KR100672000B1 - 전자 청진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 청진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자 청진기를 이용하여 청진시 입력되는 청진음의 크기를 검출하여 기 설정된 일정 레벨 이상의 청진음이 검출되면, 모든 청진음의 크기를 기 설정된 소정의 기준 레벨로 감쇄시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기에 관한 것이다.

본 발명의 특징적인 양상을 구체적인 구성으로 설명하면, 전자 청진기가 외부로부터 입력되는 음원을 전기적인 음원 신호로 변환하는 집음부와; 상기 음원 신호를 증폭 또는 감쇄시키는 적어도 하나 이상의 증폭기를 포함하는 증폭부와; 상기 음원 신호를 필터링하는 적어도 하나 이상의 필터를 포함하는 필터부와; 상기 증폭부의 일단에 연결되어 상기 음원 신호의 레벨을 검출하는 검출부와; 상기 검출부의 출력에 따라 상기 음원 신호를 감쇄시키는 제어 신호를 생성하여 출력하는 제어 신호 생성부와; 상기 필터부의 일단에 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 음원 신호를 감쇄시키는 구동부;를 포함하여, 청진과 상관없는 소음 또는 손잡음 등의 유입을 완전하게 차단할 수 있는 효과가 있다.

전자 청진기, 감쇄, 레벨 검출, 음원 신호, 소음, 손잡음

Description

전자 청진기{Electronic stethoscope}

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 청진기의 개략적인 블럭도.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 청진기의 개략적인 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 집음부 20 : 증폭부

30 : 필터부 40 : 검출부

50 : 제어 신호 생성부 60 : 구동부

70 : 출력부

본 발명은 전자 청진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자 청진기를 이용하여 청진시 입력되는 청진음의 크기를 검출하여 기 설정된 일정 레벨 이상의 청진음이 검출되면, 모든 청진음의 크기를 기 설정된 소정의 기준 레벨로 감쇄시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 전자 청진기의 구조는 청진음을 집음하여 집음된 청진음을 증폭회로를 통해 증폭하고, 증폭된 청진음을 기 설정된 주파수의 범위내로 필 터링하여 불필요한 음을 제거한 후 출력하도록 구성되는 것이 일반적이다.

이러한 종래 전자 청진기의 구성은 주지, 공용된 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

전자 청진기의 집음부, 다시 말해, 청진음을 집음하는 수단은 신체의 피부에 접촉하여 진동을 검출하기 위해 박막판을 이용해 진동을 검출하고 이를 컨덴서 마이크까지 증폭하여 전달하는 호퍼 모양의 밀봉구조를 사용하는 구성과, 신체의 피부로부터 발생하는 진동음을 미세한 전류 신호로 변환하는 피에조 트랜듀서를 사용하는 구성이 일반적이다.

전자 청진기를 이용하는 사용자는 청진을 하는 과정 중에 청진과 관련이 없는 소음, 예를 들면, 신체의 피부 또는 피복을 스치면서 발생하는 소음이나 청진기를 사용할 때 청진기를 잡음으로서 발생하는 손잡음을 항상 듣게 되며, 공기 중으로 전파되는 일반적인 소리 역시 집음부를 통해 증폭되어 사용자가 듣게 되므로, 청진기를 사용하는 사용자의 입장에서는 피로감을 쉽게 느끼며 그로 인해 정확한 청진이 어렵게 되는 단점이 있었다.

일반 청진기에 비해 전자 청진기는 그 증폭도가 높기 때문에 전술한 소음이나 손잡음 등이 더욱더 크게 증폭되므로 청진기를 오래동안 사용하는 사용자의 입장에서는 일반 청진기를 사용할 때보다 더 많은 피로도를 느끼게 되며, 그로 인해 청진에 어려움을 겪게 되고 심할 경우 청력에 문제가 생길 수도 있는 문제점이 있었다.

전술한 바와 같은, 전자 청진기의 단점을 보완하기 위해서는 물리적인 변경 을 통해 신체의 피부나 피복과 접촉하는 부분만을 집음하는 구성을 갖도록 하고, 사용자의 손이 닿는 부분에서 발생하는 손잡음을 줄이기 위해 소음이 발생하지 않는 소재 등을 사용하는 방법 등이 있다.

