JP2017051337A - 電子聴診装置、制御方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】聴取者に不快感を与えるようなノイズを低減しつつ、適切に聴診可能な電子聴診装置を提供する。【解決手段】電子聴診装置は、被測定者の体表に接触させて音を取得するためのセンサ部と、センサ部により取得された音に関連する音信号のレベルを変更して出力信号を出力する出力部と、出力部を制御する制御部、と、を備える。制御部は、音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように出力部を制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、電子聴診装置、制御方法、コンピュータプログラム及び該コンピュータプログラムを格納する記録媒体の技術分野に関する。

この種の装置では、検出された音が電子回路により増幅される。例えば聴診時に装置が被測定者の皮膚に触れたときに生じる音は、例えば呼吸音や心音等の生体音に比べて大きく、増幅率によっては聴診者が不快に感じるおそれがある。そこで、この種の装置では、音量の自動調整が図られる。

例えば特許文献１には、マイクにより取得された所定時間分の音声信号をバッファ部に保存し、該保存された音声信号が全て入れ替わる毎に、該保存された音声信号の代表値に基づいて利得を算出する技術が開示されている。ここでは特に、前回算出された利得と今回算出された利得との変化分の絶対値が閾値以上の場合、前回算出された利得を所定の変動上限分だけ変化させて得た値を、今回の利得とすることにより、音声の急激な変動を抑えることが開示されている。

或いは、特許文献２には、低レベルの音声入力信号に対しては、予め定められたリニア領域のゲインを適用し、中間レベルの音声入力信号に対しては、リニア領域のゲインよりも小さいコンプレッサ領域のゲインを適用し、高レベルの音声入力信号に対しては、音声入力信号の振幅が更に増加しても音声出力信号レベルの絶対値の増加が停止されるようにゲインを制御する技術が開示されている。

或いは、特許文献３には、入力信号レベルの絶対値が基準レベル以上のときは、音声信号自動利得制御に係るゲインを小さくするアタック処理を行うと共に、入力信号レベルの絶対値が基準レベルより小さいときは、音声信号自動利得制御に係るゲインを基準値に戻すリリース処理を行う装置が開示されている。ここでは特に、アタック処理の連続回数に基づいて、応答係数が設定され、該設定された応答係数に基づいてリリース処理のゲインが設定されることが開示されている。

特開２０１４−５２５５３号公報 特開２０１１−４４９０９号公報 特開２００７−１８１１３６号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載の技術では、予期せず入力される過大な音に対応できないという技術的問題点がある。また、特許文献３に記載の技術では、応答係数によっては、アタック処理により音声信号自動利得制御に係るゲインが低下してからリリース処理によってゲインが戻るまでの期間が比較的長くなる可能性があるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、聴取者に不快感を与えるようなノイズを低減しつつ、適切に聴診可能な電子聴診装置、制御方法、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを課題とする。

本発明の第１の電子聴診装置は、上記課題を解決するために、被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部と、前記センサ部により取得された音に関連する音信号のレベルを変更して出力信号を出力する出力部と、前記出力部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、前記出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように前記出力部を制御する。

本発明の第２の電子聴診装置は、上記課題を解決するために、被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部と、前記センサ部により取得された音に関連する音信号の増幅率を変更して出力信号を出力する出力部と、前記出力部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記音信号のレベルが閾値以上である場合、前記増幅率が、前記音信号のレベルが前記閾値より小さい場合よりも低くなるように前記出力部を制御する。

本発明の制御方法は、上記課題を解決するために、被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部と、前記センサ部により取得された音に関連する音信号のレベルを変更して出力信号を出力する出力部と、を備える電子聴診装置における制御方法であって、前記音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、前記出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように前記出力部を制御する制御工程を備える。

本発明のコンピュータプログラムは、上記課題を解決するために、被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部を備える電子聴診器に搭載されたコンピュータを、前記センサ部により取得された音に関連する音信号のレベルを変更して出力信号を出力する出力部と、前記音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、前記出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように前記出力部を制御する制御部と、として機能させる。

本発明の記録媒体は、上記課題を解決するために、上述した本発明のコンピュータプログラムを格納する。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

