JP6902250B1 - Sound collector - Google Patents

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Abstract

【課題】ヘルムホルツ共鳴を用いた集音器を提供する。【解決手段】周囲を内壁で囲まれた内部空間105、及び内部空間105と外部との間を連通する貫通穴107を有する筐体103と、筐体103の外面の一部であって、貫通穴107の外側の開口を囲むように配置された、集音対象物と接する接触面109と、内部空間105に向かって集音部が配置されたマイクロフォン115と、を備え、貫通穴107から内部空間105に伝わった空気振動にヘルムホルツ共鳴が生じ、ヘルムホルツ共鳴による共鳴周波数は、1kHzから10kHzである、集音器を提供する。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sound collector using Helmholtz resonance. SOLUTION: An internal space 105 surrounded by an inner wall, a housing 103 having a through hole 107 communicating between the internal space 105 and the outside, and a part of an outer surface of the housing 103, penetrating. A contact surface 109 in contact with a sound collecting object, which is arranged so as to surround the outer opening of the hole 107, and a microphone 115 in which the sound collecting portion is arranged toward the internal space 105 are provided, and the inside is provided through the through hole 107. A sound collector is provided in which Helmholtz resonance occurs in the air vibration transmitted to the space 105, and the resonance frequency due to Helmholtz resonance is 1 kHz to 10 kHz. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、任意の周波数の音波を選択して集める集音器に関する。 The present invention relates to a sound collector that selectively collects sound waves of an arbitrary frequency.

聴診器など心臓の音、肺の音を聞く器具は、心音のスペクトルのほとんどが20〜100Hzの間にあり、気管音の周波数は、吸気では60〜600Hz、呼気では60〜700Hzであることから、数十から数百Hzの低周波数の音を収集するように設計されていた。例えば特許文献1には、体内音の感知と同時に感知された体内音を示すパターンでライトを点滅させる聴診器が記載されている。 Since most of the heart sound spectrum of a device for listening to heart sounds and lung sounds, such as a hearing instrument, is between 20 and 100 Hz, and the frequency of tracheal sound is 60 to 600 Hz for inspiration and 60 to 700 Hz for exhalation. It was designed to collect low frequency sounds of tens to hundreds of Hz. For example, Patent Document 1 describes a stethoscope that blinks a light in a pattern indicating the detected internal sound at the same time as detecting the internal sound.

しかしながら、百日咳、ぜんそくの診断に使われる喘鳴は、周波数が100〜2500Hzであり、肺炎の診断に使われる肺のクラックル音(水泡音)は、周波数が約1kHzであり、睡眠時無呼吸症候群(SAS)の診断に使われるいびき音は、周波数が1kHzから10kHzの高周波数の音に特徴がある。したがって、ぜんそく、肺炎の診断やSASの診断には、周波数が1kHz以上の高周波数の音を収集する必要がある。 However, the wheezing used for diagnosing pertussis and asthma has a frequency of 100 to 2500 Hz, and the crackle sound (water bubble sound) of the lung used for diagnosing pneumonia has a frequency of about 1 kHz, and sleep apnea syndrome (sleep apnea syndrome). The wheezing sound used for the diagnosis of SAS) is characterized by a high frequency sound having a frequency of 1 kHz to 10 kHz. Therefore, for the diagnosis of asthma and pneumonia and the diagnosis of SAS, it is necessary to collect high-frequency sounds having a frequency of 1 kHz or more.

特表2017−536867号公報Special Table 2017-536867

従来の聴診器は、心音と肺音を同時に聞くために周波数が1kHzから10kHzの高周波数の音波に特化して収集するものではなかった。そこで本発明は、周波数が1kHzから10kHzの音波を効率よく収集できる集音器を提供することを目的とする。また、このような集音器を用いて、肺のクラックル音やいびき音を効率よく収集し、肺炎やSASを診断する診断装置を提供することを目的とする。 Conventional stethoscopes do not specially collect high-frequency sound waves having a frequency of 1 kHz to 10 kHz in order to hear heart sounds and lung sounds at the same time. Therefore, an object of the present invention is to provide a sound collector capable of efficiently collecting sound waves having a frequency of 1 kHz to 10 kHz. Another object of the present invention is to provide a diagnostic device for diagnosing pneumonia and SAS by efficiently collecting lung crackle sounds and snoring sounds by using such a sound collector.