그러나, 이러한 물리적인 구성의 변경으로는 집음부를 통해 입력되는 외부 소음은 차단할 수 없을 뿐만 아니라, 부피 또한 커지므로 사용에 불편한 단점이 존재하였다.

전술한 전자 청진기의 단점을 보완하기 위한 기술로 리미터 방식이 제안되었다. 리미터 방식이란, 입력되는 음원의 진폭을 제한하는 것으로 일정 크기 이상의 진폭을 갖는 음원에 대해 기 설정된 진폭을 초과하는 부분을 제거하여 소음을 줄이는 방식을 말한다.

그러나, 종래 리미터 방식 또한 큰 진폭을 갖는 소음만은 제거시키는 것에 한정되어 일정한 범위 내의 소음 또는 손잡음은 청진과 상관없이 항상 사용자가 듣게 되므로, 전자 청진기를 장시간 사용하는 사용자의 불편함을 완전히 해소시키지 못하였다.

따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 청진과 상관없는 소음 또는 손잡음 등의 유입을 완전하게 차단하여, 전자 청진기를 사용하는 사용자로 하여금 피로도와 불쾌감을 최소화할 수 있으며 그에 따라 정확한 청진을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

나아가, 본 발명은 청진과 상관없는 소음 내지 손잡음만을 차단하고 청진이 시작되면 전자 청진기 고유의 기능을 수행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 양상에 따르면, 본 발명은 전자 청진기에 있어서 입력되는 음원 신호의 레벨을 검출하여 일정 레벨 이상이 검출되면 입력되는 모든 음원 신호를 기 설정된 기준 레벨로 감쇄시켜 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징적인 양상을 구체적인 구성으로 설명하면, 전자 청진기가 외부로부터 입력되는 음원을 전기적인 음원 신호로 변환하는 집음부(10)와; 상기 음원 신호를 증폭 또는 감쇄시키는 적어도 하나 이상의 증폭기를 포함하는 증폭부(20)와; 상기 음원 신호를 필터링하는 적어도 하나 이상의 필터를 포함하는 필터부(30)와; 상기 증폭부(20)의 일단에 연결되어 상기 음원 신호의 레벨을 검출하는 검출부(40)와; 상기 검출부(40)의 출력에 따라 상기 음원 신호를 감쇄시키는 제어 신호를 생성하여 출력하는 제어 신호 생성부(50)와; 상기 필터부(30)의 일단에 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 음원 신호를 감쇄시키는 구동부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 본 발명의 추가적인 양상에 따르면 본 발명은 전술한 제어 신호 생성부(50)가 상기 검출부(40)에서 검출된 음원 신호의 레벨이 기 설정된 일정 레벨 이상인 경우, 상기 음원 신호를 감쇄시키는 제어 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 추가적인 양상에 따르면 본 발명은 전술한 구동부(60)가 컬렉터단 이 상기 필터부(30)의 일단에 연결되고 에미터단이 접지되어 상기 제어 신호 생성부(50)로부터 베이스단으로 입력되는 제어 신호에 따라 온/오프 구동되는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명을 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 청진기의 개략적인 블럭도를 도시한 것이다. 도 1 을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 청진기는 집음부(10), 증폭부(20), 필터부(30), 검출부(40), 제어 신호 생성부(50), 구동부(60) 및 출력부(70)를 포함한다.

집음부(10)는 외부로부터 입력되는 음원을 전기적인 음원 신호로 변환하는 수단으로, 청진 시에 검진자의 피부를 통해 전달되는 진동이나 소리를 전기적인 음원 신호로 변환한다. 집음부(10)를 구성하는 마이크로폰은 다이나믹 마이크로폰, 콘덴서 마이크로폰, 피에조 필름을 이용한 접촉형 마이크로폰 등 다양한 기술이 적용될 수 있으며, 이러한 집음부(10)의 기술은 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

