JPS5899947A - 咳の発生回数計数装置 - 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、発声中に生じた咳を検出しつつ咳の発生回数
を計数する装置に関する。

例えば喘息の患者に投薬された薬品の有効性を調べるた
めに投薬がなされた前後において喘息の患者が所定の音
声を発したときに発生した咳の回数を計数することがあ
る。かかる場合に人間が喘息の患者の音声を聞き取りな
がら音声に伴って生じた咳を判別しつつ咳の発生回数を
計数すると調査対象患者の数が多いときにはこの咳の発
生回数の計数作業は極めて煩雑な作業となる。

そこで、本発明の目的は音声に伴って生じた咳の発生回
数を自動的に計数する咳の発生回数計数装置を提供する
ことである。

本発明による咳の発生回数計数装置は、咳を伴う音声に
応じた入力信号の咳に応じた変化を検出したときに前記
入力信号のエンベロープ波形における比較的小さい変化
のみを平滑して得た波形におけるピークの数を計数して
計数値を咳の発生回数値として出力する構成となってい
る。

以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図において、咳を伴った音声に応じた入力信号がエ
ンベロープ検出器１及び核検出器２に供給されている。

エンベロープ検出器１は例えばＷ検波回路からなってお
り入力信号のエンベロープ波形とほぼ同一の波形を有す
る信号を出力する。

このエンベロープ検出器ｌの出力は平滑手段としての積
分器３に供給される。積分器３における積分定数はエン
ベロープ検出器ｌの出力の波形における比較的小さい変
化部分のみが平滑されるように設定されている。積分器
３の出力はバッファメモリ４に供給される。このバッフ
ァメモリ４は、積分器３の出力を所定標本化周波数をも
って標本化して得た標本値を符号化し標本値に応じた符
号を入力信号の継続長分記憶する構成となっている。

一方、核検出器２において入力信号はＩ（Ｉは２以上の
自然数）チャンネルの周波数分析回路５に供給される。

この周波数分析回路５は、音声帯域内に属する通過帯域
をそれぞれ有しかつそれら通過帯域が互いに重なり合う
ことがないようにされた１個の帯域フィルタＦ！と、こ
れら１個の帯域フィルタＦ１の各出力のエンベロープを
検出してそのエンベロープ波形とほぼ同一の波形を有す
る信号をそれぞれ出力する１個のエンベロープ検出回路
ＥＩと、これら１個のエンベロープ検出回路Ｅ　Ｉの各
出力をそれぞれＡ／ｌ）（アナログ・ディジタル）変換
する１個のヤΦ変換回路Ｃ１と、この１個のＡ／Ｄ変換
変換回路Ｃ者出力に含まれるディジタル情報を入力信号
の継続長分それぞれ記憶する１個のバッファメモリＭｌ
とで構成されている。そして、フィルタＦ夏によって互
いに分離形成された各周波数成分群の波形に応じたディ
ジタル信号がバックアメモリＭ１より１チヤンネルの周
波数分析回路５の各チャンネル出力として出力される。

この各チャンネル出力は類似度演算回路６に供給されて
各チャンネル出力間の類似度に応じた数値が計算される
。この類似度に応じた数値として例えば各チャンネル出
力間の相違を表わす数値である各チャンネル出力間の距
離の和Ｓｄ及び各チャンネル出力間の相関を表わす数値
である相関係数Ｃが次式の如き計算式によって得られる
。

ただし、ｉ＞ｊとする。

ここに、戸はｉチャンネルのｎ番目のデータ、外 ｚＪはｊチャンネルのｎ番目のデータ、Ｎは入力データ
長、■はチャンネル数である。

類似度演算回路６は以上の如き演算をなして周波数分析
回路５の各チャンネル出力間の類似度に応じた信号を判
別回路７に供給する。判別回路７は、例えばディジタル
・コンパレータ回路がらなっており各チャンネル出力間
の類似度が所定値以上になったとき核検出器２の出力と
しての咳検出信号を出力する。この咳検出信号はピーク
数計数回路８に供給される。ピーク数計数回路８は、咳
検出信号が供給されたときバックアメモリ４に記憶され
ている符号によってその符号が表わす積分器３の出力の
波形におけるピークを検出しつつこのピークの数を計数
し計数値に応じた信号を累積回路９に供給する。累積回
路９において計数回路８より供給された計数値が累積さ
れたのち咳の発生回数値として出力される。