本発明の集音器は、
周囲を内壁で囲まれた内部空間、及び前記内部空間と外部との間を連通する貫通穴を有する筐体と、
前記筐体の外面の一部であって、前記貫通穴の外側の開口を囲むように配置された、集音対象物と接する接触面と、
前記内部空間に集音部が配置されたマイクロフォンと、
を備え、
前記貫通穴から前記内部空間に伝わった空気振動にヘルムホルツ共鳴が生じ、
前記ヘルムホルツ共鳴による前記共鳴周波数は、1kHzから10kHzである、集音器である。
The sound collector of the present invention
An internal space surrounded by an inner wall, and a housing having a through hole that communicates between the internal space and the outside.
A contact surface that is a part of the outer surface of the housing and is arranged so as to surround the outer opening of the through hole and is in contact with the sound collecting object.
A microphone in which a sound collecting unit is arranged in the internal space, and
With
Helmholtz resonance occurs in the air vibration transmitted from the through hole to the internal space.
The resonance frequency due to the Helmholtz resonance is a sound collector having a frequency of 1 kHz to 10 kHz.

本発明は、ヘルムホルツ共鳴を用いることにより、周波数が1kHzから10kHz、好ましくは、周波数が2kHzから6kHzの音を増幅して集音できる集音器が提供される。したがって、肺のクラックル音や、いびき音を効率よく収集し、肺炎やSASを診断する診断装置が提供される。 The present invention provides a sound collector capable of amplifying and collecting sound having a frequency of 1 kHz to 10 kHz, preferably a frequency of 2 kHz to 6 kHz by using Helmholtz resonance. Therefore, a diagnostic device for diagnosing pneumonia or SAS by efficiently collecting lung crackles and snoring sounds is provided.

本発明の実施の形態に係る集音器の(a)側面図と(b)上面図である。It is (a) side view and (b) top view of the sound collector which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る集音器の(a)B−B断面図と(b)A−A断面図である。It is (a) BB sectional view and (b) AA sectional view of the sound collector according to the embodiment of the present invention. 本発明の集音器を人体に適用していびき音を収集する概略図である。It is the schematic which collects the snoring sound by applying the sound collector of this invention to a human body. 本発明の実施例1による集音器の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the sound collector according to Example 1 of this invention. 本発明の実施例2による集音器の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the sound collector according to Example 2 of this invention.

以下、本発明を実施するための様々な実施の形態を、図面を参照して説明する。なお以下に説明する集音器は、本開示の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示を以下のものに限定しない。要点の説明または理解の容易性を考慮して、異なる図面で便宜上符号を同一にして示す。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。 Hereinafter, various embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The sound collector described below is for embodying the technical idea of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the following unless otherwise specified. In consideration of the explanation of the main points or the ease of understanding, different drawings are shown with the same reference numerals for convenience. In particular, similar actions and effects with the same configuration will not be mentioned sequentially for each embodiment or embodiment. The size and positional relationship of the members shown in each drawing may be exaggerated for the sake of clarity.

