TWI752355B - 電子聽診系統、輸入元件以及監測生物特徵的方法 - Google Patents

電子聽診系統、輸入元件以及監測生物特徵的方法 Download PDF

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Abstract

一種電子聽診系統、輸入元件以及監測生物特徵的方法，電子聽診系統包含連接至集線器元件的一或多個輸入元件，每一輸入元件具有至少聽診麥克風以及至少一環境麥克風。為了改善輸入元件紀錄聲音的品質，處理器可以利用噪音消除演算法，此演算法將由聽診麥克風產生的音訊資料和由環境麥克風產生的音訊資料視為輸入。音訊資料可以直接在輸入元件中數位化，接著傳輸到集線器元件以進行同步。例如，藉由檢查由環境麥克風產生的音訊資料，處理器可以發現應該從聽診麥克風產生的音訊資料中過濾哪些數位人為訊號。處理器可以位於輸入元件或集線器元件。

Description

電子聽診系統、輸入元件以及監測生物 特徵的方法
本案是有關於一種電子聽診系統，其被設計成同時監視來自檢查中的身體內的聲音和周圍環境的聲音。
傳統上，聲學聽診器已被用於聽診(即，收聽源自身體內部的內部聲音)，聲學聽診器通常包含單個聽診頭，其具有設計成靠著身體放置的諧振器以及一對連接到耳機的空心充氣管。當聲學聲波被諧振器擷取時，它們通過一對空心充氣管被引導至耳機。
然而，聲學聽診器具有幾個缺點，例如，聲學聽診器會衰減與聲源頻率成比例的聲學聲波。因此，傳送到聽筒的聲音通常非常微弱，這使得難以準確地診斷病症。事實上，由於耳朵靈敏度的變化，可能根本聽不到聲音(例如，低於50赫茲的聲音)。一些企業已經開始開發電子聽診器以解決聲學聽診器的缺點。
電子聽診器藉由電子放大體內聽到的聲音來改 進聲學聽診器，舉例而言，電子聽診器可以藉由放大這些聲音以正視來自檢查中的身體內的微弱聲音。為此，電子聽診器將放置在聽診頭中的麥克風接收到的聲學聲波轉換成電子訊號，接著放大電子訊號以獲得最佳收聽。
然而，放大可能導致不期望的數位人為訊號，使得更難以診斷影響身體的條件。再者，分量截止(例如，麥克風、放大器和揚聲器頻率響應門檻值)可以藉由同時放大中頻聲音以及衰減高頻和低頻聲音來限制電子聽診器的效用。
與聲學聽診器不同，電子聽診器的設計差異很大，雖然電子聽診器可以包括麥克風、放大器、處理器等的不同設置，但是許多電子聽診器包括放置在諧振器內的單個面朝下的麥克風。然而，這種設計會受到環境噪音的顯著干擾。
依據本揭示文件之第一實施態樣，其揭示一種電子聽診系統，電子聽診系統包含輸入元件以及集線器元件。輸入元件包含結構體、聽診麥克風以及環境麥克風，集線器元件包含資料介面以及處理器。結構體包含錐形諧振器，用以收集與身體內部聲音對應的聲波。聽診麥克風用以產生指示身體內部聲音的第一音訊資料，環境麥克風用以產生指示身體外部聲音的第二音訊資料。資料介面用以從輸入元件接收第一音訊資料以及第二音訊資料。處理器用以解析第二音 訊資料以發現身體外部的環境噪聲，改變第一音訊資料以減輕環境噪聲的影響，以及檢查改變的第一音訊資料以偵測生物特徵。
依據本揭示文件之第二實施態樣，其揭示一種用於電子聽診系統的輸入元件，輸入元件包含結構體、聽診麥克風、環境麥克風以及處理器。聽診麥克風用以產生指示身體內部聲音的第一音訊資料，環境麥克風用以產生指示身體外部聲音的第二音訊資料。處理器用以轉傳第一音訊資料以及第二音訊資料至負責檢查第一音訊資料以及第二音訊資料的集線器元件。
依據本揭示文件之第二實施態樣，其揭示一種監測生物特徵的方法，監測生物特徵的方法包括以下步驟：判斷該輸入元件已正確黏附於被檢查的身體表面；響應於前述的判斷，使聽診麥克風產生指示身體內部聲音的第一音訊資料，以及使環境麥克風產生指示身體外部聲音的第二音訊資料；將第一音訊資料和第二音訊資料從輸入元件傳送到集線器元件以進一步複查；以及檢查第一音訊資料和第二音訊資料以偵測該身體的生物特徵。
100、200、300、402a~402n、700、900‧‧‧輸入元件
102、202、302‧‧‧結構體
204‧‧‧錐形諧振器
206‧‧‧聽診麥克風
208‧‧‧環境麥克風
210a、210b、210c‧‧‧附著感測器
Pa、P1、P2‧‧‧可能路徑
212‧‧‧隔膜
304‧‧‧遠端部分
306‧‧‧近端部分
308‧‧‧較寬開口
310‧‧‧錐形諧振器
312‧‧‧較窄開口
400‧‧‧電子聽診系統
404‧‧‧集線器元件
406a~406n‧‧‧傳輸線
408‧‧‧輸入元件陣列
750、950‧‧‧集線器元件
702、752‧‧‧殼體
704、754、954‧‧‧處理器
706、756‧‧‧無線收發器
708、904‧‧‧麥克風
710‧‧‧附加感測器
712、764‧‧‧記憶體
714、766‧‧‧電源組件
716、768‧‧‧電源介面
718、770‧‧‧資料介面
758‧‧‧顯示器
760‧‧‧編解碼器
762‧‧‧發光二極體指示器
800‧‧‧網路環境
802‧‧‧對象
804‧‧‧電子聽診系統
806a~806c‧‧‧網路
808‧‧‧行動電話
810‧‧‧網路可存取伺服器系統
902、952‧‧‧控制板
908‧‧‧類比數位轉換器
1100‧‧‧過程
1101~1106‧‧‧步驟
1200‧‧‧處理系統
1202‧‧‧處理器
1204、1208、1228‧‧‧指令
1206‧‧‧主記憶體
1210‧‧‧非揮發性記憶體
1212‧‧‧網路配接器
1214‧‧‧網路
1216‧‧‧匯流排
1218‧‧‧視訊顯示器
1220‧‧‧輸入/輸出裝置
1222‧‧‧控制裝置
1224‧‧‧驅動元件
1226‧‧‧儲存媒體
1230‧‧‧訊號產生裝置
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係根據本案之一些實施例所繪示之用於電子聽診系統的輸入元件的頂部透視圖； 第2A圖係根據本案之一些實施例所繪示之用於電子聽診系統的輸入元件的側視圖；第2B圖係根據本案之一些實施例所繪示之輸入元件的側剖視圖；第2C圖及第2D圖係根據本案之一些實施例所繪示之環境聲音的幾種不同聲音的路徑的示意圖；第3A圖係根據本案之一些實施例所繪示之電子聽診系統的輸入元件的底部透視圖；第3B圖係根據本案之一些實施例所繪示之電子聽診系統的輸入元件的底部透視圖；第4圖係根據本案之一些實施例所繪示之一個或多個輸入元件連接至集線器元件以形成電子聽診系統的示意圖；第5圖係根據本案之一些實施例所繪示之輸入元件陣列中包含慣性量測單元的每一輸入元件偵測身體的呼吸模式的示意圖；第6圖係根據本案之一些實施例所繪示之可以定位輸入元件的多個不同解剖位置的示意圖；第7圖係根據本案之一些實施例所繪示之電子聽診系統的輸入元件以及集線器元件的方塊示意圖；第8圖係根據本案之一些實施例所繪示之包含附加至受檢查對象的電子聽診系統的網路環境的示意圖；第9圖係根據本案之一些實施例所繪示之在傳輸至集線器元件之前處理由輸入元件產生的音訊資料的示意圖；第10A圖、第10B圖及第10C圖係根據本案之一些實施 例所繪示之多種MEMS麥克風的示意圖；第11圖係根據本案之一些實施例所繪示之利用輸入元件及集線器元件的電子聽診系統監控生物特徵的過程的流程圖；以及第12圖係根據本案之一些實施例所繪示之處理系統的方塊圖。
