WO2025005199A1 - 電子機器 - Google Patents

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WO2025005199A1
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light
diaphragm
electronic device
receiving element
signal
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敬造 小嶋
啓祐 鮫島
弘通 山中
慎理 渡辺
理知 山口
修 笹岡
広宣 仁平
拓也 宮下
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Canon Inc
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    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
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    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated

Definitions

  • the present invention relates to electronic devices.
  • Patent Document 1 proposes an electronic auscultation device that acquires living body sounds using a capacitive microphone.
  • Patent Document 2 proposes an auscultation device that uses a vibration sensor in the acquisition section that acquires living body sounds.
  • an auscultation device that detects vibrations of a living body using a vibration sensor as in Patent Document 2
  • a certain pressure is applied as the vibration sensor is pressed against the surface of the living body, reducing the amount of displacement of the surface of the living body and worsening the S/N ratio.
  • an electronic device includes a diaphragm that contacts an object to be measured, the diaphragm having a light reflecting portion on a surface of the diaphragm opposite to the contact surface that contacts the object to be measured, a light emitting diode, an aperture portion that narrows down the light emitted from the light emitting diode, a light receiving element having a light receiving surface that receives light that passes through the aperture portion and is specularly reflected by the light reflecting portion, an output means that outputs a signal corresponding to the light of a light irradiation area formed by the specularly reflected light that reaches the light receiving surface, and a housing that houses the light emitting diode, the aperture portion, and the light receiving element.
  • the diaphragm together with the housing, forms part of the exterior of the electronic device, and is configured to elastically deform when pressed by a measured object that contacts the contact surface, and the boundary between the light-irradiated area on the light-receiving surface and the area other than the light-irradiated area, which is formed by the light narrowed by the narrowing section and specularly reflected by the light reflecting section, moves in response to the displacement of the contact surface due to the elastic deformation of the diaphragm, thereby changing the area of the light-irradiated area on the light-receiving surface and changing the output of the output means.
  • the above embodiment allows the displacement of the object to be measured to be measured with high accuracy.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the appearance of an electronic auscultation device according to a first embodiment
  • 1 is a schematic diagram illustrating an example of the appearance of an electronic auscultation device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to the first embodiment
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of the operation of the chest piece of the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of the operation of the chest piece of the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of movement of reflected light in the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of movement of reflected light in the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of movement of reflected light in the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of movement of reflected light in the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of movement of reflected light in the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of movement of reflected light in the first embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of the operation of the chest piece of the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of the operation of the chest piece of the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of the operation of the chest piece of the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of the operation of the chest piece of the first embodiment.
  • 5A and 5B are schematic diagrams illustrating an example of change in the light receiving range according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of the operation of the chest piece of the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic diagrams illustrating an example of the operation of the chest piece of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a first modified example of the chest piece of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a first modified example of the chest piece of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a second modified example of the chest piece of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a second modified example of the chest piece of the first embodiment.
  • 13A and 13B are diagrams illustrating the relationship between the amount of displacement and the displacement signal in the second modified example.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a third modified example of the chest piece of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a third modified example of the chest piece of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a third modified example of the chest piece of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a chest piece according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the chest piece of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a circuit configuration of an electronic auscultation device according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a circuit configuration of an electronic auscultation device according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of an example of the circuit configuration of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of an example of the circuit configuration of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of an example of the circuit configuration of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of an example of the circuit configuration of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of an example of the circuit configuration of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of an example of the circuit configuration of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of an example of the circuit configuration of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of an example of the circuit configuration of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of the functional configuration of an electronic auscultation device according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the operation of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the operation of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of the operation of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the operation of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of the operation of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a display example of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a state transition diagram for explaining an example of state transition of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flow diagram illustrating an example of state transition of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flow diagram illustrating an example of state transition of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • 5 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the electronic auscultation device according to the second embodiment;
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the electronic auscultation device according to the second embodiment;
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a state transition diagram for explaining an example of state transition of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flow diagram illustrating an example of state transition of the electronic auscultation device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flow diagram illustrating an example of
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an electronic auscultation device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a modified example of the electronic auscultation device of the fourth embodiment.
  • a coordinate system CS which is a three-dimensional Cartesian coordinate system having an x-axis, a y-axis, and a z-axis, may be attached to explain the directions.
  • the positive direction of the z-axis may be expressed as the upper side
  • the negative direction of the z-axis may be expressed as the lower side.
  • Fig. 1A shows the appearance of the electronic auscultation device 100 when viewed from a certain direction
  • the electronic auscultation device 100 is an electronic device used as a diagnostic tool for listening to the internal sounds of a living body such as a human or an animal.
  • the electronic auscultation device 100 is mainly used to listen to heartbeat sounds and respiratory sounds.
  • the electronic auscultation device 100 has a chest piece 110 and a gripping portion 120.
  • the chest piece 110 is a unit that is brought into contact with the surface of a living body, which is an example of a subject to be measured, during diagnosis using the electronic auscultation device 100, to measure minute vibrations (displacements) on the surface of the living body and capture biological sounds.
  • the chest piece 110 detects minute displacements on the surface of the living body that it is in close contact with via a diaphragm 206, which will be described later. Therefore, the chest piece 110 can also be referred to as a displacement detection device or a diaphragm displacement detection device.
  • the chest piece 110 is used to detect vibrations on the surface of the living body, it can also be referred to as a biological vibration detection device.
  • the gripping part 120 is gripped by a user of the electronic auscultation device 100 (e.g., a doctor, nurse, or public health nurse) when the diaphragm 206 is brought into close contact with the surface of a living body.
  • a user of the electronic auscultation device 100 e.g., a doctor, nurse, or public health nurse
  • the gripping part 120 is rod-shaped as shown in Figs. 1A and 1B, and the chest piece 110 is attached to one end (the negative x-axis direction in Figs. 1A and 1B).
  • the gripping part 120 is also called a handle, a grip, a handle, or the like.
  • the gripping part 120 and the chest piece 110 are configured to be able to swing relative to each other, but the present invention is not limited to this, and may be fixed to the gripping part 120, or the chest piece 110 may also function as the gripping part.
  • the grip part 120 has a housing 121.
  • the grip part 120 houses a battery and a circuit board inside the housing 121.
  • the battery stores operating power for the electronic auscultation device 100.
  • the circuit board has circuit elements for controlling the operation of the electronic auscultation device 100.
  • the grip part 120 has a display unit 122, an operation unit 123, a power switch 124, and a connector 125 on the outer surface of the housing 121.
  • the display unit 122 displays the state of the electronic auscultation device 100.
  • the display unit 122 may include multiple indicators (four indicators in the example of FIG. 1A). Each indicator is composed of a light-emitting diode (LED).
  • the multiple indicators include an indicator that indicates whether the power of the electronic auscultation device 100 is on or off.
  • the multiple indicators also include an indicator that indicates the current operating mode of the electronic auscultation device 100.
  • the multiple indicators also include an indicator that indicates whether the electronic auscultation device 100 is wirelessly connected to an external device.
  • the multiple indicators also include an indicator that indicates whether the chest piece 110 is pressed against the surface of the living body. As shown in FIG.
  • the display unit 122 is disposed near the chest piece 110, which is one end side in the x-axis direction, on the surface of the outer surface of the housing 121 opposite the chest piece 110.
  • the vicinity of the chest piece 110 means that it is closer to the chest piece 110 than the center of the grip part 120.
  • the operation unit 123 accepts operations from the user.
  • the operation unit 123 includes multiple physical buttons (three buttons in the example of FIG. 1A) for accepting settings of the electronic auscultation device 100.
  • the operation unit 123 includes volume adjustment buttons (volume up button 123a and volume down button 123b) for adjusting the volume of the sound output.
  • volume adjustment button When the volume adjustment button is pressed, the electronic auscultation device 100 adjusts the gain of the signal output from the light receiving element 204 and adjusts the volume of the sound output through the earphones.
  • the operation unit 123 includes a mode switching button 123c for switching the operation mode of the electronic auscultation device 100. When the mode switching button 123c is pressed, the operation mode is switched as described below.
  • the mode switching button 123c accepts instructions from the user regarding the mode transition of the electronic auscultation device 100.
  • the operation unit 123 may include a touch panel instead of multiple physical buttons.
  • the display unit 122 and the operation unit 123 may be integrated into a touch screen.
  • the operation unit 123 like the display unit 122, is arranged on the outer surface of the housing 121 opposite the chestpiece 110, near one end of the chestpiece 110 in the x-axis direction. This arrangement allows the user to operate the operation unit 123 (e.g., with their thumb) while holding the grip unit 120 while using the electronic auscultation device 100.
  • the display unit 122 is also arranged in a position farther away from the center of the grip unit 120 in the x-axis direction than the operation unit 123. This arrangement allows the user to maintain visibility of the display unit 122 even when operating the operation unit 123 while using the electronic auscultation device 100.
  • the power switch 124 is a switch that switches the power of the electronic auscultation device 100 on and off.
  • the connector 125 is a connector for receiving a cable or a connector of an external device. Power is supplied from the external device to the battery included in the grip portion 120 through the connector 125.
  • the power switch 124 may be provided on the chest piece 110 instead of the grip portion 120.
  • the connector 125 may be provided on the chest piece 110 instead of the grip portion 120.
  • the electronic auscultation device 100 may not include the connector 125. In this case, the electronic auscultation device 100 may have a wireless charging function and may be configured so that the battery is replaceable.
  • the electronic stethoscope device 100 includes both the chest piece 110 and the gripping portion 120, but alternatively, the electronic stethoscope device 100 may include only the chest piece 110 and not include the gripping portion 120.
  • FIG. 2A shows a configuration example of the chest piece 110
  • the upper side of Fig. 2A shows a cross-sectional view of the chest piece 110
  • the lower side of Fig. 2A shows a plan view of the chest piece 110.
  • the plan view in order to clarify the positional relationship of the components, only the light emitting circuit board 203, the light receiving circuit board 205, the diaphragm 206, and the light reflecting portion 207 are shown.
  • the chest piece 110 has a holding member 201, a light emitting element 202, a light emitting circuit board 203, a light receiving element 204, a light receiving circuit board 205, a diaphragm 206, a light reflecting portion 207, and a housing 208.
  • the housing 208 houses the holding member 201, the light emitting element 202, the light emitting circuit board 203, the light receiving element 204, the light receiving circuit board 205, and the light reflecting portion 207. Since the holding member 201 has the diaphragm portions 209 and 210, the housing 208 also houses the diaphragm portions 209 and 210 inside.
  • the diaphragm 206 and the housing 208 form part of the exterior of the electronic stethoscope device 100.
  • the components of the chest piece 110 described here are examples, and in addition to the components shown in FIG. 2A, the chest piece 110 may have a circuit board on which a circuit element for controlling the operation of the chest piece 110 is mounted.
  • the light-emitting element 202 is a light source that emits light. Power is supplied to the light-emitting element 202 from a power source external to the chest piece 110 (the battery in the grip portion 120). In this embodiment, the light-emitting element 202 is a light-emitting diode (LED).
  • LED light-emitting diode
  • the light-emitting element 202 is mounted on a light-emitting circuit board 203.
  • a peripheral circuit for regulating the amount of light emitted by the light-emitting element 202 and a power terminal for receiving power from a power source external to the chest piece 110 are mounted on the light-emitting circuit board 203.
  • the light-emitting circuit board 203 may be a printed wiring board such as a flexible circuit board, or may be a paper phenol board or a glass epoxy board.
  • the light-emitting circuit board 203 including the light-emitting element 202 functions as a light-emitting unit.
  • the light receiving element 204 generates an electrical signal based on the amount of light received, using power supplied from a power source external to the chest piece 110 (the battery of the gripping portion 120).
  • the power supplied to the light receiving element 204 is supplied from a power source external to the chest piece 110 (for example, the battery of the gripping portion 120).
  • the light receiving element 204 may be, for example, a phototransistor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the number of light receiving elements 204 is one, but the present invention is not limited to this.
  • a line sensor (light receiving elements arranged in a 1 ⁇ n (n ⁇ 2)) or an area sensor (light receiving elements arranged in an m ⁇ n (m ⁇ 2, n ⁇ 2)) may be configured using multiple light receiving elements 204.
  • the light receiving element 204 is mounted on a light receiving circuit board 205.
  • the light receiving circuit board 205 is also mounted with peripheral circuits for reading out signals from the light receiving element 204, a signal terminal for outputting signals to an external device of the chest piece 110, and a power supply terminal for receiving power from a power supply external to the chest piece 110.
  • the light receiving circuit board 205 may be a printed wiring board such as a flexible circuit board, or may be a paper phenol board or a glass epoxy board.
  • the light receiving circuit board 205 including the light receiving element 204 functions as a light receiving unit.
  • the holding member 201 holds the light-emitting circuit board 203 and the light-receiving circuit board 205.
  • the light-emitting circuit board 203 and the light-receiving circuit board 205 are fixed to the holding member 201. These boards may be fixed to the holding member 201 using an adhesive or a fastening member such as a screw.
  • the diaphragm 206 has a contact surface 206a that contacts the surface of a living body, which is an example of a measured object, and an inner surface 206b that is the surface opposite to the contact surface 206a.
  • the diaphragm 206 is configured to elastically deform when pressed by the measured object contacting the contact surface 206a.
  • the inner surface 206b of the diaphragm 206 is provided with a light reflecting portion 207, which will be described later.
  • the diaphragm 206 uses a laminated plate of glass epoxy resin in which epoxy resin is impregnated into glass fiber and then heat-cured. The thickness is 230 ⁇ m.
  • a ring-shaped rim for fixing the diaphragm 206 to the holding member 201 or the housing 208 is integrated with the diaphragm 206.
  • the contact surface 206a and the inner surface 206b of the diaphragm 206 refer to the portion that does not include the ring-shaped rim integrated with the diaphragm 206.
  • the diaphragm 206 may have a multi-layer structure. In this case, the outermost layer of the multi-layered diaphragm 206 that contacts the object to be measured is defined as the contact surface 206a, and the innermost layer on which the light reflecting portion 207 is provided is defined as the inner surface 206b.
  • the diaphragm 206 may be composed of multiple layers or members as long as it is a means for vibrating integrally with the object to be measured when it comes into contact with it. In this embodiment, even if a separate cover is attached to the contact surface 206, this configuration is considered to be one form of the diaphragm 206 as long as the cover and the contact surface 206a are a means for vibrating integrally with the object to be measured.
  • the contact surface 206a of the diaphragm 206 is exposed to the outside when the electronic auscultation device 100 is in use, but when it is unused, a protective cover may be attached to cover the contact surface 206a in order to prevent damage or deterioration of the contact surface 206a.
  • the diaphragm 206 is held by the holding member 201.
  • the diaphragm 206 extends along the xy plane of the coordinate system CS.
  • the diaphragm 206 is arranged so as to contact the surface of a living body, which is an example of a subject to be measured.
  • the diaphragm 206 forms part of the exterior of the chest piece 110.
  • the diaphragm 206 has a contact surface 206a arranged so as to contact the surface of a living body when the electronic auscultation device 100 is in use, and an inner surface 206b opposite the contact surface 206a.
  • Diaphragm 206 has a fixed portion 206c, and is fixed to holding member 201. Fixed portion 206c is located on the outer periphery of diaphragm 206. The inner periphery of diaphragm 206 (i.e., the part inside fixed portion 206c) is not fixed to holding member 201. Therefore, diaphragm 206 can vibrate in the z-axis direction with fixed portion 206c as a node. Specifically, when chestpiece 110 is in use, diaphragm 206 vibrates with fixed portion 206c as a node in response to the displacement of the body surface. In this vibration, center 206e of diaphragm 206 becomes an antinode. Diaphragm 206 functions as a vibrating part that vibrates together with the object to be measured.
  • the light reflecting portion 207 reflects the light emitted from the light emitting element 202.
  • the light reflecting portion 207 is adhered to the inner surface 206b of the diaphragm 206, and moves in the z-axis direction together with the diaphragm 206 in conjunction with the vibration of the diaphragm 206 in close contact with the surface of the living body.
  • the light reflecting portion 207 has a circular outer edge in a plan view.
  • the light reflecting portion 207 may have a diameter of 15 mm to 20 mm. Alternatively, the outer edge of the light reflecting portion 207 may have another shape.
  • the light reflecting portion 207 is positioned to cover the region 206d including the center 206e of the circle of the diaphragm 206.
  • the displacement of the diaphragm 206 can be detected with high sensitivity by reflecting the light from the light emitting element 202 in the region including the center 206e.
  • the light reflecting portion 207 is disposed in a position covering the center 206e, but it may be disposed in a position covering an area of the diaphragm 206 that does not include the center 206e.
  • the light reflecting portion 207 is formed, for example, from an aluminum vapor deposition film.
  • the light reflecting portion 207 may also be a sheet-like member attached to the surface of the diaphragm 206 opposite the contact surface 206a.
  • the light-emitting element 202 emits light toward the inner surface 206b of the diaphragm 206 (strictly speaking, the light reflecting portion 207).
  • the upper surface of the light reflecting portion 207 reflects the light emitted from the light-emitting element 202. That is, the upper surface of the light reflecting portion 207 functions as a light reflecting surface.
  • the reflection of light at the upper surface (i.e., the light reflecting surface) of the light reflecting portion 207 is simply referred to as light being reflected at the light reflecting portion 207.
  • the light reflecting portion 207 specularly reflects (in other words, specularly reflects) the light emitted from the light-emitting element 202.
  • the light traveling from the light-emitting element 202 toward the light reflecting portion 207 is referred to as incident light 211, and the light after the incident light 211 is reflected is referred to as reflected light 212.
  • the light reflecting portion 207 is a separate member from the diaphragm 206.
  • the light reflecting portion 207 may be configured as the same member as the diaphragm 206, with at least a portion of the inner surface 206b of the diaphragm 206 also serving as the light reflecting portion.
  • a coating layer may be applied to the diaphragm 206, and the coating layer may be configured as the light reflecting portion.
  • the entire inner surface 206b of the diaphragm 206 has a high reflectance that can reflect light to an extent that can be detected by the light receiving element 204.
  • the area of the inner surface 206b of the diaphragm 206 where the light emitted from the light emitting element 202 reaches may have such a high reflectance.
  • the light-emitting element 202 is arranged so that, when the diaphragm 206 is not in contact with the surface of the living body, it emits light toward the region 207a of the light-reflecting portion 207 including the portion covering the center 206e of the diaphragm 206. When the diaphragm 206 is not in contact with the surface of the living body, the diaphragm 206 is flat.
  • the light-emitting element 202 emits light toward a specific region (e.g., region 207a) of the light-reflecting portion 207. In this embodiment, as described above, an LED that emits diffuse light is used as the light-emitting element 202.
  • the chest piece 110 has an aperture portion 209 that narrows the light emitted from the light-emitting element 202.
  • the aperture portion 209 allows only a portion of the light emitted from the light-emitting element 202 to enter the light-reflecting portion 207.
  • the portion of the holding member 201 where an opening is formed corresponds to the aperture portion 209.
  • a component that emits diffuse light has been described as an example of the light-emitting element 202, but instead, a laser diode that emits linear light may be used as the light-emitting element 202, and the linear light may be emitted toward the region 207a.
  • the aperture section 209 may be omitted.
  • the portion of the holding member 201 in which an opening is formed has been described as an example of the aperture section 209, but a one-sided aperture may be used instead of an opening.
  • a light-shielding wall for narrowing down one side (upper or lower side) of the light emitted from the light-emitting element 202 is provided instead of the opening.
  • the light receiving element 204 is positioned to receive the reflected light 212. Specifically, the light receiving element 204 is positioned at a position where the amount of reflected light 212 received changes due to the vibration of the diaphragm 206 in the z-axis direction. The light receiving element 204 is positioned so that when the diaphragm 206 is not in contact with the surface of the living body (i.e., when the diaphragm 206 is flat), more light in the reflected light 212 is received than when the diaphragm 206 is vibrating.
  • the chest piece 110 has an aperture section 210 that narrows down the light reflected specularly by the light reflecting section 207.
  • the aperture section 210 prevents diffusely reflected light from entering the light receiving element 204, and allows only at least a portion of the light from the light reflecting section 207 (i.e., the primarily reflected light) to reach the light receiving element 204.
  • the portion of the holding member 201 where the opening is formed functions as the aperture section 210.
  • the portion of the holding member 201 where the opening is formed is described as an example of the aperture section 210, but a one-sided aperture may be used instead of an aperture.
  • a light blocking wall for restricting one side (upper or lower side) of the light from the light reflecting section 207 is provided instead of the aperture.
  • a housing 208 is attached to the outer periphery of the holding member 201.
  • the housing 208 covers the light-emitting circuit board 203 and the light-receiving circuit board 205, and prevents ambient sound from entering the housing 208.
  • the outer edge of the diaphragm 206, the outer edge of the holding member 201, and the outer edge of the housing 208 are approximately aligned with each other in a plan view of the contact surface 206a of the diaphragm 206.
  • the housing 208 is made of metal, and the grounds of the circuit boards (e.g., the light-emitting circuit board 203 and the light-receiving circuit board 205) in the chest piece 110 are electrically connected to the housing 208. This stabilizes the ground potential.
  • an internal space 213 surrounded by the diaphragm 206 and the holding member 201 is formed.
  • the internal space 213 is sealed to prevent the light receiving element 204 from receiving any light other than that emitted by the light emitting element 202.
  • the diaphragm 206 and the holding member 201 have light blocking properties to prevent the light receiving element 204 from receiving any light other than that emitted by the light emitting element 202.
  • the fixed portion 206c of the diaphragm 206 is fixed to the holding member 201.
  • the fixed portion 206c of the diaphragm 206 may be fixed to the housing 208.
  • FIG. 2A a configuration has been described in which the light-emitting circuit board 203 and the light-receiving circuit board 205 are held by the holding member 201 provided in the housing 208.
  • FIG. 2B a configuration may also be used in which the light-emitting circuit board 203 formed integrally with the housing 208 holds the light-emitting unit 203, and the holding unit 221 formed integrally with the housing 208 holds the light-receiving circuit board 205.
  • the holding member 201 is omitted.
  • the holding unit 220 has a light-shielding wall and functions as an aperture unit 209 that forms the incident light 211.
  • the holding unit 221 has a light-shielding wall and functions as an aperture unit 210 that regulates the reflected light 212 that reaches the light-receiving element 204.
  • FIG. 2A a configuration has been described in which the light-emitting circuit board 203 and the light-receiving circuit board 205 are held by the holding member 201 provided in the housing 208.
  • a configuration may also be used in which a member 230 extending from the housing 208 presses the light-emitting circuit board 203 toward the holding member 201, thereby holding the light-emitting circuit board 203.
  • a configuration may also be used in which a member 231 extending from the housing 208 presses the light-receiving circuit board 205 toward the holding member 201, thereby holding the light-receiving circuit board 205.
  • FIG. 3A and 3B An example of the operation of the chest piece 110 of the electronic stethoscope device 100 in the first embodiment will be described with reference to Figures 3A and 3B.
  • the chest piece 110 is used in a state of contacting the biological surface 300, which is an object to be measured. That is, during use, the contact surface 206a of the diaphragm 206 of the chest piece 110 is in close contact with the biological surface 300, which is an example of an object to be measured.
  • the biological surface 300, the diaphragm 206, and the light reflecting part 207 vibrate together.
  • the chest piece 110 detects the displacement of the upper surface of the light reflecting part 207 in the z-axis direction as the displacement of the biological surface 300 in the z-axis direction.
  • the displacement of the biological surface 300 occurs in response to the physical movements of the person having the biological surface 300, such as heartbeat and breathing.
  • FIG. 3A shows a cross-sectional view of chestpiece 110 when diaphragm 206 is flat.
  • light-emitting element 202 and light-receiving element 204 are arranged so that when diaphragm 206 is flat, more reflected light 212 is received by light-receiving element 204 than when diaphragm 206 is vibrating.
  • Light-receiving element 204 amplifies and outputs a photocurrent according to the amount of light received.
  • the peripheral circuit of light-receiving circuit board 205 converts the photocurrent output from light-receiving element 204 into a voltage to generate an output value as a displacement signal, and outputs the displacement signal to an external device.
  • the displacement signal refers to the output value of light-receiving element 204 that reflects the state and deformation of diaphragm 206 at each time.
  • Figure 3B shows a cross-sectional view of the chest piece 110 when the biological surface 300 is displaced upward.
  • the distance between the light-emitting element 202 and the upper surface of the light reflecting portion 207 is represented by d1.
  • the distance d1 decreases.
  • the area 207a of the light reflecting portion 207 where the incident light 211 reaches moves closer to the light-emitting element 202, and the reflected light 212 also moves closer to the light-emitting element 202.
  • the light of the reflected light 212 that reaches the light-receiving element 204 decreases, and the value of the displacement signal generated by the light-receiving circuit board 205 decreases.
  • the reflected light 212 does not reach the light-receiving element 204 at all, so the value of the displacement signal is ideally zero.
  • the light emitting element 202 and the light receiving element 204 are arranged so that the amount of light reaching the light receiving element 204 changes according to the movement of the biological surface 300, the diaphragm 206, and the light reflecting portion 207. Since the light reflecting portion 207 displaces in conjunction with the displacement of the biological surface 300, the displacement signal generated by the light receiving circuit board 205 represents the displacement of the biological surface 300.
  • a position 401 indicates a reference position of the upper surface of the light reflecting portion 207.
  • the upper surface of the light reflecting portion 207 when the diaphragm 206 is flat is set as the reference position.
  • a position 402 indicates a position where the upper surface of the light reflecting portion 207 is displaced upward from the position 401 by a displacement amount d2. Since the displacement amount d2 of the light reflecting portion 207 is minute, even when the upper surface of the light reflecting portion 207 is at the position 402, the upper surface of the light reflecting portion 207 is considered to be flat.
  • the optical axis 403 indicates the optical axis of the incident light 211.
  • the angle of incidence of the light emitted from the light emitting element 202 and incident on the light reflecting portion 207 is represented by ⁇ .
  • the angle of incidence ⁇ of the incident light 211 is defined by the angle between the optical axis 403 of the incident light 211 and the normal to the upper surface of the light reflecting portion 207.
  • the optical axis 404 is the optical axis of the reflected light 212 when the upper surface of the light reflecting portion 207 is at position 401.
  • the optical axis 405 is the optical axis of the reflected light 212 when the upper surface of the light reflecting portion 207 is at position 402.
  • the reflection angle of the reflected light 212 is also ⁇ .
  • the optical axis 404 and the optical axis 405 are parallel to each other.
  • the angle of incidence of the reflected light 212 to the light receiving element 204 is represented by ⁇ .
  • the incidence angle ⁇ of the reflected light 212 is defined by the angle between the optical axis 404 or 405 of the reflected light 212 and the normal to the light receiving surface of the light receiving element 204.
  • the incidence angle ⁇ is 0°, so ⁇ is not shown in the figures.
  • the displacement amount of the position where the light receiving element 204 receives the reflected light 212 when the upper surface of the light reflecting portion 207 is displaced from position 401 to position 402 is represented as d3.
  • the displacement amount d3 may be defined by the displacement amount from the position where the light receiving element 204 receives the optical axis 404 to the position where the light receiving element 204 receives the optical axis 405.
  • the ratio of the displacement amount d3 to the displacement amount d2 is represented as the displacement magnification G.
  • Table 1 shows the displacement magnification G when the incident angle ⁇ is changed in various ways with respect to the incident angle ⁇ in Figures 4A and 4C to 4E. In Table 1, the values are rounded off to the third decimal place. (Table 1)
  • the configuration example of FIG. 4F differs from the configuration example of FIG. 4A in that it further includes a lens 410 on the optical path of the reflected light 212.
  • the lens 410 is located between the light reflecting portion 207 and the light receiving element 204.
  • the lens 410 refracts the reflected light 212 in a direction away from the center of the light receiving element 204. This further increases the displacement amount d3, and therefore the displacement magnification G.
  • the lens 410 is added to the configuration example of FIG. 4A.
  • the lens 410 may be added to any of the configuration examples of FIG. 4C to FIG. 4E.
  • the displacement signal represents a voltage output from the optical receiver circuit board 205.
  • a graph 500 in Fig. 5 represents the relationship between the displacement amount of the biological surface 300 and the displacement signal.
  • the horizontal axis of the graph 500 represents the displacement amount of the biological surface 300, and represents the displacement signal generated by the optical receiver circuit board 205.
  • the displacement of the biological surface 300 is equal to the displacement d2 of the upper surface of the light reflecting portion 207.
  • Vmax is the value of the displacement signal when the displacement amount d3 of the reflected light 212 is zero
  • k is a proportionality coefficient determined by the amplification factor of the amplifier circuit of the light receiving circuit board 205.
  • the proportional coefficient k, the incident angle ⁇ , and the incident angle ⁇ are set so that the displacement amount d2 is in the range of 0 to dmax in the range in which the vibration of the diaphragm 206 is expected (this is represented as the operating range of the diaphragm 206).
  • the light emitting element 202 and the light receiving element 204 are arranged so that the amount of light (received light amount) reaching the light receiving element 204 changes monotonically in response to the movement of the light reflecting portion 207 in one direction within the operating range of the diaphragm 206.
  • the light receiving elements 204 are arranged so that the amount of received light monotonically decreases, but the light receiving elements 204 may be arranged so that the amount of received light monotonically increases.
  • the incident angle ⁇ can take a value in the range of more than 0° and less than 90°.
  • the incident angle ⁇ can take a value in the range of more than 0° and less than 90°.
  • the larger the displacement factor G the higher the sensitivity of the chest piece 110. Therefore, the chest piece 110 may be configured so that the displacement factor G is greater than 1, that is, so that the displacement amount d3 is greater than the displacement amount d2.
  • the chest piece 110 may be configured so that the displacement factor G is greater than 1.5, or so that the displacement factor G is greater than 2.
  • the chest piece 110 may satisfy the relationship 45° ⁇ 90°, or may further satisfy the relationship 45° ⁇ 90°.
  • the incident angle ⁇ may be 45°, 60°, or 70°.
  • the angle of incidence ⁇ may be 0°, 30°, 45°, 60°, or 70°.
  • the light emitting element 202 and the light receiving element 204 are positioned so that all of the reflected light 212 reaches the light receiving element 204 when the diaphragm 206 is flat (i.e., so that the displacement signal is Vmax).
  • the light emitting element 202 and the light receiving element 204 may be positioned so that all of the reflected light 212 reaches the light receiving element 204 when the diaphragm 206 is in a position displaced downward from the flat position.
  • the chest piece 110 can detect the displacement of the biological surface 300 with high accuracy. Specifically, in the chest piece 110 described above, when the biological surface, which is an example of a measurement target, is in close contact with the diaphragm 206, a displacement signal is generated based on the displacement amount d2 of the biological surface vibrating integrally with the diaphragm 206. Therefore, regardless of the frequency at which the biological surface 300 vibrates, the displacement of the biological surface 300 can be detected with high accuracy. For example, the displacement of the biological surface 300 caused by low-frequency vibrations of about 10 Hz can also be detected with high accuracy. Such low-frequency vibrations are included in sounds (e.g., heart sounds) generated by vibrations propagated from inside the body by heartbeats.
  • sounds e.g., heart sounds
  • the displacement signal does not change unless the diaphragm 206 is displaced. Therefore, ambient sounds and vibrations or accelerations caused by the movement of the chest piece 110 are not detected as noise, and output characteristics with a high S/N ratio can be obtained.
  • the electronic auscultation device 100 includes the above-mentioned chest piece 110 and a sound output unit 610.
  • the sound output unit 610 is realized by a plurality of circuit elements mounted on a circuit board included in the grip unit 120.
  • the plurality of circuit elements include a processor.
  • the processor constituting the sound output unit 610 transmits a sound signal based on a displacement signal generated by the chest piece 110 to an external sound output device.
  • the sound signal transmitted by the sound output unit 610 is also called a biosignal because it represents the biosound of a living body (e.g., a human) having a biosurface 300.
  • the sound signal is transmitted to a sound output device 620 such as an earphone or a headphone.
  • the sound signal is also transmitted to a computer 630 (e.g., a personal computer, a smartphone, a tablet, etc.) at the same time as transmitting the sound signal to the sound output device 620.
  • a user such as a doctor, a nurse, or a public health nurse, can use the sound output device 620 or the computer 630 to hear the biosound represented by the digitally converted sound signal.
  • the sound output device 620 is a wired or wireless communication type earphone or headphone.
  • the sound output unit 610 has the components shown in FIG. 6.
  • the sound output unit 610 is compliant with the above-mentioned earphones or headphones, and is therefore capable of transmitting sound signals by both wireless communication and wired communication.
  • the following describes the process by which the sound output device 620 outputs a sound signal by wired communication.
  • the displacement signal output from the chest piece 110 is filtered and amplified by the filter/amplifier 618, and is supplied to the A/D converter 611 and the amplifier 615, respectively.
  • the amplifier 615 further amplifies the output from the filter/amplifier 618 and supplies it to the wired communication unit 617.
  • the wired communication unit 617 provides the amplified sound signal to the sound output device 620.
  • the wired communication unit 617 is, for example, a 3.5 mm AUX terminal.
  • the amplification gain of the amplifier 615 is adjusted by the volume adjustment unit 616.
  • the sound output device 620 may be considered to constitute a part of the electronic auscultation device 100.
  • the electronic stethoscope device 100 has a chest piece 110, a gripping portion 120, and a sound output device 620.
  • the A/D converter 611 digitizes the output from the filter/amplifier 618.
  • the digital displacement signal is then amplified by the amplifier 612 and supplied to the encoder 613.
  • the encoder 613 performs signal processing such as data compression and encoding on the amplified sound signal to generate sound data for wireless communication.
  • the order of processing by the amplifier 612 and the encoder 613 may be reversed.
  • the wireless communication unit 614 which complies with a wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark), provides the processed sound data to the sound output device 620.
  • the amplification gain of the amplifier 612 is adjusted by the volume adjustment unit 616.
  • the above-mentioned electronic auscultation device 100 has been described as an example capable of outputting a sound signal by both wireless communication and wired communication, but the sound signal may be output by only one of these communications.
  • the transmission of the sound signal to the computer 630 is similar to the transmission of the sound signal to the sound output device 620.
  • the computer 630 can also visually display waveform data generated based on the sound signal.
  • the waveform data may be generated by the computer 630 or by the electronic auscultation device 100.
  • some or all of the signal processing and sound output processing by the electronic auscultation device 100 may be performed by an external device (e.g., the sound output device 620 or the computer 630).
  • the electronic auscultation device 100 can accurately detect the displacement of the biological surface 300 regardless of the frequency at which the biological surface 300 vibrates. Therefore, the electronic auscultation device 100 enables good auscultation of both relatively low-frequency biological sounds of about 10 Hz, such as the heartbeat sound produced by the body due to heartbeat, and relatively high-frequency biological sounds produced by the body due to breathing.
  • Figs. 7A and 7B show a state in which the diaphragm 206 is not pressed (i.e., a flat state).
  • Figs. 7C and 7D show a state in which the diaphragm 206 is pressed by the biological surface 300.
  • the lower side shows a cross-sectional view of the chest piece 110
  • the upper side shows a plan view of the chest piece 110.
  • Figs. 7B and 7D are perspective views focusing on the light-emitting element 202, the light-receiving element 204, the light-reflecting portion 207, the light-shielding wall 704, and the light-shielding wall 705.
  • the light-shielding wall 704 in which an opening 706 is formed functions as the aperture section 209 on the incident light 211 side
  • the light-shielding wall 705 in which an opening 707 is formed functions as the aperture section 210 on the reflected light 212 side.
  • the portion of the light-shielding wall 704 above the upper edge of the opening 706 corresponds to the first aperture section. Therefore, part of the light emitted by the light-emitting element 202 is blocked by the light-shielding wall 704 and does not reach the light reflecting section 207.
  • both openings 706 and 707 are rectangular.
  • the side that is parallel to the diaphragm 206 and closer to the diaphragm 206 is referred to as the lower side
  • the side that is parallel to the diaphragm 206 and farther from the diaphragm 206 is referred to as the upper side
  • the side to the left as viewed from the light-emitting element 202 is referred to as the left side
  • the side to the right as viewed from the light-emitting element 202 is referred to as the right side.
  • incident light 211 and reflected light 212 represent light beams that reach the light receiving element 204.
  • some of the light emitted from the light emitting element 202, light 710 passes through the opening 706 in the light shielding wall 704 and is reflected by the light reflecting portion 207 to become light 711, but is blocked by a portion of the light shielding wall 705 that is above the reflected light 212 and does not reach the light receiving element 204.
  • the same is true in Figure 7D.
  • the portion of the light reflecting portion 207 where the incident light 211 reaches when the diaphragm 206 is not pressed by the biological surface 300 is referred to as the effective range 700.
  • the effective range 700 is the portion of the light reflecting portion 207 that reflects the light that reaches the light receiving element 204. When the diaphragm 206 is not pressed, the effective range 700 is equal to the range where the light from the light emitting element 202 reaches.
  • the effective range 700 is a rectangular area.
  • the outer periphery of the effective range 700 is referred to as the boundary line of the effective range 700.
  • the boundary line of the effective range 700 is located between the effective range 700 and the area other than the effective range 700. In the following description, part of the boundary line is also referred to as the boundary line.
  • the line segment that includes the farthest position in the x-axis direction from the light-emitting element 202 is represented as the far boundary 700a.
  • the portion of the incident light 211 that reaches the far boundary 700a is represented as the far incident light 211a.
  • the far incident light 211a means that it includes the portion where the optical path from the light-emitting element 202 to the light reflecting portion 207 is the longest.
  • the angle of incidence of the incident light 211 to the light reflecting portion 207 is maximum value 703a at a position on the far boundary 700a.
  • the line segment that includes the position closest to the light-emitting element 202 in the x-axis direction is represented as the near boundary 700b.
  • the portion of the incident light 211 that reaches the near boundary 700b is represented as the near incident light 211b.
  • the near incident light 211b means that it includes the portion where the optical path from the light-emitting element 202 to the light reflecting portion 207 is the shortest.
  • the angle of incidence of the incident light 211 to the light reflecting portion 207 becomes a minimum value 703b at a position on the near boundary 700b.
  • the light that is not included between the far incident light 211a and the near incident light 211b is attenuated by being reflected multiple times by the light-shielding wall 704.
  • the two line segments other than the far boundary 700a and the near boundary 700b are referred to as lateral boundary lines 700c and 700d.
  • the lateral boundary line 700c is located on the right side of the effective range 700 as seen from the light-emitting element 202
  • the lateral boundary line 700d is located on the left side of the effective range 700 as seen from the light-emitting element 202.
  • the area of the light receiving element 204 formed by the reflected light 212 specularly reflected by the light reflecting portion 207 is represented as the light irradiation area 701.
  • the light irradiation area 701 is a portion of the light receiving element 204 where the light emitted from the light emitting element 202 and specularly reflected by the light reflecting portion 207 reaches. In addition to the light specularly reflected by the light reflecting portion 207, scattered light may also reach the light receiving element 204.
  • the light irradiation area 701 is defined as the area formed by the specularly reflected light.
  • the amount of light that reaches the light receiving element 204 is proportional to the area of the light irradiation area 701.
  • the light irradiation area 701 is a rectangular area.
  • the outer periphery of the light irradiation area 701 is represented as the boundary line of the light irradiation area 701.
  • the boundary line of the light irradiation area 701 is located between the light irradiation area 701 and an area other than the light irradiation area 701.
  • the line segment formed by the light narrowed by the aperture section 209 and specularly reflected by the light reflection section 207 is represented as the lower boundary 701a.
  • the line segment on the opposite side of the lower boundary 701a is represented as the upper boundary 701b.
  • the lower boundary 701a is an example of a boundary formed by the light narrowed by the aperture section 209 and specularly reflected by the light reflection section 207.
  • the lower boundary 701a is a boundary that moves in response to the displacement of the contact surface 206a, as described below.
  • the area of the light irradiation area 709 changes due to the movement of the lower boundary 701a, and the output of the light receiving element 204 changes.
  • the upper boundary 701b is an example of a boundary that does not move in response to the displacement of the contact surface 206a and does not change in length even if the contact surface 206a is displaced.
  • the two line segments other than the lower boundary 701a and the upper boundary 701b are represented as side boundary lines 701c and 701d.
  • the side boundary line 701c is located on the right side of the light-irradiated region 701 as seen from the light-emitting element 202, and the side boundary line 701d is located on the left side of the light-irradiated region 701 as seen from the light-emitting element 202.
  • the side boundary lines 701c and 701d are examples of boundary lines that do not move in response to the displacement of the contact surface 206a, as described below, but whose length changes when the contact surface 206a is displaced.
  • the light passing through the opening 706 along the upper edge of the opening 706 is specularly reflected by the light reflecting portion 207, and then reaches the lower boundary line 701a of the light irradiation area 701 of the light receiving element 204 without being blocked by the light-shielding wall 705. Therefore, the upper edge of the opening 706 defines the lower boundary line 701a of the light irradiation area 701.
  • the light passing through the opening 706 along the lower edge of the opening 706 is specularly reflected by the light reflecting portion 207, and then is blocked by the light-shielding wall 705, and does not reach the light receiving element 204. Therefore, the lower edge of the opening 706 does not define the light irradiation area 701.
  • the near incident light 211b is not narrowed by the aperture portion 209.
  • the light passing through the opening 706 along the lower edge of the opening 706 may be configured to be specularly reflected by the light reflecting portion 207, and then reaches the light receiving element 204 without being blocked by the light-shielding wall 705.
  • the bottom side of the opening 706 defines the light irradiation area 701.
  • the displacement signal in FIG. 5 remains constant when the displacement of the diaphragm 206 ranges from zero to a predetermined value. Thereafter, when the bottom side of the opening 706 no longer defines the light irradiation area 701, the displacement signal begins to decrease monotonically.
  • the light that passes through the opening 706, is specularly reflected by the light reflecting portion 207, and then passes through the opening 707 along the upper edge of the opening 707 reaches the upper boundary 701b of the light irradiation area 701 of the light receiving element 204. Therefore, the upper edge of the opening 707 defines the upper boundary 701b of the light irradiation area 701.
  • the upper edge of the opening 707 is an example of an aperture section that narrows down the light specularly reflected by the light reflecting portion 207.
  • the lower edge of the opening 707 does not define the light irradiation area 701.
  • the lateral boundary lines 701c and 701d of the light irradiation area 701 are defined by the right and left sides of the opening 707.
  • the lateral boundary lines 701c and 701d of the light irradiation area 701 may be defined by the right and left sides of the opening 706.
  • the reflected light of the distant incident light 211a is represented as the lower end reflected light 212a.
  • the lower end reflected light 212a is the light located at the lowest position in the z-axis direction among the reflected light 212 (i.e., the part closest to the diaphragm 206).
  • the lower end reflected light 212a reaches the lower boundary line 701a of the light irradiation area 701.
  • the lower boundary line 701a is formed by light narrowed by the aperture section 209 and specularly reflected by the light reflection section 207.
  • the lower end reflected light 212a is away from each side of the opening 705. In other words, the lower end reflected light 212a is not narrowed by the aperture section 210.
  • the lower boundary line 701a includes the position of the light irradiation area 701 closest to the diaphragm 206 in the normal direction (i.e., the z-axis direction) of the diaphragm 206 when not pressed by the biological surface 300.
  • the lower boundary line 701a includes the position in the light irradiation area 701 where the light reaches with the maximum reflection angle at the light reflecting portion 207. This maximum reflection angle is equal to the maximum incidence angle 703a.
  • the lower boundary line 701a includes the position farthest from the light emitting element 202 in a plan view of the diaphragm 206 in an unpressed state.
  • the reflected light of the near incident light 211b is represented as the upper end reflected light 212b.
  • the upper end reflected light 212b is the light located at the top of the reflected light 212 in the z-axis direction (i.e., the part farthest from the diaphragm 206).
  • the upper end reflected light 212b reaches the upper boundary line 701b of the light irradiation area 701.
  • the upper boundary line 701b includes the position in the light irradiation area 701 that is farthest from the diaphragm 206 in the normal direction (i.e., the z-axis direction) of the diaphragm 206 in the unpressed state.
  • the upper boundary line 701b includes the position in the light irradiation area 701 where the light reaches with the smallest reflection angle at the light reflecting portion 207. This minimum reflection angle is equal to the minimum incident angle 703b. Furthermore, in the configurations of Figures 7A and 7B, the upper boundary 701b includes the position closest to the light emitting element 202 in a plan view of the diaphragm 206 in an unpressurized state.
  • the positions of the effective range 700, the far boundary 700a, the near boundary 700b, the light irradiation area 701, the lower boundary 701a, and the upper boundary 701b change.
  • the part of the reflected light 212 that is farthest from the light-emitting element 202 in the x-axis direction is called the lower end reflected light 212a.
  • the lower end reflected light 212a reaches the lower boundary 701a of the light irradiation area 701.
  • the lower boundary 701a is determined by the upper side of the opening 706 of the aperture section 209 on the light-emitting element 202 side.
  • the lower boundary 701a moves in response to the displacement of the contact surface 206a due to the elastic deformation of the diaphragm 206, which changes the area of the light irradiation area 701 and the output of the light-receiving element 204, as described below.
  • the displacement of the lower boundary 701a corresponds to the displacement d3 of the reflected light 212 described in Figures 4A to 4F. That is, the lower boundary 701a is displaced by a displacement magnification G relative to the displacement d2 of the diaphragm 206.
  • the position where the farthest part of the reflected light 212 from the light emitting element 202 (within three-dimensional space, not in the x-axis direction) reaches the light receiving element 204 is also displaced by the displacement magnification G.
  • the upper boundary 701b is determined by the portion of the light-shielding wall 705 that is above the reflected light 212, and is a boundary that does not move in response to the displacement of the contact surface 206a and does not change in length even if the contact surface 206a is displaced.
  • the portion of the light-shielding wall 704 that is below the incident light 211 does not need to block the light emitted from the light-emitting element 202.
  • the portion of the light-shielding wall 704 that is below the incident light 211 does not need to be provided.
  • the lower boundary 701a is determined by the portion of the light-shielding wall 704 that is above the incident light 211.
  • the portion of the light-shielding wall 705 that is below the reflected light 212 does not need to block the light that is specularly reflected by the light reflecting portion 207.
  • the portion of the light-shielding wall 705 that is below the reflected light 212 does not need to be provided.
  • Fig. 7E shows a plan view of the light receiving surface of the light receiving element 204.
  • the left side of Fig. 7E shows the position of the light irradiation area 701 when the diaphragm 206 is not pressed.
  • the right side of Fig. 7E shows the position of the light irradiation area 701 when the diaphragm 206 is pressed by the biological surface 300.
  • Coordinate system CS' is a two-dimensional Cartesian coordinate system with mutually orthogonal x' and y' axes.
  • the y' axis coincides with the y axis of coordinate system CS.
  • the x' axis is parallel to the xz plane of coordinate system CS.
  • the positive direction of the x' axis is referred to as the upper side, and the negative direction of the x' axis is referred to as the lower side.
  • the surface of the light receiving element 204 that faces the internal space 213 is the light receiving surface.
  • the light receiving element 204 detects the amount of light that reaches the light receiving surface.
  • the light receiving element 204 is a single light receiving element. Instead of a single light receiving element, a line sensor or an area sensor may be used.
  • the light receiving surface may have a rectangular shape. Of the four sides of the light receiving surface, the side that is parallel to the diaphragm 206 and closer to the diaphragm 206 is represented as side 204a.
  • the area of the light irradiation region 701 is determined by the lower boundary line 701a, the upper boundary line 701b, and the side boundary lines 701c and 701d.
  • the lower boundary line 701a of the light irradiation region 701 changes in the x'-axis direction in response to the displacement of the contact surface 206a.
  • the upper boundary line 701b and the side boundary lines 701c and 701d do not substantially move in response to the displacement of the contact surface 206a. Therefore, the area of the light irradiation region 701 changes in response to the movement of the lower boundary line 701a.
  • the length of the upper boundary line 701b does not change even if the contact surface 206a is displaced.
  • the lengths of the side boundary lines 701c and 701d change when the contact surface 206a is displaced.
  • the signal output from the light-receiving element 204 also changes. Specifically, the greater the displacement of the contact surface 206a of the diaphragm 206 from the flat state, the shorter the distance between the lower boundary 701a and the upper boundary 701b (i.e., the length of the lateral boundary lines 701c and 701d), and the smaller the area of the light-irradiated region 701. Therefore, the greater the displacement of the diaphragm 206 from the flat state, the less light the light-receiving element 204 receives. Accordingly, the signal output from the light-receiving element 204 also becomes smaller. As shown in FIG. 7E, the amount of movement of the lower boundary line 701a accompanying the movement of the light-reflecting portion 207 is greater than the amount of movement of the upper boundary line 701b accompanying the movement of the light-reflecting portion 207.
  • the change in the light irradiation area 701 in the x'-axis direction is greater than the change in the light irradiation area 701 in the y'-axis direction. Therefore, in order to increase the dynamic range of the light receiving element 204, it is preferable that the width of the light receiving element 204 in the x'-axis direction be greater than the width of the light receiving element 204 in the y'-axis direction. More specifically, it is preferable that the width of the light receiving element 204 in the x'-axis direction be three or more times the width of the light receiving element 204 in the y'-axis direction.
  • FIG. 8A and 8B A first modified example of the chestpiece 110 will be described with reference to Figures 8A and 8B. In Figures 8A and 8B, differences from Figures 7B and 7D will be mainly described.
  • the light-shielding wall 705 is omitted. Therefore, the chestpiece 110 does not have the aperture section 210.
  • the upper boundary line 701b of the light irradiation area 701 is defined by a line segment that forms the edge of the light receiving area of the light receiving element 204 (specifically, the upper edge of the light receiving area of the light receiving element 204).
  • the lateral boundaries 701c and 701d of the light irradiation region 701 are defined by the line segments that form the edges of the light receiving region of the light receiving element 204 (specifically, the right and left sides of the light receiving region of the light receiving element 204).
  • the lateral boundaries 701c and 701d of the light irradiation region 701 may be defined by the right and left sides of the opening 706.
  • the light that passes through the opening 706, is specularly reflected by the light reflecting portion 207, and then passes through the opening 707 along the lower edge of the opening 707 reaches the lower boundary line 701a of the light irradiation area 701 of the light receiving element 204. Therefore, the lower edge of the opening 707 defines the lower boundary line 701a of the light irradiation area 701. On the other hand, since it is blocked by the light shielding wall 704, the light does not pass through the portion along the lower edge of the opening 707. Therefore, the upper edge of the opening 707 does not define the light irradiation area 701.
  • the positions of the effective range 700, the far boundary 700a, the near boundary 700b, the light irradiation area 701, the lower boundary 701a, and the upper boundary 701b change.
  • the upper boundary 701b is defined by the lower side of the opening 706 of the aperture section 209 on the light-emitting element 202 side.
  • the upper boundary 701b moves in response to the displacement of the contact surface 206a.
  • the lower boundary 701a and the lateral boundary lines 701c and 701d do not substantially move in response to the displacement of the contact surface 206a.
  • the upper boundary 701b is displaced by a displacement magnification G with respect to the displacement amount d2 of the diaphragm 206.
  • the displacement magnification G has the same value as that in Table 1 above.
  • the displacement signal represents a voltage output from the optical receiver circuit board 205.
  • a graph 800 in Fig. 8E represents the relationship between the displacement amount of the biological surface 300 and the displacement signal.
  • the horizontal axis of the graph 800 represents the displacement amount of the biological surface 300, and represents the displacement signal generated by the optical receiver circuit board 205.
  • the displacement signal When the displacement of the biological surface 300 is zero, the displacement signal has a value according to the area of the light irradiation region 701 shown in FIG. 8C.
  • the displacement of the contact surface 206a increases, the upper end reflected light 212b moves in a direction away from the diaphragm 206, and the area of the light irradiation region 701 increases monotonically and linearly.
  • the amount of light that reaches the light receiving element 204 out of the light emitted by the light emitting element increases monotonically and linearly.
  • the displacement signal output from the light receiving element 204 also increases monotonically and linearly. Thereafter, when the upper end reflected light 212b reaches the light shielding wall 705, the displacement signal becomes constant.
  • the light shielding wall 705 is omitted. Therefore, the chest piece 110 does not have the diaphragm portion 210.
  • the light passing through the opening 706 along the lower side of the opening 706 is specularly reflected by the light reflecting portion 207, and then reaches the upper side of the light irradiation area 701 of the light receiving element 204. Therefore, the lower side of the opening 706 defines the upper side of the light irradiation area 701.
  • the light passing through the opening 706 along the upper side of the opening 706 is specularly reflected by the light reflecting portion 207, and then reaches the outside of the light receiving element 204. Therefore, the upper side of the opening 706 does not define the light irradiation area 701.
  • the lower side of the light irradiation area 701 is defined by the lower side of the light receiving element 204.
  • the left and right sides of the light irradiation area 701 are defined by the left and right sides of the light receiving element 204.
  • the left and right sides of the light irradiation area 701 may be defined by the left and right sides of the opening 706 .
  • the chest piece 110 further has a lens 900 between the light emitting element 202 and the light reflecting portion 207.
  • the lens 900 converts the diffuse light emitted by the light emitting element 202 into parallel light. Because this parallel light reaches the light reflecting portion 207, the chest piece 110 can eliminate the aperture portion 209 on the side of the incident light 211.
  • the change in the light irradiation area 701 is the same as that described in Figures 7A and 7C. Therefore, the range of light that reaches the light receiving element 204 (i.e., the light irradiation area 701) changes in the x'-axis direction as the light reflecting portion 207 moves.
  • Fig. 9C is a diagram summarizing whether the upper and lower sides of the openings 706 and 707 define the light irradiation area 701 in each of the first embodiment and the first to fourth modified examples.
  • the "cross-sectional configuration" in Fig. 9C shows the cross-sectional configuration of the light emitting element 202, the light receiving element 204, the light reflecting portion 207, the openings 706 and 707 in each configuration in a simplified manner.
  • the "change in displacement signal" in Fig. 9C shows whether the signal decreases monotonically as in the graph 500 in Fig. 5 or increases monotonically as in the graph 800 in Fig. 8E.
  • the normal to the light receiving surface of the light receiving element 204 is inclined with respect to the z-axis direction (i.e., the normal direction of the diaphragm 206).
  • the normal to the light receiving surface of the light receiving element 204 may coincide with the z-axis direction.
  • the light receiving surface is parallel to the diaphragm 206.
  • the chestpiece 110 includes only one light-emitting element 202.
  • the chestpiece 110 may include multiple light-emitting elements 202.
  • the light emitted by the multiple light-emitting elements 202 may be reflected by the light reflecting portion 207 and reach the light-receiving element 204.
  • the light-receiving element 204 may detect the displacement of the diaphragm 206 based on the total amount of light.
  • the chestpiece 110 may include multiple light-receiving elements 204.
  • Each of the multiple light-receiving elements 204 may receive light emitted from a separate light-emitting element 202 and reflected by the light reflecting portion 207.
  • the displacement of the diaphragm 206 may be detected based on the total amount of light received by the multiple light-receiving elements 204.
  • the electronic auscultation device 100 generates a displacement signal (i.e., a signal representing the displacement of the diaphragm 206) based on the amount of light emitted from the light-emitting element 202, reflected by the light reflecting portion 207, and received by the light-receiving element 204.
  • the electronic auscultation device 100 may detect the displacement signal based on the light received by the light-receiving element 204 in another manner.
  • the light-emitting element 202 may emit laser light toward the light reflecting portion 207. The laser light reflected by the light reflecting portion 207 reaches the light-receiving element 204.
  • the position at which the laser light reaches the light-receiving element 204 differs depending on the displacement of the diaphragm 206. Therefore, the electronic auscultation device 100 may detect the displacement signal based on the position of the light received by the light-receiving element 204.
  • the chestpiece 110 may not include the aperture portions 209 and 210.
  • the light-receiving element 204 may be a two-dimensional area sensor or a one-dimensional line sensor.
  • Second Embodiment A configuration example of an electronic auscultation device 1000 according to the second embodiment will be described with reference to Figures 10 to 13K. Differences from the electronic auscultation device 100 according to the first embodiment will be mainly described below. The appearance of the electronic auscultation device 1000 is similar to that of the electronic auscultation device 100 described with reference to Figures 1A and 1B. The modified examples described in the first embodiment may also be applied to the second embodiment.
  • the hardware configuration of the electronic auscultation device 1000 will be described with reference to Figure 10.
  • the difference between Figure 10 and Figure 6 is that the electronic auscultation device 1000 has a chest piece 1010 and a sound output unit 1020 instead of the chest piece 110 and sound output unit 610 of the electronic auscultation device 100.
  • the electronic auscultation device 1000 is composed of the chest piece 1010 and the sound output unit 1020 included in the grip unit 120 ( Figures 1A and 1B).
  • the chest piece 1010 has a displacement detection unit 1011 and a vibration detection unit 1012.
  • the displacement detection unit 1011 like the electronic auscultation device 100, is composed of main components including a light-emitting element 202, a light-receiving element 204, and a light reflecting unit 207.
  • the displacement detection unit 1011 generates a displacement signal (i.e., a signal representing the displacement of the diaphragm 206) based on the amount of light emitted from the light emitting element 202, reflected by the light reflecting unit 207, and received by the light receiving element 204.
  • the displacement detection unit 1011 may detect the displacement signal based on the light received by the light receiving element 204 in another manner.
  • the light emitting element 202 may emit a laser beam toward the light reflecting unit 207.
  • the laser beam reflected by the light reflecting unit 207 reaches the light receiving element 204.
  • the position at which the laser beam reaches the light receiving element 204 differs depending on the displacement of the diaphragm 206.
  • the displacement detection unit 1011 may detect the displacement signal based on the position of the light received by the light receiving element 204.
  • the chest piece 1010 may not include the aperture units 209 and 210.
  • the light-receiving element 204 may be a two-dimensional area sensor or a one-dimensional array sensor.
  • the vibration detection unit 1012 detects air vibrations caused by the displacement of the diaphragm 206.