증폭부(20)는 상기 집음부(10)로부터 전달되는 상기 음원 신호를 증폭 또는 감쇄시키는 수단이다. 증폭부(20)는 적어도 하나 이상의 증폭기를 포함하여 구성되며, 서로 다른 게인값을 가지는 다수의 증폭기가 연결될 수 있다. 집음부(10)에서 변환된 전기적인 음원 신호는 증폭부(20)에서 적절하게 증폭되어 사용자가 청진에 적합하도록 설정된다. 증폭부(20)에서는 음원 신호의 증폭뿐만 아니라 전력의 증폭도 이루어지도록 구성하는 것이 바람직하다. 증폭부(20)에서 증폭의 고유한 기능과 아울러 전원 잡음 등의 제거와 같은 필터링이 수반되는 것도 물론 가능하다.

필터부(30)는 상기 증폭부(20)에서 증폭된 상기 음원 신호에 포함된 잡음을 제거하는 수단이다. 여기에서 잡음이라고 하는 것은 사용자가 원하는 음원을 제외한 것을 말하는 것으로, 필터부(30)에서는 청진에 필요한 음원만을 필터링하여 사용자가 정확한 청진을 가능하도록 한다. 필터부(30)는 적어도 하나 이상의 저역통과필터 또는 고역통과필터를 포함하여, 청진과 관련이 없는 음원을 제거하는 것이 바람직하다.

전술한 증폭부(20) 및 필터부(30)의 구성은 회로를 구성하는 설계자의 편의에 따라 순서가 바뀌는 것도 가능하며 서로 혼합되어 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 이해를 돕기 위해 블럭도를 통해 증폭부(20)와 필터부(30)의 순으로 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

검출부(40)는 상기 증폭부(20)의 일단에 연결되어 상기 음원 신호의 레벨을 검출하는 수단이다. 검출부(40)는 전압 성분을 검출하는 것이 일반적이지만, 상기 음원 신호의 전류 성분이나 주파수를 검출하여 본 실시예에 적용하는 것도 가능하다. 본 실시예에서는 상기 음원 신호의 전압 성분을 검출하며, 공지된 다양한 전압 검출기가 사용될 수 있다.

제어 신호 생성부(50)는 상기 검출부(40)의 출력에 따라 상기 음원 신호를 감쇄시키도록 하는 제어 신호를 생성하여 출력하는 수단이다. 본 발명의 바람직한 양상에 따르면, 제어 신호 생성부(50)는 상기 검출부(40)에서 검출된 음원 신호의 레벨이 기 설정된 일정 레벨 이상으로 검출되는 경우에 상기 음원 신호를 감쇄시키는 제어 신호를 생성하고, 음원 신호의 레벨이 일정 레벨 이하인 경우에는 제어 신호를 발생시키지 않는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 제어 신호 생성부(50)는 상기 검출부(40)에서 음원 신호의 레벨이 일정 레벨 이상으로 입력되어 제어 신호를 생성한 경우, 해당 제어 신호의 생성을 유지하다가 음원 신호의 레벨이 일정 레벨 이하로 입력되면 상기 제어 신호를 생성하지 않는 것이 바람직하다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

구동부(60)는 상기 필터부(30)의 일단에 연결되어 전술한 제어 신호 생성부(50)로부터 입력되는 제어 신호에 따라 상기 음원 신호를 감쇄시키는 수단이다. 본 발명의 바람직한 양상에 따르면, 상기 구동부(60)는 컬렉터단이 상기 필터부(30)의 일단에 연결되고 에미터단이 접지되어 베이스단으로 입력되는 상기 제어 신호에 따라 온/오프 구동되는 트랜지스터로 구성될 수 있다.

출력부(70)는 전술한 증폭부(20) 및 필터부(30)를 통해 증폭 및 필터링된 음원 신호를 사람이 들을 수 있는 가청 음원으로 변환하여 출력하는 수단이다. 출력부(70)는 상기 구동부(60)의 구동 여부에 따라 상기 음원 신호를 감쇄시켜 출력하거나 또는 감쇄없이 필터링된 음원 신호를 출력하는 것이다. 출력부(70)의 구성은 다양한 기술이 공지되어 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1 을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 청진기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 전자 청진기를 이용하여 청진을 시작하면 집음부(10)는 검진자의 피부나 피복을 통해 입력되는 음원을 전기적인 음원 신호로 변환하여 증폭부(20)로 전달한다. 증폭부(20)의 일단에 연결된 검출부(40)는 증폭부(20)에서 소정의 증폭과정을 거친 음원 신호의 레벨을 검출한다.