這裡介紹的電子聽診系統設計用於同時監測來自檢查體內和周圍環境的聲音，電子聽診系統可包含一或多個連接至一集線器元件的輸入元件(也可以視為“聽診頭”)。每個輸入元件可以具有錐形諧振器，其設計為將聲學聲波導向至至少一個麥克風，用以產生指示內部聲音的音訊資料，這些麥克風可以視為“聽診麥克風”(Auscultation microphones)。再者，輸入元件可包含至少一個麥克風，用以產生指示被檢查身體外部的聲音的音訊資料，這些麥克風可以視為“環境麥克風”(Ambient microphones or Environmental microphones)。值得注意的是，環境麥克風係用來產生指示環境聲音的音訊資料。然而，這些環境聲音通常由三種不同來源產生的聲音所組合，(1)來自周圍環境的聲音(例如，環境噪音)，(2)錐形諧振器洩漏出的聲音，以及(3)檢查中穿透身體的聲音。環境聲音的範例包含，直接源自輸入元件的結構體的聲音(例如，手指或胸部的摩擦聲音)以及穿透輸入元件的結構體的低頻環境噪音。
為了改善輸入元件記錄聲音的品質，處理器可以利用噪音消除演算法，此演算法將由聽診麥克風產生的音訊資料和由環境麥克風產生的音訊資料視為輸入。舉例而言，藉由檢查由環境麥克風產生的音訊資料，處理器可以發現應該從聽診麥克風產生的音訊資料中過濾哪些數位人為訊號。於一實施例中，每個輸入元件包含一處理器。因此，可以預處理由集線器元件從每個輸入元件接收的音訊資料。於另一實施例中，集線器元件獨自負責處理從輸入元件接收的音訊資料。
請參閱特定輸入元件的配置、網路等來理解實施例。然而，本領域技術人員將理解到這些特徵同樣適用於其他輸入元件、網路型態等。例如，雖然電子聽診系統可以被描述為經由網際網路連接至另一計算裝置，但是電子聽診系統也可以替代地經由藍牙通訊通道連接至其他計算裝置。
再者，此技術可以利用特殊用途的硬體(例如，電路)、用軟體和/或韌體適當編程的可程式化電路或特殊用途的硬體以及可程式化電路的組合來實現。據此，電子聽診系統的實施例可以包含指令程序的機器可讀媒體，其指令程序可以用於對處理器進行編程以執行程序，該程序係用於檢查指示記錄的聲波音訊資料，解析音訊資料以識別與診斷相關的特徵以及發現生物特徵(例如，呼吸頻率、心率、喘息的程度、劈啪聲等)的模式。
術語(Terminology)
以下提供本揭示中使用的術語，縮寫和短語的 簡要定義。
關於本文中所使用之術語「連接」、「耦接」或任何變化均可指兩個或更多個元件之間的直接或間接的任何連接/耦接。元件之間的耦接或連接可以是實體或電性接觸，例如，二或多個元件可以相互直接作實體接觸，或通過中間通道或元件進行接觸。
關於本文中所使用之術語「模組」泛指軟體元件，硬體元件及/或韌體元件，模組通常是功能元件，可以基於特定的輸入產生有用的資料或其他輸出。模組可以是獨立的(self-contained)。電腦程式可包含一個或多個模組，因此，電腦程式可包含負責完成不同任務的多個模組或負責完成所有任務的單一模組。
技術概述(Technology Overview)
請參閱第1圖。第1圖係根據本案之一些實施例所繪示之用於電子聽診系統的輸入元件100的頂部透視圖。為了便於理解，輸入元件100可以理解為「聽診器貼片」，但是如下所述輸入單元可以僅包含聽診所需的組件的子集合。輸入元件100可以理解為「聽診頭」(chestpiece)，因為它常用來固定於身體的胸部。然而，本領域技術人員將理解到，輸入元件100也可以固定於身體的其他部位(例如，身體的腹部或背部)。
如下方進一步描述，輸入元件100可以收集表示被檢體內的生物活動聲波，並將聲波轉換為電子訊號，接著將電子訊號數位化(例如，為了傳輸容易以確保更高的保 真度等)。輸入元件100可以包含結構體102，例如不銹鋼、鋁、鈦或其他合適的金屬合金。為了製造結構體102，通常將熔融金屬壓鑄，然後機械加工或擠壓成適當的形式。
於一些實施例中，輸入元件100包含殼體，其用以阻擋結構體102暴露於周圍環境。例如，殼體可以防止汙染、提高可清潔性等。通常，除了沿底側設置的錐形諧振器之外，殼體大致上封裝了整個結構體102。請參閱下方第3A圖及第3B圖以更深入地描述錐形諧振器。殼體可以矽橡膠、聚丙烯、聚乙烯或任何其他合適的材料構成。再者，於一些實施例中，殼體可以包含添加劑，其存在限制微生物生長、紫外線(UV)降解等。
請參閱第2A圖及第2B圖。第2A圖係根據本案之一些實施例所繪示之用於電子聽診系統的輸入元件200的側視圖，以及第2B圖係根據本案之一些實施例所繪示之輸入元件200的側剖視圖。一般而言，輸入元件200包含結構體202，結構體202具有限定在其中的內部空腔。輸入元件200的結構體202可以具有錐形諧振器204，錐形諧振器204被設計成將聲學聲波導向位於內部空腔的麥克風。於一些實施例中，隔膜212(也稱為“震動膜”)延伸至錐形諧振器204的寬開口(也稱為“外開口”)。隔膜212可用於收聽高音聲音，例如通常由肺部產生的聲音，隔膜212可以由薄的塑膠盤形成，塑膠盤包含環氧玻璃纖維化合物或玻璃纖維。
為了提高由錐形諧振器204收集的聲學聲波的清晰度，輸入元件200可以被設計為同時監控源自不同位置 的聲音。舉例而言，輸入元件200可以被設計為同時監控檢查中的身體內的聲音和來自周圍環境的聲音。因此，輸入元件200可以包含至少一麥克風206(也稱為“聽診麥克風”)用以產生指示身體內部聲音的音訊資料，以及至少一麥克風208(也稱為“環境麥克風”)用以產生指示環境聲音的音訊資料。每個聽診麥克風和環境麥克風包含能夠將聲學聲波轉換成電子訊號的轉換器，此後，可以在傳輸到集線器元件之前將電子訊號數位化，數位化使得集線器元件能夠容易地對從多個輸入元件接收的訊號進行時脈/同步。