聴診時に電子聴診装置により取得される音信号の一例であり、上段は音信号のレベルを表しており、下段は音信号に含まれる周波数成分の分布を表している。 第１実施例に係る電子聴診装置の全体構成を示す全体構成図である。 第１実施例に係る電子聴診装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。 音信号の時間変化の一例を示す図である。 音信号の時間変化の他の例を示す図である。 第１実施例に係るゲイン処理を示すフローチャートである。 第１実施例の変形例に係る電子聴診装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。 第２実施例に係る電子聴診装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。 音信号の時間変化の他の例を示す図である。 第２実施例に係る限処理を示すフローチャートである。 第２実施例の変形例に係る電子聴診装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。

本発明の電子聴診装置等に係る実施形態について説明する。

（電子聴診装置）
＜第１実施形態＞
本発明の電子聴診装置に係る第１実施形態について説明する。

第１実施形態に係る電子聴診装置は、被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部と、該センサ部により取得された音に関連する音信号のレベルを変更して出力信号を出力する出力部と、該出力部を制御する制御部と、を備える。

センサ部は、音を取得する際に、被測定者の体表に直接接触されてもよいし、例えば布等を介して間接的に接触されてもよい。「音信号のレベルを変更」とは、音信号のレベルを増幅させる場合に限らず、減衰させる場合も含む概念である。

制御部は、音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、出力信号のレベルが、聴取者（典型的には、当該電子聴診装置のユーザ）が認識できないレベルとなるように出力部を制御する。

「第１閾値」は、出力信号のレベルを聴取者が認識できないレベルとなるように出力部を制御するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。このような第１閾値は、例えば、当該電子聴診装置の対象である被測定者の呼吸音や心音等の生体音に起因する音信号のレベルの変化幅を求め、該求められた変化幅の上限値より所定値だけ大きな値として設定すればよい。

「聴取者が認識できないレベル」とは、典型的には、平均的な人間の聴力の下限値よりも低いレベルを意味する。このような「聴取者が認識できないレベル」は、例えば増幅器のゲインをゼロ又はほぼゼロにしたり、出力音量をゼロ（即ち、ミュート）又はほぼゼロにしたりすることにより実現すればよい。

本願発明者の研究によれば、電子聴診装置のセンサ部（例えば、チェストピース）を被測定者に接触させた際又は被測定者から離した際、或いは、被測定者の体表上で滑らせた際に、生体音に比べて著しく大きい音が生じ、聴取者が不快感を覚えるおそれがあることが判明している。

本実施形態では、上述の如く、制御部により音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように出力部が制御される。このため、本実施形態に係る電子聴診装置によれば、聴取者が不快感を覚えることを抑制しつつ、適切な聴診が可能となる。

本実施形態に係る電子聴診装置の一態様では、制御部は、出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように出力部を制御した後、音信号のレベルが上記第１閾値以下である第２閾値より小さいことを条件に、出力信号のレベルが増大するように出力部を制御する。

この態様によれば、制御部により、一旦出力信号のレベルが低減された後に、音信号のレベルが第２閾値より小さい（つまり、音信号のレベルが低下した）ことを条件に、出力信号のレベルが増大するように出力部が制御される。つまり、音信号のレベルが低下した場合には、比較的速やかに出力信号のレベルが増大されるので、当該電子聴診装置の対象である生体音を聞き逃すことを抑制することができる。

尚、音信号のレベルが第２閾値以上である場合、典型的には、出力信号のレベルは低減されたまま維持される。

「第２閾値」は、出力信号のレベルを増大するように出力部を制御するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。このような第２閾値は、例えば、当該電子聴診装置の対象である生体音に起因する音信号のレベルの変化幅の上限値より大きく、第１閾値以下の値として設定すればよい。

本実施形態に係る電子聴診装置の他の態様では、当該電子聴診装置は、音信号を所定時間遅延させる遅延部を更に備える。

この態様によれば、音信号が取得（入力）されてから出力信号が出力されるまでに、少なくとも所定時間の遅延が生じるので、その間に、制御部が取得された音信号のレベルに基づいて出力部を制御すれば、聴取者が不快感を覚えるような音が出力されることを防止することができる。

「所定時間」は、例えば聴取者が、視覚情報と聴覚情報とのズレに起因して違和感を覚えない程度の時間とすることが望ましい。

この態様では、制御部は、音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、出力信号のレベルが、上記所定時間かけて聴取者が認識できないレベルとなるように出力部を制御してよい。

