JP6464416B2 - Snoring stability evaluation device - Google Patents

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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

本発明は、いびき安定性評価装置に関する。   The present invention relates to a snoring stability evaluation apparatus.

近年、睡眠時無呼吸症候群（ＳＡＳ：Sleep Apnea Syndrome）は生活習慣病と合併して発生するケースが多く、ＳＡＳが生活習慣病をさらに進行させる要因として指摘されている。   In recent years, sleep apnea syndrome (SAS) often occurs in combination with lifestyle-related diseases, and SAS has been pointed out as a factor that further promotes lifestyle-related diseases.

ＳＡＳの検査方法として、睡眠ポリグラフ（ＰＳＧ: Polysomnography）検査やパルスオキシメータを用いて脈拍数と経皮的動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ2）とを測定する方法がある。そして、これらの検査によって測定された酸素飽和度（ＳｐＯ2）や呼吸の有無等から無呼吸低呼吸指数（ＡＨＩ：Apnea Hypopnea Index）を算出し、総合的にＳＡＳであるか否かを判定している。しかしながら、睡眠ポリグラフ検査やパルスオキシメータを用いた検査方法では電極やセンサ等を被験者に装着する必要があるため、被験者の負担が大きいという問題があった。 As an examination method of SAS, there are a method of measuring a pulse rate and a percutaneous arterial oxygen saturation (SpO 2 ) using a polysomnography (PSG) examination or a pulse oximeter. Then, the apnea hypopopulation index (AHI) is calculated from the oxygen saturation (SpO 2 ) measured by these tests and the presence or absence of breathing, and it is determined whether or not it is a comprehensive SAS. ing. However, in the inspection method using a polysomnography test or a pulse oximeter, it is necessary to attach an electrode, a sensor, or the like to the subject.

そこで、上記課題を解決するために、ＳＡＳ特有のいびきの特性を検出することで、非接触でＳＡＳであるか否かを検出する検出装置が提案されている（特許文献１及び特許文献２）。
特許文献１に記載の検出装置は、ＳＡＳによる呼吸停止を検出することで、ＳＡＳを検出している。また、特許文献２に記載の検出装置は、ＳＡＳによる無呼吸状態から呼吸状態に移行する際に発生するいびきの音の大きさにより、ＳＡＳ特有のいびきであるか否かを判定している。 Therefore, in order to solve the above-described problem, a detection device that detects whether or not a SAS is non-contact by detecting a characteristic of snoring unique to SAS has been proposed (Patent Document 1 and Patent Document 2). .
The detection apparatus described in Patent Literature 1 detects SAS by detecting respiratory stop due to SAS. Further, the detection device described in Patent Document 2 determines whether snoring is specific to SAS based on the volume of snoring sound that occurs when shifting from an apnea state to a breathing state due to SAS.

特開２０１３−２２３６０号公報JP 2013-22360 A 特開２０１３−１０６９０６号公報JP 2013-106906 A

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の方法では、ＳＡＳによる呼吸停止を検出する、すなわちＳＡＳを患った否かを判定するものであり、ＳＡＳの発症の予兆を検出することができない。   However, the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2 detect respiratory stop due to SAS, that is, determine whether or not the patient suffered from SAS, and cannot detect a sign of the onset of SAS.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＳＡＳの発症の予兆を非接触で検出することができるいびき安定性評価装置を提供することである。   This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the snoring stability evaluation apparatus which can detect the onset sign of SAS non-contactingly.

本発明の一態様は、音声を取得する取得部と、音声を取得する取得部と、前記取得部によって取得された音声をデジタル信号に処理された音圧信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部によって変換された前記音圧信号から暗騒音の音圧値を算出する暗騒音診断部と、前記暗騒音診断部によって算出された暗騒音の音圧値から所定の音圧値以上の音圧信号において、暗騒音を示す周波数以上の周波数領域にピークがある場合、前記音圧信号をいびき音と判定するいびき判定部と、前記いびき判定部によって前記いびき音と判定された音圧信号から、いびきの特性を示す評価項目値を算出する算出部と、前記評価項目値に基づいて、いびき音の安定性に関する指標である安定度を判定する安定性診断部とを備え、前記評価項目値は、いびき音の音圧値の変動率の平均値と前記いびき音の周期の変動率の平均値と前記いびき音の継続時間の変動率の平均値との少なくともいずれか１つを含むいびき安定性評価装置である。 One aspect of the present invention is an acquisition unit that acquires sound, an acquisition unit that acquires sound, and an A / D conversion unit that converts sound acquired by the acquisition unit into a sound pressure signal processed into a digital signal; A background noise diagnosis unit for calculating a sound pressure value of background noise from the sound pressure signal converted by the A / D conversion unit, and a predetermined sound from the sound pressure value of background noise calculated by the background noise diagnosis unit. In the sound pressure signal equal to or higher than the pressure value, if there is a peak in a frequency region that is equal to or higher than the frequency indicating background noise, the snoring determination unit determines that the sound pressure signal is a snoring sound, and the snoring determination unit determines that the sound is a snoring sound. A calculation unit that calculates an evaluation item value indicating snoring characteristics from the measured sound pressure signal, and a stability diagnosis unit that determines stability that is an index related to the stability of the snoring sound based on the evaluation item value. The evaluation item value is yes Snoring stability evaluation, including at least one of the average value of the variation ratio of the duration of the mean value of the variation rate of the period of the average value of the variation rate of sound pressure value of the feeder sound and the snore and the snore Device.

また、本発明の一態様は、上述のいびき安定性評価装置であって、前記安定性診断部は、前記評価項目値に基づいてポイントを算出し、前記ポイントの加算値と予め設定された閾値を比較して、前記安定度を判定する。   Further, one aspect of the present invention is the above-described snoring stability evaluation apparatus, wherein the stability diagnosis unit calculates a point based on the evaluation item value, and an addition value of the point and a preset threshold value Are compared to determine the stability.

また、本発明の一態様は、上述のいびき安定性評価装置であって、前記安定度は、睡眠時において、睡眠時無呼吸症候群の危険性がないことを示す安定レベルと低呼吸状態であることを示す要注意レベルと無呼吸状態であることを示す警戒レベルである。 Another aspect of the present invention is the snoring stability evaluation apparatus described above, wherein the stability is a stability level and a low respiratory state indicating that there is no risk of sleep apnea syndrome during sleep. This is a warning level indicating that the patient is in an apnea state.

本発明によれば、ＳＡＳの発症の予兆を非接触で検出することができるいびき安定性評価装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the snoring stability evaluation apparatus which can detect the onset sign of SAS non-contactingly can be provided.