這些麥克風可以實施為用於從所有方向擷取聲音的全向麥克風，或是用於擷取來自特定方向的聲音的定向麥克風。舉例而言，輸入元件200可以包含聽診麥克風206，其被定向為擷取源自與錐形諧振器204的外開口相鄰的空間的聲音。於此實施例中，環境麥克風208可以是全向麥克風或定向麥克風。於另一實施中，一組環境麥克風208可以在輸入元件200的結構體202內等距間隔，以形成能夠擷取高度定向的環境聲音以降低噪聲和干擾的相位陣列。據此，聽診麥克風206可以被設置為聚焦在輸入內部聲音的路徑上(也稱為“聽診路徑”)，而環境麥克風208可以被設置為聚焦在輸入環境聲音的路徑上(也稱為“環境路徑”)。
傳統上，電子聽診器控制聲學聲波指示的電子訊號傳送至負責過濾不期望的人為訊號的數位訊號處理(digital signal processing，DSP)演算法。然而，這些行為可以在某些頻率範圍(例如，100-800Hz)內抑制幾乎所由 聲音，從而極大地扭曲內部感興趣的聲音(例如，對應於心跳、吸氣或呼氣的聲音)。然而，處理器可以利用噪音消除演算法，此演算法分別檢查由聽診麥克風206生成的音訊資料和由環境麥克風208生成的音訊資料。更具體的，處理器可以解析由環境麥克風208產生的音訊資料，以判斷如何(如果有的話)修改由聽診麥克風206產生的音訊資料。舉例而言，處理器可以發現某些數位特徵應該被放大(例如，因為它們對應於內部聲音)，縮小(例如，因為它們對應於環境聲音)，或者完全移除(例如，因為它們對應於環境聲音)。這種技術可用於改善由輸入元件200記錄的聲音的清晰度、細節和品質。舉例而言，噪音消除演算法的應用可以是包含至少一個輸入元件200的電子聽診系統所採用的去雜訊處理的組成部分。
出於隱私目的，當錐形諧振器204被引導遠離身體時，可以不允許聽診麥克風206和環境麥克風208進行記錄。因此，於一些實施例中，直到輸入元件200接觸到身體時，聽診麥克風206及/或環境麥克風208才會開始記錄。在此實施例中，輸入元件200可以包含一個或多個附著感測器210a、210b及210c，其負責判斷結構體202是否已經適當地固定到身體的表面。
輸入元件200可包含此處所示的附著感測器的任何子集合，舉例而言，於一些實施例中，輸入元件200僅包含附著感測器210a及210b，其固定在錐形諧振器204的較寬開口附近。作為另一實施例，於一些實施例中輸入元件 200僅包含附著感測器210c，其固定在錐形諧振器204的較窄開口(也稱為“內部開口”)附近。再者，輸入元件200可包含不同類型的附著感測器，舉例而言，附著感測器210c可以是光學接近感測器，其被設計為經由錐形諧振器204發射光線(例如，紅外光)，接著基於反射回錐形諧振器204的光線判斷輸入元件200和身體表面之間的距離。作為另一實施例，附著感測器210a、210b及210c可以是音訊感測器，其被設計為，基於環境噪音判斷(在編成演算法的協助下判斷高頻訊號的下降)結構體202是否牢固地密封抵靠在身體表面上。作為另一實施例，附著感測器210a及210b可以是壓力感測器，其被設計為基於施加的力量判斷結構體202是否牢固地密封抵靠在身體表面上，輸入元件200的一些實施例包括這些不同類型的附接傳感器中的每一個。藉由結合前述噪音消除演算法來考量這些附著感測器210a、210b及210c的輸出，處理器能夠動態地判斷黏著狀態。也就是說，處理器能夠根據這些附著感測器210a、210b及210c的輸出判斷輸入元件200是否已經形成對身體的密封。
請參閱第2C圖及第2D圖。第2C圖及第2D圖係根據本案之一些實施例所繪示之環境聲音的幾種不同聲音的路徑的示意圖。通常，由環境麥克風記錄的“環境聲音”實際上是三種不同聲音的組合：(1)來自周圍環境的聲音(例如，環境噪音)，(2)錐形諧振器洩漏出的聲音，以及(3)檢查中穿透身體的聲音。如第2C圖所示，第一實施例為附著感測器檢測到大約50%的覆蓋率。於第2C圖中繪示目標聲 波到麥克風#1的可能路徑Pa，環境聲波到麥克風#1的可能路徑P1以及環境聲波到麥克風#2的可能路徑P2。如第2D圖所示，第二實施例為附著感測器檢測到大約100%的覆蓋率。於第2D圖中繪示目標聲波到麥克風#1的可能路徑Pa，環境聲波到麥克風#1的可能路徑P1以及環境聲波到麥克風#2的可能路徑P2。
請參閱第3A圖及第3B圖。第3A圖係根據本案之一些實施例所繪示之電子聽診系統的輸入元件300的底部透視圖，以及第3B圖係根據本案之一些實施例所繪示之電子聽診系統的輸入元件300的底部透視圖。如此處所示，輸入元件300包含具有遠端部分304以及近端部分306的結構體302。為了啟動聽診程序，個體(例如，醫療專業人員，例如醫生或護士)可以確保輸入元件300的近端部分306抵靠於被檢查的身體表面。輸入元件300的近端部分306可包括錐形諧振器310的較寬開口308，錐形諧振器310可以設計成將通過較寬開口308收集的聲學聲波導向較窄開口312，這可以引導聽診麥克風。通常，較寬開口308約為30-50毫米(mm)，35-45(mm)或38-40(mm)。然而，由於這裡描述的輸入元件300可以具有自動增益控制功能，所以可以使用更小的錐形諧振器。舉例而言，於一些實施例中，較寬開口308小於30mm、20mm或10mm。因此，這裡描述的輸入元件可以支持具有不同尺寸的各種錐形諧振器，設計用於不同的應用等。
關於術語“遠側”和“近側”，除非另有說明，否 則這些術語指的是輸入元件300相對於身體的相對位置。舉例而言，在提到輸入元件300適合固定到身體時，“遠端”可以指靠近適合於傳送數位訊號的傳輸線連接到輸入元件300的位置的第一位置，“遠端”可以指靠近輸入元件300與身體接觸的位置的第二位置。
請參閱第4圖。第4圖係根據本案之一些實施例所繪示之一個或多個輸入元件402a~402n連接至集線器元件404以形成電子聽診系統400的示意圖。於一些實施例中，多個輸入元件402a~402n連接至集線器元件404，舉例而言，電子聽診系統400可以包含4個輸入元件、6個輸入元件或8個輸入元件。一般來說，電子聽診系統400包含至少6個輸入元件，具有多個輸入元件的電子聽診系統可以被稱為“多通道聽診器”。於另一實施例中，只有一個輸入元件連接到集線器元件404，具有一個輸入元件的電子聽診系統可以被稱為“單通道聽診器”。