以上の構成において、入力信号が音声に応じた信号であ
った場合はフォルマントによって入力信号の周波数スベ
クートルにおける偏りが多くなるため周波数分析回路５
の各チャンネル出力間の類似度が低くなる。そうすると
、距離の和Ｓｄが大きくなると共に相関係数Ｃが小さく
なる。次に、入力信号が咳に応じた信号であった場合は
入力信号の周波数スペクトルにおける偏りが少くなるた
め周波数分析回路５の各チャンネル出力間の類似度が高
くなる。そうすると、距離の和Ｓｄが小さくなると共に
相関係数Ｃが大きくなる。従って、判別回路７において
距離の和Ｓｄ及び相関係数Ｃに応じたデータをそれぞれ
適当に設定された基準データと比較することによって咳
と音声との判別をなすことができることとなる。そして
、この判別結果によって発生した核検出信号に応じてピ
ーク数計数回路８においてバッファメモリ４に起憶され
た積分器３の出力波形におけるピークの数すなわち咳に
よって入力信号の振幅が大きくなった回数の計数動作が
開始され、発声−中に生じた咳の発生回数の計数がなさ
れることとなる。壕だ、バッファメモリ４に積分器３の
出力波形を表わす符号が入力信号の継続長分記憶される
ので一回毎の咳の始端及び終端が明確でない連続した咳
が発生した場合にも誤りなく咳の発生回数を計数するこ
とができることとなる。

以上詳述した如く本発明による咳の発生回数計数装置は
、咳を伴った音声に応じた入力信号の咳に応じた変化を
検出したときに前記人力信号のエンベロープ波形におけ
る比較的小さい変化のみを平滑して得た波形におけるピ
ークの数を計数して計数値を咳の発生回数値として出力
するので、発声中に生じた咳の発生回数を自動的に計数
することができて喘息患者に投薬された薬品の有効性の
調査等を容易になすことができることとなる。

尚、上記実施例において咳と音声との判別が距離の和Ｓ
ｄ及び相関係数Ｃの双方によらてなされるとしたが、咳
と音声との判別はこれら距離の和Ｓｄ及び相関係数Ｃの
うちのいずれか一方のみによってなされるとしても良い
のは明らかである。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。 主要部分の符号の説明 ｌ・・・エンペローフ検出器 ２・・咳検出器　　　　３・・・積分器４・・・バッフ
ァメモリ　　８・・・ピーク数計数回路９・・・累積回
路 出願人　パイオニア株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）咳を伴った音声に応じた入力信号のエンベロープ
   を検出して前記入力信号のエンベロープ波形とほぼ同一
   の波形を有する信号を発生するエンベロープ検出手段と
   、前記エンベロープ検出手段の出力における比較的小さ
   い変化のみを平滑する平滑手段と、前記平滑手段の出力
   波形に応じた情報を記憶する記憶手段と、前記入力信号
   の前記咳に応じた変化を検出して咳検出信号を発生する
   咳、検出手段と、前記咳検出信号が発生したとき前記記
   憶手段に記憶された情報によって前記平滑手段の出力波
   形におけるピークを検出して前記ピークの数を計数し計
   数値を前記咳の発生回数値として、出力する計数手段と
   からなることを特徴とする咳の発生回数計数装置。
2. （２）前記核検出手段は、前記入力信号に含まれる周波
   数成分間の相関を表わす数値及び相違を表わす数値のう
   ちのいずれか一方若しくは双方を類似度に応じた数値と
   して計算して求めて前記類似度に応じた信号を出力する
   類似度演算手段と、前記類似度に応じた信号によって前
   記類似度が所定値以上になったことを判別して前記咳検
   出信号を発生する判別手段とを−含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の咳の発生回数計数装置。