このように構成すれば、信号レベルの絶対値の変更に起因するノイズを低減することができることが、本願発明者の研究により判明している。

＜第２実施形態＞
本発明の電子聴診装置に係る第２実施形態について説明する。

第２実施形態に係る電子聴診装置は、被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部と、該センサ部により取得された音に関連する音信号の増幅率を変更して出力信号を出力する出力部と、該出力部を制御する制御部と、を備える。

制御部は、音信号のレベルが閾値以上である場合、増幅率が、音信号のレベルが該閾値より小さい場合よりも低くなるように出力部を制御する。

「閾値」は、増幅率が低くなるように出力部を制御するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。このような閾値は、上述した第１閾値と同様に、例えば、当該電子聴診装置の対象である被測定者の呼吸音や心音等の生体音に起因する音信号のレベルの変化幅を求め、該求められた変化幅の上限値より所定値だけ大きな値として設定すればよい。

本実施形態に係る電子聴診装置によれば、上述した第１実施形態に係る電子聴診装置と同様に、聴取者が不快感を覚えることを抑制しつつ、適切な聴診が可能となる。

尚、本実施形態においても、上述した第１実施形態に係る各種態様と同様の態様を採ることができる。

（制御方法）
本発明の制御方法に係る実施形態について説明する。

実施形態に係る制御方法は、被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部と、該センサ部により取得された音に関連する音信号のレベルを変更して出力信号を出力する出力部と、を備える電子聴診装置における制御方法である。当該制御方法は、音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように出力部を制御する制御工程を備える。

本実施形態に係る制御方法によれば、上述した第１実施形態に係る電子聴診装置と同様に、聴取者が不快感を覚えることを抑制しつつ、適切な聴診が可能となる。

（コンピュータプログラム）
本発明のコンピュータプログラムに係る実施形態について説明する。

実施形態に係るコンピュータプログラムは、被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部を備える電子聴診器に搭載されたコンピュータを、センサ部により取得された音に関連する音信号のレベルを変更して出力信号を出力する出力部と、音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように出力部を制御する制御部と、として機能させる。

実施形態に係るコンピュータプログラムによれば、当該コンピュータプログラムを、電子聴診装置に備えられたコンピュータに実行させれば、上述した第１実施形態に係る電子聴診装置を比較的容易にして実現できる。これにより、上述した第１実施形態に係る電子聴診装置と同様に、聴取者が不快感を覚えることを抑制しつつ、適切な聴診が可能となる。

（記録媒体）
本発明の記録媒体に係る実施形態について説明する。

実施形態に係る記録媒体は、上述した実施形態に係るコンピュータプログラムを格納する。

実施形態に係る記録媒体によれば、例えばＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤＶＤ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体から、上述した実施形態に係るコンピュータプログラムを、電子聴診装置が備えるコンピュータに読み込んで実行させれば、上述した第１実施形態に係る電子聴診装置を比較的容易にして実現できる。これにより、上述した第１実施形態に係る電子聴診装置と同様に、聴取者が不快感を覚えることを抑制しつつ、適切な聴診が可能となる。

本発明の電子聴診装置に係る実施例を図面に基づいて説明する。

＜第１実施例＞
本発明の電子聴診装置に係る第１実施例について、図１乃至図６を参照して説明する。

（問題点）
先ず、電子聴診装置を用いて被測定者（例えば患者）を聴診する際の問題点について、図１を参照して説明する。図１は、聴診時に電子聴診装置により取得される音信号の一例であり、上段は音信号のレベルを表しており、下段は音信号に含まれる周波数成分の分布を表している。

図１上段において、比較的小さい信号レベルの音信号は、被測定者の呼吸音に起因するものである。他方、比較的大きい信号レベルの音信号は、電子聴診装置のチェストピースを被測定者の体表に接触させた時又はチェストピースを被測定者から離した時に生じる音に起因するものである。

このように、電子聴診装置のチェストピースを被測定者に接触させた時又は被測定者から離した時、或いは、被測定者の体表上で滑らせた際に、生体音に比べて著しく大きい音が生じる。

また、図１下段からわかるように、チェストピースを被測定者に接触させた時等に生じる音は、低周波数（例えば数十Ｈｚ）から１０ＫＨｚ以上までと、比較的広帯域にわたる周波数の音を含んでいる。