図1は、本発明の実施の形態に係る集音器の(a)側面図と(b)上面図である。図2は、本発明の実施の形態に係る集音器の(a)B−B断面図と(b)A−A断面図である。図1及び2を参照しながら、本発明の集音器を説明する。 FIG. 1 is a side view (a) and a top view (b) of the sound collector according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line (a) BB and a cross-sectional view taken along the line AA of the sound collector according to the embodiment of the present invention. The sound collector of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

(集音器の外形の説明)
図1(a)に示されるように、本発明の実施形態に係る集音器101は、筐体103を備える。筐体103は、幅広の下端部と胴長の本体部からなる段差の付いた形状をしている。また、図1(b)に示されるように、本発明の実施形態に係る筐体103は、上面から見ると、2重の円形をしている。筐体103の幅広の下端部は、本体部よりやや大きい円形をしている。
(Explanation of the outer shape of the sound collector)
As shown in FIG. 1A, the sound collector 101 according to the embodiment of the present invention includes a housing 103. The housing 103 has a stepped shape composed of a wide lower end portion and a body length main body portion. Further, as shown in FIG. 1B, the housing 103 according to the embodiment of the present invention has a double circular shape when viewed from the upper surface. The wide lower end of the housing 103 has a circular shape that is slightly larger than the main body.

すなわち、本体部と下端部は、円柱が積み重ねられた形状をしている。下端部は、本体部より半径の大きい円柱である。本実施形態では、上面から見ると円形であるが、平面視は四角形など多角形、楕円、その他各種形状をとることができる。 That is, the main body and the lower end have a shape in which cylinders are stacked. The lower end is a cylinder with a larger radius than the main body. In the present embodiment, it is circular when viewed from the upper surface, but it can take a polygon such as a quadrangle, an ellipse, or various other shapes in a plan view.

筐体103の下端部は、集音対象物、例えば人体に接触して音を集音するため、本体部に比べ面積が大きくなっている。下端部は、直径6mmから2cm、高さ2mmから5mmの大きさであることが好ましい。 The lower end portion of the housing 103 has a larger area than the main body portion because it comes into contact with a sound collecting object, for example, a human body, to collect sound. The lower end portion preferably has a diameter of 6 mm to 2 cm and a height of 2 mm to 5 mm.

筐体103の本体部は、集音した音をヘルムホルツ共鳴で増幅するための適切な大きさにされている。ここでは、直径4mmから1.5cm、高さ5mmから2cmの大きさであることが好ましい。 The main body of the housing 103 is sized appropriately for amplifying the collected sound by Helmholtz resonance. Here, the size is preferably 4 mm to 1.5 cm in diameter and 5 mm to 2 cm in height.

筐体103の本体部と下端部は、同一の材料でできていてもよいし、異なる材料でできていてもよい。本実施形態では、筐体103の本体部と下端部は、同一のゴムからなる弾性部材でできている。 The main body and the lower end of the housing 103 may be made of the same material or different materials. In the present embodiment, the main body and the lower end of the housing 103 are made of the same elastic member made of rubber.

筐体103の本体部は、ヘルムホルツ共鳴を起こすため弾性材料より硬い、プラスチック、金属、ガラスなど適切な材料を用いることができる。また、筐体103の下端部は、集音対象物に接触して集音するため、弾性材料の中でも柔らかく、例えば人の肌に接触して形状変化するシリコンゴムなどの材料を用いることができる。 Since the main body of the housing 103 causes Helmholtz resonance, an appropriate material such as plastic, metal, or glass, which is harder than the elastic material, can be used. Further, since the lower end portion of the housing 103 comes into contact with a sound collecting object to collect sound, a material such as silicon rubber, which is soft among elastic materials and changes its shape when it comes into contact with human skin, can be used. ..

(集音器のヘルムホルツ共鳴に関する説明)
図2(a)に示されるように、筐体103は、周囲を内壁で囲まれた内部空間105を備える。内部空間105は、筐体103の本体部に設けられる。図2(b)に示されるように、この内部空間105は、ヘルムホルツ共鳴を生じるために、平面視で、貫通穴107と中心を揃えた直径1.5mmから4.5mmの円形で、高さ1mmから4mmの円筒形である。
(Explanation of Helmholtz resonance of sound collector)
As shown in FIG. 2A, the housing 103 includes an internal space 105 surrounded by an inner wall. The internal space 105 is provided in the main body of the housing 103. As shown in FIG. 2 (b), this internal space 105 is a circular shape with a diameter of 1.5 mm to 4.5 mm centered on the through hole 107 in a plan view and has a height in order to generate Helmholtz resonance. It has a cylindrical shape of 1 mm to 4 mm.