  • the vibration detection unit 1012 is also called a sound detection unit because it detects the sound represented by the air vibrations.
  • the vibration detection unit 1012 is configured, for example, with a capacitor-type microphone 1101 ( Figure 11C).
  • the vibration detection unit 1012 generates a sound signal representing the detected air vibrations.
  • the sound signal may be an electrical signal (for example, a voltage signal).
  • the displacement signal generated by the displacement detection unit 1011 and the sound signal generated by the vibration detection unit 1012 are each supplied to the sound output unit 1020.
  • the sound output unit 1020 performs signal processing on the displacement signal and sound signal supplied from the chest piece 1010 in the same manner as the sound output unit 610 of the electronic auscultation device 100, and transmits the signals to the outside of the sound output unit 1020 (e.g., the sound output device 620 or the computer 630).
  • the frequency bands to which the displacement detection unit 1011 and the vibration detection unit 1012 have high sensitivity may differ.
  • the displacement detection unit 1011 can detect vibrations (e.g., heartbeat sounds) in a low frequency band (e.g., 100 Hz or less) with better sensitivity than the vibration detection unit 1012.
  • the vibration detection unit 1012 can detect vibrations (e.g., breathing sounds) in a high frequency band (e.g., 100 Hz or more) with better accuracy than the displacement detection unit 1011. Therefore, since the sound output unit 1020 can output both the displacement signal and the sound signal, the electronic auscultation device 1000 can detect vibrations in a wide frequency band with better accuracy.
  • a high frequency band e.g. 100 Hz or more
  • the sound output unit 1020 includes an output selection unit 1021 in addition to each of the components included in the sound output unit 610 of the electronic auscultation device 100.
  • the output selection unit 1021 selects whether the displacement signal or the sound signal supplied from the chestpiece 1010 is to be output to the outside. For example, when the destination is the sound output device 620, the output selection unit 1021 outputs only the selected one of the displacement signal or the sound signal. When the destination is the computer 630, the output selection unit 1021 may output only the selected one of the displacement signal or the sound signal, or may output both the displacement signal and the sound signal. In this way, the sound output unit 1020 can selectively output the displacement signal or the sound signal to the outside.
  • the operation unit 123 of the electronic auscultation device 1000 obtains a designation from the user as to whether to output a displacement signal or a sound signal.
  • a mode switching button 123c is provided on the operation unit 123 in FIG. 1A.
  • the output selection unit 1021 switches the signal to be output to the external device between the displacement signal and the sound signal.
  • the mode switching button 123c provided on the operation unit 123 to select the heartbeat mode, which is one of the auscultation modes.
  • auscultating respiratory sounds the user operates the mode switching button 123c provided on the operation unit 123 to select the respiratory sound mode, which is one of the auscultation modes.
  • the output selection unit 1021 selects whether to output a displacement signal indicating the displacement detected by the displacement detection unit 1011 or a sound signal detected by the vibration detection unit 1012.
  • the operation unit 123 is also provided with volume adjustment buttons 123a and 123b for adjusting the gain of the displacement signal output by the electronic auscultation device 100.
  • the volume adjustment buttons 123a and 123b are used to adjust the volume of the sound output by the electronic auscultation device 100.
  • the display unit 122 of the electronic auscultation device 1000 is provided with an LED as an indicator that indicates whether the signal currently selected as the output target is a displacement signal or a sound signal. Depending on the lighting state of this LED, the user can visually confirm whether the operating mode is the heartbeat sound mode or the breath sound mode.
  • the heartbeat sound mode and the breath sound mode are each an example of an auscultation mode.
  • the output selection unit 1021 controls the wireless communication unit 614 and the wired communication unit 617 to determine the type of signal to be output externally. Alternatively, the output selection unit 1021 may determine whether the displacement signal or the sound signal is to be supplied to the A/D converter 611 and the amplifier 615. Furthermore, in the example of FIG. 10, the sound output unit 1020 includes the output selection unit 1021, but instead, the chest piece 1010 may include the output selection unit 1021. The output selection unit 1021 in the chest piece 1010 may determine the type of signal to be supplied to the sound output unit 1020.
  • FIG. 11A is a plan view of the chest piece 1010.
  • Fig. 11B is an enlarged cross-sectional view of the chest piece 1010 taken along line A-A in Fig. 11A.
  • Fig. 11C is an enlarged cross-sectional view of the chest piece 1010 taken along line B-B in Fig. 11A.
  • Fig. 12A is a perspective view of the chest piece 1010 disassembled and with each component separated.
  • Fig. 12B is a perspective view showing the shape of the sealed space 1100.
  • Figs. 11A is a plan view of the chest piece 1010.
  • Fig. 11B is an enlarged cross-sectional view of the chest piece 1010 taken along line A-A in Fig. 11A.
  • Fig. 11C is an enlarged cross-sectional view of the chest piece 1010 taken along line B-B in Fig. 11A.
  • Fig. 12A is a perspective view of the chest piece 1010 disassembled and with each component separated.
  • FIGS. 13A to 13C are perspective views of the lower holding member 1105 as viewed from various angles.
  • Figs. 13D to 13F are perspective views of the upper holding member 1106 as viewed from various angles.
  • Fig. 13G is a perspective view of the base holding member 1104 as viewed from a certain angle.
  • Figs. 13H to 13K are perspective views of the lower holding member 1105 and the upper holding member 1106 as viewed from various angles in a combined state.
  • Fig. 13H is a perspective view seen from an angle where the light emitting element 202 is seen through the opening 706, and
  • Fig. 13I is a perspective view seen from an angle where the light receiving element 204 is seen through the opening 707.
  • Fig. 13H is a perspective view seen from an angle where the light emitting element 202 is seen through the opening 706
  • Fig. 13I is a perspective view seen from an angle where the light receiving element 204 is seen through the opening 707.
  • Fig. 13H is a
  • FIG. 11A the light emitting element 202, the light receiving element 204, the light reflecting portion 207, and the microphone 1101 are depicted as visible for ease of understanding, but these components are covered and hidden by the housing 208.
  • FIGs. 11B and 11C for ease of understanding, the same hatching is applied to cross sections of the same components, and different hatching is applied to cross sections of different components.
  • a mechanism for attaching the chest piece 1010 to the grip portion 120 is omitted.
  • the chest piece 1010 further includes a microphone 1101, a sealing member 1102, and a relay circuit board 1103 in addition to the components included in the chest piece 110 of the electronic stethoscope device 100.
  • the microphone 1101 constitutes the vibration detection unit 1012.
  • the relay circuit board 1103 is connected to the light-emitting circuit board 203 by a lead wire (not shown). Through this lead wire, the relay circuit board 1103 transmits a control signal to the light-emitting circuit board 203 to instruct it to emit light, and supplies power.
  • the relay circuit board 1103 is also connected to the light-receiving circuit board 205 by a lead wire (not shown). Through this lead wire, the relay circuit board 1103 receives a displacement signal from the light-receiving circuit board 205, and supplies power to the light-receiving circuit board 205.
  • the relay circuit board 1103 is also connected to the microphone 1101 by a lead wire (not shown).
  • the relay circuit board 1103 receives a sound signal from the microphone 1101, and supplies power to the microphone 1101.
  • the relay circuit board 1103 is also connected to the circuit board in the gripping portion 120 by a cable (not shown).
  • the relay circuit board 1103 transmits a displacement signal and a sound signal to the circuit board in the gripping portion 120 via this cable, receives a control signal for controlling the operation of the chest piece 110 from the circuit board in the gripping portion 120, and receives a supply of power.
  • a hole 208a is formed in the housing 208 for passing a cable connecting the relay circuit board 1103 and the circuit board in the gripping portion 120.
  • a "hole” means a through hole that penetrates the member in which the hole is formed.
  • a "recess" means that the recess does not penetrate the member in which the recess is formed.
  • the holding member 201 is composed of a base holding member 1104, a lower holding member 1105, and an upper holding member 1106.
  • a diaphragm 206 is attached to the base holding member 1104 so as to cover the lower surface of the base holding member 1104.
  • the outer periphery of the diaphragm 206 is folded back to form a recess, and the diaphragm 206 is attached to the base holding member 1104 by fitting a protrusion on the outer periphery of the base holding member 1104 into this recess of the diaphragm 206.
  • the diaphragm 206 may be attached to the base holding member 1104 by, for example, gluing.
  • the diaphragm 206 can be displaced relative to the lower surface of the base holding member 1104.
  • the lower surface of the base holding member 1104 has a recess near its center so as not to hinder the displacement of the diaphragm 206.
  • the housing 208 is attached to the base holding member 1104 so as to cover the upper surface of the base holding member 1104.
  • the base holding member 1104 has a screw thread or a thread groove on its outer periphery, and the housing 208 has a screw groove or a screw thread on the inside of its lower end. These screw threads and screw grooves fit together to attach the housing 208 to the base holding member 1104.
  • the housing 208 may be attached to the base holding member 1104 by, for example, gluing.
  • the housing 208 covers the light-emitting element 202, the light-emitting circuit board 203, the light-receiving element 204, the light-receiving circuit board 205, and the microphone 1101 attached to the holding member 201, and has the function of blocking sound so that ambient sound is not detected as noise.
  • Two further holding members (lower holding member 1105 and upper holding member 1106) are arranged on the base holding member 1104.
  • the lower holding member 1105 is located on the opposite side of the base holding member 1104 from the diaphragm 206 in the z direction.
  • a convex portion 1104d formed on the upper surface of the base holding member 1104 fits into a concave portion 1105d formed on the underside of the lower holding member 1105, and the lower holding member 1105 is aligned with the base holding member 1104.
  • the upper holding member 1106 is disposed above the base holding member 1104 and the lower holding member 1105 in the z-direction.
  • the upper holding member 1106 is located on the opposite side of the base holding member 1104 from the diaphragm 206.
  • the lower holding member 1105 is located between the upper holding member 1106 and the base holding member 1104.
  • the upper holding member 1106 is aligned with the lower holding member 1105 by fitting a convex portion 1106a formed on the underside of the upper holding member 1106 into a hole 1105b formed in the lower holding member 1105.
  • the relay circuit board 1103 is disposed on the upper holding member 1106.
  • a screw (not shown) passing through a hole 1103a formed in the relay circuit board 1103 and a hole 1106c formed in the upper holding member 1106 is engaged with a screw hole 1104c formed in the base holding member 1104.
  • three screw holes are formed in the base holding member 1104, and a screw passing through the relay circuit board 1103 and the upper holding member 1106 is engaged with each of these.
  • the method of fixing the lower holding member 1105, the upper holding member 1106, and the relay circuit board 1103 to the base holding member 1104 is not limited to this, and they may be fixed, for example, by adhesive.
  • the light emitting element 202 is inserted into a hole formed by the engagement of the upper holding member 1106 and the lower holding member 1105.
  • the light receiving element 204 is arranged so as to cover the hole formed by the engagement of the upper holding member 1106 and the lower holding member 1105.
  • the microphone 1101 is arranged in a hole 1104b formed in the base holding member 1104.
  • a sealing member 1102 is arranged between the microphone 1101 and the base holding member 1104 to seal the gap between these members, improving the airtightness in the sealed space described below.
  • a convex portion 1106b formed on the lower surface of the upper holding member 1106 is arranged above the hole 1104b of the base holding member 1104.
  • the convex portion 1106b may press the microphone 1101 downward (i.e., toward the diaphragm 206).
  • the microphone 1101 is positioned so as not to overlap the optical path of the light (i.e., incident light 211 and reflected light 212) traveling from the light-emitting element 202 to the light-receiving element 204 via the light reflecting portion 207 in a plan view of the diaphragm 206 (i.e., when viewed from the positive z-axis direction).
  • a T-shaped hole 1104a is formed near the center of the base holding member 1104.
  • a hole 1105a is formed near the center of the lower holding member 1105.
  • the incident light 211 passes through the holes 1104a and 1105a from the light emitting element 202 to the light reflecting portion 207.
  • the reflected light 212 passes through the holes 1104a and 1105a from the light reflecting portion 207 to the light receiving element 204. In this way, no other components are arranged on the optical path of the light (i.e., the incident light 211 and the reflected light 212) traveling from the light emitting element 202 to the light receiving element 204 via the light reflecting portion 207.
  • the base holding member 1104 covers the area of the inner surface 206b of the diaphragm 206 other than the area where the light reflecting portion 207 is fixed.
  • the upper holding member 1106 has a light-shielding wall 1106d that extends in a direction intersecting the diaphragm 206 (the yz plane in the example of FIG. 11B).
  • the upper part of the light-shielding wall 1106d on the upper side of the opening 706 corresponds to the first diaphragm portion.
  • the lower holding member 1105 has a light-shielding wall 1105c that extends in a direction along the diaphragm 206 (the xy plane in the example of FIG. 11B).
  • the light-shielding wall 1106d and the light-shielding wall 1105c form the diaphragm portion 209 on the incident light 211 side.
  • the light-shielding wall 1106d and the light-shielding wall 1105c each block a portion of the light emitted by the light-emitting element 202.
  • a portion of the light-shielding wall 1105c may enter the hole 1104a of the base holding member 1104. This allows the diaphragm portion 209 to be closer to the light reflecting portion 207, thereby reducing the spread of the incident light 211.
  • the upper holding member 1106 has a light-shielding wall 1106e that protrudes downward in the z direction at a position where the reflected light by the light reflecting portion 207 reaches.
  • the lower holding member 1105 has a light-shielding wall 1105e at a position where the reflected light by the light reflecting portion 207 reaches.
  • the light-shielding wall 1106e and the light-shielding wall 1105e form the aperture section 210 on the reflected light 212 side. That is, the light-shielding wall 1106e and the light-shielding wall 1105e each block a part of the light specularly reflected by the light reflecting portion 207.
  • the light-shielding wall 1106d provided on the upper holding member 1106 and the light-shielding wall 1105c provided on the lower holding member 1105 serve as an aperture section that blocks the incident light 211 and the reflected light 212, and also serve to narrow the sealed space. In other words, the light-shielding walls 1105c and 1106d narrow the volume of the enclosed space (internal space), increasing the volume change rate described below, and as a result, the sensitivity of the microphone 1101 can be improved.
  • the sealed space 1100 is defined by the diaphragm 206, the light reflecting portion 207, the base holding member 1104, the lower holding member 1105, the upper holding member 1106, the light emitting element 202, the light receiving element 204, and the microphone 1101. Therefore, the space facing the inner surface 206b of the diaphragm 206 is a sealed space.
  • a sealed space is a space that is sealed against a specific substance. In other words, a sealed space is a space in which the inflow of a specific substance from an external space or external environment and the outflow of a specific substance to an external space or external environment are suppressed. Therefore, there are no passages such as gaps or holes connecting the sealed space 1100 to the outside.
  • the substance to be sealed may vary depending on the usage environment of the electronic auscultation device 1000.
  • the substance to be sealed may be a gas (e.g., air)
  • the substance to be sealed may be a liquid (e.g., water).
  • the sealed space 1100 is the space facing the inner surface 206b of the diaphragm 206 and surrounded by the hatched components.
  • the portion of the lower holding member 1105 that defines the sealed space 1100 includes the above-mentioned light-shielding wall 1105c.
  • the portion of the upper holding member 1106 that defines the sealed space 1100 includes the above-mentioned light-shielding wall 1106d.
  • the sealed space 1100 is further defined by the light-receiving circuit board 205.
  • the sealed space 1100 is further defined by the seal member 1102.
  • the sealed space 1100 does not have to be sealed when the electronic auscultation device 100 is not in use.
  • the diaphragm 206 and the base holding member 1104 may not be in close contact when the electronic auscultation device 100 is not in use, but may be in close contact when the diaphragm 206 is pressed against the surface of the living body, thereby forming the sealed space 1100.
  • the sound detection surface 1101a of the microphone 1101 faces the sealed space 1100. This allows the microphone 1101 to detect air vibrations in the internal space 212 caused by the displacement of the contact surface 206a of the diaphragm 206. The microphone 1101 generates a sound signal that represents these air vibrations.
  • the portion of diaphragm 206 that comes into contact with the surface of the living body is composed of a sheet-like flexible material.
  • Diaphragm 206 separates sealed space 1100 from the outside of chest piece 1010.
  • Diaphragm 206 has the property of deforming in response to an external force applied to diaphragm 206 (e.g., a force from the surface of the living body) and returning to its original shape when the external force is removed. Due to this property, the air pressure in sealed space 1100 changes in response to vibrations transmitted from the surface of the living body to diaphragm 206.
  • Sound detection surface 1101a of microphone 1101 vibrates in response to the air pressure in sealed space 1100, and microphone 1101 converts the vibrations of sound detection surface 1101a into an electrical signal.
  • the inner surface 206b of the diaphragm 206 and the sound detection surface 1101a of the microphone 1101 face the sealed space 1100, allowing the microphone 1101 to efficiently detect sound signals corresponding to the displacement of the surface of the living body.
  • the sealed space 1100 is configured so that the volume of the sealed space 1100 is smaller than the volume of the internal space of the chest piece 110. That is, in this embodiment, the sealed space 1110 does not face the housing 208, and is separated from the space facing the inner surface of the housing 208. However, it goes without saying that the space facing the inner surface of the housing 208 may also be the sealed space.
  • the internal space other than the sealed space 1110 of the chest piece 110 is not sealed, but may be sealed if, for example, the electronic stethoscope device 1000 is required to be waterproof or dustproof.
  • the housing 208 is formed with a hole 208a for passing a cable. The gap between this hole 208a and the cable is sealed with a sealing member, and the internal space of the chest piece 110 is sealed against water or dust.
  • the sealability can be similarly improved by sealing the gap between the thread and the screw groove with a sealing member.
  • the space facing the inner surface 206b of the diaphragm 206 is a sealed space 1100, but for example, holes or gaps may be formed to the extent that the sensitivity is not reduced in the frequency band to be measured.
  • the space facing the inner surface 206b of the diaphragm 206 is sealed using the base holding member 1104, the lower holding member 1105, and the upper holding member 1106.
  • this space may be sealed using parts of these holding members, or other members may be used to seal this space.
  • a buffer member may be placed between two adjacent components.
  • a buffer member may be placed in the gap at the contact portion between the light-emitting circuit board 203 and the holding member 201, the gap at the contact portion between the light-receiving circuit board 205 and the holding member 201, or the gap at the contact portion between the diaphragm 206 and the holding member 201. This can improve the sealability of the sealed space 1100.
  • Microphone 1101 can detect not only air vibrations occurring in sealed space 1100, but also sounds transmitted through housing 208 from outside chest piece 1010. For this reason, housing 208 is preferably formed from a material with excellent sound insulation properties.
  • the sound transmission loss of the housing 208 is calculated by a function that inputs the frequency of the sound, the angle of incidence of the sound, and the surface density of the material of the housing 208.
  • the areal density of the material of the housing 208 is calculated by multiplying the density of the material of the housing 208 by the thickness of the housing 208.
  • the housing 208 is made of a metal material.
  • the surface density of the housing 208 may be greater than the surface density of the diaphragm. Specifically, the surface density of the housing 208 may be 5 kg/m2 or more , and may even be 10 kg/m2 or more .
  • the holding member 201 may be made of a resin material in order to reduce the weight and cost of the chest piece 1010.
  • the modified example shown in Figures 14A to 14C differs from the description of the second embodiment shown in Figures 11A to 11C in the position of the microphone 1101.
  • the microphone 1101 is arranged at a position overlapping the optical path of the light (i.e., incident light 211 and reflected light 212) traveling from the light-emitting element 202 to the light-receiving element 204 via the light reflecting portion 207 in a plan view of the diaphragm 206 (i.e., when viewed from the positive z-axis direction).
  • the microphone 1101 is arranged above this optical path in the z-axis direction (positive z-axis direction), and therefore does not block this optical path.
  • the microphone 1101 is arranged between the light-emitting element 202 and the light-receiving element 204 in the x-axis direction.
  • the sound detection surface 1101a of the microphone 1101 faces the sealed space 1100 facing the inner surface 206b of the diaphragm 206.
  • [Modification of the chest piece configuration of the electronic auscultation device in the second embodiment] 15A to 15C differs from the second embodiment described above in Fig. 11A to 11C in that the chest piece 1010 further includes a light-transmitting member 1501.
  • the light-transmitting member 1501 has a property of transmitting light emitted by the light-emitting element 202.
  • the light-transmitting member 1501 is formed of glass, acrylic, polystyrene, or the like.
  • the hole 1104a in the base holding member 1104 is sealed by the translucent member 1501 and the lower holding member 1105. Therefore, the diaphragm 206, the base holding member 1104, the lower holding member 1105, the translucent member 1501, the microphone 1101, and the seal member 1102 define an enclosed space 1502.
  • the inner surface 206b of the diaphragm 206 faces this enclosed space 1502.
  • the light-emitting element 202 and the light-receiving element 204 do not face this enclosed space 1502.
  • the sound detection surface 1101a of the microphone 1101 faces the enclosed space 1502 that faces the inner surface 206b of the diaphragm 206.
  • the light-transmitting member 1501 is disposed on the optical path of the light (i.e., the incident light 211 and the reflected light 212) traveling from the light-emitting element 202 to the light-receiving element 204 via the light-reflecting portion 207. However, since the light-transmitting member 1501 is translucent, the displacement detection portion 1011 can still detect the displacement of the diaphragm 206. Furthermore, since the volume of the sealed space 1502 is smaller than the volume of the sealed space 1100, the microphone 1101 can detect the vibration of the diaphragm 206 with even greater accuracy.
  • the modified example shown in Fig. 16A to Fig. 16C differs from the embodiment shown in Fig. 14A to Fig. 14C in the position of the microphone 1101 and in that the chest piece 1010 further has light-transmitting members 1601 and 1602.
  • the microphone 1101 is arranged at a position overlapping the optical path of light (i.e., light combining the incident light 211 and the reflected light 212) from the light-emitting element 202 toward the light-receiving element 204 via the light reflecting portion 207 in a plan view (i.e., when viewed from the z-axis positive direction) with respect to the diaphragm 206.
  • the microphone 1101 is arranged above this optical path (in the z-axis positive direction), and therefore does not block this optical path.
  • the microphone 1101 may be arranged between the light-emitting element 202 and the light-receiving element 204 in a three-dimensional space.
  • Translucent members 1601 and 1602 have the property of transmitting the light emitted by light-emitting element 202.
  • translucent members 1601 and 1602 are made of glass, acrylic, polystyrene, etc.
  • a sealed space 1603 is defined by the diaphragm 206, the base holding member 1104, the lower holding member 1105, the light-transmitting member 1601, the light-transmitting member 1602, the microphone 1101, and the seal member 1102.
  • the inner surface 206b of the diaphragm 206 faces this sealed space 1603.
  • the light-emitting element 202 and the light-receiving element 204 do not face this sealed space 1603.
  • the sound detection surface 1101a of the microphone 1101 faces the sealed space 1603, which faces the inner surface 206b of the diaphragm 206.
  • the light-transmitting member 1601 is disposed on the optical path of the light (i.e., incident light 211) traveling from the light-emitting element 202 to the light-reflecting portion 207.
  • the light-transmitting member 1601 is disposed on the optical path of the light (i.e., reflected light 212) traveling from the light-reflecting portion 207 to the light-receiving element 204.
  • the displacement detection unit 1011 can still detect the displacement of the diaphragm 206.
  • the volume of the sealed space 1603 is smaller than the volume of the sealed space 1100, the microphone 1101 can detect the vibration of the diaphragm 206 with even greater accuracy.
  • the chest piece 1010 includes both the light-transmitting member 1601 and the light-transmitting member 1602, but a configuration including only one of them may also be used.
  • the upper limit of the displacement of the operating range of diaphragm 206 i.e., the range in which diaphragm 206 is expected to vibrate
  • the amount of change in volume of the internal space of chestpiece 1010 is, for example, 680 mm3 .
  • the volume of the internal space of the chest piece 1010 is, for example, 17005 mm3 . Therefore, the volume change rate of the internal space when the diaphragm 206 changes to its upper limit is 680/17005 ⁇ 4%.
  • the volume of the sealed space 1100 described in FIGS. 11A to 11C is, for example, 2085 mm3 . Therefore, the volume change rate of the sealed space 1100 when the diaphragm 206 changes to its upper limit is 680/2085 ⁇ 33%.
  • the volume of the sealed space 1502 described in FIGS. 15B and 15C is, for example, 1021 mm3 . Therefore, the volume change rate of the sealed space 1502 when the diaphragm 206 changes to its upper limit is 680/1021 ⁇ 67%.
  • the volumetric change rate of this sealed space increases, thereby increasing the sensitivity of microphone 1101.
  • the sealed space may be defined so that the volumetric change rate of the sealed space in response to the displacement of diaphragm 206 to the upper limit of the operating range is 30%.
  • circuit configuration of the electronic auscultation device in the second embodiment Next, an example of the circuit configuration of the electronic auscultation device 1000 according to the second embodiment will be described with reference to Fig. 17A.
  • the circuit configuration in Fig. 17A is a diagram showing in more detail the hardware configuration in Fig. 10.
  • the chest piece 1010 includes a light emitting element 202, a light receiving element 204, and a microphone 1101. Furthermore, in the example of FIG. 17A, the chest piece 1010 includes a three-axis type acceleration sensor 1750.
  • the acceleration sensor 1750 is a sensor that measures three-dimensional acceleration.
  • the acceleration sensor 1750 is a sensor for detecting the movement (motion) of the electronic auscultation device 1000, and for example, detects that the electronic auscultation device 1000 has been lifted by the user. In other words, it is used to determine whether the electronic auscultation device 1000 is in a state of use.
  • the acceleration sensor 1750 is included in the chest piece 1010, but it may be included in the grip part 120 instead of the chest piece 1010. Also, if a different configuration is adopted to determine the use state of the electronic auscultation device 1000, the acceleration sensor 1750 may not be included.
  • the grip portion 120 includes a display unit 122, an operation unit 123, a power switch 124, and a connector 125. Furthermore, the grip portion 120 includes a microcontroller 1700, a power supply unit 1710, a UART integrated circuit 1720, a diaphragm displacement signal processing unit 1730, and a microphone signal processing unit 1740.
  • the multiple circuit elements included in the grip portion 120 may be implemented on the same circuit board included in the grip portion 120, or may be distributed and implemented on multiple circuit boards.
  • the microcontroller 1700 is a control means for controlling the overall operation of the electronic auscultation device 1000.
  • the electronic auscultation device 1000 includes one or more microcontrollers 1700.
  • the microcontroller 1700 includes a processor 1701, a non-volatile memory 1702, a Bluetooth (registered trademark) circuit 1703, and a RAM 1704.
  • the processor 1701 controls the operation of the electronic auscultation device 1000 by executing a program stored in the non-volatile memory 1702.
  • the non-volatile memory 1702 is a storage means for storing programs and various setting data that define the operation of the electronic auscultation device 1000, and maintains the stored contents even without external power supply.
  • the Bluetooth circuit 1703 is a control unit that controls the wireless communication unit 614 that complies with the Bluetooth wireless communication standard.
  • the wireless communication unit 614 includes an antenna for wireless communication.
  • the microcontroller 1700 has a built-in Bluetooth circuit 1703, but the Bluetooth circuit 1703 may be external to the microcontroller 1700.
  • the RAM 1704 is a storage means for temporarily storing programs and various setting data read from the non-volatile memory 1702.
  • the microcontroller 1700 is realized by a plurality of circuit elements mounted on a circuit board included in the gripping unit 120.
  • the microcontroller 1700 transmits a sound signal based on a displacement signal generated by the light receiving element 204 to an external sound output device via the wireless communication unit 614 or the wired communication unit 617.
  • the sound output device 620 is, for example, a wired connection type or wireless communication type earphone or headphone.
  • the microcontroller 1700 can transmit a sound signal to the sound output device 620 as well as to a computer 630 (for example, a personal computer, a smartphone, a tablet, etc.).
  • a doctor, a nurse, or a public health nurse can listen to the biological sound represented by the digitalized sound signal using the sound output device 620 or the computer 630.
  • the displacement signal output from the light receiving element 204 is filtered and amplified by the diaphragm displacement signal processing unit 1730 described later, and is supplied to the A/D converter 611.
  • the A/D converter 611 digitizes the output from the diaphragm displacement signal processing unit 1730.
  • the digital displacement signal is then subjected to signal processing such as data compression and encoding by the microcontroller 1700 in accordance with a format conforming to the communication standard by the encoder, and is converted into sound data for wireless communication.
  • This conversion into sound data is, for example, conversion into Pulse Code Modulation (PCM) format.
  • PCM Pulse Code Modulation
  • the wireless communication unit 614 conforming to a wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark) transmits the sound data converted into the PCM format to the sound output device 620.
  • the sound output device 620 that receives the sound data outputs sound corresponding to the sound data.
  • the above-mentioned electronic auscultation device 1000 has been described as being capable of transmitting sound data by both wireless and wired communication, it may be capable of transmitting sound data by only one of these types of communication.
  • the transmission of sound data to the computer 630 is similar to the transmission of sound data to the sound output device 620.
  • the computer 630 can also visually display waveform data generated based on the received sound data.
  • the waveform data may be generated by the computer 630 or may be generated by the electronic auscultation device 1000.
  • a part or all of the signal processing and sound output processing by the electronic auscultation device 1000 may be performed by an external device (e.g., the sound output device 620 or the computer 630).
  • the UART integrated circuit 1720 is connected to both the microcontroller 1700 and the connector 125 (specifically, its data terminal).
  • the UART integrated circuit 1720 performs communication conforming to the UART.
  • the UART integrated circuit 1720 and the connector 125 function as the wired communication unit 617.
  • the microcontroller 1700 may be capable of wired communication with an external device through the UART integrated circuit 1720 and the connector 125.
  • the UART integrated circuit 1720 may also be connected to a power supply terminal of the connector 125.
  • a voltage VBUS may be applied to the UART integrated circuit 1720 from an external device (e.g., a charger or a computer 630) connected to the connector 125 through the power supply terminal of the connector 125.
  • the UART integrated circuit 1720 may be capable of operating using the voltage VBUS as an operating voltage.
  • the power supply unit 1710 includes a battery 1711, a charging integrated circuit 1712, a boost converter 1713, a voltage regulator 1714, a load switch 1715, and a voltage regulator 1716.
  • the power supply unit 1710 supplies power to a number of circuit elements included in the electronic auscultation device 1000.
  • the power supply unit 1710 may supply power at a number of different voltages. Alternatively, the power supply unit 1710 may supply power at a single voltage, and may drop the voltage in front of each circuit element to an appropriate operating voltage.
  • the battery 1711 stores electrical energy used by the electronic stethoscope device 1000.
  • the battery 1711 may have a function of cutting off the current flowing through the battery 1711 when the current exceeds a threshold value.
  • the charging integrated circuit 1712 is an integrated circuit (IC) that controls charging to the battery 1711 and discharging from the battery 1711.
  • the charging integrated circuit 1712 charges the battery 1711 using electrical energy supplied from an external device such as a charger connected to the connector 125 or a computer 630.
  • the charging integrated circuit 1712 also supplies the electrical energy stored in the battery 1711 to the boost converter 1713.
  • the voltage provided by the charging integrated circuit 1712 is represented as voltage VBAT.
  • the voltage VBAT is, for example, 3.7 V.
  • the boost converter 1713 boosts a DC voltage to another DC voltage.
  • the boost converter 1713 is also called a DC/DC converter.
  • the boost converter 1713 boosts the voltage VBAT supplied from the charging integrated circuit 1712 to a voltage V0.
  • the voltage V0 is, for example, 6.8 V.
  • the voltage regulator 1714 generates and outputs a voltage of a specific value.
  • the voltage regulator 1714 may be a linear regulator and is also called a low dropout regulator (LDO).
  • LDO low dropout regulator
  • the voltage regulator 1714 generates an operating voltage for some circuit elements of the electronic stethoscope device 1000.
  • the voltage generated by the voltage regulator 1714 is represented as voltage V1.
  • the voltage regulator 1714 may generate an operating voltage for the microcontroller 1700, and for example, the voltage V1 is 3.3 V.
  • the operating voltage of the acceleration sensor 1750 is also voltage V1.
  • voltage V1 is applied to each of microcontroller 1700 and acceleration sensor 1750.
  • Power is supplied to microcontroller 1700 and acceleration sensor 1750 from voltage regulator 1714 of power supply unit 1710.
  • Voltage regulator 1714 outputs voltage V1 when a voltage higher than voltage V1 is applied to its input terminal. Therefore, voltage regulator 1714 outputs voltage V1 when voltage V0 is supplied from boost converter 1713.
  • the load switch 1715 is a switch that switches between on (conducting state) and off (non-conducting state) in response to a control signal from the microcontroller 1700.
  • the voltage regulator 1716 generates and outputs a voltage of a specific value.
  • the voltage regulator 1716 may be a linear regulator or an LDO.
  • the voltage regulator 1716 generates an operating voltage for some of the circuit elements of the electronic stethoscope device 1000.
  • the voltage generated by the voltage regulator 1716 is represented as voltage V2.
  • the voltage regulator 1716 may generate an operating voltage for the light-emitting element 202 and the light-receiving element 204, and for example, the voltage V2 is 5.8 V. In the example of FIG.
  • the voltage V2 is applied to each of the light-emitting element 202 and the light-receiving element 204.
  • the light-emitting element 202 and the light-receiving element 204 are supplied with power from the voltage regulator 1716 of the power supply unit 1710.
  • the voltage regulator 1716 outputs voltage V2 when a voltage higher than voltage V2 is applied to its input terminal. Therefore, the voltage regulator 1716 outputs voltage V2 when the load switch 1715 is on.
  • the voltage regulator 1716 does not output voltage V2 when the load switch 1715 is off. When not outputting voltage V2, the potential of the output terminal of the voltage regulator 1716 is ground potential.
  • the diaphragm displacement signal processing unit 1730 processes the diaphragm displacement signal to generate a sound signal representing the sound transmitted from the surface of the living body to the diaphragm 206, and outputs this sound signal to the microcontroller 1700. Specifically, the diaphragm displacement signal processing unit 1730 extracts a specific frequency band component contained in the diaphragm displacement signal to generate a sound signal. As described below, the specific frequency band components extracted include frequency band components in the range of 10 Hz to 1 kHz.
  • the diaphragm displacement signal is a signal generated and output by the light receiving element 204 according to the amount of light reaching the light receiving element 204.
  • the diaphragm displacement signal may be simply called a displacement signal.
  • the amount of light reaching the light receiving element 204 changes according to the displacement of the diaphragm 206.
  • the diaphragm displacement signal may be a signal generated and output by the light receiving element 204 according to the position of the light reaching the light receiving element 204. Even when realized with a laser diode, the diaphragm displacement signal still represents the displacement of the diaphragm 206.
  • the sound signal generated by the diaphragm displacement signal processing unit 1730 based on the diaphragm displacement signal is output in the heartbeat sound mode, and is therefore referred to as a heartbeat sound signal in the following description.
  • the heartbeat sound signal is also a type of diaphragm displacement signal, as it represents the displacement of the diaphragm 206 (specifically, the components in that specific frequency band).
  • the diaphragm displacement signal processing unit 1730 includes a buffer circuit 1731, a high-pass filter (HPF) 1732, and amplifier circuits 1733 and 1734 with low-pass filters on the signal path between the light receiving element 204 and the microcontroller 1700. These circuit elements are connected in series.
  • the diaphragm displacement signal processing unit 1730 receives a diaphragm displacement signal from the light receiving element 204 and outputs a heartbeat sound signal to the microcontroller 1700.
  • the buffer circuit 1731 receives a diaphragm displacement signal from the light receiving element 204 and outputs the diaphragm displacement signal to the HPF 1732.
  • the buffer circuit 1731 performs impedance conversion of the signal path between the light receiving element 204 and the HPF 1732. For example, the output impedance of the buffer circuit 1731 is lower than the output impedance of the light receiving element 204.
  • the operating power of the buffer circuit 1731 is supplied from the voltage regulator 1716.
  • the HPF 1732 attenuates the low-frequency components (i.e., frequency components lower than a specific cutoff frequency) of the diaphragm displacement signal received from the buffer circuit 1731, and outputs the signal obtained by passing the high-frequency components (i.e., frequency components higher than the cutoff frequency) of the diaphragm displacement signal to the amplifier circuit 1733.
  • the HPF 1732 attenuates components of at least less than 10 Hz from the diaphragm displacement signal received from the buffer circuit 1731, so the cutoff frequency of the HPF 1732 is set to, for example, 10 Hz.
  • the cutoff frequency may be a value greater than 10 Hz, for example, 15 Hz or 20 Hz.
  • the cutoff frequency may also be greater than 10 Hz and less than 20 Hz. Therefore, the HPF 1732 removes or attenuates components of at least less than 10 Hz from the diaphragm displacement signal received from the buffer circuit 1731.
  • the HPF 1732 is disposed on the signal path between the light receiving element 204 and the microcontroller 1700, and removes or attenuates low-frequency noise contained in the diaphragm displacement signal.
  • the low-frequency noise contained in the diaphragm displacement signal is a component that does not originate from vibrations transmitted from the surface of the living body to the diaphragm 206.
  • the low-frequency noise may include components caused by shaking of the user of the electronic stethoscope device 1000.
  • the low-frequency noise may also include changes in the direct current component caused by the diaphragm 206 being pressed against the surface of the living body.
  • Such low-frequency noise has a much larger amplitude than the components (hereinafter referred to as biological components) that originate from vibrations transmitted from the surface of the living body to the diaphragm 206. Therefore, by amplifying the diaphragm displacement signal in which the low-frequency noise is suppressed, the biological components can be appropriately acquired within the dynamic range of the amplifier circuit.
  • a bandpass filter that removes at least components below 10 Hz may be used.
  • Graph 1771 in Figure 17B shows the change over time of the diaphragm displacement signal when only the heartbeat sound is generated without camera shake.
  • the diaphragm displacement signal shown in graph 1771 is the diaphragm displacement signal output from node 1735 located on the signal path between buffer circuit 1731 and HPF 1732, and is acquired and visualized by microcontroller 1700.
  • the amplitude of the biosignal of the heartbeat sound is only a few mV, which is very small compared to the dynamic range of the output voltage of the light receiving element (about 5 V).
  • the area indicated by the dotted circle in Figure 17B is the first sound of the heartbeat sound, but it is difficult to accurately extract the heartbeat sound from the signal as it is, and it is necessary to amplify it using an amplifier circuit.
  • Graph 1772 in FIG. 17C shows the change over time in the diaphragm displacement signal when only hand shaking is generated without generating heartbeat sounds.
  • the diaphragm displacement signal in graph 1772 is a diaphragm displacement signal output from node 1735 located on the signal path between buffer circuit 1731 and HPF 1732, and is acquired and visualized by microcontroller 1700.
  • the amplitude of the signal of the hand shaking component may be as much as several hundred mV, which is much larger than the amplitude of the signal of the heartbeat sound component.
  • Graph 1773 in FIG. 17D shows a signal waveform in which the diaphragm displacement signal when hand shaking and heartbeat sound are generated is amplified 100 times by the amplifier circuit.
  • Graph 1773 in FIG. 17D shows the output signal of the light receiving element 204 amplified 100 times by the amplifier circuit 1733 without passing through the HPF 1732, acquired and visualized by the microcontroller 1700.
  • the signal is amplified with a large gain by the amplifier circuit without removing the signal of the hand shaking component, as shown in the solid circle mark in graph 1773, there are parts where the signal value partially exceeds the dynamic range and the peak is cut.
  • graph 1774 in FIG. 17E is an example in which the amplification factor of the amplifier circuit is set small so as not to exceed the dynamic range.
  • Graph 1774 in FIG. 17E shows a waveform after the diaphragm displacement signal is amplified 25 times by the amplifier circuit when hand shaking and heartbeat sound are occurring.
  • Graph 1773 in FIG. 17E shows a waveform after the diaphragm displacement signal is amplified 25 times by the amplifier circuit when hand shaking and heartbeat sound are occurring.
  • the 17E shows a signal output from the light receiving element 204, which is amplified 25 times by the amplifier circuit 1733 without passing through the HPF 1732, and acquired and visualized by the microcontroller 1700.
  • the signal value does not exceed the dynamic range, the heartbeat sound cannot be sufficiently amplified.
  • the area marked with a dotted circle corresponds to the first sound of the heartbeat sound, but the heartbeat sound is buried in the hand shaking component, and the heartbeat sound cannot be accurately extracted. Therefore, in this embodiment, the HPF 1732 attenuates components below 10 Hz, and then the signal is amplified by the amplifier circuit.
  • Graph 1775 in FIG. 17F shows the frequency spectrum of the diaphragm displacement signal when hand shaking and heartbeat sound are occurring.
  • Graph 1775 in FIG. 17F shows the signal level according to frequency, obtained by performing frequency analysis on the diaphragm displacement signal when the hand shaking shown in FIG. 17C is generated.
  • the signal level of the hand shaking component peaks at a frequency of 5 kHz, and decreases rapidly from 5 kHz to 10 kHz. Then, when it exceeds 10 kHz, the signal level gradually converges. Therefore, it can be said that the part of the diaphragm displacement signal output from the light receiving element 204 whose frequency is less than 10 Hz is caused by hand shaking.
  • the graphs in FIG. 17G show the frequency characteristics of HPF 1732 when the capacitance value of the capacitor is changed in various ways.
  • Graph 1776 shows the frequency characteristics when the capacitance value of the capacitor of HPF 1732 is 0.47 ⁇ F and the cutoff frequency is 10 Hz.
  • Graph 1777 shows the frequency characteristics when the capacitance value of the capacitor of HPF 1732 is 0.22 ⁇ F and the cutoff frequency is 20 Hz.
  • Graph 1778 shows the frequency characteristics when the capacitance value of the capacitor of HPF 1732 is 0.1 ⁇ F and the cutoff frequency is 30 Hz.
  • the cutoff frequency when the cutoff frequency was set to less than 10 Hz, the hand shake signal could not be effectively attenuated by the high pass filter, and hand shake noise was output.
  • the cutoff frequency is set to a value greater than 20 Hz, for example 30 Hz as in graph 1778, the heartbeat sound components are significantly attenuated, making it impossible to accurately extract the heartbeat sound.
  • Graph 1779 in FIG. 17H shows the waveform of the signal after processing by diaphragm displacement signal processor 1730, i.e., the heartbeat signal.
  • graph 1779 in FIG. 17H shows the signal output from light receiving element 204 processed by HPF 1732, amplified 100 times by amplifier circuits 1733 and 1734, and acquired and visualized by microcontroller 1700.
  • HPF 1732 effectively attenuates the large amplitude camera shake components. Therefore, as shown in FIG. 17H, it is possible to prevent the signal value amplified by the amplifier circuit from exceeding the dynamic range and being peak-cut.
  • HPF 1732 attenuates the camera shake components from the diaphragm displacement signal without attenuating the heartbeat components as much as possible.
  • the amplifier circuits 1733 and 1734 amplify the small amplitude components of the heartbeat sound by 100 times. Therefore, as shown in FIG. 17H, the first and second sounds contained in the heartbeat sound can be accurately extracted.
  • a buffer circuit 1731 is placed on the signal path between the light receiving element 204 and the HPF 1732. In this way, by lowering the output impedance of the circuit elements in the stage preceding the HPF 1732, sufficient power is supplied to the capacitor of the HPF 1732, improving the output characteristics of the HPF 1732 signal. This improves the quality of the heartbeat sound signal.
  • the amplifier circuit 1733 amplifies the signal received from the HPF 1732, attenuates high-frequency components (i.e., frequency components higher than a specific cutoff frequency) and passes low-frequency components (i.e., frequency components lower than the specific cutoff frequency).
  • the amplifier circuit 1733 attenuates high-frequency noise contained in the diaphragm displacement signal and outputs the diaphragm displacement signal to the amplifier circuit 1734.
  • the cutoff frequency of the amplifier circuit 1733 is 1 kHz in this embodiment. However, the cutoff frequency of the amplifier circuit 1733 may be 1 kHz or less, for example, 950 Hz or 900 Hz.
  • the cutoff frequency of the amplifier circuit 1733 may be 1 kHz or more and less than 2 kHz.
  • the operating power of the amplifier circuit 1733 is supplied from the voltage regulator 1716.
  • the amplifier circuit 1734 amplifies the signal received from the amplifier circuit 1734, attenuates the high-frequency component of the signal, and outputs the signal with the low-frequency component passed to the microcontroller 1700.
  • the cutoff frequency of the amplifier circuit 1734 may be the same as or different from the cutoff frequency of the amplifier circuit 1733.
  • the operating power of the amplifier circuit 1734 is supplied from the voltage regulator 1716.
  • the amplifier circuits 1733 and 1734 may both be inverting amplifier circuits. In this case, the two amplifier circuits 1733 and 1734 are connected in series, so that the polarity of the diaphragm displacement signal and the polarity of the heartbeat sound signal match.
  • the diaphragm displacement signal processing unit 1730 may include only one amplifier circuit with a low-pass filter, and this amplifier circuit may be a non-inverting amplifier circuit.
  • the polarity of the diaphragm displacement signal and the polarity of the heartbeat sound signal may be different from each other.
  • the amplifier circuits 1733 and 1734 include a low-pass filter.
  • the amplifier circuits 1733 and 1734 may not include a low-pass filter.
  • a separate low-pass filter may be placed on the signal path between the HPF 1732 and the microcontroller 1700.
  • a band-pass filter may be placed on this signal path instead of the low-pass filter.
  • the diaphragm displacement signal processing unit 1730 has an amplifier circuit on the signal path between the HPF 1732 and the microcontroller 1700, and further on the signal path between the light receiving element 204 and the microcontroller 1700, and the amplifier circuit amplifies the heartbeat sound signal. Note that in this embodiment, a configuration in which the diaphragm displacement signal processing unit 1730 has an amplifier circuit is described as an example, but a configuration in which the microcontroller 1700 has an amplifier circuit may also be used.
  • the diaphragm displacement signal processing unit 1730 further outputs the diaphragm displacement signal before being processed by the HPF 1732 to the microcontroller 1700.
  • a node 1735 located on the signal path between the buffer circuit 1731 and the HPF 1732 is connected to the microcontroller 1700.
  • the diaphragm displacement signal is output from this node 1735 to the microcontroller 1700.
  • the microcontroller 1700 detects the pressing state (also called the contact state) of the diaphragm 206 based on this diaphragm displacement signal, and performs a volume setting operation, which will be described later.
  • the diaphragm displacement signal to the microcontroller 1700 may be output from another node on the signal path between the light receiving element 204 and the HPF 1732.
  • the diaphragm displacement signal to the microcontroller 1700 may be output from a node on the signal path between the light receiving element 204 and the buffer circuit 1731.
  • the microphone signal processing unit 1740 processes the microphone signal to generate a sound signal representing the sound transmitted from the surface of the living body to the diaphragm 206, and outputs this sound signal to the microcontroller 1700. Specifically, the microphone signal processing unit 1740 generates the sound signal by extracting a specific frequency band component contained in the microphone signal.
  • the microphone signal is a signal generated by the microphone 1101 based on air vibrations generated in the internal space 213 (see FIG. 2A, etc., which may be a sealed space) facing the inner surface 206b of the diaphragm 206.
  • the microphone signal is also called a vibration signal.
  • the sound signal generated by the microphone signal processing unit 1740 based on the microphone signal is output in the breathing sound mode, and is therefore referred to as a breathing sound signal in the following description.
  • the microphone signal is a type of breathing sound signal, as it also represents the sound transmitted from the surface of the living body to the diaphragm 206.
  • the microphone signal processing unit 1740 includes an amplifier circuit 1741 with a low-pass filter on the signal path between the microphone 1101 and the microcontroller 1700.
  • the microphone signal processing unit 1740 receives a microphone signal from the microphone 1101 and outputs a respiratory sound signal to the microcontroller 1700.
  • the amplifier circuit 1741 amplifies the signal received from the microphone 1101 and attenuates the high-frequency components to output the resulting signal to the microcontroller 1700. This allows the amplifier circuit 1741 to appropriately remove high-frequency noise contained in the microphone signal.
  • the cutoff frequency of the amplifier circuit 1741 may be, for example, 1 kHz or less, and may be, for example, 1 kHz, 950 Hz, or 900 Hz.
  • the operating power of the amplifier circuit 1741 may be supplied from the voltage regulator 1716.
  • the microphone signal processing unit 1740 does not include an HPF on the signal path between the microphone 1101 and the microcontroller 1700.
  • the signal path between the microphone 1101 and the microcontroller 1700 passes components below the cutoff frequency of the amplifier circuit 1741.
  • an HPF may be placed on the signal path between the microphone 1101 and the amplifier circuit 1741.
  • the cutoff frequency of the HPF placed on the signal path between the microphone 1101 and the amplifier circuit 1741 is lower than the cutoff frequency of the HPF 1732 (for example, 5 Hz, 3 Hz, etc.).
  • the amplifier circuit 1741 may be omitted, and the microphone signal may be output directly from the microphone 1101 to the microcontroller 1700 as a breathing sound signal.
  • the microcontroller 1700 may amplify this breathing sound signal.
  • circuit elements may be disposed on the signal path between the buffer circuit 1731 and the light receiving element 204.
  • the diaphragm displacement signal, heartbeat signal, respiratory sound signal, and acceleration signal are supplied to the corresponding input terminals of the microcontroller 1700.
  • the microcontroller 1700 includes an A/D converter 611 that converts these analog signals into digital signals, and processing by the microcontroller 1700 is performed using the digital signals.
  • FIG. 18 The functional blocks realized by the processor 1701 of the microcontroller 1700 will be described with reference to Fig. 18.
  • Each functional block in Fig. 18 is realized by loading a program stored in the non-volatile memory 1702 into the RAM 1704 and executing it by the processor 1701.
  • some or all of the functional blocks in Fig. 18 may be realized by a dedicated integrated circuit such as an application specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the motion detection unit 1801 detects the motion of the electronic auscultation device 1000 based on the acceleration signal acquired from the acceleration sensor 1750. For example, the motion detection unit 1801 determines that the electronic auscultation device 1000 is moving when the acceleration in at least any of the three axial directions of the x-axis, y-axis, and z-axis is non-zero or exceeds a threshold value. Conversely, the motion detection unit 1801 determines that the electronic auscultation device 1000 is stationary when the acceleration in all axial directions is zero or less than a threshold value.
  • the display control unit 1802 controls the display of the display unit 122.
  • the input acquisition unit 1803 acquires user input using the operation unit 123 and the power switch 124.
  • the power management unit 1804 controls the operation of the power supply unit 1710, for example, to generate a specific voltage. Specifically, the power management unit 1804 switches the level of a control signal supplied to the load switch 1715, and switches the load switch 1715 on and off. As described above, when the load switch 1715 is turned off, the voltage V0 is no longer supplied to the voltage regulator 1716, so the power supply from the voltage regulator 1716 is stopped and the system transitions to a power saving mode 2601, which will be described later.
  • the pressure detection unit 1805 detects that the diaphragm 206 is pressed or contacted based on the diaphragm displacement signal acquired from the diaphragm displacement signal processing unit 1730.
  • the pressed state of the diaphragm 206 is simply referred to as the pressed state.
  • the pressure detection unit 1805 can identify which of a plurality of states the pressed state is in. Specifically, the pressure detection unit 1805 identifies whether the pressed state is in a used state (first state) or a non-used state (second state).
  • the non-used state (second state) refers to a pressed state when the user does not press the diaphragm 206 against the surface of the living body.
  • the used state refers to a pressed state when the user presses the diaphragm 206 against the surface of the living body.
  • the amount of displacement of the diaphragm 206 in the non-used state is smaller than the amount of displacement of the diaphragm 206 in the used state. Therefore, the pressure detection unit 1805 determines that the pressed state is the unused state when the amount of displacement of the diaphragm 206 identified from the diaphragm displacement signal is less than a threshold value. On the other hand, the pressure detection unit 1805 determines that the pressed state is the used state when the amount of displacement of the diaphragm 206 exceeds the threshold value.
  • the use state is further classified into two states: a proper state and an overpressure state.
  • the pressure detection unit 1805 determines whether the pressure state is one of the three states: a proper state (first state), a non-use state (second state), or an overpressure state (third state).
  • the overpressure state (third state) is a pressure state in which the pressure of the diaphragm 206 against the body surface is too strong, and sound is not properly transmitted from the body surface to the diaphragm 206.
  • the proper state is a pressure state in which sound is properly transmitted from the body surface to the diaphragm 206.
  • the amount of displacement of the diaphragm 206 in the overpressure state is greater than the amount of displacement of the diaphragm 206 in the proper state.
  • the pressure detection unit 1805 determines that the pressure state is a non-use state when the amount of displacement of the diaphragm 206 is less than a threshold value. On the other hand, the pressure detection unit 1805 determines that the pressure state is appropriate when the amount of displacement of the diaphragm 206 exceeds the threshold and is less than another threshold that is greater than the threshold.Then, the pressure detection unit 1805 determines that the pressure state is an overpressure state when the amount of displacement of the diaphragm 206 exceeds this other threshold.
  • the output control unit 1806 transmits the heartbeat sound signal acquired from the diaphragm displacement signal processing unit 1730 and the respiratory sound signal acquired from the microphone signal processing unit 1740 to an external device such as the computer 630 or the sound output device 620 via the wireless communication unit 614 or the wired communication unit 617.
  • the output selection unit 1807 selects the sound signal (heartbeat sound signal, respiratory sound signal, or both) to be output by the output control unit 1806.
  • the output selection unit 1807 selects the sound signal to be output based on the user input acquired by the input acquisition unit 1803.
  • the output control unit 1806 performs signal processing on the sound signal before outputting it.
  • the output control unit 1806 includes a reduction processing unit 1811 and a smoothing processing unit 1812.
  • the reduction processing unit 1811 performs reduction processing to compare the amplitude of the sound signal with a threshold amplitude and reduce amplitude that exceeds the threshold amplitude.
  • the smoothing processing unit 1812 performs smoothing processing to remove components above the cutoff frequency (i.e., high-frequency components) from the sound signal after reduction processing.
  • the reduction processing and smoothing processing will be described in detail later.
  • the detection control unit 1808 controls the operation of the displacement detection unit 1011, which includes the light emitting element 202 and the light receiving element 204, and the vibration detection unit 1012, which includes the microphone 1101. For example, if the displacement detection unit 1011 and the vibration detection unit 1012 have adjustable parameters, the detection control unit 1808 adjusts these parameters.
  • the volume adjustment unit 1809 adjusts the volume of the sound signal (heartbeat sound signal or breathing sound signal) output to the outside.
  • the volume of the sound signal output to the outside may be simply referred to as the volume.
  • the volume adjustment unit 1809 adjusts the volume based on the user input acquired by the input acquisition unit 1803. For example, when the user operates the volume up button 123a included in the operation unit 123 in FIG. 1A and instructs the user to increase the volume, the volume adjustment unit 1809 increases the volume. When the user operates the volume down button 123b included in the operation unit 123 in FIG. 1A and instructs the user to decrease the volume, the volume adjustment unit 1809 decreases the volume.
  • the volume adjustment unit 1809 also adjusts the volume based on the pressure state. For example, when the diaphragm 206 is being pressed by the object being measured to a certain degree or more (i.e., when it is determined that the object is in use), the volume adjustment unit 1809 can set the volume to a normal level. The operation of setting the volume based on the pressure state will be described later.
  • the normal level of volume is a volume suitable for listening to the sound signal reproduced by the sound output device 620.
  • the volume adjustment unit 1809 adjusts the value of the normal level based on the user input acquired by the input acquisition unit 1803.
  • the volume adjustment unit 1809 sets the volume to the mute level when the diaphragm 206 is not pressed by the object to be measured (when it is determined to be in an unused state).
  • the volume of the mute level means zero or a volume lower than the volume of the normal level.
  • the volume of the mute level may be a volume so low that it is not suitable for listening to the sound signal reproduced by the sound output device 620.
  • the mute level can also be a constant multiple (e.g., 10%) of the normal level.
  • the mute level when the mute level is configured to depend on the normal level, if the normal level changes due to user input via a volume adjustment button included in the operation unit 123, for example, the mute level also changes depending on the normal level.
  • the mute level can also be set independently of the normal level. When the mute level is independent of the normal level, the mute level does not change even if the normal level changes due to user input, for example.
  • the volume adjustment unit 1809 sets the volume to the normal level when the diaphragm 206 is being pressed by the object being measured to a certain degree or more (i.e., when it is determined that the object is in use).
  • the normal level is set according to user input via a volume adjustment button included in the operation unit 123.
  • the volume adjustment unit 1809 sets the volume to the mute level when the diaphragm 206 is being pressed by the object being measured with more pressure than necessary (i.e., when it is determined that the pressure state is an overpressure state).
  • the volume adjustment unit 1809 may set the volume to the normal level in the same way as when the pressure state is appropriate.
  • the volume adjustment unit 1809 adjusts the gain of at least one of the amplifier circuits 1733 and 1734 to adjust the volume level of the heartbeat sound signal. Alternatively, the volume adjustment unit 1809 may adjust the digital value of the sound signal that the output control unit 1806 outputs to the outside to adjust the volume level of the heartbeat sound signal. The volume adjustment unit 1809 adjusts the gain of the amplifier circuit 1741 to adjust the volume level of the respiratory sound signal. Alternatively, the volume adjustment unit 1809 may adjust the digital value of the sound signal that the output control unit 1806 outputs to the outside to adjust the volume level of the respiratory sound signal.
  • FIG. 19A is a flow chart for describing a process for identifying whether the pressing state is a non-use state or a use state.
  • Each step of the method of FIG. 19A is realized by the processor 1701 executing a program stored in the non-volatile memory 1702. However, some or all of the steps of the method of FIG. 19A may be realized by a dedicated integrated circuit.
  • the processor 1701 starts the method of FIG. 19A in response to the power-on of the electronic auscultation device 1000, and ends the method of FIG.
  • the processor 1701 stores the volume setting value at the normal level in the non-volatile memory 1702. Then, when the power of the electronic auscultation device 10000 is turned on, the processor 1701 reads out the setting value of the volume at the normal level stored in the non-volatile memory 1702 and sets it as the initial value of the normal level.
