JP7175947B2

JP7175947B2 - 集音装置

Info

Publication number: JP7175947B2
Application number: JP2020157738A
Authority: JP
Inventors: 正義下元; 毅永田; 秀正前川; 俊夫笠間
Original assignee: Mizuho Research and Technologies Ltd
Current assignee: Mizuho Research and Technologies Ltd
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2022-11-21
Anticipated expiration: 2040-09-18
Also published as: WO2022059743A1; JP2022051319A

Description

本発明は、集音するための集音装置に関する。

診察時等に、聴診器が利用されている。医師は、聴診器によって集音された音により、患者の呼吸音、胸膜音、心音、動静脈音等を確認する。また、従来の聴診器にマイクロホンを設け、このマイクロホンの出力を電気的に増幅して出力する電子式聴診器も検討されている。

しかし、電子式聴診器は、マイクロホンの出力を電気的に増幅するため、従来型の聴診器と音質が異なるため、従来型の聴診器を使用している医師にとって違和感がある。そこで、従来型の聴診器と音質的に大差なく、経験を積んだ医師も装用可能な聴診器も検討されている（例えば、特許文献１参照）。この文献に記載された聴診器では、受音具で検出した音を導音管、左右一対の副導音管を経て外耳道に送り込むように構成する。副導音管の終端に設けたイヤーチップ内に配置した聴診用マイクロホン及び外界用マイクロホンと、これらのマイクロホンの出力を増幅する増幅器と、この増幅器の出力を音響変換するイヤホンを備える。

特開平１０－１４９１４号公報

しかしながら、引用文献に記載された技術では、増幅器により、増幅された音を医師が聴くことになる。この場合、周囲の環境音等によっては、従来と同様の診察が困難になる。

上記課題を解決する集音装置は、聴診器に取り付け可能であり、前記聴診器の音の導波路の側面に、聴診音に応じた周波数を集音可能なマイクを設けた。

本発明によれば、人間の耳で音を確認しながら、集音することができる。

実施形態の聴診器の説明図。実施形態のイヤーチップの説明図。

以下、図１、図２に従って、集音装置を具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、集音部材を取り付けた集音装置として、医師が用いる聴診器を説明する。
図１に示すように、聴診器ＳＴ１は、チェストピース１０、チューブ２０、耳管部３０、イヤーチップ４０（集音部材）を備える。

チェストピース１０を、人体等の集音対象に接触させて、音を捉える。チェストピース１０で捉えた音は、チューブ２０、左右一対の耳管部３０に導かれる。
チューブ２０は、パイプ状の可撓性部材で構成される。また、耳管部３０は、パイプ状の剛性の高い部材で構成される。なお、左右の耳管部３０は、互いに引き合うような力を付与する板バネで連結される。

耳管部３０の端部には、イヤーチップ４０が装着される。聴診器ＳＴ１の使用時には、イヤーチップ４０は、医師の外耳道に挿入される。そして、装用者は、イヤーチップ４０により外耳道に導かれた音によって、被検者の呼吸音、胸膜音、心音、動静脈音等を確認する。

図２に示すように、イヤーチップ４０は、耳管部３０を挿入するための開口部４１が設けられている。この開口部４１は、これに連通する中空部４２により、他端の開口部４３に接続される。使用時には、開口部４３により、医師の外耳道に音を伝達する。

中空部４２の側面には、マイク５０が設けられている。このマイク５０により、聴診音に応じた周波数（20Hz～1000Hz）を集音する。
マイク５０には、信号変換装置５１が有線で接続される。この信号変換装置５１は、バッテリ、信号変換部、無線発信部を備える。そして、信号変換装置５１は、マイク５０でピックアップした聴診音を信号変換して、Bluetooth（登録商標）等の無線通信により外部に送信する。信号変換では、例えば、サンプリングレート4000Hz以上、量子化16bit、モノラルで、20Hz～1000Hzのゲインとして、ほぼ一定値を用いる。なお、周波数は、20Hz～1000Hzに限定されるものではなく、例えば、10Hz～2000Hzの周波数範囲で集音するようにしてもよい。

分析装置６０は、信号変換装置５１により送信された無線信号を受信する。
この分析装置６０は、信号変換された聴診音を、周波数変換等の各種信号処理により分析し、出力する。例えば、聴診音をパターン認識することにより、各種疾患を特定して出力する。

（作用）
マイク５０は、音の導波路（音の通り道）の側面に、導波路を妨げることなく設けられているため、聴診音の障害にならず、聴診音を、そのまま外耳道に伝達することができる。

以上、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、イヤーチップ４０の中空部４２の側面には、マイク５０が設けられている。このため、従来と同様に、音響特性の影響を与えることなく、聴診器による診察を行なうことができる。更に、イヤーチップ４０にマイク５０が組み込まれるため、別の聴診器を用いる場合にも、イヤーチップ４０を交換すれば、使い回すことができる。更に、イヤーチップ４０にマイク５０が組み込まれているため、医師の耳元で聞こえる音を集音できるとともに、風切り音等の外部等からのノイズを抑制できる。

（２）本実施形態では、マイク５０が設けられている。このマイク５０により、音（20Hz～1000Hz）を集音する。心臓聴診におけるI音（僧帽弁が閉まる音）やII音（大動脈弁が閉まる音）、III音（心室充満音）及びIV音（心房音）、ギャロップリズム、僧帽弁狭窄、消化器官、駆出性雑音、大動脈及び僧帽弁逆流、呼吸器等による聴診音を集音することができる。

（３）本実施形態では、信号変換装置５１は、マイク５０でピックアップした聴診音を信号変換して、無線通信により分析装置６０に送信する。これにより、聴診音を妨げることなく、本来の診察の障害にならない。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、イヤーチップ４０の中空部４２の側面には、マイク５０が設けられている。外部等からのノイズを抑制でき、音響特性の影響を与えることがない音の導波路の側面であれば、イヤーチップ４０の中空部４２の側面に限定されるものではない。例えば、チェストピース１０、チューブ２０、耳管部３０の導波路の側面に、導波路の形状を変化させない位置にマイク５０を設けてもよい。チューブ２０又は耳管部３０にマイク５０を設ける場合には、チューブ２０、耳管部３０に固定する取付部と、この取付部により密着させるマイクとを設ける。
また、異なる位置に、複数のマイク５０を設けてもよい。例えば、両側のイヤーチップ４０にマイク５０を設けてもよい。また、イヤーチップ４０とチェストピース１０、チューブ２０、耳管部３０の何れかと組み合わせてマイク５０を設けてもよい。

・上記実施形態では、集音装置として、医師が用いる聴診器に適用した。本発明の適用対象は、集音する装置であれば、聴診器に限定されるものではない。

・上記実施形態では、信号変換装置５１は、無線通信により、分析装置６０に信号を送信する。信号の送信方法は無線に限定されるものではなく、有線でもよい。また、マイク５０と信号変換装置５１とを一体で構成してもよい。

ＳＴ１…聴診器、１０…チェストピース、２０…チューブ、３０…耳管部、４０…イヤーチップ、５０…マイク、５１…信号変換装置、６０…分析装置。

Claims

聴診器に取り付け可能な開口部と、前記開口部と連通する中空部とを備えたイヤーチップにより構成された集音装置であって、
前記中空部の側面に、聴診音に応じた周波数を集音可能なマイクと、
前記マイクでピックアップした聴診音を信号変換する信号変換部と、前記信号変換された聴診音を、無線通信により外部に送信する無線発信部とを含む信号変換装置と、を一体で備えることを特徴とする集音装置。