本発明の実施形態のいびき安定性評価装置１０を備える評価システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an evaluation system provided with the snoring stability evaluation apparatus 10 of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のいびき処理部１４の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the snoring process part 14 of embodiment of this invention. 第１の信号を受信した際に行う音量部のデシベル変換を説明する図である。It is a figure explaining the decibel conversion of the sound volume part performed when a 1st signal is received. 第２の信号を受信した際に行う音量部のデシベル変換を説明する図である。It is a figure explaining the decibel conversion of the volume part performed when a 2nd signal is received. 図４（ｂ）に示す音圧信号において、音圧値ＤＴを超える音圧信号の波形を周波数スペクトルの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a frequency spectrum of a sound pressure signal waveform exceeding a sound pressure value DT in the sound pressure signal illustrated in FIG. 音量変動判定部２０３の音圧値及び音圧値の変動率の算出方法を説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the fluctuation rate of the sound pressure value of the volume fluctuation | variation determination part 203 and a sound pressure value. 周期算出部２０４のいびき音の発生周期Ｔの変動率の算出方法を説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the fluctuation rate of the generation | occurrence | production period T of the snoring sound of the period calculation part. 計測時間算出部２０５のいびき音毎の継続時間の変動率の算出方法を説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the variation rate of the duration for every snore sound of the measurement time calculation part. 本実施形態のいびき安定性評価装置１０に係る評価方法における動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement in the evaluation method which concerns on the snoring stability evaluation apparatus 10 of this embodiment. 本実施形態のいびき安定性評価装置１０に係るいびき音の音圧値の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the sound pressure value of the snoring sound which concerns on the snoring stability evaluation apparatus 10 of this embodiment. 本実施形態のいびき安定性評価装置１０に係るいびき音の発生周期の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the generation | occurrence | production period of the snoring sound which concerns on the snoring stability evaluation apparatus 10 of this embodiment. 本実施形態のいびき安定性評価装置１０に係るいびき音の継続時間の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the duration of the snoring sound which concerns on the snoring stability evaluation apparatus 10 of this embodiment. 被験者１〜３の評価項目値毎のポイントを示す図である。It is a figure which shows the point for every evaluation item value of the test subjects. 従来のパルスオキシメータと本実施形態のいびき安定性評価装置１０との測定データの比較結果を示す図である。It is a figure which shows the comparison result of the measurement data of the conventional pulse oximeter and the snoring stability evaluation apparatus 10 of this embodiment. 図１４（ａ）に示す音圧信号からいびき音を評価した評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result which evaluated the snoring sound from the sound pressure signal shown to Fig.14 (a).

以下、本発明の実施形態のいびき安定性評価装置について、図を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態のいびき安定性評価装置１０を備える評価システムの構成例を示している。評価システムは、いびき安定性評価装置１０及び表示部２０を備える。   Hereinafter, a snoring stability evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration example of an evaluation system including a snoring stability evaluation apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The evaluation system includes a snoring stability evaluation device 10 and a display unit 20.

いびき安定性評価装置１０は、ＳＡＳ（Sleep Apnea Syndrome：睡眠時無呼吸症候群）やＯＳＡＳ（Obstructive Sleep Apnea Syndrome：閉塞型睡眠時無呼吸症候群）によるいびきを検出し、検出したいびきの安定性を評価する。   The snoring stability evaluation device 10 detects snoring caused by SAS (Sleep Apnea Syndrome) or OSAS (Obstructive Sleep Apnea Syndrome) and evaluates the stability of the detected snoring. To do.

表示部２０は、表示装置である。表示部２０は、いびき安定性評価装置１０が評価したいびきの評価結果を表示する。例えば、表示部２０はＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイ、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイである。   The display unit 20 is a display device. The display unit 20 displays the snoring evaluation result evaluated by the snoring stability evaluation apparatus 10. For example, the display unit 20 is an LED (Light Emitting Diode) display, a liquid crystal display, or an organic EL (Electro Luminescence) display.

いびき安定性評価装置１０は、操作部１１、取得部１２、通信部１３及びいびき処理部１４を備える。操作部１１は、ユーザに操作されることによる操作信号をいびき処理部１４に対して出力する、例えば押ボタンスイッチである。
取得部１２は、音声を検出するものであり、例えばマイクロフォンである。取得部１２は、音を一定周期毎に収音し、収音した音声を表す音圧信号をいびき処理部１４に出力する。ここで、音とは、例えば人が発するいびき等の音声、暗騒音、楽器等である。暗騒音は、寝室内で聞こえる呼吸音以外の騒音を意味する。 The snoring stability evaluation apparatus 10 includes an operation unit 11, an acquisition unit 12, a communication unit 13, and a snoring processing unit 14. The operation unit 11 is, for example, a push button switch that outputs an operation signal when operated by a user to the snoring processing unit 14.
The acquisition unit 12 detects sound and is, for example, a microphone. The acquisition unit 12 collects sound at regular intervals, and outputs a sound pressure signal representing the collected sound to the snoring processing unit 14. Here, the sound is, for example, a voice such as snoring, a background noise, a musical instrument or the like generated by a person. Background noise means noise other than breathing sounds that can be heard in the bedroom.

通信部１３は、無線または有線で他の機器と通信する。いびき安定性評価装置１０は、例えば通信部１３を用いて、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）、携帯端末及び記憶装置等の外部装置に接続され、その外部装置に対して評価結果のデータ及び評価結果の表示データを出力することができる。通信部１３は、たとえば赤外線通信やBluetooth（登録商標）を利用した通信等の無線通信で、直接、表示装置と通信するものであってもよいし、インターネット接続機能を有して、インターネットを介して表示装置と通信するものであってもよい。さらに、通信部１３は無線ＬＡＮ（Local Area Network）のサーバ機能を有して、無線ＬＡＮ接続でアクセスした表示装置に対して、たとえばＨＴＭＬ（Hyper Text Markup Language）等のマークアップ言語で表現された評価結果の表示データを送信するようにしてもよい。   The communication unit 13 communicates with other devices wirelessly or by wire. The snoring stability evaluation apparatus 10 is connected to an external device such as a personal computer (hereinafter referred to as a PC), a portable terminal, and a storage device using the communication unit 13, for example, and data of evaluation results and evaluation results for the external device. Display data can be output. The communication unit 13 may be one that communicates directly with the display device by wireless communication such as infrared communication or communication using Bluetooth (registered trademark), or has an Internet connection function, via the Internet. May communicate with the display device. Further, the communication unit 13 has a wireless LAN (Local Area Network) server function, and is expressed in a markup language such as HTML (Hyper Text Markup Language) for a display device accessed through a wireless LAN connection. You may make it transmit the display data of an evaluation result.

いびき処理部１４は、ＣＰＵ（中央処理装置）が自装置内のメモリに記憶されている表示用のプログラムを実行し、入力された操作信号および音圧信号を用いて演算を実行することで、いびきを検出するとともに、検出したいびきの安定性の評価を行う。上記出力するための処理は、表示データを生成し、当該表示データに基づく画面表示を表示部２０に行う表示制御を含む。または、表示データを表示装置に対して通信部１３から送信するための通信制御を含んでもよい。   In the snoring processing unit 14, a CPU (central processing unit) executes a display program stored in a memory in its own device, and executes calculation using the input operation signal and sound pressure signal. Snoring is detected and the stability of the detected snoring is evaluated. The process for outputting includes display control for generating display data and performing screen display based on the display data on the display unit 20. Alternatively, communication control for transmitting display data from the communication unit 13 to the display device may be included.

図２は、本発明の実施形態のいびき処理部１４の機能ブロック図である。いびき処理部１４は、音声入力部１００、Ａ／Ｄ変換部１０１、音声サンプリング部１０２、制御部１０３、判定部１０４、算出部１０５、安定性診断部１０６及び出力処理部１０７を備える。   FIG. 2 is a functional block diagram of the snoring processing unit 14 according to the embodiment of this invention. The snoring processing unit 14 includes an audio input unit 100, an A / D conversion unit 101, an audio sampling unit 102, a control unit 103, a determination unit 104, a calculation unit 105, a stability diagnosis unit 106, and an output processing unit 107.