この結果、チェストピースを被測定者に接触させた時等に生じる音は、聴取者（つまり、電子聴診装置のユーザ）に不快感を与える。以下説明する本実施例に係る電子聴診装置は、チェストピースを被測定者に接触させた時等に生じる音により聴視者が不快感を覚えることを抑制するものである。

（電子聴診装置の構成）
本実施例に係る電子聴診装置の構成について図２及び図３を参照して説明する。図２は、第１実施例に係る電子聴診装置の全体構成を示す全体構成図である。図３は、第１実施例に係る電子聴診装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。

図２において、電子聴診装置１００は、チェストピースに内蔵されたセンサ部１０と、制御ユニット２０と、イヤホン部３０とを備えて構成されている。センサ部１０及び制御ユニット２０間、並びに制御ユニット２０及びイヤホン部３０間は、信号ケーブルにより相互に接続されている。

図３において、制御ユニット２０は、アナログデジタル変換部（Ａ／Ｄ部）２１、Ｄｅｌａｙ部２２、増幅部２３、デジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ部）２４、レベル判定部２５、ゲイン決定部２６及びカウンタ部２７を備えて構成されている。

センサ部１０から出力される音に関連する音信号は、制御ユニット２０のＡ／Ｄ部２１に入力されデジタル信号に変換される。該デジタル信号は、Ｄｅｌａｙ部２２において所定時間遅延された後、増幅部２３により増幅され、Ｄ／Ａ部２４によりアナログ信号に変換される。

Ｄｅｌａｙ部２２に係る所定時間は、視覚情報と聴覚情報とのズレに起因して聴取者が違和感を覚えない程度の時間に設定されている。本実施例では所定時間は、例えば９ミリ秒に設定されている。尚、遅延時間が１２０ミリ秒以下であれば、聴取者が視覚情報と聴覚情報とのズレを感知できないことが、一般に知られている。

レベル判定部２５は、Ａ／Ｄ部２１から出力されたデジタル信号の信号レベルの絶対値が、閾値１以上であるか否かを判定する。デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値１以上であると判定された場合、レベル判定部２５は、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値１以上である旨を示す信号を、ゲイン決定部２５及びカウンタ部２７に送信する。他方、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値１より小さいと判定された場合、レベル判定部２５は、典型的には、信号を出力しない。

カウンタ部２７は、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値１以上である旨を示す信号を受信した場合、カウンタの初期値から予め定められた値まで所定間隔で値を変更し、カウンタの値を変更する度に、カウンタの値を示す信号をゲイン決定部２６に送信する。尚、カウンタの「初期値から予め定められた値まで」に相当する期間は、Ｄｅｌａｙ部２２における所定時間（即ち、遅延時間）と同じ又は該所定時間よりも短い。

ゲイン決定部２６は、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値１以上である旨を示す信号を受信した場合、カウンタ部２７から出力された信号により示される値に応じて、増幅部２３のゲインを決定し、該決定されたゲインとなるように増幅部２３を制御する。より具体的には、ゲイン決定部２６は、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値１以上である旨を示す信号を受信した場合、現在のゲインから予め定められたゲインまで、カウンタ部２７から出力された信号により示される値に応じて、増幅部２３のゲインを徐々に下げる。

「閾値１」は、例えば、電子聴診装置１００の対象である被測定者の生体音に起因する入力信号の信号レベルの変化幅を求め、該求められた変化幅の上限値より所定値だけ大きな値として設定すればよい。

ここで、増幅部２３のゲインが低減される場合の制御ユニット２０の動作について、図４を参照して説明を加える。図４は、音信号の時間変化の一例を示す図である。

制御ユニット２０に入力された入力信号（図４における点線参照）は、Ｄｅｌａｙ部２２により所定時間だけ遅延される。図４では、Ｄｅｌａｙ部２２により、時刻ｔ１と時刻ｔ２との差に相当する時間（ここでは、９ミリ秒）だけ遅延される。この結果、入力信号と、Ｄｅｌａｙ部２２から出力される入力遅延信号（図４における破線参照）とは、時刻ｔ１と時刻ｔ２との差に相当する時間だけズレた信号となる。

レベル判定部２５は、入力信号（厳密には、Ａ／Ｄ部２１によりデジタル信号に変換された入力信号）の信号レベルの絶対値と閾値１とを逐次比較している。図４における時刻ｔ１において、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値１を超えた場合、レベル判定部２５は、入力信号が閾値１以上である旨を示す信号を、ゲイン決定部２６及びカウンタ部２７に送信する。