  • the volume is set to a mute level at the start of the flowchart in FIG. 19A, but it may be set to an initial value of a normal level.
  • the processor 1701 acquires a diaphragm displacement signal from the diaphragm displacement signal processing unit 1730. Since the diaphragm displacement signal is output from node 1735 (see FIG. 17A) of the diaphragm displacement signal processing unit 1730 while the power of the electronic auscultation device 1000 is on, the processor 1701 acquires this diaphragm displacement signal.
  • the processor 1701 determines whether the pressing state is the unused state. If the processor 1701 determines that the pressing state is the unused state ("YES" in S1902), it transitions the process to S1904, and otherwise ("NO” in S1902), it transitions the process to S1903. In the method of FIG. 19A, the fact that the pressing state is not the unused state means that the pressing state is determined to be the used state.
  • the processor 1701 sets the volume to the normal level. Specifically, if the current volume is at the normal level, the processor 1701 maintains the current volume, and if the current volume is at the mute level, the processor 1701 switches the volume to the normal level.
  • the normal level volume setting value is stored in the non-volatile memory 1702 when the power to the electronic auscultation device 1000 is turned off, and the setting value is read out as the initial value of the normal level when the power is turned on. Therefore, if the volume adjustment button included in the operation unit 123 is not operated by the user, the initial value is set to the normal level volume.
  • the processor 1701 notifies the user that the pressed state is in use and that the volume is at the normal level.
  • the output control unit 1806 issues the above notification by voice via the wireless communication unit 614 or the wired communication unit 617, and the display control unit 1802 issues the above notification by turning on an LED included in the display unit 122.
  • the notification method is not limited to this, and either voice or turning on an LED may be used, or the above notification may be issued by vibrating the electronic auscultation device 1000, for example.
  • the processor 1701 sets the volume to the mute level. That is, if the current volume is at the mute level, the processor 1701 maintains the current volume, and if the current volume is at the normal level, the processor 1701 switches the volume to the mute level. In addition, the processor 1701 notifies the user that the pressed state is an unused state and that the volume is at the mute level.
  • the output control unit 1806 may perform the above notification via the wireless communication unit 614 or the wired communication unit 617, or the display control unit 1802 may perform the above notification by turning on an LED included in the display unit 122.
  • the processor 1701 repeats steps S1901 to S1904. In this embodiment, the processor 1701 repeats steps S1901 to S1904 at a predetermined cycle (for example, 1 ms to 100 ms).
  • a predetermined cycle for example, 1 ms to 100 ms.
  • the displacement amount of the diaphragm specified from the diaphragm displacement signal exceeds or is less than the threshold, it is determined whether the living body has come into contact with the diaphragm (pressed by a predetermined amount or more), and the volume is automatically adjusted according to the determination result. Therefore, it is possible to output sound only when the user wants to make auscultation by contacting the electronic auscultation device with the living body. In addition, it is possible to suppress the rubbing noise and contact noise when making contact with the living body, and to perform auscultation without noise.
  • FIG. 19B The sound signal output operation by the electronic auscultation device 1000 will be described with reference to Fig. 19B.
  • Each step of the method of Fig. 19B is executed by, for example, the processor 1701. However, some or all of the steps of the method of Fig. 19B may be realized by a dedicated integrated circuit.
  • the processor 1701 starts the method of Fig. 19B in response to the electronic auscultation device 1000 being powered on or returning from the power saving mode 2601.
  • the processor 1701 ends the method of Fig. 19B in response to the electronic auscultation device 1000 being powered off or transitioning to the power saving mode 2601.
  • the processor 1701 (e.g., the output control unit 1806) A/D converts the heartbeat sound signal or the respiratory sound signal supplied to the input terminal. Whether the heartbeat sound signal or the respiratory sound signal is A/D converted is determined according to the operation mode of the electronic auscultation device 1000. Specifically, when the electronic auscultation device 1000 is in a heartbeat sound mode, which is an example of an auscultation mode, the processor 1701 A/D converts the heartbeat sound signal. When the electronic auscultation device 1000 is in a respiratory sound mode, which is an example of an auscultation mode, the processor 1701 A/D converts the respiratory sound signal. The A/D converted sound signal becomes the output target from the electronic auscultation device 1000. In the following description of FIG. 19B, the sound signal to be output is simply referred to as a sound signal. In S1911, the processor 1701 may A/D convert both the heartbeat sound signal and the respiratory sound signal, or may perform subsequent processing only on the sound signal to be output.
  • the processor 1701 repeats the following steps S1911 to S1913 at a predetermined sampling rate (e.g., 2 ms).
  • the numerical value corresponding to the time when S1911 is started in each trial of this repetition is represented as sampling time t.
  • the sound signal after A/D conversion i.e., a digital sound signal
  • the signal value of the sound signal X at sampling time t is represented as X(t).
  • the processor 1701 quantizes the voltage (i.e., an analog sound signal) supplied to the input terminal to, for example, a 12-bit signal value. For subsequent processing, the processor 1701 stores the sound signal X in the RAM 1704.
  • the processor 1701 performs signal processing on the sound signal X. Specifically, first, the processor 1701 (e.g., the reduction processing unit 1811) performs reduction processing on the sound signal X to generate a sound signal Y.
  • the sound signal Y is a signal in which the amplitude of the sound signal X that exceeds an amplitude threshold has been reduced.
  • the signal value of the sound signal Y at the sampling time t is represented as Y(t).
  • the processor 1701 stores the sound signal Y in the RAM 1704.
  • the processor 1701 performs the reduction process according to the following equation 9. (Equation 9)
  • the baseline value B is a value that represents the baseline of an analog sound signal.
  • the amplitude of the sound signal X is given by the difference between the signal value X(t) of the sound signal X and the baseline value B, i.e.,
  • the amplitude threshold C represents the amplitude threshold used in the reduction process.
  • the processor 1701 compares the amplitude of the sound signal X with the amplitude threshold C, and determines Y(t) based on the comparison result. When the amplitude of the sound signal X is equal to or less than the amplitude threshold C, the processor 1701 sets the signal value X(t) of the sound signal X as the signal value Y(t) of the sound signal Y.
  • the processor 1701 sets the value obtained by reducing the amplitude of sound signal X as the amplitude of sound signal Y. Specifically, the processor 1701 sets the amplitude of sound signal Y to the sum of the difference between the amplitude of sound signal X and the amplitude threshold C, i.e.,
  • sound signal X may contain noise components with a larger amplitude than the body sound.
  • the processor 1701 e.g., the smoothing processing unit 1812 performs a smoothing process on the sound signal Y after the reduction process, thereby generating a sound signal Z.
  • the sound signal Z is a signal that has been smoothed by removing high-frequency components equal to or higher than the cutoff frequency from the sound signal Y.
  • the signal value of the sound signal Z at the sampling time t is represented as Z(t).
  • the processor 1701 stores the sound signal Z in the RAM 1704 for subsequent processing.
  • the processor 1701 performs the smoothing process according to the following equation 10. (Equation 10)
  • the sampling rate r is the sampling rate of the A/D conversion.
  • the number of terms N is the number of signal values of the sound signal Y used for the moving average.
  • the processor 1701 e.g., the output control unit 1806 outputs the sound signal Z.
  • the sound signal Z is output according to the volume determined in the operation of FIG. 19A.
  • the processor 1701 generates a sound signal Z by performing both reduction processing and smoothing processing on the sound signal X, and outputs this sound signal Z.
  • the processor 1701 may perform reduction processing on the sound signal X without performing smoothing processing.
  • the processor 1701 may output a sound signal Y. If the value of the reduction factor k is large, the amount of change in the slope of the sound signal Y before and after the amplitude threshold C is small, so that even if the sound signal Y is output, there is little noise that the user finds unpleasant.
  • the processor 1701 always performs reduction and smoothing processing while the sound signal is being output. That is, the processor 1701 performs reduction and smoothing processing not only while the pressing state is determined to be the use state, but also during other periods. Alternatively, the processor 1701 may perform reduction and smoothing processing only during a portion of the period during which the sound signal is being output. When reduction and smoothing processing are not performed, the processor 1701 outputs a sound signal X that has not been subjected to signal processing. In the electronic auscultation device 1000, when the pressing state changes from a non-use state to a use state, or when the pressing state changes from a use state to a non-use state, noise of large amplitude is likely to occur.
  • the processor 1701 immediately after it is determined that the pressing state has changed from the use state to the non-use state, the volume is in the middle of transitioning from the normal level to the mute level, so that a noise of large volume may reach the user. Therefore, after it is determined that the pressing state has changed from the in-use state to the non-use state, the processor 1701 performs the reduction process and smoothing process until a predetermined condition is satisfied, and does not need to perform the reduction process and smoothing process during other periods. This makes it possible to prevent high-volume noise from reaching the user.
  • the specified condition for terminating the reduction process and the smoothing process may be that the volume has finished transitioning to the mute level, that a specified time has elapsed since it was determined that the pressing state has changed from a used state to a non-used state, that it has been determined that the pressing state has changed from a non-used state back to a used state, or a combination of these.
  • the processor 1701 may always perform the smoothing process while the sound signal is being output, and may perform the reduction process only during a portion of the time period during which the sound signal is being output. For example, after it is determined that the pressing state has changed from a used state to a non-used state, the processor 1701 may perform the reduction process until a specified condition is satisfied, and may not perform the reduction process during any other period. This specified condition is the same as described above.
  • the processor 1701 may switch whether to perform reduction processing and smoothing processing for each mode. For example, the processor 1701 performs both reduction processing and smoothing processing in the heartbeat sound mode.
  • the period during which the reduction processing and smoothing processing are performed in the heartbeat sound mode may be the entire period during which the sound signal is output, or only a portion of that period, as described above.
  • the processor 1701 performs smoothing processing but does not perform reduction processing in the breath sound mode.
  • the period during which the smoothing processing is performed in the breath sound mode may be the entire period during which the sound signal is output, or only a portion of that period, as described above.
  • the processor 1701 may switch the cutoff frequency of the smoothing process for each mode. For example, the processor 1701 sets the number of terms N to 32 in the heart sound mode, and sets the number of terms N to 16 in the breath sound mode. This makes the cutoff frequency of the smoothing process in the breath sound mode higher than the cutoff frequency of the smoothing process in the heart sound mode. In the breath sound mode, the frequency of the biological sounds of the observation target is higher than in the heart sound mode. Therefore, by raising the cutoff frequency of the smoothing process in the breath sound mode, the risk of even the biological sounds being filtered can be reduced.
  • the processor 1701 may determine the amplitude threshold C while the sound signal is being output, and perform the reduction process using the determined amplitude threshold C. For example, the processor 1701 may determine the amplitude threshold C based on the amplitude of the sound signal X on which the reduction process has not been performed while the pressed state is determined to be the use state. For example, the processor 1701 may determine the amplitude threshold C based on the maximum value of the amplitude of the sound signal X on which the reduction process has not been performed while the pressed state is determined to be the use state.
  • the processor 1701 may use this maximum value as the amplitude threshold C when the maximum value of the amplitude is greater than the default value of the amplitude threshold C.
  • the processor 1701 may use this value as the amplitude threshold C when the value obtained by adding or multiplying the maximum value of the amplitude by a predetermined value is greater than the default value.
  • the processor 1701 may use another representative value, for example, the average value of the peak amplitude, instead of the maximum value of the amplitude of the sound signal X. It is considered that there is a low possibility that noise of a large amplitude will occur in the sound signal X while the pressed state is determined to be the use state. Therefore, by determining the amplitude threshold C based on the amplitude of the sound signal X during this period, the amplitude of only the noise can be reduced.
  • the processor 1701 may reset the amplitude threshold C determined as described above to a default value based on the satisfaction of a predetermined condition.
  • the predetermined condition for resetting the amplitude threshold C may be that the volume has finished transitioning to a mute level, that a predetermined time has elapsed since it was determined that the pressing state has changed from a used state to a non-used state, that it has been determined that the pressing state has changed from a non-used state back to a used state, or a combination of these.
  • Graph 2001 shows the time change of the diaphragm displacement signal supplied to the microcontroller 1700.
  • Graph 2002 shows the time change of the heartbeat sound signal supplied to the microcontroller 1700.
  • Graph 2003 shows the time change of the volume.
  • Graph 2004 shows the time change of the sound signal X.
  • Graph 2005 shows the time change of the sound signal Z.
  • the reference voltage Vfl indicates the value of the diaphragm displacement signal when the diaphragm 206 is not in contact with the surface of the living body, i.e., when it is flat.
  • the reference voltage Vfl is determined when the electronic auscultation device 1000 is manufactured and is stored in the non-volatile memory 1702.
  • the threshold voltage Th1 indicates the value of the diaphragm displacement signal at the boundary between the unused state and the used state. Like the reference voltage Vfl, the threshold voltage Th1 is also determined when the electronic auscultation device 1000 is manufactured and is stored in the non-volatile memory 1702.
  • the pressure detection unit 1805 determines that the pressed state is the unused state when the value of the diaphragm displacement signal is greater than the threshold voltage Th1. On the other hand, the pressure detection unit 1805 determines that the pressed state is the used state when the value of the diaphragm displacement signal is less than the threshold voltage Th1. The pressure detection unit 1805 may determine either state when the value of the diaphragm displacement signal is equal to the threshold voltage Th1. Instead of comparing the value of the diaphragm displacement signal with the threshold voltage Th1, the pressure detection unit 1805 may compare the difference between the reference voltage Vfl and the value of the diaphragm displacement signal with the threshold.
  • the pressure detection unit 1805 may determine that the pressed state is the unused state when the difference between the voltage Vfl and the value of the diaphragm displacement signal is less than the threshold.
  • the pressure detection unit 1805 may determine that the pressed state is the used state when the difference between the voltage Vfl and the value of the diaphragm displacement signal is greater than the threshold.
  • the pressure detection unit 1805 may also count the number of times the value of the diaphragm displacement signal falls below the threshold voltage Th1, and if that number exceeds a predetermined number within a certain period of time, determine that the pressure state is in use.
  • the volume adjustment unit 1809 sets the volume to the mute level. Between times t0 and t1, the value of the diaphragm displacement signal is greater than the threshold voltage Th1. Therefore, the volume adjustment unit 1809 maintains the volume at the mute level.
  • the volume adjustment unit 1809 switches the volume from the mute level to the normal level. However, if the volume is suddenly switched from the mute level to the normal level, it may cause discomfort to the user. Therefore, in this embodiment, the volume adjustment unit 1809 changes the volume from the mute level to the normal level over a time length L1.
  • the time length L1 is the time required to reduce the volume from the mute level to the normal level.
  • the time length L1 is preferably, for example, 100 ms to 500 ms.
  • the change in volume may be linear or non-linear.
  • the volume adjustment unit 1809 finishes setting the volume to the normal level at time t2, it maintains the volume at the normal level.
  • the pressure detection unit 1805 determines that the pressure state has changed from the use state to the non-use state. In this embodiment, if the value of the diaphragm displacement signal exceeds the threshold voltage Th1 even once, it is determined that the pressure state has changed from the use state to the non-use state. However, taking into account the effect of momentary noise, it may be determined that the pressure state has changed from the use state to the non-use state when the value of the diaphragm displacement signal exceeds the threshold voltage Th1 a predetermined number of times within a certain period of time.
  • the volume adjustment unit 1809 switches the volume from the normal level to the mute level.
  • the volume adjustment unit 1809 switches to the mute level in a short time, unlike when switching the volume from the mute level to the normal level. This is because, in the process of changing the pressed state of diaphragm 206 to the unused state, the vibration of diaphragm 206 caused by the rustling of the patient's clothes, etc., is extracted as a heartbeat sound signal, and if this is output as audio, it may result in an unpleasant sound being output.
  • volume adjustment unit 1809 changes the volume from the mute level to the normal level in a time length L2 that is shorter than time length L1.
  • time length L2 is the time required to increase the volume from the normal level to the mute level.
  • Time length L2 may be, for example, 10 ms to 100 ms.
  • the change in volume may be linear or nonlinear.
  • the volume adjustment unit 1809 maintains the volume at the mute level after the volume has been switched to the mute level.
  • the sound signal does not contain any biological components and is all noise. Therefore, the user of the electronic auscultation device 1000 does not need such a sound signal.
  • the user moves the electronic auscultation device 1000 to bring the diaphragm 206 into close contact with the surface of the living body. As shown in graph 2002, this user action can cause the heartbeat sound signal to contain large noise. Therefore, when the pressing state is the unused state, the electronic auscultation device 1000 sets the volume to a mute level to prevent the user from hearing the noise.
  • the volume adjustment unit 1809 gradually increases the volume from the mute level to the normal level over a relatively long period of time L1. This prevents the user from being confused by a sudden increase in volume.
  • the volume adjustment unit 1809 decreases the volume from the normal level to the mute level over a relatively short period of time L2. This allows the user to quickly transition to a mute state, which relieves them from noise.
  • Processor 1701 outputs sound signal Z.
  • Processor 1701 does not perform reduction processing and smoothing processing during periods other than time t3 to t4. Therefore, the signal value of sound signal Z is equal to the signal value of sound signal X.
  • Processor 1701 performs reduction processing and smoothing processing during the period from time t3 to t4. Therefore, the amplitude of sound signal Z is a value obtained by reducing the amplitude of sound signal X.
  • the processor 1701 determines that the pressure state is not an unused state ("NO” in S1902), it transitions the process to S2101.
  • the processor 1701 determines whether the pressure state is an overpressure state. If the processor 1701 determines that the pressure state is an overpressure state ("YES" in S2101), it transitions the process to S2102, and otherwise ("NO" in S2101), it transitions the process to S1903.
  • the fact that the pressure state is determined to be neither an unused state nor an overpressure state means that the pressure state is determined to be an appropriate state.
  • the processor 1701 sets the volume to the mute level. That is, if the current volume is at the mute level, the processor 1701 maintains the current volume, and if the current volume is at the normal level, the processor 1701 switches the volume to the mute level. In addition, the processor 1701 notifies the user of information regarding the pressure state of the diaphragm 206 and that the volume is at the mute level.
  • the information regarding the pressure state of the diaphragm 206 includes that the pressure state is an overpressure state or that the pressure state is an unused state.
  • the output control unit 1806 may perform the above notification via the wireless communication unit 614 or the wired communication unit 617, or the display control unit 1802 may perform the above notification by turning on an LED included in the display unit 122.
  • the processor 1701 e.g., the output control unit 1806 notifies the user of information regarding the pressure state of the diaphragm 206 (e.g., that the pressure state is not an overpressure state).
  • the processor 1701 e.g., the volume adjustment unit 1809 sets the volume to a mute level, but it may also set the volume to a normal level, for example.
  • the volume level is set to the normal level. If the pressing state is the unused state or the overpressure state, the volume level is set to the mute level.
  • the method of setting the volume when the pressing state is the appropriate state or the unused state is the same as in FIG. 19A.
  • Graph 2201 shows the change over time of the diaphragm displacement signal supplied to the microcontroller 1700.
  • Graph 2202 shows the change over time of the heartbeat sound signal supplied to the microcontroller 1700.
  • Graph 2203 shows the change over time of the volume.
  • the reference voltage Vfl indicates the value of the diaphragm displacement signal when the diaphragm 206 is not pressed (flat).
  • the reference voltage Vfl may be determined by testing during manufacture of the electronic auscultation device 1000 and stored in the non-volatile memory 1702.
  • the threshold voltage Th1 indicates the value of the diaphragm displacement signal at the boundary between the unused state and the proper state.
  • the threshold voltage Th1 may be determined during manufacture of the electronic auscultation device 1000 and stored in the non-volatile memory 1702.
  • the threshold voltage Th2 indicates the value of the diaphragm displacement signal at the boundary between the proper state and the overpressure state.
  • the threshold voltage Th2 may be determined during manufacture of the electronic auscultation device 1000 and stored in the non-volatile memory 1702.
  • the pressure detection unit 1805 may determine that the pressure state is an unused state when the value of the diaphragm displacement signal is greater than the threshold voltage Th1.
  • the pressure detection unit 1805 may determine that the pressure state is an appropriate state when the value of the diaphragm displacement signal is less than the threshold voltage Th1 and greater than the threshold voltage Th2.
  • the pressure detection unit 1805 may determine that the pressure state is an overpressure state when the value of the diaphragm displacement signal is less than the threshold voltage Th2.
  • the pressure detection unit 1805 may determine that the value is on either side of the boundary.
  • the pressure detection unit 1805 may compare the difference between the reference voltage Vfl and the value of the diaphragm displacement signal with a threshold.
  • the volume adjustment unit 1809 sets the volume to the mute level. Between times t0 and t1, the value of the diaphragm displacement signal is greater than the threshold voltage Th1. Therefore, the volume adjustment unit 1809 maintains the volume at the mute level.
  • the value of the diaphragm displacement signal falls below threshold voltage Th1.
  • pressure detection unit 1805 determines that the pressure state has changed from a non-use state to an appropriate state.
  • the volume adjustment unit 1809 then switches the volume from the mute level to the normal level.
  • threshold voltage Th2 the value of the diaphragm displacement signal falls below threshold voltage Th2.
  • pressure detection unit 1805 determines that the pressure state has changed from an appropriate state to an overpressure state.
  • the volume adjustment unit 1809 then switches the volume from the normal level to the mute level.
  • the volume adjustment unit 1809 maintains the volume at the mute level.
  • the user reduces the pressure on the diaphragm 206, and the value of the diaphragm displacement signal exceeds the threshold voltage Th2.
  • the pressure detection unit 1805 determines that the pressure state has changed from an overpressure state to an appropriate state.
  • the volume adjustment unit 1809 then switches the volume from the mute level to the normal level.
  • the volume adjustment unit 1809 may change the volume from the mute level to the normal level over a period of time L3.
  • the period of time L3 may be, for example, 100 ms to 500 ms.
  • the change in volume may be linear or nonlinear.
  • the time length L3 may be the same as the time length L1, or may be shorter than the time length L1.
  • the time length L3 may be the same as the time length L2, or may be longer than the time length L2.
  • the value of the diaphragm displacement signal is smaller than threshold voltage Th1 and larger than threshold voltage Th2. Therefore, after the volume adjustment unit 1809 finishes switching the volume to the normal level at time t15, it maintains the volume at the normal level.
  • the operation from time t16 onwards is the same as the operation from time t3 onwards in FIG. 20, so a duplicated explanation will be omitted.
  • the display unit 122 includes four light-emitting units 2301-2304.
  • Each of the light-emitting units 2301-2304 is composed of an LED, for example.
  • the light-emitting unit 2301 lights up when the electronic auscultation device 1000 is powered on, and turns off when the electronic auscultation device 1000 is powered off.
  • the display control unit 1802 turns the light-emitting unit 2301 on or off, allowing the user to easily understand the power status of the electronic auscultation device 1000. Note that the display control unit 1802 may turn off not only the light-emitting unit 2301 but also the light-emitting units 2302 to 2304 when the electronic auscultation device 1000 is powered off.
  • the display control unit 1802 may also blink the light-emitting unit 2301 for a few seconds after the electronic auscultation device 1000 is powered on, to notify the user that the startup process is being prepared.
  • the light-emitting unit 2302 notifies the user that the volume level is at the mute level. For example, the display control unit 1802 turns on the light-emitting unit 2302 when the volume level is at the mute level. The display control unit 1802 turns off the light-emitting unit 2302 when the volume level is at the normal level. This allows the user to easily know that the volume level is at the mute level.
  • the light-emitting unit 2303 may notify the user that the pressed state is the in-use state. Specifically, the display control unit 1802 turns on the light-emitting unit 2303 when the pressed state is the in-use state. The display control unit 1802 turns off the light-emitting unit 2303 when the pressed state is not the in-use state (i.e., the unused state). This allows the user to easily understand that the pressed state is the in-use state.
  • the light-emitting unit 2304 notifies the user that the pressing state is an overpressure state.
  • the display control unit 1802 turns on the light-emitting unit 2304 when the pressing state is an overpressure state.
  • the display control unit 1802 turns off the light-emitting unit 2304 when the pressing state is not an overpressure state (i.e., an appropriate state or an unused state). This allows the user to easily understand that the pressing state is an overpressure state.
  • the display control unit 1802 uses the light-emitting units 2301 to 2304 to notify the status of the electronic auscultation device 1000, but the present invention is not limited to this.
  • the display unit 122 includes a liquid crystal display
  • a message may be displayed on the liquid crystal display.
  • a voice message indicating the status of the electronic auscultation device 1000 may be sent to the sound output device 620.
  • the power supply unit 2400 according to the modified example described in FIG. 24A is different from the power supply unit 1710 in the position of the boost converter 1713.
  • the boost converter 1713 is disposed on the path between the load switch 1715 and the voltage regulator 1716.
  • the voltage VBAT from the charging integrated circuit 1712 is supplied to each of the voltage regulator 1714 and the load switch 1715.
  • the voltage VBAT (e.g., 3.7 V) is higher than the output voltage (e.g., 3.3 V) of the voltage regulator 1714. Therefore, the voltage regulator 1714 outputs the voltage V1 while the voltage VBAT is supplied.
  • the voltage VBAT from the charging integrated circuit 1712 is supplied to the boost converter 1713.
  • the boost converter 1713 boosts the voltage VBAT to a voltage (e.g., 6.8 V) higher than the output voltage of the voltage regulator 1716 (e.g., 5.8 V) and supplies this voltage to the voltage regulator 1716.
  • the voltage regulator 1716 outputs a voltage V2 while the voltage is being supplied from the boost converter 1713.
  • the power supply unit 2410 differs from the power supply unit 1710 in that it further includes a load switch 2411.
  • the boost converter 1713 may be disposed in the position illustrated in FIG. 24A instead of the position illustrated in FIG. 24B.
  • the load switch 2411 is a switch that switches between on (conducting state) and off (non-conducting state) in response to a control signal from the microcontroller 1700.
  • a voltage V2 is supplied to the load switch 2411 from the voltage regulator 1716. When the load switch 2411 is on, this voltage V2 is output from the output terminal of the load switch 2411. When the load switch 2411 is off, this voltage V2 is not output from the output terminal of the load switch 2411. When the load switch 2411 is off, the voltage of the output terminal of the load switch 2411 may be the ground voltage.
  • the operating power of the microphone 1101 may be provided from the voltage regulator 1716 through the load switch 2411.
  • the operating power of the circuit elements included in the microphone signal processing unit 1740 may also be provided from the voltage regulator 1716 through the load switch 2411.
  • the operating power of the light emitting element 202 and the light receiving element 204 may be provided directly from the voltage regulator 1716 (i.e., not via the load switch 2411).
  • the operating power of the circuit elements included in the diaphragm displacement signal processing unit 1730 may also be provided from the voltage regulator 1716 through the load switch 2411.
  • the power supply unit 2410 allows the microcontroller 1700 (e.g., the power management unit 1804) to stop supplying power to the vibration detection unit 1012 (e.g., including the microphone 1101) while supplying power to the displacement detection unit 1011 (e.g., including the light emitting element 202 and the light receiving element 204).
  • the power supply unit 2410 a voltage generated by the same voltage regulator 1716 is supplied to the displacement detection unit 1011 and the vibration detection unit 1012.
  • the power supply unit 2410 may include a voltage regulator separate from the voltage regulator 1716 for generating the voltage supplied to the vibration detection unit 1012.
  • the power supply unit 2420 differs from the power supply unit 1710 in that it has load switches 2421-2425 instead of the load switch 1715.
  • the voltage V0 is supplied directly from the boost converter 1713 to the voltage regulator 1716.
  • the load switches 2421-2425 are switches that switch between on and off in response to a control signal from the microcontroller 1700.
  • the voltage V1 is supplied from the voltage regulator 1714 to the load switches 2421-2423. When the load switch 2421 is on, this voltage V1 is output from the output terminal of the load switch 2421. When the load switch 2421 is off, this voltage V1 is not output from the output terminal of the load switch 2421.
  • the voltage of the output terminal of the load switch 2421 may be the ground voltage. The same applies to the voltages output from the load switches 2422-2423.
  • a voltage V2 is supplied from the voltage regulator 1716 to the load switches 2424 and 2425. When the load switch 2424 is on, this voltage V2 is output from the output terminal of the load switch 2424. When the load switch 2424 is off, this voltage V2 is not output from the output terminal of the load switch 2424. When the load switch 2424 is off, the voltage of the output terminal of the load switch 2424 may be the ground voltage. The same applies to the voltage output from the load switch 2425.
  • the output terminal of the load switch 2421 is connected to the display unit 122. While the load switch 2421 is on, the power supply unit 2420 supplies the voltage V1 to the display unit 122. The display unit 122 operates using the voltage V1. While the load switch 2421 is off, the voltage V1 is not supplied to the display unit 122.
  • the output terminal of the load switch 2422 is connected to the operation unit 123. While the load switch 2422 is on, the power supply unit 2420 supplies the voltage V1 to the operation unit 123. The operation unit 123 operates using the voltage V1. While the load switch 2422 is off, the voltage V1 is not supplied to the operation unit 123.
  • the output terminal of the load switch 2423 is connected to the acceleration sensor 1750. While the load switch 2423 is on, the power supply unit 2420 supplies the voltage V1 to the acceleration sensor 1750. The acceleration sensor 1750 operates using the voltage V1. While the load switch 2423 is off, voltage V1 is not supplied to the acceleration sensor 1750.
  • the output terminal of the load switch 2424 is connected to the light-emitting element 202, the light-receiving element 204, and the diaphragm displacement signal processing unit 1730. While the load switch 2424 is on, the power supply unit 2420 supplies the voltage V2 to the light-emitting element 202, the light-receiving element 204, and the diaphragm displacement signal processing unit 1730. The light-emitting element 202, the light-receiving element 204, and the diaphragm displacement signal processing unit 1730 operate using the voltage V2.
  • the load switch 2424 While the load switch 2424 is off, the voltage V2 is not supplied to the light-emitting element 202, the light-receiving element 204, and the diaphragm displacement signal processing unit 1730.
  • the output terminal of the load switch 2425 is connected to the microphone 1101 and the microphone signal processing unit 1740. While the load switch 2425 is on, the power supply unit 2420 supplies the voltage V2 to the microphone 1101 and the microphone signal processing unit 1740. The microphone 1101 and the microphone signal processing unit 1740 operate using the voltage V2. While the load switch 2425 is off, the voltage V2 is not supplied to the microphone 1101 and the microphone signal processing unit 1740.
  • the microcontroller 1700 can individually control the on/off of the load switches 2421-2425. Therefore, the microcontroller 1700 can individually set whether or not to supply operating power to each of the multiple components connected to the output terminals of the load switches 2421-2425. In the power supply unit 2420, one or more of the load switches 2421-2425 may be omitted, and the voltage V1 or V2 may be directly supplied to the components.
  • the wired communication unit 617 in FIG. 17A is configured by the connector 125 and the charging integrated circuit 1712.
  • the microcontroller 1700 may be able to communicate with the charging integrated circuit 1712, for example, by I2C.
  • the charging integrated circuit 1712 may also be able to communicate with an external device connected to the connector 125. In such a configuration, the charging integrated circuit 1712 may support charging by USB power delivery (USB PD).
  • USB PD USB power delivery
  • the wired communication unit 617 is configured by the connector 125.
  • the microcontroller 1700 may be able to directly communicate with the external device connected to the connector 125.
  • the electronic auscultation device 1000 in the second embodiment can operate in a plurality of operation modes including a power saving mode 2601, a heartbeat mode 2602, and a breath sound mode 2603.
  • the power saving mode 2601 is an operation mode that consumes less power than the heartbeat mode 2602 and the breath sound mode 2603.
  • the electronic auscultation device 1000 is configured to transition to the power saving mode 2601 under certain conditions, such as when not in use.
  • the heartbeat mode 2602 is an operation mode used to auscultate the heartbeat, and is one of the auscultation modes.
  • a voltage V1 is supplied to the microcontroller 1700, and a voltage V2 is also supplied to the optical sensor including the light emitting element 202 and the light receiving element 204.
  • the heartbeat sound mode 2602 it is possible to transmit a heartbeat sound signal to the outside (for example, the computer 630 or the sound output device 620) using the light emitting element 202 and the light receiving element 204.
  • the breath sound mode 2603 is an operation mode used to auscultate breath sounds, and is one of the auscultation modes.
  • the voltage V1 is supplied to the microcontroller 1700, and the voltage V2 is also supplied to the microphone 1101.
  • the breath sound mode 2603 it is possible to output a breath sound signal to an external device using the microphone 1101.
  • the electronic auscultation device 1000 may further be operable in an operation mode in which both the heartbeat sound signal and the breath sound signal are transmitted to the outside (for example, the computer 630).
  • the breath sound mode 2603 is not included.
  • the power supply unit 2400 supplies operating power to the microcontroller 1700.
  • the voltage regulator 1714 generates a voltage V1 and supplies the voltage V1 to the microcontroller 1700.
  • the voltage V1 is also supplied to the acceleration sensor 1750.
  • the microcontroller 1700 turns off the load switch 1715 at least intermittently.
  • the microcontroller 1700 turns off the load switch 1715 intermittently (i.e., turns on intermittently).
  • the voltage regulator 1716 generates the voltage V2 intermittently.
  • the microcontroller 1700 may keep the load switch 1715 off all the time. In this case, the voltage regulator 1716 does not generate the voltage V2.
  • the supply of operating power to the light emitting element 202, the light receiving element 204, and the microphone 1101 is stopped, and these circuit elements do not operate.
  • the microcontroller 1700 may keep the load switch 1715 on at all times. Alternatively, in the heartbeat sound mode 2602 and the breath sound mode 2603, the microcontroller 1700 may keep the load switch 1715 on more frequently than in the power saving mode 2601.
  • the voltage regulator 1716 When the load switch 1715 is on, the voltage regulator 1716 generates a voltage V2.
  • the voltage V2 When the voltage V2 is generated, an operating voltage is supplied to the light-emitting element 202 and the light-receiving element 204, so that these circuit elements operate. In the above example, the voltage V2 is higher than the voltage V1.
  • the voltage V2 may be lower than the voltage V1.
  • the load switch 1715 is turned on to supply operating power to the microphone 1101 as well.
  • the microcontroller 1700 may keep the load switch 2411 always off in the heartbeat sound mode 2602. If the electronic auscultation device 1000 has a power supply unit 2410, the microcontroller 1700 may keep the load switch 2411 always on in the breath sound mode 2603.
  • the power supplied to the light-emitting element 202 and the light-receiving element 204 in the power saving mode 2601 is less than the power supplied to the light-emitting element 202 and the light-receiving element 204 in the heartbeat sound mode 2602 and the breath sound mode 2603.
  • the power supplied to the microphone 1101 in the power saving mode 2601 is less than the power supplied to the microphone 1101 in the breath sound mode 2603.
  • the power supplied to the microphone 1101 in the heartbeat sound mode 2602 may be less than the power supplied to the microphone 1101 in the heartbeat sound mode 2602.
  • the electronic auscultation device 1000 may have multiple power saving modes.
  • the multiple power saving modes are realized by the electronic auscultation device 1000 having a power supply unit 2420 (FIG. 24C).
  • the power supply to the components in each mode will be described with reference to Table 4 below.
  • Table 4 In the example of Table 4, the electronic stethoscope device 1000 has four power saving modes A to D. In Table 4, “ON” indicates that power is supplied to the components, and “OFF” indicates that power is not supplied to the components.
  • the displacement detection unit 1011 includes a light emitting element 202, a light receiving element 204, and a diaphragm displacement signal processing unit 1730.
  • the vibration detection unit 1012 includes a microphone 1101 and a microphone signal processing unit 1740.
  • the microcontroller 1700 When the electronic auscultation device 1000 is operating in the heartbeat sound mode, the microcontroller 1700 turns on the load switches 2421-2424 and turns off the load switch 2425. This allows operating power to be supplied to the display unit 122, the operation unit 123, the acceleration sensor 1750 and the displacement detection unit 1011, and no operating power is supplied to the vibration detection unit 1012.
  • the microcontroller 1700 turns on the load switches 2421-2423 and 2425 and turns off the load switch 2424. This allows operating power to be supplied to the display unit 122, the operation unit 123, the acceleration sensor 1750 and the vibration detection unit 1012, and no operating power is supplied to the displacement detection unit 1011.
  • the microcontroller 1700 While the electronic auscultation device 1000 is operating in power saving mode A, the microcontroller 1700 turns on the load switch 2422 and turns off the load switches 2421 and 2423 to 2425. This causes operating power to be supplied to the operation unit 123, and no operating power to be supplied to the display unit 122, the acceleration sensor 1750, the displacement detection unit 1011, and the vibration detection unit 1012.
  • the microcontroller 1700 returns from power saving mode A in response to the operation unit 123 being operated by the user. Specifically, the microcontroller 1700 returns from power saving mode A in response to any one of the multiple buttons of the operation unit 123 being operated by the user. In this case, each button of the operation unit 123 has the function of receiving instructions from the user regarding the mode transition of the electronic auscultation device 1000.
  • the operating power of the operation unit 123 is less than the operating power of any of the display unit 122, the acceleration sensor 1750, the displacement detection unit 1011, and the vibration detection unit 1012. Therefore, power saving mode A consumes less power than any of power saving modes B to D.
  • the microcontroller 1700 While the electronic auscultation device 1000 is operating in power saving mode B, the microcontroller 1700 turns on the load switch 2423 and turns off the load switches 2421, 2422, 2424 and 2425. As a result, operating power is supplied to the acceleration sensor 1750, and operating power is not supplied to the display unit 122, the operation unit 123, the displacement detection unit 1011 and the vibration detection unit 1012.
  • the microcontroller 1700 returns from power saving mode B in response to the acceleration sensor 1750 detecting a predetermined operation. For example, the microcontroller 1700 returns from power saving mode B when the upward acceleration (opposite direction to gravity) of the electronic auscultation device 1000 is greater than a threshold value. Such acceleration may occur when the electronic auscultation device 1000 is lifted by the user. Therefore, the microcontroller 1700 returns from power saving mode B in response to a natural operation performed by the user to use the electronic auscultation device 1000.
  • the acceleration sensor 1750 is used to return from power saving mode B, but an electrostatic sensor may be used instead of the acceleration sensor 1750.
  • the electrostatic sensor is provided on the surface of the gripping portion 120 and is used to detect when the user grips the gripping portion 120.
  • the microcontroller 1700 supplies operating power to the electrostatic sensor.
  • the microcontroller 1700 returns from power saving mode B in response to detecting contact of the electrostatic sensor by the user. Even in this case, the microcontroller 1700 returns from power saving mode B in response to a natural action performed by the user to use the electronic auscultation device 1000.
  • the microcontroller 1700 While the electronic auscultation device 1000 is operating in power saving mode C, the microcontroller 1700 turns on the load switch 2424 and turns off the load switches 2421 to 2423 and 2425. This causes operating power to be supplied to the displacement detection unit 1011, and no operating power to be supplied to the display unit 122, the operation unit 123, the acceleration sensor 1750, and the vibration detection unit 1012.
  • the microcontroller 1700 returns from power saving mode C in response to the diaphragm 206 being pressed. For example, the microcontroller 1700 returns from power saving mode C when the output from the light receiving element 204 corresponding to the amount of displacement of the diaphragm 206 (i.e., the diaphragm displacement signal) exceeds a threshold value. In this way, the microcontroller 1700 returns from power saving mode C in response to a natural action performed by the user to use the electronic auscultation device 1000.
  • the microcontroller 1700 While the electronic auscultation device 1000 is operating in power saving mode D, the microcontroller 1700 turns on the load switch 2425 and turns off the load switches 2421 to 2424. This causes operating power to be supplied to the vibration detection unit 1012, and no operating power to be supplied to the display unit 122, the operation unit 123, the acceleration sensor 1750, and the displacement detection unit 1011.
  • the microcontroller 1700 returns from power saving mode D in response to the microphone 1101 detecting a predetermined sound. For example, the microcontroller 1700 returns from power saving mode D in response to the microphone 1101 detecting a sound with a wavelength corresponding to a breathing sound. In this way, the microcontroller 1700 returns from power saving mode D in response to a natural action performed by the user to use the electronic auscultation device 1000.
  • power saving modes B to D the device returns from the power saving modes without the user operating the operation unit 123.
  • Which of power saving modes A to D is to be used may be set when the electronic auscultation device 1000 is shipped. Furthermore, which of power saving modes A to D is to be used may be set by the user. Furthermore, the electronic auscultation device 1000 may not have one or more of power saving modes A to D.
  • the electronic auscultation device 1000 may have a power saving mode other than power saving modes A to D in Table 4. For example, the electronic auscultation device 1000 may have a power saving mode in which only two or more specific load switches among the load switches 2422 to 2425 are turned on.
  • the operation for transitioning from the heartbeat sound mode 2602 to the power saving mode 2601 will be described with reference to FIG. 26B.
  • the power saving mode 2601 is a pre-set power saving mode among the power saving modes A to D.
  • Each step of the method in FIG. 26B is realized by the processor 1701 executing a program stored in the non-volatile memory 1702. However, some or all of the steps of the method in FIG. 26B may be realized by a dedicated integrated circuit.
  • the processor 1701 starts the method in FIG. 26B in response to the electronic auscultation device 1000 entering the heartbeat sound mode 2602.
  • the operation for transitioning from the breath sound mode 2603 to the power saving mode 2601 is also similar to that in FIG. 26B.
  • the processor 1701 starts a timer.
  • the processor 1701 determines whether the user is using the electronic auscultation device 1000. If the processor 1701 determines that the user is using the electronic auscultation device 1000 ("YES" at S2612), the processor 1701 resets the timer at S2613 and then transitions the process to S2614. If the processor 1701 determines that the user is not using the electronic auscultation device 1000 ("NO" at S2612), the processor 1701 transitions the process to S2614 without resetting the timer. If the timer is not reset, the timer value continues to increment.
  • the processor 1701 may determine whether the user is using the electronic auscultation device 1000 based on at least one of a plurality of conditions. For example, the processor 1701 determines that the user is using the electronic auscultation device 1000 when at least one of the following conditions is met: the diaphragm 206 is in a used state, the microphone 1101 is detecting sound, the measurement value of the acceleration sensor 1750 exceeds a threshold value, and Bluetooth communication is established. Alternatively, the processor 1701 may determine that the user is using the electronic auscultation device 1000 when all of these conditions are met.
  • the processor 1701 determines whether an instruction to transition to power saving mode has been received from the user. If it is determined that an instruction to transition to power saving mode has been received from the user ("YES" at S2614), the processor 1701 transitions the process to S2616, otherwise ("NO" at S2614), the processor 1701 transitions the process to S2615. At S2615, the processor 1701 determines whether the timer value has exceeded the threshold. If it is determined that the timer value has exceeded the threshold ("YES" at S2615), the processor 1701 transitions the process to S2616, otherwise ("NO" at S2615), the processor 1701 transitions the process to S2612.
  • the processor 1701 when the processor 1701 receives an instruction from the user to transition to power saving mode or the timer value exceeds the threshold, the processor 1701 transitions to the power saving mode in S2616. Otherwise, the processor 1701 repeats S2612 to S2615.
  • the timer represents the elapsed time since it was determined that the user had finished using the electronic auscultation device 1000. Therefore, the processor 1701 transitions to the power saving mode without an explicit transition instruction from the user in response to the passage of a predetermined time (the threshold of S2615) since it was determined that the user had finished using the electronic auscultation device 1000.
  • the processor 1701 determines that a predetermined time (threshold of S2615) has elapsed since it was determined that the user had finished using the electronic auscultation device 1000, and transitions the mode of the electronic auscultation device 1000 to the power saving mode.
  • a predetermined time threshold of S2615
  • the power saving mode 2601 is a pre-set power saving mode among the power saving modes A to D.
  • Each step of the method of FIG. 26C is executed by, for example, the processor 1701. However, some or all of the steps of the method of FIG. 26C may be realized by a dedicated integrated circuit.
  • the processor 1701 starts the method of FIG. 26C in response to the electronic auscultation device 1000 entering the power saving mode 2601.
  • the processor 1701 determines whether the conditions for returning from the power saving mode 2601 (hereinafter, the return conditions) have been met. If it is determined that the return conditions have been met ("YES" at S2621), the processor 1701 transitions the process to S2622, and otherwise ("NO" at S2621), repeats S2621. At S2622, the processor 1701 returns from the power saving mode 2601.
  • the recovery condition differs depending on the power saving mode 2601, as described above with reference to Table 4.
  • the recovery condition is that the operation unit 123 is operated by the user.
  • the recovery condition may also be that at least one of the conditions related to the components to which operating power is supplied through the on-load switches is satisfied while the electronic auscultation device 1000 is operating in a power saving mode in which only two or more specific load switches among the load switches 2422 to 2425 are turned on.
  • the microcontroller 1700 identifies the state of the electronic auscultation device 1000.
  • the microcontroller 1700 may transition from the power saving mode 2601 to the heartbeat sound mode 2602 or the breath sound mode 2603 based on the identified state.
  • the microcontroller 1700 transitions to the heartbeat sound mode 2602 when the current setting by the output selection unit 1807 is the heartbeat sound signal, and transitions to the breath sound mode 2603 when the current setting is the breath sound signal.
  • the setting by the output selection unit 1807 may be changeable by a user input via the operation unit 123. In the following description, it is assumed that the heartbeat sound signal is set by the output selection unit 1807.
  • the microcontroller 1700 identifies the state of the diaphragm 206 based on the diaphragm displacement signal.
  • the identified state of the electronic stethoscope device 1000 is specifically the state of the diaphragm 206.
  • the microcontroller 1700 transitions from the power saving mode 2601 to the heartbeat mode 2602 based on the state of the diaphragm 206.
  • the microcontroller 1700 turns on the load switch 1715 intermittently (e.g., at intervals of 10 ms to 100 ms) to acquire the diaphragm displacement signal, and turns off the load switch 1715 in response to acquiring the diaphragm displacement signal.
  • the microcontroller 1700 transitions from the power saving mode 2601 to the heartbeat mode 2602 based on the change in the pressure state of the diaphragm 206 from the unused state to the used state described above. For example, the microcontroller 1700 transitions from the power saving mode 2601 to the heartbeat mode 2602 based on the change in the pressure state of the diaphragm 206 from the unused state to the used state.
  • the microcontroller 1700 identifies the movement of the electronic auscultation device 1000 based on the acceleration signal output from the acceleration sensor 1750. That is, the identified state of the electronic auscultation device 1000 is the movement of the electronic auscultation device 1000. In this case, the microcontroller 1700 transitions from the power saving mode 2601 to the heartbeat mode 2602 based on the movement of the electronic auscultation device 1000 detected by the acceleration sensor 1750.
  • the microcontroller 1700 can also keep the load switch 1715 off at all times in the power saving mode 2601.
  • the microcontroller 1700 transitions from the power saving mode 2601 to the heartbeat sound mode 2602 when the acceleration of the electronic auscultation device 1000 exceeds a threshold acceleration.
  • the microcontroller 1700 may immediately transition from the power saving mode 2601 to the heartbeat sound mode 2602 when the acceleration of the electronic auscultation device 1000 exceeds a threshold acceleration.
  • the threshold acceleration is set to a value that can detect when the user moves the electronic auscultation device 1000.
  • the microcontroller 1700 may transition from the power saving mode 2601 to the heartbeat sound mode 2602 when either a condition related to the diaphragm displacement signal or a condition related to the acceleration signal is satisfied.
  • the microcontroller 1700 may transition from the power saving mode 2601 to the heartbeat sound mode 2602 when both a condition related to the diaphragm displacement signal and a condition related to the acceleration signal are satisfied.
  • the microcontroller 1700 can also make this transition based on receiving an instruction from the user to transition from the power saving mode 2601 to the heartbeat sound mode 2602. For example, when the power switch 124 is operated by the user, the microcontroller 1700 receives an instruction to transition from the power saving mode 2601 to the heartbeat sound mode 2602. Alternatively, the operation unit 123 may include a button for receiving such an instruction from the user. In addition, the microcontroller 1700 may monitor a pairing request from an external device to the Bluetooth circuit 1703 in the power saving mode 2601. The microcontroller 1700 may transition from the power saving mode 2601 to the heartbeat sound mode 2602 based on receiving a pairing request from the external device.
  • the microcontroller 1700 also identifies the state of the electronic auscultation device 1000 in the heartbeat sound mode 2602. The microcontroller 1700 may transition from the heartbeat sound mode 2602 to the power saving mode 2601 based on this identified state.
  • the microcontroller 1700 identifies the state of the diaphragm 206 based on the diaphragm displacement signal.
  • the microcontroller 1700 transitions from the heartbeat mode 2602 to the power saving mode 2601 based on the fact that the pressing state of the diaphragm 206 is the above-mentioned unused state.
  • the microcontroller 1700 transitions from the heartbeat mode 2602 to the power saving mode 2601 in response to a change in the pressing state of the diaphragm 206 from a used state to a unused state.
  • the microcontroller 1700 may transition from the heartbeat mode 2602 to the power saving mode 2601 in response to the unused state continuing for a predetermined threshold time (e.g., 5 seconds) or more.
  • a predetermined threshold time e.g., 5 seconds
  • the microcontroller 1700 identifies the movement of the electronic auscultation device 1000 based on the acceleration signal output from the acceleration sensor 1750.
  • the microcontroller 1700 may transition from the heartbeat sound mode 2602 to the power saving mode 2601 based on the acceleration of the electronic auscultation device 1000 being lower than a threshold acceleration.
  • the microcontroller 1700 may transition from the heartbeat sound mode 2602 to the power saving mode 2601 in response to the state in which the acceleration of the electronic auscultation device 1000 is lower than the threshold acceleration continuing for a predetermined threshold time (e.g., 5 seconds) or more.
  • a predetermined threshold time e.g., 5 seconds
  • the microcontroller 1700 may transition from the heartbeat sound mode 2602 to the power saving mode 2601 when either a condition related to the diaphragm displacement signal or a condition related to the acceleration signal is satisfied.
  • the microcontroller 1700 may transition from the heartbeat sound mode 2602 to the power saving mode 2601 when both a condition related to the diaphragm displacement signal and a condition related to the acceleration signal are satisfied.
  • the microcontroller 1700 can also make the above-mentioned transition based on receiving an instruction from the user to transition from the heartbeat mode 2602 to the power saving mode 2601. For example, when the power switch 124 is operated by the user, an instruction to transition from the power saving mode 2601 to the heartbeat mode 2602 may be received, and the transition may be made from the heartbeat mode 2602 to the power saving mode 2601, or the transition may be made from the heartbeat mode 2602 to the power saving mode 2601 based on an instruction via a button included in the operation unit 123.
  • Figure 27A describes a transition based on an acceleration signal.
  • Graph 2701 shows the voltage at the output terminal of the voltage regulator 1716.
  • Graph 2702 shows the acceleration signal.
  • the electronic auscultation device 1000 is operating in the power saving mode 2601. Therefore, the voltage at the output terminal of the voltage regulator 1716 becomes the ground voltage.
  • the acceleration signal exceeds the threshold acceleration Th3.
  • the microcontroller 1700 transitions the electronic auscultation device 1000 from the power saving mode 2601 to the heartbeat mode 2602. As a result, the voltage at the output terminal of the voltage regulator 1716 becomes the voltage V2.
  • the microcontroller 1700 transitions the electronic auscultation device 1000 from the heartbeat sound mode 2602 to the power saving mode 2601. As a result, the voltage at the output terminal of the voltage regulator 1716 becomes the ground voltage.
  • FIG. 27B describes the transition based on the diaphragm displacement signal.
  • Graph 2711 shows the voltage at the output terminal of the voltage regulator 1716.
  • Graph 2712 shows the diaphragm displacement signal.
  • Graph 2713 shows the heartbeat sound signal.
  • Time t30 shows the point in time when the electronic auscultation device 1000 is started and operates in the heartbeat sound mode 2602. At time t30, the voltage at the output terminal of the voltage regulator 1716 becomes voltage V2.
  • the microcontroller 1700 sets a timer and measures the time.
  • the microcontroller 1700 executes a process to transition to the power saving mode 2601.
  • the microcontroller 1700 detects that the diaphragm displacement signal has fallen below the threshold voltage Th1 during the period in which the timer is set and time is being measured, it resets the timer.
  • the duration during which the diaphragm displacement signal is greater than the threshold voltage Th1 reaches a predetermined time (e.g., 5 seconds).
  • the microcontroller 1700 transitions the electronic auscultation device 1000 from the heartbeat sound mode 2602 to the power saving mode 2601. As a result, the voltage at the output terminal of the voltage regulator 1716 becomes the ground voltage.
  • the power saving mode 2601 is entered when a predetermined time has elapsed since the diaphragm displacement signal exceeded the threshold voltage Th1.
  • the power saving mode 2601 may be entered when the number of times the diaphragm displacement signal has exceeded the threshold voltage Th1 exceeds a predetermined number.
  • the condition for entering the power saving mode 2601 in this embodiment is set to 5 seconds from the time the diaphragm displacement signal exceeded the threshold voltage Th1.
  • the time for entering the power saving mode may be variably set by the user depending on the environment in which the electronic auscultation device 1000 is used.
  • the microcontroller 1700 intermittently turns on the load switch 1715. This causes the voltage at the output terminal of the voltage regulator 1716 to be V2 intermittently. At time t32, the diaphragm displacement signal falls below the threshold voltage Th1. In response, the microcontroller 1700 transitions the electronic auscultation device 1000 from the power saving mode 2601 to the heartbeat mode 2602. This causes the voltage at the output terminal of the voltage regulator 1716 to be maintained at voltage V2.
  • the electronic auscultation device 1000 in this embodiment has multiple operating modes including a heartbeat mode 2602, a breath sound mode 2603, and a power saving mode 2601.
  • the microcontroller 1700 executes a transition process to one of the multiple operating modes based on (1) a diaphragm displacement signal output from the light receiving element 204, (2) an acceleration signal output from the acceleration sensor 1750, and/or (3) a user input through the operation unit 123.
  • the electronic auscultation device 1000 when the electronic auscultation device 1000 is not in use, it transitions to the power saving mode 2601, so that power consumption can be reduced and battery consumption can be suppressed.
  • the operating time of the electronic auscultation device 1000 can be increased.
  • the electronic auscultation device 1000 when the electronic auscultation device 1000 is in a state where it can be used, it returns from the power saving mode 2601, improving user operability.
  • the conditions for transitioning to the power saving mode 2601 and the conditions for returning from the power saving mode 2601 are not limited to the above (1) to (3), and transitioning to the power saving mode 2601 or returning from the power saving mode 2601 may be made under other conditions.
  • the microcontroller 1700 may monitor a pairing request from an external device to the Bluetooth circuit 1703, and control the transition of the operation mode based on the monitoring result.
  • the microcontroller 1700 receives a pairing request from an external device, it transitions from the power saving mode 2601 to the heartbeat sound mode 2602 or the breath sound mode 2603.
  • the power saving mode 2601 may be switched to or returned from by pressing and holding the power switch 124.
  • the user may be notified of the transition of the operation mode when transitioning from the heartbeat sound mode 2603 or the breath sound mode 2603 to the power saving mode 2601, or when returning from the power saving mode 2601 to the heartbeat sound mode 2603 or the breath sound mode 2603.
  • the display control unit 1802 controls the light emitting unit 2301 to blink for a certain period of time (e.g., several seconds). This blinking process notifies the user of the transition of the operation mode.
  • FIG. 28A to 30 A configuration example of an electronic auscultation device 2800 according to the third embodiment will be described with reference to Figs. 28A to 30.
  • the electronic auscultation device described above has a chest piece, which is a part that is applied to the patient's skin, and a grip part that has relatively heavy parts such as a battery.
  • a chest piece which is a part that is applied to the patient's skin
  • a grip part that has relatively heavy parts such as a battery.
  • the grip part held by the user is fixed to the chest piece, it may be difficult to apply the chest piece to the skin evenly depending on the patient's posture (sleeping, sitting, standing, etc.).
  • one of the features of the electronic auscultation device 2800 according to the third embodiment is that the chest piece 2810 is coupled to the grip part 2820 so as to be swingable relative to the grip part 2820.
  • differences from the electronic auscultation device 1000 according to the second embodiment will be mainly described.
  • the differences between the second embodiment and the third embodiment may be applied to the first embodiment.
  • the appearance of the electronic auscultation device 2800 is similar to that of the electronic auscultation device 100 described with reference to Figs. 1A and 1B.
  • the modified examples described in the first or second embodiment may also be applied to the third embodiment.
  • the displacement detection unit 1011 and the vibration detection unit 1012 according to the second embodiment may be provided in the chest piece 2810 of the electronic auscultation device 2800 according to the third embodiment.
  • the relay circuit board 1103 and the hole 208a may be disposed inside the chest piece 2810 and outside the sealed space 1100. This makes it possible to swing the chest piece 2810 without impairing the sound detection sensitivity of the microphone.
  • the electronic auscultation device 2800 has a chest piece 2810 and a gripping portion 2820.
  • the chest piece 2810 is similar to the chest piece 1010 of the electronic auscultation device 1000, except for the differences described below, and the gripping portion 2820 is similar to the gripping portion 120 of the electronic auscultation device 1000.
  • FIGS. 28A and 28B are perspective views of a portion of an electronic stethoscope device 2800, including a chestpiece 2810, as viewed from various angles.
  • Fig. 28C is a perspective view of the chestpiece 2810.
  • Fig. 28D is a perspective view of a gripping portion 2820.
  • the chestpiece 2810 is connected to the gripping portion 2820 so as to be able to swing relative to the gripping portion 2820.
  • the chestpiece 2810 may be made swingable relative to the gripping portion 2820 in a configuration different from that described below.
  • the chestpiece 2810 includes a connecting member 2811 attached to approximately the center of the top surface of the housing 208.
  • the connecting member 2811 is provided on a protrusion formed approximately in the center of the top surface of the housing 208.
  • the connecting member 2811 may be made of the same material as the housing 208, that is, metal, or may be made of a different material (e.g., resin).
  • the connecting member 2811 may also be part of the housing 208, or the connecting member 2811 and the housing 208 may be molded as a single unit.