音声入力部１００は、取得部１２に接続されている。音声入力部１００は、取得部１２からの音圧信号の入力を受付ける。音声入力部１００は、受け付けた音圧信号をＡ／Ｄ変換部１０１に出力する。
Ａ／Ｄ変換部１０１は、音声入力部１００から出力された音圧信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１０１は、デジタル信号に変換した音圧信号を音声サンプリング部１０２に出力する。
音声サンプリング部１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０１から出力されたデジタル信号である音圧信号に対し、ノイズ除去処理を行う。音声サンプリング部１０２は、ノイズ除去処理を行った音圧信号を判定部１０４へ出力する。 The voice input unit 100 is connected to the acquisition unit 12. The voice input unit 100 receives the input of the sound pressure signal from the acquisition unit 12. The voice input unit 100 outputs the received sound pressure signal to the A / D conversion unit 101.
The A / D conversion unit 101 converts the sound pressure signal output from the voice input unit 100 into a digital signal. The A / D conversion unit 101 outputs the sound pressure signal converted into a digital signal to the sound sampling unit 102.
The audio sampling unit 102 performs noise removal processing on the sound pressure signal that is a digital signal output from the A / D conversion unit 101. The audio sampling unit 102 outputs the sound pressure signal subjected to the noise removal process to the determination unit 104.

制御部１０３は、操作部１１に接続されている。制御部１０３は、操作部１１から操作信号を受信すると、判定部１０４に第１の信号を出力する。また、制御部１０３は、第１の信号を出力すると同時に、自身に含まれるタイマー（不図示）において計時を行う。制御部１０３は、計時時間が予め設定された時間に達すると、判定部１０４に第２の信号を出力する。   The control unit 103 is connected to the operation unit 11. When receiving the operation signal from the operation unit 11, the control unit 103 outputs a first signal to the determination unit 104. In addition, the control unit 103 outputs the first signal, and at the same time, measures time in a timer (not shown) included in the control unit 103. The control unit 103 outputs a second signal to the determination unit 104 when the measured time reaches a preset time.

判定部１０４は、制御部１０３から第１の信号を受信すると、音声サンプリング部１０２から音圧信号を取得する。判定部１０４は、第１の信号を受信すると、環境診断、つまり暗騒音の音圧を一定時間（例えば、３０秒程度）測定する。また、判定部１０４は、第２の信号を受信すると、いびき音の測定を開始する。判定部１０４は、取得した音圧信号及び暗騒音の音圧に基づいて、その音圧信号がいびき音であるか否かの判定を行う。判定部１０４は、音量部２００、暗騒音診断部２０１及びいびき判定部２０２を備える。   When the determination unit 104 receives the first signal from the control unit 103, the determination unit 104 acquires a sound pressure signal from the audio sampling unit 102. When receiving the first signal, the determination unit 104 measures the environmental diagnosis, that is, the sound pressure of the background noise for a certain time (for example, about 30 seconds). Moreover, the determination part 104 will start the measurement of a snoring sound, if a 2nd signal is received. The determination unit 104 determines whether the sound pressure signal is a snoring sound based on the acquired sound pressure signal and the sound pressure of background noise. The determination unit 104 includes a volume unit 200, a background noise diagnosis unit 201, and a snoring determination unit 202.

音量部２００は、制御部１０３から第１の信号を受信すると、取得した音圧信号を音量算出、つまりデシベル変換する。図３は、第１の信号を受信した際に行う音量部のデシベル変換を説明する図である。図３（ａ）は、音量部２００が第１の信号を受信した際に取得する音圧信号の一例を示す図である。図３（ｂ）は、デジタル変換した音圧信号の一例を示す図である。なお、横軸が時間、縦軸が強度を示している。この音圧信号は、ユーザの就寝前に、取得部１２が収音することで生成した信号、すなわち暗騒音の音圧信号である。音量部２００は、デシベル変換した音圧信号を暗騒音診断部２０１に出力する。   When receiving the first signal from the control unit 103, the volume unit 200 calculates the volume of the acquired sound pressure signal, that is, performs decibel conversion. FIG. 3 is a diagram for explaining the decibel conversion of the sound volume performed when the first signal is received. FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a sound pressure signal acquired when the volume unit 200 receives the first signal. FIG. 3B is a diagram illustrating an example of a sound pressure signal that has been digitally converted. The horizontal axis represents time and the vertical axis represents intensity. This sound pressure signal is a signal generated by the acquisition unit 12 collecting sound before the user goes to sleep, that is, a sound pressure signal of background noise. The volume unit 200 outputs the sound pressure signal that has been subjected to the decibel conversion to the background noise diagnosis unit 201.

また、音量部２００は、制御部１０３から第２の信号を受信すると、取得した音圧信号をデシベル変換する。図４は、第２の信号を受信した際に行う音量部のデシベル変換を説明する図である。図４（ａ）は、音量部２００が第２の信号を受信した際に取得する音圧信号の一例を示す図である。図４（ｂ）は、デジタル変換した音圧信号の一例を示す図である。なお、横軸が時間、縦軸が強度を示している。この音圧信号は、ユーザの就寝中に取得部１２が収音することで生成した信号、すなわち暗騒音及びいびきが混合した音圧信号である。音量部２００は、デシベル変換した音圧信号をいびき判定部２０２に出力する。   In addition, when receiving the second signal from the control unit 103, the volume unit 200 performs decibel conversion on the acquired sound pressure signal. FIG. 4 is a diagram for explaining the decibel conversion of the sound volume performed when the second signal is received. FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a sound pressure signal acquired when the volume unit 200 receives the second signal. FIG. 4B is a diagram illustrating an example of a sound pressure signal that has been digitally converted. The horizontal axis represents time and the vertical axis represents intensity. This sound pressure signal is a signal generated by the acquisition unit 12 collecting sound while the user is sleeping, that is, a sound pressure signal in which background noise and snoring are mixed. The sound volume unit 200 outputs the sound pressure signal that has been subjected to the decibel conversion to the snoring determination unit 202.

暗騒音診断部２０１は、音量部２００から図３（ｂ）に示す音量変換した音圧信号を一定時間取得する。暗騒音診断部２０１は、取得した音圧信号から暗騒音の音圧値Ｄを算出する。暗騒音診断部２０１は、算出した暗騒音の音圧値Ｄをいびき判定部２０２に出力する。   The background noise diagnosis unit 201 acquires a sound pressure signal whose sound volume is converted as shown in FIG. The background noise diagnosis unit 201 calculates a sound pressure value D of background noise from the acquired sound pressure signal. The background noise diagnosis unit 201 outputs the calculated background sound pressure value D of the background noise to the snoring determination unit 202.