如第4圖所示，每個輸入元件402a~402n可以藉由相應的傳輸線406a~406n連接至集線器元件404，通常，藉由相應的傳輸線406a~406n在每個輸入元件402a~402n以及集線器元件404之間，形成的傳輸路徑被設計成基本上沒有乾擾。舉例而言，在傳輸到集線器元件404之前，輸入元件402a~402n可以將電子訊號數位化，並且可以藉由禁止產生/污染電磁雜訊來確保訊號保真度。傳輸線的範例包含帶狀傳輸線、同軸線纜、萬用串列(Universal Serial Bus，USB)傳輸線、高畫質多媒體介面 (High-Definition Multimedia Interface，HDMI)傳輸線、RJ45乙太網路傳輸線以及適合傳送數位訊號的任何其他傳輸線。每個傳輸線包含連接到集線器元件404的第一端(例如，通過一實體埠)以及連接到相應輸入元件的第二端(例如，通過一實體埠)。據此，每個輸入元件402a~402n可以包含單個實體埠，以及集線器元件404可以包含多個實體埠。或者，可以使用單個傳輸線將所有輸入元件402a~402n連接到集線器元件404。於此實施例中，傳輸線可以包含能夠與集線器元件404連接的第一端以及串列的第二端，每個第二端能夠與單個輸入元件連接。例如，基於第二端的數量，這種傳輸線可以稱為“一對二傳輸線”，“一對四傳輸線”或“一對六傳輸線”。
當連接到集線器元件404的所有輸入元件402a~402n處於聽診模式時，電子聽診系統400可以採用一個被編程為將內部聲音與環境聲音比較的自適應的增益控制演算法。自適應的增益控制演算法可以分析目標聽診聲音(例如，正常呼吸、喘氣、劈啪聲等)以判斷是否達到適當的音量。舉例而言，自適應的增益控制演算法可以判斷音量是否超過預定的門檻值。自適應的增益控制演算法可以被設計為實現高達100倍的增益控制(例如，兩個不同的階段)，可以基於輸入元件陣列408中的輸入元件的數量以及由每個輸入元件中的聽診麥克風記錄的聲音水平來自適應地調整增益水平。於一些實施例中，自適應的增益控制演算法被編成用來部署作為反饋迴路的一部分。因此，自適應的增益控 制演算法可以將增益應用至由輸入元件記錄的音訊，判斷音訊是否超過預定編程強度門檻值，並基於判斷結果動態地判斷是否需要額外的增益。由於輸入元件陣列408中的輸入元件可以沿著身體表面(或在完全不同的身體上)放在不同的解剖位置，因此不同的生物特徵(例如，呼吸率、心率或者喘息或劈啪聲等)可以藉由電子聽診系統400同時監控。
請參閱第5圖。第5圖係根據本案之一些實施例所繪示之輸入元件陣列(例如，地4圖所示的輸入元件陣列408)中包含慣性量測單元的每一輸入元件偵測身體的呼吸模式的示意圖。由慣性量測單元(Inertial Measurement Unit，IMU)產生的資料還可以用來判斷身體的姿態方向，慣性量測單元是設計用於測量物體的力、角速率、斜角/傾斜及/或磁場的電子組件。通常，慣性量測單元包含加速度計、陀螺儀、磁力計或其任何組合。在此，舉例而言，每一輸入元件包含具有三軸加速度計和三軸陀螺儀的六軸慣性量測單元。
當輸入元件陣列中的每個輸入元件包括慣性量測單元時，電子聽診系統可以檢查這些性量測單元的輸出以建立輸入元件所黏附的身體的呼吸模式。對於獨立的輸入元件而言，加速度的變化(例如，加速度計的測量)可以指示吸氣或呼氣。藉由使位於身體不同部位的慣性量測單元的輸出同步，電子聽診系統可以和任何內部聲音結合以建立呼吸模式。舉例而言，如果黏附在上胸部的輸入元件向上移動，而黏附在腹部上的輸入元件保持大致上靜止或向下移動，則電 子聽診系統可以判斷可能發生吸氣。餘力一實施例中，如果黏附在上胸部的輸入元件向下移動，同時黏附在腹部的輸入元件保持大致上靜止或向上移動，則電子聽診系統以判斷可能發生呼氣。電子聽診系統可以將在音訊資料內發現的內部聲音(例如，喘息或劈啪聲)與吸氣、呼氣、休息時段等關聯，藉由在檢查期間連續監控呼吸狀態，電子聽診系統能夠更好地理解發現的內部聲音的脈絡。
請參閱第6圖。第6圖係根據本案之一些實施例所繪示之可以定位輸入元件的多個不同解剖位置的示意圖。於第一範例中，單個輸入元件黏附在第6圖所示的解剖位置。舉例而言，電子聽診系統包含沿身體腹側設置的四個輸入元件，沿身體左側面設置的兩個輸入元件，以及沿身體右側面設置的兩個輸入元件。因此，陣列可以包含八個能夠同時監控內部和環境聲音的輸入元件。於第二範例中，單個輸入元件可以在不同的解剖位置之間移動。藉由監控輸入元件的位置/移動(例如，基於由慣性量測單元產生的資料)，可以建立輸入元件的移動路徑。移動路徑允許由輸入元件產生的資料(例如，音訊資料)隨後被映射到特定的解剖位置。因此，單個輸入元件可以以這種方式在身體上移動，以模擬多個輸入元件的陣列。
本領域技術人員將認知到輸入元件的數量，以及輸入元件的不同設置方式在不同情況中可能是有用的。據此，取決於感興趣的內部聲音或器官系統(例如，循環系統、呼吸系統或腸胃系統)，電子聽診系統的實施例可以包含不 同數量的輸入元件、不同設置的輸入元件等。
為了便於發現輸入元件於陣列中的部署，每個輸入元件具有位置輔助追蹤的能力，也就是說，每個輸入元件能夠在三維幾何空間中監控其自身。然而，每個輸入元件能夠監控其自身相對於陣列中其他輸入元件的位置(例如，藍芽信標或其他局部廣播技術)。因此，不論陣列是否包含一個輸入元件或多個輸入元件，電子聽診系統可以具有每個輸入元件的位置感知(例如，藉由監控每個對應的慣性量測單元的輸出)。
位置資訊可以由電子聽診系統的集線器元件紀錄以供進一步檢查，這樣的操作使得電子聽診系統能夠即時的追蹤位置，偵測並監控非預期/預期的位置變化。一般而言，“預期的變化”是指在檢查期間發生的預期動作，例如吸氣或呼氣。同時，“非預期的變化”是指在檢查期間發生的非預期動作，例如，非預期的變化包含咳嗽、延長不呼氣或吸氣的時間等。於一些實施例中，每個輸入元件可以被設計為獨立建立其自身的位置(例如，不參考任何其他輸入元件)。
據此，關於每個輸入元件的位置訊息可以記錄在記憶體中，記憶體可以包含在集線器元件或獨立的紀錄系統(例如，網路可存取儲存器)中。即時追蹤輸入元件的位置可以有助於標記半監督式機器學習以及無監督式機器學習所需的特徵(例如，在建構聽診模型的脈絡下)。舉例而言，診斷平台可以藉由檢查與音訊資料有關的位置資料來發現在吸氣之前、吸氣中或吸氣後要監控的特徵。相似的，診斷 平台可以發現在呼氣之前、呼氣中或呼氣後要監控的特徵。診斷平台可以常駐在電子聽診系統或通訊耦接至電子聽診系統的另一計算裝置(例如，行動電話或網路可存取伺服器系統)上。