증폭부(20)에서 검출된 음원 신호의 레벨이 기 설정된 일정 레벨 이상인 경우, 제어 신호 생성부(50)에서는 상기 음원 신호를 감쇄시키는 제어 신호를 생성하여 출력한다. 제어 신호 생성부(50)는 상기 검출부(40)로부터 일정 레벨 이하의 음원 레벨이 검출되기 전까지 상기 제어 신호의 생성을 유지한다. 제어 신호 생성부(50)가 상기 제어 신호를 생성하여 유지하고 있는 도중에 상기 음원 신호의 레벨이 일정 레벨 이하로 검출되는 경우에는 제어 신호의 생성 및 유지를 중단한다.

그리고, 상기 검출부(40)에서 검출된 음원 신호의 레벨이 일정 레벨 이하인 경우에는 제어 신호 생성부(50)에서는 제어 신호를 생성하지 않게 되며, 이러한 경우에는 집음부(10)에서 전기적으로 변환된 음원 신호는 증폭부(20)와 필터부(30)를 통해 증폭과 필터링을 거쳐 출력부(70)로 출력된다. 다시 말해, 일반적인 청진과정이 수행된다.

상기 제어 신호 생성부(50)에서 제어 신호가 생성되면 구동부(60)는 이에 따라 상기 음원 신호를 기 설정된 기준 레벨로 감쇄시키도록 구동한다. 구동부(60)는 필터부(30)의 일단에 연결되어 필터부(30)에서 출력부(70)로 전달되는 전압을 감압시켜 출력을 감쇄시킬 수 있다. 본 발명의 추가적인 양상에 따르면, 출력부(70)로 전달되는 전압을 완전히 차단시키는 것도 가능하다.

따라서, 전술한 프로세스를 통해 청진 과정에서 청진과 관련이 없는 소음이나 손잡음 등이 검출되면, 음원의 출력을 감소시켜 사용자가 소음으로 인해 불편을 겪는 것을 방지할 수 있다.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 청진기의 개략적인 회로도를 도시한 것이다. 도 2 에서는 본 발명의 중요 구성 부분인 검출부(40), 제어 신호 생성부(50) 및 구동부(60)에 대한 구성을 도시하여 설명하고, 일반적인 공지 기술인 증폭부(20)와 필터부(30)는 생략하였다.

도 2 를 참조하면, 검출부(40)는 상기 증폭부(20)의 일단에 연결되어 음원 신호를 입력받는다. 도시된 바와 같이 본 실시예에 따르면, 검출부(40)는 증폭기, 검출기, 트랜지스터, 슈미트 회로 및 다수의 저항과 컨덴서로 구현하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며 전압을 검출하는 다양한 기술이 적용될 수 있다.

검출부(40)에서 음원 신호의 레벨을 검출하여 해당 음원 신호의 레벨이 기 설정된 일정 레벨 이상일 경우에는 제어 신호 생성부(50)에서는 상기 음원 신호를 감쇄시키는 제어 신호를 생성하여 유지한다.

본 실시예에서는 전술한 바와 같이 음원 신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우에 제어 신호 생성부(50)의 출력단에서는 하이 레벨을 출력하고 이를 유지한다. 반대의 경우, 다시 말해 상기 음원 신호의 레벨이 일정 레벨 이하인 경우에는 제어 신호 생성부(50)의 출력단에서는 로우 레벨을 출력하고 이를 유지한다.

구동부(60)에서는 상기 제어 신호 생성부(50)로부터 입력되는 제어 신호에 따라 상기 음원 신호를 감쇄시키거나 또는 감쇄없이 패스시킨다. 본 실시예에서 구동부(60)를 NPN 트랜지스터를 이용하여 구현하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 필터부(30)의 출력단으로부터 출력부(70)로 전달되는 전압을 감압시키는 공지의 다양한 기술이 적용될 수 있다.