いびき判定部２０２は、音量部２００から図４（ｂ）に示す音量変換した音圧信号を取得する。また、いびき判定部２０２は、暗騒音診断部２０１から暗騒音の音圧値Ｄを取得する。いびき判定部２０２は、暗騒音の音圧値Ｄから所定の音圧値ＤＴ以上の音圧信号に対して波形毎に周波数解析を行う。所定の音圧値ＤＴは、いびき判定部２０２が取得した音圧信号から暗騒音を取り除くために使用される閾値であり、例えば５ｄＢである。図５は、図４（ｂ）に示す音圧信号において、音圧値ＤＴを超える音圧信号の波形を周波数スペクトルの一例を示す図である。縦軸が強度、横軸が周波数である。
いびき判定部２０２は、周波数解析を行った音圧値ＤＴ以上の波形音の音圧信号において、暗騒音周波数ｆｒ以上の周波数領域にピークがあるか否かを判定する。いびき判定部２０２は、暗騒音周波数ｆｒ以上の周波数領域にピークがある場合、周波数解析した波形の音圧信号がいびきの音圧信号（以下、「いびき音」という。）であると判定する。暗騒音周波数ｆｒは、暗騒音といびきとを判別する周波数であり、例えば５０００Ｈｚである。暗騒音となる環境音の周波数帯は、ほとんどが５０００Ｈｚ未満に存在する。一方、いびきの周波数帯は、１００００Ｈｚ程度まで存在する。 The snoring determination unit 202 acquires a sound pressure signal whose sound volume is converted as shown in FIG. Further, the snoring determination unit 202 acquires the sound pressure value D of background noise from the background noise diagnosis unit 201. The snoring determination unit 202 performs frequency analysis for each waveform with respect to a sound pressure signal greater than or equal to a predetermined sound pressure value DT from the sound pressure value D of background noise. The predetermined sound pressure value DT is a threshold value used to remove background noise from the sound pressure signal acquired by the snoring determination unit 202, and is, for example, 5 dB. FIG. 5 is a diagram showing an example of a frequency spectrum of the sound pressure signal waveform exceeding the sound pressure value DT in the sound pressure signal shown in FIG. The vertical axis is intensity, and the horizontal axis is frequency.
The snoring determination unit 202 determines whether or not there is a peak in the frequency region of the background noise frequency fr or higher in the sound pressure signal of the waveform sound of the sound pressure value DT or higher subjected to frequency analysis. When there is a peak in the frequency region of the background noise frequency fr or higher, the snoring determination unit 202 determines that the sound pressure signal of the waveform subjected to frequency analysis is a snoring sound pressure signal (hereinafter referred to as “snoring sound”). The background noise frequency fr is a frequency for distinguishing between background noise and snoring, and is, for example, 5000 Hz. Most of the frequency band of environmental sound that becomes background noise exists below 5000 Hz. On the other hand, the snoring frequency band exists up to about 10,000 Hz.

算出部１０５は、いびき音の音圧値の平均値、音圧値の変動率の平均値、周期の変動率の平均値及び継続時間の変動率の平均値の４つの評価項目を算出する。算出部１０５は、音量変動判定部２０３、周期算出部２０４及び計測時間算出部２０５を備える。   The calculation unit 105 calculates four evaluation items: the average value of the sound pressure value of the snoring sound, the average value of the variation rate of the sound pressure value, the average value of the variation rate of the period, and the average value of the variation rate of the duration. The calculation unit 105 includes a volume variation determination unit 203, a cycle calculation unit 204, and a measurement time calculation unit 205.

音量変動判定部２０３は、連続した３つのいびき音（いびき音Ｂ、Ｃ、Ｄ）に対して、音圧値の平均値及び音圧値の変動率の平均値を算出する。図６は、音量変動判定部２０３の音圧値及び音圧値の変動率の算出方法を説明する図である。音量変動判定部２０３は、いびき音毎に音圧値を算出する。そして、音量変動判定部２０３は、３つのいびき音の音圧値の平均値（以下、「音圧平均値」という。）を算出する。
次に、音量変動判定部２０３は、計算対象のひとつ前のいびき音の音圧値を基準として、計算対象のいびき音の音圧値の変動率を算出する。変動率（％）は、（計算対象のいびき音の音圧値−ひとつ前のいびき音の音圧値）／（計算対象のいびき音の音圧値）×１００で算出される。例えば、図６に示すようにいびき音Ａの音圧値が１７．８ｄＢ、いびき音Ｂの音圧値が１９．２ｄＢである場合、いびき音Ｂの音圧の変動率は、小数点以下を四捨五入して＋８％となる。そして、音量変動判定部２０３は、３つのいびき音の変動率において、絶対値の平均値（以下、「音圧変動平均値」という。）を算出する。音量変動判定部２０３は、算出した音圧平均値及び音圧変動平均値を安定性診断部１０６に出力する。 The sound volume fluctuation determination unit 203 calculates an average value of sound pressure values and an average value of fluctuation rate of sound pressure values for three consecutive snoring sounds (snoring sounds B, C, and D). FIG. 6 is a diagram for explaining a calculation method of the sound pressure value and the sound pressure value variation rate by the sound volume variation determination unit 203. The volume fluctuation determination unit 203 calculates a sound pressure value for each snore sound. Then, the volume fluctuation determination unit 203 calculates an average value of sound pressure values of the three snore sounds (hereinafter referred to as “sound pressure average value”).
Next, the volume fluctuation determination unit 203 calculates the fluctuation rate of the sound pressure value of the snoring sound to be calculated with reference to the sound pressure value of the previous snoring sound to be calculated. The variation rate (%) is calculated by (Sound pressure value of calculation target snore sound−Sound pressure value of previous snore sound) / (Sound pressure value of calculation target snore sound) × 100. For example, as shown in FIG. 6, when the sound pressure value of the snoring sound A is 17.8 dB and the sound pressure value of the snoring sound B is 19.2 dB, the fluctuation rate of the sound pressure of the snoring sound B is rounded off to the nearest decimal point. + 8%. Then, the sound volume fluctuation determination unit 203 calculates an average value of absolute values (hereinafter referred to as “sound pressure fluctuation average value”) in the three snoring sound fluctuation rates. The sound volume fluctuation determination unit 203 outputs the calculated sound pressure average value and the sound pressure fluctuation average value to the stability diagnosis unit 106.

周期算出部２０４は、連続した３つのいびき音（いびき音Ｂ、Ｃ、Ｄ）に対して、いびき音の発生周期の変動率を算出する。図７は、周期算出部２０４のいびき音の発生周期Ｔの変動率の算出方法を説明する図である。周期算出部２０４は、発生周期Ｔ、すなわち、いびき音の各々の立ち上がりの時間間隔をいびき音毎に算出する。次に、周期算出部２０４は、計算対象のひとつ前のいびき音の発生周期Ｔを基準として、計算対象のいびき音の発生周期Ｔの変動率を算出する。変動率（％）は、（計算対象のいびき音の発生周期−ひとつ前のいびき音の発生周期）／（計算対象のいびき音の発生周期）×１００で算出される。例えば、図７に示すようにいびき音Ａの発生周期Ｔ１が４．０５秒、いびき音Ｂの発生周期Ｔ２が３．８７秒である場合、いびき音Ｂの発生周期の変動率は、小数点以下を四捨五入して−４％となる。そして、周期算出部２０４は、３つのいびき音（いびき音Ｂ、Ｃ、Ｄ）各々の変動率において、絶対値の平均値（以下、「発生周期変動平均値」という。）を算出する。周期算出部２０４は、算出した発生周期変動平均値を安定性診断部１０６に出力する。   The period calculation unit 204 calculates the fluctuation rate of the generation period of the snoring sound for three consecutive snoring sounds (snoring sounds B, C, and D). FIG. 7 is a diagram for explaining a method of calculating the variation rate of the snoring sound generation period T by the period calculation unit 204. The period calculation unit 204 calculates the generation period T, that is, the rising time interval of each snore sound for each snore sound. Next, the period calculation unit 204 calculates a variation rate of the generation period T of the snoring sound to be calculated with reference to the generation period T of the previous snoring sound to be calculated. The fluctuation rate (%) is calculated by (calculation target snoring sound generation cycle-previous snoring sound generation cycle) / (calculation target snore sound generation cycle) × 100. For example, as shown in FIG. 7, when the generation period T1 of the snoring sound A is 4.05 seconds and the generation period T2 of the snoring sound B is 3.87 seconds, the fluctuation rate of the generation period of the snoring sound B is less than the decimal point. Is rounded to -4%. Then, the cycle calculation unit 204 calculates an average value of absolute values (hereinafter referred to as “occurrence cycle variation average value”) at the variation rate of each of the three snore sounds (snoring sounds B, C, and D). The cycle calculation unit 204 outputs the calculated occurrence cycle variation average value to the stability diagnosis unit 106.