図2(a)に示されるように、筐体103は、内部空間105と外部との間を連通する貫通穴107を有する。図2(b)に示されるように、この貫通穴107はヘルムホルツ共鳴を生じるために平面視で直径0.5mmから1.5mmの円形で、高さが、0.5mmから1.5mmの円筒形である。 As shown in FIG. 2A, the housing 103 has a through hole 107 that communicates between the internal space 105 and the outside. As shown in FIG. 2B, the through hole 107 is a circle with a diameter of 0.5 mm to 1.5 mm in plan view and a cylinder with a height of 0.5 mm to 1.5 mm in order to generate Helmholtz resonance. It is a shape.

図2(a)に示されるように、筐体103の外面の一部であって、貫通穴107の外側の開口を囲むように配置された、集音対象物と接する接触面109を備える。その接触面109の内側には、貫通穴107を囲み接触面109に囲まれた、接触面109より凹んで形成された面111を備えてもよい。 As shown in FIG. 2A, a contact surface 109 which is a part of the outer surface of the housing 103 and is arranged so as to surround the outer opening of the through hole 107 and is in contact with the sound collecting object is provided. Inside the contact surface 109, a surface 111 formed recessed from the contact surface 109, which surrounds the through hole 107 and is surrounded by the contact surface 109, may be provided.

面111により形成された外部空間113は、集音対象物からの音を集音する役割を果たす。外部空間113は必須ではないがあることが好ましい。外部空間113は、平面視で貫通穴107と中心を揃えた直径1.5mmから4.5mmの円形で、高さが1mmから4mmの円筒形である。 The external space 113 formed by the surface 111 plays a role of collecting sound from the sound collecting object. It is preferable that the external space 113 is not essential. The external space 113 is a circular shape having a diameter of 1.5 mm to 4.5 mm and a height of 1 mm to 4 mm, which is aligned with the through hole 107 in a plan view.

図2(a)に示されるように、筐体103の内壁には、内部空間105に向かって集音部が配置されたマイクロフォン115を備える。マイクロフォン115は、筐体103の下端部で集音され、筐体103の本体部でヘルムホルツ共鳴により増幅された音を電気信号に変換する。 As shown in FIG. 2A, the inner wall of the housing 103 is provided with a microphone 115 in which a sound collecting portion is arranged toward the internal space 105. The microphone 115 collects sound at the lower end of the housing 103, and converts the sound amplified by Helmholtz resonance at the main body of the housing 103 into an electric signal.

マイクロフォンは、貫通穴107と筐体103の内壁の対向する位置に配置されることが好ましいが、これに限定されず、筐体103の本体部の内壁であって側壁に設けられてもよい。 The microphone is preferably arranged at a position where the through hole 107 and the inner wall of the housing 103 face each other, but the microphone is not limited to this, and may be provided on the side wall of the inner wall of the main body of the housing 103.

本発明の集音器の貫通穴107から内部空間105に伝わった空気振動にヘルムホルツ共鳴が生じる。このヘルムホルツ共鳴による共鳴周波数は1kHzから10kHzであり、特に2kHzから6kHzであることが好ましい。電気信号に変換された音は、外部機器で録音され、肺炎、SASなどの病気の診断のために用いられる。 Helmholtz resonance occurs in the air vibration transmitted from the through hole 107 of the sound collector of the present invention to the internal space 105. The resonance frequency due to this Helmholtz resonance is 1 kHz to 10 kHz, and particularly preferably 2 kHz to 6 kHz. The sound converted into an electric signal is recorded by an external device and used for diagnosing diseases such as pneumonia and SAS.

