの一方と一体化、例えば、イヤーピース13−1の内部に配置されていても良い。
上述した実施形態では、ケーブル12を省略して、チェストピース11、21、31、イヤーピース13−1、13−2及び移動検出部14、24の相互間において無線で信号を送受信しても良い。
なお、上述した実施形態における生体音収集装置1、2、3の一部、例えば、データ処理部113、213及び表示制御部315をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、生体音収集装置1、2、3に内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における生体音収集装置1、2、3の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。生体音収集装置1、2、3の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
また、上述した実施形態における生体音収集装置1、2、3の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。生体音収集装置1、2、3の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
なお、本発明は、以下の態様でも実施することができる。
(1)生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、当該生体から伝達された音を集音する集音部と、利用者の移動を検出する移動検出部と、前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御部と、を備える生体音収集装置。
(1)生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、当該生体から伝達された音を集音する集音部と、利用者の移動を検出する移動検出部と、前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御部と、を備える生体音収集装置。
(2)前記移動検出部は、前記移動として前記接触面部からの距離の変化を検出し、前記音量制御部は、前記移動検出部が検出した距離の変化に応じて前記集音部が集音した音の増幅率を定めることを特徴とする(1)の生体音収集装置。
(3)前記移動検出部は、前記移動検出部は、利用者が移動する速度を検出し、前記音量制御部は、前記移動検出部が検出した速度に応じて前記増幅率の変化の態様を制御することを特徴とする(1)又は(2)の生体音収集装置。
(3)前記移動検出部は、前記移動検出部は、利用者が移動する速度を検出し、前記音量制御部は、前記移動検出部が検出した速度に応じて前記増幅率の変化の態様を制御することを特徴とする(1)又は(2)の生体音収集装置。
(4)利用者の方向の回転を検出する回転検出部と、前記音量制御部は、前記回転検出部が検出した回転に応じて利用者の左右各耳間の音量差を制御することを特徴とする(1)から(3)のいずれかの生体音収集装置。
(5)前記音量制御部が制御した音量を表示する音量表示部を備えることを特徴とする(1)から(4)のいずれかの生体音収集装置。
(5)前記音量制御部が制御した音量を表示する音量表示部を備えることを特徴とする(1)から(4)のいずれかの生体音収集装置。
(6)生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、当該生体から伝達された音を集音する集音部と、利用者の移動を検出する移動検出部とを備える生体音収集装置における生体音収集方法において、前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御過程を有する生体音収集方法。
上述した(1)及び(6)によれば、利用者の移動に基づいて集音された生体音の音量を調節できる。そのため、利用者は、手動で操作を行わなくても集音した生体音の音量を調節することができる。
上述した(2)によれば、接触面部と接触した生体からの距離に応じて集音された生体音の音量を調節できる。そのため、利用者は、生体に接近または遠ざかることによって直感的に集音した生体音の音量を調節することができる。
上述した(3)によれば、利用者の加速度に応じて集音された生体音の音量を調節する態様が変化する。そのため、利用者は、手動による操作を行わずに俊敏に動作するか緩慢に動作するかに応じて生体音の音量を調整する態様を変更することができる。
上述した(2)によれば、接触面部と接触した生体からの距離に応じて集音された生体音の音量を調節できる。そのため、利用者は、生体に接近または遠ざかることによって直感的に集音した生体音の音量を調節することができる。
上述した(3)によれば、利用者の加速度に応じて集音された生体音の音量を調節する態様が変化する。そのため、利用者は、手動による操作を行わずに俊敏に動作するか緩慢に動作するかに応じて生体音の音量を調整する態様を変更することができる。
上述した(4)によれば、利用者の回転方向に基づいて左右チャネル間における音量比が制御される。これにより、利用者は、自己の回転する動作に応じて両耳間の音量を調整することができる。
上述した(5)によれば、制御した音量が表示される。そのため、利用者は表示された音量を直感的に視認でき、適切な音量が得られるように自己の位置を調整することが促される。
上述した(5)によれば、制御した音量が表示される。そのため、利用者は表示された音量を直感的に視認でき、適切な音量が得られるように自己の位置を調整することが促される。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
1、2、3…生体音収集装置、11、21、31…チェストピース、
111(111−1、111−2)…マイクロホン、
112(112−1、112−2)…A/D変換器、
113、213…データ処理部、
1131…移動判定部、1132、2132…音量制御部、
1133(1133−1、1133−2)…音量調整部、
115…つまみ部、
12…ケーブル、13(13−1、13−2)…イヤーピース、
131(131−1、131−2)…D/A変換器、
132(132−1、132−2)…イヤホン、
14、24…移動検出部、141…加速度センサ、
2134…回転判定部、242…ジャイロセンサ
314…音量表示部、315…表示制御部、
316(316−1〜316−N、316−1−1〜316−2−N)…LED
111(111−1、111−2)…マイクロホン、
112(112−1、112−2)…A/D変換器、
113、213…データ処理部、
1131…移動判定部、1132、2132…音量制御部、
1133(1133−1、1133−2)…音量調整部、
115…つまみ部、
12…ケーブル、13(13−1、13−2)…イヤーピース、
131(131−1、131−2)…D/A変換器、
132(132−1、132−2)…イヤホン、
14、24…移動検出部、141…加速度センサ、
2134…回転判定部、242…ジャイロセンサ
314…音量表示部、315…表示制御部、
316(316−1〜316−N、316−1−1〜316−2−N)…LED
Claims (5)
- 生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、当該生体から伝達された音を集音する集音部と、
利用者の移動を検出する移動検出部と、
前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御部と、
を備える生体音収集装置。 - 前記移動検出部は、前記移動として前記接触面部からの距離の変化を検出し、
前記音量制御部は、前記移動検出部が検出した距離の変化に応じて前記集音部が集音した音の増幅率を定めることを特徴とする請求項1に記載の生体音収集装置。 - 前記移動検出部は、利用者が移動する速度を検出し、
前記音量制御部は、前記移動検出部が検出した速度に応じて前記増幅率の変化の態様を制御することを特徴とする請求項2に記載の生体音収集装置。 - 利用者の方向の回転を検出する回転検出部と、
前記音量制御部は、前記回転検出部が検出した回転に応じて利用者の左右各耳間の音量差を制御することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の生体音収集装置。 - 前記音量制御部が制御した音量を表示する音量表示部を
備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の生体音収集装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012277114A JP2014117572A (ja) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | 生体音収集装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2012
- 2012-12-19 JP JP2012277114A patent/JP2014117572A/ja active Pending
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RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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