計測時間算出部２０５は、連続した３つのいびき音（いびき音Ｂ、Ｃ、Ｄ）に対して、いびき音毎の継続時間の変動率を算出する。図８は、計測時間算出部２０５のいびき音毎の継続時間の変動率の算出方法を説明する図である。計測時間算出部２０５は、継続時間Ｓ、すなわち、いびき音の各々の立ち上がりから立下りまでの時間をいびき音毎に算出する。次に、計測時間算出部２０５は、計算対象のひとつ前のいびき音の継続時間Ｓを基準として、計算対象のいびき音の継続時間の変動率を算出する。変動率（％）は、（計算対象のいびき音の継続時間−ひとつ前のいびき音の継続時間）／（計算対象のいびき音の継続時間）×１００で算出される。例えば、図８に示すようにいびき音Ａの継続時間Ｓ１が１．６９秒、いびき音Ｂの継続時間Ｓ２が１．３４秒である場合、いびき音Ｂの継続時間の変動率は、小数点以下を四捨五入して−２１％となる。そして、計測時間算出部２０５は、３つのいびき音（いびき音Ｂ、Ｃ、Ｄ）各々の変動率において、絶対値の平均値（以下、「継続時間変動平均値」という。）を算出する。計測時間算出部２０５は、算出した継続時間変動平均値を安定性診断部１０６に出力する。   The measurement time calculation unit 205 calculates the variation rate of the duration for each snoring sound for three consecutive snoring sounds (snoring sounds B, C, and D). FIG. 8 is a diagram for explaining a method of calculating the variation rate of the duration for each snore sound of the measurement time calculation unit 205. The measurement time calculation unit 205 calculates the duration S, that is, the time from the rise to the fall of each snore sound for each snore sound. Next, the measurement time calculation unit 205 calculates the variation rate of the duration of the snoring sound to be calculated with reference to the duration S of the previous snoring sound to be calculated. The variation rate (%) is calculated by (calculation target snoring sound duration-previous snoring sound duration) / (calculation target snoring sound duration) × 100. For example, when the duration S1 of the snoring sound A is 1.69 seconds and the duration S2 of the snoring sound B is 1.34 seconds as shown in FIG. Is rounded to -21%. And the measurement time calculation part 205 calculates the average value (henceforth "continuation time fluctuation average value") of an absolute value in the fluctuation rate of each of three snore sounds (snoring sound B, C, D). The measurement time calculation unit 205 outputs the calculated duration variation average value to the stability diagnosis unit 106.

安定性診断部１０６は、評価項目値に基づいてポイントを算出し、そのポイントの加算値と予め設定された閾値を比較して、後述する安定度を判定する。
安定性診断部１０６は、音圧平均値に基づいて音圧平均値ポイントを算出する。例えば、音圧平均値ポイントを付与する指標としては、音圧平均値が５０ｄＢ未満で０ポイント、５５ｄＢ未満で１ポイント、６０ｄＢ未満で２ポイント、６０ｄＢ以上で３ポイントである。
安定性診断部１０６は、音圧変動平均値に基づいて音圧変動平均値ポイントを算出する。例えば、音圧変動平均値ポイントを付与する使用としては、音圧変動平均値が１５％未満で０ポイント、３０％未満で１ポイント、５０％未満で２ポイント、５０％以上で３ポイントである。
安定性診断部１０６は、発生周期変動平均値に基づいて発生周期変動平均値ポイントを算出する。例えば、発生周期変動平均値ポイントを付与する使用としては、発生周期変動平均値が５％未満で０ポイント、１０％未満で１ポイント、２５％未満で２ポイント、２５％以上で３ポイントである。
安定性診断部１０６は、継続時間変動平均値に基づいて継続時間変動平均値ポイントを算出する。例えば、継続時間変動平均値ポイントを付与する使用としては、継続時間変動平均値が１５％未満で０ポイント、３０％未満で１ポイント、５０％未満で２ポイント、５０％以上で３ポイントである。 The stability diagnosis unit 106 calculates a point based on the evaluation item value, compares the added value of the point with a preset threshold value, and determines the stability described later.
The stability diagnosis unit 106 calculates the sound pressure average value point based on the sound pressure average value. For example, the index for giving the sound pressure average value point is 0 point when the sound pressure average value is less than 50 dB, 1 point when it is less than 55 dB, 2 points when it is less than 60 dB, and 3 points when it is 60 dB or more.
The stability diagnosis unit 106 calculates the sound pressure fluctuation average value point based on the sound pressure fluctuation average value. For example, the use of giving the sound pressure fluctuation average value point is 0 point when the sound pressure fluctuation average value is less than 15%, 1 point when it is less than 30%, 2 points when it is less than 50%, and 3 points when it is 50% or more. .
The stability diagnosis unit 106 calculates an occurrence cycle variation average value point based on the occurrence cycle variation average value. For example, the usage period fluctuation average value points are given as follows: the generation period fluctuation average value is less than 5%, 0 points, less than 10%, 1 point, less than 25%, 2 points, 25% or more, 3 points .
The stability diagnosis unit 106 calculates a duration variation average value point based on the duration variation average value. For example, the use of granting the duration variation average value point is 0 point if the duration variation average value is less than 15%, 1 point if less than 30%, 2 points if less than 50%, 3 points if 50% or more .

安定性診断部１０６は、算出した音圧平均値ポイント、音圧変動平均値ポイント、発生周期変動平均値ポイント及び継続時間変動平均値ポイントを加算し、加算したポイント（以下、「加算ポイント」という。）に基づいて、ユーザのいびきの安定性を評価する。例えば、評価する指標としては、安定度となる加算ポイントが０ポイントから４ポイントまでを安定レベル、５ポイントから８ポイントまでを警戒レベル、９ポイント以上を要注意レベルとする。安定レベルは、ユーザが睡眠時においてＳＡＳの危険性がない安全な状態であることを示す。警戒レベルは、ユーザが睡眠時において低呼吸状態であることを示す。要注意レベルは、ユーザが睡眠時において無呼吸状態であることを示す。   The stability diagnosis unit 106 adds the calculated sound pressure average value point, sound pressure fluctuation average value point, generation cycle fluctuation average value point, and duration fluctuation average value point, and adds the points (hereinafter referred to as “addition points”). .) To evaluate the stability of the user's snoring. For example, as an index to be evaluated, the addition point that is the stability is a stability level from 0 to 4 points, a warning level from 5 to 8 points, and a warning level of 9 points or more. The stability level indicates that the user is in a safe state without the risk of SAS when sleeping. The alert level indicates that the user is in a hypopnea state during sleep. The level of caution indicates that the user is in an apnea state during sleep.

出力処理部１０７は、評価結果を表示部２０に出力する。また、出力処理部１０７は、通信部１３を介して携帯端末等の外部装置に評価結果及び評価結果の表示データを送信する。   The output processing unit 107 outputs the evaluation result to the display unit 20. Further, the output processing unit 107 transmits the evaluation result and the display data of the evaluation result to an external device such as a portable terminal via the communication unit 13.