(ヘルムホルツ共鳴)
ヘルムホルツ共鳴による共鳴周波数Fは、以下の式で表される。
(Helmholtz resonance)
The resonance frequency F due to Helmholtz resonance is expressed by the following equation.

Figure 0006902250
Figure 0006902250

ここで、cは音速、Aは、貫通穴107の面積、Vは、内部空間105の体積、Lは、貫通穴107の高さである。 Here, c is the speed of sound, A is the area of the through hole 107, V is the volume of the internal space 105, and L is the height of the through hole 107.

すなわち、本発明の実施形態においては、貫通穴107の面積は、0.20mmから1.77mmであり、内部空間105の体積は、1.77mmから63.3mmであり、貫通穴107の高さは0.5mmから1.5mmであることが好ましい。 That is, in the embodiment of the present invention, the area of the through hole 107 is 0.20 mm 2 to 1.77 mm 2 , and the volume of the internal space 105 is 1.77 mm 3 to 63.3 mm 3. The height of 107 is preferably 0.5 mm to 1.5 mm.

また、ヘルムホルツ共鳴を起こすために、かならずしも筐体103の本体部は、円筒形でなくてもよいが、ヘルムホルツ共鳴により共鳴を起こし、内壁に、特に内壁の上部に設置されたマイクロフォン115で集音するために円筒形であることが好ましい。内壁の側壁にマイクロフォン115を設置するのであれば、直方体、立方体、多角柱などであってもよい。 Further, in order to cause Helmholtz resonance, the main body of the housing 103 does not necessarily have to be cylindrical, but resonance is caused by Helmholtz resonance, and sound is collected by a microphone 115 installed on the inner wall, particularly on the upper part of the inner wall. It is preferably cylindrical. If the microphone 115 is installed on the side wall of the inner wall, it may be a rectangular parallelepiped, a cube, a polygonal column, or the like.

(SASの診断装置の実施形態)
図3は、本発明の集音器を人体に適用していびき音を収集する概略図である。図3を参照しながら、本発明の適用例を示す。
(Embodiment of SAS Diagnostic Device)
FIG. 3 is a schematic view of applying the sound collector of the present invention to the human body to collect snoring sounds. An application example of the present invention is shown with reference to FIG.

図3に示されるように、被測定者の気管の上に本発明の集音器101を設置し、被測定者には睡眠を取ってもらう。集音器101により、周波数が1kHzから10kHzの睡眠中の肺音を効率よく収集できる。 As shown in FIG. 3, the sound collector 101 of the present invention is installed on the trachea of the person to be measured, and the person to be measured is asked to sleep. The sound collector 101 can efficiently collect the lung sound during sleep having a frequency of 1 kHz to 10 kHz.

いびき音は、特に周波数が1kHzから10kHzの間に特徴的な波形を有するため、本発明の集音器を用いると検出が容易になる。このいびき音を解析してSASを診断できる。 Since the snoring sound has a characteristic waveform particularly between 1 kHz and 10 kHz, the snoring sound can be easily detected by using the sound collector of the present invention. SAS can be diagnosed by analyzing this snoring sound.

また、肺のクラックル音も周波数が約1kHzにあるため、睡眠中に肺炎の診断もできる。このいびき音、クラックル音は、測定装置121で録音され、解析される。AIを用いていびきや呼吸の周期や呼吸音の周波数を解析し、リアルタイムで無呼吸症候群の警告を出す、肺炎の警告を行うなどが考えられる。 In addition, since the frequency of the crackle sound of the lung is about 1 kHz, pneumonia can be diagnosed during sleep. The snoring sound and crackle sound are recorded and analyzed by the measuring device 121. It is conceivable to use AI to analyze the snoring and respiratory cycles and the frequency of breath sounds, issue a warning of apnea syndrome in real time, and warn of pneumonia.