この結果、時刻ｔ１以降、増幅部２３のゲインがゲイン決定部２６により徐々に低減され、時刻ｔ２に、増幅部２３のゲインが例えばゼロとなる（図４における細い実線参照）。制御ユニット２０から出力される出力信号（図４における太い実線参照）は、Ｄｅｌａｙ部２２から出力される入力遅延信号に、増幅部２３のゲインを乗じたものであるので、時刻ｔ１以降、出力信号の信号レベルの絶対値が徐々に低下し、時刻ｔ２に、出力信号の信号レベルの絶対値がゼロとなる。

図４において、時刻ｔ２は、閾値１を超える信号レベルの絶対値を有する入力信号に対応する入力遅延信号がＤｅｌａｙ部２２から出力されるタイミングである。このとき、増幅部２３のゲインはゼロであるので、出力信号の信号レベルの絶対値はゼロとなる。従って、電子聴診装置１００の聴取者に対し、閾値１を超えるような過大な音が電子聴診装置１００から出力されることはない。

レベル判定部２５は、デジタル信号（入力信号）の信号レベルの絶対値が閾値１以上であると判定され、増幅部２３のゲインが低減された後（例えば、図４における時刻ｔ２から）、所定時間（例えば、１８ミリ秒）経過後に、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さいか否かを判定する。デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さいと判定された場合、レベル判定部２５は、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さい旨を示す信号を、ゲイン決定部２６及びカウンタ部２７に送信する。

カウンタ部２７は、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さい旨を示す信号を受信した場合、カウンタの初期値から予め定められた値まで所定間隔で値を変更し、カウンタの値を変更する度に、カウンタの値を示す信号をゲイン決定部２６に送信する。

ゲイン決定部２６は、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さい旨を示す信号を受信した場合、カウンタ部２７から出力された信号により示される値に応じて、増幅部２３のゲインを決定し、該決定されたゲインとなるように増幅部２３を制御する。より具体的には、ゲイン決定部２６は、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さい旨を示す信号を受信した場合、現在のゲインから予め定められたゲイン（典型的には、ゲインの初期値）まで、カウンタ部２７から出力された信号により示される値に応じて、増幅部２３のゲインを徐々に上げる。

「閾値２」は、例えば、電子聴診装置１００の対象である生体音に起因する入力信号のレベルの変化幅の上限値より大きく、閾値１以下の値として設定すればよい。

ここで、増幅部２３のゲインが増加される場合の制御ユニット２０の動作について、図５を参照して説明を加える。図５は、音信号の時間変化の他の例を示す図である。

図５の時刻ｔ３において、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値１以上であると判定され、時刻ｔ３〜ｔ４の期間に増幅部２３のゲインが低減され、時刻ｔ４において増幅部２３のゲインがゼロとされたとする。

レベル判定部２５は、時刻ｔ４から所定時間（例えば１８ミリ秒）経過した時刻ｔ５において、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さいか否かを判定する。ここでは、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さいので、レベル判定部２５は、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さい旨を示す信号を、ゲイン決定部２６及びカウンタ部２７に送信する。

この結果、時刻ｔ５以降、増幅部２３のゲインがゲイン決定部２６により徐々に増加され、時刻ｔ６に、増幅部２３のゲインが初期値に戻る（図５における細い実線参照）。従って、制御ユニット２０から出力される出力信号（図５における太い実線参照）も、時刻ｔ５以降、出力信号の信号レベルの絶対値が徐々に上昇し、時刻ｔ６に、出力信号の信号レベルの絶対値が戻る。

このように構成すれば、電子聴診装置１００の聴取者が、過大な音を聞くことを防ぎつつ、対象とする生体音を聞き逃す時間を比較的短くすることができる。

尚、増幅部２３のゲインを増加させる、図５における時刻ｔ５〜ｔ６の期間の長さは、典型的には、Ｄｅｌａｙ部２２における所定時間（即ち、遅延時間）と同じ又は該所定時間よりも短いが、該所定時間よりも長くてもよい。

他方、デジタル信号の信号レベルの絶対値が閾値２以上であると判定された場合、レベル判定部２５は、現在のゲインを維持する旨を示す信号を、ゲイン決定部２６及びカウンタ部２７に送信する。