본 실시예에서 상기 제어 신호가 하이 레벨인 경우에는 트랜지스터의 베이스단에 하이 레벨이 입력되어 트랜지스터를 온으로 구동시키므로, 필터부(30)의 출력단에 흐르는 전류가 트랜지스터를 통하여 접지단으로 도통된다. 따라서, 출력부(70)로 전달되는 전압값은 트랜지스터의 게인값에 따라 감압되어 전달되므로, 결과적으로 출력부(70)를 통해 출력되는 음원은 그만큼 감쇄되어 출력된다.

반대의 경우, 다시 말해 상기 제어 신호가 로우 레벨인 경우에는 트랜지스터의 베이스단에 로우 레벨이 입력되어 트랜지스터가 오프되므로, 필터부(30)의 출력단에서 출력부(70)로 전달되는 전압값은 감쇄없이 모두 전달되어, 결과적으로 모든 음원 신호가 출력부(70)로 전달된다.

전술한 설명을 사용자의 입장에서 요약하면, 사용자가 청진 중에는 검진자의 심장음이나 폐음 등 청진에 필요한 음원만이 집음부(10)를 통해 입력되므로, 별도의 음원 감쇄없이 모든 음원을 정확하게 들을 수 있게 된다. 사용자가 청진 도중 검진자의 피부 또는 피복을 스치거나 손잡음에 의해 일정한 레벨 이상의 음원이 검출되면, 전자 청진기의 출력을 대부분 감쇄시켜 사용자가 이러한 소음을 듣지 않도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 설명한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 전술한 구성을 통하여 청진과 상관없는 소음 또는 손잡음 등의 유입을 완전하게 차단하여, 전자 청진기를 사용하는 사용자로 하여금 피로도와 불쾌감을 최소화할 수 있으며 그에 따라 정확한 청진을 가능하게 하는 장점이 있다.

아울러, 본 발명은 청진과 상관없는 소음 내지 손잡음만을 차단하고 이러한 소음이나 손잡음 등이 제거되는 즉시 전자 청진기 고유의 기능을 수행하도록 할 수 있으므로, 사용자가 소음 감쇄의 작동을 인지하지 못할 정도로 부드럽게 감쇄를 수행할 수 있는 장점이 있다.

뿐만 아니라, 전기적인 회로의 구성을 부가함으로써 본 발명을 구현할 수 있으므로 기존 대부분의 전자 청진기 기술에 본 발명의 기술 내용을 적용 가능한 장점이 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 외부로부터 입력되는 음원을 전기적인 음원 신호로 변환하는 집음부와;

   상기 음원 신호를 증폭 또는 감쇄시키는 적어도 하나 이상의 증폭기를 포함하는 증폭부와;

   상기 음원 신호를 필터링하는 적어도 하나 이상의 필터를 포함하는 필터부와;

   상기 증폭부의 일단에 연결되어 상기 음원 신호의 레벨을 검출하는 검출부와;

   상기 검출부의 출력에 따라 상기 음원 신호를 감쇄시키는 제어 신호를 생성하여 출력하는 제어 신호 생성부와;

   상기 필터부의 일단에 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 음원 신호를 감쇄시키는 구동부를 포함하여 이루어져서,

   입력되는 음원 신호의 레벨을 검출하여 일정 레벨 이상이 검출되면 입력되는 모든 음원 신호를 기 설정된 기준 레벨로 감쇄시켜 출력하는 전자 청진기.
3. 청구항 2 에 있어서, 상기 제어 신호 생성부가,

   상기 검출부에서 검출된 음원 신호의 레벨이 기 설정된 일정 레벨 이상인 경우, 상기 음원 신호를 감쇄시키는 제어 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기.
4. 청구항 2 에 있어서, 상기 구동부가,

   컬렉터단이 상기 필터부의 일단에 연결되고 에미터단이 접지되어 상기 제어 신호 생성부로부터 베이스단으로 입력되는 제어 신호에 따라 온/오프 구동되는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기.

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