  • the connecting member 2811 includes a central portion 2811a and a pivot shaft 2811b.
  • the pivot shaft 2811b extends outward from the central portion 2811a.
  • the pivot shaft 2811b has two ends located opposite each other, and the central portion 2811a is located between the two ends.
  • the pivot shaft 2811b extends approximately parallel to the contact surface 206a of the diaphragm 206.
  • the pivot shaft 2811b has a cylindrical surface. Specifically, the cross section of the pivot shaft 2811b in the xz plane is circular. In this specification, "a straight line and a plane are approximately parallel" means that the angle between the straight line and the plane is 0° or more and 10° or less.
  • a straight line and a plane are approximately perpendicular means that the angle between the straight line and the plane is 80° or more and 90° or less.
  • two straight lines are approximately perpendicular means that the angle between the two straight lines is 80° or more and 90° or less.
  • the angle refers to the angle between the two lines that is in the range of 0° or more and 90° or less.
  • the grip portion 2820 has a housing 2821 made of resin that houses a battery 2911 and a main circuit board 2910, which will be described later.
  • the grip portion 2820 has a rod shape, and the chest piece 2810 is connected to one end.
  • the direction in which the grip portion 2820 extends is referred to as the longitudinal direction of the grip portion 2820.
  • the longitudinal direction of the grip portion 2820 is the direction in which the longest line segment included in the outer surface of the housing 2821 of the grip portion 2820 extends.
  • the longitudinal direction of the grip portion 2820 is also the direction in which the long side of the circuit board (described later) housed in the housing 2821 extends.
  • the housing 2821 is of a size that can be held by the user.
  • the length of the housing 2821 (for example, the size of the grip portion 2820 in the longitudinal direction) is within the range of 50 mm to 150 mm, for example.
  • the length of the perimeter of the housing 2821 centered on the longitudinal direction is, for example, within the range of 50 mm to 200 mm.
  • the housing 2821 has two receiving portions 2821a.
  • One receiving portion 2821a engages with one end of the pivot shaft 2811b, and the other receiving portion 2821a engages with the other end of the pivot shaft 2811b.
  • the chestpiece 2810 rotates relative to the grip portion 2820 around the pivot shaft 2811b along a plane (xz plane) perpendicular to the direction in which the pivot shaft 2811b extends.
  • the chestpiece 2810 is swingable relative to the grip portion 2820
  • the angle of the contact surface 206a of the diaphragm 206 relative to the longitudinal direction of the grip portion 2820 is changeable.
  • the chestpiece 2810 may be able to pivot relative to the gripping portion 2820 in other ways.
  • the chestpiece 2810 may be able to pivot relative to the gripping portion 2820 without having a specific pivot axis, for example, by sliding on a rail that includes a curved portion.
  • the receiving portion 2821a has a recess or hole into which the rotating shaft 2811b is inserted, and rotatably supports the rotating shaft 2811b.
  • the two receiving portions 2821a are provided at positions facing each other across a space, and the central portion 2811a of the connecting member 2811 is disposed in this space.
  • the chestpiece 2810 is connected to the gripping portion 2820 so that the rotating shaft 2811b overlaps the diaphragm 206 in a plan view of the contact surface 206a of the diaphragm 206. This allows the user to naturally grip the gripping portion 2820 while closely adhering the contact surface 206a of the diaphragm 206 to the surface of the living body.
  • FIG. 29A shows a case where the chestpiece 2810 is located at one end of the range in which it can swing relative to the gripping portion 2820
  • Fig. 29B shows a case where the chestpiece 2810 is located at the other end of the range in which it can swing relative to the gripping portion 2820. That is, the chestpiece 2810 can swing (specifically, rotate) relative to the gripping portion 2820 between the position shown in Fig. 29A and the position shown in Fig. 29B.
  • the position shown in FIG. 29A is referred to as the home position of the chestpiece 2810, and the position shown in FIG. 29B is referred to as the inverted position of the chestpiece 2810.
  • the home position may be the position where the chestpiece 2810 stops when the chestpiece 2810 is rotated counterclockwise around the rotation axis 2811b in FIGS. 29A to 29D.
  • the inverted position is the position where the chestpiece 2810 stops when the chestpiece 2810 is rotated clockwise around the rotation axis 2811b in FIGS. 29A to 29D.
  • the upper limit of the range in which the chestpiece 2810 can be rotated with respect to the gripping portion 2820 may be 80°, 90°, or 100°.
  • the angle between the longitudinal direction (e.g., the x-axis direction) of the gripping portion 2820 and the contact surface 206a of the diaphragm 206 is greater than or equal to 0° and less than or equal to 45°. Furthermore, this angle may be less than or equal to 30°, or less than or equal to 15°.
  • the angle between the longitudinal direction (e.g., the x-axis direction) of the gripping portion 2820 and the contact surface 206a of the diaphragm 206 may be greater than or equal to 80° and less than or equal to 90°. Furthermore, this angle may be greater than or equal to 70°, or greater than or equal to 60°.
  • the gripping portion 2820 has a main circuit board 2910 and a battery 2911.
  • the main circuit board 2910 includes circuit elements (e.g., integrated circuits, electrode pads, conductive patterns, etc.) for controlling the operation of the entire electronic auscultation device 2800.
  • the main circuit board 2910 controls the operation of the chest piece 2810, the operation of the display unit 122, and the operation of the operation unit 123.
  • the main circuit board 2910 constitutes the above-mentioned sound output unit 1020 (FIG. 10).
  • the main circuit board 2910 may be plate-shaped and may have a mounting surface parallel to the xy plane.
  • the longitudinal direction of the main circuit board 2910 (e.g., the direction in which the long side of the mounting surface extends) may be considered to be the longitudinal direction of the gripping portion 2820.
  • the battery 2911 stores the power used by the electronic stethoscope device 2800.
  • the battery 2911 has a plate-like or columnar shape, and the longitudinal direction of the battery 2911 coincides with the longitudinal direction of the gripping portion 2820.
  • the electronic stethoscope device 2800 includes a cable 2920 that connects the relay circuit board 1103 of the chest piece 2810 and the main circuit board 2910 of the gripping portion 2820.
  • the cable 2920 includes a connector 2922 for connecting to the connector 2913 provided on the main circuit board 2910 of the gripping portion 2820, and a connector 2921 for connecting to the relay circuit board 1103 (specifically, its connector) of the chest piece 2810.
  • the connectors 2921 and 2922 are located at opposite ends of the cable 2920.
  • the chest piece 2810 is formed with a hole 208a through which the cable 2920 passes.
  • the gripping portion 2820 (specifically, its housing 2821) is formed with a hole 2821b through which the cable 2920 passes.
  • the hole 208a is formed at a position that overlaps with the gripping portion 2820 in a plan view of the contact surface 206a of the diaphragm 206 when the chest piece 2810 is in the home position. This reduces the risk that the cable 2920 passing through the hole 208a will be damaged by external influences of the electronic stethoscope device 2800, since the cable 2920 passing through the hole 208a is hidden by the gripping portion 2820. As shown in FIG.
  • the hole 208a is formed at a position different from the connecting member 2811. However, the hole 208a may be located at a position that penetrates the connecting member 2811.
  • the hole 2821b is formed on the surface facing the chestpiece 2810 when the chestpiece 2810 is in the home position. This allows the length of the cable 2920 to be shortened. In addition, the risk of the cable 2920 being damaged by external influences of the electronic stethoscope device 2800 is reduced.
  • the hole 2821b may not be formed in the gripping portion 2820. In this case, the gripping portion 2820 may have a connector that connects the inside of the housing 2821 to the outside.
  • the part of this connector inside the housing 2821 may be connected to the main circuit board 2910, and the part of this connector outside the housing 2821 may be connected to the cable 2920.
  • a connector may be formed in the chestpiece 2810 instead of the hole 208a.
  • Fig. 29C is a diagram focusing on a portion including the cable 2920 in Fig. 29A.
  • Fig. 29D is a diagram focusing on a portion including the cable 2920 in Fig. 29B.
  • the distance between the connector 2921 of the chestpiece 2810 and the hole 2821b of the gripping portion 2820 may be the distance between the center of the connector and the center of the hole, the distance between the part of the connector closest to the hole and the part of the hole closest to the connector, or a distance measured in some other way.
  • the sum of these distances changes as the chestpiece 2810 swings relative to the gripping portion 2820. Because the cable 2920 passes through the hole 2821b in the gripping portion 2820, the length of the cable 2920 is greater than the maximum value of the sum of these distances within the range in which the chestpiece 2810 can swing.
  • the distance between the connector 2921 of the chestpiece 2810 and the hole 2821b of the gripping portion 2820 is L1
  • the distance between the connector 2922 of the gripping portion 2820 and the hole 2821b of the gripping portion 2820 is L2.
  • the distance between the connector 2921 of the chestpiece 2810 and the hole 2821b of the gripping portion 2820 is L3
  • the distance between the connector 2922 of the gripping portion 2820 and the hole 2821b of the gripping portion 2820 is L4.
  • the distance between the connector 2921 of the chestpiece 2810 and the center of the pivot shaft 2811b is L5
  • the distance between the connector 2922 of the grip 2820 and the center of the pivot shaft 2811b is L6.
  • L5 and L6 are constant regardless of the position of the chestpiece 2810 relative to the grip 2820.
  • the sum of the above-mentioned distances increases as the connector 2921 of the chestpiece 2810 moves away from the hole 2821b of the gripping portion 2820. Therefore, L3+L4>L1+L2 holds.
  • the housing 2821 of the gripping part 2820 is provided with a storage section having a space 2912 that stores the bent portion of the cable 2920.
  • the cable 2920 is not included in this space 2912, and when the chestpiece 2810 is in the home position, a portion of the cable 2920 is included in this space 2912.
  • the electronic stethoscope device 2800 in this embodiment includes a holding mechanism for holding the chestpiece 2810 in an inverted position.
  • this holding mechanism may be composed of a protrusion 2811c (FIG. 28B) provided on the pivot shaft 2811b of the connecting member 2811 and a rotation stopper 2821c (FIG. 28B) provided on the receiving portion 2821a of the gripping portion 2820.
  • FIG. 30 Each view of Figure 30 is a portion of a cross-sectional view of the electronic auscultation device 2800 in a plane parallel to the xz plane.
  • the chestpiece 2810 is in the home position.
  • the convex portion 2811c approaches the rotation stopper 2821c.
  • the convex portion 2811c and the rotation stopper 2821c are configured such that the convex portion 2811c overcomes the rotation stopper 2821c when a torque equal to or greater than a threshold value is applied to the chestpiece 2810.
  • this torque threshold value may be a value greater than the torque generated by the weight of the chestpiece 2810, for example, about 0.5 [N ⁇ m].
  • the convex portion 2811c overcomes the rotation stopper 2821c, the chestpiece 2810 is in the inverted position.
  • the chestpiece 2810 When the chestpiece 2810 is in the inverted position, the chestpiece 2810 is held in the inverted position by the convex portion 2811c and the rotation stopper 2821c unless a torque equal to or greater than the threshold value is applied to the chestpiece 2810.
  • the contact surface 206a of the diaphragm 206 When the contact surface 206a of the diaphragm 206 is placed on a horizontal surface (e.g., a table top) with the chestpiece 2810 held in the inverted position, the electronic auscultation device 2800 becomes self-supporting. This allows the user to place the electronic auscultation device 2800 on a table with the contact surface 206a of the diaphragm 206 protected (e.g., by the table top) when temporarily suspending use of the electronic auscultation device 2800. Furthermore, by holding the chestpiece 2810 in the inverted position, the electronic auscultation device 2800 can be easily stored or kept after use.
  • FIG. 31A shows a perspective view of an electronic auscultation device 2800 according to a modified example
  • Figs. 31B to 31C are perspective views of a part of the modified example seen from different angles.
  • the chestpiece 2810 has a convex portion 3100 instead of the pivot shaft 2811b, and the grip portion 2820 has a receiving portion 3101 instead of the receiving portion 2821a.
  • the convex portion 3100 has a spherical surface.
  • the housing 2821 of the grip portion 2820 has two receiving portions 3101.
  • One receiving portion 3101 supports a portion of the spherical surface of the convex portion 3100
  • the other receiving portion 3101 supports the other portion of the spherical surface of the convex portion 3100.
  • the two receiving portions 3101 come into uniform contact with and engage with the spherical surface of the convex portion 3100.
  • the chestpiece 2810 can rotate in multiple axial directions relative to the gripping portion 2820 by sliding the spherical surface of the convex portion 3100 on the receiving portion 3101. Specifically, the chestpiece 2810 can rotate along the xz plane, similar to the electronic auscultation device 2800 described in Figures 28A to 28D, and can also rotate along the yz plane as shown in Figure 31C. This configuration makes it easier for the contact surface 206a of the diaphragm 206 to come into close contact with the surface of the living body when the electronic auscultation device 2800 is in use.
  • FIG. 32A to 33D A configuration example of an electronic auscultation device 3200 according to the fourth embodiment will be described with reference to Figs. 32A to 33D.
  • the electronic auscultation device may need to be replaced due to aging of the diaphragm or wear of the contact surface.
  • the diaphragm is used as a replacement part, there is a risk that the user may touch the optical sensor during replacement, or the positional relationship between the diaphragm and the optical sensor may change.
  • the measurement accuracy is affected by the characteristics of the diaphragm and the accuracy of the parts that attach the optical sensor and the optical characteristics.
  • one of the features of the electronic auscultation device according to the fourth embodiment is that it includes a base unit and a replacement unit, and is provided with a detachment mechanism that allows the replacement unit including the diaphragm to be easily attached and detached from the base unit.
  • differences from the electronic auscultation device 2800 according to the third embodiment will be mainly described, and the same points as those of the electronic auscultation device 2800 will be omitted.
  • the differences between the third embodiment and the fourth embodiment may be applied to the first embodiment or the second embodiment.
  • the appearance of the electronic auscultation device 3200 is similar to that of the electronic auscultation device 100 described with reference to Figs. 1A and 1B.
  • the modifications described in the first to third embodiments can also be applied to the fourth embodiment.
  • the electronic auscultation device 3200 includes a chestpiece 3210 and a gripping portion 2820.
  • the chestpiece 3210 is similar to the chestpiece 2810 of the electronic auscultation device 2800, except for the differences described below, and the gripping portion 2820 is similar to the gripping portion 2820 of the electronic auscultation device 2800.
  • FIG. 32A is a cross-sectional view of the electronic stethoscope device 2800 in a plane parallel to the xz plane.
  • FIG. 32B is a perspective view of the chest piece 3210.
  • FIG. 32C is a cross-sectional view of FIG. 32A, focusing on the chest piece 3210.
  • FIG. 32D is a schematic view explaining a user operation for removing the replacement unit 3230 from the base unit 3220.
  • FIG. 33A is a perspective view of a part of the base unit 3220 (a part included in the chest piece 3210).
  • FIG. 33B is a cross-sectional view of FIG. 32A, focusing on a part of the base unit 3220 (a part included in the chest piece 3210).
  • FIG. 33C is a perspective view of the replacement unit 3230.
  • FIG. 33D is a cross-sectional view of FIG. 32A, focusing on the replacement unit 3230.
  • the electronic auscultation device 3200 includes a base unit 3220 and a replacement unit 3230.
  • the base unit 3220 is a part that is not expected to be replaced by user operation during the product life of the electronic auscultation device 3200.
  • the base unit 3220 includes a gripping portion 2820 and a part of the chest piece 3210.
  • the components of the base unit 3220 will not be replaced, and some of the components of the base unit 3220 can be replaced by repairs at the factory, for example.
  • the battery 2911 of the gripping portion 2820 can be replaced by the user.
  • the replacement unit 3230 is a part that is expected to be replaced by user operation during the product life of the electronic auscultation device 3200.
  • the replacement unit 3230 is coupled to the base unit 3220 so that the replacement unit 3230 can be attached and detached by user operation.
  • the electronic auscultation device 3200 has a detachment mechanism that couples the replacement unit 3230 to the base unit 3220 so that the replacement unit 3230 can be attached and detached by user operation.
  • a detachment mechanism will be referred to as the detachment mechanism of the electronic auscultation device 3200, or simply as the detachment mechanism.
  • the chest piece 3210 differs from the chest piece 2810 of the third embodiment in that it includes a relay circuit board 3231, a connector 3232, a lock pin 3233, a relay circuit board 3221, a connector 3222, and a connector 3223.
  • the relay circuit board 3231 is connected to the holding member 201 (e.g., the upper holding member 1106). In the electronic stethoscope device 3200, this connection is made by a fastener such as a screw.
  • the relay circuit board 3231 is connected to the light-emitting circuit board 203 by a lead wire (not shown). Through this lead wire, the relay circuit board 3231 transmits a control signal to instruct the light-emitting circuit board 203 to emit light and supplies power.
  • the relay circuit board 3231 is also connected to the light-receiving circuit board 205 by a lead wire (not shown). Through this lead wire, the relay circuit board 3231 receives a displacement signal from the light-receiving circuit board 205 and supplies power to the light-receiving circuit board 205.
  • the relay circuit board 3231 is also connected to the microphone 1101 by a lead wire (not shown). Through this lead wire, the relay circuit board 3231 receives a sound signal from the microphone 1101 and supplies power to the microphone 1101.
  • the relay circuit board 3221 is connected to the inner surface of the housing 208. In the electronic stethoscope device 3200, this connection is made with screws.
  • a connector 3232 is mounted on the upper surface of the relay circuit board 3231, and connectors 3222 and 3223 are mounted on the lower surface of the relay circuit board 3221.
  • the connectors 3222 and 3223 are electrically connected to each other by a conductive pattern formed on the relay circuit board 3221.
  • the connector 3223 of the relay circuit board 3221 is connected to the connector 2921 of the cable 2920 extending through the hole 208a of the housing 208.
  • the connector 3222 of the relay circuit board 3221 is connected to the connector 3232 of the relay circuit board 3231.
  • a signal from the relay circuit board 3231 is transmitted to the main circuit board 2910 through the connector 3232, the connector 3222, the connector 3223, and the cable 2920.
  • power from the main circuit board 2910 is supplied to the relay circuit board 3231 through connector 3232, connector 3222, connector 3223, and cable 2920.
  • the replacement unit 3230 includes the retaining member 201, the light-emitting element 202, the light-emitting circuit board 203, the light-receiving element 204, the light-receiving circuit board 205, the diaphragm 206, the light reflecting portion 207, the relay circuit board 3231, and the connector 3232 among the components of the chest piece 3210.
  • the base unit 3220 includes the housing 208, the coupling member 2811, the relay circuit board 3221, the connector 3222, and the connector 3223 among the components of the chest piece 3210.
  • the electronic stethoscope device 3200 not only the diaphragm 206 is replaced, but the components that make up the displacement detection unit 1011 (i.e., the light-emitting element 202, the light-receiving element 204, and the light reflecting portion 207) are replaced together with the diaphragm 206.
  • the light reflecting portion 207 is attached to the diaphragm 206. Therefore, when the diaphragm 206 is removed from the holding member 201 by a user operation and replaced with another diaphragm 206, the positional relationship between the light emitting element 202 and the light reflecting portion 207, or the positional relationship between the light receiving element 204 and the light reflecting portion 207 may change. If these positional relationships change, there is a risk that the displacement of the living body surface cannot be detected accurately. Therefore, in this embodiment, by including the components that make up the displacement detection portion 1011 and the diaphragm 206 in the replacement unit 3230, it becomes possible to replace the diaphragm 206 without reducing the detection accuracy of the displacement of the living body surface.
  • the holding member 201 holds the light emitting element 202, the light receiving element 204, and the diaphragm 206 in a predetermined positional relationship.
  • the replacement unit 3230 can be attached to and detached from the base unit 3220 by a user operation while the holding member 201 holds the light emitting element 202, the light receiving element 204, and the diaphragm 206 in this positional relationship. This prevents a decrease in the detection accuracy of the displacement of the biological surface due to a shift in their positional relationship.
  • the replacement unit 3230 can be attached to and detached from the base unit 3220 while maintaining the internal space 213 facing the inner surface 206b of the diaphragm 206.
  • the light reflecting unit 207, the light emitting element 202, and the light receiving element can be prevented from being touched by the user when replacing the units. This prevents a decrease in the detection accuracy of the displacement of the biological surface due to the light reflecting unit 207, the light emitting element 202, and the light receiving element 204 becoming dirty due to user operation.
  • the connector 2913 of the main circuit board 2910 included in the gripping portion 2820 and the connector 3223 of the relay circuit board 3221 coupled to the housing 208 are electrically connected by the cable 2920.
  • the connector 3222 of the relay circuit board 3221 included in the base unit 3220 and the relay circuit board 3231 included in the replacement unit 3230 are electrically connected by coupling the base unit 3220 and the replacement unit 3230 by a detachable mechanism.
  • This configuration allows the chest piece 3210 to be swung relative to the gripping portion 2820, while enabling the replacement unit 3230 including the displacement detection unit 1011 and the diaphragm 206 to be detached.
  • the electronic stethoscope device 3200 achieves both improved operability for the user and ease of replacement of the replacement unit 3230.
  • the chestpiece 3210 includes the microphone 1101 and the sealing member 1102 as in the third embodiment, these components are also included in the replacement unit 3230. This allows the replacement unit 3230 to be replaced by a user operation while maintaining the internal space 213 of the chestpiece 3210 as an airtight space.
  • the holding member 201 includes a side wall 1104e that extends along the outer periphery of the diaphragm 206.
  • the base holding member 1104 has a side wall 1104e.
  • the housing 208 has a cylindrical portion 208b and a top plate portion 208c.
  • the top plate portion 208c is connected to the upper end of the cylindrical portion 208b around its entire circumference, and is a curved portion molded integrally with the cylindrical portion 208b.
  • the center of the top plate portion 208c protrudes upward, and a connecting member 2811 is connected to this protruding portion.
  • the connecting member 2811 is connected to the housing 208 in a manner that does not anticipate removal by user operation.
  • the housing 208 is connected to the grip portion 2820 via the connecting member 2811 in a manner that allows it to swing.
  • the cylindrical portion 208b When the replacement unit 3230 is connected to the base unit 3220, the cylindrical portion 208b is located outside the side wall 1104e and surrounds the periphery of the side wall 1104e. The outer diameter of the side wall 1104e and the inner diameter of the cylindrical portion 208b are approximately equal. The lower end of the cylindrical portion 208b of the housing 208 contacts the holding member 201.
  • the housing 208 When the housing 208 is connected to the holding member 201, the housing 208 covers the components held by the holding member 201, namely, the light-emitting circuit board 203 on which the light-emitting element 202 is formed, the light-receiving circuit board 205 on which the light-receiving element 204 is formed, and the relay circuit board 3231 on which the connector 3232 is mounted.
  • the attachment/detachment mechanism of the electronic auscultation device 3200 is composed of a lock pin 3233 and a hole 208d formed in the housing 208.
  • a hole for passing the lock pin 3233 is formed in the side wall 1104e.
  • the side wall 1104e supports the lock pin 3233 so that the lock pin 3233 can move in the longitudinal direction of the lock pin 3233.
  • the lock pin 3233 passes through both the hole in the side wall 1104e and the hole 208d in the housing 208, and its tip protrudes from the housing 208.
  • the lock pin 3233 is biased toward the outside of the chest piece 3210 by a biasing member such as a spring. Therefore, unless an external force is applied, the lock pin 3233 maintains a state in which its tip protrudes from the housing 208.
  • the base side of the lock pin 3233 is thicker than the hole in the side wall 1104e to prevent it from falling out of the chest piece 3210.
  • the lock pin 3233 has a spherical portion that forms the tip, and a cylindrical portion that extends from the spherical portion.
  • the cylindrical portion of the lock pin 3233 is located inside the hole 208d in the side wall 1104e.
  • the range of movement of the replacement unit 3230 relative to the base unit 3220 is limited to the gap between the lock pin 3233 and the housing 208. In other words, movement of the replacement unit 3230 relative to the base unit 3220 is locked by the lock pin 3233.
  • the lock pin 3233 when the lock pin 3233 is pushed inward by a user operation, the spherical portion of the lock pin 3233 is located inside the hole 208d of the side wall 1104e.
  • the side wall 1104e pushes the lock pin 3233 further inward, making it possible to move the replacement unit 3230 to remove it from the base unit 3220.
  • the lock on the movement of the replacement unit 3230 relative to the base unit 3220 by the lock pin 3233 is released.
  • the electronic stethoscope device 3200 further has a restriction mechanism that restricts the movement path of the replacement unit 3230 relative to the base unit 3220.
  • the restriction mechanism is composed of a convex portion 208e provided on the inner surface of the cylindrical portion 208b of the housing 208 and a slit 1104f provided in the side wall 1104e of the holding member 201.
  • the convex portion 208e and the slit 1104f restrict the movement path of the replacement unit 3230 relative to the base unit 3220 to movement in the normal direction of the contact surface 206a of the diaphragm 206. This allows the connector 3222 and the connector 3232 to be connected at the correct angle.
  • the convex portion 208e is a rectangular parallelepiped in the example shown in FIG. 33A, but it may be another shape that can pass through the slit 1104f, such as a cube.
  • the slit 1104f penetrates the side wall 1104e, but it may also be configured to form a recess in the side wall 1104e.
  • This user operation disconnects the connector 3232 on the replacement unit 3230 side from the connector 3222 on the base unit 3220 side (see Figures 32C, 33A, and 33B), and the electrical contacts of the connector 3222 and the electrical contacts of the connector 3232 are separated from each other.
  • the user aligns the convex portion 208e with the slit 1104f, and then, while pressing the lock pin 3233, moves the replacement unit 3230 in the z-axis direction toward the base unit 3220.
  • the lock pin 3233 protrudes from the hole 208d, and the movement of the replacement unit 3230 relative to the base unit 3220 is locked.
  • This user operation couples the connector 3222 on the base unit 3220 side with the connector 3232 on the replacement unit 3230 side, and the electrical contacts of the connector 3222 and the electrical contacts of the connector 3232 come into contact with each other. Since the connector 3232 included in the replacement unit 3230 is located outside the internal space 213, the connector 3232 is coupled to the connector 3222 while maintaining the airtightness of the internal space 213.
  • the electronic auscultation device 3200 includes two lock pins 3233.
  • the number of lock pins 3233 does not have to be two, and may be one or three or more, but the number of lock pins 3233 may be two or less so that the user can easily operate the lock pin 3233 with his/her fingertips.
  • the lock pin 3233 is included in the replacement unit 3230, and the hole 208d that engages with the lock pin 3233 is included in the base unit 3220.
  • the lock pin may be included in the base unit 3220, and the hole that engages with the lock pin may be included in the replacement unit 3230.
  • the chest piece 3210 is swingably connected to the grip portion 2820.
  • the chest piece 3210 may be non-swingably connected to the grip portion 2820.
  • the electronic stethoscope device 3200 may not include the gripping portion 2820, and may be configured with the chest piece 3210 alone.
  • the chest piece 3210 may also be divided into a base unit and a replacement unit.
  • the attachment/detachment mechanism using the lock pin 3233 allows attachment/detachment without the need for a tool such as a screwdriver.
  • the operation of attaching/detaching the replacement unit 3230 to/from the base unit 3220 may include an operation using a tool, such as using a screwdriver to remove a screw.
  • the same replacement unit 3230 may be attached to the base unit 3220, or another replacement unit 3230 may be attached to the base unit 3220.
  • the positional relationship between the light reflecting portion 207, the light emitting element 202, and the light receiving element 204 in the replacement unit 3230 varies for each replacement unit 3230 due to manufacturing errors, etc. Therefore, the parameters determined by this positional relationship have values unique to each replacement unit 3230. Such parameters may include the amount of light reaching the light receiving element 204 when the diaphragm 206 is not pressed, and the amount of change in the amount of light reaching the light receiving element 204 per unit displacement of the diaphragm 206.
  • the replacement unit 3230 may further include a memory 3234 that stores parameters determined by the positional relationship between the light reflecting portion 207, the light emitting element 202, and the light receiving element 204.
  • the memory 3234 may be implemented, for example, on the relay circuit board 3231.
  • FIG. 34A to 35D corresponds to each of Figures 32A to 33D.
  • the electronic auscultation device 3400 differs from the electronic auscultation device 3200 in that it has a chest piece 3410 instead of the chest piece 3210.
  • the electronic auscultation device 3400 also differs from the electronic auscultation device 3200 in that it has a base unit 3420 and a replacement unit 3430 instead of the base unit 3220 and the replacement unit 3230. In other respects, it is similar to the electronic auscultation device 3200.
  • the electronic stethoscope device 3400 has connectors 3422 and 3432 instead of connectors 3222 and 3232.
  • Connector 3432 is mounted on the upper surface of relay circuit board 3231.
  • Connector 3422 is mounted on the lower surface of relay circuit board 3221.
  • Connectors 3422 and 3223 are electrically connected to each other by a conductive pattern formed on relay circuit board 3221.
  • Connector 3422 includes multiple electrical contacts, and a portion of each electrical contact is exposed on the lower surface of connector 3422.
  • Connector 3432 includes multiple electrical contacts, and a portion of each electrical contact is exposed on the upper surface of connector 3432.
  • the shape of the convex portion 208e and the shape of the slit 1104f are different from those of the electronic auscultation device 3200 described above.
  • the slit 1104f has an L-shape. Specifically, the slit 1104f includes a vertical portion extending from the upper end of the side wall 1104e in the normal direction of the contact surface 206a of the diaphragm 206, and a horizontal portion extending from the lower end of this vertical portion along the outer periphery of the diaphragm 206.
  • the convex portion 208e may be a cube as shown in the figure, or may have another shape that can pass through the slit 1104f.
  • the user operation for removing the replacement unit 3430 from the base unit 3420 includes rotating the replacement unit 3430 relative to the base unit 3420 while pressing the lock pin 3233, and then moving the replacement unit 3430 away from the base unit 3420.
  • the lock pin 3233 is pressed in, thereby releasing the lock on the movement of the replacement unit 3430 relative to the base unit 3420.
  • the replacement unit 3430 is removed from the base unit 3420 by moving the replacement unit 3430 relative to the base unit 3420 so that the convex portion 208e moves along the slit 1104f.
  • This user operation causes the electrical contacts of the connector 3422 and the electrical contacts of the connector 3432 to move away from each other.
  • the user operation for attaching the replacement unit 3430 to the base unit 3420 includes aligning the convex portion 208e with the slit 1104f, then moving the replacement unit 3430 in a direction approaching the base unit 3420 while pressing the lock pin 3233, and then rotating the replacement unit 3430 relative to the base unit 3420.
  • the lock pin 3233 protrudes from the hole 208d, and the movement of the replacement unit 3430 relative to the base unit 3420 is locked.
  • This user operation causes the electrical contacts of the connector 3422 and the electrical contacts of the connector 3432 to come into contact with each other. Since the connector 3432 included in the replacement unit 3430 is located outside the internal space 233, the connector 3432 is coupled to the connector 3422 while maintaining the internal space 233.
  • the restriction mechanism that restricts the movement path of the replacement unit 3230 relative to the base unit 3220 may be configured in other ways.
  • the restriction mechanism may be configured by a screw thread provided on the inner surface of the cylindrical portion 208b of the housing 208 and a screw groove provided on the outer surface of the side wall 1104e.
  • the user operation for removing the replacement unit 3430 from the base unit 3420 may be to rotate the replacement unit 3430 relative to the base unit 3420 while pressing the lock pin 3233.
  • an electronic auscultation device 3600 according to a modified example of the electronic auscultation device 3200 of the fourth embodiment will be described.
  • Each of Figures 36A to 37D corresponds to each of Figures 32A to 33D.
  • the electronic auscultation device 3600 differs from the electronic auscultation device 3200 in that it has a chest piece 3610 instead of the chest piece 3210.
  • the electronic auscultation device 3600 also differs from the electronic auscultation device 3200 in that it has a base unit 3620 and a replacement unit 3630 instead of the base unit 3220 and the replacement unit 3230.
  • the housing 208 is included in the replacement unit 3630 rather than the base unit 3620.
  • the housing 208 is coupled to the holding member 201 in a manner that does not anticipate removal by user operation. Therefore, the replacement unit 3630 does not include the attachment/detachment mechanism (lock pin 3233, hole 208d, protrusion 208e, and slit 1104f) described in FIG. 33A to FIG. 33D.
  • the coupling member 2811 includes a connector 3621 and a connector 3622.
  • the connectors 3621 and 3622 are electrically connected to each other.
  • the connector 3621 is exposed to the outside of the chest piece 3610, and is connected to the connector 2921 of the cable bundle 2920.
  • the connector 3622 is located inside the chest piece 3610, and is connected to the connector 3232.
  • a hole 208h is formed on the top surface of the housing 208 to pass the connector 3622 through.
  • the housing 208 is connected to the connecting member 2811 by a detachment mechanism so that it can be attached and detached by user operation.
  • the detachment mechanism is composed of a recess 208g, a protrusion 2811d, and a flap 2811f.
  • the recess 208g is formed on the side of the protrusion 208f located in the center of the top surface of the housing 208.
  • the flap 2811f is included in the connecting member 2811. Specifically, the flap 2811f is formed by two slits 2811e extending from the lower end of the central portion 2811a of the connecting member 2811.
  • the protrusion 2811d is formed on the inner surface of the flap 2811f.
  • the protrusion 2811d is sometimes called a claw.
  • the convex portion 2811d engages with the concave portion 208g.
  • the convex portion 2811d maintains its engagement with the concave portion 208g unless a force of a predetermined magnitude or more is applied to the housing 208 in a direction away from the connecting member 2811.
  • the surface of the convex portion 2811d is inclined obliquely with respect to the normal to the contact surface 206a of the diaphragm 206. Therefore, when a force is applied to the housing 208 in a direction away from the connecting member 2811, the flap 2811f deforms so as to bulge outward, and the convex portion 2811d comes off the concave portion 208g.
  • the user operation for removing the replacement unit 3630 from the base unit 3620 includes moving the replacement unit 3630 relative to the base unit 3620 so as to deform the flap 2811f.
  • the user operation includes moving the replacement unit 3630 away from the base unit 3620.
  • the user operation may include moving the replacement unit 3630 in another direction relative to the base unit 3620 by changing the orientation of the convex portion 2811d.
  • the user operation causes the connector 3232 to be detached from the connector 3622, and the electrical contacts of the connector 3622 and the electrical contacts of the connector 3232 to be separated from each other.
  • a user operation for attaching the replacement unit 3630 to the base unit 3620 includes passing the connector 3622 through the hole 208h, and then moving the replacement unit 3630 relative to the base unit 3620 so as to deform the flap 2811f.
  • the connector 3622 and the hole 208h function as a regulating mechanism that regulates the movement path of the replacement unit 3630 relative to the base unit 3620.
  • the user operation includes bringing the replacement unit 3630 closer to the base unit 3620.
  • the convex portion 2811d engages with the concave portion 208g.
  • This user operation couples the connector 3622 and the connector 3232, and the electrical contacts of the connector 3622 and the connector 3232 come into contact with each other.
  • the connector 3232 included in the replacement unit 3630 is located outside the internal space 213, so the connector 3232 is coupled to the connector 3622 while maintaining the internal space 213.
  • the electronic auscultation device 3600 includes two flaps 2811f each having a convex portion 2811d. Alternatively, the number of flaps 2811f each having a convex portion 2811d may be one, or three or more. In the electronic auscultation device 3600, the flap 2811f has a convex portion 2811d, and the housing 208 has a concave portion 208g. Alternatively, the flap 2811f may have a concave portion, and the housing 208 may have a convex portion.
  • the electronic auscultation device that can accurately detect displacements on the surface of a living body.
  • the electronic auscultation device according to this embodiment has various advantages over conventional stethoscopes. Some examples are described below.
  • the volume can be adjusted.
  • the electronic auscultation device of this embodiment adjusts the gain of the digitally converted sound signal and transmits it to the sound output device. This makes it easy to change the volume manually or automatically. For example, the volume can be increased as needed to suit the doctor's hearing or the patient's constitution, improving audibility and ease of use.
  • one of the advantages is that it allows for low-noise auscultation of biological sounds.
  • various noises may be present in the displacement signal, such as ambient noise or the friction noise of the diaphragm 206 against clothing when the auscultation device is placed against the patient's skin through clothing.
  • Such noises are removed or reduced by various signal processing circuits and microcontrollers. As a result, the audibility of biological sounds is improved.
  • one of the advantages is that it is possible to auscultate low-frequency and infrasound.
  • auscultating heartbeats it may be necessary to listen to sounds with frequencies of several tens of Hz that are difficult for the human ear to hear.
  • heartbeat sounds 20 Hz or less, which are considered inaudible to the human ear.
  • the electronic auscultation device of this embodiment is capable of listening to low-frequency biological sounds of around 10 Hz.
  • the data of vital sounds can be saved in the computer's large-capacity storage device, allowing the vital sounds to be listened to again or linked to electronic medical records that record the patient's diagnosis.
  • Doctors can use a computer to visualize the sound signals in a report and diagnose the patient's illness.
  • the electronic stethoscope device in this embodiment can wirelessly output vital sound data to earphones or mobile devices in real time. As a result, diagnoses can be made even when the doctor and patient are in separate environments.
  • the main intended use of the electronic auscultation device described above is as a diagnostic tool whereby a doctor, nurse, or public health nurse places a diaphragm against the surface of a patient's body to listen to heartbeat and breathing sounds.
  • the electronic auscultation device is used by general users other than medical professionals, rather than as a diagnostic tool.
  • general users will use the electronic auscultation device for the purposes of health promotion and health management.
  • this electronic auscultation device will be mounted on a health management device that has the function of measuring vital data such as pulse and body temperature. Therefore, the electronic auscultation device in this embodiment can also be applied to a health management device that can acquire biological information other than biological sounds at the same time as biological sounds.
  • the electronic stethoscope in this embodiment may be used to diagnose animals other than humans.
  • the electronic auscultation device in this embodiment is sometimes called a "displacement detection device" because it detects the displacement of the diaphragm.
  • Other uses of the displacement detection device besides auscultation include detection of abnormal sounds in industry. For example, when there is an abnormality in a pipeline for gas or water, low-frequency sounds that are difficult for the human ear to hear can be generated.
  • the displacement detection device of this embodiment can be applied to a device for identifying the source of such low-frequency sounds and listening to the low-frequency sounds. When using the displacement detection device for such an application, the user brings the diaphragm of the displacement detection device into contact with the target object.
  • the displacement detection device then detects the vibration of the object, converts the displacement signal representing the vibration into a sound signal, and transmits it to the sound output device. This allows the user to identify the source of the low-frequency sound.
  • the target object that is the source of the low-frequency sound can be a pipeline for gas or water, as well as the outdoor unit of an air conditioner.
  • a motor that is a source of vibration can also be a target object.
  • various industrial machines can also be target objects.
  • the displacement detection device can be used for various applications as a device that detects the vibration of a target object and outputs sound.
  • the present invention can also be realized by a process in which a program for implementing one or more of the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or device read and execute the program.
  • the present invention can also be realized by a circuit (e.g., ASIC) that implements one or more of the functions.
  • a diaphragm that contacts an object to be measured, the diaphragm having a light reflecting portion provided on a surface of the diaphragm opposite to a contact surface that contacts the object to be measured;
  • a light emitting diode A diaphragm for diaphragming light emitted from the light emitting diode;
  • a light receiving element having a light receiving surface that receives light that passes through the diaphragm portion and is specularly reflected by the light reflecting portion; an output means for outputting a signal corresponding to the light of a light irradiation area formed by the specularly reflected light reaching the light receiving surface;
  • a housing that accommodates the light emitting diode, the diaphragm portion, and the light receiving element therein;
  • An electronic device comprising: the diaphragm forms a part of an exterior of the electronic device together with the housing, and is configured to be elastically deformed when pressed by a measurement target contacting the
  • the electronic device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a transmitting unit configured to transmit a sound signal corresponding to the output by the output unit to an external sound output device.
  • the electronic device includes: A chest piece including the housing for measuring vibrations of the object to be measured; A grip portion attached to the chest piece and gripped by a user; 8.
  • the electronic device according to item 9, wherein the grip portion is provided with a display portion that displays a status of the electronic device.
  • the grip portion includes an operation portion for receiving settings of the electronic device.
  • the electronic device according to any one of claims 1 to 11, wherein the light reflecting portion is provided on a surface opposite to the contact surface, in a partial area including a center of the circle of the diaphragm. (Item 13) 13.
  • the electronic device according to any one of items 1 to 12, wherein when an incident angle of light incident on a surface of the light reflecting portion is ⁇ , the relationship of 45° ⁇ 90° is satisfied.
  • the light reflecting portion is a sheet-like member attached to a surface of the diaphragm opposite to the contact surface. (Item 15) 15.
  • a diaphragm that contacts an object to be measured the diaphragm having a light reflecting portion provided on a surface of the diaphragm opposite to a contact surface that contacts the object to be measured;
  • a light emitting diode A diaphragm for diaphragming light emitted from the light emitting diode; a light receiving element having a light receiving surface that receives light that passes through the diaphragm portion and is specularly reflected by the light reflecting portion; an output means for outputting a signal corresponding to the light reaching the light receiving surface; a housing that accommodates the light emitting diode, the diaphragm portion, and the light receiving element therein;
  • An electronic device comprising: The diaphragm, together with the housing, forms part of the exterior of the electronic device, and is configured
  • a diaphragm that contacts an object to be measured, the diaphragm having a light reflecting portion provided on a surface of the diaphragm opposite to a contact surface that contacts the object to be measured;
  • a light emitting diode A diaphragm for diaphragming light emitted from the light emitting diode;
  • a light receiving element having a light receiving surface that receives light that has passed through the diaphragm and is specularly reflected by the light reflecting portion, and that generates a signal according to the light that has reached the light receiving surface; an extracting means for extracting a signal of a specific frequency band component contained in the signal generated by the light receiving element;
  • a sound output means for outputting a sound corresponding to the signal extracted by the extraction means;
  • a control means for increasing or decreasing the volume of the sound output means based on the signal generated by the light receiving element and before being extracted by the extraction means;
  • An electronic device comprising: (Item 18) The electronic device described in
  • (Item 19) 20 The electronic device of claim 18, wherein the time required to lower the volume from the second volume to the first volume is shorter than the time required to increase the volume from the first volume to the second volume.
  • (Item 20) The electronic device described in any one of items 17 to 19, characterized in that it is provided with a notification means for notifying a user of information regarding the pressing state of the diaphragm determined based on the signal generated by the light receiving element before being extracted by the extraction means.
  • the specific frequency band components include components in a frequency band ranging from 10 Hz to 1 kHz.
  • a diaphragm that contacts an object to be measured, the diaphragm having a light reflecting portion provided on a surface opposite to a contact surface that contacts the object to be measured;
  • a light emitting diode A diaphragm for diaphragming light emitted from the light emitting diode;
  • a light receiving element having a light receiving surface that receives light emitted from the light emitting diode and specularly reflected by the light reflecting portion, and that generates a signal according to the light that reaches the light receiving surface; a high-pass filter that passes frequency components of the signal generated by the light receiving element that are higher than a cutoff frequency, the cutoff frequency being equal to or higher than 10 Hz and lower than 20 Hz;
  • an amplifier circuit that amplifies the signal processed by the high-pass filter;
  • a signal processing unit that processes a signal generated by the light receiving element;
  • a transmitting means for transmitting a sound signal corresponding to the signal amplified by the amplifier circuit to an
  • An electronic device capable of operating in a plurality of modes including a first mode and a second mode consuming less power than the first mode, a diaphragm that contacts an object to be measured, the diaphragm having a light reflecting portion provided on a surface of the diaphragm opposite to a contact surface that contacts the object to be measured; A light emitting diode; A diaphragm for diaphragming light emitted from the light emitting diode; a light receiving element having a light receiving surface that receives light that has passed through the diaphragm and been reflected by the light reflecting portion, and that generates a signal according to the light that has reached the light receiving surface; a sound output means for outputting a sound corresponding to a signal generated by the light receiving element; a control means for transitioning a mode of the electronic device to the first mode or the second mode based on an output of the light receiving element; An electronic device comprising: (Item 25) 25.
  • control means transitions the mode of the electronic device to the second mode when the output from the light receiving element does not change for a certain period of time in the first mode.
  • control means transitions the mode of the electronic device to the first mode when the output from the light receiving element exceeds a threshold value in the second mode.
  • Item 27 an acceleration sensor for detecting a motion of the electronic device; The electronic device described in any one of items 24 to 26, characterized in that the control means transitions the mode of the electronic device to the second mode or the first mode based on the output of the light receiving element and the output of the acceleration sensor.
  • (Item 28) a receiving unit for receiving an instruction from a user regarding a mode transition of the electronic device, The electronic device described in any one of items 24 to 27, characterized in that the control means transitions the mode of the electronic device from the second mode to the first mode based on the output of the light receiving element and the instructions accepted by the acceptance means.
  • (Item 29) a display unit that displays a state of the electronic device, 29. The electronic device according to any one of items 24 to 28, wherein power is supplied to the display unit in the first mode, and power supply to the display unit is stopped in the second mode.