（ゲイン処理）
次に、以上のように構成された電子聴診装置１００の制御ユニット２０が実行するゲイン処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。

図６において、先ず、制御ユニット２０のレベル判定部２５は、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。入力信号の信号レベルの絶対値が閾値１より小さいと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、レベル判定部２５は、再びステップＳ１０１の処理を行う。

他方、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値１以上であると判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、レベル判定部２５は、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値１以上である旨の信号を、ゲイン決定部２６及びカウンタ部２７に出力する。ゲイン決定部２６は、信号レベルの絶対値が閾値１以上であると判定された入力信号よりもＮ１サンプル前（例えば、図４における時刻ｔ１と時刻ｔ２との差に相当する時間前）の入力信号がＤｅｌａｙ部２２から出力されるタイミングから、増幅部２３のゲインを低減し始め、信号レベルの絶対値が閾値１以上であると判定された入力信号がＤｅｌａｙ部２２から出力されるタイミングで、増幅部２３のゲインが最小（ここでは、ゼロ）となるように増幅部２３を制御する（ステップＳ１０２）。

次に、レベル判定部２５は、増幅部２３のゲインが最小となった後、Ｎ２サンプル（例えば、図５における時刻ｔ４と時刻ｔ５との差に相当する時間）待機する。この際、ゲイン決定部２６は、増幅部２３のゲインを最小のまま維持する（ステップＳ１０３）。

Ｎ２サンプル経過した後、レベル判定部２５は、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。入力信号の信号レベルの絶対値が閾値２以上であると判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、レベル判定部２５は、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値２以上である旨を示す信号を、ゲイン決定部２６及びカウンタ部２７に送信した後、ステップＳ１０３の処理を行う。

他方、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さいと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、レベル判定部２５は、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さい旨を示す信号を、ゲイン決定部２６及びカウンタ部２７に出力する。ゲイン決定部２６は、カウンタ部２７から出力されるカウンタの値に応じて、増幅部２３のゲインを徐々に増加する（ステップＳ１０５）。

尚、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値１以上であることに起因して増幅部２３のゲインを最小とした後に、増幅部２３のゲインが増加されているときに、閾値２以上（又は閾値１以上）の信号レベルの絶対値を有する入力信号が、制御ユニット２０に入力された場合、ゲイン決定部２６は、カウンタ部２７から出力されるカウンタの値に応じて、増幅部２３のゲインを徐々に低減してよい。

本実施例に係る「Ｄｅｌａｙ部２２」及び「増幅部２３」は、夫々、本発明に係る「遅延部」及び「出力部」の一例である。本実施例に係る「レベル判定部２５」、「ゲイン決定部２６」及び「カウンタ部２７」は、本発明に係る「制御部」の一例である。本実施例に係る「閾値１」は、本発明に係る「第１閾値」及び「閾値」の一例である。本実施例に係る「閾値２」は、本発明に係る「第２閾値」の一例である。

＜変形例＞
上述した第１実施例の変形例について、図７を参照して説明する。図７は、図３と同趣旨の、第１実施例の変形例に係る電子聴診装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。

上述した第１実施例では、制御ユニット２０のＤｅｌａｙ部２２から出力された信号が、増幅部２３により増幅されている。本変形例では、図７に示すように、Ｄｅｌａｙ部２２から出力された信号が、Ｄ／Ａ部２４によりアナログ信号に変換された後に、増幅部２３により増幅される。

＜第２実施例＞
本発明の電子聴診装置に係る第２実施例について、図８乃至図１０を参照して説明する。第２実施例では、電子聴診装置の構成が一部異なっている以外は、上述した第１実施例と同様である。よって、第２実施例について、第１実施例と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図８乃至図１０を参照して説明する。

図８は、図３と同趣旨の、第２実施例に係る電子聴診装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。図９は、図４と同趣旨の、音信号の時間変化の他の例を示す図である。図１０は、図６と同趣旨の、第２実施例に係るゲイン処理を示すフローチャートである。

本実施例では、電子聴診装置１００のチェストピースに接触検出部４０が、センサ部１０と共に内蔵されている。尚、接触検出部４０には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

接触検出部４０は、例えばチェストピースの被測定者への接触等の接触を検出した場合に、接触を検出した旨を示す信号を、制御ユニット２０のゲイン決定部２０及びカウンタ部２７へ送信する（図８参照）。