如上所述，於一些實施例中，每個輸入元件能夠與其他附近的輸入元件通訊連接以用於追蹤目的。舉例而言，陣列中的輸入元件可以彼此通訊連接(例如，透過藍芽信標或其他局部廣播技術)以建立他們相對於陣列中其他輸入元件的位置。這樣的特徵在輸入元件的部署期間(例如，輸入元件可以指示何時他相對於陣列中的其他輸入元件處於適當的位置)，或者在後處理期間(例如，集線器元件可以基於對應的輸入元件的位置判斷如何處理多組音訊資料)可能是有用的。
請參閱第7圖。第7圖係根據本案之一些實施例所繪示之電子聽診系統的輸入元件700以及集線器元件750的方塊示意圖。輸入元件700以及集線器元件750的實施例可以包含第7圖所示的組件的任何子集合，以及此處未示出的附加組件。舉例而言，輸入元件700以及集線器元件750的實施例包含能夠監控身體的生物特徵的生物特徵感測器，例如汗液(例如，基於皮膚濕度)、溫度等。附加的或替代的，生物特徵感測器可以被設計為監控呼吸模式、記錄心臟的電活動等。
輸入元件700一或多個處理器704、無線收發器706、一個或多個麥克風708、一個或多個附加感測器710、 記憶體712及/或電性耦接至電源介面716的電源組件714。這些組件可以位於殼體702(也稱為“結構體”)內部。
如上所述，麥克風708可以將聲學聲波轉換為電子訊號，麥克風708可以包含用以產生指示內部聲音的音訊資料的聽診麥克風，用以產生指示環境聲音的音訊資料的環境麥克風，或其他任何組合。以電子訊號值表示的音訊資料可以暫時儲存在記憶體712中。於一些實施例中，處理器704在向下游傳輸至集線器元件750之前處理音訊資料。舉例而言，處理器704可以使用設計為數位訊號處理、去雜訊、增益控制、噪音去除、偽像消除、特徵識別等的演算法。於其他實施例中，向下游傳輸到集線器元件750之前，處理器704執行最小的處理。舉例而言，處理器704可以簡單地將元資料附加到指定輸入元件700的標識的音訊資料，或者檢查已經藉由麥克風708添加至音訊資料的元資料。
於一些實施例中，輸入元件700和集線器元件750透過連接在對應資料介面718及770之間的傳輸線於彼此之間傳輸資料。舉例而言，由麥克風708產生的音訊資料可以被轉發至輸入元件700的資料介面718，以便傳輸至集線器元件750的資料介面718。或者，資料介面770可以是無線收發器756的一部分。無線收發器706用以和集線器元件750的無線收發器756自動建立無線連接。無線收發器706及756可以經由雙向通訊協議彼此通訊，例如，近場通訊(Near Field Communication，NFC)、無線萬用串列(wireless USB)、藍芽、Wi-Fi、蜂巢式資料協定(例如， LTE、3G、4G或5G)、或專屬的點對點協定。
輸入元件700包含能夠在必要時向位於殼體702內的其他組件提供電源的電源組件714，類似地，集線器元件750包含能夠向位於殼體752內的其他組件提供電源的電源組件766。電源組件的實示例包括可充電鋰離子(Li-lon)電池、可充電鎳氫(NiMH)電池、可充電鎳鎘(NiCad)電池等。於一些實施例中，輸入元件700並未包含專用電源組件，因此必須從集線器元件750接收電源，設計用來促進傳輸電源的傳輸線(例如，藉由電性接觸的物理連接)可以連接在輸入元件700的電源介面716以及集線器元件750的電源介面768之間。
僅為了說明將電源通道(意即，電源介面716以及電源介面768之間的通道)以及資料通道(意即，資料介面718以及資料介面770之間的通道)顯示為單獨的通道。本領域技術人員將認知到這些通道可以包含在同樣的傳輸線中，因此，能夠乘載資料及電源的單條傳輸線可以耦接在輸入元件700以及集線器元件750之間。
集線器元件750可以包含一或多個處理器754、無線收發器756、顯示器758、編解碼器760、一或多個發光二極體(Light-emitting diode，LED)指示器762、記憶體764以及電源組件766。這些組件可以位於殼體752(也稱為“結構體”)內部。如上所述，集線器元件750的實施例可以包含這些組件的任何子集合，以及此處未示出的附加組件。舉例而言，集線器元件750的一些實施例包含顯 示器758，其用以呈現例如被檢查個體的呼吸狀態或心率、網路連接狀態、電源連接狀態、輸入元件700的連接狀態等資訊。顯示器758可以透過觸覺輸入機構(例如，沿著殼體752表面可接近的按鈕)、音訊輸入機構(例如，語音控制)等方式控制。於另一範例中，集線器元件750的實施例可以包含用於引導操作的發光二極體指示器762，而非顯示器758。在這樣的實施例中，發光二極體指示器762可以傳達與顯示器758所傳達的類似的訊息。於另一範例中，集線器元件750的實施例可以包含顯示器758以及發光二極體指示器762。
在接收到表示由輸入元件700的麥克風708產生的電子訊號的音訊資料時，集線器元件750可以將音訊資料提供至負責解碼輸入資料的編解碼器760。編解碼器760可以例如對音訊資料解碼(例如，藉由反轉由輸入元件700應用的編碼)以進行編輯、處理等。編解碼器760可以被設計為依序地或同時地處理由輸入元件700中的聽診麥克風產生的音訊資料，以及由輸入元件700中的環境麥克風產生的音訊資料。
此後，處理器754可以處理音訊資料，與輸入元件700的處理器704非常相似，集線器元件750的處理器754可以使用設計為數位訊號處理、去雜訊、增益控制、噪音去除、偽像消除、特徵識別等的演算法。然而，如果輸入元件700的處理器704已經執行前述的演算法，則處理器754不一定需要執行這些演算法。舉例而言，於一些實施例 中，集線器元件750的處理器754應用前述的演算法來發現音訊資料中與診斷相關的特徵。然而，如果在其他實施例中，輸入元件700的處理器704已經現與診斷相關的特徵，處理器754不需要執行前述的演算法的操作。通常，診斷相關特徵對應於匹配至預定模式定義參數的音訊資料值的模式。於另一範例中，在一些實施例中，集線器元件750的處理器754應用演算法以減少音訊資料中的雜訊以改善信噪比(signal-to-noise，SNR)，而在其他實施例中，這些演算法可以由輸入元件700的處理器704應用。
除了電源介面768之外，集線器元件750還可以包含電源端口，電源端口(也稱為電源插座)使得集線器元件750物理連接至電源(例如，電源插座)，電源端口可以與不同型號的連接器(例如，C13、C15、C19)連接。附加的或替代的，集線器元件750可以包含具有集成電路(晶片)的電源接收器，集成電路能夠從外部源無線地接收電源。電源接收器用以接收根據由無線充電聯盟或一些其他無線充電標準開發的Qi標準傳送的電源。
