JPS587226A - 血圧計におけるコロトコフ音の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、血圧計における脈音を音響：Ｆｉ午的に除去
したコロトコフ音の検出装置に関する。

コロトコフ音を自動的に検出して血圧を測定する血圧計
において、コロトコフ音の検出器となるマイクロホンの
取付は構造は、第１図（ａ）及び同図Ｉ−Ｉ線で切断し
、それぞれ異なる態様を示す同図［Ｆ］）、０．■で示
す様に、阻血カフ１の長手方向に沿わせて設けた凹部２
を集音カフ３とし、（同図Ｃ）参照）または、前記凹部
２に薄膜４を貼付して集合カフ３とし、（同図（Ｂ）参
照）あるいは、阻血カフ１をその長手方向に沿わせた長
方形状に仕切５を入れ、これを集音カフ３とし１、（同
図（ｄ）参照）これらの集音カフ３に音響導管５を介し
て前記マイクロホン６が取付けられるものが知られてい
る。

ところで、上述した集音カフ３に伝播する音は、血液の
流動によって生ずるコロトコフ音と、心臓の拍動に伴っ
て生ずる脈音とが混在しており、従来、マイクロホンで
検出した電気信号をコロトコフ音信号と脈音信号とに電
気的に分離することも提案されているが、装置が高価に
なり、且つ十分な効果が得られなかった。特に検出器に
エレクトレットマイクロホンを用いる場合には該エレク
トレットマイクロホンの周波数特性が低域まで平坦であ
って且つ、比較的周波数が低い脈音がコロトコフ音より
も出力振幅が大きい為に、コロトコフ音が脈音に埋もれ
てしまいコロトコフ音の分離が困難であった。

コロトコフ音と脈音とを音響工学的に分離するものとし
ては、第２図に示す様な阻血カフ１に内蔵された集音カ
フ３とマイクロホン６を連結する音響導管５に、注射針
等の細管（７）を差し込み、または、第３図の様に集音
カフ３が独立したものでは該集音カフ３に前記細管７を
差し込み、あるいは、第４図に示す様に、集音カフ３を
形成する仕切の一部に切除部３ａを設け、これらの細管
７あるいは切除部３ａから低周波成分の脈音を外部へ逃
がし、コロトコフ音のみを分離して検出しようとするも
のも提案されている。しかし、上記分離効果が十分とは
いえず、また、上記細管７から逆に他の音源によって発
生した低周波成分の雑音が□混入する恐れがあり、ある
いは、外気からゴミ。

ホコリが侵入して細管７が詰った場合には前記分離が不
能となり、さらに、集音カフ内の空気が阻血カフの圧力
によって押出され、該集音カフが潰されて人体との密着
性が損われ、またコロトコフ音が伝播する通路が遮断さ
れてしまうという欠点があった。

本発明は、上述の欠点に鑑み、→イクロホンの振動板前
面にはコロトコフ音と脈音が伝播する空間と、前記振動
板背面にはハイカット音響フィルタを介して低周波成分
のみの脈音が伝播される空間を設け、これらの脈音を互
いに相殺させることによって高周波成分を持つコロトコ
フ音のみを分離して検出させるもので、コロトコフ音と
脈音の分離効果の優れたコロトコフ音の検出装置を提供
せんとするものである。

以下、本発明を用いたいくつかの実施例について第５図
〜第１７図を参照して詳細に説明する。

先ず、本発明の原理について説明する。第５図において
、マイクロホンの振動膜１１は前面の音圧Ｂと背面の音
圧几との音圧差Ａ　Ｐ’　＝　Ｂ−Ｒに比例して変位す
る。そこで、迂回路１２を設けると振動膜１１の前面か
ら背面へ迂回して伝播する音波の波長に比べて前記迂回
路１２の長さが極く短かい場合には、前記振動板１１の
前面と背面に伝播する音波の位相差が極くわずかである
ので前記振動板はほとんど振動することがない。よって
、前記迂回路１２に高周波音波を除去して低周波のみを
伝播するノ・イカット音響フィルタを挿入すると、低周
波音波のみが振動板１１の背面へ伝播し、このとき、音
圧Ｒ５１１１は時間的遅れＡｔ＝、２ＪＬ／ｃｏ（ｃｏ
は空気中の音速）を持つが、本発明における検出装置が
極めて小形であり、且つ脈音の主な周波数帯域であると
ころのＩＫＨｚ以下の音波に関しては、その廟期に比べ
て時間的遅れは極めて少しで位相差は無視することがで
きるから、前記低周波音波に対しては前記音圧差乙？は
非常に小さく、振動板１１はほとんど振動しない。