次に、本実施形態のいびき安定性評価装置１０のいびき評価の動作について、図を用いて説明する。図９は、本実施形態のいびき安定性評価装置１０のいびき評価の動作のフローチャートである。
ステップＳ３０１において、ユーザは就寝前に操作部１１を操作する。これにより、操作部１１は、いびき処理部１４に第１の信号を送信する。いびき処理部１４は、第１の信号を受信することで、いびき評価を開始する。
取得部１２は、音声を一定周期毎に収音し、収音した音声の音圧信号を音声入力部１００に出力する。音声入力部１００は、取得部１２からの音圧信号の入力を受付ける。音声入力部１００は、受け付けた音圧信号をＡ／Ｄ変換部１０１に出力する。Ａ／Ｄ変換部１０１は、音声入力部１００から出力された音圧信号をデジタル信号に変換し、変換した音圧信号を音声サンプリング部１０２に出力する。音声サンプリング部１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０１から出力されたデジタル信号である音圧信号に対し、ノイズ除去処理を行い、ノイズ除去処理を行った音圧信号を音量部２００に出力する。 Next, the operation of snoring evaluation of the snoring stability evaluation apparatus 10 of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a flowchart of the snoring evaluation operation of the snoring stability evaluation apparatus 10 according to the present embodiment.
In step S301, the user operates the operation unit 11 before going to bed. Thereby, the operation unit 11 transmits a first signal to the snoring processing unit 14. The snoring processing unit 14 starts snoring evaluation by receiving the first signal.
The acquisition unit 12 collects sound at regular intervals and outputs a sound pressure signal of the collected sound to the sound input unit 100. The voice input unit 100 receives the input of the sound pressure signal from the acquisition unit 12. The voice input unit 100 outputs the received sound pressure signal to the A / D conversion unit 101. The A / D conversion unit 101 converts the sound pressure signal output from the sound input unit 100 into a digital signal, and outputs the converted sound pressure signal to the sound sampling unit 102. The audio sampling unit 102 performs noise removal processing on the sound pressure signal that is a digital signal output from the A / D conversion unit 101, and outputs the sound pressure signal subjected to the noise removal processing to the volume unit 200.

ステップＳ３０２において、音量部２００は、取得した音圧信号を音量変換し、変換した音圧信号を暗騒音診断部２０１に出力する。
ステップＳ３０３において、暗騒音診断部２０１は、音量部２００から音量変換した音圧信号を一定時間取得する。暗騒音診断部２０１は、取得した音圧信号から暗騒音の音圧値Ｄを算出する。暗騒音診断部２０１は、算出した暗騒音の音圧値Ｄをいびき判定部２０２に出力する。暗騒音診断部２０１は、算出した暗騒音の音圧値Ｄをいびき判定部２０２に出力することで、環境診断を終了する。 In step S <b> 302, the volume unit 200 converts the volume of the acquired sound pressure signal, and outputs the converted sound pressure signal to the background noise diagnosis unit 201.
In step S <b> 303, the background noise diagnosis unit 201 acquires a sound pressure signal whose volume has been converted from the volume unit 200 for a certain period of time. The background noise diagnosis unit 201 calculates a sound pressure value D of background noise from the acquired sound pressure signal. The background noise diagnosis unit 201 outputs the calculated background sound pressure value D of the background noise to the snoring determination unit 202. The background noise diagnosis unit 201 ends the environmental diagnosis by outputting the calculated sound pressure value D of the background noise to the snoring determination unit 202.

ステップＳ３０４において、第１の制御信号を出力してから一定時間経過後、又は環境診断の終了後、制御部１０３は、第２の信号を音量部２００に出力する。音量部２００は、第２の信号を受信すると、デシベル変換した音圧信号をいびき判定部２０２に出力する。いびき判定部２０２は、暗騒音の音圧値Ｄから所定の音圧値ＤＴ以上の音圧信号において、暗騒音周波数ｆｒ以上の周波数領域にピークがある場合、その音圧信号がいびき音であると判定する。一方、いびき判定部２０２は、暗騒音の音圧値Ｄから所定の音圧値ＤＴ以上の音圧信号において、暗騒音周波数ｆｒ以上の周波数領域にピークがない場合、その音圧信号がいびき音ではないと判定する。   In step S <b> 304, after a predetermined time has elapsed since the first control signal was output, or after the environmental diagnosis is completed, the control unit 103 outputs the second signal to the volume unit 200. When receiving the second signal, the volume unit 200 outputs the decibel converted sound pressure signal to the snoring determination unit 202. In the sound pressure signal from the background noise sound pressure value D to a predetermined sound pressure value DT or higher in the sound pressure signal having a peak in the frequency region above the background noise frequency fr, the snoring determination unit 202 is a snore sound. Is determined. On the other hand, in the sound pressure signal from the background noise sound pressure value D to a predetermined sound pressure value DT or higher, the snoring determination unit 202 determines that the sound pressure signal is a snore sound if there is no peak in the frequency range higher than the background noise frequency fr. It is determined that it is not.

ステップＳ３０５において、算出部１０５は、いびきの特性を示す評価項目値を算出する。評価項目値は、いびき音の音圧値の平均値、音圧値の変動率、周期の変動率及び継続時間の変動率である。
音量変動判定部２０３は、３つのいびき音各々の音圧値を算出する。そして、音量変動判定部２０３は、３つのいびき音の音圧平均値を算出する。また、音量変動判定部２０３は、計算対象のひとつ前のいびき音の音圧値を基準として、計算対象のいびき音の音圧値の変動率を算出する。そして、音量変動判定部２０３は、３つのいびき音各々の変動率から音圧変動平均値を算出する。音量変動判定部２０３は、算出した音圧平均値及び音圧変動平均値を安定性診断部１０６に出力する。 In step S305, the calculation unit 105 calculates an evaluation item value indicating snoring characteristics. The evaluation item values are the average value of the sound pressure values of the snoring sound, the fluctuation rate of the sound pressure value, the fluctuation rate of the period, and the fluctuation rate of the duration.
The volume fluctuation determination unit 203 calculates the sound pressure value of each of the three snore sounds. Then, the sound volume fluctuation determination unit 203 calculates the sound pressure average value of the three snore sounds. Further, the sound volume fluctuation determination unit 203 calculates the fluctuation rate of the sound pressure value of the snoring sound to be calculated with reference to the sound pressure value of the previous snoring sound to be calculated. Then, the sound volume variation determination unit 203 calculates the sound pressure variation average value from the variation rates of the three snore sounds. The sound volume fluctuation determination unit 203 outputs the calculated sound pressure average value and the sound pressure fluctuation average value to the stability diagnosis unit 106.

周期算出部２０４は、周期算出部２０４は、いびき音の各々の発生周期Ｔを算出する。次に、周期算出部２０４は、計算対象のひとつ前のいびき音の発生周期Ｔを基準として、計算対象のいびき音の発生周期Ｔの変動率を３つのいびき音毎に算出する。そして、周期算出部２０４は、３つのいびき音各々の変動率において、発生周期変動平均値を算出する。周期算出部２０４は、算出した発生周期変動平均値を安定性診断部１０６に出力する。   The period calculation unit 204 calculates the generation period T of each snoring sound. Next, the period calculation unit 204 calculates the variation rate of the generation period T of the snoring sound to be calculated for each of the three snoring sounds, based on the generation period T of the previous snoring sound to be calculated. Then, the cycle calculation unit 204 calculates an average value of the generated cycle variation at the variation rate of each of the three snore sounds. The cycle calculation unit 204 outputs the calculated occurrence cycle variation average value to the stability diagnosis unit 106.