  • a diaphragm that contacts an object to be measured, the diaphragm having a light reflecting portion provided on a surface of the diaphragm opposite to a contact surface that contacts the object to be measured;
  • a light emitting diode A diaphragm for diaphragming light emitted from the light emitting diode;
  • a light receiving element having a light receiving surface that receives light that passes through the diaphragm portion and is specularly reflected by the light reflecting portion; an output means for outputting a signal corresponding to light in a light irradiation area formed by the specularly reflected light reaching the light receiving surface; Equipped with the diaphragm is configured to be elastically deformed by pressure from an object to be measured that is in contact with the contact surface, a boundary line between the light-irradiated region on the light-receiving surface and a region other than the light-irradiated region, the boundary line being formed by the light narrowed by the narrowing section
  • An electronic device comprising: an electronic device having a contact surface and a movement path of the contact surface; a contact member for moving the contact surface;
  • An electronic device having a chest piece for measuring vibrations of a measurement target and a grip operated by a user The chest piece includes: a diaphragm that contacts the object to be measured, the diaphragm having a light reflecting portion provided on a surface of the diaphragm opposite to a contact surface that contacts the object to be measured; A light emitting diode; A diaphragm for diaphragming light emitted from the light emitting diode; a light receiving element having a light receiving surface that receives light that passes through the diaphragm portion and is specularly reflected by the light reflecting portion; Equipped with The gripping portion is an output means for outputting a signal corresponding to the light reaching the light receiving surface to the outside;
  • the electronic device characterized in that the chest piece is connected to the grip portion so as to be pivotable relative to the grip portion
  • An electronic device having a base unit and a replacement unit,
  • the replacement unit comprises: a diaphragm that contacts an object to be measured, the diaphragm having a light reflecting portion provided on a surface of the diaphragm opposite to a contact surface that contacts the object to be measured; A light emitting diode; A diaphragm for diaphragming light emitted from the light emitting diode; a light receiving element that receives light that passes through the diaphragm and is specularly reflected by the light reflecting portion; a holding member for holding the light emitting diode and the light receiving element; Equipped with
  • the base unit includes: a housing that accommodates the light emitting diode, the diaphragm portion, the light receiving element, and the holding member therein; an output means for outputting a signal corresponding to the output of the light receiving element to an outside; Equipped with The electronic device is characterized in that it comprises an attachment/detachment mechanism that connects the holding member to the
  • a diaphragm that contacts an object to be measured, the diaphragm having a light reflecting portion provided on a surface of the diaphragm opposite to a contact surface that contacts the object to be measured;
  • a light emitting diode A diaphragm for diaphragming light emitted from the light emitting diode;
  • a light receiving element having a light receiving surface that receives light that passes through the diaphragm portion and is specularly reflected by the light reflecting portion;
  • a vibration detection means for detecting air vibration in a space facing the light reflecting portion, the air vibration being generated by the displacement of the contact surface of the diaphragm; an output means for outputting to the outside a signal corresponding to the light reaching the light receiving surface and a signal corresponding to the air vibration detected by the vibration detection means;
  • An electronic device comprising:

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Abstract

電子機器は、被測定対象に接触するダイヤフラムであって、ダイヤフラムの被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、発光ダイオードと、発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、絞り部を通過して光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、受光面に到達した正反射光によって形成される光照射領域の光に応じた信号を出力する出力部と、発光ダイオード、絞り部および受光素子を内部に収容する筐体と、を有する。ダイヤフラムは、筐体とともに電子機器の外装の一部を成し、かつ接触面に接触した被測定対象による押圧を受けて弾性変形するように構成されており、受光面上の光照射領域と光照射領域以外の領域との境界線であって、絞り部により絞られて光反射部により正反射した光によって形成される境界線は、ダイヤフラムの弾性変形による接触面の変位に応じて移動し、それにより、受光面上の光照射領域の面積が変化し出力部の出力が変化する。

Description

電子機器
　本発明は、電子機器に関する。
　近年では、生体の振動を測定するためのセンサを有し、センサにより生体音を取得することが可能な電子聴診装置等の電子機器が普及し始めている。特許文献１は、容量型のマイクロフォンにより生体音を取得する電子聴診装置を提案する。特許文献２は、生体音を取得する取得部に振動センサを用いた聴診装置を提案する。
特開２０２２－１１９４４６号公報 特開２０１７－　４７０９５号公報
　特許文献１のような聴診装置に収めるサイズのマイクロフォンでは、生体が発する１０Ｈｚ付近の低周波帯域の振動を精度よく検出することが困難である。特許文献２のように振動センサを用いて生体の振動を検出する聴診装置では、生体の表面に振動センサを押し当てるため一定の圧力が加わり、生体の表面の変位量が減少しＳ／Ｎ比が悪化する。従来の電子機器においては、生体等の被測定対象の振動を精度よく測定することが困難であった。本発明の一部の側面は、被測定対象の振動を精度よく測定するための技術を提供する。
　一部の実施形態によれば、被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、発光ダイオードと、前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、前記受光面に到達した正反射光によって形成される光照射領域の光に応じた信号を出力する出力手段と、前記発光ダイオード、前記絞り部および前記受光素子を内部に収容する筐体と、を備えた電子機器であって、前記ダイヤフラムは、前記筐体とともに前記電子機器の外装の一部を成し、かつ前記接触面に接触した被測定対象による押圧を受けて弾性変形するように構成されており、前記受光面上の前記光照射領域と前記光照射領域以外の領域との境界線であって、前記絞り部により絞られて前記光反射部により正反射した光によって形成される境界線は、前記ダイヤフラムの弾性変形による前記接触面の変位に応じて移動し、それにより、前記受光面上の前記光照射領域の面積が変化し前記出力手段の出力が変化することを特徴とする電子機器が提供される。
　上記実施形態により、被測定対象の変位を精度よく測定できる。
　本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
第１の実施形態の電子聴診装置の外観例を説明する模式図。 第１の実施形態の電子聴診装置の外観例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの動作例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの動作例を説明する模式図。 第１の実施形態の反射光の移動例を説明する模式図。 第１の実施形態の反射光の移動例を説明する模式図。 第１の実施形態の反射光の移動例を説明する模式図。 第１の実施形態の反射光の移動例を説明する模式図。 第１の実施形態の反射光の移動例を説明する模式図。 第１の実施形態の反射光の移動例を説明する模式図。 第１の実施形態の変位量と変位信号との関係を説明する図。 第１の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明するブロック図。 第１の実施形態のチェストピースの動作例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの動作例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの動作例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの動作例を説明する模式図。 第１の実施形態の受光範囲の変化例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの第１の変形例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの第１の変形例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの第２の変形例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの第２の変形例を説明する模式図。 第２の変形例の変位量と変位信号との関係を説明する図。 第１の実施形態のチェストピースの第３の変形例を説明する模式図。 第１の実施形態のチェストピースの第３の変形例を説明する模式図。 第１の実施形態および各変形例の構成をまとめた図。 第２の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明するブロック図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの構成例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第２の実施形態のチェストピースの変形例を説明する模式図。 第２の実施形態の電子聴診装置の回路構成例を説明するブロック図。 第２の実施形態の電子聴診装置の回路構成例による効果を説明する図。 第２の実施形態の電子聴診装置の回路構成例による効果を説明する図。 第２の実施形態の電子聴診装置の回路構成例による効果を説明する図。 第２の実施形態の電子聴診装置の回路構成例による効果を説明する図。 第２の実施形態の電子聴診装置の回路構成例による効果を説明する図。 第２の実施形態の電子聴診装置の回路構成例による効果を説明する図。 第２の実施形態の電子聴診装置の回路構成例による効果を説明する図。 第２の実施形態の電子聴診装置の機能構成例を説明するブロック図。 第２の実施形態の電子聴診装置の動作例を説明するフロー図。 第２の実施形態の電子聴診装置の動作例を説明するフロー図。 第２の実施形態の電子聴診装置の動作例を説明する模式図。 第２の実施形態の電子聴診装置の動作例を説明するフロー図。 第２の実施形態の電子聴診装置の動作例を説明する模式図。 第２の実施形態の電子聴診装置の表示例を説明する模式図。 第２の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第２の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第２の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第２の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第２の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第２の実施形態の電子聴診装置の状態遷移例を説明する状態遷移図。 第２の実施形態の電子聴診装置の状態遷移例を説明するフロー図。 第２の実施形態の電子聴診装置の状態遷移例を説明するフロー図。 第２の実施形態の電子聴診装置の動作例を説明する模式図。 第２の実施形態の電子聴診装置の動作例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第３の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の構成例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。 第４の実施形態の電子聴診装置の変形例を説明する模式図。
　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
　＜第１の実施形態＞
　［第１の実施形態における電子聴診装置の外観］
　図１Ａ乃至図９Ｂを参照して、第１の実施形態に係る電子聴診装置１００の外観について説明する。なお、以下の各図面には、方向を説明するために、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を有する３次元の直交座標系である座標系ＣＳを付すことがある。それらの説明において、ｚ軸正の方向を上側と表し、ｚ軸負の方向を下側と表すことがある。図１Ａは電子聴診装置１００をある方向から見た場合の外観を示し、図１Ｂは電子聴診装置１００を別の方向から見た場合の外観を示す。電子聴診装置１００は、ヒトまたは動物等の生体の内部音を聴くための診断器具として使用される電子機器である。電子聴診装置１００は、主に心拍音や呼吸音を聴くために使用される。
　図１Ａに示すように、電子聴診装置１００は、チェストピース１１０と、把持部１２０とを有する。チェストピース１１０は、電子聴診装置１００を用いた診断時に、被測定対象の一例である生体の表面に接触させ、生体の表面の微小な振動（変位）を測定し、生体音を捕捉するユニットである。チェストピース１１０は、後述するダイヤフラム２０６を介して、密着した生体の表面の微小な変位を検出する。そのため、チェストピース１１０は、変位検出装置、またはダイヤフラム変位検出装置と言い換えることもできる。また、チェストピース１１０は生体表面の振動を検出するために使用されるため、生体振動検出装置と言い換えることもできる。
　把持部１２０は、電子聴診装置１００のユーザ（例えば、医師や看護師や保健師）がダイヤフラム２０６を生体表面に密着させる際に把持される。以下、電子聴診装置１００のユーザのことを単にユーザと表す。把持部１２０は、図１Ａおよび図１Ｂに示されるように棒形状をしており、一端（図１Ａおよび図１Ｂのｘ軸負の方向）側にチェストピース１１０が取り付けられている。把持部１２０は、取っ手、持ち手、ハンドルなどと呼ばれる。本実施形態では、把持部１２０とチェストピース１１０は、互いに揺動可能な構成であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、把持部１２０に固定されていてもよいし、チェストピース１１０が把持部を兼ねる構成でもよい。
　把持部１２０は、筐体１２１を有する。把持部１２０は、筐体１２１の内部に、バッテリと、回路基板とを収容する。バッテリは、電子聴診装置１００の動作電力を貯蔵する。回路基板は、電子聴診装置１００の動作を制御するための回路素子を有する。把持部１２０は、筐体１２１の外面に、表示部１２２と、操作部１２３と、電源スイッチ１２４と、コネクタ１２５とを有する。
　表示部１２２は、電子聴診装置１００の状態を表示する。例えば、表示部１２２は、複数のインジケータ（図１Ａの例では四つのインジケータ）を含んでもよい。各インジケータは、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）で構成されている。複数のインジケータは、電子聴診装置１００の電源がオンであるかオフであるかを示すインジケータを含んでいる。また複数のインジケータは、電子聴診装置１００の現在の動作モードを示すインジケータを含んでいる。また複数のインジケータは、電子聴診装置１００が外部の装置と無線接続されているかどうかを示すインジケータを含んでいる。また複数のインジケータは、チェストピース１１０が生体表面に押し当てられているかどうかを示すインジケータを含んでいる。表示部１２２は、図１Ａに示すように、筐体１２１の外面のうち、チェストピース１１０とは反対側の面の、ｘ軸方向の一端側であるチェストピース１１０の付近に配置されている。本実施形態において、チェストピース１１０の付近とは、把持部１２０の中心よりもチェストピース１１０に近いことを意味する。このような配置にすると、ユーザが把持部１２０のｘ軸方向他端側を把持した場合、ｘ軸方向一端側に配置された表示部１２２がユーザの手によって隠れることがない。その結果、ユーザは表示部１２２を容易に視認できる。なお、表示部１２２は、上述した全てのインジケータを含んでいる必要はなく、また複数のインジケータに代えてまたはこれらに加えて、液晶パネルや静電パネルによって電子聴診装置１００の状態を表示してもよい。
　操作部１２３は、ユーザからの操作を受け付ける。本実施形態では、操作部１２３は、電子聴診装置１００の設定を受け付けるための複数の物理ボタン（図１Ａの例では三つのボタン）を含んでいる。具体的には、操作部１２３は、出力される音のボリュームを調整するためのボリューム調整ボタン（ボリュームアップボタン１２３ａおよびボリュームダウンボタン１２３ｂ）を含んでいる。ボリューム調整ボタンが押されることによって、電子聴診装置１００は、受光素子２０４から出力される信号のゲインを調整し、イヤホンを通じて出力される音のボリュームを調整する。操作部１２３は、電子聴診装置１００の動作モードを切り替えるためのモード切替ボタン１２３ｃを含んでいる。モード切替ボタン１２３ｃが押されることによって、後述する動作モードの切替がなされる。すなわち、モード切替ボタン１２３ｃは、電子聴診装置１００のモード遷移に関する指示をユーザから受け付ける。なお操作部１２３は、複数の物理ボタンに代えて、タッチパネルを含んでもよい。表示部１２２および操作部１２３は、タッチスクリーンとして一体に構成されてもよい。
　操作部１２３は、表示部１２２と同様、筐体１２１の外面のうち、チェストピース１１０とは反対側の面の、ｘ軸方向の一端側であるチェストピース１１０の付近に配置されている。このような配置によって、ユーザは、電子聴診装置１００の使用中に把持部１２０を把持した状態で操作部１２３を（例えば、親指で）操作できる。また、表示部１２２は、操作部１２３よりも、把持部１２０の中心に対してｘ軸方向において遠ざかる位置に配置されている。この配置にすることよって、ユーザは、電子聴診装置１００の使用中に操作部１２３を操作したとしても、表示部１２２を視認可能な状態を維持できる。
　電源スイッチ１２４は、電子聴診装置１００の電源のオンとオフとを切り替えるスイッチである。コネクタ１２５は、ケーブルまたは外部装置のコネクタを受け入れるためのコネクタである。コネクタ１２５を通じて、外部装置から把持部１２０に含まれるバッテリに電力が供給される。電源スイッチ１２４は、把持部１２０に設けられる代わりにチェストピース１１０に設けられてもよい。コネクタ１２５は、把持部１２０に設けられる代わりにチェストピース１１０に設けられてもよい。さらに、電子聴診装置１００は、コネクタ１２５を含まなくてもよい。この場合に、電子聴診装置１００は、無線充電機能を有してもよいし、バッテリを交換可能なように構成されてもよい。
　本実施形態における電子聴診装置１００は、チェストピース１１０と把持部１２０との両方を含むが、これに代えて、チェストピース１１０のみを含み、把持部１２０を含まない構成でもよい。
　［第１の実施形態における電子聴診装置のチェストピース構成］
　図２Ａを参照して、チェストピース１１０の構成例について説明する。図２Ａの上側はチェストピース１１０の断面図を示し、図２Ａの下側はチェストピース１１０の平面図を示す。平面図では、構成要素の位置関係を明確にするために、発光回路基板２０３、受光回路基板２０５、ダイヤフラム２０６および光反射部２０７のみを示している。
　チェストピース１１０は、保持部材２０１と、発光素子２０２と、発光回路基板２０３と、受光素子２０４と、受光回路基板２０５と、ダイヤフラム２０６と、光反射部２０７と、筐体２０８とを有する。筐体２０８は、保持部材２０１と、発光素子２０２と、発光回路基板２０３と、受光素子２０４と、受光回路基板２０５と、光反射部２０７とを内部に収容する。保持部材２０１に絞り部２０９および２１０が形成されているため、筐体２０８は絞り部２０９および２１０も内部に収容する。ダイヤフラム２０６は、筐体２０８とともに電子聴診装置１００の外装の一部を成す。なお、ここで説明するチェストピース１１０の構成要素は一例であり、図２Ａに示される構成要素のほかに、チェストピース１１０の動作を制御するための回路素子が実装された回路基板を有してもよい。
　発光素子２０２は、光を発光する光源である。発光素子２０２に供給される電力は、チェストピース１１０の外部の電源（把持部１２０のバッテリ）から供給される。本実施形態では、発光素子２０２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いている。
　発光素子２０２は、発光回路基板２０３に実装されている。発光回路基板２０３には、例えば、発光素子２０２の発光量を規定するための周辺回路や、チェストピース１１０の外部の電源から電力の供給を受けるための電源端子が実装されている。発光回路基板２０３は、フレキシブル回路基板のようなプリント配線板であってもよいし、紙フェノール基板またはガラスエポキシ基板であってもよい。発光素子２０２を含む発光回路基板２０３は、発光部として機能する。
　受光素子２０４は、チェストピース１１０の外部の電源（把持部１２０のバッテリ）から供給された電力を用いて、受光した光の量に基づく電気信号を生成する。受光素子２０４に供給される電力は、チェストピース１１０の外部の電源（例えば、把持部１２０のバッテリ）から供給される。受光素子２０４は、例えばフォトトランジスタや、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサであってもよい。本実施形態では、受光素子２０４の数は１個であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の受光素子２０４によりラインセンサ（１×ｎ（ｎ≧２）に配列された受光素子）を構成してもよいし、エリアセンサ（ｍ×ｎ（ｍ≧２、ｎ≧２）に配列された受光素子）を構成してもよい。
　受光素子２０４は、受光回路基板２０５に実装されている。受光回路基板２０５には、受光素子２０４のほかに、受光素子２０４から信号を読み出すための周辺回路や、チェストピース１１０の外部の装置へ信号を出力するための信号端子、チェストピース１１０の外部の電源から電力の供給を受けるための電源端子が実装されている。受光回路基板２０５は、フレキシブル回路基板のようなプリント配線板であってもよいし、紙フェノール基板またはガラスエポキシ基板であってもよい。受光素子２０４を含む受光回路基板２０５は、受光部として機能する。
　保持部材２０１は、発光回路基板２０３および受光回路基板２０５を保持する。発光回路基板２０３および受光回路基板２０５は、保持部材２０１に固定される。これらの基板の保持部材２０１への固定は、接着剤を用いて行われてもよいし、ねじなどの締結部材を用いて行われてもよい。
　ダイヤフラム２０６は、被測定対象の一例である生体表面に接触する接触面２０６ａと、接触面２０６ａの反対側の面である内面２０６ｂとを有する。ダイヤフラム２０６は、接触面２０６ａに接触した被測定対象による押圧を受けて弾性変形するように構成されている。ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂには、後述する光反射部２０７が設けられている。ダイヤフラム２０６は、本実施形態では、ガラス繊維にエポキシ樹脂を染み込ませ、それを熱硬化処理させたガラスエポキシ樹脂の積層板を用いている。厚みは２３０μｍである。またダイヤフラム２０６にはダイヤフラム２０６を保持部材２０１または筐体２０８に固定するためのリング状のリムが一体化されている。本実施形態において、ダイヤフラム２０６の接触面２０６ａと内面２０６ｂは、ダイヤフラムに２０６一体化されたリング状のリムを含まない部分のことをいう。ダイヤフラム２０６は、多層構造を成していてもよい。その場合、多層構造のダイヤフラム２０６のうち、最も外側にあって被測定対象と接触する層を接触面２０６ａと定義し、最も内側にあって光反射部２０７が設けられる層を内面２０６ｂと定義する。ダイヤフラム２０６は、接触した被測定対象と一体的に振動する手段であれば複数の層または部材から構成されるものであってもよい。また本実施形態において、接触面２０６に別体のカバーを取り付けた構成であっても当該カバーと接触面２０６ａとが被測定対象と一体的に振動する手段であるならば、当該構成はダイヤフラム２０６の一形態であると考える。またダイヤフラム２０６の接触面２０６ａは、電子聴診装置１００の使用状態では外部に露出しているが、未使用状態では接触面２０６ａの損傷や劣化を抑制するために保護カバーを取り付けて接触面２０６ａを覆う構成としてもよい。
　ダイヤフラム２０６は、保持部材２０１によって保持される。ダイヤフラム２０６は、座標系ＣＳのｘｙ平面に沿って延在する。ダイヤフラム２０６は、被測定対象の一例である生体表面に接触するように配置されている。ダイヤフラム２０６は、チェストピース１１０の外装の一部を構成する。ダイヤフラム２０６は、電子聴診装置１００の使用時に生体表面に接触するように配置された接触面２０６ａと、接触面２０６ａの反対側にある内面２０６ｂとを有する。
　ダイヤフラム２０６は、固定部分２０６ｃを有し、保持部材２０１に固定されている。固定部分２０６ｃは、ダイヤフラム２０６の外周部に位置する。ダイヤフラム２０６の内周部（すなわち、固定部分２０６ｃの内側の部分）は保持部材２０１に固定されていない。そのため、ダイヤフラム２０６は、固定部分２０６ｃを節としてｚ軸方向に振動可能である。具体的に、チェストピース１１０の使用時に、ダイヤフラム２０６は、生体表面の変位に応じて、固定部分２０６ｃを節として振動する。この振動において、ダイヤフラム２０６の中心２０６ｅは腹となる。ダイヤフラム２０６は、被測定対象とともに振動する振動部として機能する。
　光反射部２０７は、発光素子２０２から出射した光を反射する。光反射部２０７は、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに接着されており、生体表面に密着したダイヤフラム２０６の振動に連動して、ダイヤフラム２０６と一体的にｚ軸方向に移動する。光反射部２０７は、平面図において円形の外縁を有する。光反射部２０７は、１５ｍｍ～２０ｍｍの直径を有してもよい。これに代えて、光反射部２０７の外縁は他の形状であってもよい。光反射部２０７は、ダイヤフラム２０６の円の中心２０６ｅを含む領域２０６ｄを覆う位置に配置されている。ダイヤフラム２０６の変位は中心２０６ｅにおいて最も大きく変化するため、中心２０６ｅを含む領域で発光素子２０２からの光を反射することによって、ダイヤフラム２０６の変位を感度よく検出できる。なお本実施形態では、光反射部２０７は中心２０６ｅを覆う位置に配置したが、ダイヤフラム２０６の中心２０６ｅを含まない領域を覆う位置に配置してもよい。光反射部２０７は、例えばアルミ蒸着フィルムによって構成される。光反射部２０７は、ダイヤフラム２０６の接触面２０６ａとは反対側の面に貼り付けられたシート状の部材であってもよい。
　発光素子２０２は、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂ（厳密には光反射部２０７）に向けて光を出射する。光反射部２０７の上面は、発光素子２０２から出射した光を反射する。すなわち、光反射部２０７の上面は光反射面として機能する。以下の説明において、光反射部２０７の上面（すなわち、光反射面）で光が反射することを単に光反射部２０７で光が反射すると表す。光反射部２０７は、発光素子２０２から出射した光を正反射（言い換えると、鏡面反射）する。以下の説明において、発光素子２０２から光反射部２０７へ向かう光を入射光２１１と表し、入射光２１１が反射した後の光を反射光２１２と表す。
　本実施形態では、光反射部２０７は、ダイヤフラム２０６とは別の部材とした。しかし、光反射部２０７をダイヤフラム２０６と同一部材として構成し、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂの少なくとも一部が光反射部を兼ねる構成であっても構わない。またダイヤフラム２０６にコーティング層を塗布し、そのコーティング層を光反射部として構成してもよい。例えば、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂの全体が、受光素子２０４によって検出可能な程度に光を反射できるような高い反射率を有する。これに代えて、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂのうち、発光素子２０２から出射した光が到達する領域がこのような高い反射率を有してもよい。
　発光素子２０２は、ダイヤフラム２０６が生体表面に接触していない状態において、光反射部２０７のうちダイヤフラム２０６の中心２０６ｅを覆う部分を含む領域２０７ａに向けて光を出射するように配置されている。ダイヤフラム２０６が生体表面に接触していない状態において、ダイヤフラム２０６は平坦（フラット）である。発光素子２０２が光反射部２０７のうちの特定の領域（例えば、領域２０７ａ）に向けて光を出射する。本実施形態では、上述したように、発光素子２０２として拡散光を発光するＬＥＤを使用している。そのため、チェストピース１１０は、発光素子２０２から出射した光を絞る絞り部２０９を有する。絞り部２０９によって、発光素子２０２から出射した光の一部のみが光反射部２０７に入射する。図２Ａの例では、保持部材２０１のうち開口が形成された部分が絞り部２０９に相当する。なお、本実施形態では拡散光を発光する部品を発光素子２０２の一例として説明したが、これに代えて、直線光を発光するレーザダイオード等を発光素子２０２として使用し、当該直線光を領域２０７ａに向けて光を出射してもよい。発光素子２０２が直線光を発光する部品である場合は、絞り部２０９を省略してもよい。また本実施形態では保持部材２０１のうち開口が形成された部分を絞り部２０９の例として説明したが、開口ではなく片側絞りであってもよい。その場合は、例えば発光素子２０２から出射した光の片側（上側または下側）を絞るための遮光壁が開口の代わりに設けられることになる。
　受光素子２０４は、反射光２１２を受光するように配置される。具体的には、受光素子２０４は、ダイヤフラム２０６のｚ軸方向への振動により反射光２１２の受光量が変化する位置に配置される。受光素子２０４は、ダイヤフラム２０６が生体表面に接触していない状態（すなわち、ダイヤフラム２０６が平坦である状態）では、ダイヤフラム２０６が振動しているときと比べて反射光２１２におけるより多くの光が受光されるように配置されている。すなわち、受光素子２０４は、受光する反射光２１２の量に対応する電気信号を出力し、この電気信号に基づいてダイヤフラム２０６の変位量が判断されうる。この原理については後述する。チェストピース１１０は、光反射部２０７により正反射した光を絞る絞り部２１０を有する。絞り部２１０は、乱反射光が受光素子２０４に入射することを抑制し、光反射部２０７からの光（すなわち、１次反射した光）の少なくとも一部のみを受光素子２０４に到達させる。図２Ａの例では、保持部材２０１のうち開口が形成された部分が絞り部２１０として機能する。なお、本実施形態では保持部材２０１のうち開口が形成された部分を絞り部２１０の例として説明したが、開口ではなく片側絞りであってもよい。その場合、例えば光反射部２０７からの光の片側（上側または下側）を絞るための遮光壁が開口の代わりに設けられることになる。
　保持部材２０１の外周上面に筐体２０８が取り付けられている。筐体２０８は、発光回路基板２０３および受光回路基板２０５を覆うとともに、周囲音が筐体２０８内に入り込むのを抑制する。ダイヤフラム２０６の外縁と、保持部材２０１の外縁と、筐体２０８の外縁とは、ダイヤフラム２０６の接触面２０６ａに対する平面視において互いに略一致する。本実施形態において筐体２０８は、本実施形態では、筐体２０８が金属で形成されており、チェストピース１１０内の回路基板（例えば、発光回路基板２０３および受光回路基板２０５）のグランドは筐体２０８に電気的に接続されている。これによりグランドの電位が安定する。
　ダイヤフラム２０６が保持部材２０１に固定されることで、ダイヤフラム２０６および保持部材２０１に囲まれた内部空間２１３が形成される。発光素子２０２によって発光された光以外を受光素子２０４が受光することを抑制するために、内部空間２１３は密閉されている。さらに、発光素子２０２によって発光された光以外を受光素子２０４が受光することを抑制するために、ダイヤフラム２０６および保持部材２０１は遮光性を有する。図２Ａの例ではダイヤフラム２０６の固定部分２０６ｃが保持部材２０１に固定される。これに代えて、図２Ａの例ではダイヤフラム２０６の固定部分２０６ｃは筐体２０８に固定されてもよい。
　図２Ａの例では、筐体２０８内に設けられた保持部材２０１によって発光回路基板２０３および受光回路基板２０５を保持する構成を説明した。しかし、図２Ｂに示すように、筐体２０８に一体的に形成された発光回路基板２０３が発光部２０３を保持し、筐体２０８に一体的に形成された保持部２２１が受光回路基板２０５を保持する構成としてもよい。このような構成では保持部材２０１が省略される。保持部２２０は遮光壁を有し、入射光２１１を形成する絞り部２０９としての機能を有する。保持部２２１は遮光壁を有し、受光素子２０４に到達する反射光２１２を規制する絞り部２１０としての機能を有する。
　図２Ａの例では、筐体２０８内に設けられた保持部材２０１によって発光回路基板２０３および受光回路基板２０５を保持する構成を説明した。しかし、図２Ｃに示すように、筐体２０８から延びる部材２３０が保持部材２０１に向けて発光回路基板２０３を押圧し、これによって発光回路基板２０３を保持する構成としてもよい。また、図２Ｃに示すように、筐体２０８から延びる部材２３１が保持部材２０１に向けて受光回路基板２０５を押圧し、これによって受光回路基板２０５を保持する構成としてもよい。
　［第１の実施形態における電子聴診装置の動作例］
　図３Ａおよび図３Ｂを参照して、第１の実施形態における電子聴診装置１００のチェストピース１１０の動作例について説明する。図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、チェストピース１１０は、被測定対象である生体表面３００に接触した状態で使用される。すなわち使用時は、チェストピース１１０のダイヤフラム２０６の接触面２０６ａが被測定対象の一例である生体表面３００に密着する。これによって、生体表面３００、ダイヤフラム２０６、および光反射部２０７は一体となって振動する。そこで、チェストピース１１０は、光反射部２０７の上面のｚ軸方向の変位を生体表面３００のｚ軸方向の変位として検出する。生体表面３００の変位は、生体表面３００を有する人間の鼓動や呼吸などの身体動作に応じて発生する。
　図３Ａは、ダイヤフラム２０６が平坦である場合のチェストピース１１０の断面図を示す。上述のように、発光素子２０２および受光素子２０４は、ダイヤフラム２０６が平坦である状態において、ダイヤフラム２０６の振動時と比べ多くの反射光２１２が受光素子２０４によって受光されるように配置されている。受光素子２０４は、受光した光の量に応じた光電流を増幅して出力する。受光回路基板２０５の周辺回路は、受光素子２０４から出力された光電流を電圧に変換することによって得られる出力値を変位信号として生成し、その変位信号を外部の装置へ出力する。本実施形態において変位信号とは、ダイヤフラム２０６のその時々の状態や変形を反映した受光素子２０４の出力値をいう。
　図３Ｂは、生体表面３００が上方に変位した場合のチェストピース１１０の断面図を示す。発光素子２０２と光反射部２０７の上面との距離をｄ１で表す。生体表面３００が上方に変位すると、距離ｄ１が減少する。それに伴い、光反射部２０７のうち入射光２１１が到達する領域２０７ａが発光素子２０２に近づくように移動し、反射光２１２も発光素子２０２に近づくように移動する。それによって、反射光２１２のうち受光素子２０４に到達する光が減少し、受光回路基板２０５によって生成される変位信号の値が小さくなる。図３Ｂの状態では、反射光２１２が受光素子２０４に全く到達しないため、変位信号の値が理想的にはゼロになる。
　このように、チェストピース１１０において、発光素子２０２および受光素子２０４は、受光素子２０４に到達する光の量が生体表面３００、ダイヤフラム２０６、および光反射部２０７の移動に応じて変化するように配置されている。光反射部２０７は生体表面３００の変位に連動して変位するため、受光回路基板２０５が生成する変位信号は、生体表面３００の変位を表す。
　［第１の実施形態に係る電子聴診装置におけるダイヤフラムの変位量と反射光の受光位置の変位量の関係］
　図４Ａ～図４Ｆを参照して、生体表面３００の変位量と、入射光２１１の入射角と、反射光２１２の入射角と、受光素子２０４が反射光２１２を受光する位置の変位量との関係について説明する。図４Ａ～図４Ｆの各図において、位置４０１は、光反射部２０７の上面の基準位置を示す。本実施形態では、ダイヤフラム２０６が平坦である場合の光反射部２０７の上面を基準位置とする。位置４０２は、光反射部２０７の上面が位置４０１から変位量ｄ２だけ上方に変位した位置を示す。光反射部２０７の変位量ｄ２は微小であるため、光反射部２０７の上面が位置４０２にある場合であっても、光反射部２０７の上面は平坦であるとする。
　図４Ａ～図４Ｆの各図において、光軸４０３は、入射光２１１の光軸を示す。発光素子２０２から出射し、光反射部２０７に入射する光の入射角をθで表す。入射光２１１の入射角θは、入射光２１１の光軸４０３と、光反射部２０７の上面の法線とのなす角によって規定される。光反射部２０７の上面が位置４０１にある場合の反射光２１２の光軸を光軸４０４とする。光反射部２０７の上面が位置４０２にある場合の反射光２１２の光軸を光軸４０５とする。光反射部２０７の上面で入射光２１１が正反射するため、反射光２１２の反射角もθとなる。光軸４０４と光軸４０５とは互いに平行である。反射光２１２の受光素子２０４への入射角をφで表す。反射光２１２の入射角φは、反射光２１２の光軸４０４または４０５と、受光素子２０４の受光面の法線とのなす角によって規定される。図４Ａおよび図４Ｂでは、入射角φが０°であるため、φが図に示されていない。光反射部２０７の上面が位置４０１から位置４０２まで変位した場合の、受光素子２０４が反射光２１２を受光する位置の変位量をｄ３と表す。変位量ｄ３は、受光素子２０４が光軸４０４を受光する位置から、受光素子２０４が光軸４０５を受光する位置までの変位量によって規定されてもよい。以下の説明において、変位量ｄ２に対する変位量ｄ３の比率を変位倍率Ｇと表す。この場合に、
　　Ｇ＝２×ｓｉｎθ／ｃｏｓφ　…（式１）
の関係が成り立つ。したがって、光反射部２０７の変位量ｄ２が同一であったとしても、入射角θが大きいほど変位倍率Ｇも大きくなり、入射角φが大きいほど変位倍率Ｇも大きくなる。
　図４Ａおよび図４Ｂは、入射角φが０°である場合について説明する。すなわち、光軸４０４および４０５は、受光素子２０４の受光面に直交する。この場合に、式１は、
　　Ｇ＝２×ｓｉｎθ　…（式２）
となる。図４Ａと図４Ｂとの対比によって示されるように、入射角θが大きいほど変位量ｄ３が大きい。
　図４Ｃは、受光素子２０４の受光面が光反射部２０７の上面に直交する場合について説明する。この場合に、φ＝９０°－θを満たすため、式１は、
　　Ｇ＝２　…（式３）
となる。
　図４Ｄは、受光素子２０４の受光面が光軸４０３に平行である場合について説明する。この場合に、φ＝２×θ－９０°を満たすため、式１は、
　　Ｇ＝１／ｃｏｓθ　…（式４）
となる。
　図４Ｅは、受光素子２０４の受光面が光反射部２０７の上面に平行である場合について説明する。この場合に、φ＝θを満たすため、式１は、
　　Ｇ＝２ｔａｎθ　…（式５）
となる。
　以下の表１は、図４Ａ、図４Ｃ～図４Ｅの入射角φに対して入射角θを様々に変化させた場合の変位倍率Ｇを示す。表１では、小数点第３位以下を四捨五入している。
　（表１）
　図４Ｆの構成例は、反射光２１２の光路上にレンズ４１０をさらに有する点で図４Ａの構成例とは異なる。レンズ４１０は、光反射部２０７と受光素子２０４との間に位置する。レンズ４１０は、受光素子２０４の中心から離れる方向に反射光２１２を屈折する。これによって、変位量ｄ３がさらに大きくなり、そのため変位倍率Ｇもさらに大きくなる。図４Ｆの構成例では図４Ａの構成例にレンズ４１０が追加されている。レンズ４１０は、図４Ｃ～図４Ｅの構成例の何れに追加されてもよい。
　［第１の実施形態に係る電子聴診装置の生体表面の変位量と変位信号の関係］
　図５を参照して、生体表面３００の変位量と変位信号との関係について説明する。変位信号は、受光回路基板２０５から出力された電圧を表す。図５のグラフ５００は、生体表面３００の変位量と変位信号との関係を表す。グラフ５００の横軸は生体表面３００の変位量を表し、受光回路基板２０５によって生成される変位信号を表す。
　上述のように、生体表面３００の変位量は、光反射部２０７の上面の変位量ｄ２に等しい。図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、反射光２１２の変位量ｄ３が増加するにつれて、反射光２１２のうち受光素子２０４に到達する光は単調かつ線形に減少する。そのため、変位信号の値をＳｄと表すと、
　　Ｓｄ＝Ｖｍａｘ－ｋ×ｄ３　…（式６）
となる。ここで、Ｖｍａｘは、反射光２１２の変位量ｄ３がゼロの時の変位信号の値であり、ｋは、受光回路基板２０５の増幅回路の増幅率によって定まる比例係数である。式６に式１を代入することによって、
　　Ｓｄ＝Ｖｍａｘ－２ｋ×ｄ２×ｓｉｎθ／ｃｏｓφ　…（式７）
が得られる。したがって、変位信号Ｓｄは、グラフ５００によって示されるように、生体表面３００の変位量ｄ２が増加するにつれて、単調かつ線形に減少する。変位信号Ｓｄがゼロとなる変位量をｄｍａｘと表す。変位量がｄｍａｘを超えると、反射光２１２が受光素子２０４に到達しなくなるため、変位量ｄ２が増加しても、変位信号Ｓｄはゼロのままとなる。そこで、ダイヤフラム２０６の振動が想定される範囲（これを、ダイヤフラム２０６の動作範囲と表す）において変位量ｄ２が０以上ｄｍａｘ以下の範囲となるように、比例係数ｋ、入射角θおよび入射角φが設定される。グラフ５００に示されるように、発光素子２０２および受光素子２０４は、ダイヤフラム２０６の動作範囲内で光反射部２０７が一方向に移動したことに応じて、受光素子２０４に到達する光の量（受光量）が単調に変化するように配置される。図５の例では、受光量が単調減少するように受光素子２０４を配置しているが、受光量が単調増加するように受光素子２０４を配置してもよい。
　式７において、ｄ２の係数である２ｋ×ｓｉｎθ／ｃｏｓφ＝ｋ×Ｇはチェストピース１１０の感度を表す。入射角θは、０°よりも大きく９０°未満の範囲の値を取りうる。入射角φは、０°以上９０°未満の範囲の値を取りうる。変位倍率Ｇが大きいほど、チェストピース１１０の感度が高くなる。そこで、チェストピース１１０は、変位倍率Ｇが１よりも大きくなるように、すなわち、変位量ｄ３が変位量ｄ２よりも大きくなるように構成されていてもよい。さらに、チェストピース１１０は、変位倍率Ｇが１．５よりも大きくなるように構成されてもよいし、変位倍率Ｇが２よりも大きくなるように構成されてもよい。例えば、チェストピース１１０は、例えば、４５°≦θ＜９０°の関係を満たしてもよく、さらに、４５°＜θ＜９０°の関係を満たしてもよい。具体的に、入射角θは、４５°であってもよいし、６０°であってもよいし、７０°であってもよい。入射角φは、０°であってもよいし、３０°であってもよいし、４５°であってもよいし、６０°であってもよいし、７０°であってもよい。
　本実施形態では、ダイヤフラム２０６が平坦である場合に反射光２１２のすべてが受光素子２０４に到達するように（すなわち、変位信号がＶｍａｘとなるように）発光素子２０２および受光素子２０４が配置される。これに代えて、ダイヤフラム２０６が平坦よりも下方に変位した位置にある場合に反射光２１２のすべてが受光素子２０４に到達するように発光素子２０２および受光素子２０４が配置されてもよい。
　上述の実施形態に係るチェストピース１１０は、生体表面３００の変位を精度よく検出できる。具体的に、上述のチェストピース１１０では、被測定対象の一例である生体表面がダイヤフラム２０６に密着した場合、ダイヤフラム２０６と一体で振動する生体表面の変位量ｄ２に基づいて変位信号が生成される。そのため、生体表面３００がどのような周波数で振動しても、精度よく生体表面３００の変位を検出できる。例えば、１０Ｈｚ程度の低周波な振動による生体表面３００の変位も精度よく検出できる。このような低周波な振動は、鼓動により身体内部から伝搬される振動によって発せられる音（例えば心音）に含まれる。チェストピース１１０では、ダイヤフラム２０６が変位しなければ、変位信号は変化しない。そのため、周囲音や、チェストピース１１０の移動による振動または加速度をノイズとして検出しないため、Ｓ／Ｎ比の高い出力特性を得ることができる。
　［第１の実施形態における電子聴診装置のハードウェア構成］
　図６を参照して、第１の実施形態における電子聴診装置１００のハードウェア構成例について使用する。電子聴診装置１００は、上述のチェストピース１１０と、音出力部６１０とを備える。音出力部６１０は、把持部１２０に含まれる回路基板に実装された複数の回路素子によって実現される。複数の回路素子は、プロセッサを含む。音出力部６１０を構成するプロセッサは、チェストピース１１０によって生成された変位信号に基づく音信号を外部の音出力デバイスに送信する。音出力部６１０によって送信される音信号は、生体表面３００を有する生体（例えば、ヒト）の生体音を表すため、生体信号ともいう。音信号は、イヤホンやヘッドホンなどの音出力デバイス６２０へ送信される。また音信号は、音出力デバイス６２０に送信するのと同時に、コンピュータ６３０（例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットなど）へ送信される。ユーザである医師や看護師や保健師は、音出力デバイス６２０またはコンピュータ６３０を使用して、デジタルに変換された音信号によって表される生体音を聴き取ることができる。音出力デバイス６２０は、有線接続タイプおよび無線通信タイプのイヤホンやヘッドホンである。
　音出力部６１０は、図６に示される構成要素を有する。音出力部６１０は、上記イヤホンまたはヘッドホンに準拠するため、無線通信と有線通信との両方で音信号を送信可能である。以降では、音出力デバイス６２０が有線通信で音信号を出力するための処理について説明する。チェストピース１１０から出力された変位信号は、フィルタ／アンプ６１８でフィルタリングおよび増幅され、Ａ／Ｄ変換器６１１とアンプ６１５とのそれぞれに供給される。アンプ６１５は、フィルタ／アンプ６１８からの出力をさらに増幅して有線通信部６１７に供給する。有線通信部６１７は、増幅された音信号を音出力デバイス６２０に提供する。有線通信部６１７は、例えば３．５ｍｍのＡＵＸ端子などである。アンプ６１５の増幅ゲインは、音量調整部６１６によって調整される。音出力デバイス６２０は、電子聴診装置１００の一部を構成するとみなされてもよい。この場合に、電子聴診装置１００は、チェストピース１１０と、把持部１２０と、音出力デバイス６２０とを有する。
　続いて、音出力デバイス６２０が無線通信で音信号を出力するための処理について説明する。Ａ／Ｄ変換器６１１は、フィルタ／アンプ６１８からの出力をデジタル化する。その後、デジタル形式の変位信号は、アンプ６１２で増幅され、エンコーダ６１３に供給される。エンコーダ６１３は、増幅された音信号に対してデータ圧縮や符号化などの信号処理を施すことによって、無線通信用の音データを生成する。アンプ６１２とエンコーダ６１３の処理順序はこの逆であってもよい。その後、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信規格に準拠した無線通信部６１４は、処理された音データを音出力デバイス６２０に提供する。アンプ６１２の増幅ゲインは、音量調整部６１６によって調整される。上述の電子聴診装置１００は、無線通信と有線通信との両方で音信号を出力可能な例を説明したが、これらの通信のうちの一方のみによって音信号を出力可能であってもよい。
　コンピュータ６３０への音信号の送信も、音出力デバイス６２０への音信号の送信と同様である。コンピュータ６３０は、音信号に基づいて生成された波形データを視覚的に表示することもできる。波形データは、コンピュータ６３０によって生成されてもよいし、電子聴診装置１００によって生成されてもよい。また、電子聴診装置１００による信号処理および音出力処理の一部または全部は、外部装置（例えば、音出力デバイス６２０またはコンピュータ６３０）によって行われてもよい。
　上述の第１の実施形態に係る電子聴診装置１００は、生体表面３００がどのような周波数で振動しても、精度よく生体表面３００の変位を検出できる。そのため、電子聴診装置１００は、鼓動によって身体が発する心拍音等の１０Ｈｚ程度の比較的低周波な生体音と、呼吸によって身体が発する比較的高周波な生体音のいずれにおいても良好な聴診を可能にする。
　［第１の実施形態における電子聴診装置の動作例の詳細］
　図７Ａ～図７Ｄを参照して、第１の実施形態における電子聴診装置１００のチェストピース１１０の動作についてさらに詳細に説明する。図７Ａおよび図７Ｂは、ダイヤフラム２０６が押圧されていない状態（すなわち、平坦である状態）を示す。図７Ｃおよび図７Ｄは、ダイヤフラム２０６が生体表面３００によって押圧されている状態を示す。図７Ａおよび図７Ｃのそれぞれにおいて、下側はチェストピース１１０の断面図を示し、上側はチェストピース１１０の平面図を示す。平面図では、構成要素の位置関係を明確にするために、発光素子２０２、受光素子２０４、光反射部２０７、遮光壁７０４および遮光壁７０５のみを示している。図７Ｂおよび図７Ｄは、発光素子２０２、受光素子２０４、光反射部２０７、遮光壁７０４および遮光壁７０５に着目した斜視図である。
　図７Ａ～図７Ｄのチェストピース１１０では、開口７０６が形成された遮光壁７０４が入射光２１１側の絞り部２０９として機能し、開口７０７が形成された遮光壁７０５が反射光２１２側の絞り部２１０として機能する。特に、遮光壁７０４のうち開口７０６の上辺の上側の部分が第１の絞り部に該当する。したがって、発光素子２０２が発光した光の一部は遮光壁７０４によって遮られ、光反射部２０７に到達しない。また、光反射部２０７によって正反射した光の少なくとも一部は、光反射部２０７の位置に依存して、遮光壁７０５によって遮られる。本実施形態では、開口７０６および７０７が何れも矩形である。以下の説明において、開口７０６および７０７のそれぞれの四つの辺のうち、ダイヤフラム２０６に平行でダイヤフラム２０６に近い方の辺を下辺、ダイヤフラム２０６に平行でダイヤフラム２０６から遠い方の辺を上辺、発光素子２０２から見て左側の辺を左辺、発光素子２０２から見て右側の辺を右辺と表す。
　図７Ａ～図７Ｄにおいて、入射光２１１および反射光２１２は、受光素子２０４に到達する光束を示す。図７Ｂでは、発光素子２０２から出射した光のうちの一部の光７１０は、遮光壁７０４の開口７０６を通過し、光反射部２０７で反射して光７１１になるものの、遮光壁７０５のうち反射光２１２よりも上にある部分で遮られ、受光素子２０４に到達しない。図７Ｄでも同様である。
　図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、光反射部２０７のうち、生体表面３００によってダイヤフラム２０６が押圧されていない状態で入射光２１１が到達する部分を有効範囲７００と表す。有効範囲７００は、光反射部２０７のうち、受光素子２０４に到達する光を反射する部分である。ダイヤフラム２０６が押圧されていない状態において、有効範囲７００は、発光素子２０２からの光が到達する範囲に等しい。本実施形態では、有効範囲７００は、矩形の領域となる。有効範囲７００の外周を有効範囲７００の境界線と表す。有効範囲７００の境界線は、有効範囲７００と、有効範囲７００以外の範囲との間に位置する。以下の説明では、境界線の一部も境界線と表す。
　有効範囲７００の境界線を構成する四つの線分のうち、発光素子２０２からｘ軸方向において最も遠い位置を含む線分を遠方境界線７００ａと表す。入射光２１１のうち遠方境界線７００ａに到達する部分を遠方入射光２１１ａと表す。遠方入射光２１１ａは、発光素子２０２から光反射部２０７までの光路が最長である部分を含むことを意味する。光反射部２０７への入射光２１１の入射角は、遠方境界線７００ａ上の位置において最大値７０３ａとなる。
　有効範囲７００の境界線を構成する四つの線分のうち、ｘ軸方向において発光素子２０２に最も近い位置を含む線分を近方境界線７００ｂと表す。入射光２１１のうち近方境界線７００ｂに到達する部分を近方入射光２１１ｂと表す。近方入射光２１１ｂは、発光素子２０２から光反射部２０７までの光路が最短である部分を含むことを意味する。光反射部２０７への入射光２１１の入射角は、近方境界線７００ｂ上の位置において最小値７０３ｂとなる。発光素子２０２から出射した光のうち、遠方入射光２１１ａと近方入射光２１１ｂとの間に含まれない光は、遮光壁７０４に複数回反射することによって減衰していく。
　有効範囲７００の境界線を構成する四つの線分のうち、遠方境界線７００ａおよび近方境界線７００ｂ以外の二つの線分を側方境界線７００ｃおよび７００ｄと表す。側方境界線７００ｃは発光素子２０２から見て有効範囲７００の右側に位置し、側方境界線７００ｄは発光素子２０２から見て有効範囲７００の左側に位置する。
　図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、受光素子２０４のうち、光反射部２０７により正反射した反射光２１２によって形成される領域を光照射領域７０１と表す。光照射領域７０１は、受光素子２０４のうち、発光素子２０２から出射し、光反射部２０７によって正反射した光が到達する部分である。受光素子２０４には、光反射部２０７により正反射した光以外にも散乱光が到達しうるが、本実施形態では、光照射領域７０１は、正反射光によって形成される領域を光照射領域と定義する。受光素子２０４に到達する光の量は、光照射領域７０１の面積に比例する。本実施形態では、光照射領域７０１は、矩形の領域となる。光照射領域７０１の外周を光照射領域７０１の境界線と表す。光照射領域７０１の境界線は、光照射領域７０１と光照射領域７０１以外の領域との間に位置する。
　光照射領域７０１の境界線を構成する四つの線分のうち、絞り部２０９により絞られて光反射部２０７により正反射した光によって形成される線分を下方境界線７０１ａと表す。光照射領域７０１の境界線を構成する四つの線分のうち、下方境界線７０１ａとは反対側にある線分を上方境界線７０１ｂと表す。下方境界線７０１ａは、絞り部２０９により絞られて光反射部２０７によって正反射した光によって形成される境界線の例である。下方境界線７０１ａは、後述するように接触面２０６ａの変位に応じて移動する境界線である。本実施形態では、下方境界線７０１ａの移動によって光照射領域７０９の面積が変化し、受光素子２０４の出力が変化する。これにより被測定対象の変位を精度よく測定することができる。上方境界線７０１ｂは、接触面２０６ａの変位に応じて移動せずかつ接触面２０６ａの変位が生じても長さが変わらない境界線の一例である。光照射領域７０１の境界線を構成する四つの線分のうち、下方境界線７０１ａおよび上方境界線７０１ｂ以外の二つの線分を側方境界線７０１ｃおよび７０１ｄと表す。側方境界線７０１ｃは発光素子２０２から見て光照射領域７０１の右側に位置し、側方境界線７０１ｄは発光素子２０２から見て光照射領域７０１の左側に位置する。側方境界線７０１ｃ、および側方境界線７０１ｄは、後述するように接触面２０６ａの変位に応じて移動せず、かつ接触面２０６ａの変位が生じると長さが変わる境界線の一例である。
　開口７０６の上辺に沿って開口７０６を通過する光は、光反射部２０７で正反射した後、遮光壁７０５に遮られることなく、受光素子２０４の光照射領域７０１の下方境界線７０１ａに到達する。そのため、開口７０６の上辺は、光照射領域７０１の下方境界線７０１ａを規定する。一方、開口７０６の下辺に沿って開口７０６を通過する光は、光反射部２０７で正反射した後、遮光壁７０５に遮られ、受光素子２０４に到達しない。そのため、開口７０６の下辺は、光照射領域７０１を規定しない。したがって、近方入射光２１１ｂは、絞り部２０９では絞られていない。これに代えて、開口７０６の下辺に沿って開口７０６を通過する光は、光反射部２０７で正反射した後、遮光壁７０５に遮られることなく、受光素子２０４に到達するように構成されてもよい。この場合に、開口７０６の下辺は、光照射領域７０１を規定する。このような構成では、ダイヤフラム２０６の変位量がゼロから所定値までは図５の変位信号は一定となる。その後、開口７０６の下辺が光照射領域７０１を規定しなくなった場合に、変位信号は単調に減少し始める。
　開口７０６を通過し、光反射部２０７で正反射した後、開口７０７の上辺に沿って開口７０７を通過する光は、受光素子２０４の光照射領域７０１の上方境界線７０１ｂに到達する。そのため、開口７０７の上辺は、光照射領域７０１の上方境界線７０１ｂを規定する。すなわち開口７０７の上辺は光反射部２０７で正反射した光を絞る絞り部の一例である。一方、遮光壁７０４によって遮られるため、開口７０７の下辺に沿った部分を光が通過しない。そのため、開口７０７の下辺は、光照射領域７０１を規定しない。
　図７Ａに示すように、光照射領域７０１の側方境界線７０１ｃおよび側方境界線７０１ｄは、開口７０７の右辺および左辺によって規定される。これに代えて、光照射領域７０１の側方境界線７０１ｃおよび側方境界線７０１ｄは、開口７０６の右辺および左辺によって規定されてもよい。
　遠方入射光２１１ａの反射光を下端反射光２１２ａと表す。下端反射光２１２ａは、反射光２１２のうちｚ軸方向において最も下方に位置する光（すなわち、ダイヤフラム２０６に近い部分）である。下端反射光２１２ａは光照射領域７０１の下方境界線７０１ａに到達する。下方境界線７０１ａは、絞り部２０９により絞られて光反射部２０７により正反射した光によって形成される。下端反射光２１２ａは、開口７０５の各辺から離れている。すなわち、下端反射光２１２ａは、絞り部２１０では絞られていない。図７Ａおよび図７Ｂの構成において、下方境界線７０１ａは、光照射領域７０１のうち、生体表面３００によって押圧されていない状態におけるダイヤフラム２０６の法線方向（すなわち、ｚ軸方向）においてダイヤフラム２０６に最も近い位置を含む。また、図７Ａおよび図７Ｂの構成において、下方境界線７０１ａは、光照射領域７０１のうち、光反射部２０７での反射角が最大である光が到達する位置を含む。この反射角の最大値は、入射角の最大値７０３ａに等しい。さらに、図７Ａおよび図７Ｂの構成において、下方境界線７０１ａは、押圧されていない状態におけるダイヤフラム２０６に対する平面視において発光素子２０２から最も遠い位置を含む。