上述の原理に基づいた血圧計におけるコロトコフ音の検
出装置の構成は第６図に示すとおりで、１１はマイクロ
ホン１３の振動板、１４はマイクロホン１３算を収納す
るマイクケース、１５は前記マイクケース１４を仕切る
隔壁、１２は前記隔壁に設けられた貫通孔で、ハイカッ
ト音響フィルタを形成している。前記隔壁】５で仕切ら
れた前記振動板１１の前面の空間と、前述した従来例の
集音カフ３とが音響導管で連結され、これらの空間を含
めて第１の空間を形成し、前記振動板１１と隔壁１５及
びマイクケース１４によって第２の空間を形成している
。前記第１の空間から伝播されるコロトコフ音と脈音を
含む音波は、振動板１１１に伝播すると共に、低周波帯
域の脈音は貫通孔１２からなるハイカット音響フィルタ
を通り、そのため前述した様に脈音に対しては振動膜は
変位せず、高周波成分を持つコロトコフ音のみによって
振動膜が変位して出力を得ることができる。

次に、本発明を用いた具体的な実施例について説明する
。第７図は基本的な実施例を示すもので、集音カフに連
結される音響導管１６を固着したマイクケース１７の内
部に、ハイカット音響フィルタを構成する貫通孔１８を
有する隔壁１９を設け、該隔壁にエレクトレットマイク
ロホン２０を固着したもので、骸エレクトレットマイク
四ホンは、振動電極２０ａ、固定電極２０ｂ、インピー
ダンス変換器２０ｃ、及び通気孔２０ｄとから構成され
ている。

第８図〜第１７図は本発明を用いた種々の実施態様を示
すもので、第８図は隔壁を防振材料２１で形成し、また
、ハイカット音響フィルタを金属製の細管２２によって
構成したもので、前記防振材料２１によりマイクケース
１７から伝わる外部の振動を吸収させるものである。ま
た金属製の細管２２を用いることによって音波の検波特
性を左右する貫通孔の径及び長さを任意ＶＣ１つ正確に
設定することができる様にしたもので、これは音響フィ
ルタに貫通孔を用いる他の実施例にも適用１−得るもの
である。

人 第９図は、隔壁゛２３を合成樹脂会は金属の発泡体で形
成したもので、該発泡体の連続した泡によって連通した
通路をハイカット音響フィルタとして利用するもので、
構造を極めて単純にすることができる。

第１０図は、マイクロホン２０の振動電極２０ａの前面
に形成する第１の空間と前記振動電極２０ａの背面に形
成された第２の空間を連結する為の独立した音響導管２
４を設け％該音響導管２４の中間に発泡体２５からなる
ハイカット音響フィルタを配置したもので、外観形状を
小形化することができる。

第１１図は、マイクケースの外側を遮音材２６で被い、
内側に吸音材２７を１置したもので、外部から伝わる雑
音を効率よく防ごうとするものである。

第１２図は、マイクロホン２０の背部のマイクケース１
７の形状を円錐形にし、さらに反射材２８を配置して脈
音の反射波を利用しようとするものである。

第１３図は、明血カフに内蔵された集音カフ、又は独立
した集音カフの一部を重接使用するもので、集音カフ２
９の一部にハイカット音響フィルタを構成する貫通孔３
０ａを形成した隔壁３０を設け、該隔壁３０にマイクロ
ホン２０を取付けたもので、前記ハイカット音響フィル
タとしては前述した実施例の様な金属製の細管２２又は
発泡体２３を適用することも出来、外部から伝播する雑
音の影響が少なくなり、且つ小形にまとめることができ
る。

第１４図〜第１７図は、本発明を用いた検出装置の配置
に関する他の実施態様で、第１４図は集音カフ３１の外
側に取付けた検出装置３２を、これらを全体として阻血
カフ３３に内蔵させたもの、第１５図は阻血カフ３３の
加圧用空気導管３４に沿わせて集音カフ３５の音響導管
３６を導出し、同図（至）の■−■線で切断して示す同
図［Ｆ］）の如く、マイクケース３７を前記加圧用空気
導管３４と一体的に形成し、該マイクケース３７の内部
に隔壁３８、貫通孔３８ａ、及びマイクロホン２０を配
置したものである。第１６図は阻血カフ３９に内蔵した
集音カフ４０から■４字形音響導管４１を用いて前記阻
血カフ３９の長手方向と平行にマイクケース４２を配置
し、さらに、これらをカッ布４３に取付けたもの、第１
７図は阻血カフ４４及び集音カフ４５からそれぞれ加圧
用空気導管４６と音響導管４７を導出し、マイクロホン
を内蔵したコロトコフ音の検出装置４Ｂを、阻血カフ４
４の加圧装置、測定回路、及び表示装置等を収納した血
圧計本体４９に取付けたもので、これらは血圧計全体を
小形化し且つ取扱いを容易にすることができる。