また、測定装置121は、録音機能と通信機能を備える場合もある。例えば、測定装置121は、スマートフォンを用いることができる。このような測定装置121は、Bluetooth(登録商標)、インターネット、電話回線を用いて録音後、またはリアルタイムで集音した音を遠隔地に送信できる。したがって、遠隔地にいる医者は、録音した音またはリアルタイムの音で診断できる。 Further, the measuring device 121 may have a recording function and a communication function. For example, the measuring device 121 can use a smartphone. Such a measuring device 121 can transmit the sound collected after recording using Bluetooth (registered trademark), the Internet, or a telephone line to a remote place in real time. Therefore, a remote doctor can make a diagnosis with recorded sounds or real-time sounds.

本発明の集音器101において、貫通穴107は、平面視で直径0.5mmから1.5mmの円形で、高さが、0.5mmから1.5mmの円筒形であるように構成された。また、その内部空間105は、平面視で貫通穴107と中心を揃えた直径1.5mmから4.5mmの円形で、高さが1mmから4mmの円筒形であるように構成された。 In the sound collector 101 of the present invention, the through hole 107 is configured to be circular with a diameter of 0.5 mm to 1.5 mm and a cylindrical shape with a height of 0.5 mm to 1.5 mm in a plan view. .. Further, the internal space 105 is configured to have a circular shape having a diameter of 1.5 mm to 4.5 mm and a height of 1 mm to 4 mm, which is aligned with the through hole 107 in a plan view.

また、本発明の集音器101において、外部空間113は、平面視で、貫通穴107と中心を揃えた直径1.5mmから4.5mmの円形で、高さ1mmから4mmの円筒形であるとように構成された。 Further, in the sound collector 101 of the present invention, the external space 113 is a circular shape having a diameter of 1.5 mm to 4.5 mm and a height of 1 mm to 4 mm, which is aligned with the through hole 107 in a plan view. It was configured like this.

ヘルムホルツ共鳴を起こすためには、様々な範囲を取り得るが、ヒトの気管の上に長時間当てるにはできるだけ小さい方がよい。しかしながら、肺音を集音するためには、共鳴周波数に合わせてある程度の大きさを必要とする。そのための大きさが上記のものである。 Various ranges can be taken to cause Helmholtz resonance, but it should be as small as possible for long-term exposure to the human trachea. However, in order to collect the lung sound, a certain magnitude is required according to the resonance frequency. The size for that is the above.

本実施例では、図1及び図2に示したように内部空間105を備える筐体103を、接触面109を備える下端部に重ねて集音器101を作製した。集音器101の内部構造は、貫通穴107を直径1mm、高さ1mmの円筒形、内部空間105を直径3mm、高さ1mmの円筒形、外部空間113を直径3mm、高さ1mmの円筒形とした。 In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the housing 103 having the internal space 105 is superposed on the lower end portion having the contact surface 109 to manufacture the sound collector 101. The internal structure of the sound collector 101 is such that the through hole 107 has a diameter of 1 mm and a height of 1 mm, the internal space 105 has a diameter of 3 mm and a height of 1 mm, and the external space 113 has a diameter of 3 mm and a height of 1 mm. And said.

この数値を上記ヘルムホルツの共鳴式に代入して求めた共鳴周波数は、13.94kHzである。これにマイクロフォン115の設置空間を31.1mmとすると、約6kHzになる。 The resonance frequency obtained by substituting this numerical value into the Helmholtz resonance equation is 13.94 kHz. If the installation space of the microphone 115 is 31.1 mm 3 , it will be about 6 kHz.

図4に、本発明の実施例1による集音器の周波数特性を示す。図4からわかるように、周波数が5.57kHzの位置にピークが生じている。理論値と若干の乖離はあるが、材質が弾性体であることなどを考えるとよい一致であると考えられる。 FIG. 4 shows the frequency characteristics of the sound collector according to the first embodiment of the present invention. As can be seen from FIG. 4, a peak occurs at a frequency of 5.57 kHz. Although there is a slight deviation from the theoretical value, it is considered to be a good agreement considering that the material is an elastic body.