於一些實施例中，集線器元件750的殼體752包含音訊端口，音訊端口(也稱為音訊插座)是一個插座，其可用於將訊號(如音訊)傳輸至附加元件的適當插頭，例如耳機。音訊端口通常包含兩個、三個或四個接觸點，當適當的插頭插入至音訊端口時，這些接觸點能夠使音訊訊號更容易傳輸。舉例而言，大多數的耳機包含專為3.5毫米(mm)音訊端口設計的插頭。附加的或替代的，集線器元件750的無線 收發器756能夠將音訊訊號直接傳送至無線耳機(例如，經由NFC、藍芽等)。
如上所述，輸入元件700的處理器704及/或集線器元件750的處理器754可以應用各種演算法來支持不同功能，這些功能的範例可以包含：衰減音訊資料中丟失的資料封包；噪音相關的音量控制；動態範圍壓縮；自動增益控制；均等化；雜訊抑制；以及回音消除。
每個功能可以對應至記憶體中(例如，輸入元件700的記憶體712或集線器元件750的記憶體764)的獨立模組，因此，輸入元件700以及集線器元件750可以包含衰減模組、音量控制模組、壓縮模組、增益控制模組、等化模組、雜訊抑制模組、回音消除模組或任何其他組合。
請參閱第8圖。第8圖係根據本案之一些實施例所繪示之包含附加至受檢查對象802的電子聽診系統的網路環境800的示意圖。電子聽診系統804可以負責產生指示內部聲音的音訊資料、指示環境聲音的音訊資料或其他任何組合。總的來說，這些不同類型的音訊資料可以被稱為“音訊資料”，電子聽診系統804用以將音訊資料傳送至一或多個計算裝置。在此，舉例而言，電子聽診系統804將音訊資 料傳送至行動電話808和網路可存取伺服器系統810(統稱為連網裝置)。
連網裝置可以經由一或多個網路806a~806c連接至電子聽診系統804(並且彼此連接)，網路806a~806c可以包含個人區域網路(personal area networks，PANs)、區域網路(local area networks，LANs)、廣域網路(wide area networks、WANs)、都會網路(metropolitan area networks，MANs)、蜂巢式網路、網際網路等。附加的或替代的，連網裝置可以藉由短程通訊協議與電子聽診系統804(或彼此)通訊。舉例而言，電子聽診系統804可以傳送音訊資料至行動電話808(例如，藉由藍芽通訊通道)，然後動電話808可以將至少一些音訊資料傳送至網路可存取伺服器系統810(例如，藉由Wi-Fi通訊通道或蜂巢式通訊通道)。於另一範例中，電子聽診系統804可以將音訊資料直接傳送至網路可存取伺服器系統810(例如，藉由Wi-Fi通訊通道或蜂巢式通訊通道)。
診斷平台用以處理音訊資料、解析音訊資料以識別診斷相關特徵、發現生物特徵(例如，呼吸率或心率)的模式，或者將診斷呈現於任何連網裝置上。舉例而言，診斷平台可以安裝於行動電話808、網路可存取伺服器系統810或其任何組合。
個人(例如，受試者或醫療專業人員，例如醫生和護士)可以藉由介面與診斷平台連接，較佳地，可以藉由網路瀏覽器、桌面應用程式、移動應用程式或影音串流平台 (over-the-top，OTT)應用程式存取該介面。據此，可以在行動電話808、個人電腦、平板電腦、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)、遊戲控制台、音樂播放器、穿戴式電子裝置(例如，手錶或健身配件)、網絡連接(“智慧型”)電子裝置(例如，電視或家庭輔助裝置)、虛擬/擴增實境系統(例如，頭戴式顯示器)或一些其他電子裝置上查看介面。
於一些實施例中，電子聽診系統804即時傳送音訊資料至網路裝置，舉例而言，電子聽診系統804可以持續地將音訊資料上傳至連網裝置，只要其保持通訊連接至連網裝置即可。因此，當電子聽診系統804被部署時，個人可以在介面上觀察音訊資料(或分析這些資料)。在其他實施例中，電子聽診系統804週期性地(例如，每小時、每天、每週)傳送音訊資料(或分析這些資料)至連網裝置。
請參閱第9圖。第9圖係根據本案之一些實施例所繪示之在傳輸至集線器元件950之前處理由輸入元件900產生的音訊資料的示意圖。如第9圖所示，輸入元件900可以包含一或多個麥克風904、放大器906以及類比數位轉換器908，他們電性連接至控制板902(也稱為印刷電路板或電路板)。
首先，麥克風904可以產生指示源自檢查中身體內的內部聲音及/或源自周圍環境的環境聲音的音訊資料，麥克風904可以包含為電子機械系統(microelectron-mechanical systems，MEMS)麥克風其輸出利用高性能的 MEMS元件。請參閱第10A圖~第10C圖。第10A圖、第10B圖及第10C圖係根據本案之一些實施例所繪示之多種MEMS麥克風的示意圖。MEMS麥克風產生的輸出電壓與即時氣壓水平成正比，MEMS麥克風通常具有三個引腳：輸出端、電源供應電壓端(例如，VDD)以及接地端。和傳統麥克風相比，MEMS麥克風提供更高的SNR、更低的功耗以及更好的靈敏度。
如第10A圖所示，典型的類比MEMS麥克風的特質在於：1)電路間同步(例如，高頻，~20MHz時脈採樣)；2)能夠將類比訊號轉換為數位訊號，以獲得更好的抗噪聲能力；以及3)預處理的數位訊號(例如，可調整的增益)。
如第10B圖所示，典型的PDM MEMS麥克風的特質在於：1)電路間同步(例如，3MHz解析度)；2)純數位訊號傳輸；以及3)無法預處理類比訊號。
如第10C圖所示，典型的I2S MEMS麥克風的特質在於：1)無法在電路上同步類比電路；2)有限的類比數位轉換器採樣率；及3)無法預處理類比訊號。
由麥克風904產生的音訊資料可以被提供給放大器906，放大器906被設計為以受控方式自動應用增益以改善音訊資料(例如，藉由增加SNR)。接著，類比數位轉換器908可以將音訊資料轉換成數位資料，也就是說，類比數位轉換器908可以將表示為音頻資料的連續時間、連續振幅的類比訊號轉換為離散時間、離散振幅的數位訊號。雖然轉換引入了少量的雜訊(例如，由於類比訊號的量化)，但數位 輸出確保很大程度上避免了電磁干擾(electromagnetic interference，EMI)。再者，轉換可以保證集線器元件950從多個輸入元件接收的資料是兼容的格式，數位輸出可以同步所有連接至集線器元件950的輸入元件。
同時，集線器元件950可以包含連接至控制板952的處理器954。首先，處理器954可以聚合從連接至集線器元件950的輸入元件接收到的數位訊號，集線器元件950可以連接到1,2,4,6,8,12或16個輸入元件。再者，處理器954可以同步處理這些數位訊號。於一些實施例中，集線器元件950包含麥克風，麥克風生成指示源自周圍環境的環境聲音的音訊資料，在這樣的實施例中，處理器954可以基於由麥克風記錄的音訊資料同時對每個數位訊號進行噪聲消除處理。