カウンタ部２７は、接触を検出した旨を示す信号を受信した場合、カウンタの初期値から予め定められた値まで所定間隔で値を変更し、カウンタの値を変更する度に、カウンタの値を示す信号をゲイン決定部２６に送信する。

ゲイン決定部２６は、接触を検出した旨を示す信号を受信した場合、カウンタ部２７から出力された信号により示される値に応じて、増幅部２３のゲインを決定し、該決定されたゲインとなるように増幅部２３を制御する。より具体的には、ゲイン決定部２６は、接触を検出した旨を示す信号を受信した場合、現在のゲインから予め定められたゲインまで、カウンタ部２７から出力された信号により示される値に応じて、増幅部２３のゲインを徐々に下げる。

ここで、増幅部２３のゲインが低減される場合の制御ユニット２０の動作について、図９を参照して説明を加える。

制御ユニット２０に入力された入力信号（図９における点線参照）は、Ｄｅｌａｙ部２２により所定時間だけ遅延される。この結果、入力信号と、Ｄｅｌａｙ部２２から出力される入力遅延信号（図９における破線参照）とは、時刻ｔ７と時刻ｔ８との差に相当する時間だけズレた信号となる。

図９の時刻ｔ７において、接触検出部４０が接触を検出し、接触を検出した旨を示す信号をゲイン決定部２６及びカウンタ部２７に送信すると、ゲイン決定部２６により、時刻ｔ７以降、増幅部２３のゲインが徐々に低減され、時刻ｔ８に、増幅部２３のゲインが最小となる（図４における細い実線参照）。

制御ユニット２０から出力される出力信号（図４における太い実線参照）は、Ｄｅｌａｙ部２２から出力される入力遅延信号に、増幅部２３のゲインを乗じたものであるので、時刻ｔ７以降、出力信号の信号レベルの絶対値が徐々に低下し、時刻ｔ８に、出力信号の信号レベルの絶対値が最小となる。

図９において、時刻ｔ８は、接触が検出された時点に入力された入力信号に対応する入力遅延信号がＤｅｌａｙ部２２から出力されるタイミングである。このとき、増幅部２３のゲインは最小であるので、出力信号の信号レベルの絶対値は最小となる。従って、電子聴診装置１００の聴取者に対し、チェストピースの接触に起因する過大な音が電子聴診装置１００から出力されることはない。

カウンタ部２７は、増幅部２３のゲインを低減するための予め定められた値を出力した後、所定時間経過後に、増幅部２３のゲインを戻す（増加する）ためのカウンタの値を、ゲイン決定部２６に対して送信する。

ここで上記所定時間は、実験等により、チェストピースが、例えば被測定者等に接触したことに起因して発生した音に関連する入力信号の継続時間を求め、該求められた継続時間の最大値又は該最大値に所定値を加えた値として設定すればよい。本実施例では、上記所定時間は、例えば１６０ミリ秒に設定されている。

ゲイン決定部２６は、カウンタ部２７から出力された信号により示される値に応じて、増幅部２３のゲインを決定し、該決定されたゲインとなるように増幅部２３を制御する。より具体的には、ゲイン決定部２６は、現在のゲインから予め定められたゲイン（典型的には、ゲインの初期値）まで、カウンタ部２７から出力された信号により示される値に応じて、増幅部２３のゲインを徐々に上げる。

上述した第１実施例では、入力信号の信号レベルの絶対値が閾値２より小さいと判定された場合に、最小にされた増幅部２３のゲインが増加される。本実施例では、接触検出部４０により接触が検出され、増幅部２３のゲインが最小にされた後、所定時間経過後に増幅部２３のゲインが増加される。

（ゲイン処理）
次に、以上のように構成された電子聴診装置１００の制御ユニット２０が実行するゲイン処理について、図１０のフローチャートを参照して説明する。

図１０において、先ず、制御ユニット２０のゲイン決定部２６及びカウンタ部２７は、接触検出部４０により接触が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。尚、接触が検出されたか否かは、接触検出部４０からの信号により判定すればよい。接触が検出されていないと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、ゲイン決定部２６及びカウンタ部２７は、再びステップＳ２０１の処理を行う。