　近方入射光２１１ｂの反射光を上端反射光２１２ｂと表す。上端反射光２１２ｂは、反射光２１２のうちｚ軸方向において最も上方に位置する光（すなわち、ダイヤフラム２０６から遠い部分）である。上端反射光２１２ｂは光照射領域７０１の上方境界線７０１ｂに到達する。図７Ａおよび図７Ｂの構成において、上方境界線７０１ｂは、光照射領域７０１のうち、押圧されていない状態におけるダイヤフラム２０６の法線方向（すなわち、ｚ軸方向）においてダイヤフラム２０６から最も遠い位置を含む。また、図７Ａおよび図７Ｂの構成において、上方境界線７０１ｂは、光照射領域７０１のうち、光反射部２０７での反射角が最小である光が到達する位置を含む。この反射角の最小値は、入射角の最小値７０３ｂに等しい。さらに、図７Ａおよび図７Ｂの構成において、上方境界線７０１ｂは、押圧されていない状態におけるダイヤフラム２０６に対する平面視において発光素子２０２に最も近い位置を含む。
　図７Ｃおよび図７Ｄに示されるように、ダイヤフラム２０６が生体表面３００によって押圧されている状態において、有効範囲７００、遠方境界線７００ａ、近方境界線７００ｂ、光照射領域７０１、下方境界線７０１ａおよび上方境界線７０１ｂの位置はそれぞれ変化する。反射光２１２のうち、発光素子２０２からｘ軸方向において最も遠い部分を下端反射光２１２ａと称する。下端反射光２１２ａは光照射領域７０１の下方境界線７０１ａに到達する。上述のように、下方境界線７０１ａは、発光素子２０２側の絞り部２０９の開口７０６の上辺によって規定される。下方境界線７０１ａは、ダイヤフラム２０６の弾性変形による接触面２０６ａの変位に応じて移動し、それによって、後述するように光照射領域７０１の面積が変化し受光素子２０４の出力も変化する。下方境界線７０１ａの変位量は、図４Ａ～図４Ｆで説明した反射光２１２の変位量ｄ３に相当する。すなわち、下方境界線７０１ａは、ダイヤフラム２０６の変位量ｄ２に対して変位倍率Ｇで変位する。反射光２１２のうち、発光素子２０２から（ｘ軸方向によらず３次元空間内で）最も遠い部分が受光素子２０４に到達する位置も、同様に変位倍率Ｇで変位する。
　図７Ａ～図７Ｄに示されるように、上方境界線７０１ｂは、遮光壁７０５のうち反射光２１２の上にある部分によって規定され、接触面２０６ａの変位に応じて移動せずかつ接触面２０６ａの変位が生じても長さが変わらない境界線である。遮光壁７０４のうち入射光２１１の下にある部分は、発光素子２０２から出射した光を遮光しなくてもよい。例えば、遮光壁７０４のうち入射光２１１の下にある部分は設けられなくてもよい。また、下方境界線７０１ａは、遮光壁７０４のうち入射光２１１の上にある部分によって規定される。そのため、遮光壁７０５のうち反射光２１２の下にある部分は、光反射部２０７によって正反射した光を遮光しなくてもよい。例えば、遮光壁７０５のうち反射光２１２の下にある部分は設けられなくてもよい。
　［第１の実施形態に係る電子聴診装置における反射光の到達範囲の変化］
　図７Ｅを参照して、受光素子２０４の受光面に到達した反射光２１２によって形成される光照射領域７０１の変化について説明する。図７Ｅは、受光素子２０４の受光面に対する平面視を示す。図７Ｅの左側は、ダイヤフラム２０６が押圧されていない状態における光照射領域７０１の位置を示す。図７Ｅの右側は、ダイヤフラム２０６が生体表面３００によって押圧されている状態における光照射領域７０１の位置を示す。
　方向を説明するために座標系ＣＳ′を図７Ｅに付す。座標系ＣＳ′は、互いに直交するｘ′軸およびｙ′軸を有する２次元の直交座標系である。ｙ′軸は、座標系ＣＳのｙ軸に一致する。ｘ′軸は、座標系ＣＳのｘｚ平面に平行である。以下の説明において、ｘ′軸正の方向を上側と表し、ｘ′軸負の方向を下側と表す。
　受光素子２０４のうち内部空間２１３に面する面が受光面となる。受光素子２０４は、受光面に到達した光の量を検出する。上述のように、本実施形態では、受光素子２０４は単一の受光素子である。単一の受光素子に代えて、ラインセンサまたはエリアセンサが使用されてもよい。受光面は長方形の形状を有してもよい。受光面の四つの辺のうち、ダイヤフラム２０６に平行でダイヤフラム２０６に近い方の辺を辺２０４ａと表す。
　光照射領域７０１の面積は、下方境界線７０１ａと、上方境界線７０１ｂと、側方境界線７０１ｃおよび７０１ｄとにより特定される。図７Ｅに示されるように、光照射領域７０１の下方境界線７０１ａは、接触面２０６ａの変位に応じてｘ′軸方向に変化する。一方、上方境界線７０１ｂ、側方境界線７０１ｃおよび７０１ｄは、接触面２０６ａの変位に応じて実質的に移動しない。そのため、光照射領域７０１の面積は、下方境界線７０１ａの移動に応じて変化する。上方境界線７０１ｂの長さは、接触面２０６ａの変位が生じても変わらない。一方、側方境界線７０１ｃおよび７０１ｄの長さは、接触面２０６ａの変位が生じると変わる。
　光照射領域７０１の面積が変化すると、受光素子２０４から出力される信号も変化する。具体的に、平坦な状態からのダイヤフラム２０６の接触面２０６ａの変位量が大きいほど、下方境界線７０１ａと上方境界線７０１ｂとの間の距離（すなわち、側方境界線７０１ｃおよび７０１ｄの長さ）が短くなり、光照射領域７０１の面積が減少する。そのため、平坦な状態からのダイヤフラム２０６の変位量が大きいほど、受光素子２０４が受光する光の量が少なくなる。それに応じて、受光素子２０４から出力される信号も小さくなる。図７Ｅに示されるように、光反射部２０７の移動に伴う下方境界線７０１ａの移動量は、光反射部２０７の移動に伴う上方境界線７０１ｂの移動量よりも大きい。
　図７Ｅに示されるように、光照射領域７０１のｘ’軸方向における変化は、光照射領域７０１のｙ’軸方向における変化よりも大きい。そのため、受光素子２０４のダイナミックレンジを大きくするために、ｘ’軸方向における受光素子２０４の幅は、ｙ’軸方向における受光素子２０４の幅よりも大きくすることが好ましい。より具体的には、ｘ’軸方向における受光素子２０４の幅は、ｙ’軸方向における受光素子２０４の幅の３倍以上とすることが好ましい。
［第１の実施形態における電子聴診装置の第１の変形例］
　図８Ａおよび図８Ｂを参照して、チェストピース１１０の第１の変形例について説明する。図８Ａおよび図８Ｂでは、図７Ｂおよび図７Ｄとの相違点について主に説明する。第１の変形例に係るチェストピース１１０では、遮光壁７０５が省略される。そのため、チェストピース１１０は、絞り部２１０を有していない。
　開口７０６の上辺に沿って開口７０６を通過する光は、光反射部２０７で正反射した後、受光素子２０４の光照射領域７０１の下方境界線７０１ａに到達する。そのため、開口７０６の上辺は、光照射領域７０１の下方境界線７０１ａを規定する。一方、図８Ａに示すように、開口７０６の下辺に沿って開口７０６を通過する光８１０は、光反射部２０７で正反射して光８１１になった、受光素子２０４の外側に到達する。そのため、開口７０６の下辺は、光照射領域７０１を規定しない。図８Ｂでも同様である。光照射領域７０１の上方境界線７０１ｂは、受光素子２０４の受光可能領域の縁を形成する線分（具体的に、受光素子２０４の受光可能領域の上辺）によって規定される。また、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、光照射領域７０１の側方境界線７０１ｃおよび７０１ｄは、受光素子２０４の受光可能領域の縁を形成する線分（具体的に、受光素子２０４の受光可能領域の右辺および左辺）によって規定される。言い換えると、これに代えて、光照射領域７０１の側方境界線７０１ｃおよび７０１ｄが、開口７０６の右辺および左辺によって規定されてもよい。
［第１の実施形態における電子聴診装置の第２の変形例］
　図８Ｃ～図８Ｅを参照して、チェストピース１１０の第２の変形例について説明する。図８Ｃ～図８Ｅでは、図７Ｂ、図７Ｄおよび図５との相違点について主に説明する。
　開口７０６の下辺に沿って開口７０６を通過する光は、光反射部２０７で正反射した後、遮光壁７０５に遮られることなく、受光素子２０４の光照射領域７０１に到達する。そのため、開口７０６の下辺は、光照射領域７０１の上方境界線７０１ｂを規定する。一方、図８Ｃに示すように、開口７０６の上辺に沿って開口７０６を通過する光８２０は、光反射部２０７で正反射して光８２１になった後、遮光壁７０５に遮られ、受光素子２０４に到達しない。そのため、開口７０６の上辺は、光照射領域７０１を規定しない。図８Ｄでも同様である。
　開口７０６を通過し、光反射部２０７で正反射した後、開口７０７の下辺に沿って開口７０７を通過する光は、受光素子２０４の光照射領域７０１の下方境界線７０１ａに到達する。そのため、開口７０７の下辺は、光照射領域７０１の下方境界線７０１ａを規定する。一方、遮光壁７０４によって遮られるため、開口７０７の下辺に沿った部分を光が通過しない。そのため、開口７０７の上辺は、光照射領域７０１を規定しない。
　図８Ｃおよび図８Ｄに示されるように、ダイヤフラム２０６が生体表面３００によって押圧されている状態において、有効範囲７００、遠方境界線７００ａ、近方境界線７００ｂ、光照射領域７０１、下方境界線７０１ａおよび上方境界線７０１ｂの位置はそれぞれ変化する。上述のように、上方境界線７０１ｂは、発光素子２０２側の絞り部２０９の開口７０６の下辺によって規定される。上方境界線７０１ｂは、接触面２０６ａの変位に応じて移動する。一方、下方境界線７０１ａ、側方境界線７０１ｃおよび７０１ｄは、接触面２０６ａの変位に応じて実質的に移動しない。上方境界線７０１ｂは、ダイヤフラム２０６の変位量ｄ２に対して変位倍率Ｇで変位する。変位倍率Ｇは、上述の表１と同じ値を有する。
　［第２の変形例に係る電子聴診装置の生体表面の変位量と変位信号の関係］
　図８Ｅを参照して、生体表面３００の変位量と変位信号との関係について説明する。変位信号は、受光回路基板２０５から出力された電圧を表す。図８Ｅのグラフ８００は、生体表面３００の変位量と変位信号との関係を表す。グラフ８００の横軸は生体表面３００の変位量を表し、受光回路基板２０５によって生成される変位信号を表す。
　生体表面３００の変位量がゼロである場合に、変位信号は、図８Ｃに示される光照射領域７０１の面積に応じた値を有する。接触面２０６ａの変位量が大きくなると、上端反射光２１２ｂがダイヤフラム２０６から離れる方向に移動し、光照射領域７０１の面積が単調かつ線形に増加する。すなわち、発光素子が出射した光のうち受光素子２０４に到達する光の量は単調かつ線形に増加する。それによって、受光素子２０４から出力される変位信号も単調かつ線形に増加する。その後、上端反射光２１２ｂが遮光壁７０５に到達すると、変位信号は一定となる。
［第１の実施形態における電子聴診装置の第３の変形例］
　第３の変形例に係るチェストピース１１０では、遮光壁７０５が省略される。そのため、チェストピース１１０は、絞り部２１０を有していない。開口７０６の下辺に沿って開口７０６を通過する光は、光反射部２０７で正反射した後、受光素子２０４の光照射領域７０１の上辺に到達する。そのため、開口７０６の下辺は、光照射領域７０１の上辺を規定する。一方、開口７０６の上辺に沿って開口７０６を通過する光は、光反射部２０７で正反射した後、受光素子２０４の外側に到達する。そのため、開口７０６の上辺は、光照射領域７０１を規定しない。光照射領域７０１の下辺は、受光素子２０４の下辺によって規定される。また、光照射領域７０１の左辺および右辺は、受光素子２０４の左辺および右辺によって規定される。これに代えて、光照射領域７０１の左辺および右辺は、開口７０６の左辺および右辺によって規定されてもよい。
［第１の実施形態における電子聴診装置の第４の変形例］
　図９Ａおよび図９Ｂを参照して、チェストピース１１０の第４の変形例について説明する。図９Ａおよび図９Ｂでは、図７Ａおよび図７Ｃとの相違点について主に説明する。
　図９Ａおよび図９Ｂの例では、チェストピース１１０は、発光素子２０２と光反射部２０７との間にレンズ９００をさらに有する。レンズ９００は、発光素子２０２が発光した拡散光を平行光に変換する。この平行光が光反射部２０７に到達するため、チェストピース１１０は、入射光２１１側の絞り部２０９をなくすことができる。
　光照射領域７０１の変化については図７Ａおよび図７Ｃの説明と同様である。したがって、受光素子２０４に到達する光の範囲（すなわち、光照射領域７０１）は、光反射部２０７の移動に伴ってｘ′軸方向に変化する。
［第１の実施形態および第１の変形例～第４の変形例のまとめ］
　図９Ｃは、第１の実施形態および第１の変形例～第４の変形例のそれぞれにおいて、開口７０６および７０７の上辺および下辺が光照射領域７０１を規定するかどうかをまとめた図である。図９Ｃの「断面構成」は、それぞれの構成の発光素子２０２、受光素子２０４、光反射部２０７、開口７０６および開口７０７の断面構成を簡略的に示す。開口７０６および開口７０７の上辺および下辺のうち光照射領域７０１を規定する辺が黒三角で示され、光照射領域７０１を規定しない辺が白三角で示される。図９Ｃの「変位信号の変化」は、図５のグラフ５００のように単調減少するか、図８Ｅのグラフ８００のように単調増加するかを示す。
　上述の実施形態において、受光素子２０４の受光面の法線は、ｚ軸方向（すなわち、ダイヤフラム２０６の法線方向）に対して傾斜する。これに代えて、受光素子２０４の受光面の法線は、ｚ軸方向に一致してもよい。すなわち、受光面はダイヤフラム２０６と平行になる。
　上述の実施形態において、チェストピース１１０は、発光素子２０２を一つのみ含む。これに代えて、チェストピース１１０は、複数の発光素子２０２を含んでもよい。複数の発光素子２０２で発光された光はそれぞれ、光反射部２０７で反射し、受光素子２０４に到達してもよい。受光素子２０４は、これらの光の合計の光量に基づいてダイヤフラム２０６の変位を検出してもよい。チェストピース１１０は、複数の受光素子２０４を含んでもよい。複数の受光素子２０４はそれぞれ、別個の発光素子２０２から出射し、光反射部２０７で反射した光を受光してもよい。複数の受光素子２０４で受光された光の合計の光量に基づいてダイヤフラム２０６の変位が検出されてもよい。
　上述の実施形態において、電子聴診装置１００は、発光素子２０２から出射し、光反射部２０７によって反射し、受光素子２０４によって受光された光の量に基づいて変位信号（すなわち、ダイヤフラム２０６の変位を表す信号）を生成する。これに代えて、電子聴診装置１００は、受光素子２０４によって受光された光に他のように基づいて変位信号を検出してもよい。例えば、発光素子２０２は、光反射部２０７に向けてレーザ光を出射してもよい。光反射部２０７で反射したレーザ光は受光素子２０４に到達する。レーザ光が受光素子２０４に到達する位置は、ダイヤフラム２０６の変位によって異なる。そのため、電子聴診装置１００は、受光素子２０４によって受光された光の位置に基づいて変位信号を検出してもよい。発光素子２０２がレーザ光を発光する場合に、チェストピース１１０は絞り部２０９および２１０を含まなくてもよい。発光素子２０２がレーザ光を発光する場合に、受光素子２０４は、２次元のエリアセンサであってもよいし、１次元のラインセンサであってもよい。
　＜第２の実施形態＞
　［第２の実施形態における電子聴診装置のハードウェア構成］
　図１０～図１３Ｋを参照して、第２の実施形態に係る電子聴診装置１０００の構成例について説明する。以下では、第１の実施形態に係る電子聴診装置１００との相違点について主に説明する。電子聴診装置１０００の外観は、図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明された電子聴診装置１００と同様である。第１の実施形態で説明された変形例は、第２の実施形態に対しても適用されてもよい。
　図１０を参照して、電子聴診装置１０００のハードウェア構成について説明する。図１０における図６に対する相違点は、電子聴診装置１０００が、電子聴診装置１００のチェストピース１１０および音出力部６１０の代わりに、チェストピース１０１０および音出力部１０２０を備える点である。電子聴診装置１０００は、チェストピース１０１０と、把持部１２０（図１Ａおよび図１Ｂ）に含まれる音出力部１０２０とによって構成されている。チェストピース１０１０は、変位検出部１０１１と振動検出部１０１２とを有する。変位検出部１０１１は、電子聴診装置１００と同様に、発光素子２０２と、受光素子２０４と、光反射部２０７とを含む主要部品によって構成されている。変位検出部１０１１は、発光素子２０２から出射し、光反射部２０７によって反射し、受光素子２０４によって受光された光の量に基づいて変位信号（すなわち、ダイヤフラム２０６の変位を表す信号）を生成する。これに代えて、変位検出部１０１１は、受光素子２０４によって受光された光に他のように基づいて変位信号を検出してもよい。例えば、発光素子２０２は、光反射部２０７に向けてレーザ光を出射してもよい。光反射部２０７で反射したレーザ光は受光素子２０４に到達する。レーザ光が受光素子２０４に到達する位置は、ダイヤフラム２０６の変位によって異なる。そのため、変位検出部１０１１は、受光素子２０４によって受光された光の位置に基づいて変位信号を検出してもよい。発光素子２０２がレーザ光を発光する場合に、チェストピース１０１０は絞り部２０９および２１０を含まなくてもよい。発光素子２０２がレーザ光を発光する場合に、受光素子２０４は、２次元のエリアセンサであってもよいし、１次元のアレイセンサであってもよい。
　振動検出部１０１２は、ダイヤフラム２０６の変位によって生じた空気振動を検出する。振動検出部１０１２は、空気振動が表す音を検出するため、音検出部とも呼ばれる。振動検出部１０１２は、例えばコンデンサ型のマイクロフォン１１０１（図１１Ｃ）によって構成される。振動検出部１０１２は、検出した空気振動を表す音信号を生成する。音信号は、電気信号（例えば、電圧信号）であってもよい。変位検出部１０１１によって生成された変位信号と、振動検出部１０１２によって生成された音信号とはそれぞれ音出力部１０２０に供給される。
　音出力部１０２０は、チェストピース１０１０から供給された変位信号と音信号とのそれぞれに対して、電子聴診装置１００の音出力部６１０と同様の信号処理を行い、音出力部１０２０の外部（例えば、音出力デバイス６２０またはコンピュータ６３０）に送信する。感度が高い周波数帯は、変位検出部１０１１と振動検出部１０１２とで異なりうる。例えば、変位検出部１０１１は、振動検出部１０１２よりも、低周波（例えば、１００Ｈｚ以下）の周波数帯の振動（例えば、心拍音）を感度よく検出可能である。一方、振動検出部１０１２は、変位検出部１０１１よりも、高周波（例えば、１００Ｈｚ以上）の周波数帯の振動（例えば、呼吸音）を精度よく検出可能である。そこで、音出力部１０２０が変位信号と音信号との両方を出力可能であることによって、電子聴診装置１０００は、幅広い周波数帯の振動を精度よく検出可能である。
　音出力部１０２０は、電子聴診装置１００の音出力部６１０に含まれる各構成要素に加えて、出力選択部１０２１を含む。出力選択部１０２１は、チェストピース１０１０から供給された変位信号と音信号との何れを外部に出力するかを選択する。例えば、出力選択部１０２１は、送信先が音出力デバイス６２０である場合に、変位信号と音信号とのうち選択した一方のみを出力する。出力選択部１０２１は、送信先がコンピュータ６３０である場合は、変位信号と音信号とのうち選択した一方のみを出力してもよいし、変位信号と音信号との両方を出力してもよい。このように、音出力部１０２０は、変位信号と音信号とを選択的に外部に出力可能である。
　電子聴診装置１０００の操作部１２３は、変位信号と音信号との何れを出力するかに関する指定をユーザから取得する。本実施形態では、図１Ａの操作部１２３に、モード切替ボタン１２３ｃが設けられている。モード切替ボタン１２３ｃが押下されることに応じて、出力選択部１０２１は、外部装置に出力される信号を、変位信号と音信号との間で切り替える。例えば、心拍音を聴診する場合、ユーザは、操作部１２３に設けられたモード切替ボタン１２３ｃを操作し、聴診モードの一つである心拍音モードを指示する。一方で、呼吸音を聴診する場合、ユーザは、操作部１２３に設けられたモード切替ボタン１２３ｃを操作し、聴診モードの一つである呼吸音モードを指示する。ユーザにより指定された動作モードの情報は、出力選択部１０２１に送られる。出力選択部１０２１はこの動作モード情報に基づいて、変位検出部１０１１によって検出される変位を表す変位信号と、振動検出部１０１２によって検出される音信号のいずれを出力するかを選択する。また、操作部１２３には、電子聴診装置１００が出力する変位信号のゲインを調整するためのボリューム調整ボタン１２３ａおよび１２３ｂが設けられている。ボリューム調整ボタン１２３ａおよび１２３ｂは、電子聴診装置１００が出力する音のボリュームを調整するために使用される。さらに、電子聴診装置１０００の表示部１２２は、現在出力対象として選択されている信号が変位信号と音信号と何れであるかを表示するインジケータとしてＬＥＤが設けられている。このＬＥＤの点灯状態によって、ユーザは動作中のモードが心拍音モードであるか呼吸音モードであるかを視認できる。なお、心拍音モードと呼吸音モードはそれぞれ、聴診モードの一例である。
　出力選択部１０２１は、無線通信部６１４および有線通信部６１７を制御し、外部に出力する信号の種類を決定する。これに代えて、出力選択部１０２１は、変位信号と音信号との何れをＡ／Ｄ変換器６１１およびアンプ６１５に供給するかを決定してもよい。さらに、図１０の例では、音出力部１０２０が出力選択部１０２１を含むが、これに代えてチェストピース１０１０が出力選択部１０２１を含んでもよい。チェストピース１０１０内の出力選択部１０２１は、音出力部１０２０に供給する信号の種類を決定してもよい。
　［第２の実施形態における電子聴診装置のチェストピース構成］
　図１１Ａ～図１３Ｋを参照して、チェストピース１０１０の構造例について説明する。図１１Ａは、チェストピース１０１０の平面図である。図１１Ｂは、図１１ＡのＡ－Ａ線におけるチェストピース１０１０の拡大断面図である。図１１Ｃは、図１１ＡのＢ－Ｂ線におけるチェストピース１０１０の拡大断面図である。図１２Ａは、チェストピース１０１０を分解し、各構成要素を離して描いた斜視図である。図１２Ｂは、密閉空間１１００の形状を表す斜視図である。図１３Ａ～図１３Ｃは、下側保持部材１１０５を様々な角度から見た斜視図である。図１３Ｄ～図１３Ｆは、上側保持部材１１０６を様々な角度から見た斜視図である。図１３Ｇは、ベース保持部材１１０４をある角度から見た斜視図である。図１３Ｈ～図１３Ｋは、下側保持部材１１０５と上側保持部材１１０６とを結合した状態で様々な角度から見た斜視図である。特に、図１３Ｈは、開口７０６を通じて発光素子２０２が見える角度から見た斜視図であり、図１３Ｉは、開口７０７を通じて受光素子２０４が見える角度から見た斜視図である。図１１Ａでは、理解を容易にするために、発光素子２０２、受光素子２０４、光反射部２０７およびマイクロフォン１１０１が視認可能に描かれているが、これらの構成要素は筐体２０８によって覆い隠されている。図１１Ｂおよび図１１Ｃにおいて、理解を容易にするために、同じ構成要素の断面に同じハッチングを付し、異なる構成要素の断面に異なるハッチングを付す。図１１Ａ～図１３Ｋでは、チェストピース１０１０を把持部１２０に取り付けるための機構を省略している。
　チェストピース１０１０は、電子聴診装置１００のチェストピース１１０に含まれる各構成要素に加えて、マイクロフォン１１０１と、シール部材１１０２と、中継回路基板１１０３とをさらに含む。マイクロフォン１１０１は、上述のように、振動検出部１０１２を構成する。
　中継回路基板１１０３は、リード線（不図示）によって発光回路基板２０３に接続されている。中継回路基板１１０３は、このリード線を通じて、発光回路基板２０３に、発光を指示するための制御信号を送信し、電力を供給する。また、中継回路基板１１０３は、リード線（不図示）によって受光回路基板２０５に接続されている。中継回路基板１１０３は、このリード線を通じて、受光回路基板２０５から変位信号を受信し、受光回路基板２０５に電力を供給する。また、中継回路基板１１０３は、リード線（不図示）によってマイクロフォン１１０１に接続されている。中継回路基板１１０３は、このリード線を通じて、マイクロフォン１１０１から音信号を受信し、マイクロフォン１１０１に電力を供給する。また、中継回路基板１１０３は、ケーブル（不図示）によって把持部１２０内の回路基板に接続されている。中継回路基板１１０３は、このケーブルを介して、把持部１２０内の回路基板に変位信号および音信号を送信し、把持部１２０内の回路基板から、チェストピース１１０の動作を制御するための制御信号を受信し、電力の供給を受ける。筐体２０８に、中継回路基板１１０３と把持部１２０内の回路基板とを接続するケーブルを通すための穴２０８ａが形成されている。本明細書において、別段の説明がない限り、「穴」は、穴が形成された部材を貫通する貫通穴を意味する。一方、「凹部」は、凹部が形成された部材を貫通しないことを意味する。
　保持部材２０１は、ベース保持部材１１０４と、下側保持部材１１０５と、上側保持部材１１０６とによって構成されている。ベース保持部材１１０４の下面を覆うように、ベース保持部材１１０４にダイヤフラム２０６が取り付けられている。ダイヤフラム２０６の外周は、凹部を形成するように折り返されており、ダイヤフラム２０６のこの凹部にベース保持部材１１０４の外周の凸部が嵌まることによって、ダイヤフラム２０６がベース保持部材１１０４に取り付けられている。これに代えて、ダイヤフラム２０６は、例えば、接着することによってベース保持部材１１０４に取り付けられてもよい。ベース保持部材１１０４の下面とダイヤフラム２０６との間には隙間があるため、ダイヤフラム２０６は、ベース保持部材１１０４の下面に対して変位可能である。また、ベース保持部材１１０４の下面は、ダイヤフラム２０６の変位を阻害しないように、その中央付近に窪みを有する。
　ベース保持部材１１０４の上面を覆うように、ベース保持部材１１０４に筐体２０８が取り付けられている。ベース保持部材１１０４は、その外周にねじ山またはねじ溝を有し、筐体２０８は、その下方端部の内側にねじ溝またはねじ山を有する。これらのねじ山とねじ溝とが嵌まり合い、ベース保持部材１１０４に筐体２０８が取り付けられる。これに代えて、筐体２０８は、例えば、接着することによってベース保持部材１１０４に取り付けられてもよい。筐体２０８は、保持部材２０１に取り付けられた発光素子２０２、発光回路基板２０３、受光素子２０４、受光回路基板２０５およびマイクロフォン１１０１を覆うとともに、周囲音がノイズとして検出されないように遮音する機能を有する。
　ベース保持部材１１０４の上には、さらに二つの保持部材（下側保持部材１１０５と上側保持部材１１０６）が配置されている。下側保持部材１１０５は、ｚ方向においてベース保持部材１１０４に対してダイヤフラム２０６とは反対側に位置する。下側保持部材１１０５の下面に形成された凹部１１０５ｄに、ベース保持部材１１０４の上面に形成された凸部１１０４ｄが嵌まり、下側保持部材１１０５がベース保持部材１１０４に対してアライメントされる。
　上側保持部材１１０６は、ベース保持部材１１０４および下側保持部材１１０５のｚ方向上方に配置されている。上側保持部材１１０６は、ベース保持部材１１０４に対してダイヤフラム２０６とは反対側に位置する。下側保持部材１１０５は、上側保持部材１１０６とベース保持部材１１０４との間に位置する。上側保持部材１１０６の下面に形成された凸部１１０６ａが下側保持部材１１０５に形成された穴１１０５ｂに嵌まることによって、上側保持部材１１０６が下側保持部材１１０５に対してアライメントされる。
　中継回路基板１１０３は、上側保持部材１１０６の上に配置されている。中継回路基板１１０３に形成された穴１１０３ａと、上側保持部材１１０６に形成された穴１１０６ｃとを通るねじ（不図示）が、ベース保持部材１１０４に形成されたねじ穴１１０４ｃに係合される。図示される例では、ベース保持部材１１０４に三つのねじ穴が形成されており、これらのそれぞれに、中継回路基板１１０３および上側保持部材１１０６を通るねじが係合される。これによって、下側保持部材１１０５、上側保持部材１１０６および中継回路基板１１０３がベース保持部材１１０４に固定される。下側保持部材１１０５、上側保持部材１１０６および中継回路基板１１０３をベース保持部材１１０４に固定する方法はこれに限られず、例えば接着剤によって固定されてもよい。
　発光素子２０２は、上側保持部材１１０６と下側保持部材１１０５とが係合することによって形成される穴に差し込まれる。受光素子２０４は、上側保持部材１１０６と下側保持部材１１０５とが係合することによって形成される穴を覆うように配置される。マイクロフォン１１０１は、ベース保持部材１１０４に形成された穴１１０４ｂに配置されている。マイクロフォン１１０１とベース保持部材１１０４との間に、これらの部材の隙間を塞ぐためのシール部材１１０２が配置され、後述する密閉空間における密閉性を向上させている。また、ベース保持部材１１０４の穴１１０４ｂの上には、上側保持部材１１０６の下面に形成された凸部１１０６ｂが配置されている。凸部１１０６ｂは、マイクロフォン１１０１を下方に（すなわち、ダイヤフラム２０６に向かって）押圧してもよい。マイクロフォン１１０１は、ダイヤフラム２０６に対する平面視（すなわち、ｚ軸正から見た場合）において光反射部２０７を介して発光素子２０２から受光素子２０４に向かう光（すなわち、入射光２１１と反射光２１２）の光路に重ならない位置に配置される。
　ベース保持部材１１０４の中央付近にＴ字状の穴１１０４ａが形成されている。また、下側保持部材１１０５の中央付近に穴１１０５ａが形成されている。入射光２１１は、穴１１０４ａおよび穴１１０５ａを通って発光素子２０２から光反射部２０７に到達する。反射光２１２は、同じく穴１１０４ａおよび穴１１０５ａを通って光反射部２０７から受光素子２０４に到達する。このように、光反射部２０７を介して発光素子２０２から受光素子２０４に向かう光（すなわち、入射光２１１と反射光２１２）の光路上には他の構成要素は配置されていない。なお、ベース保持部材１１０４は、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂにおける光反射部２０７が固定された領域以外の領域を覆っている。
　上側保持部材１１０６は、ダイヤフラム２０６に対して交差する方向（図１１Ｂの例ではｙｚ平面）に延在する遮光壁１１０６ｄを有する。特に、遮光壁１１０６ｄのうち開口７０６の上辺の上側の部分が第１の絞り部に該当する。下側保持部材１１０５は、ダイヤフラム２０６に沿った方向（図１１Ｂの例ではｘｙ平面）に延在する遮光壁１１０５ｃを有する。遮光壁１１０６ｄおよび遮光壁１１０５ｃによって、入射光２１１側の絞り部２０９が形成される。すなわち、遮光壁１１０６ｄおよび遮光壁１１０５ｃはそれぞれ、発光素子２０２によって発光された光の一部を遮る。遮光壁１１０５ｃの一部は、ベース保持部材１１０４の穴１１０４ａに入り込んでもよい。これによって、絞り部２０９を光反射部２０７に近づけることができ、入射光２１１の広がりを軽減できる。また、上側保持部材１１０６は、光反射部２０７による反射光が到達する位置に、ｚ方向における下方に突出する遮光壁１１０６ｅを有する。下側保持部材１１０５は、光反射部２０７による反射光が到達する位置に遮光壁１１０５ｅを有する。遮光壁１１０６ｅおよび遮光壁１１０５ｅによって、反射光２１２側の絞り部２１０が形成される。すなわち、遮光壁１１０６ｅおよび遮光壁１１０５ｅはそれぞれ、光反射部２０７によって正反射した光の一部を遮る。上側保持部材１１０６に設けられている遮光壁１１０６ｄと下側保持部材１１０５に設けられている遮光壁１１０５ｃは、入射光２１１や反射光２１２を遮光する絞り部としての役割に加え、密閉空間を狭める役割を兼ねている。すなわち、遮光壁１１０５ｃおよび遮光壁１１０６ｄが密閉空間（内部空間）の体積を狭めることで後述する体積変化率が大きくなり、その結果、マイクロフォン１１０１の感度を向上させることができる。
　第２の実施形態において、ダイヤフラム２０６と、光反射部２０７と、ベース保持部材１１０４と、下側保持部材１１０５と、上側保持部材１１０６と、発光素子２０２と、受光素子２０４と、マイクロフォン１１０１とによって、密閉空間１１００が画定される。したがって、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する空間は、密閉空間である。密閉空間とは、特定の物質に対して密閉された空間のことである。言い換えると、密閉空間とは、特定の物質の外部空間または外部環境からの流入および特定の物質の外部空間または外部環境への流出が抑制された空間のことである。したがって、密閉空間１１００と外部とを接続する隙間や穴等の通路が存在しない。密閉の対象となる物質は、電子聴診装置１０００の使用環境に応じて異なりうる。例えば、電子聴診装置１０００が大気圧で使用される場合、密閉の対象となる物質は、気体（例えば、空気）であり、電子聴診装置１０００が水中でも使用される場合に、密閉の対象となる物質は、液体（例えば、水）でありうる。
　［第２の実施形態における電子聴診装置のチェストピース内部の密閉空間］
　図１１Ｂおよび図１１Ｃにおいて、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する空間であって、ハッチングが付された構成要素によって囲まれた空間が密閉空間１１００である。下側保持部材１１０５のうち密閉空間１１００を画定する部分は、上述の遮光壁１１０５ｃを含む。上側保持部材１１０６のうち密閉空間１１００を画定する部分は、上述の遮光壁１１０６ｄを含む。発光素子２０２と保持部材２０１との間に隙間が存在する場合に、さらに発光回路基板２０３によっても密閉空間１１００が画定される。同様に、受光素子２０４と保持部材２０１との間に隙間が存在する場合に、さらに受光回路基板２０５によって密閉空間１１００が画定される。マイクロフォン１１０１と保持部材２０１との間に隙間が存在する場合に、さらにシール部材１１０２によって密閉空間１１００が画定される。
　密閉空間１１００は、電子聴診装置１００の不使用時に密閉されていなくてもよい。例えば、ダイヤフラム２０６とベース保持部材１１０４は、電子聴診装置１００の不使用時に密着しておらず、ダイヤフラム２０６が生体表面に押圧されることによって密着し、これによって密閉空間１１００が形成されてもよい。
　マイクロフォン１１０１の音検出面１１０１ａは、密閉空間１１００に面している。これによって、マイクロフォン１１０１は、ダイヤフラム２０６の接触面２０６ａの変位によって生じる内部空間２１２の空気振動を検出する。マイクロフォン１１０１は、この空気振動を表す音信号を生成する。
　具体的に、ダイヤフラム２０６のうち生体表面に接触する部分は、シート状の可撓性部材で構成される。ダイヤフラム２０６は、密閉空間１１００と、チェストピース１０１０の外部とを隔てる。ダイヤフラム２０６は、ダイヤフラム２０６に与えられた外力（例えば、生体表面からの力）に応じて変形し、外力がなくなると元の形状に戻る性質を有する。この性質を有することによって、生体表面からダイヤフラム２０６に伝えられた振動に応じて密閉空間１１００の空気圧が変化する。密閉空間１１００の空気圧に応じて、マイクロフォン１１０１の音検出面１１０１ａが振動し、マイクロフォン１１０１はこの音検出面１１０１ａの振動を電気信号に変換する。
　ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂとマイクロフォン１１０１の音検出面１１０１ａとが密閉空間１１００に面することによって、マイクロフォン１１０１が生体表面の変位に応じた音信号を効率的に検出できる。
　ダイヤフラム２０６の振動に応じた密閉空間１１００の空気圧の変化は、密閉空間１１００の体積が小さいほど大きくなる。それに応じて、マイクロフォン１１０１で検出される音も大きくなる。そこで、本実施形態では、チェストピース１１０の内部空間の体積よりも密閉空間１１００の体積が小さくなるように密閉空間１１００が構成されている。すなわち本実施形態では、密閉空間１１１０は筐体２０８に面しておらず、筐体２０８の内面に面する空間から分離されている。しかし、筐体２０８の内面に面する空間を密閉空間としてもよいことは言うまでもない。
　なお、本実施形態において、チェストピース１１０の密閉空間１１１０以外の内部空間は密閉されていないが、例えば、電子聴診装置１０００に防水性や防塵性が要求される場合は密閉されていてもよい。例えば、図１１Ｂに示すように、筐体２０８には、ケーブルを通すための穴２０８ａが形成されている。この穴２０８ａとケーブルとの間の隙間をシール部材で封止し、チェストピース１１０の内部空間が密閉することで水または塵に対して密閉することができる。また、穴２０８ａ以外に筐体２０８をベース保持部材１１０４に固定するためにねじが使用される場合に、ねじ山とねじ溝との間の隙間がシール部材で封止することで、同様に密閉性を高めることができる。
　本実施形態では、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する空間は、密閉空間１１００であるが、例えば、被測定対象の周波数帯において感度が低下しない程度の穴や隙間が形成されていてもよい。
　本実施形態では、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する空間が、ベース保持部材１１０４、下側保持部材１１０５および上側保持部材１１０６を用いて密閉される。これに代えて、これらの保持部材の一部によってこの空間が密閉されてもよいし、他の部材を用いてこの空間が密閉されてもよい。また、密閉空間１１００を画定する複数の構成要素間の密着性を向上するために、隣接する二つの構成要素間に緩衝部材が配置されてもよい。例えば、発光回路基板２０３と保持部材２０１との接触部における隙間や、受光回路基板２０５と保持部材２０１との接触部における隙間、ダイヤフラム２０６と保持部材２０１との接触部における隙間に緩衝部材が配置されてもよい。これにより、密閉空間１１００の密閉性を高めることができる。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の遮音構成］
　マイクロフォン１１０１は、密閉空間１１００に生じた空気振動だけでなく、チェストピース１０１０の外部から筐体２０８を透過した音も検出しうる。そのため、筐体２０８は、遮音性に優れた材料で形成されることが好ましい。
　筐体２０８の音の透過損失は、音の周波数と、音の入射角と、筐体２０８の材料の面密度とを入力とする関数によって算出される。音の入射角が垂直である場合に、音の周波数をｆ［Ｈｚ］とし、筐体２０８の材料の面密度をσ［ｋｇ／ｍ２］とすると、筐体２０８の音の透過損失ＴＬ［ｄｂ］は、
　　ＴＬ＝１８×ｌｏｇ１０（σ×ｆ）－４４　…（式８）
によって与えられる。また、筐体２０８の材料の面密度は、筐体２０８の材料の面密度は、筐体２０８の材料の密度に筐体２０８の厚さを乗算することによって算出される。
　筐体２０８の厚さを１．５［ｍｍ］とし、筐体２０８を真鍮（黄銅）、ステンレス、アルミニウム、ポリカＡＢＳのそれぞれで形成した場合の筐体２０８の面密度および様々な周波数での透過損失を以下の表２に示す。ポリカＡＢＳは、樹脂の一例である。
　（表２）
　表２より、金属材料の方が樹脂材料よりも遮音性に優れることが読み取れる。そのため、筐体２０８は、金属材料で構成されることが望ましい。また、筐体２０８の面密度は、ダイヤフラムの面密度よりも大きくてもよい。具体的に、筐体２０８の面密度は、５ｋｇ／ｍ２以上であってもよく、さらには１０ｋｇ／ｍ２以上であってもよい。一方、保持部材２０１は、チェストピース１０１０の軽量化および低コスト化のために、樹脂材料で構成されてもよい。
　図１４Ａ～図１６Ｃを参照して、チェストピース１０１０の複数の変形例について説明する。図１４Ａ～図１６Ｃのそれぞれにおける各図面の説明は、図１１Ａ～図１１Ｃの各図面と同様であるため、重複する説明を省略する。
　図１４Ａ～図１４Ｃに示される変形例は、マイクロフォン１１０１の位置が上述の図１１Ａ～図１１Ｃに示した第２の実施形態の説明とは異なる。マイクロフォン１１０１は、ダイヤフラム２０６に対する平面視（すなわち、ｚ軸正から見た場合）において光反射部２０７を介して発光素子２０２から受光素子２０４に向かう光（すなわち、入射光２１１と反射光２１２）の光路に重なる位置に配置される。しかし、マイクロフォン１１０１は、この光路のｚ軸方向における上方（ｚ軸正の方向）に配置されているため、この光路を遮らない。マイクロフォン１１０１は、ｘ軸方向において発光素子２０２と受光素子２０４との間に配置されている。マイクロフォン１１０１の音検出面１１０１ａは、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する密閉空間１１００に面する。以上のような位置にマイクロフォン１１０１を配置することによって、密閉空間１１００の体積を小さくすることができ、マイクロフォン１１０１によってダイヤフラム２０６の振動を精度よく検出できる。
　［第２の実施形態における電子聴診装置のチェストピース構成の変形例］
　図１５Ａ～図１５Ｃに示される変形例は、チェストピース１０１０が透光部材１５０１をさらに有する点で上述の図１１Ａ～図１１Ｃに示す第２の実施形態の説明とは異なる。透光部材１５０１は、発光素子２０２によって発光される光を透過する性質を有する。例えば、透光部材１５０１は、ガラス、アクリル、ポリスチレンなどで形成される。
　図１５Ａ～図１５Ｃに示される変形例では、ベース保持部材１１０４の穴１１０４ａが、透光部材１５０１と下側保持部材１１０５とによって封止されている。そのため、ダイヤフラム２０６と、ベース保持部材１１０４と、下側保持部材１１０５と、透光部材１５０１と、マイクロフォン１１０１と、シール部材１１０２とによって密閉空間１５０２が画定される。ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂは、この密閉空間１５０２に面する。一方、発光素子２０２および受光素子２０４は、この密閉空間１５０２に面していない。この変形例でも、マイクロフォン１１０１の音検出面１１０１ａは、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する密閉空間１５０２に面する。
　透光部材１５０１は、光反射部２０７を介して発光素子２０２から受光素子２０４に向かう光（すなわち、入射光２１１と反射光２１２）の光路上に配置されている。しかし、透光部材１５０１は透光性を有するため、変位検出部１０１１は、依然としてダイヤフラム２０６の変位を検出可能である。また、密閉空間１５０２の体積は密閉空間１１００の体積よりも小さいため、マイクロフォン１１０１によってダイヤフラム２０６の振動をさらに精度よく検出できる。
　［第２の実施形態における電子聴診装置のチェストピース構成の他の変形例］
　図１６Ａ～図１６Ｃに示される変形例は、マイクロフォン１１０１の位置と、チェストピース１０１０が透光部材１６０１および１６０２をさらに有する点で上述の図１４Ａ～図１４Ｃに示す実施形態の説明とは異なる。マイクロフォン１１０１は、ダイヤフラム２０６に対する平面視（すなわち、ｚ軸正から見た場合）において光反射部２０７を介して発光素子２０２から受光素子２０４に向かう光（すなわち、入射光２１１と反射光２１２とを合わせた光）の光路に重なる位置に配置される。マイクロフォン１１０１は、この光路の上方（ｚ軸正の方向）に配置されているため、この光路を遮らない。例えば、マイクロフォン１１０１は、３次元空間において、発光素子２０２と受光素子２０４との間に配置されてもよい。
　透光部材１６０１および１６０２は、発光素子２０２によって発光される光を透過する性質を有する。例えば、透光部材１６０１および１６０２は、ガラス、アクリル、ポリスチレンなどで形成される。
　図１６Ａ～図１６Ｃに示される変形例では、入射光側の絞り部２０９を構成する遮光壁１１０６ｄおよび遮光壁１１０５ｃの隙間が、透光部材１６０１によって封止されている。また、反射光側の絞り部２１０を構成する遮光壁１１０６ｅおよび遮光壁１１０５ｅの隙間が、透光部材１６０２によって封止されている。そのため、ダイヤフラム２０６と、ベース保持部材１１０４と、下側保持部材１１０５と、透光部材１６０１と、透光部材１６０２と、マイクロフォン１１０１と、シール部材１１０２とによって密閉空間１６０３が画定される。ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂは、この密閉空間１６０３に面する。一方、発光素子２０２および受光素子２０４は、この密閉空間１６０３に面していない。図１６Ａ～図１６Ｃに示される変形例でも、マイクロフォン１１０１の音検出面１１０１ａは、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する密閉空間１６０３に面する。
　透光部材１６０１は、発光素子２０２から光反射部２０７に向かう光（すなわち、入射光２１１）の光路上に配置されている。透光部材１６０１は、光反射部２０７から受光素子２０４に向かう光（すなわち、反射光２１２）の光路上に配置されている。しかし、透光部材１６０１および１６０２は透光性を有するため、変位検出部１０１１は、依然としてダイヤフラム２０６の変位を検出可能である。また、密閉空間１６０３の体積は密閉空間１１００の体積よりも小さいため、マイクロフォン１１０１によってダイヤフラム２０６の振動をさらに精度よく検出できる。本実施形態ではチェストピース１０１０が透光部材１６０１と透光部材１６０２の両方を含む例を説明したが、どちらか一方のみを含む構成でもよい。
　［第２の実施形態における電子聴診装置のチェストピース内の密閉空間の体積とマイクロフォンの感度の関係］
　ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する密閉空間の体積とマイクロフォン１１０１の感度との関係について、以下の表３を参照して具体的に説明する。
　（表３）
　ダイヤフラム２０６の動作範囲（すなわち、ダイヤフラム２０６の振動が想定される範囲）の変位の上限値が１ｍｍであるとする。ダイヤフラム２０６が平坦な状態からこの変位の上限値まで変位することによってチェストピース１０１０の内部空間の体積変化量は、例えば６８０ｍｍ３である。
　チェストピース１０１０の内部空間の体積は、例えば１７００５ｍｍ３である。そのため、ダイヤフラム２０６が上限まで変化することによる内部空間の体積変化率は、６８０／１７００５≒４％となる。図１１Ａ～図１１Ｃで説明した密閉空間１１００の体積は、例えば２０８５ｍｍ３である。そのため、ダイヤフラム２０６が上限まで変化することによる密閉空間１１００の体積変化率は、６８０／２０８５≒３３％となる。図１５Ｂおよび図１５Ｃで説明した密閉空間１５０２の体積は、例えば１０２１ｍｍ３である。そのため、ダイヤフラム２０６が上限まで変化することによる密閉空間１５０２の体積変化率は、６８０／１０２１≒６７％となる。このように、チェストピース１０１０の内部空間の一部のみを、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する密閉空間とすることによって、この密閉空間の体積変化率が高くなり、マイクロフォン１１０１の感度が高くなる。例えば、ダイヤフラム２０６が動作範囲の上限まで変位したことに応じた密閉空間の体積変化率が３０％となるように密閉空間が画定されてもよい。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の回路構成］
　続いて、図１７Ａを参照して、第２の実施形態に係る電子聴診装置１０００の回路構成の例について説明する。図１７Ａの回路構成は、図１０のハードウェア構成をより詳細に示した図である。
　図１１Ａ～図１１Ｃを参照して上述したように、チェストピース１０１０は、発光素子２０２と、受光素子２０４と、マイクロフォン１１０１とを含む。さらに、図１７Ａの例では、チェストピース１０１０は、３軸タイプの加速度センサ１７５０を含む。加速度センサ１７５０は、３次元の加速度を測定するセンサである。加速度センサ１７５０は、電子聴診装置１０００の動き（モーション）を検知するためのセンサであり、例えば電子聴診装置１０００がユーザによって持ち上げられたことを検知する。すなわち、電子聴診装置１０００が使用される状態か否かを判断するために使用される。本実施形態において、加速度センサ１７５０はチェストピース１０１０に含まれているが、チェストピース１０１０ではなく把持部１２０に含まれていてもよい。また電子聴診装置１０００の使用状態を判断するために別の構成を採用するのであれば、加速度センサ１７５０を含まなくてもよい。
　図１Ａを参照して上述したように、把持部１２０は、表示部１２２と、操作部１２３と、電源スイッチ１２４と、コネクタ１２５とを含む。さらに、把持部１２０は、マイクロコントローラ１７００と、電源部１７１０と、ＵＡＲＴ集積回路１７２０と、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０と、マイクロフォン信号処理部１７４０とを含む。把持部１２０に含まれる複数の回路素子は、把持部１２０に含まれる同一の回路基板に実装されてもよいし、複数の回路基板に分散して実装されてもよい。
　マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００の全体的な動作を制御する制御手段である。図１７Ａでは電子聴診装置１０００が一つまたは複数のマイクロコントローラ１７００を含む。マイクロコントローラ１７００は、プロセッサ１７０１と、不揮発性メモリ１７０２と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）回路１７０３と、ＲＡＭ１７０４とを含む。プロセッサ１７０１は、不揮発性メモリ１７０２に記憶されたプログラムを実行することによって、電子聴診装置１０００の動作を制御する。不揮発性メモリ１７０２は、電子聴診装置１０００の動作を規定するプログラムおよび各種の設定データを記憶するための記憶手段であり、外部からの給電がなくても記憶内容を維持する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ回路１７０３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信規格に準拠した無線通信部６１４を制御する制御部である。無線通信部６１４は、無線通信を行うためのアンテナを含む。図１７Ａではマイクロコントローラ１７００がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ回路１７０３を内蔵しているが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ回路１７０３はマイクロコントローラ１７００の外部にあってもよい。ＲＡＭ１７０４は、不揮発性メモリ１７０２から読み出されたプログラムや各種の設定データを一時的に記憶する記憶手段である。マイクロコントローラ１７００は、把持部１２０に含まれる回路基板に実装された複数の回路素子によって実現される。マイクロコントローラ１７００は、受光素子２０４によって生成された変位信号に基づく音信号を、無線通信部６１４または有線通信部６１７を介して外部の音出力デバイスへ送信する。音出力デバイス６２０は、例えば、有線接続タイプおよび無線通信タイプのイヤホンやヘッドホンである。またマイクロコントローラ１７００は、音出力デバイス６２０に音信号を送信するのとともに、コンピュータ６３０（例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットなど）へも送信することが可能である。医師や看護師や保健師は、音出力デバイス６２０またはコンピュータ６３０を使用して、デジタルに変換された音信号によって表される生体音を聴き取ることができる。受光素子２０４から出力された変位信号は、後述するダイヤフラム変位信号処理部１７３０でフィルタリングおよび増幅され、Ａ／Ｄ変換器６１１に供給される。Ａ／Ｄ変換器６１１は、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０からの出力をデジタル化する。その後、デジタル形式の変位信号は、マイクロコントローラ１７００によって、エンコーダにより通信規格に則った形式に従ってデータ圧縮や符号化などの信号処理を施され、無線通信用の音データに変換される。この音データへの変換は、例えばＰｕｌｓｅ　Ｃｏｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＣＭ）フォーマットへの変換である。その後、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信規格に準拠した無線通信部６１４は、ＰＣＭフォーマットに変換された音データを音出力デバイス６２０に送信する。音データを受信した音出力デバイス６２０は、その音データに応じた音を出力する。なお、上述の電子聴診装置１０００は、無線通信と有線通信との両方で音データを送信可能な例を説明したが、これらの通信のうちの一方のみによって音データを送信可能であってもよい。コンピュータ６３０への音データの送信も、音出力デバイス６２０への音データの送信と同様である。コンピュータ６３０は、受信した音データに基づいて生成された波形データを視覚的に表示することもできる。波形データは、コンピュータ６３０によって生成されてもよいし、電子聴診装置１０００によって生成されてもよい。また、電子聴診装置１０００による信号処理および音出力処理の一部または全部は、外部装置（例えば、音出力デバイス６２０またはコンピュータ６３０）によって行われてもよい。
　ＵＡＲＴ集積回路１７２０は、マイクロコントローラ１７００と、コネクタ１２５（具体的に、そのデータ端子）とのそれぞれに接続されている。ＵＡＲＴ集積回路１７２０は、ＵＡＲＴに準拠した通信を行う。ＵＡＲＴ集積回路１７２０およびコネクタ１２５は、有線通信部６１７として機能する。マイクロコントローラ１７００は、ＵＡＲＴ集積回路１７２０およびコネクタ１２５を通じて外部装置と有線で通信可能であってもよい。ＵＡＲＴ集積回路１７２０は、コネクタ１２５の電源端子にも接続されてもよい。コネクタ１２５に接続された外部装置（例えば、充電器やコンピュータ６３０）からコネクタ１２５の電源端子を通じてＵＡＲＴ集積回路１７２０に電圧ＶＢＵＳが印加されてもよい。ＵＡＲＴ集積回路１７２０は、電圧ＶＢＵＳを動作電圧として動作可能であってもよい。
　電源部１７１０は、バッテリ１７１１と、充電集積回路１７１２と、昇圧コンバータ１７１３と、電圧レギュレータ１７１４と、ロードスイッチ１７１５と、電圧レギュレータ１７１６とを含む。電源部１７１０は、電子聴診装置１０００に含まれる複数の回路素子に電力を供給する。電源部１７１０は、複数の異なる電圧で電力を供給してもよい。これに代えて、電源部１７１０は、一つの電圧で電力を供給してもよく、各回路素子の前段において、適切な動作電圧となるように電圧を降下してもよい。
　バッテリ１７１１は、電子聴診装置１０００で使用される電気エネルギーを蓄積する。バッテリ１７１１は、バッテリ１７１１に流れる電流が閾値を超えた場合に、この電流を遮断する機能を有してもよい。充電集積回路１７１２は、バッテリ１７１１への充電およびバッテリ１７１１からの放電を制御する集積回路（ＩＣ）である。例えば、充電集積回路１７１２は、コネクタ１２５に接続された充電器やコンピュータ６３０等の外部装置から供給された電気エネルギーを用いてバッテリ１７１１を充電する。また、充電集積回路１７１２は、バッテリ１７１１に蓄積されている電気エネルギーを昇圧コンバータ１７１３に供給する。充電集積回路１７１２が提供する電圧を電圧ＶＢＡＴと表す。電圧ＶＢＡＴは、例えば３．７Ｖである。
　昇圧コンバータ１７１３は、直流電圧を別の値の直流電圧に昇圧する。昇圧コンバータ１７１３は、ＤＣ／ＤＣコンバータとも呼ばれる。昇圧コンバータ１７１３は、充電集積回路１７１２から供給された電圧ＶＢＡＴを電圧Ｖ０に昇圧する。電圧Ｖ０は、例えば６．８Ｖである。電圧レギュレータ１７１４は、特定の値の電圧を生成し出力する。電圧レギュレータ１７１４は、リニアレギュレータであってもよく、低ドロップアウトレギュレータ（ＬＤＯ）とも呼ばれる。電圧レギュレータ１７１４は、電子聴診装置１０００の一部の回路素子の動作電圧を生成する。電圧レギュレータ１７１４が生成する電圧を電圧Ｖ１と表す。電圧レギュレータ１７１４は、マイクロコントローラ１７００の動作電圧を生成してもよく、例えば、電圧Ｖ１は３．３Ｖである。また、加速度センサ１７５０の動作電圧も電圧Ｖ１である。図１７Ａの例では、電圧Ｖ１は、マイクロコントローラ１７００および加速度センサ１７５０のそれぞれに印加される。マイクロコントローラ１７００および加速度センサ１７５０には、電源部１７１０の電圧レギュレータ１７１４から電力が供給される。電圧レギュレータ１７１４は、その入力端子に電圧Ｖ１も高い電圧が印加されている場合に、電圧Ｖ１を出力する。そのため、電圧レギュレータ１７１４は、昇圧コンバータ１７１３から電圧Ｖ０が供給されている場合に、電圧Ｖ１を出力する。
　ロードスイッチ１７１５は、マイクロコントローラ１７００からの制御信号に応じてオン（導通状態）とオフ（非導通状態）とを切り替えるスイッチである。電圧レギュレータ１７１６は、特定の値の電圧を生成し出力する。電圧レギュレータ１７１６は、リニアレギュレータであってもよく、ＬＤＯであってもよい。電圧レギュレータ１７１６は、電子聴診装置１０００の一部の回路素子の動作電圧を生成する。電圧レギュレータ１７１６が生成する電圧を電圧Ｖ２と表す。電圧レギュレータ１７１６は、発光素子２０２および受光素子２０４の動作電圧を生成してもよく、例えば、電圧Ｖ２は５．８Ｖである。図１７Ａの例では、電圧Ｖ２は、発光素子２０２および受光素子２０４のそれぞれに印加される。発光素子２０２および受光素子２０４には、電源部１７１０の電圧レギュレータ１７１６から電力が供給される。電圧レギュレータ１７１６は、その入力端子に電圧Ｖ２も高い電圧が印加されている場合に電圧Ｖ２を出力する。そのため、電圧レギュレータ１７１６は、ロードスイッチ１７１５がオンである場合に電圧Ｖ２を出力する。電圧レギュレータ１７１６は、ロードスイッチ１７１５がオフである場合に、電圧Ｖ２を出力しない。電圧Ｖ２を出力しない場合の電圧レギュレータ１７１６の出力端子の電位はグランド電位である。
　ダイヤフラム変位信号処理部１７３０は、ダイヤフラム変位信号を処理することによって、生体表面からダイヤフラム２０６に伝わる音を表す音信号を生成し、この音信号をマイクロコントローラ１７００に出力する。具体的に、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０は、ダイヤフラム変位信号に含まれる特定の周波数帯の成分を抽出し、音信号を生成する。後述するように、抽出される特定の周波数帯の成分は、１０Ｈｚから１ｋＨｚの範囲の周波数帯の成分を含む。ダイヤフラム変位信号とは、受光素子２０４に到達した光量に応じて受光素子２０４が生成し出力する信号である。ダイヤフラム変位信号は、単に変位信号と呼ばれてもよい。受光素子２０４に到達した光量は、ダイヤフラム２０６の変位に応じて変化する。なお、上述のように発光素子２０２がレーザ光を発光するレーザダイオードである場合に、ダイヤフラム変位信号とは、受光素子２０４に到達した光の位置に応じて受光素子２０４が生成し出力する信号のことであってもよい。レーザダイオードで実現した場合であっても、ダイヤフラム変位信号はダイヤフラム２０６の変位を表すことに変わりはない。ダイヤフラム変位信号処理部１７３０によってダイヤフラム変位信号に基づいて生成される音信号は、心拍音モードにおいて出力されるため、以下の説明において心拍音信号と表す。心拍音信号も、ダイヤフラム２０６の変位（具体的には、その特定の周波数帯の成分）を表すため、ダイヤフラム変位信号の一種である。
　ダイヤフラム変位信号処理部１７３０は、受光素子２０４とマイクロコントローラ１７００との間の信号経路上に、バッファ回路１７３１と、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１７３２と、ローパスフィルタ付の増幅回路１７３３および１７３４とを含む。これらの回路素子は直列に接続されている。ダイヤフラム変位信号処理部１７３０は、受光素子２０４からダイヤフラム変位信号を受信し、心拍音信号をマイクロコントローラ１７００に出力する。
　バッファ回路１７３１は、受光素子２０４からダイヤフラム変位信号を受信し、そのダイヤフラム変位信号をＨＰＦ１７３２に出力する。バッファ回路１７３１は、受光素子２０４とＨＰＦ１７３２との間の信号経路のインピーダンス変換を行う。例えば、バッファ回路１７３１の出力インピーダンスは、受光素子２０４の出力インピーダンスよりも低い。バッファ回路１７３１の動作電力は、電圧レギュレータ１７１６から供給される。
　ＨＰＦ１７３２は、バッファ回路１７３１から受信したダイヤフラム変位信号の低周波成分（すなわち、特定のカットオフ周波数未よりも低い周波数成分）を減衰させ、ダイヤフラム変位信号の高周波成分（すなわち、当該カットオフ周波数よりも高い周波数成分）を通過させることによって得られる信号を増幅回路１７３３に出力する。本実施形態におけるＨＰＦ１７３２は、バッファ回路１７３１から受信したダイヤフラム変位信号から、少なくとも１０Ｈｚ未満の成分を減衰させるため、ＨＰＦ１７３２のカットオフ周波数を、例えば１０Ｈｚとする。ただし、カットオフ周波数は１０Ｈｚより大きい値であってもよく、例えば１５Ｈｚまたは２０Ｈｚであってもよい。また、カットオフ周波数は１０Ｈｚ以上２０Ｈｚ未満であってもよい。したがって、ＨＰＦ１７３２は、バッファ回路１７３１から受信したダイヤフラム変位信号から、少なくとも１０Ｈｚ未満の成分を除去または減衰させる。
　ＨＰＦ１７３２は、受光素子２０４とマイクロコントローラ１７００との間の信号経路上に配置され、ダイヤフラム変位信号に含まれる低周波ノイズを除去または減衰させる。ダイヤフラム変位信号に含まれる低周波ノイズは、生体表面からダイヤフラム２０６に伝わる振動に由来しない成分である。例えば、低周波ノイズは、電子聴診装置１０００のユーザの手ぶれによって生じる成分を含みうる。また低周波ノイズは、ダイヤフラム２０６が生体表面に押圧されたことによる直流成分の変化を含みうる。このような低周波ノイズは、生体表面からダイヤフラム２０６に伝わる振動に由来する成分（以下、生体由来成分と称する）に比べて非常に大きな振幅を有する。そのため、低周波ノイズが抑制されたダイヤフラム変位信号を増幅することによって、増幅回路のダイナミックレンジ内で生体由来成分が適切に取得できる。なお、ＨＰＦ１７３２の代わりに、少なくとも１０Ｈｚ未満の成分を除去するバンドパスフィルタが使用されてもよい。
　図１７Ｂ～図１７Ｈを参照して、ダイヤフラム変位信号（受光素子２０４に到達した光量に応じて受光素子２０４が生成し出力する信号）から１０Ｈｚ未満の成分を減衰させることによる効果について説明する。図１７Ｂのグラフ１７７１は、手ぶれを発生させずに心拍音のみを発生させた場合のダイヤフラム変位信号の時間変化を示す。グラフ１７７１に示されるダイヤフラム変位信号は、バッファ回路１７３１とＨＰＦ１７３２との間の信号経路上に位置するノード１７３５から出力されるダイヤフラム変位信号であり、マイクロコントローラ１７００によって取得し可視化したものである。図１７Ｂに示されるように、心拍音の生体信号の振幅は数ｍＶ低度であり、受光素子の出力電圧のダイナミックレンジ（約５Ｖ程度）に対して非常に小さいものである。図１７Ｂの点線の丸印で示した部位が心拍音のＩ音であるが、そのままの信号では正確に心拍音を抽出することは難しく、増幅回路によって増幅させる必要がある。図１７Ｃのグラフ１７７２は、心拍音を発生させずに手ぶれのみを発生させた場合のダイヤフラム変位信号の時間変化を示す。グラフ１７７２のダイヤフラム変位信号は、バッファ回路１７３１とＨＰＦ１７３２との間の信号経路上に位置するノード１７３５から出力されるダイヤフラム変位信号であり、マイクロコントローラ１７００によって取得し可視化したものである。例えばユーザが電子聴診装置を手に持って聴診する場合、図１７Ｃに示されるように、手ぶれ成分の信号の振幅は場合によっては数百ｍＶ程度の振幅となり、心拍音の成分の信号の振幅よりも非常に大きくなる。
　振幅が小さい生体振動を測定するためには、ダイヤフラム変位信号を増幅させる必要がある。図１７Ｄのグラフ１７７３は、手ぶれおよび心拍音を発生させた場合のダイヤフラム変位信号を増幅回路によって１００倍に増幅した信号波形を示す。図１７Ｄのグラフ１７７３は、受光素子２０４の出力信号を、ＨＰＦ１７３２を通過させずに増幅回路１７３３によって１００倍に増幅させ、マイクロコントローラ１７００によって取得し可視化したものである。手振れ成分の信号を除去せずに増幅回路によって大きなゲインをかけて信号を増幅させた場合に、グラフ１７７３において実線の丸印を付した箇所で示されるように、信号値が部分的にダイナミックレンジを超えてしまい、ピークがカットされてしまう部位がある。また、グラフ１７７３の点線の丸印を付した箇所で示されるように、グラフ１７７３の信号波形では、心拍音が手振れ成分の信号に埋もれてしまい、どの成分が心拍音なのかを特定することが困難である。一方で、図１７Ｅのグラフ１７７４は、ダイナミックレンジを超えないように、増幅回路の増幅率を小さく設定した例である。図１７Ｅのグラフ１７７４は、手ぶれおよび心拍音が発生している場合のダイヤフラム変位信号を増幅回路によって２５倍に増幅した後の波形を示す。図１７Ｅのグラフ１７７３は、受光素子２０４から出力された信号を、ＨＰＦ１７３２を通過させずに増幅回路１７３３によって２５倍に増幅させ、マイクロコントローラ１７００によって取得し可視化したものである。この例では、信号値がダイナミックレンジを超えないものの、心拍音を十分に増幅できない。また点線の丸印を付した部位が心拍音のＩ音に相当するが、心拍音が手ぶれの成分に埋もれてしまい、正確に心拍音を抽出することができない。そこで本実施形態では、ＨＰＦ１７３２により１０Ｈｚ未満の成分を減衰させてから増幅回路で信号を増幅させる。