請參閱第11圖。第11圖係根據本案之一些實施例所繪示之利用輸入元件及集線器元件的電子聽診系統監控生物特徵的過程1100的流程圖。首先，電子聽診系統判斷輸入元件是否已經適當地固定至檢查中的身體表面(步驟1101)。舉例而言，處理器可以檢查由每個輸入元件的附著感測器產生的資料，以建立每個輸入元件的黏著狀態。附著感測器的範例包含光學接近感測器、音訊感測器、壓力感測器等。於一些實施例中，電子聽診系統用以自動進行這種分析(例如，不需要來自個體的輸入)。
響應於判斷輸入元件已經適當地固定至身體表面，電子聽診系統可以藉由開始通過容納在每個輸入單元內 的麥克風進行記錄來產生音訊資料(步驟1102)。麥克風可以包含用以產生指示內部聲音的音訊資料的聽診麥克風，用以產生指示環境聲音的音訊資料的環境麥克風，或其他任何組合。於一些實施例中，由每個輸入元件產生的音訊資料至少暫時儲存於容納在對應的輸入元件內的記憶體中。
接著，每個輸入元件可以傳送自身的音訊資料至集線器元件以供進一步的檢查(步驟1103)。於一些實施例中，每個輸入元件在向下游傳輸至集線器元件之前處理音訊資料。舉例而言，輸入元件可以使用設計為數位訊號處理、去雜訊、增益控制、噪音去除、偽像消除、特徵識別等的演算法。於其他實施例中，向下游傳輸到集線器元件之前，輸入元件執行最小的處理。舉例而言，輸入元件可以簡單地將元資料附加到指定來源或的音訊資料，或者檢查已經添加至音訊資料的元資料(例如，藉由負責產生它的麥克風)。
在從輸入元件接收到音訊資料後，集線器元件可以藉由檢查音訊資料來發現或監控生物特徵(步驟1104)。生物特徵的範例包含呼吸率、心率或喘息/劈啪聲等。為了發現生物特徵，集線器元件可以利用設計用來辨識具有與預定模式定義參數大致上匹配的值的音訊資料區段。類似地，為了監控生物特徵，集線器元件可以利用設計用來建立生物事件(例如，吸氣或呼氣)的連續發生之間的變化、身體經歷的生物事件(例如，心跳)與目標樣本中的生物事件之間的變化等的演算法。舉例而言，集線器元件可以將心跳與一系列目標樣本進行比較，以便發現是否存在任何異 常。
於一些實施例中，集線器元件促使顯示與生物特徵有關的訊息(步驟1105)。舉例而言，關於生物特徵的訊息可以在顯示器上呈現以供個人(例如，醫療專業人員，例如醫生和護士)查看。附加的或替代的，訊息可以顯示在另一計算裝置上，例如，集線器元件可以將音訊資料(或這種資料的分析)傳送到另一計算裝置上以供進一步檢查。類似地，集線器元件可以通過網路將至少一些音訊資料(或這種資料的分析)傳送到另一計算裝置(步驟1106)。計算裝置的範例包含行動電話、平板電腦、穿戴式電子裝置以及網絡可存取伺服器系統。
除非違背物理可能性，否則可以設想上述步驟可以以各種順序和組合進行。舉例而言，集線器元件可以用來即時地將音訊資料串流式地傳輸至另一個計算裝置(例如，在實際檢查音訊資料本身之前)。在一些實施例中還可以包含其他步驟，例如，每個輸入元件用以在音訊資料傳送至集線器元件以供進一步的檢查之前處理音訊資料。
處理系統
請參閱第12圖。第12圖係根據本案之一些實施例所繪示之處理系統1200的方塊圖。舉例而言，處理系統1200的一些組件可以完全裝設在輸入元件上(例如，第7圖所示的輸入元件700)、完全裝設在集線器元件上(例如，第7圖所示的集線器元件750)或分布在集線器元件以及輸入元件之中。於另一範例中，處理系統1200的一些組件可以裝 設在通訊連接至電子聽診系統的集線器元件的計算裝置上。
處理系統1200可以包含一或多個中央處理元件(處理器)1202、主記憶體1206、非揮發性記憶體1210、網路配接器(例如，網路介面)1212、視訊顯示器1218、輸入/輸出裝置1220、控制裝置1222(例如，鍵盤和指標裝置)、包含儲存媒體1226的驅動元件1224以及通訊連接至匯流排1216的訊號產生裝置1230。
匯流排1216被視為一種抽象概念，其表示一或多個物理匯流排及/或經由適當的橋、配接器或控制器的點對點連接方式。因此，匯流排1216可以包含系統匯流排、外部連接標準(Peripheral Component Interconnect，PCI)匯流排、PCI-Express匯流排、HyperTransport匯流排或ISA匯流排、small computer system interface(SCSI)匯流排、萬用串列(USB)、IIC(I2C)匯流排、Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE)standard 1394匯流排(或稱為火線)。
處理系統1200共享類似於桌上型電腦、平板電腦、個人數位助理(PDA)、行動電話、遊戲控制台、音樂播放器、穿戴式電子裝置(例如，手錶或健身配件)、網絡連接(“智慧型”)電子裝置(例如，電視或家庭輔助裝置)、虛擬/擴增實境系統(例如，頭戴式顯示器)，或能夠執行指定處理系統1200要採取的動作的指令集(順序或其他)的電子裝置的電腦處理器架構。
雖然主記憶體1206、非揮發性記憶體以及儲存 媒體1226(也稱為“機器可讀取媒體”)被繪示為單個媒體，然而，術語“機器可讀取媒體”以及“儲存媒體”應被視為包含可以儲存一組或多組指令1228的單個媒體或多個媒體(例如，集中/分散式資料庫及/或相關聯的快取和伺服器)。
通常，為了實現本揭露的實施例而執行的例程可以實現為作業系統或特定應用程式、組件、程式、物件、模組或指令序列(統稱為“電腦程式”)的一部分。電腦程式通常包含在計算裝置中的各種記憶體和儲存裝置中不同時間設置的一或多個指令(例如，指令1204、1208、1228)集。當由一個或多個處理器1202讀取和執行時，指令使得處理系統1200進行操作以執行涉及本揭露的各個方面的元件。
再者，雖然已經在實施例的前後文中描述了完整功能的計算裝置，但是本領域技術人員將理解，各種實施例能夠以各種形式被發布為程式產品。無論用於實際影響發布的特定類型的機器或電腦可讀取媒體如何，本揭露都適用。
機器可讀取儲存媒體、機器可讀取媒體或電腦可讀取媒體的範例包含可記錄行是媒體，例如，揮發性及非揮發性記憶體1210、軟式和其他可移動磁碟、硬式磁碟機、光碟(例如，唯讀記憶光碟(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、數位多功能影音光碟(Digital Versatile Disc，DVD))和傳輸型媒體，例如數位和類比通訊鏈結。