計測時間算出部２０５は、連続した３つのいびき音各々の継続時間の変動率を算出する。次に、計測時間算出部２０５は、計算対象のひとつ前のいびき音の継続時間Ｓを基準として、計算対象のいびき音の継続時間の変動率を３つのいびき音毎に算出する。そして、計測時間算出部２０５は、３つのいびき音各々の変動率において、継続時間変動平均値を算出する。計測時間算出部２０５は、算出した継続時間変動平均値を安定性診断部１０６に出力する。   The measurement time calculation unit 205 calculates the variation rate of the duration of each of the three consecutive snoring sounds. Next, the measurement time calculation unit 205 calculates the variation rate of the duration of the snoring sound to be calculated for each of the three snoring sounds based on the duration S of the previous snoring sound to be calculated. And the measurement time calculation part 205 calculates a continuous time fluctuation average value in the fluctuation rate of each of the three snore sounds. The measurement time calculation unit 205 outputs the calculated duration variation average value to the stability diagnosis unit 106.

ステップＳ３０６において、安定性診断部１０６は、評価項目値毎にポイントを算出し、算出したポイントを加算する。安定性診断部１０６は、予め決められた指標に基づいて、加算したポイントからユーザのいびきの安定性を評価する。   In step S306, the stability diagnosis unit 106 calculates points for each evaluation item value, and adds the calculated points. The stability diagnosis unit 106 evaluates the stability of the user's snoring from the added points based on a predetermined index.

次に実験結果を以下に示す。実験は、被験者１、２、３の３人を用いていびきの安定性評価を行った。被験者１は、睡眠時において安全な状態である。被験者２は、睡眠時において低呼吸状態である。被験者３は、睡眠時において無呼吸状態である。   Next, experimental results are shown below. In the experiment, three subjects, subjects 1, 2, and 3, were used to evaluate the stability of snoring. Subject 1 is in a safe state during sleep. Subject 2 is in a hypopnea state during sleep. Subject 3 is in an apnea state during sleep.

図１０は、いびき音の音圧値の測定結果を示す図である。図１０（ａ）は、被験者１の音圧値を示す図である。図１０（ｂ）は、被験者２の音圧値を示す図である。図１０（ｃ）は、被験者３の音圧値を示す図である。被験者１の測定結果は、音圧平均値が５９．３ｄＢ、音圧変動平均値が５％である。被験者２の測定結果は、音圧平均値が５９．０ｄＢ、音圧変動平均値が３３％である。被験者３の測定結果は、音圧平均値が６２．９ｄＢ、音圧変動平均値が１６４％である。   FIG. 10 is a diagram showing the measurement result of the sound pressure value of the snoring sound. FIG. 10A is a diagram illustrating the sound pressure value of the subject 1. FIG. 10B is a diagram illustrating the sound pressure value of the subject 2. FIG. 10C is a diagram showing the sound pressure value of the subject 3. The measurement result of the subject 1 is that the sound pressure average value is 59.3 dB and the sound pressure fluctuation average value is 5%. The measurement result of the subject 2 is a sound pressure average value of 59.0 dB and a sound pressure fluctuation average value of 33%. The measurement result of the subject 3 is an average sound pressure value of 62.9 dB and an average sound pressure fluctuation value of 164%.

図１１は、いびき音の発生周期の測定結果を示す図である。図１１（ａ）は、被験者１の発生周期を示す図である。図１１（ｂ）は、被験者２の発生周期を示す図である。図１１（ｃ）は、被験者３の発生周期を示す図である。被験者１の測定結果は、発生周期変動発生周期変動平均値が３％である。被験者２の測定結果は、発生周期変動平均値が８％である。被験者３の測定結果は、発生周期変動平均値が１４３％である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a measurement result of a snoring sound generation period. FIG. 11A is a diagram illustrating the generation cycle of the subject 1. FIG. 11B is a diagram illustrating the generation cycle of the subject 2. FIG.11 (c) is a figure which shows the test subject's 3 generation | occurrence | production period. The measurement result of the subject 1 is that the generation period fluctuation average value is 3%. The measurement result of the subject 2 has an occurrence cycle variation average value of 8%. The measurement result of the subject 3 has an average value of occurrence cycle fluctuation of 143%.

図１２は、いびき音の継続時間の測定結果を示す図である。図１２（ａ）は、被験者１の継続時間を示す図である。図１２（ｂ）は、被験者２の継続時間を示す図である。図１２（ｃ）は、被験者３の継続時間を示す図である。被験者１の測定結果は、継続時間変動平均値が１８％である。被験者２の測定結果は、継続時間変動平均値が３４％である。被験者３の測定結果は、継続時間変動平均値が６３％である。   FIG. 12 is a diagram illustrating a measurement result of the duration of the snoring sound. FIG. 12A is a diagram showing the duration time of the subject 1. FIG. 12B is a diagram illustrating the duration time of the subject 2. FIG. 12C is a diagram illustrating the duration time of the subject 3. The measurement result of the subject 1 has an average value of duration variation of 18%. The measurement result of the test subject 2 has an average value of duration variation of 34%. The measurement result of the test subject 3 has an average duration variation value of 63%.

図１３は、被験者１〜３の評価項目値毎のポイントを示す図である。図１３に示すように、被験者１は、加算ポイントが４ポイントであり、安定レベルである。被験者２は、加算ポイントが８ポイントであり、警戒レベルである。被験者３は、加算ポイントが１２ポイントであり、要注意レベルである。上述した実験結果から、本実施形態のいびき安定性評価装置１０により、いびき音を評価しＳＡＳの検査を行うことができるとともに、ＳＡＳの発症の予兆を非接触で検出することができる。   FIG. 13 is a diagram illustrating points for each evaluation item value of subjects 1 to 3. As shown in FIG. 13, subject 1 has a stability level of 4 points. Subject 2 has 8 points to add and is on the alert level. Subject 3 has 12 points to add and is at the level of caution. From the experimental results described above, the snoring stability evaluation apparatus 10 of the present embodiment can evaluate the snoring sound and perform a SAS test, and can detect a sign of the onset of SAS without contact.

次に、従来のパルスオキシメータと本実施形態のいびき安定性評価装置１０との測定データを比較することにより、いびき安定性評価装置の正確性を証明する。図１４は、従来のパルスオキシメータと本実施形態のいびき安定性評価装置１０との測定データの比較結果を示す図である。図１４（ａ）は、いびき安定性評価装置１０で１０分間いびき音を測定した際の音圧信号を示す。図１４（ｂ）は、パルスオキシメータで１０分間測定した血中酸素濃度を示す。   Next, the accuracy of the snoring stability evaluation apparatus is proved by comparing the measurement data of the conventional pulse oximeter and the snoring stability evaluation apparatus 10 of the present embodiment. FIG. 14 is a diagram showing a comparison result of measurement data between the conventional pulse oximeter and the snoring stability evaluation apparatus 10 of the present embodiment. FIG. 14A shows a sound pressure signal when the snoring sound is measured for 10 minutes by the snoring stability evaluation apparatus 10. FIG. 14B shows the blood oxygen concentration measured for 10 minutes with a pulse oximeter.

図１４（ｂ）に示すように、パルスオキシメータによる血中酸素濃度の結果から、０〜７分において、血中酸素濃度が９０％以下に低下し、９５％以上に上昇する急激な変化を繰り返すことからも無呼吸状態であることがわかる。７〜１０分において、血中酸素濃度が３％以上の変動を繰り返すことからも低呼吸状態であることがわかる。   As shown in FIG. 14B, from the result of the blood oxygen concentration by the pulse oximeter, the rapid change in which the blood oxygen concentration falls to 90% or less and rises to 95% or more in 0 to 7 minutes. Repeatedly, it is understood that it is an apnea state. From 7 to 10 minutes, the blood oxygen concentration repeats fluctuations of 3% or more, which indicates that the patient is in a hypopnea state.