　図１７Ｆのグラフ１７７５は、手ぶれおよび心拍音が発生している場合のダイヤフラム変位信号の周波数スペクトルを示す。図１７Ｆのグラフ１７７５は、図１７Ｃで示した手振れを発生させた場合のダイヤフラム変位信号に対して周波数解析を行い、周波数に応じた信号レベルを示している。グラフ１７７５に示されるように、手振れ成分の信号レベルは５ｋＨｚの周波数でピークとなり、５ｋＨｚから１０ｋＨｚに向かうにつれて急激に小さくなっている。そして、１０ＫＨｚを超えると信号レベルは徐々に収束に向かっている。したがって、受光素子２０４から出力されるダイヤフラム変位信号のうち周波数が１０Ｈｚ未満の部分は、手ぶれに起因するといえる。そのため、ＨＰＦ１７３２によって１０Ｈｚ未満の成分を減衰させることによって、手ぶれに起因する大きな振幅を除去できる。受光素子２０４から出力されるダイヤフラム変位信号を、ＨＰＦ１７３２によって１０Ｈｚ未満の成分を効果的に減衰させることができれば、その後に増幅回路により大きなゲインで信号を増幅しても、ダイナミックレンジを超えることがない。
　図１７Ｇの各グラフは、キャパシタの容量値を様々に変化させた場合のＨＰＦ１７３２の周波数特性を示す。グラフ１７７６は、ＨＰＦ１７３２のキャパシタの容量値を０．４７μＦとし、カットオフ周波数を１０Ｈｚとした場合の周波数特性を示す。グラフ１７７７は、ＨＰＦ１７３２のキャパシタの容量値を０．２２μＦとし、カットオフ周波数を２０Ｈｚとした場合の周波数特性を示す。グラフ１７７８は、ＨＰＦ１７３２のキャパシタの容量値を０．１μＦとし、カットオフ周波数を３０Ｈｚとした場合の周波数特性を示す。実験の結果、カットオフ周波数を１０～２０Ｈｚの範囲に設定した場合、１０Ｈｚ未満の成分を効果的に減衰させることができた。一方で、実験の結果、カットオフ周波数を１０Ｈｚよりも小さく設定した場合は手振れの信号を効果的にハイパスフィルタによって減衰させることができず、手振れノイズが出力される結果であった。一方で、カットオフ周波数を２０Ｈｚより大きく設定した場合、例えば１７７８のグラフのようにカットオフ周波数を３０Ｈｚに設定した場合は心拍音の成分が大きく減衰されてしまい、正確に心拍音を抽出することができなかった。
　図１７Ｈのグラフ１７７９は、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０による処理が行われた後の信号、すなわち心拍音信号の波形を示す。具体的には図１７Ｈのグラフ１７７９は、受光素子２０４から出力された信号をＨＰＦ１７３２により処理し、増幅回路１７３３および１７３４によって１００倍に増幅し、マイクロコントローラ１７００によって取得し可視化したものである。本実施形態では、ＨＰＦ１７３２によって振幅の大きい手振れの成分を効果的に減衰している。そのため、図１７Ｈに示されるように、増幅回路によって増幅した信号値がダイナミックレンジを超えてピークカットされてしまうことを抑制できている。また本実施形態では、ＨＰＦ１７３２によって、ダイヤフラム変位信号のなかから心拍音の成分を極力減衰させず、手振れ成分を減衰させている。また本実施形態では、手振れ成分をＨＰＦ１７３２によって減衰させた後に、増幅回路１７３３および１７３４によって振幅の小さい心拍音の成分を１００倍に増幅させている。そのため、図１７Ｈに示されるように、心拍音に含まれるＩ音およびＩＩ音を正確に抽出できている。
　図１７Ａの例では、受光素子２０４とＨＰＦ１７３２との間の信号経路上にバッファ回路１７３１が配置されている。このように、ＨＰＦ１７３２の前段の回路素子の出力インピーダンスを低くすることによって、ＨＰＦ１７３２のコンデンサに十分な電力が供給されるようになるため、ＨＰＦ１７３２の信号の出力特性が向上する。それによって、心拍音信号の質が向上する。
　増幅回路１７３３は、ＨＰＦ１７３２から受信した信号を増幅するとともに、高周波成分（すなわち、特定のカットオフ周波数よりも高い周波数成分）の信号を減衰させ、低周波成分（すなわち、当該特定のカットオフ周波数よりも低い周波数成分）の信号を通過させる。増幅回路１７３３は、ダイヤフラム変位信号に含まれる高周波ノイズを減衰させ、ダイヤフラム変位信号を増幅回路１７３４に出力する。増幅回路１７３３のカットオフ周波数は、本実施形態では１ｋＨｚである。ただし、増幅回路１７３３のカットオフ周波数は、１ｋＨｚ以下であってもよく、例えば９５０Ｈｚまたは９００Ｈｚであってもよい。また、増幅回路１７３３のカットオフ周波数は、１ｋＨｚ以上２ｋＨｚ未満であってもよい。なお増幅回路１７３３の動作電力は、電圧レギュレータ１７１６から供給される。
　増幅回路１７３４は、増幅回路１７３４から受信した信号を増幅するとともに、高周波成分の信号を減衰させ、低周波成分を通過させた信号をマイクロコントローラ１７００に出力する。増幅回路１７３４のカットオフ周波数は、増幅回路１７３３のカットオフ周波数と同じであってもよいし、異なっていてもよい。増幅回路１７３４の動作電力は、電圧レギュレータ１７１６から供給される。
　増幅回路１７３３および１７３４はどちらも反転増幅回路であってもよい。この場合に、二つの増幅回路１７３３および１７３４が順列に接続されることによって、ダイヤフラム変位信号の極性と心拍音信号の極性とが一致する。これに代えて、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０は、ローパスフィルタ付の増幅回路を一つのみ含んでもよく、この増幅回路は非反転増幅回路であってもよい。また、ダイヤフラム変位信号の極性と心拍音信号の極性とは互いに異なっていてもよい。
　なお本実施形態では、増幅回路１７３３および１７３４にローパスフィルタを含む構成を例に説明したが、増幅回路１７３３および１７３４にローパスフィルタを含まない構成にしてもよい。この場合に、ＨＰＦ１７３２とマイクロコントローラ１７００との間の信号経路上に別のローパスフィルタが配置されてもよい。また、この信号経路上に、ローパスフィルタの代わりにバンドパスフィルタが配置されてもよい。
　ダイヤフラム変位信号処理部１７３０は、ＨＰＦ１７３２とマイクロコントローラ１７００との間の信号経路上、さらには受光素子２０４とマイクロコントローラ１７００との間の信号経路上に、増幅回路を有し、当該増幅回路が心拍音信号を増幅する。なお本実施形態ではダイヤフラム変位信号処理部１７３０が増幅回路を有する構成を一例として説明するが、マイクロコントローラ１７００が増幅回路を有する構成であってもよい。
　図１７Ａに示されるように、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０は、ＨＰＦ１７３２によって処理される前のダイヤフラム変位信号をマイクロコントローラ１７００にさらに出力する。図１７Ａの例では、バッファ回路１７３１とＨＰＦ１７３２との間の信号経路上に位置するノード１７３５がマイクロコントローラ１７００に接続されている。このノード１７３５からマイクロコントローラ１７００にダイヤフラム変位信号が出力される。後述するように、マイクロコントローラ１７００は、このダイヤフラム変位信号に基づいて、ダイヤフラム２０６の押圧状態（接触状態ともいう）を検出し、後述する音量の設定動作を行う。マイクロコントローラ１７００へのダイヤフラム変位信号は、受光素子２０４とＨＰＦ１７３２との間の信号経路上の他のノードから出力されてもよい。例えば、マイクロコントローラ１７００へのダイヤフラム変位信号は、受光素子２０４とバッファ回路１７３１との間の信号経路上のノードから出力されてもよい。
　マイクロフォン信号処理部１７４０は、マイクロフォン信号を処理することによって、生体表面からダイヤフラム２０６に伝わる音を表す音信号を生成し、この音信号をマイクロコントローラ１７００に出力する。具体的に、マイクロフォン信号処理部１７４０は、マイクロフォン信号に含まれる特定の周波数帯の成分を抽出することによって、音信号を生成する。上述のように、マイクロフォン信号とは、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する内部空間２１３（図２Ａ等を参照。これは、密閉空間であってもよい）において生じた空気振動に基づいてマイクロフォン１１０１が生成する信号である。マイクロフォン信号は振動信号とも呼ばれる。マイクロフォン信号処理部１７４０によってマイクロフォン信号に基づいて生成される音信号は、呼吸音モードにおいて出力されるため、以下の説明において呼吸音信号と表す。マイクロフォン信号も生体表面からダイヤフラム２０６に伝わる音を表すため、マイクロフォン信号は呼吸音信号の一種である。
　マイクロフォン信号処理部１７４０は、マイクロフォン１１０１とマイクロコントローラ１７００との間の信号経路上に、ローパスフィルタ付の増幅回路１７４１を含む。マイクロフォン信号処理部１７４０は、マイクロフォン１１０１からマイクロフォン信号を受信し、呼吸音信号をマイクロコントローラ１７００に出力する。
　増幅回路１７４１は、マイクロフォン１１０１から受信した信号を増幅するとともに高周波成分を減衰させることによって得られる信号をマイクロコントローラ１７００に出力する。これによって、増幅回路１７４１は、マイクロフォン信号に含まれる高周波ノイズを適切に除去する。増幅回路１７４１のカットオフ周波数は、例えば１ｋＨｚ以下であってもよく、例えば１ｋＨｚ、９５０Ｈｚまたは９００Ｈｚであってもよい。増幅回路１７４１の動作電力は、電圧レギュレータ１７１６から供給されてもよい。
　マイクロフォン信号に含まれる低周波ノイズは、ダイヤフラム変位信号に含まれる低周波ノイズより小さい。そのため、本実施形態では、マイクロフォン信号処理部１７４０は、マイクロフォン１１０１とマイクロコントローラ１７００との間の信号経路上にＨＰＦを含まない。この場合に、マイクロフォン１１０１とマイクロコントローラ１７００との間の信号経路は、増幅回路１７４１のカットオフ周波数未満の成分を通す。ただし、マイクロフォン１１０１と増幅回路１７４１との間の信号経路上にＨＰＦが配置されてもよい。この場合に、マイクロフォン１１０１と増幅回路１７４１との間の信号経路上に配置するＨＰＦのカットオフ周波数は、ＨＰＦ１７３２のカットオフ周波数よりも低くする（例えば、５Ｈｚ、３Ｈｚなど）。また、増幅回路１７４１が省略されてもよく、マイクロフォン１１０１からマイクロコントローラ１７００に直接にマイクロフォン信号が呼吸音信号として出力されてもよい。マイクロコントローラ１７００は、この呼吸音信号を増幅してもよい。
　図１７Ａの例において、バッファ回路１７３１と受光素子２０４との間の信号経路上に他の回路素子が配置されてもよい。
　ダイヤフラム変位信号、心拍音信号、呼吸音信号および加速度信号は、マイクロコントローラ１７００の対応する各入力端子に供給される。マイクロコントローラ１７００は、これらのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６１１を含んでおり、マイクロコントローラ１７００による処理はデジタル信号を用いて行われる。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の機能ブロック構成］
　図１８を参照して、マイクロコントローラ１７００のプロセッサ１７０１によって実現される機能ブロックについて説明する。図１８の各機能ブロックは、不揮発性メモリ１７０２に記憶されているプログラムをＲＡＭ１７０４に展開し、プロセッサ１７０１が実行することによって実現される。ただし、図１８の機能ブロックの一部または全部を、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの専用集積回路によって実現してもよい。
　動き検出部１８０１は、加速度センサ１７５０から取得した加速度信号に基づいて電子聴診装置１０００の動きを検出する。例えば、動き検出部１８０１は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３軸方向における少なくとも何れかの軸方向における加速度が非ゼロの場合あるいは閾値を超える場合に、電子聴診装置１０００が移動していると判定する。反対に、動き検出部１８０１は、すべての軸方向における加速度がゼロの場合あるいは閾値未満である場合に、電子聴診装置１０００が静止していると判定する。
　表示制御部１８０２は、表示部１２２の表示を制御する。入力取得部１８０３は、操作部１２３および電源スイッチ１２４を用いたユーザ入力を取得する。電源管理部１８０４は、電源部１７１０の動作として例えば特定の電圧を生成する動作を制御する。具体的には、電源管理部１８０４は、ロードスイッチ１７１５に供給する制御信号のレベルを切り替え、ロードスイッチ１７１５のオン・オフを切り替える。上述のように、ロードスイッチ１７１５がオフになると、電圧レギュレータ１７１６に電圧Ｖ０が供給されなくなるため、電圧レギュレータ１７１６からの電力供給が停止され、後述する省電力モード２６０１に移行する。
　押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０から取得したダイヤフラム変位信号に基づいて、ダイヤフラム２０６が押圧または接触したことを検出する。以下、ダイヤフラム２０６の押圧状態を単に押圧状態と表す。例えば、押圧検出部１８０５は、押圧状態が複数の状態の何れであるかを特定することが可能である。具体的に、押圧検出部１８０５は、押圧状態が、使用状態（第１の状態）と不使用状態（第２の状態）の何れであるかを特定する。不使用状態（第２の状態）とは、ユーザがダイヤフラム２０６を生体表面に密着させていない場合の押圧状態のことである。使用状態（第１の状態）とは、ユーザがダイヤフラム２０６を生体表面に密着させている場合の押圧状態のことである。不使用状態におけるダイヤフラム２０６の変位量は、使用状態におけるダイヤフラム２０６の変位量よりも小さい。そこで、押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム変位信号から特定されるダイヤフラム２０６の変位量が閾値未満の場合に押圧状態が不使用状態であると判定する。一方で、押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム２０６の変位量が当該閾値を超える場合に押圧状態が使用状態であると判定する。
　さらに、使用状態は、適正状態と過圧状態との二つの状態に細分類される。この場合に、押圧検出部１８０５は、押圧状態が、適正状態（第１の状態）と不使用状態（第２の状態）と過圧状態（第３の状態）との三つの状態の何れであるかを特定する。過圧状態（第３の状態）とは、生体表面に対するダイヤフラム２０６の押圧力が強すぎて、生体表面からダイヤフラム２０６に音が適切に伝わらない押圧状態である。適正状態とは、生体表面からダイヤフラム２０６に音が適切に伝わる押圧状態である。過圧状態におけるダイヤフラム２０６の変位量は、適正状態におけるダイヤフラム２０６の変位量よりも大きい。押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム２０６の変位量が閾値未満の場合に押圧状態が不使用状態であると判定する。一方で、押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム２０６の変位量が当該閾値を超え、且つ当該閾値よりも大きな別の閾値未満である場合に押圧状態が適正状態であると判定する。そして押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム２０６の変位量がこの別の閾値を超える場合に押圧状態が過圧状態であると判定する。
　出力制御部１８０６は、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０から取得した心拍音信号と、マイクロフォン信号処理部１７４０から取得した呼吸音信号とを、無線通信部６１４または有線通信部６１７を通じて、コンピュータ６３０または音出力デバイス６２０等の外部装置に送信する。出力選択部１８０７は、出力制御部１８０６が出力する音信号（心拍音信号、呼吸音信号、またはその両方）を選択する。出力選択部１８０７は、入力取得部１８０３によって取得されたユーザ入力に基づいて出力する音信号を選択する。
　出力制御部１８０６は、音信号を出力する前に、音信号に対して信号処理を実行する。具体的に、出力制御部１８０６は、低減処理部１８１１と、平滑化処理部１８１２とを含む。低減処理部１８１１は、音信号の振幅を閾値振幅と比較して閾値振幅を超える振幅を低減する低減処理を実行する。平滑化処理部１８１２は、低減処理を行った後の音信号からカットオフ周波数以上の成分（すなわち、高周波成分）を除去する平滑化処理を行う。低減処理および平滑化処理の詳細については後述する。
　検出制御部１８０８は、発光素子２０２および受光素子２０４を含む変位検出部１０１１と、マイクロフォン１１０１を含む振動検出部１０１２の動作を制御する。例えば、検出制御部１８０８は、変位検出部１０１１および振動検出部１０１２に調整可能なパラメータがある場合に、これらのパラメータを調整する。
　音量調整部１８０９は、外部に出力される音信号（心拍音信号または呼吸音信号）の音量を調整する。以下、外部に出力される音信号の音量を単に音量と表すことがある。例えば、音量調整部１８０９は、入力取得部１８０３によって取得されたユーザ入力に基づいて音量を調整する。例えば、音量調整部１８０９は、図１Ａの操作部１２３に含まれるボリュームアップボタン１２３ａがユーザによって操作され、音量を大きくすることが指示された場合に、音量を大きくする。音量調整部１８０９は、図１Ａの操作部１２３に含まれるボリュームダウンボタン１２３ｂがユーザによって操作され、ユーザによって音量を小さくすることが指示された場合に、音量を小さくする。
　また音量調整部１８０９は、押圧状態に基づいて、音量を調整する。例えば、音量調整部１８０９は、ダイヤフラム２０６が被測定対象によって一定以上押圧されている状態である場合（すなわち使用状態であると判断される場合）に、音量を通常レベルに設定することもできる。押圧状態に基づいて音量を設定する動作については後述する。通常レベルの音量とは、音出力デバイス６２０によって再生された音信号の聞き取りに適した音量である。音量調整部１８０９は、通常レベルの値を、入力取得部１８０３によって取得されたユーザ入力に基づいて調整する。
　音量調整部１８０９は、ダイヤフラム２０６が被測定対象によって押圧されていない状態である場合（不使用状態であると判断される場合）に、音量をミュートレベルに設定する。ミュートレベルの音量とは、ゼロかあるいは通常レベルの音量よりも小さな音量であることを意味する。例えば、ミュートレベルの音量は、音出力デバイス６２０によって再生された音信号の聞き取りに適さないほどの小さな音量であってもよい。ミュートレベルは、通常レベルの定数倍（例えば１０％）とすることもできる。このようにミュートレベルを通常レベルに依存する構成とする場合、例えば操作部１２３に含まれる音量調整ボタンを介したユーザ入力によって通常レベルが変化すると、通常レベルに依存してミュートレベルも変化する。一方、ミュートレベルを通常レベルと独立に設定することもできる。ミュートレベルが通常レベルから独立している場合に、通常レベルが例えばユーザ入力によって変化しても、ミュートレベルは変化しない。
　音量調整部１８０９は、ダイヤフラム２０６が被測定対象によって一定以上押圧されている状態である場合（すなわち使用状態であると判断される場合）に、音量を通常レベルに設定する。通常レベルは、操作部１２３に含まれる音量調整ボタンを介したユーザ入力に従って設定される。一方、音量調整部１８０９は、ダイヤフラム２０６が被測定対象によって必要以上の押圧力で押圧されている状態である場合（すなわち押圧状態が過圧状態であると判断される場合）に、音量をミュートレベルに設定する。ただし、押圧状態が過圧状態である場合に、必ずしも音量をミュートレベルに設定する必要はなく、音量調整部１８０９は、押圧状態が適正状態である場合と同様に音量を通常レベルに設定してもよい。
　音量調整部１８０９は、増幅回路１７３３と増幅回路１７３４の少なくとも一方のゲインを調整し、心拍音信号の音量レベルを調整する。あるいは、音量調整部１８０９は、出力制御部１８０６が外部に出力する音信号のデジタル値を調整し、心拍音信号の音量レベルを調整してもよい。音量調整部１８０９は、増幅回路１７４１のゲインを調整することによって、呼吸音信号の音量レベルを調整する。あるいは、音量調整部１８０９は、出力制御部１８０６が外部に出力する音信号のデジタル値を調整し、呼吸音信号の音量レベルを調整してもよい。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の音量の設定動作１］
　図１９Ａを参照して、電子聴診装置１０００による音量の設定動作について説明する。図１９Ａは、押圧状態が不使用状態と使用状態との二つの状態の何れであるかを特定する処理を説明するためのフローチャートである。図１９Ａの方法の各工程は、不揮発性メモリ１７０２に記憶されているプログラムをプロセッサ１７０１が実行することによって実現される。ただし、図１９Ａの方法の一部または全部の工程は、専用集積回路によって実現されてもよい。プロセッサ１７０１は、電子聴診装置１０００の電源がオンになったことに応じて図１９Ａの方法を開始し、電子聴診装置１０００の電源がオフになったことに応じて図１９Ａの方法を終了する。なお本実施形態において、電子聴診装置１０００の電源がオフされたとき、プロセッサ１７０１は、通常レベルにおける音量設定値を不揮発性メモリ１７０２に記憶する。そして、電子聴診装置１００００の電源がオンされたとき、プロセッサ１７０１は、不揮発性メモリ１７０２に記憶した通常レベルの音量の設定値を読み出し、通常レベルの初期値として設定する。本実施形態では、図１９Ａのフローチャートの開始時の音量をミュートレベルに設定しているが、通常レベルの初期値に設定してもよい。
　Ｓ１９０１で、プロセッサ１７０１（例えば、押圧検出部１８０５）は、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０からダイヤフラム変位信号を取得する。ダイヤフラム変位信号は、電子聴診装置１０００の電源がオンである間、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０のノード１７３５（図１７Ａ参照）から出力されているため、プロセッサ１７０１はこのダイヤフラム変位信号を取得する。
　Ｓ１９０２で、プロセッサ１７０１（例えば、押圧検出部１８０５）は、押圧状態が不使用状態であるかどうかを判定する。プロセッサ１７０１は、押圧状態が不使用状態であると判定された場合（Ｓ１９０２で「ＹＥＳ」）に処理をＳ１９０４に遷移し、それ以外の場合（Ｓ１９０２で「ＮＯ」）に処理をＳ１９０３に遷移する。図１９Ａの方法において、押圧状態が不使用状態でないと判定されたことは、押圧状態が使用状態であると判定されたことを意味する。
　Ｓ１９０３で、プロセッサ１７０１（音量調整部１８０９）は、音量を通常レベルに設定する。具体的には、プロセッサ１７０１は、現在の音量が通常レベルであれば現在の音量を維持し、現在の音量がミュートレベルであれば音量を通常レベルに切り替える。通常レベルの音量の設定値は、電子聴診装置１０００の電源がオフされたときに不揮発性メモリ１７０２に記憶され、電源がオンされたときにその設定値が通常レベルの初期値として読み出される。したがって、操作部１２３に含まれる音量調整ボタンがユーザにより操作されていない場合は当該初期値が通常レベルの音量に設定される。一方、音量調整ボタンがユーザにより操作された場合は、通常レベルの音量は更新され、更新後の音量が通常レベルの音量として不揮発性メモリ１７０２に記憶される。Ｓ１９０３では、上記に加えて、プロセッサ１７０１は、押圧状態が使用状態であることおよび音量が通常レベルであることをユーザに通知する。本実施形態では、出力制御部１８０６が、無線通信部６１４または有線通信部６１７を通じて音声によって上記通知を行うとともに、表示制御部１８０２が、表示部１２２に含まれるＬＥＤを点灯させることで上記通知を行う。ただし通知の方法はこれに限るものではなく、音声またはＬＥＤの点灯の何れか一方でもよいし、例えば電子聴診装置１０００を振動させることによって上記通知を行ってもよい。
　Ｓ１９０４で、プロセッサ１７０１（例えば、音量調整部１８０９）は、音量をミュートレベルに設定する。すなわち、プロセッサ１７０１は、現在の音量がミュートレベルであれば現在の音量を維持し、現在の音量が通常レベルであれば音量をミュートレベルに切り替える。これに加えて、プロセッサ１７０１は、押圧状態が不使用状態であることおよび音量がミュートレベルであることをユーザに通知する。例えば、出力制御部１８０６が、無線通信部６１４または有線通信部６１７を通じて上記通知を行ってもよいし、表示制御部１８０２が、表示部１２２に含まれるＬＥＤを点灯させることで上記通知を行ってもよい。
　プロセッサ１７０１は、Ｓ１９０１からＳ１９０４を繰り返す。本実施形態では、プロセッサ１７０１は、Ｓ１９０１からＳ１９０４を所定の周期（例えば、１ｍｓ～１００ｍｓ）で繰り返す。図１９Ａの方法によって、押圧状態が使用状態であれば、音量レベルが通常レベルに設定され、押圧状態が不使用状態であれば、音量レベルがミュートレベルに設定される。以上の実施形態によれば、電子聴診装置は、ダイヤフラムの押圧状態に応じて音量を自動的に設定する。具体的には、ダイヤフラム変位信号から特定されるダイヤフラムの変位量が閾値を超えるか閾値未満であるかによって、ダイヤフラムに生体が接触（所定以上押圧）したか否かを判定し、その判定結果に応じて音量を自動的に調整する。そのため、ユーザが生体に電子聴診装置を接触させ、聴診をしたいときにだけ音声を出力することができる。また、生体に接触させるときの摺擦音や接触音を抑制することができ、ノイズレスな聴診を行うことができる。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の音信号出力動作］
　図１９Ｂを参照して、電子聴診装置１０００による音信号出力動作について説明する。図１９Ｂの方法の各工程は、例えばプロセッサ１７０１によって実行される。ただし、図１９Ｂの方法の一部または全部の工程は、専用集積回路によって実現されてもよい。プロセッサ１７０１は、電子聴診装置１０００の電源がオンになったことに応じて、または省電力モード２６０１から復帰したことに応じて、図１９Ｂの方法を開始する。プロセッサ１７０１は、電子聴診装置１０００の電源がオフになったことに応じて、または省電力モード２６０１に移行したことに応じて、図１９Ｂの方法を終了する。
　Ｓ１９１１で、プロセッサ１７０１（例えば、出力制御部１８０６）は、入力端子に供給されている心拍音信号または呼吸音信号をＡ／Ｄ変換する。心拍音信号と呼吸音信号とのどちらをＡ／Ｄ変換するかは、電子聴診装置１０００の動作モードに応じて決定される。具体的に、電子聴診装置１０００が、聴診モードの一例である心拍音モードの場合に、プロセッサ１７０１は、心拍音信号をＡ／Ｄ変換する。電子聴診装置１０００が、聴診モードの一例である呼吸音モードの場合に、プロセッサ１７０１は、呼吸音信号をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換された音信号が電子聴診装置１０００からの出力対象となる。以下の図１９Ｂの説明では、出力対象の音信号を単に音信号と表す。Ｓ１９１１において、プロセッサ１７０１は、心拍音信号と呼吸音信号との両方をＡ／Ｄ変換してもよく、出力対象の音信号のみに対して後続の処理を実行してもよい。
　プロセッサ１７０１は、所定のサンプリングレート（例えば、２ｍｓ）で以下のＳ１９１１～Ｓ１９１３を繰り返す。この繰り返しの各試行においてＳ１９１１が開始された時刻に対応する数値をサンプリング時刻ｔと表す。Ａ／Ｄ変換後の音信号（すなわち、デジタル形式の音信号）をＸと表す。サンプリング時刻ｔにおける音信号Ｘの信号値をＸ（ｔ）と表す。プロセッサ１７０１は、入力端子に供給されている電圧（すなわち、アナログ形式の音信号）を、例えば１２ビットの信号値に量子化する。後続の処理のために、プロセッサ１７０１はＲＡＭ１７０４に音信号Ｘを記憶する。
　Ｓ１９１２で、プロセッサ１７０１（例えば、出力制御部１８０６）は、音信号Ｘに対して信号処理を行う。具体的に、まず、プロセッサ１７０１（例えば、低減処理部１８１１）は、音信号Ｘに対して低減処理を行うことによって、音信号Ｙを生成する。音信号Ｙは、音信号Ｘの振幅のうち、振幅閾値を超える振幅が低減された信号である。サンプリング時刻ｔにおける音信号Ｙの信号値をＹ（ｔ）と表す。後続の処理のために、プロセッサ１７０１はＲＡＭ１７０４に音信号Ｙを記憶する。
　プロセッサ１７０１は、以下の式９に従って低減処理を行う。
（式９）
　式９において、ベースライン値Ｂは、アナログ形式の音信号のベースラインを表す値である。音信号Ｘの振幅は、音信号Ｘの信号値Ｘ（ｔ）とベースライン値Ｂとの差、すなわち｜Ｘ（ｔ）－Ｂ｜で与えられる。ベースライン値Ｂは、事前に設定されて不揮発性メモリ１７０２に記憶されている。音信号を１２ビットで量子化する場合に、例えばＢ＝２０４７である。
　式９において、振幅閾値Ｃは、低減処理に使用される振幅閾値を表す。プロセッサ１７０１は、音信号Ｘの振幅を振幅閾値Ｃと比較し、その比較結果に基づいてＹ（ｔ）を決定する。音信号Ｘの振幅が振幅閾値Ｃ以下の場合に、プロセッサ１７０１は、音信号Ｘの信号値Ｘ（ｔ）をそのまま音信号Ｙの信号値Ｙ（ｔ）とする。振幅閾値Ｃは、事前に設定されて不揮発性メモリ１７０２に記憶されている。音信号を１２ビットで量子化する場合に、例えばＣ＝１０２４である。
　音信号Ｘの振幅が振幅閾値Ｃよりも大きい場合に、プロセッサ１７０１は、音信号Ｘの振幅を低減した値を音信号Ｙの振幅とする。具体的に、プロセッサ１７０１は、音信号Ｘの振幅と振幅閾値Ｃとの差、すなわち｜Ｘ（ｔ）－Ｂ｜－Ｃに低減倍率ｋを乗算した値と、振幅閾値Ｃとの和を、音信号Ｙの振幅とする。低減倍率ｋは、０以上１未満の実数であり、事前に設定されて不揮発性メモリ１７０２に記憶されている。低減倍率ｋが０に近いほど、音信号Ｘの振幅が低減される。ｋ＝０の場合に、音信号Ｘの振幅が振幅閾値Ｃに一致する。すなわち、音信号Ｘが振幅閾値Ｃでクリッピングされる。
　一般的に、音信号Ｘは、生体音よりも大きな振幅を有するノイズ成分を含みうる。音信号Ｘに対して上述の低減処理を行うことによって、生体音の振幅を維持したまま、大きな振幅を有するノイズ成分の振幅を低減できる。
　続いて、プロセッサ１７０１（例えば、平滑化処理部１８１２）は、低減処理が行われた後の音信号Ｙに対して平滑化処理を行うことによって、音信号Ｚを生成する。音信号Ｚは、音信号Ｙからカットオフ周波数以上の高周波成分が除去されて平滑化された信号である。サンプリング時刻ｔにおける音信号Ｚの信号値をＺ（ｔ）と表す。後続の処理のために、プロセッサ１７０１はＲＡＭ１７０４に音信号Ｚを記憶する。
　プロセッサ１７０１は、以下の式１０に従って平滑化処理を行う。
（式１０）
　式１０において、サンプリングレートｒは、Ａ／Ｄ変換のサンプリングレートである。項数Ｎは、移動平均に使用される音信号Ｙの信号値の個数である。項数Ｎは、事前に設定されて不揮発性メモリ１７０２に記憶されている。例えばＮ＝３２である。このように移動平均を取ることによって、サンプリングレートおよび項数Ｎによって定まるカットオフ周波数以上の高周波成分が音信号Ｙから除去される。これによって、音信号Ｙと比較して、振幅閾値Ｃの前後での音信号Ｚの傾きの変化量が低減するため、ユーザが耳障りに感じるノイズが低減される。
　Ｓ１９１３で、プロセッサ１７０１（例えば、出力制御部１８０６）は、音信号Ｚを出力する。音信号Ｚの出力は、図１９Ａの動作で決定された音量に従って行われる。
　上述の処理において、プロセッサ１７０１は、音信号Ｘに対して低減処理と平滑化処理との両方を行うことによって音信号Ｚを生成し、この音信号Ｚを出力する。これに代えて、プロセッサ１７０１は、音信号Ｘに対して低減処理を行い、平滑化処理を行わなくてもよい。この場合に、プロセッサ１７０１は、音信号Ｙを出力してもよい。低減倍率ｋの値が大きければ、振幅閾値Ｃの前後での音信号Ｙの傾きの変化量が小さいため、音信号Ｙを出力したとしても、ユーザが耳障りに感じるノイズは少ない。
　上述の例において、プロセッサ１７０１は、音信号を出力中に常に低減処理および平滑化処理を行う。すなわち、プロセッサ１７０１は、押圧状態が使用状態であると判定されている間だけでなく、他の期間にも低減処理および平滑化処理を行う。これに代えて、プロセッサ１７０１は、音信号を出力中の一部の期間のみに低減処理および平滑化処理を行ってもよい。低減処理および平滑化処理を行わない場合に、プロセッサ１７０１は、信号処理が行われていない音信号Ｘを出力する。電子聴診装置１０００では、押圧状態が不使用状態から使用状態に変化する場合や、押圧状態が使用状態から不使用状態に変化する場合に、大きな振幅のノイズが発生しやすい。特に、押圧状態が使用状態から不使用状態に変化したと判定された直後は、音量が通常レベルからミュートレベルへの移行途中であるため、ユーザに大きな音量のノイズが届きうる。そこで、プロセッサ１７０１は、押圧状態が使用状態から不使用状態に変化したと判定された後、所定の条件が満たされるまでの間、低減処理および平滑化処理を行い、これ以外の期間に低減処理および平滑化処理を行わなくてもよい。これによって、大きな音量のノイズがユーザに届くことを抑制できる。
　低減処理および平滑化処理を終了するための所定の条件は、音量がミュートレベルに移行し終わったことであってもよいし、押圧状態が使用状態から不使用状態に変化したと判定されてから所定の時間が経過したことであってもよいし、押圧状態が不使用状態から再び使用状態に変化したと判定されたことであってもよし、これらの組み合わせであってもよい。
　プロセッサ１７０１は、音信号を出力中に常に平滑化処理を行い、音信号を出力中の一部の期間のみに低減処理を行ってもよい。例えば、プロセッサ１７０１は、押圧状態が使用状態から不使用状態に変化したと判定された後、所定の条件が満たされるまでの間、低減処理を行い、これ以外の期間に低減処理を行わなくてもよい。この所定の条件は、上述の説明と同様である。
　プロセッサ１７０１は、低減処理および平滑化処理を行うかどうかを、モードごとに切り替えてもよい。例えば、プロセッサ１７０１は、心拍音モードにおいて、低減処理と平滑化処理との両方を行う。心拍音モードにおいて低減処理および平滑化処理を行う期間は、上述のように、音信号を出力中の全体であってもよいし、その一部のみであってもよい。プロセッサ１７０１は、呼吸音モードにおいて、平滑化処理を行い、低減処理を行わない。呼吸音モードにおいて平滑化処理を行う期間は、上述のように、音信号を出力中の全体であってもよいし、その一部のみであってもよい。
　プロセッサ１７０１は、平滑化処理のカットオフ周波数を、モードごとに切り替えてもよい。例えば、プロセッサ１７０１は、心拍音モードにおいて、項数Ｎを３２とし、呼吸音モードにおいて、項数Ｎを１６とする。これによって、呼吸音モードにおける平滑化処理のカットオフ周波数は、心拍音モードにおける平滑化処理のカットオフ周波数よりも高くなる。呼吸音モードでは、心拍音モードと比べて、観察対象の生体音の周波数が高い。そのため、呼吸音モードにおける平滑化処理のカットオフ周波数を高くすることによって、生体音までフィルタリングされるリスクを低減できる。
　上述の動作では、振幅閾値Ｃとして固定値が使用される。これに代えて、プロセッサ１７０１は、音信号を出力中に振幅閾値Ｃを決定し、決定した振幅閾値Ｃを用いて低減処理を実行してもよい。例えば、プロセッサ１７０１は、押圧状態が使用状態であると判定されている間の、低減処理が行われていない音信号Ｘの振幅に基づいて、振幅閾値Ｃを決定してもよい。例えば、プロセッサ１７０１は、押圧状態が使用状態であると判定されている間の、低減処理が行われていない音信号Ｘの振幅の最大値に基づいて、振幅閾値Ｃを決定してもよい。具体的に、プロセッサ１７０１は、この振幅の最大値が振幅閾値Ｃのデフォルト値よりも大きい場合に、この最大値を振幅閾値Ｃとして使用してもよい。プロセッサ１７０１は、この振幅の最大値に所定の値を加算または乗算した値がデフォルト値よりも大きい場合に、この値を振幅閾値Ｃとして使用してもよい。プロセッサ１７０１は、音信号Ｘの振幅の最大値の代わりに他の代表値、例えばピーク振幅の平均値を使用してもよい。押圧状態が使用状態であると判定されている間に、音信号Ｘに大きな振幅のノイズが発生する可能性は低いと考えられる。そこで、この期間の音信号Ｘの振幅に基づいて振幅閾値Ｃを決定することによって、ノイズのみの振幅を低減できる。
　プロセッサ１７０１は、押圧状態が使用状態から不使用状態に変化したと判定された後に、所定の条件を満たしたことに基づいて、上述のように決定した振幅閾値Ｃをデフォルト値にリセットしてもよい。振幅閾値Ｃをリセットするための所定の条件は、音量がミュートレベルに移行し終わったことであってもよいし、押圧状態が使用状態から不使用状態に変化したと判定されてから所定の時間が経過したことであってもよいし、押圧状態が不使用状態から再び使用状態に変化したと判定されたことであってもよし、これらの組み合わせであってもよい。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の音量および振幅の変化の具体例１］
　図２０を参照して、図１９Ａおよび図１９Ｂの方法による音量および振幅の変化の具体例について説明する。グラフ２００１は、マイクロコントローラ１７００に供給されるダイヤフラム変位信号の時間変化を示す。グラフ２００２は、マイクロコントローラ１７００に供給される心拍音信号の時間変化を示す。グラフ２００３は、音量の時間変化を示す。グラフ２００４は、音信号Ｘの時間変化を示す。グラフ２００５は、音信号Ｚの時間変化を示す。
　基準電圧Ｖｆｌは、ダイヤフラム２０６が生体表面に接触されていない状態、すなわち平坦である状態、におけるダイヤフラム変位信号の値を示す。基準電圧Ｖｆｌは、電子聴診装置１０００の製造時に決定され、不揮発性メモリ１７０２に記憶されている。閾値電圧Ｔｈ１は、不使用状態と使用状態との境界におけるダイヤフラム変位信号の値を示す。閾値電圧Ｔｈ１も、基準電圧Ｖｆｌと同様、電子聴診装置１０００の製造時に決定され、不揮発性メモリ１７０２に記憶されている。
　押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ１よりも大きい場合に、押圧状態が不使用状態であると判定する。一方、押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ１よりも小さい場合に、押圧状態が使用状態であると判定する。押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ１に等しい場合に、どちらと判定してもよい。ダイヤフラム変位信号の値と閾値電圧Ｔｈ１との比較に代えて、押圧検出部１８０５は、基準電圧Ｖｆｌとダイヤフラム変位信号の値との差を閾値と比較してもよい。例えば、押圧検出部１８０５は、電圧Ｖｆｌとダイヤフラム変位信号の値との差が閾値よりも小さい場合に、押圧状態が不使用状態であると判定してもよい。押圧検出部１８０５は、電圧Ｖｆｌとダイヤフラム変位信号の値との差が閾値よりも大きい場合に、押圧状態が使用状態であると判定してもよい。また、押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ１を下回った回数をカウントし、一定時間内にその回数が所定の回数を超えた場合に、押圧状態が使用状態であると判定してもよい。
　時刻ｔ０において、ダイヤフラム２０６は、押圧されていない状態、すなわち平坦な状態であるとする。そのため、ダイヤフラム変位信号の値は基準電圧Ｖｆｌに等しい。そのため、押圧検出部１８０５は、押圧状態が不使用状態であると判定する。その結果、音量調整部１８０９は、音量をミュートレベルに設定する。時刻ｔ０～ｔ１の間、ダイヤフラム変位信号の値は閾値電圧Ｔｈ１よりも大きい。そのため、音量調整部１８０９は、音量をミュートレベルに維持する。
　時刻ｔ１において、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ１を下回る。これに応じて、押圧検出部１８０５は、押圧状態が不使用状態から使用状態に変化したと判定する。そこで、音量調整部１８０９は、音量をミュートレベルから通常レベルに切り替える。ただし、音量をミュートレベルから通常レベルに急激に切り替えると、ユーザに不快感を与えてしまう可能性がある。そこで本実施形態では、音量調整部１８０９は、音量を時間長Ｌ１にわたって音量をミュートレベルから通常レベルに変化させる。言い換えると、時間長Ｌ１は、ミュートレベルの音量から通常レベルの音量まで下げるのに要する時間である。時間長Ｌ１は、例えば１００ｍｓ～５００ｍｓが好ましい。また音量の変化は線形であってもよいし、非線形であってもよい。
　時刻ｔ１～ｔ３の間、ダイヤフラム変位信号の値は閾値電圧Ｔｈ１よりも小さい。そのため、音量調整部１８０９は、時刻ｔ２で音量を通常レベルに設定し終わった後、音量を通常レベルに維持する。
　時刻ｔ３において、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ１を上回る。これに応じて、押圧検出部１８０５は、押圧状態が使用状態から不使用状態に変化したと判定する。なお本実施形態では、ダイヤフラム変位信号の値が閾値Ｔｈ１を１回でも上回ると、押圧状態が使用状態から不使用状態に変化したと判定している。しかし、瞬間的なノイズの影響を考慮し、ダイヤフラム変位信号の値が閾値Ｔｈ１を一定時間内に所定回数上回ったときに、押圧状態が使用状態から不使用状態に変化したと判定してもよい。押圧検出部１８０５が使用状態から不使用状態に変化したと判定した場合、音量調整部１８０９は、音量を通常レベルからミュートレベルに切り替える。音量を通常レベルからミュートレベルに切り替える場合は、音量をミュートレベルから通常レベルに切り替える場合と異なり、短時間でミュートレベルに切り替えることが好ましい。なぜなら、ダイヤフラム２０６の押圧状態が不使用状態に変化する過程では患者の衣服の擦れ音などによるダイヤフラム２０６の振動が心拍音信号として抽出され、これを音声として出力すると耳障りな音が出力される可能性があるためである。そこで音量調整部１８０９は、音量を時間長Ｌ１より短い時間長Ｌ２でミュートレベルから通常レベルに変化させる。言い換えると、時間長Ｌ２は、通常レベルの音量からミュートレベルの音量まで上げるのに要する時間である。時間長Ｌ２は、例えば１０ｍｓ～１００ｍｓであるとよい。なお音量の変化は線形であってもよいし、非線形であってもよい。
　時刻ｔ４以降、ダイヤフラム変位信号の値は閾値電圧Ｔｈ１よりも大きい。そのため、音量調整部１８０９は、音量がミュートレベルに切り替え終わった後、音量をミュートレベルに維持する。
　押圧状態が不使用状態の場合に、音信号は、生体由来成分を含まず、すべてノイズである。そのため、電子聴診装置１０００のユーザはこのような音信号を必要としない。特に、時刻ｔ１の直前に、ユーザはダイヤフラム２０６を生体表面に密着させるために電子聴診装置１０００を動かす。グラフ２００２に示されるように、このユーザの動作によって、心拍音信号が大きなノイズを含みうる。そこで、電子聴診装置１０００は、押圧状態が不使用状態である場合に音量をミュートレベルにし、ユーザがノイズを聞くことを抑制する。
　時刻ｔ１～ｔ２の間、音量調整部１８０９は、音量をミュートレベルから通常レベルに比較的長い時間長Ｌ１にわたって徐々に増加させる。これによって、ユーザが急激な音量の増加に戸惑うことを抑制する。一方、時刻ｔ３～ｔ４の間、音量調整部１８０９は、音量を通常レベルからミュートレベルに比較的短い時間長Ｌ２で減少させる。これによって、ユーザがノイズから解放されるミュート状態に迅速に移行できる。
　プロセッサ１７０１は、音信号Ｚを出力する。プロセッサ１７０１は、時刻ｔ３～ｔ４以外の期間に低減処理および平滑化処理を行わない。そのため、音信号Ｚの信号値は、音信号Ｘの信号値に等しい。プロセッサ１７０１は、時刻ｔ３～ｔ４の期間に低減処理および平滑化処理を行う。そのため、音信号Ｚの振幅は、音信号Ｘの振幅を低減した値となる。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の音量の設定動作２］
　図２１を参照して、電子聴診装置１０００による音量の別の設定動作について説明する。以下では、図１９Ａの方法との相違点について説明する。図２１の方法では、押圧検出部１８０５は、押圧状態が不使用状態と適正状態と過圧状態との三つの状態の何れであるかを特定する。
　Ｓ１９０２で、プロセッサ１７０１（例えば、押圧検出部１８０５）は、押圧状態が不使用状態でないと判定された場合（Ｓ１９０２で「ＮＯ」）に処理をＳ２１０１に遷移する。Ｓ２１０１で、プロセッサ１７０１（例えば、押圧検出部１８０５）は、押圧状態が過圧状態であるかどうかを判定する。プロセッサ１７０１は、押圧状態が過圧状態であると判定された場合（Ｓ２１０１で「ＹＥＳ」）に処理をＳ２１０２に遷移し、それ以外の場合（Ｓ２１０１で「ＮＯ」）に処理をＳ１９０３に遷移する。図２１の方法において、押圧状態が不使用状態でも過圧状態でもないと判定されたことは、押圧状態が適正状態であると判定されたことを意味する。
　Ｓ２１０２で、プロセッサ１７０１（例えば、音量調整部１８０９）は、音量をミュートレベルに設定する。すなわち、プロセッサ１７０１は、現在の音量がミュートレベルであれば現在の音量を維持し、現在の音量が通常レベルであれば音量をミュートレベルに切り替える。これに加えて、プロセッサ１７０１は、ダイヤフラム２０６の押圧状態に関する情報や、音量がミュートレベルであることをユーザに通知する。ダイヤフラム２０６の押圧状態に関する情報は、押圧状態が過圧状態であることまたは押圧状態が不使用状態であることを含む。例えば、出力制御部１８０６が無線通信部６１４または有線通信部６１７を通じて上記通知を行ってもよいし、表示制御部１８０２が、表示部１２２に含まれるＬＥＤを点灯させることで上記通知を行ってもよい。また、プロセッサ１７０１（例えば、出力制御部１８０６）は、図２１の方法において、Ｓ１９０３およびＳ１９０４において、プロセッサ１７０１（例えば、出力制御部１８０６）は、ダイヤフラム２０６の押圧状態に関する情報（例えば、押圧状態が過圧状態でないこと）をユーザに通知する。
　なお、本実施形態ではＳ２１０２で、プロセッサ１７０１（例えば、音量調整部１８０９）は、音量をミュートレベルに設定したが、例えば、音量を通常レベルに設定してもよい。
　図２１の方法によって、押圧状態が適正状態であれば、音量レベルが通常レベルに設定される。押圧状態が不使用状態または過圧状態であれば、音量レベルがミュートレベルに設定される。押圧状態が適正状態または不使用状態である場合の音量設定の方法は、図１９Ａと同様である。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の音量の変化の具体例２］
　図２２を参照して、図２１の方法による音量の変化の具体例について説明する。グラフ２２０１は、マイクロコントローラ１７００に供給されるダイヤフラム変位信号の時間変化を示す。グラフ２２０２は、マイクロコントローラ１７００に供給される心拍音信号の時間変化を示す。グラフ２２０３は、音量の時間変化を示す。
　基準電圧Ｖｆｌは、ダイヤフラム２０６が押圧されていない状態（平坦である状態）におけるダイヤフラム変位信号の値を示す。基準電圧Ｖｆｌは、電子聴診装置１０００の製造時のテストなどによって決定され、不揮発性メモリ１７０２に記憶されていてもよい。閾値電圧Ｔｈ１は、不使用状態と適正状態との境界におけるダイヤフラム変位信号の値を示す。閾値電圧Ｔｈ１は、電子聴診装置１０００の製造時に決定され、不揮発性メモリ１７０２に記憶されていてもよい。閾値電圧Ｔｈ２は、適正状態と過圧状態との境界におけるダイヤフラム変位信号の値を示す。閾値電圧Ｔｈ２は、電子聴診装置１０００の製造時に決定され、不揮発性メモリ１７０２に記憶されていてもよい。
　押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ１よりも大きい場合に、押圧状態が不使用状態であると判定してもよい。押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ１よりも小さく、閾値電圧Ｔｈ２よりも大きい場合に、押圧状態が適正状態であると判定してもよい。押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ２よりも小さい場合に、押圧状態が過圧状態であると判定してもよい。押圧検出部１８０５は、ダイヤフラム変位信号の値が境界上にある場合に、境界の両側のどちらと判定してもよい。図２０における説明と同様に、ダイヤフラム変位信号の値と閾値電圧Ｔｈ１およびＴｈ２との比較に代えて、押圧検出部１８０５は、基準電圧Ｖｆｌとダイヤフラム変位信号の値との差を閾値と比較してもよい。
　時刻ｔ１０において、ダイヤフラム２０６は、平坦な状態であるとする。そのため、ダイヤフラム変位信号の値は基準電圧Ｖｆｌに等しく、そのため、押圧状態が不使用状態であると判定される。その結果、音量調整部１８０９は、音量をミュートレベルに設定する。時刻ｔ０～ｔ１の間、ダイヤフラム変位信号の値は閾値電圧Ｔｈ１よりも大きい。そのため、音量調整部１８０９は、音量をミュートレベルに維持する。
　時刻ｔ１１において、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ１を下回る。これに応じて、押圧検出部１８０５は、押圧状態が不使用状態から適正状態に変化したと判定する。そこで、音量調整部１８０９は、音量をミュートレベルから通常レベルに切り替える。しかし、ユーザによるダイヤフラム２０６の押圧力が強いことに起因して、時刻ｔ１２において、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ２を下回る。これに応じて、押圧検出部１８０５は、押圧状態が適正状態から過圧状態に変化したと判定する。そこで、音量調整部１８０９は、音量を通常レベルからミュートレベルに切り替える。
　時刻ｔ１２～ｔ１４の間、ダイヤフラム変位信号の値は閾値電圧Ｔｈ２よりも小さい。そのため、音量調整部１８０９は、時刻ｔ１３で音量がミュートレベルに切り替え終わった後に、音量をミュートレベルに維持する。
　時刻ｔ１４において、ユーザがダイヤフラム２０６の押圧力を弱めたことに応じて、ダイヤフラム変位信号の値が閾値電圧Ｔｈ２を上回る。これに応じて、押圧検出部１８０５は、押圧状態が過圧状態から適正状態に変化したと判定する。そこで、音量調整部１８０９は、音量をミュートレベルから通常レベルに切り替える。音量調整部１８０９は、音量を時間長Ｌ３にわたって音量をミュートレベルから通常レベルに変化させてもよい。時間長Ｌ３は、例えば１００ｍｓ～５００ｍｓであってもよい。音量の変化は線形であってもよいし、非線形であってもよい。
　時間長Ｌ３は、時間長Ｌ１と同じであってもよいし、時間長Ｌ１よりも短くてもよい。ユーザがダイヤフラム２０６の押圧力を弱める動作を行う場合に、ユーザは、音信号を聞く準備ができていると考えらえる。そのため、時間長Ｌ３を時間長Ｌ１よりも短くすることによって、音信号を迅速にユーザに届けることができる。時間長Ｌ３は、時間長Ｌ２と同じであってもよいし、時間長Ｌ２よりも長くてもよい。
　時刻ｔ１４～ｔ１６の間、ダイヤフラム変位信号の値は閾値電圧Ｔｈ１よりも小さく、閾値電圧Ｔｈ２よりも大きい。そのため、音量調整部１８０９は、時刻ｔ１５で音量を通常レベルに切り替え終えた後に、音量を通常レベルに維持する。時刻ｔ１６以降の動作は図２０の時刻ｔ３以降の動作と同様であるため、重複する説明を省略する。
　図２３を参照して、表示部１２２の具体例について説明する。表示部１２２は、四つの発光部２３０１～２３０４を含む。発光部２３０１～２３０４のそれぞれは、例えばＬＥＤで構成されている。
　発光部２３０１は、電子聴診装置１０００の電源がオンである場合に点灯し、電子聴診装置１０００の電源がオフである場合に消灯する。表示制御部１８０２によって行われる発光部２３０１の点灯または消灯により、ユーザは、電子聴診装置１０００の電源の状態を容易に把握できる。なお表示制御部１８０２は、電子聴診装置１０００の電源がオフである場合に発光部２３０１だけでなく発光部２３０２～２３０４も消灯してもよい。また表示制御部１８０２は、電子聴診装置１０００の電源がオンされてから数秒間は発光部２３０１を点滅させ、起動処理の準備中であることをユーザに報知してもよい。
　発光部２３０２は、音量レベルがミュートレベルであることをユーザに通知する。例えば、表示制御部１８０２は、音量レベルがミュートレベルである場合に発光部２３０２を点灯する。表示制御部１８０２は、音量レベルが通常レベルである場合に発光部２３０２を消灯する。これにより、ユーザは、音量レベルがミュートレベルであることを容易に把握できる。
　発光部２３０３は、押圧状態が使用状態であることをユーザに通知してもよい。具体的には、表示制御部１８０２は、押圧状態が使用状態である場合に発光部２３０３を点灯する。表示制御部１８０２は、押圧状態が使用状態でない（すなわち、不使用状態である）場合に発光部２３０３を消灯する。これにより、ユーザは、押圧状態が使用状態であることを容易に把握できる。
　発光部２３０４は、押圧状態が過圧状態であることをユーザに通知する。例えば、表示制御部１８０２は、押圧状態が過圧状態である場合に発光部２３０４を点灯する。表示制御部１８０２は、押圧状態が過圧状態でない（すなわち、適正状態または不使用状態である）場合に発光部２３０４を消灯する。これにより、ユーザは、押圧状態が過圧状態であることを容易に把握できる。
　本実施形態では、表示制御部１８０２が発光部２３０１～２３０４によって電子聴診装置１０００の状態を報知する構成を例示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、表示部１２２が液晶ディスプレイを含む場合に、液晶ディスプレイにメッセージを表示してもよい。また、電子聴診装置１０００の状態を示す音声メッセージを音出力デバイス６２０に送信してもよい。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の電源部の変形例］
　図２４Ａ～図２４Ｃを参照して、図１７Ａの電源部１７１０の変形例について説明する。図２４Ａに説明される変形例に係る電源部２４００は、昇圧コンバータ１７１３の位置が電源部１７１０とは異なる。電源部２４００では、ロードスイッチ１７１５と電圧レギュレータ１７１６との間の経路上に昇圧コンバータ１７１３が配置される。充電集積回路１７１２からの電圧ＶＢＡＴは、電圧レギュレータ１７１４とロードスイッチ１７１５とのそれぞれに供給される。電圧ＶＢＡＴ（例えば、３．７Ｖ）が電圧レギュレータ１７１４の出力電圧（例えば、３．３Ｖ）よりも高い。そのため、電圧レギュレータ１７１４は、電圧ＶＢＡＴが供給されている間に、電圧Ｖ１を出力する。
　ロードスイッチ１７１５がオンである場合に、充電集積回路１７１２からの電圧ＶＢＡＴが昇圧コンバータ１７１３に供給される。昇圧コンバータ１７１３は、電圧ＶＢＡＴを、電圧レギュレータ１７１６の出力電圧（例えば、５．８Ｖ）よりも高い電圧（例えば、６．８Ｖ）に昇圧し、この電圧を電圧レギュレータ１７１６に供給する。電圧レギュレータ１７１６は、昇圧コンバータ１７１３から電圧が供給されている間に電圧Ｖ２を出力する。
　図２４Ｂに説明される変形例に係る電源部２４１０は、ロードスイッチ２４１１をさらに有する点で電源部１７１０とは異なる。昇圧コンバータ１７１３は、図２４Ｂに示される位置の代わりに、図２４Ａに示される位置に配置されてもよい。
　ロードスイッチ２４１１は、マイクロコントローラ１７００からの制御信号に応じてオン（導通状態）とオフ（非導通状態）とを切り替えるスイッチである。ロードスイッチ２４１１に、電圧レギュレータ１７１６から電圧Ｖ２が供給される。ロードスイッチ２４１１がオンである場合に、この電圧Ｖ２がロードスイッチ２４１１の出力端子から出力される。ロードスイッチ２４１１がオフである場合に、この電圧Ｖ２はロードスイッチ２４１１の出力端子から出力されない。ロードスイッチ２４１１がオフである場合に、ロードスイッチ２４１１の出力端子の電圧はグランド電圧であってもよい。
　電子聴診装置１０００に電源部２４１０が使用される場合に、マイクロフォン１１０１の動作電力は、電圧レギュレータ１７１６からロードスイッチ２４１１を通じて提供されてもよい。また、マイクロフォン信号処理部１７４０に含まれる回路素子の動作電力も、電圧レギュレータ１７１６からロードスイッチ２４１１を通じて提供されてもよい。一方、電子聴診装置１０００に電源部２４１０が使用される場合であっても、発光素子２０２および受光素子２０４の動作電力は、電圧レギュレータ１７１６から直接に（すなわち、ロードスイッチ２４１１を介さずに）提供されてもよい。また、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０に含まれる回路素子の動作電力も、電圧レギュレータ１７１６からロードスイッチ２４１１を通じて提供されてもよい。
　電源部２４１０によれば、マイクロコントローラ１７００（例えば、電源管理部１８０４）は、変位検出部１０１１（例えば、発光素子２０２および受光素子２０４を含む）に電力を供給している間に、振動検出部１０１２（例えば、マイクロフォン１１０１を含む）へ電力供給を停止できる。電源部２４１０では、変位検出部１０１１および振動検出部１０１２に、同一の電圧レギュレータ１７１６によって生成された電圧が供給される。これに代えて、電源部２４１０は、振動検出部１０１２に供給される電圧を生成するための電圧レギュレータを電圧レギュレータ１７１６とは別に含んでもよい。
　図２４Ｃに説明される変形例に係る電源部２４２０は、ロードスイッチ１７１５に代えてロードスイッチ２４２１～２４２５を有する点で電源部１７１０とは異なる。電源部２４２０では、昇圧コンバータ１７１３から直接に電圧Ｖ０が電圧レギュレータ１７１６に供給される。ロードスイッチ２４２１～２４２５は、マイクロコントローラ１７００からの制御信号に応じてオンとオフとを切り替えるスイッチである。ロードスイッチ２４２１～２４２３に、電圧レギュレータ１７１４から電圧Ｖ１が供給される。ロードスイッチ２４２１がオンである場合に、この電圧Ｖ１がロードスイッチ２４２１の出力端子から出力される。ロードスイッチ２４２１がオフである場合に、この電圧Ｖ１はロードスイッチ２４２１の出力端子から出力されない。ロードスイッチ２４２１がオフである場合に、ロードスイッチ２４２１の出力端子の電圧はグランド電圧であってもよい。ロードスイッチ２４２２～２４２３から出力される電圧についても同様である。ロードスイッチ２４２４および２４２５に、電圧レギュレータ１７１６から電圧Ｖ２が供給される。ロードスイッチ２４２４がオンである場合に、この電圧Ｖ２がロードスイッチ２４２４の出力端子から出力される。ロードスイッチ２４２４がオフである場合に、この電圧Ｖ２はロードスイッチ２４２４の出力端子から出力されない。ロードスイッチ２４２４がオフである場合に、ロードスイッチ２４２４の出力端子の電圧はグランド電圧であってもよい。ロードスイッチ２４２５から出力される電圧についても同様である。
　ロードスイッチ２４２１の出力端子は、表示部１２２に接続されている。ロードスイッチ２４２１がオンの間、電源部２４２０から表示部１２２に電圧Ｖ１が供給される。表示部１２２は、電圧Ｖ１を用いて動作する。ロードスイッチ２４２１がオフの間、表示部１２２に電圧Ｖ１は供給されない。ロードスイッチ２４２２の出力端子は、操作部１２３に接続されている。ロードスイッチ２４２２がオンの間、電源部２４２０から操作部１２３に電圧Ｖ１が供給される。操作部１２３は、電圧Ｖ１を用いて動作する。ロードスイッチ２４２２がオフの間、操作部１２３に電圧Ｖ１は供給されない。ロードスイッチ２４２３の出力端子は、加速度センサ１７５０に接続されている。ロードスイッチ２４２３がオンの間、電源部２４２０から加速度センサ１７５０に電圧Ｖ１が供給される。加速度センサ１７５０は、電圧Ｖ１を用いて動作する。ロードスイッチ２４２３がオフの間、加速度センサ１７５０に電圧Ｖ１は供給されない。
　ロードスイッチ２４２４の出力端子は、発光素子２０２、受光素子２０４およびダイヤフラム変位信号処理部１７３０に接続されている。ロードスイッチ２４２４がオンの間、電源部２４２０から発光素子２０２、受光素子２０４およびダイヤフラム変位信号処理部１７３０に電圧Ｖ２が供給される。発光素子２０２、受光素子２０４およびダイヤフラム変位信号処理部１７３０は、電圧Ｖ２を用いて動作する。ロードスイッチ２４２４がオフの間、発光素子２０２、受光素子２０４およびダイヤフラム変位信号処理部１７３０に電圧Ｖ２は供給されない。ロードスイッチ２４２５の出力端子は、マイクロフォン１１０１およびマイクロフォン信号処理部１７４０に接続されている。ロードスイッチ２４２５がオンの間、電源部２４２０からマイクロフォン１１０１およびマイクロフォン信号処理部１７４０に電圧Ｖ２が供給される。マイクロフォン１１０１およびマイクロフォン信号処理部１７４０は、電圧Ｖ２を用いて動作する。ロードスイッチ２４２５がオフの間、マイクロフォン１１０１およびマイクロフォン信号処理部１７４０に電圧Ｖ２は供給されない。
　マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ２４２１～２４２５のオン・オフを個別に制御可能である。そのため、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ２４２１～２４２５の出力端子に接続されている複数の構成要素のそれぞれに動作電力を供給するかどうかを個別に設定可能である。電源部２４２０において、ロードスイッチ２４２１～２４２５のうちの何れか一つ以上のロードスイッチが省略され、電圧Ｖ１またはＶ２が構成要素に直接供給されてもよい。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の有線通信部の変形例］
　図２５Ａおよび図２５Ｂを参照して、図１７Ａの有線通信部６１７の変形例について説明する。図２５Ａに説明される変形例では、有線通信部６１７が、コネクタ１２５と充電集積回路１７１２とによって構成される。マイクロコントローラ１７００は、例えばＩ２Ｃによって充電集積回路１７１２と通信可能であってもよい。また、充電集積回路１７１２は、コネクタ１２５に接続された外部装置と通信可能であってもよい。このような構成において、充電集積回路１７１２は、ＵＳＢパワーデリバリー（ＵＳＢ　ＰＤ）による充電をサポートしてもよい。図２５Ｂに説明される変形例では、有線通信部６１７が、コネクタ１２５によって構成される。マイクロコントローラ１７００は、コネクタ１２５に接続された外部装置と直接に通信可能であってもよい。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の動作モード］
　図２６Ａを参照して、電子聴診装置１０００の動作モードの遷移例について説明する。第２の実施形態における電子聴診装置１０００は、省電力モード２６０１と、心拍音モード２６０２と、呼吸音モード２６０３とを含む複数の動作モードで動作可能である。省電力モード２６０１は、心拍音モード２６０２および呼吸音モード２６０３よりも消費電力が小さい動作モードである。消費電力を抑えるため、本実施形態では、使用されていない時などの一定条件下では電子聴診装置１０００は省電力モード２６０１に移行するように構成されている。心拍音モード２６０２は、心拍音を聴診するために使用される動作モードであり、聴診モードの一つである。本実施形態における心拍音モード２６０２は、マイクロコントローラ１７００に電圧Ｖ１が供給されるとともに、発光素子２０２および受光素子２０４を含む光学センサにも電圧Ｖ２が供給されている。心拍音モード２６０２では、発光素子２０２および受光素子２０４を用いて心拍音信号を外部（例えば、コンピュータ６３０または音出力デバイス６２０）に送信することが可能である。呼吸音モード２６０３は呼吸音を聴診するために使用される動作モードであり、聴診モードの一つである。本実施形態における呼吸音モード２６０３は、マイクロコントローラ１７００に電圧Ｖ１が供給されるとともに、マイクロフォン１１０１にも電圧Ｖ２が供給されている。呼吸音モード２６０３では、マイクロフォン１１０１を用いて呼吸音信号を外部装置に出力することが可能である。電子聴診装置１０００はさらに、心拍音信号と呼吸音信号との両方を外部（例えば、コンピュータ６３０）に送信する動作モードで動作可能であってもよい。ただし、第１の実施形態のようにマイクロフォン１１０１を含まない電子聴診装置である場合、呼吸音モード２６０３は含まれない。
　省電力モード２６０１と、心拍音モード２６０２と、呼吸音モード２６０３の何れにおいても、電源部２４００は、マイクロコントローラ１７００に動作電力を供給する。具体的に、電圧レギュレータ１７１４は、電圧Ｖ１を生成し、電圧Ｖ１をマイクロコントローラ１７００に供給する。また、上述のように、電圧Ｖ１は、加速度センサ１７５０にも供給される。