網路配接器1212使處理系統1200能夠通過處 理系統1200和外部實體支持的任何通訊協定將網路1214中的資料與處理系統1200外部的實體進行中介，網路配接器1212可以包含網路配接卡、無線網路介面卡、路由器、存取點、無線路由器、交換器、多層交換器、協定轉換器、閘道器、橋接器、橋接路由器、集線器、數位媒體接收器及/或中繼器。
網路配接器1212可以包含防火牆，其治理/及或管理電腦網路中存取/訪問資料的許可，並追蹤不同機器及/或應用程式之間的不同信任等級。防火牆可以是具有硬體和/或軟體組件的任何組合的任何數量的模組，其能夠在在特定的一組機器和應用程式、機器和機器及/或應用程式和應用程式之間強制執行預定的一組訪問權限(例如，規範這些實體之間的流量和資源共享)。防火牆還可以管理及/或存取一存取控制清單，存取控制清單詳細描述包含個人、機器及/或應用程式對物件的存取及操作權限，以及許可權的狀況。
這裡介紹的技術可以通過可程式化電路(例如，一個或多個微處理器)、軟體及/或韌體、專用固線式(意即，不可程式化)電路或些形式的組合來實現。專用電路可以是一個或多個專用集成電路(ASICs)、可程式化邏輯裝置(PLDs)、現場可程式化邏輯閘陣列(FPGAs)等。
批註
出於說明和描述的目的，已經提供了對本技術的各種實施例的前述描述。其並非旨在窮舉或將所要求保護 的主題限制為所揭露的精確形式。
許多修改和變化對於本領域技術人員來說是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了最好地描述技術原理及其實際應用，從而使相關領域的其他技術人員能夠理解所要求保護的主題、各種實施例以及適合於預期的特定用途的各種修改。
另外，上述例示包含依序的示範步驟，但該些步驟不必依所顯示的順序被執行。以不同順序執行該些步驟皆在本揭示內容的考量範圍內。在本揭示內容之實施例的精神與範圍內，可視情況增加、取代、變更順序及/或省略該些步驟。
雖然本案已以實施方式揭示如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧輸入元件
102‧‧‧結構體

Claims (14)

  1. 一種電子聽診系統，包含：一輸入元件，包含：一結構體，包含一錐形諧振器，用以收集與一身體內部聲音對應的聲波；一附著感測器，用以產生指示該輸入元件的一黏著狀態的一附加資料；一聽診麥克風，用以產生指示該身體內部聲音的一第一音訊資料；以及一環境麥克風，用以產生指示該身體外部聲音的一第二音訊資料；以及一集線器元件，包含：一資料介面，用以從該輸入元件接收該第一音訊資料以及該第二音訊資料；以及一處理器，用以：解析該第二音訊資料以發現該身體外部的一環境噪聲；改變該第一音訊資料以減輕該環境噪聲的影響；以及檢查改變的第一音訊資料以偵測一生物特徵，其中該處理器基於該附加資料判斷該輸入元件是否已經正確黏附於該身體上，其中響應於該輸入元件已經正確黏附於 該身體上，該聽診麥克風產生指示該身體內部聲音的該第一音訊資料，且該環境麥克風產生指示該身體外部聲音的該第二音訊資料。
  2. 如請求項1所述的電子聽診系統，更包含：一傳輸線，電性連接至該輸入元件以及該集線器元件之間。
  3. 如請求項1所述的電子聽診系統，其中，該資料介面為一無線收發器的一部份，該資料介面用以經由一網際網路與該輸入元件通訊連接。
  4. 如請求項1所述的電子聽診系統，其中，該輸入元件，更包含：一生物識別偵測器，用以監測濕度、溫度、呼吸模式及/或心臟的電活性。
  5. 如請求項1所述的電子聽診系統，其中，該集線器元件，更包含：一無線收發器，用以：實現經由一網際網路與一計算裝置的一訊息的雙向交換；以及即時地將改變的第一音訊資料傳送到該計算設備，使得一個體可以檢查改變的第一音訊資料或在一檢 查發生時分析改變的第一音訊資料。
  6. 一種用於電子聽診系統的輸入元件，該輸入元件包含：一結構體，包含一錐形諧振器，用以收集與一身體內部聲音對應的一聲波；一附著感測器，用以產生指示該輸入元件的一黏著狀態的一附加資料；一聽診麥克風，用以產生指示該身體內部聲音的一第一音訊資料；一環境麥克風，用以產生指示該身體外部聲音的一第二音訊資料；以及一處理器，用以轉傳該第一音訊資料以及該第二音訊資料至負責檢查該第一音訊資料以及該第二音訊資料的一集線器元件，其中該處理器基於該附加資料判斷該輸入元件是否已經正確黏附於該身體上，其中，如果該輸入元件已經正確黏附於該身體上，藉由該聽診麥克風產生指示該身體內部聲音的該第一音訊資料，並藉由該環境麥克風開始錄音產生指示該身體外部聲音的該第二音訊資料。
  7. 如請求項6所述的輸入元件，其中，該聽診麥克風係朝向該錐形諧振器的一內部開口，該聲波經由該 內部開口被引導。
  8. 如請求項6所述的輸入元件，其中，該附著感測器係一光學接近感測器，用以通過該錐形諧振器發射一射線，以及基於通過該錐形諧振器反射回來的該射線的一特徵判斷該輸入元件和該身體之間的一距離。
  9. 如請求項6所述的輸入元件，其中，該附著感測器係一音訊感測器，用以基於聲學特徵判斷該輸入元件與該身體之間的一距離。
  10. 如請求項6所述的輸入元件，其中，該附著感測器係一壓力感測器用以基於一施加的力量判斷該輸入元件與該身體之間的一距離。
  11. 如請求項6所述的輸入元件，其中該處理器更用以：如果該輸入元件尚未正確黏附於該身體上，防止該聽診麥克風以及該環境麥克風錄音。
  12. 如請求項6所述的輸入元件，更包含：一慣性量測單元，用以產生指示該輸入元件經歷的一力、一傾角、一角速率或一磁場的一運動資料。
  13. 如請求項12所述的輸入元件，其中該處理器更用以：將元資料附加到對應於該運動資料的第一音訊資料和第二音訊資料。
  14. 一種監測生物特徵的方法，該監測生物特徵的方法包括應用請求項1的電子聽診系統來執行以下步驟：判斷該輸入元件已正確黏附於被檢查的身體表面；響應於前述的判斷，使該聽診麥克風產生指示該身體內部聲音的該第一音訊資料；以及使該環境麥克風產生指示該身體外部聲音的該第二音訊資料；將該第一音訊資料和該第二音訊資料從該輸入元件傳送到該集線器元件以進一步複查；以及檢查該第一音訊資料和該第二音訊資料以偵測該身體的一生物特徵。
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