図１４（ａ）に示すように、無呼吸状態（０〜７分）において、無呼吸状態から息を吸う際に大きないびき音を発生させるため、血中酸素濃度が急激に上昇するタイミングと音圧信号タイミングが一致している。図１５は、図１４（ａ）に示す音圧信号からいびき音を評価した評価結果を示す図である。図１５（ａ）は、無呼吸状態（０〜７分）の評価結果を示す。図１５（ｂ）は、低呼吸状態（７〜１０分）の評価結果を示す。図１５（ａ）に示すとおり、加算ポイントは、９ポイントとなり、要注意レベルである。図１５（ｂ）に示すとおり、加算ポイントは、７ポイントとなり、警戒レベルである。これらの結果から、本実施形態のいびき安定性評価装置１０は、従来のパルスオキシメータと同等の評価結果である。よって、本実施形態のいびき安定性評価装置１０の評価精度において、正確性が高いことがわかる。   As shown in FIG. 14 (a), in the apnea state (0 to 7 minutes), the timing and sound at which the blood oxygen concentration rapidly rises to generate a loud snoring sound when inhaling from the apnea state. The pressure signal timing matches. FIG. 15 is a diagram illustrating an evaluation result obtained by evaluating the snoring sound from the sound pressure signal illustrated in FIG. Fig.15 (a) shows the evaluation result of an apnea state (0 to 7 minutes). FIG. 15 (b) shows the evaluation results of the hypopnea state (7 to 10 minutes). As shown to Fig.15 (a), an addition point becomes 9 points and is a caution level. As shown in FIG.15 (b), an addition point becomes 7 points and is a vigilance level. From these results, the snoring stability evaluation apparatus 10 of the present embodiment is an evaluation result equivalent to that of a conventional pulse oximeter. Therefore, it turns out that the accuracy is high in the evaluation accuracy of the snoring stability evaluation apparatus 10 of the present embodiment.

上述したように、本実施形態によれば、いびき安定性評価装置１０は、音圧値ＤＴ以上かつ暗騒音周波数ｆｒ以上の周波数領域にピークがある音圧信号をいびき音と判定し、判定したいびき音の評価項目値を算出する。そして、いびき安定性評価装置１０は、算出した評価項目値毎にポイントを算出し、算出したポイントに基づいて、安定レベル、警戒レベル及び要注意レベルの３つの安定度に分けることで、いびきを評価する。これより、無呼吸状態の前の低呼吸状態を検出する、つまりＳＡＳの発症の予兆を非接触で検出することができる。また、いびき音の判定を音圧値および周波数領域で判定するため、いびき音の判定を音圧値で行う従来の装置よりも、音圧信号におけるいびき音を正確に判定することができる。   As described above, according to the present embodiment, the snoring stability evaluation apparatus 10 determines and determines a sound pressure signal having a peak in the frequency region of the sound pressure value DT or higher and the background noise frequency fr or higher as a snoring sound. The evaluation item value of the snoring sound is calculated. Then, the snoring stability evaluation apparatus 10 calculates points for each calculated evaluation item value, and divides snoring into three stability levels, that is, a stability level, a warning level, and a caution level based on the calculated points. evaluate. Thereby, the hypopnea state before the apnea state can be detected, that is, the sign of the onset of SAS can be detected without contact. In addition, since the determination of the snoring sound is determined in the sound pressure value and the frequency domain, the snoring sound in the sound pressure signal can be determined more accurately than the conventional device that determines the snoring sound based on the sound pressure value.

また、上述した実施形態におけるいびき処理部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この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よい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、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、短時間の間、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よい。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よく、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よく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。   Further, the snoring processing unit in the above-described embodiment may be realized by a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be a program for realizing a part of the above-described functions, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system. You may implement | achieve using programmable logic devices, such as FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

１０ いびき安定性評価装置
１１ 操作部
１２ 取得部
１３ 通信部
１４ いびき処理部
２０ 表示部
３０ 記憶部
１００ 音声入力部
１０１ Ａ／Ｄ変換部
１０２ 音声サンプリング部
１０３ 制御部
１０４ 判定部
１０５ 算出部
１０６ 安定性診断部
１０７ 出力処理部
２００ 音量部
２０１ 暗騒音診断部
２０２ いびき判定部
２０３ 音量変動判定部
２０４ 周期算出部
２０５ 計測時間算出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Snoring stability evaluation apparatus 11 Operation part 12 Acquisition part 13 Communication part 14 Snoring process part 20 Display part 30 Storage part 100 Audio | voice input part 101 A / D conversion part 102 Voice sampling part 103 Control part 104 Determination part 105 Calculation part 106 Stability Sex diagnosis unit 107 Output processing unit 200 Volume unit 201 Background noise diagnosis unit 202 Snoring determination unit 203 Volume fluctuation determination unit 204 Period calculation unit 205 Measurement time calculation unit

Claims (3)

音声を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された音声をデジタル信号に処理された音圧信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記Ａ／Ｄ変換部によって変換された前記音圧信号から暗騒音の音圧値を算出する暗騒音診断部と、
前記暗騒音診断部によって算出された暗騒音の音圧値から所定の音圧値以上の音圧信号において、暗騒音を示す周波数以上の周波数領域にピークがある場合、前記音圧信号をいびき音と判定するいびき判定部と、
前記いびき判定部によって前記いびき音と判定された音圧信号から、いびきの特性を示す評価項目値を算出する算出部と、
前記評価項目値に基づいて、いびき音の安定性に関する指標である安定度を判定する安定性診断部と
を備え、
前記評価項目値は、いびき音の音圧値の変動率の平均値と前記いびき音の周期の変動率の平均値と前記いびき音の継続時間の変動率の平均値との少なくともいずれか１つを含むいびき安定性評価装置。 An acquisition unit for acquiring audio;
An A / D converter that converts the sound acquired by the acquisition unit into a sound pressure signal processed into a digital signal;
A background noise diagnosis unit that calculates a sound pressure value of background noise from the sound pressure signal converted by the A / D conversion unit;
In the sound pressure signal that is equal to or higher than a predetermined sound pressure value from the sound pressure value of the background noise calculated by the background noise diagnosis unit, if the sound pressure signal has a peak in a frequency region that is equal to or higher than the frequency indicating background noise, the sound pressure signal is A snoring determination unit that determines that
From the sound pressure signal determined to be the snoring sound by the snoring determination unit, a calculation unit that calculates an evaluation item value indicating the characteristics of snoring,
A stability diagnosis unit that determines stability based on the evaluation item value and is an index relating to the stability of snoring sound , and
The evaluation item value is at least one of an average value of the fluctuation rate of the sound pressure value of the snoring sound, an average value of the fluctuation rate of the period of the snoring sound, and an average value of the fluctuation rate of the duration of the snoring sound. snoring stability evaluation device including a. 前記安定性診断部は、
前記評価項目値に基づいてポイントを算出し、前記ポイントの加算値と予め設定された閾値を比較して、前記安定度を判定する請求項１に記載のいびき安定性評価装置。 The stability diagnosis unit
The snoring stability evaluation apparatus according to claim 1 , wherein points are calculated based on the evaluation item values, and the stability is determined by comparing an added value of the points with a preset threshold value. 前記安定度は、睡眠時において、睡眠時無呼吸症候群の危険性がないことを示す安定レベルと低呼吸状態であることを示す要注意レベルと無呼吸状態であることを示す警戒レベルである請求項１又は２に記載のいびき安定性評価装置。 The stability, during sleep, a warning level indicating a caution level and apnea state indicating that a stable level and low respiratory conditions indicating that there is no risk of sleep apnea according Item 3. The snoring stability evaluation device according to Item 1 or 2 .
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