本発明の検出装置は、従来から用いられていた第２図〜
第４図に示す様な開放構造の集音カフの検出装置として
使用するときには前記開放ｌｌｌ造の集音カフの脈音除
去効果と相撲って、より効果的にコロトコフ音を検出す
ることができる。また、本発明の検出装置はそれ自体で
脈音とコロトコフ音を分離して該コロトコフ音のみを検
出する機能を有するものであるから、前記検出装置に連
結される集音部に密閉構造の集音カフを用いることが出
来、この場合には、外部からの低周波雑音の混入がなく
、塵埃が侵入して脈音とコロトコフ音の分離が不能にな
ることもなくなり、さらに、集音カフが適度に脹らんだ
状態を維持しているので人体との密着性が優れている。

以上述べた如く、本発明は、マイクロホンの振動板前面
の空間から伝播される脈音とコツト１フ音を含む音波を
、前記振動板の背面空間ヘハイカット音響フィルタを通
して低周波成分を持つ脈音のみを伝播させ、前記振動板
の前面と背面に伝播する音波を互いに相殺させるように
したもので、脈音とコロトコフ音を含む音波から低周波
成分を除去したコロトコフ音のみを効果的に検出するこ
とができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本発明に関連する従来例を示す断面
図である。第５図〜第６図は本発明の原理説明図、第７
図〜第１５図は本発明を用いた具体的な実施例をそれぞ
れ貫なる実施態様で示した断面図、第１６図、第１７図
は本発明を用いた実施例のさらに他の実施態様を示す構
成説明図である。 １１・・・振動板、１２・・・貫通孔、１３・・・マイ
クロホン、１４・・・マイクケース、１５・・・隔壁、
１６・・・音響導管、１７・・・マイクケース、１８．
−３０ａ、３８ａ・・・貫通孔、１９，３０．３８・Ｃ
・隔壁、２０・・・エレクトレットマイクロホン、２０
ａ・・・振動電極、２１・・・防振材料、２２・・・細
管、２３．２５・・・発泡体、２４・・・音響導管、２
６・・・遮音材、２７・・・吸音材、２９，３１．３５
・・・集音カフ、３２．３７・・・検出装置、３３・・
・阻血カフ、３４・・・加圧用空気導管、３６・・・音
響導−管 特許出願人 株式会社コバルタケダエンジニアリング第９図 第ｉｆ図 Ｉδ 第１２図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　コロトコフ音の集音部に連らなって！イクロ
   ホンの振動板前面に形成する第１の空間と、前記振動板
   の背面に形成する第２の空間とを隔壁を以って仕切り、
   該隔壁に前記マイ４クロホンを取付けると共に、前記第
   １の空間と第２の空間をノーイカット音響フィルタを介
   して音響的に連結したことを特徴とする血圧計における
   コロトコフ音の検出装置。
2. （２）　　前記コロトコフ音の集音部として集音カフを
   音響導管で連結し、前記第１の空間を形成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の血圧計におけるコ
   ロトコフ音の検出装置。
3. （３）　　前記集音部として集音カフの一部を隔壁で仕
   切ることによって、前記第１の空間と、第２の空間を形
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の血
   圧計におけるコロトコフ音の検出装置。
4. （４）、前記第１の空間と第２の空間を連通する音響導
   管を設け、該音響導管の中間に前記ハイカット音響フィ
   ルターを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の血圧計におけるコロトコフ音の検出装置。
5. （５）、前記ハイカット音響フィルターが、前記隔壁に
   設けた貫通孔からなることを特徴とする特許請求の範囲
   第（２）項、又は第（３）項記載の血圧計におけるコロ
   トコフ音の検出装置。
6. （６）、前記集音部を含む第１の空間と第２の空間が外
   気に関して密封されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項又は第５項記載の血圧計におけるコロトコフ
   音の検出装置。
7. （７）、前記隔壁を防振材料で形成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項又は第５項記載の血圧計におけ
   るコロトコフ音の検出装置。
8. （８）、前記貫通孔が金属製細管で構成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載の血圧計に
   おケルコロトコフ音の検出装置。
9. （９）、前記隔壁をバーｆカット音響特性を有する発泡
   体で形成したことを特徴とする特許請求の範囲第（２）
   項又は第（３）項記載の血圧計におけるコロトコフ音の
   検出装置。 ψ、前記ハイカット音響フィルタとして発泡体を用いた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の血圧
   計におけるコロトコフ音の検出装置。 ｑυ、集音カフから音響導管を阻血カフの加圧用空気導
   管に沿わせて導出し、該加圧用空気導管にマイクロホン
   を収納するマイクケースを一体的に固着したことを特徴
   とする特許請求の範囲第（６）項記載の血圧計における
   コロトコフ音の検出装置。 υ、マイクロホンを収納するマイクケースの外側を遮音
   材で、且つ内側を吸音材で被ったことを特徴とする特許
   請求の範囲第（６）項記載の血圧計におけるコロトコフ
   音の検出装置。