他方、接触が検出されたと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ゲイン決定部２６は、接触が検出された時点に入力された入力信号よりもＮ１サンプル前（例えば、図９における時刻ｔ７と時刻ｔ８との差に相当する時間前）の入力信号がＤｅｌａｙ部２２から出力されるタイミングから、増幅部２３のゲインを低減し始め、接触が検出された時点に入力された入力信号がＤｅｌａｙ部２２から出力されるタイミングで、増幅部２３のゲインが最小（ここでは、ゼロ）となるように増幅部２３を制御する。この際、カウンタ部２７からゲイン決定部２６に、カウンタの値を示す信号が逐次出力される。（ステップＳ２０２）
次に、カウンタ部２７は、増幅部２３のゲインが最小となった後、Ｎ２サンプル（例えば、１６０ミリ秒）経過したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。この際、ゲイン決定部２６は、増幅部２３のゲインを最小のまま維持する。Ｎ２サンプル経過していないと判定された場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、カウンタ部２７は、再びステップＳ２０３の処理を行う。

他方、Ｎ２サンプル経過したと判定された場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、カウンタ部２７は、増幅部２３のゲインを戻す（増加する）ためのカウンタの値を、ゲイン決定部２６に対して送信する。ゲイン決定部２６は、カウンタ部２７から出力されるカウンタの値に応じて、増幅部２３のゲインを徐々に増加する（ステップＳ２０４）。

＜変形例＞
上述した第２実施例の変形例について、図１１を参照して説明する。図１１は、図８と同趣旨の、第２実施例の変形例に係る電子聴診装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。

上述した第２実施例では、制御ユニット２０のＤｅｌａｙ部２２から出力された信号が、増幅部２３により増幅されている。本変形例では、図１１に示すように、Ｄｅｌａｙ部２２から出力された信号が、Ｄ／Ａ部２４によりアナログ信号に変換された後に、増幅部２３により増幅される。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電子聴診装置、制御方法、コンピュータプログラム及び記録媒体もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０…センサ部、２０…制御ユニット、２１…Ａ／Ｄ部、２２…Ｄｅｌａｙ部、２３…増幅部、２４…Ｄ／Ａ部、２５…レベル判定部、２６…ゲイン決定部、２７…カウンタ部、３０…イヤホン、４０…接触検出部、１００…電子聴診装置

Claims (8)

1. 被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部と、
   前記センサ部により取得された音に関連する音信号のレベルを変更して出力信号を出力する出力部と、
   前記出力部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、前記出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように前記出力部を制御する
   ことを特徴とする電子聴診装置。
2. 前記制御部は、前記出力信号のレベルが、前記聴取者が認識できないレベルとなるように前記出力部を制御した後、前記音信号のレベルが前記第１閾値以下である第２閾値より小さいことを条件に、前記出力信号のレベルが増大するように前記出力部を制御することを特徴とする請求項１に記載の電子聴診装置。
3. 前記音信号を所定時間遅延させる遅延部を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子聴診装置。
4. 前記制御部は、前記音信号のレベルが前記第１閾値以上であることを条件に、前記出力信号のレベルが、前記所定時間かけて前記聴取者が認識できないレベルとなるように前記出力部を制御することを特徴とする請求項３に記載の電子聴診装置。
5. 被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部と、前記センサ部により取得された音に関連する音信号のレベルを変更して出力信号を出力する出力部と、を備える電子聴診装置における制御方法であって、
   前記音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、前記出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように前記出力部を制御する制御工程を備える
   ことを特徴とする制御方法。
6. 被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部を備える電子聴診器に搭載されたコンピュータを、
   前記センサ部により取得された音に関連する音信号のレベルを変更して出力信号を出力する出力部と、
   前記音信号のレベルが第１閾値以上であることを条件に、前記出力信号のレベルが、聴取者が認識できないレベルとなるように前記出力部を制御する制御部と、
   として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
7. 請求項６に記載のコンピュータプログラムを格納することを特徴とする記録媒体。
8. 被測定者に接触させて音を取得するためのセンサ部と、
   前記センサ部により取得された音に関連する音信号の増幅率を変更して出力信号を出力する出力部と、
   前記出力部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記音信号のレベルが閾値以上である場合、前記増幅率が、前記音信号のレベルが前記閾値より小さい場合よりも低くなるように前記出力部を制御する
   ことを特徴とする電子聴診装置。