本実施例では、実施例1と比べて内部空間105の高さを4mmと4倍にした。貫通穴107を直径1mm、高さ1mmの円筒形、内部空間105を直径3mm、高さ4mmの円筒形、外部空間113を直径3mm、高さ1mmの円筒形として、集音器101を作製した。 In this example, the height of the internal space 105 is 4 mm, which is four times as high as that of the first embodiment. The sound collector 101 was manufactured by using the through hole 107 as a cylinder having a diameter of 1 mm and a height of 1 mm, the internal space 105 as a cylinder having a diameter of 3 mm and a height of 4 mm, and the external space 113 as a cylinder having a diameter of 3 mm and a height of 1 mm. ..

この数値を上記ヘルムホルツの共鳴式に代入して求めた共鳴周波数は、3.63kHzである。 The resonance frequency obtained by substituting this numerical value into the Helmholtz resonance equation is 3.63 kHz.

図5に本発明の実施例2による集音器の周波数特性を示す。図5からわかるように、周波数のピークは2.29kHzであった。これも、理論値と若干の乖離はあるが、十分に一致していると考えられる。 FIG. 5 shows the frequency characteristics of the sound collector according to the second embodiment of the present invention. As can be seen from FIG. 5, the peak frequency was 2.29 kHz. This is also considered to be in good agreement with the theoretical value, although there is some deviation.

本発明は、ヘルムホルツ共鳴を用いることにより、周波数が1kHzから10kHz、好ましくは、周波数が2kHzから6kHzの音を増幅して集音できる集音器が提供される。したがって、肺のクラックル音や、いびき音を効率よく収集し、その診断に役立てることができる。 The present invention provides a sound collector capable of amplifying and collecting sound having a frequency of 1 kHz to 10 kHz, preferably a frequency of 2 kHz to 6 kHz by using Helmholtz resonance. Therefore, it is possible to efficiently collect lung crackles and snoring sounds and use them for their diagnosis.

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。 The description of the embodiments described above is exemplary in all respects and is not restrictive. Modifications and changes can be made as appropriate for those skilled in the art. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims. Further, the scope of the present invention includes modifications from the embodiment within the scope of the claims and within the scope of the claims.

本発明により提供された集音器を用いて、SAS及び肺炎の診断を簡易にすることができる。 The sound collector provided by the present invention can be used to simplify the diagnosis of SAS and pneumonia.

103 筐体
105 内部空間
107 貫通穴
109 接触面
111 面
113 外部空間
115 マイクロフォン
103 Housing 105 Internal space 107 Through hole 109 Contact surface 111 Surface 113 External space 115 Microphone

Claims (8)

周囲を内壁で囲まれた内部空間、及び前記内部空間と外部との間を連通する貫通穴を有する筐体と、
前記筐体の外面の一部であって、前記貫通穴の外側の開口を囲むように配置された、集音対象物と接する接触面と、
前記内部空間に向かって集音部が配置されたマイクロフォンと、
を備え、
前記貫通穴から前記内部空間に伝わった1kHz以上の空気振動に
Figure 0006902250
(Fは共鳴周波数、cは音速、Aは、貫通穴の面積、Vは、内部空間の体積、Lは、貫通穴の高さである。)
に従って、ヘルムホルツ共鳴が生じ、
前記ヘルムホルツ共鳴による共鳴周波数は、1kHzから10kHzであり、
前記ヘルムホルツ共鳴により生じた音を前記集音部により集音する、集音器。
An internal space surrounded by an inner wall, and a housing having a through hole that communicates between the internal space and the outside.
A contact surface that is a part of the outer surface of the housing and is arranged so as to surround the outer opening of the through hole and is in contact with the sound collecting object.
A microphone in which a sound collecting unit is arranged toward the internal space, and
With
For air vibration of 1 kHz or more transmitted from the through hole to the internal space
Figure 0006902250
(F is the resonance frequency, c is the speed of sound, A is the area of the through hole, V is the volume of the internal space, and L is the height of the through hole.)
According to, Helmholtz resonance occurs,
The resonance frequency due to the Helmholtz resonance is 1 kHz to 10 kHz.
A sound collector that collects the sound generated by the Helmholtz resonance by the sound collecting unit.
前記貫通穴を囲み前記接触面に囲まれた面が前記接触面より凹んで形成されている、請求項1に記載の集音器。 The sound collector according to claim 1, wherein a surface surrounding the through hole and surrounded by the contact surface is formed so as to be recessed from the contact surface. 前記筐体は、弾性体からなる請求項1または2に記載の集音器。 The sound collector according to claim 1 or 2, wherein the housing is made of an elastic body. 前記貫通穴の平面視の面積は、0.20mmから1.77mmであり、
前記貫通穴の高さは、0.5mmから1.5mmであり、
前記内部空間の体積は、1.77mmから63.6mmである、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の集音器。
The area of the plan view of the through hole is 1.77 mm 2 from 0.20 mm 2,
The height of the through hole is 0.5 mm to 1.5 mm.
The sound collector according to any one of claims 1 to 3 , wherein the volume of the internal space is 1.77 mm 3 to 63.6 mm 3.
前記貫通穴は、平面視で直径0.5mmから1.5mmの円形で、高さ0.5mmから1.5mmの円筒形であり、
前記内部空間は、平面視で前記貫通穴と中心を揃えた直径1.5mmから4.5mmの円形で、高さ1mmから4mmの円筒形である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の集音器。
The through hole is a circular shape having a diameter of 0.5 mm to 1.5 mm and a cylindrical shape having a height of 0.5 mm to 1.5 mm in a plan view.
The interior space is a circular shape having a diameter of 1.5 mm to 4.5 mm and a height of 1 mm to 4 mm, which is aligned with the through hole in a plan view, according to any one of claims 1 to 4. Described sound collector.
前記貫通穴を囲み前記接触面に囲まれた面により形成された外部空間は、平面視で前記貫通穴と中心を揃えた直径1.5mmから4.5mmの円形で、高さ0.5から1.5mmの円筒形である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の集音器。 The external space formed by the surface surrounding the through hole and surrounded by the contact surface is a circle having a diameter of 1.5 mm to 4.5 mm and having a center aligned with the through hole in a plan view, and has a height of 0.5. The sound collector according to any one of claims 1 to 5, which has a cylindrical shape of 1.5 mm. 前記ヘルムホルツ共鳴による共鳴周波数は、2kHzから6kHzである、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の集音器。 The sound collector according to any one of claims 1 to 6, wherein the resonance frequency due to the Helmholtz resonance is 2 kHz to 6 kHz. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の集音器を人体の気管の上に当て、肺音のクラックルを測定する測定装置。 A measuring device for measuring the crackle of lung sound by applying the sound collector according to any one of claims 1 to 7 onto the trachea of a human body.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20060042867A1 (en) * 2004-08-25 2006-03-02 Phonak Ag Hearing protection earplug and method for manufacturing such an earplug
CN204166846U (en) * 2014-11-13 2015-02-18 丘椿荣 Noise generating billboard
KR101697424B1 (en) * 2015-06-02 2017-01-17 서울시립대학교 산학협력단 Mobile terminal system connected to stethoscope using helmholtz resonance, method for controlling the same and method for manufacturing the same
JP6604626B2 (en) * 2015-08-21 2019-11-13 国立大学法人東北大学 Detection device
JP2019208876A (en) * 2018-06-05 2019-12-12 株式会社東芝 Respiration sensor, respiration detection device, biological information processing apparatus, biological information processing method, computer program, and mindfulness support device

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