　省電力モード２６０１において、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ１７１５を少なくとも断続的にオフにする。例えば、省電力モード２６０１において、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ１７１５を断続的にオフ（すなわち、断続的にオン）する。この場合に、電圧レギュレータ１７１６は、電圧Ｖ２を断続的に生成する。これに代えて、省電力モード２６０１において、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ１７１５を常時オフにしてもよい。この場合に、電圧レギュレータ１７１６は、電圧Ｖ２を生成しない。電圧Ｖ２が生成されない場合に、発光素子２０２、受光素子２０４およびマイクロフォン１１０１への動作電力の供給が停止し、これらの回路素子は動作しない。
　心拍音モード２６０２および呼吸音モード２６０３において、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ１７１５を常時オンにしてもよい。これに代えて、心拍音モード２６０２および呼吸音モード２６０３において、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ１７１５を、省電力モード２６０１におけるよりも高い頻度でオンにしてもよい。ロードスイッチ１７１５がオンである場合に、電圧レギュレータ１７１６は、電圧Ｖ２を生成する。電圧Ｖ２が生成される場合に、発光素子２０２および受光素子２０４へ動作電圧が供給されるため、これらの回路素子は動作する。上述の例では、電圧Ｖ２は電圧Ｖ１よりも高い。発光素子２０２および受光素子２０４の動作電圧がマイクロコントローラ１７００の動作電圧よりも低い場合に、電圧Ｖ２は電圧Ｖ１よりも低くてもよい。電子聴診装置１０００が電源部１７１０または電源部２４００を有する場合に、ロードスイッチ１７１５がオンになることによって、マイクロフォン１１０１にも動作電力が供給される。
　電子聴診装置１０００が電源部２４１０を有する場合に、マイクロコントローラ１７００は、心拍音モード２６０２において、ロードスイッチ２４１１を常時オフにしてもよい。電子聴診装置１０００が電源部２４１０を有する場合に、マイクロコントローラ１７００は、呼吸音モード２６０３において、ロードスイッチ２４１１を常時オンにしてもよい。
　上述のように、省電力モード２６０１において発光素子２０２および受光素子２０４に供給される電力は、心拍音モード２６０２および呼吸音モード２６０３において発光素子２０２および受光素子２０４に供給される電力よりも小さい。また、省電力モード２６０１においてマイクロフォン１１０１に供給される電力は、呼吸音モード２６０３においてマイクロフォン１１０１に供給される電力よりも小さい。心拍音モード２６０２においてマイクロフォン１１０１に供給される電力は、心拍音モード２６０２においてマイクロフォン１１０１に供給される電力よりも小さくてもよい。このような構成によって、電子聴診装置１０００が省電力化される。
　電子聴診装置１０００は複数の省電力モードを有してもよい。複数の省電力モードは、電子聴診装置１０００が電源部２４２０（図２４Ｃ）を有することによって実現される。以下の表４を参照して、各モードにおける構成要素への電力供給について説明する。
　（表４）
表４の例では、電子聴診装置１０００は、四つの省電力モードＡ～Ｄを有する。表４において、「ＯＮ」は構成要素に電力が供給されることを示し、「ＯＦＦ」は構成要素に電力が供給されないことを示す。変位検出部１０１１は、発光素子２０２と、受光素子２０４と、ダイヤフラム変位信号処理部１７３０とを含む。振動検出部１０１２は、マイクロフォン１１０１と、マイクロフォン信号処理部１７４０とを含む。
　電子聴診装置１０００が心拍音モードで動作中に、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ２４２１～２４２４をオンにし、ロードスイッチ２４２５をオフにする。これによって、表示部１２２、操作部１２３、加速度センサ１７５０および変位検出部１０１１に動作電力が供給され、振動検出部１０１２に動作電力が供給されない。電子聴診装置１０００が呼吸音モードで動作中に、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ２４２１～２４２３および２４２５をオンにし、ロードスイッチ２４２４をオフにする。これによって、表示部１２２、操作部１２３、加速度センサ１７５０および振動検出部１０１２に動作電力が供給され、変位検出部１０１１に動作電力が供給されない。
　電子聴診装置１０００が省電力モードＡで動作中に、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ２４２２をオンにし、ロードスイッチ２４２１および２４２３～２４２５をオフにする。これによって、操作部１２３に動作電力が供給され、表示部１２２、加速度センサ１７５０、変位検出部１０１１および振動検出部１０１２に動作電力が供給されない。マイクロコントローラ１７００は、操作部１２３がユーザによって操作されたことに応じて省電力モードＡから復帰する。具体的に、マイクロコントローラ１７００は、操作部１２３の複数のボタンの何れかがユーザによって操作されたことに応じて省電力モードＡから復帰する。この場合に、操作部１２３の各ボタンは、電子聴診装置１０００のモード遷移に関する指示をユーザから受け付ける機能を有する。操作部１２３の動作電力は、表示部１２２、加速度センサ１７５０、変位検出部１０１１および振動検出部１０１２の何れの動作電力よりも小さい。そのため、省電力モードＡは、省電力モードＢ～Ｄの何れよりも消費電力が小さい。
　電子聴診装置１０００が省電力モードＢで動作中に、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ２４２３をオンにし、ロードスイッチ２４２１、２４２２、２４２４および２４２５をオフにする。これによって、加速度センサ１７５０に動作電力が供給され、表示部１２２、操作部１２３、変位検出部１０１１および振動検出部１０１２に動作電力が供給されない。マイクロコントローラ１７００は、加速度センサ１７５０が所定の動作を検出したことに応じて省電力モードＢから復帰する。例えば、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００の上方向（重力とは反対方向）の加速度が閾値よりも大きい場合に省電力モードＢから復帰する。このような加速度は、電子聴診装置１０００がユーザによって持ち上げられた場合に発生しうる。したがって、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００をユーザが使用するために行う自然な動作に応じて省電力モードＢから復帰する。
　上述の例では省電力モードＢから復帰するために加速度センサ１７５０を使用するが、加速度センサ１７５０に代えて静電センサが使用されてもよい。静電センサは把持部１２０の表面に設けられ、ユーザが把持部１２０を把持したことを検出するために使用される。電子聴診装置１０００が省電力モードＢで動作中に、マイクロコントローラ１７００は、静電センサに動作電力を供給する。マイクロコントローラ１７００は、ユーザによる静電センサへの接触を検出したことに応じて省電力モードＢから復帰する。この場合であっても、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００をユーザが使用するために行う自然な動作に応じて省電力モードＢから復帰する。
　電子聴診装置１０００が省電力モードＣで動作中に、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ２４２４をオンにし、ロードスイッチ２４２１～２４２３および２４２５をオフにする。これによって、変位検出部１０１１に動作電力が供給され、表示部１２２、操作部１２３、加速度センサ１７５０および振動検出部１０１２に動作電力が供給されない。マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム２０６が押下されたことに応じて省電力モードＣから復帰する。例えば、マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム２０６の変位量に応じた受光素子２０４からの出力（すなわち、ダイヤフラム変位信号）が閾値を超えた場合に省電力モードＣから復帰する。このように、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００をユーザが使用するために行う自然な動作に応じて省電力モードＣから復帰する。
　電子聴診装置１０００が省電力モードＤで動作中に、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ２４２５をオンにし、ロードスイッチ２４２１～２４２４をオフにする。これによって、振動検出部１０１２に動作電力が供給され、表示部１２２、操作部１２３、加速度センサ１７５０および変位検出部１０１１に動作電力が供給されない。マイクロコントローラ１７００は、マイクロフォン１１０１が所定の音を検出したことに応じて省電力モードＤから復帰する。例えば、マイクロコントローラ１７００は、マイクロフォン１１０１が呼吸音に相当する波長の音を検出したことに応じて省電力モードＤから復帰する。このように、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００をユーザが使用するために行う自然な動作に応じて省電力モードＤから復帰する。
　省電力モードＢ～Ｄでは、ユーザが操作部１２３を操作することなく省電力モードから復帰される。省電力モードＡ～Ｄの何れが使用されるかは、電子聴診装置１０００の出荷時に設定されていてもよい。さらに、省電力モードＡ～Ｄの何れが使用されるかは、ユーザによって設定可能であってもよい。また、電子聴診装置１０００は、省電力モードＡ～Ｄのうちの一つ以上を有していなくてもよい。電子聴診装置１０００は、表４の省電力モードＡ～Ｄ以外の省電力モードを有してもよい。例えば、電子聴診装置１０００は、ロードスイッチ２４２２～２４２５のうちの特定の二つ以上のロードスイッチのみをオンにする省電力モードを有してもよい。
　図２６Ｂを参照して、心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１へ遷移するための動作について説明する。省電力モード２６０１は、省電力モードＡ～Ｄのうち事前に設定された省電力モードである。図２６Ｂの方法の各工程は、不揮発性メモリ１７０２に記憶されているプログラムをプロセッサ１７０１が実行することによって実現される。ただし、図２６Ｂの方法の一部または全部の工程は、専用集積回路によって実現されてもよい。プロセッサ１７０１は、電子聴診装置１０００が心拍音モード２６０２になったことに応じて図２６Ｂの方法を開始する。呼吸音モード２６０３から省電力モード２６０１へ遷移するための動作も図２６Ｂと同様である。
　Ｓ２６１１で、プロセッサ１７０１は、タイマーを開始する。Ｓ２６１２で、プロセッサ１７０１は、ユーザが電子聴診装置１０００を使用中であるかどうかを判定する。プロセッサ１７０１は、ユーザが電子聴診装置１０００を使用中であると判定された場合（Ｓ２６１２で「ＹＥＳ」）に、Ｓ２６１３でタイマーをリセットしてから処理をＳ２６１４に遷移する。プロセッサ１７０１は、ユーザが電子聴診装置１０００を使用中でないと判定された場合（Ｓ２６１２で「ＮＯ」）に、タイマーをリセットすることなく処理をＳ２６１４に遷移する。タイマーがリセットされない場合に、タイマーの値は増加し続ける。
　プロセッサ１７０１は、ユーザが電子聴診装置１０００を使用中であるかどうかを、複数の条件のうち少なくとも一つの条件に基づいて判定してもよい。例えば、プロセッサ１７０１は、ダイヤフラム２０６の押圧状態が使用状態であることと、マイクロフォン１１０１が音を検出していることと、加速度センサ１７５０の測定値が閾値を超えていることと、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの通信が確立されていることと、ののうち少なくとも一つの条件を満たす場合に、ユーザが電子聴診装置１０００を使用中であると判定する。これに代えて、プロセッサ１７０１は、これらの条件の全てを満たす場合に、ユーザが電子聴診装置１０００を使用中であると判定してもよい。
　Ｓ２６１４で、プロセッサ１７０１は、省電力モードへ遷移することの指示をユーザから取得したかどうかを判定する。プロセッサ１７０１は、省電力モードへ遷移することの指示をユーザから取得したと判定された場合（Ｓ２６１４で「ＹＥＳ」）に処理をＳ２６１６に遷移し、それ以外の場合（Ｓ２６１４で「ＮＯ」）に処理をＳ２６１５に遷移する。Ｓ２６１５で、プロセッサ１７０１は、タイマーの値が閾値を超えたかどうかを判定する。プロセッサ１７０１は、タイマーの値が閾値を超えたと判定された場合（Ｓ２６１５で「ＹＥＳ」）に処理をＳ２６１６に遷移し、それ以外の場合（Ｓ２６１５で「ＮＯ」）に処理をＳ２６１２に遷移する。
　このように、プロセッサ１７０１は、省電力モードへ遷移することの指示をユーザから取得したか、タイマーの値が閾値を超えた場合に、処理をＳ２６１６に遷移し、Ｓ２６１６において省電力モードに遷移する。それ以外の場合に、プロセッサ１７０１は、Ｓ２６１２～Ｓ２６１５を繰り返す。Ｓ２６１２～Ｓ２６１５を繰り返すことによって、タイマーは、ユーザが電子聴診装置１０００の使用を終了したと判定されてからの経過時間を表す。そのため、プロセッサ１７０１は、ユーザが電子聴診装置１０００の使用を終了したと判定されてから所定の時間（Ｓ２６１５の閾値）が経過したことに応じて、ユーザからの明示的な遷移指示によらずに、省電力モードに遷移する。例えば、プロセッサ１７０１は、受光素子２０４からの出力（すなわち、ダイヤフラム変位信号）が一定時間変化しない場合に、ユーザが電子聴診装置１０００の使用を終了したと判定されてから所定の時間（Ｓ２６１５の閾値）が経過したと判定し、電子聴診装置１０００のモードを省電力モードに遷移させる。
　図２６Ｃを参照して、省電力モード２６０１から復帰するための動作について説明する。省電力モード２６０１は、省電力モードＡ～Ｄのうち事前に設定された省電力モードである。図２６Ｃの方法の各工程は、例えばプロセッサ１７０１によって実行される。ただし、図２６Ｃの方法の一部または全部の工程は、専用集積回路によって実現されてもよい。プロセッサ１７０１は、電子聴診装置１０００が省電力モード２６０１になったことに応じて図２６Ｃの方法を開始する。
　Ｓ２６２１で、プロセッサ１７０１は、省電力モード２６０１から復帰するための条件（以下、復帰条件）を満たしたかどうかを判定する。プロセッサ１７０１は、復帰条件を満たしたと判定された場合（Ｓ２６２１で「ＹＥＳ」）に処理をＳ２６２２に遷移し、それ以外の場合（Ｓ２６２１で「ＮＯ」）にＳ２６２１を繰り返す。Ｓ２６２２で、プロセッサ１７０１は、省電力モード２６０１から復帰する。
　復帰条件は、表４を参照して上述したように、省電力モード２６０１によって異なる。例えば、上述のように、省電力モードＡでは、操作部１２３がユーザによって操作されたことが復帰条件である。ロードスイッチ２４２２～２４２５のうちの特定の二つ以上のロードスイッチのみをオンにする省電力モードで電子聴診装置１０００が動作中に、オンであるロードスイッチを通じて動作電力が供給されている構成要素に関する条件の少なくとも何れかが満たされることが復帰条件であってもよい。
　［第２の実施形態における電子聴診装置の動作モードの遷移］
　続いて、動作モード間の遷移について説明する。省電力モード２６０１において、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００の状態を特定する。マイクロコントローラ１７００は、この特定された状態に基づいて、省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２または呼吸音モード２６０３に遷移してもよい。マイクロコントローラ１７００は、出力選択部１８０７による現在の設定が心拍音信号である場合に心拍音モード２６０２に遷移し、この設定が呼吸音信号である場合に呼吸音モード２６０３に遷移する。上述のように、出力選択部１８０７による設定は、操作部１２３を通じたユーザ入力によって変更可能であってもよい。以下の説明では、出力選択部１８０７によって心拍音信号が設定されているとする。
　例えば、マイクロコントローラ１７００は、省電力モード２６０１において、ダイヤフラム変位信号に基づいてダイヤフラム２０６の状態を特定する。電子聴診装置１０００の特定される状態は、具体的には、ダイヤフラム２０６の状態である。この場合に、マイクロコントローラ１７００は、このダイヤフラム２０６の状態に基づいて省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移する。マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム変位信号を取得するために、省電力モード２６０１において、ロードスイッチ１７１５を断続的に（例えば、１０ｍｓ～１００ｍｓ周期で）オンにし、ダイヤフラム変位信号を取得したことに応じてロードスイッチ１７１５をオフにする。
　マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム２０６の押圧状態が上述の不使用状態から使用状態に変化したことに基づいて省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移する。例えば、マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム２０６の押圧状態が不使用状態から使用状態に変化したことに応じて省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移する。
　また、マイクロコントローラ１７００は、省電力モード２６０１において、加速度センサ１７５０から出力される加速度信号に基づいて電子聴診装置１０００の動きを特定する。すなわち、電子聴診装置１０００の特定される状態は、電子聴診装置１０００の動きである。この場合に、マイクロコントローラ１７００は、加速度センサ１７５０により検知された電子聴診装置１０００の動きに基づいて省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移する。加速度信号を使用して電子聴診装置１０００の状態を特定する場合に、ダイヤフラム変位信号を使用しなくてもよいため、マイクロコントローラ１７００は、省電力モード２６０１において、ロードスイッチ１７１５を常時オフにすることもできる。
　一方で、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００の加速度が閾値加速度を超えたことに基づいて省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移する。例えば、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００の加速度が閾値加速度を超えたことに応じて即座に省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移してもよい。閾値加速度は、ユーザが電子聴診装置１０００を動かしたことを検出可能な値に設定される。
　ダイヤフラム変位信号に基づく上述の遷移と、加速度信号に基づく上述の遷移とは組み合わされてもよい。例えば、マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム変位信号に関する条件と、加速度信号に関する条件とのどちらか一方が満たされた場合に省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移してもよい。これに代えて、マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム変位信号に関する条件と、加速度信号に関する条件との両方が満たされた場合に省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移してもよい。
　さらに本実施形態において、マイクロコントローラ１７００は、省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移するための指示をユーザから取得したことに基づいてこの遷移を行うこともできる。例えば、電源スイッチ１２４がユーザにより操作された場合に、省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に移行する指示を取得する。あるいは、操作部１２３は、ユーザからこのような指示を取得するためのボタンを含んでもよい。また、マイクロコントローラ１７００は、省電力モード２６０１において、外部装置からＢｌｕｅｔｏｏｔｈ回路１７０３へのペアリング要求を監視してもよい。マイクロコントローラ１７００は、外部装置からペアリング要求を受信したことに基づいて、省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移してもよい。
　続いて、心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１への遷移について具体的に説明する。呼吸音モード２６０３から省電力モード２６０１への遷移は、心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１への遷移と同様でるため、重複する説明を省略する。マイクロコントローラ１７００は、心拍音モード２６０２においても、電子聴診装置１０００の状態を特定する。マイクロコントローラ１７００は、この特定された状態に基づいて、心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移してもよい。
　例えば、マイクロコントローラ１７００は、心拍音モード２６０２において、ダイヤフラム変位信号に基づいてダイヤフラム２０６の状態を特定する。マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム２０６の押圧状態が上述の不使用状態であることに基づいて心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移する。例えば、マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム２０６の押圧状態が使用状態から不使用状態に変化したことに応じて心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移する。これに代えて、マイクロコントローラ１７００は、不使用状態が所定の閾値時間（例えば、５秒）以上継続したことに応じて心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移してもよい。
　例えば、マイクロコントローラ１７００は、心拍音モード２６０２において、加速度センサ１７５０から出力される加速度信号に基づいて電子聴診装置１０００の動きを特定する。マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００の加速度が閾値加速度よりも低いことに基づいて心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移してもよい。例えば、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００の加速度が閾値加速度よりも低い状態が所定の閾値時間（例えば、５秒）以上継続したことに応じて心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移してもよい。
　ダイヤフラム変位信号に基づく上述の遷移と、加速度信号に基づく上述の遷移とは組み合わされてもよい。例えば、マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム変位信号に関する条件と、加速度信号に関する条件とのどちらか一方が満たされた場合に心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移してもよい。これに代えて、マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム変位信号に関する条件と、加速度信号に関する条件との両方が満たされた場合に心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移してもよい。
　さらに、マイクロコントローラ１７００は、心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移するための指示をユーザから取得したことに基づいて上述の遷移を行うこともできる。例えば、電源スイッチ１２４がユーザにより操作された場合に省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に移行する指示を取得し、心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移してもよいし、操作部１２３に含まれるボタンを介した指示に基づき心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移してもよい。
　図２７Ａおよび図２７Ｂを参照して、動作モードの遷移の具体例について説明する。図２７Ａは、加速度信号に基づく遷移について説明する。グラフ２７０１は、電圧レギュレータ１７１６の出力端子の電圧を示す。グラフ２７０２は、加速度信号を示す。時刻ｔ２０で、電子聴診装置１０００は省電力モード２６０１で動作している。そのため、電圧レギュレータ１７１６の出力端子の電圧はグランド電圧となる。時刻ｔ２１で、加速度信号が閾値加速度Ｔｈ３を上回る。これに応じて、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００を省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移する。それによって、電圧レギュレータ１７１６の出力端子の電圧は電圧Ｖ２になる。
　時刻ｔ２２で、加速度信号が閾値加速度Ｔｈ３を下回る。これに応じて、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００を心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移する。それによって、電圧レギュレータ１７１６の出力端子の電圧はグランド電圧になる。
　図２７Ｂは、ダイヤフラム変位信号に基づく遷移について説明する。グラフ２７１１は、電圧レギュレータ１７１６の出力端子の電圧を示す。グラフ２７１２はダイヤフラム変位信号を示す。グラフ２７１３は心拍音信号を示す。時刻ｔ３０は、電子聴診装置１０００が起動し心拍音モード２６０２で動作している時点を示す。時刻ｔ３０において、電圧レギュレータ１７１６の出力端子の電圧は、電圧Ｖ２となる。マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム変位信号が閾値電圧Ｔｈ１を上回ると、タイマーをセットし、時間を計測する。そして、マイクロコントローラ１７００は、ダイヤフラム変位信号が閾値電圧Ｔｈ１を連続して上回っている時間が所定時間（例えば５秒）を経過したとき、省電力モード２６０１に遷移する処理を実行する。
　一方で、マイクロコントローラ１７００は、タイマーをセットして時間を計測している期間にダイヤフラム変位信号が閾値電圧Ｔｈ１を下回ったことを検知した場合はタイマーをリセットする。図２７Ｂの例では、時刻ｔ３１で、ダイヤフラム変位信号が閾値電圧Ｔｈ１よりも大きい状態の継続時間が所定時間（例えば５秒）に到達したとする。これに応じて、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００を心拍音モード２６０２から省電力モード２６０１に遷移する。それによって、電圧レギュレータ１７１６の出力端子の電圧は、グランド電圧になる。
　なお、本実施形態では、ダイヤフラム変位信号が閾値電圧Ｔｈ１を超えたタイミングから所定時間を経過した場合に省電力モード２６０１に移行する例を説明した。しかしながら、それ以外の例として、ダイヤフラム変位信号が閾値電圧Ｔｈ１を超えた回数が所定回数を経過した場合に省電力モード２６０１に移行する方法でもよい。また、本実施形態の省電力モード２６０１への移行条件は、ダイヤフラム変位信号が閾値電圧Ｔｈ１を超えたタイミングから５秒に設定している。しかしながら、省電力モードに移行するための時間は、電子聴診装置１０００の使用環境に応じてユーザにより可変に設定されてもよい。
　その後、マイクロコントローラ１７００は、ロードスイッチ１７１５を断続的にオンにする。これによって、電圧レギュレータ１７１６の出力端子の電圧は、断続的にＶ２になる。時刻ｔ３２で、ダイヤフラム変位信号が閾値電圧Ｔｈ１を下回る。これに応じて、マイクロコントローラ１７００は、電子聴診装置１０００を省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２に遷移する。それによって、電圧レギュレータ１７１６の出力端子の電圧は、電圧Ｖ２に維持される。
　以上説明したように、本実施形態における電子聴診装置１０００は、心拍音モード２６０２、呼吸音モード２６０３、および省電力モード２６０１を含む複数の動作モードを有する。そしてマイクロコントローラ１７００は、複数の動作モードのいずれかへの遷移処理を、（１）受光素子２０４から出力されるダイヤフラム変位信号、（２）加速度センサ１７５０から出力される加速度信号、および／または（３）操作部１２３を通じたユーザ入力に基づいて実行する。本実施形態によれば、電子聴診装置１０００の不使用状態では省電力モード２６０１に移行するので、消費電力を削減し、バッテリの消耗を抑えることができる。その結果、電子聴診装置１０００の稼働時間を増やすことができる。また、電子聴診装置１０００が使用され得る状態では省電力モード２６０１から復帰するので、ユーザの操作性が向上する。
　なお、省電力モード２６０１への移行条件や、省電力モード２６０１からの復帰条件は、上記（１）～（３）に限るものではなく、他の条件で省電力モード２６０１に移行または省電力モード２６０１から復帰できるようにしてもよい。一例を説明する。例えば、マイクロコントローラ１７００は、省電力モード２６０１において、外部装置からＢｌｕｅｔｏｏｔｈ回路１７０３へのペアリング要求を監視し、その監視結果に基づいて、動作モードの遷移を制御してもよい。マイクロコントローラ１７００は、外部装置からペアリング要求を受信すると、省電力モード２６０１から心拍音モード２６０２または呼吸音モード２６０３に遷移する。
　また操作部１２３を通じたユーザ入力のみによって、省電力モード２６０１に移行したり、省電力モード２６０１から復帰したりすることもできる。その場合は省電力モード２６０１の状態でロードスイッチ１７１５を断続的にオンにする必要はないため、より高い消費電力効果を得ることができる。また、電源スイッチ１２４の長押しにより、省電力モード２６０１に移行したり、省電力モード２６０１から復帰したりしてもよい。
　なお、心拍音モード２６０３または呼吸音モード２６０３から省電力モード２６０１への移行時や、省電力モード２６０１から心拍音モード２６０３または呼吸音モード２６０３への復帰時に動作モードの遷移をユーザに通知してもよい。具体的には、表示制御部１８０２は、発光部２３０１を制御し、一定時間（例えば数秒間）、発光部２３０１を点滅させる。この点滅処理により、ユーザに動作モードの遷移を通知する。
　＜第３の実施形態＞
　［第３の実施形態における電子聴診装置の構成例］
　図２８Ａ～図３０を参照して、第３の実施形態に係る電子聴診装置２８００の構成例について説明する。上述した電子聴診装置は、患者の皮膚に当てる部分であるチェストピースと、バッテリなど比較的重量のある部品を有する把持部を有している。チェストピースを患者の皮膚等に当てるとき、ユーザが持つ把持部がチェストピースに固定されていると、患者の姿勢（寝ている状態、座っている状態、立っている状態等）によってはチェストピースを皮膚に均一に当てることが難しい場合がある。また、電子聴診装置を使用していないときには、チェストピースと把持部の角度によっては、スペースを取ってしまったり、収納し難かったりすることもある。そこで、第３の実施形態に係る電子聴診装置２８００は、チェストピース２８１０が把持部２８２０に対して揺動可能に把持部２８２０に結合されている点を特徴の一つとする。以下では、第２の実施形態に係る電子聴診装置１０００との相違点について主に説明する。第２の実施形態と第３の実施形態との相違点は、第１の実施形態に適用されてもよい。電子聴診装置２８００の外観は、図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明された電子聴診装置１００と同様である。第１の実施形態または第２の実施形態で説明された変形例は、第３の実施形態に対しても適用されてもよい。具体的に、第３の実施形態に係る電子聴診装置２８００のチェストピース２８１０内に、第２の実施形態に係る変位検出部１０１１および振動検出部１０１２を設けてもよい。その場合に、中継回路基板１１０３や穴２０８ａはチェストピース２８１０の内部であって密閉空間１１００の外部に配置されてもよい。これにより、マイクロフォンの音の検出感度を損ねることなくチェストピース２８１０を揺動させることが可能となる。
　電子聴診装置２８００は、チェストピース２８１０と把持部２８２０とを有する。チェストピース２８１０は、以下に説明する相違点を除き、電子聴診装置１０００のチェストピース１０１０と同様であり、把持部２８２０は、電子聴診装置１０００の把持部１２０と同様である。
　［第３の実施形態における電子聴診装置の外観］
　図２８Ａおよび図２８Ｂは、電子聴診装置２８００のうちチェストピース２８１０を含む部分を様々の角度から見た斜視図である。図２８Ｃは、チェストピース２８１０の斜視図である。図２８Ｄは、把持部２８２０の斜視図である。
　チェストピース２８１０は、把持部２８２０に対して揺動可能に把持部２８２０に結合されている。以下、このような結合を可能にするための具体的な構成例について説明する。以下の説明とは異なる構成でチェストピース２８１０が把持部２８２０に対して揺動可能にされてもよい。チェストピース２８１０が把持部２８２０に対して揺動可能であることによって、電子聴診装置２８００の使用時にダイヤフラム２０６の接触面２０６ａが生体表面に密着しやすくなるため、電子聴診装置２８００が生体表面の変位を精度よく検出できる。
　チェストピース２８１０は、筐体２０８の上面の略中央に取り付けられた結合部材２８１１を含む。結合部材２８１１は、筐体２０８の上面の略中央に形成された凸部に設けられている。結合部材２８１１は、筐体２０８と同じ材料である金属で形成されてもよいし、別の材料（例えば、樹脂）で形成されてもよい。また結合部材２８１１は筐体２０８の一部であってもよく、結合部材２８１１と筐体２０８とが一体成形されていてもよい。
　結合部材２８１１は、中央部分２８１１ａと、回動軸２８１１ｂとを含む。回動軸２８１１ｂは、中央部分２８１１ａから外側に向かって延在する。回動軸２８１１ｂは、互いに反対側に位置する二つの端部を有し、この二つの端部の間に中央部分２８１１ａが位置する。回動軸２８１１ｂは、ダイヤフラム２０６の接触面２０６ａに略平行に延在している。回動軸２８１１ｂは、円柱状の表面を有する。具体的に、回動軸２８１１ｂのｘｚ平面による断面は円形となる。本明細書において、「直線と平面とが略平行である」とは、直線と平面とのなす角度が０°以上１０°以下であることを意味する。また、「二つの直線が略平行である」とは、二つの直線のなす角度が０°以上１０°以下であることを意味する。「直線と平面とが略直交する」とは、直線と平面とのなす角度が８０°以上９０°以下であることを意味する。また、「二つの直線が略直交する」とは、二つの直線のなす角度が８０°以上９０°以下であることを意味する。ここで、「なす角度」とは、二つの間の角度のうち０°以上９０°以下の範囲に含まれる方を指す。
　把持部２８２０は、後述するバッテリ２９１１およびメイン回路基板２９１０を内部に収容する、樹脂で形成された筐体２８２１を有する。把持部２８２０は棒形状を有しており、一端にチェストピース２８１０が結合されている。把持部２８２０が延在する方向を把持部２８２０の長手方向と表す。例えば、把持部２８２０の長手方向は、把持部２８２０の筐体２８２１の外面に含まれる最長の線分が延在する方向である。また把持部２８２０の長手方向は、筐体２８２１に収容された回路基板（後述）の長辺が延在する方向のことでもある。筐体２８２１は、ユーザが把持可能なサイズである。具体的には、筐体２８２１の長さ（例えば、把持部２８２０の長手方向におけるサイズ）は、例えば５０ｍｍ～１５０ｍｍの範囲に含まれている。筐体２８２１の長手方向を中心とする周囲の長さは、例えば５０ｍｍ～２００ｍｍの範囲に含まれている。
　図２８Ｄに示すように、筐体２８２１は二つの受け部２８２１ａを有する。一方の受け部２８２１ａは、回動軸２８１１ｂの一方の端部に係合し、他方の受け部２８２１ａは、回動軸２８１１ｂの他方の端部に係合する。これによって、チェストピース２８１０が把持部２８２０に対して揺動可能に把持部２８２０に結合される。具体的に、このような構成では、チェストピース２８１０は、回動軸２８１１ｂが延在する方向に直交する平面（ｘｚ平面）に沿って、回動軸２８１１ｂを中心として、把持部２８２０に対して回動する。本明細書において「チェストピース２８１０が把持部２８２０に対して揺動可能である」とは、把持部２８２０の長手方向に対するダイヤフラム２０６の接触面２０６ａの角度が変化可能であることを意味する。チェストピース２８１０が把持部２８２０に対して、他のように揺動可能であってもよい。例えば、チェストピース２８１０が把持部２８２０に対して、特定の回動軸を有することなく揺動可能であってもよく、例えば、曲線部分を含むレール上をスライドすることによって揺動可能であってもよい。
　受け部２８２１ａは、回動軸２８１１ｂが挿入される凹部または穴を有し、回動軸２８１１ｂを回動可能に支持する。二つの受け部２８２１ａは、空間を挟んで対向する位置に設けられており、この空間に結合部材２８１１の中央部分２８１１ａが配置される。チェストピース２８１０は、ダイヤフラム２０６の接触面２０６ａに対する平面視において回動軸２８１１ｂがダイヤフラム２０６に重なるように把持部２８２０に対して結合される。これによって、ユーザは、把持部２８２０を自然に把持しながらダイヤフラム２０６の接触面２０６ａを生体表面に密着させることができる。
　［第３の実施形態における電子聴診装置の断面構成］
　図２９Ａ～図２９Ｄを参照して、ｘｚ平面に平行で結合部材２８１１の中央部分２８１１ａを通る平面における電子聴診装置２８００の断面図について説明する。図２９Ａは、チェストピース２８１０が把持部２８２０に対して揺動可能な範囲の一端に位置する場合を示し、図２９Ｂは、チェストピース２８１０が把持部２８２０に対して揺動可能な範囲の他端に位置する場合を示す。すなわち、チェストピース２８１０は、把持部２８２０に対して図２９Ａに示される位置と図２９Ｂに示される位置との間を揺動（具体的には回動）可能である。
　以下の説明において、図２９Ａに示される位置をチェストピース２８１０のホーム位置と表し、図２９Ｂに示される位置をチェストピース２８１０の倒立位置と表す。ホーム位置は、回動軸２８１１ｂ周りにチェストピース２８１０を、図２９Ａ～図２９Ｄにおいて反時計回りに回動させた場合にチェストピース２８１０が停止する位置であってもよい。倒立位置は、回動軸２８１１ｂ周りにチェストピース２８１０を、図２９Ａ～図２９Ｄにおいて時計回りに回動させた場合にチェストピース２８１０が停止する位置である。例えば、チェストピース２８１０は、把持部２８２０に対して６０°以上、回動可能であることが望ましい。例えば、チェストピース２８１０が把持部２８２０に対して回動可能な範囲の上限は、８０°であってもよいし、９０°であってもよいし、１００°であってもよい。
　チェストピース２８１０がホーム位置にある場合（図２９Ａ）に、把持部２８２０の長手方向（例えば、ｘ軸方向）とダイヤフラム２０６の接触面２０６ａとのなす角度は、０°以上４５°以下であることが好ましい。さらに、このなす角度は、３０°以下であってもよく、１５°以下であってもよい。チェストピース２８１０が倒立位置にある場合（図２９Ｂ）に、把持部２８２０の長手方向（例えば、ｘ軸方向）とダイヤフラム２０６の接触面２０６ａとのなす角度は、８０°以上９０°以下であってもよい。さらに、このなす角度は、７０°以上であってもよく、６０°以上であってもよい。
　把持部２８２０は、メイン回路基板２９１０と、バッテリ２９１１とを有する。メイン回路基板２９１０は、電子聴診装置２８００全体の動作を制御するための回路素子（例えば、集積回路や電極パッド、導電パターンなど）を含む。具体的に、メイン回路基板２９１０は、チェストピース２８１０の動作と、表示部１２２の動作と、操作部１２３の動作とを制御する。例えば、メイン回路基板２９１０は、上述の音出力部１０２０（図１０）を構成する。メイン回路基板２９１０は、板状であってもよく、ｘｙ平面に平行な実装面を有してもよい。上述のように、メイン回路基板２９１０の長手方向（例えば、実装面の長辺が延在する方向）が把持部２８２０の長手方向であるとみなされてもよい。
　バッテリ２９１１は、電子聴診装置２８００で使用される電力を蓄積する。本実施形態におけるバッテリ２９１１は、板状または柱状の形状をしており、バッテリ２９１１の長手方向は把持部２８２０の長手方向と一致する。
　電子聴診装置２８００は、チェストピース２８１０の中継回路基板１１０３と把持部２８２０のメイン回路基板２９１０とを接続する束線２９２０を含む。具体的に、束線２９２０は、把持部２８２０のメイン回路基板２９１０に設けられたコネクタ２９１３に接続するためのコネクタ２９２２と、チェストピース２８１０の中継回路基板１１０３（具体的に、そのコネクタ）に接続するためのコネクタ２９２１とを含む。コネクタ２９２１とコネクタ２９２２とは、束線２９２０の互いに反対側の端部に位置する。
　上述のように、チェストピース２８１０に、束線２９２０を通す穴２０８ａが形成されている。また、把持部２８２０（具体的に、その筐体２８２１）に、束線２９２０を通す穴２８２１ｂが形成されている。穴２０８ａは、チェストピース２８１０がホーム位置にある場合に、ダイヤフラム２０６の接触面２０６ａに対する平面視において、把持部２８２０に重なる位置に形成されている。これによって、穴２０８ａを通る束線２９２０が把持部２８２０によって隠されるため、束線２９２０が電子聴診装置２８００の外部からの影響によって損傷するリスクが低減する。図２８Ｃに示されるように、穴２０８ａは、結合部材２８１１とは異なる位置に形成されている。ただし、穴２０８ａは結合部材２８１１を貫通する位置にあってもよい。穴２８２１ｂは、チェストピース２８１０がホーム位置にある場合に、チェストピース２８１０に対向する面に形成されている。これによって、束線２９２０の長さを短くできる。また、束線２９２０が電子聴診装置２８００の外部からの影響によって損傷するリスクが低減する。把持部２８２０に穴２８２１ｂが形成されていなくてもよく、この場合に、把持部２８２０は、筐体２８２１内部と外部を接続するコネクタを有してもよい。このコネクタの筐体２８２１内の部分がメイン回路基板２９１０に接続され、このコネクタの筐体２８２１外の部分が束線２９２０に接続されてもよい。チェストピース２８１０についても同様に、穴２０８ａの代わりにコネクタが形成されていてもよい。
　［第３の実施形態における電子聴診装置の束線］
　続いて、図２９Ｃおよび図２９Ｄを参照して、束線２９２０についてより詳細に説明する。図２９Ｃは、図２９Ａのうち束線２９２０を含む部分に着目した図である。図２９Ｄは、図２９Ｂのうち束線２９２０を含む部分に着目した図である。
　チェストピース２８１０のコネクタ２９２１と把持部２８２０の穴２８２１ｂとの距離と、把持部２８２０のコネクタ２９２２と把持部２８２０の穴２８２１ｂとの距離の和について説明する。コネクタと穴との距離は、コネクタの中心と穴の中心との距離であってもよいし、コネクタのうち穴に最も近い部分と、穴のうちコネクタに最も近い部分との距離であってもよいし、他のように測定された距離であってもよい。
　これらの距離の和は、チェストピース２８１０が把持部２８２０に対して揺動するにつれて変化する。束線２９２０は把持部２８２０の穴２８２１ｂを通るため、束線２９２０の長さは、チェストピース２８１０が揺動可能な範囲におけるこれらの距離の和の最大値よりも大きい。
　具体的に、図２９Ｃに示されるように、チェストピース２８１０がホーム位置にある場合において、チェストピース２８１０のコネクタ２９２１と把持部２８２０の穴２８２１ｂとの距離をＬ１とし、把持部２８２０のコネクタ２９２２と把持部２８２０の穴２８２１ｂとの距離をＬ２とする。図２９Ｄに示されるように、チェストピース２８１０が倒立位置にある場合において、チェストピース２８１０のコネクタ２９２１と把持部２８２０の穴２８２１ｂとの距離をＬ３とし、把持部２８２０のコネクタ２９２２と把持部２８２０の穴２８２１ｂとの距離をＬ４とする。また、チェストピース２８１０のコネクタ２９２１と回動軸２８１１ｂの中心との距離をＬ５とし、把持部２８２０のコネクタ２９２２と回動軸２８１１ｂの中心との距離をＬ６とする。Ｌ５およびＬ６は、把持部２８２０に対するチェストピース２８１０の位置によらずに一定である。
　上述の距離の和は、チェストピース２８１０のコネクタ２９２１が把持部２８２０の穴２８２１ｂから遠ざかるにつれて大きくなる。そのため、Ｌ３＋Ｌ４＞Ｌ１＋Ｌ２が成り立つ。チェストピース２８１０が倒立位置にある場合に、上述の距離の和が最大となってもよい。そのため、束線２９２０の長さは、Ｌ３＋Ｌ４よりも大きい。また、本実施形態では、Ｌ３＞Ｌ１＞Ｌ５を満たし、Ｌ６＞Ｌ２＝Ｌ４を満たす。
　上述の距離の和が小さくなるようにチェストピース２８１０が揺動したことによって（例えば、チェストピース２８１０が倒立位置からホーム位置に向けて回動することによって）、必要な束線２９２０の長さが短くなるため、束線２９２０の一部が撓む。把持部２８２０の筐体２８２１は、束線２９２０の撓んだ部分を収容する空間２９１２を有する収容部が設けられている。チェストピース２８１０が倒立位置にある場合に、束線２９２０はこの空間２９１２に含まれず、チェストピース２８１０がホーム位置にある場合に、束線２９２０の一部がこの空間２９１２に含まれる。把持部２８２０の筐体２８２１がこのような空間２９１２を有することによって、束線２９２０が筐体２８２１の外部で撓むことが抑制される。これによって、束線２９２０がチェストピース２８１０と把持部２８２０とによって挟まれて断線するリスクが低減する。
　本実施形態における電子聴診装置２８００は、チェストピース２８１０を倒立位置に保持するための保持機構を含んでいる。例えば、この保持機構は、結合部材２８１１の回動軸２８１１ｂに設けられた凸部２８１１ｃ（図２８Ｂ）と、把持部２８２０の受け部２８２１ａに設けられた回動止め２８２１ｃ（図２８Ｂ）とによって構成されてもよい。
　［第３の実施形態における電子聴診装置のチェストピースの保持機構の詳細］
　図３０を参照して、チェストピース２８１０を倒立位置に保持するための保持機構についてさらに詳細に説明する。図３０の各図は、ｘｚ平面に平行な平面における電子聴診装置２８００の断面図の一部である。
　図３０の上段の図において、チェストピース２８１０はホーム位置にある。チェストピース２８１０が倒立位置に向けて把持部２８２０に対して回動するにつれて、図３０の中段の図に示されるように、凸部２８１１ｃが回動止め２８２１ｃに近づく。凸部２８１１ｃおよび回動止め２８２１ｃは、チェストピース２８１０に閾値以上のトルクが加えられた場合に凸部２８１１ｃが回動止め回動止め２８２１ｃを乗り越えるように構成される。例えば、このトルクの閾値は、チェストピース２８１０の自重によって発生するトルクよりも大きな値であってもよく、例えば０．５［Ｎ・ｍ］程度である。凸部２８１１ｃが回動止め回動止め２８２１ｃを乗り越えると、チェストピース２８１０が倒立位置になる。
　チェストピース２８１０が倒立位置にある場合、チェストピース２８１０に閾値以上のトルクが加えられない限り、凸部２８１１ｃおよび回動止め回動止め２８２１ｃによって、チェストピース２８１０は倒立位置に保持される。チェストピース２８１０が倒立位置に保持された状態においてダイヤフラム２０６の接触面２０６ａが水平面（例えば、テーブルの天板）に置かれた場合に、電子聴診装置２８００は自立する。これによって、ユーザが電子聴診装置２８００の使用を一時的に中断する場合に、ダイヤフラム２０６の接触面２０６ａが（例えばテーブルの天板によって）保護された状態で電子聴診装置２８００をテーブルに置くことができる。また、チェストピース２８１０を倒立位置に保持することによって、電子聴診装置２８００の使用終了後の収納や保管が容易になる。
　［第３の実施形態における電子聴診装置の変形例］
　図３１Ａ～図３１Ｃを参照して、電子聴診装置２８００の変形例について説明する。図３１Ａは、変形例に係る電子聴診装置２８００の斜視図を示し、図３１Ｂ～図３１Ｃは、その一部を別の角度から見た斜視図である。
　この変形例において、チェストピース２８１０は、回動軸２８１１ｂの代わりに凸部３１００を有し、把持部２８２０は、受け部２８２１ａの代わりに受け部３１０１を有する。凸部３１００は、球状面を有する。具体的に、把持部２８２０の筐体２８２１は、二つの受け部３１０１を有する。一方の受け部３１０１は、凸部３１００の球状面の一部を支持し、他方の受け部３１０１は、凸部３１００の球状面の他の一部を支持する。これによって、二つの受け部３１０１は、凸部３１００の球状面に一様に接触して係合する。
　チェストピース２８１０は、凸部３１００の球状面が受け部３１０１においてスライドすることによって、把持部２８２０に対して多軸方向に回動可能である。具体的に、チェストピース２８１０は、図２８Ａ～図２８Ｄで説明された電子聴診装置２８００と同様にｘｚ平面に沿って回動可能であるととともに、図３１Ｃに示されるようにｙｚ平面に沿っても回動可能である。このような構成を有することによって、電子聴診装置２８００の使用時にダイヤフラム２０６の接触面２０６ａが生体表面にさらに密着しやすくなる。
　＜第４の実施形態＞
　［第４の実施形態における電子聴診装置の構成例］
　図３２Ａ～図３３Ｄを参照して、第４の実施形態に係る電子聴診装置３２００の構成例について説明する。電子聴診装置は、ダイヤフラムの経年劣化や接触面の摩耗によって交換が必要になることがある。しかし、ダイヤフラムのみを交換パーツとすると、交換時に光学センサにユーザが触れてしまったり、ダイヤフラムと光学センサの間の位置関係が変わってしまったりする虞がある。その場合、ダイヤフラムの特性や光学センサを取り付ける部品精度や光学特性によって測定精度に影響する。そこで第４の実施形態に係る電子聴診装置は、ベースユニットと交換ユニットとを含み、ダイヤフラムを含む交換ユニットをベースユニットから容易に着脱できる着脱機構を設けたことをその特徴の一つとする。以下では、第３の実施形態に係る電子聴診装置２８００との相違点について主に説明し、電子聴診装置２８００と同様の点については説明を省略する。第３の実施形態と第４の実施形態との相違点は、第１の実施形態または第２の実施形態に適用され得る。電子聴診装置３２００の外観は、図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明された電子聴診装置１００と同様である。第１の実施形態から第３の実施形態で説明された変形例は、第４の実施形態に対しても適用することもできる。
　電子聴診装置３２００は、チェストピース３２１０と把持部２８２０とを含む。チェストピース３２１０は、以下に説明する相違点を除いて、電子聴診装置２８００のチェストピース２８１０と同様であり、把持部２８２０は、電子聴診装置２８００の把持部２８２０と同様である。
　図３２Ａは、ｘｚ平面に平行な平面における電子聴診装置２８００の断面図である。図３２Ｂは、チェストピース３２１０の斜視図である。図３２Ｃは、図３２Ａの断面図のうちチェストピース３２１０に着目した図である。図３２Ｄは、ベースユニット３２２０から交換ユニット３２３０を取り外すためのユーザ操作を説明する模式図である。図３３Ａは、ベースユニット３２２０の一部（チェストピース３２１０に含まれる部分）の斜視図である。図３３Ｂは、図３２Ａの断面図のうち、ベースユニット３２２０の一部（チェストピース３２１０に含まれる部分）に着目した図である。図３３Ｃは、交換ユニット３２３０の斜視図である。図３３Ｄは、図３２Ａの断面図のうち、交換ユニット３２３０に着目した図である。
　図３２Ｄに示すように、電子聴診装置３２００は、ベースユニット３２２０と交換ユニット３２３０とを含む。ベースユニット３２２０は、電子聴診装置３２００の製品寿命内でユーザ操作による交換が想定されない部分である。ベースユニット３２２０は、把持部２８２０と、チェストピース３２１０の一部とを含んでいる。ただしベースユニット３２２０の構成要素が必ずしも交換が想定されないわけではなく、ベースユニット３２２０の一部の構成要素は、工場における修理などによって交換可能である。また、把持部２８２０のバッテリ２９１１は、ユーザによって交換することが可能である。
　交換ユニット３２３０とは、電子聴診装置３２００の製品寿命内でユーザ操作による交換が想定される部分である。電子聴診装置３２００において、交換ユニット３２３０は、交換ユニット３２３０がユーザ操作によって着脱可能なようにベースユニット３２２０に結合されている。電子聴診装置３２００は、ユーザ操作によって着脱可能なように交換ユニット３２３０をベースユニット３２２０に結合する着脱機構を有する。以下、このような着脱機構を電子聴診装置３２００の着脱機構、または単に着脱機構と表す。
　チェストピース３２１０は、中継回路基板３２３１と、コネクタ３２３２と、ロックピン３２３３と、中継回路基板３２２１と、コネクタ３２２２と、コネクタ３２２３とを含む点で第３の実施形態のチェストピース２８１０とは異なる。
　中継回路基板３２３１は、保持部材２０１（例えば、そのうちの上側保持部材１１０６）に結合されている。電子聴診装置３２００ではこの結合がねじなどの締結具によって行われている。
　中継回路基板３２３１は、リード線（不図示）によって発光回路基板２０３に接続されている。中継回路基板３２３１は、このリード線を通じて、発光回路基板２０３に、発光を指示するための制御信号を送信し、電力を供給する。また、中継回路基板３２３１は、リード線（不図示）によって受光回路基板２０５に接続されている。中継回路基板３２３１は、このリード線を通じて、受光回路基板２０５から変位信号を受信し、受光回路基板２０５に電力を供給する。また、中継回路基板３２３１は、リード線（不図示）によってマイクロフォン１１０１に接続されている。中継回路基板３２３１は、このリード線を通じて、マイクロフォン１１０１から音信号を受信し、マイクロフォン１１０１に電力を供給する。
　中継回路基板３２２１は、筐体２０８の内面に結合されている。電子聴診装置３２００ではこの結合がねじによって行われている。
　中継回路基板３２３１の上面にコネクタ３２３２が実装されており、中継回路基板３２２１の下面にコネクタ３２２２およびコネクタ３２２３が実装されている。コネクタ３２２２とコネクタ３２２３とは、中継回路基板３２２１に形成された導電パターンによって互いに電気的に接続されている。中継回路基板３２２１のコネクタ３２２３には、筐体２０８の穴２０８ａを通って延在する束線２９２０のコネクタ２９２１が接続される。中継回路基板３２２１のコネクタ３２２２は、中継回路基板３２３１のコネクタ３２３２に接続される。これによって、中継回路基板３２３１からの信号が、コネクタ３２３２、コネクタ３２２２、コネクタ３２２３、束線２９２０を通ってメイン回路基板２９１０に送信される。また、メイン回路基板２９１０からの電力が、コネクタ３２３２、コネクタ３２２２、コネクタ３２２３、束線２９２０を通って中継回路基板３２３１に供給される。
　チェストピース３２１０の構成要素のうち、保持部材２０１と、発光素子２０２と、発光回路基板２０３と、受光素子２０４と、受光回路基板２０５と、ダイヤフラム２０６と、光反射部２０７と、中継回路基板３２３１と、コネクタ３２３２とが交換ユニット３２３０に含まれる。チェストピース３２１０の構成要素のうち、筐体２０８と、結合部材２８１１と、中継回路基板３２２１と、コネクタ３２２２と、コネクタ３２２３とがベースユニット３２２０に含まれる。したがって、電子聴診装置３２００では、ダイヤフラム２０６だけが交換されるのではなく、変位検出部１０１１を構成する構成要素（すなわち、発光素子２０２、受光素子２０４、および光反射部２０７）がダイヤフラム２０６とともに交換される。
　本実施形態では、光反射部２０７がダイヤフラム２０６に取り付けられている。そのため、ダイヤフラム２０６がユーザ操作によって保持部材２０１から取り外され、別のダイヤフラム２０６に交換されると、発光素子２０２と光反射部２０７との位置関係、または、受光素子２０４と光反射部２０７との位置関係が変化する恐れがある。これらの位置関係が変化すると、生体表面の変位を精度よく検出できなくなる恐れがある。そこで、本実施形態では、変位検出部１０１１を構成する構成要素と、ダイヤフラム２０６とを交換ユニット３２３０に含めることによって、生体表面の変位の検出精度を下げることなく、ダイヤフラム２０６の交換が可能になる。
　上述のように、保持部材２０１は、所定の位置関係となるように発光素子２０２と受光素子２０４とダイヤフラム２０６とを保持する。交換ユニット３２３０は、保持部材２０１が発光素子２０２と受光素子２０４とダイヤフラム２０６とをこの位置関係に保持した状態で、ユーザ操作によってベースユニット３２２０に対して着脱可能である。これによって、これらの位置関係がずれることによる生体表面の変位の検出精度の低下が抑制される。さらに、交換ユニット３２３０は、ダイヤフラム２０６の内面２０６ｂに面する内部空間２１３を維持したままベースユニット３２２０に対して着脱可能である。つまり、光反射部２０７や、発光素子２０２、受光素子を、ユニット交換時にユーザに触れさせないようにすることができる。これによって、ユーザ操作に起因して光反射部２０７や、発光素子２０２、受光素子２０４が汚れることなどによる生体表面の変位の検出精度の低下が抑制される。
　上述の実施形態では、把持部２８２０に含まれるメイン回路基板２９１０のコネクタ２９１３と、筐体２０８に結合された中継回路基板３２２１のコネクタ３２２３とが束線２９２０によって電気的に接続される。また、ベースユニット３２２０に含まれる中継回路基板３２２１のコネクタ３２２２と、交換ユニット３２３０に含まれる中継回路基板３２３１とは、着脱機構によってベースユニット３２２０と交換ユニット３２３０とが結合されることで電気的に接続される。このような構成とすることで、チェストピース３２１０を把持部２８２０に対して揺動させる構成を実現しつつ、変位検出部１０１１およびダイヤフラム２０６を含む交換ユニット３２３０の着脱を可能としている。すなわち、電子聴診装置３２００は、ユーザの操作感の向上と交換ユニット３２３０の交換の容易性とを両立している。
　第３の実施形態のようにチェストピース３２１０がマイクロフォン１１０１およびシール部材１１０２を含む場合に、これらの構成要素も交換ユニット３２３０に含まれる。これによって、チェストピース３２１０の内部空間２１３を密閉空間に維持した状態で、ユーザ操作によって交換ユニット３２３０が交換可能になる。
　図３２Ｃを参照して、保持部材２０１および筐体２０８の形状についてさらに具体的に説明する。保持部材２０１は、ダイヤフラム２０６の外周に沿って延在する側壁１１０４ｅを含んでいる。本実施形態における電子聴診装置３２００では、ベース保持部材１１０４が側壁１１０４ｅを有している。
　図３２Ｄに示すように、筐体２０８は、円筒部分２０８ｂと天板部分２０８ｃとを有する。天板部分２０８ｃは、円筒部分２０８ｂの上端に全周的に連結され、円筒部分２０８ｂと一体成型された曲面形状の部分である。天板部分２０８ｃの中央部は上向きに突出しており、この突出した部分に結合部材２８１１が結合されている。結合部材２８１１は、ユーザ操作による取り外しが想定されない方法で筐体２０８に結合されている。筐体２０８は、結合部材２８１１を介して把持部２８２０に揺動可能に結合される。
　交換ユニット３２３０がベースユニット３２２０に結合された状態において、円筒部分２０８ｂは、側壁１１０４ｅの外側に位置し、側壁１１０４ｅの周囲を囲む。側壁１１０４ｅの外径と円筒部分２０８ｂの内径とはほぼ等しい。筐体２０８の円筒部分２０８ｂの下端は、保持部材２０１に接触する。筐体２０８が保持部材２０１に結合された状態において、筐体２０８は、保持部材２０１によって保持されている構成要素、すなわち、発光素子２０２が形成された発光回路基板２０３と、受光素子２０４が形成された受光回路基板２０５と、コネクタ３２３２が実装された中継回路基板３２３１とを覆う。
　［第４の実施形態における電子聴診装置の着脱機構］
　続いて、図３２Ａ～図３２Ｄを参照して、電子聴診装置３２００の着脱機構について説明する。電子聴診装置３２００の着脱機構は、ロックピン３２３３と、筐体２０８に形成された穴２０８ｄによって構成される。側壁１１０４ｅには、ロックピン３２３３を通すための穴が形成されている。側壁１１０４ｅは、ロックピン３２３３の長手方向にロックピン３２３３が移動可能なように、ロックピン３２３３を支持する。
　交換ユニット３２３０がベースユニット３２２０に結合された状態において、ロックピン３２３３は、側壁１１０４ｅの穴と、筐体２０８の穴２０８ｄとの両方と通り、その先端が筐体２０８から突出する。ロックピン３２３３は、ばね等の付勢部材によってチェストピース３２１０の外側に向かって付勢されている。そのため、外力が与えられない限り、ロックピン３２３３は、その先端が筐体２０８から突出した状態を維持する。ロックピン３２３３は、チェストピース３２１０から抜け落ちないように、ロックピン３２３３の根本側が側壁１１０４ｅの穴よりも太くなっている。
　ロックピン３２３３は、先端を構成する球面部分と、球面部分から延びる円柱部分とを有する。ロックピン３２３３に外力が与えられない状態において、ロックピン３２３３の円柱部分は、側壁１１０４ｅの穴２０８ｄの内部に位置する。これによって、ロックピン３２３３に外力が与えられない限り、ベースユニット３２２０に対する交換ユニット３２３０の移動可能範囲が、ロックピン３２３３と筐体２０８との間の隙間に限定される。言い換えると、ベースユニット３２２０に対する交換ユニット３２３０の移動がロックピン３２３３によってロックされる。
　一方、ユーザ操作によってロックピン３２３３が内側に押し込まれると、ロックピン３２３３の球面部分は側壁１１０４ｅの穴２０８ｄの内部に位置する。この状態において、交換ユニット３２３０がベースユニット３２２０に対してｚ軸方向の上側へ引き離されることによって、側壁１１０４ｅがロックピン３２３３を内側にさらに押し込み、ベースユニット３２２０から取り外すための交換ユニット３２３０の移動が可能になる。言い換えると、ロックピン３２３３によるベースユニット３２２０に対する交換ユニット３２３０の移動のロックが解除される。
　図３３Ａおよび図３３Ｂに示すように、電子聴診装置３２００は、ベースユニット３２２０に対する交換ユニット３２３０の移動経路を規制する規制機構をさらに有する。電子聴診装置３２００では、筐体２０８の円筒部分２０８ｂの内面に設けられた凸部２０８ｅと、保持部材２０１の側壁１１０４ｅに設けられたスリット１１０４ｆとによって規制機構が構成される。凸部２０８ｅおよびスリット１１０４ｆは、ベースユニット３２２０に対する交換ユニット３２３０の移動経路を、ダイヤフラム２０６の接触面２０６ａの法線方向の移動に規制する。これによって、コネクタ３２２２とコネクタ３２３２とが正しい角度で結合されようになる。凸部２０８ｅは、図３３Ａに示した例では直方体としているが、立方体等の、スリット１１０４ｆを通過可能な他の形状であってもよい。スリット１１０４ｆは、図３３Ｃに示した例では側壁１１０４ｅを貫通しているが、側壁１１０４ｅに凹部を形成する構成であってもよい。
　図３２Ｄを参照して、ベースユニット３２２０に対して交換ユニット３２３０を着脱するためのユーザ操作について説明する。ベースユニット３２２０から交換ユニット３２３０を取り外すため、ユーザは、ロックピン３２３３を押圧した状態でｚ軸方向においてベースユニット３２２０から遠ざける方向に交換ユニット３２３０を移動させる。上述のように、ロックピン３２３３が押し込まれることによって、ベースユニット３２２０に対する交換ユニット３２３０の移動のロックが解除される。この状態で、凸部２０８ｅがスリット１１０４ｆに沿って移動するようにベースユニット３２２０に対して交換ユニット３２３０を動かすことによって、ベースユニット３２２０から交換ユニット３２３０が取り外される。このユーザ操作によって、ベースユニット３２２０側のコネクタ３２２２（図３２Ｃ、図３３Ａ、および図３３Ｂ参照）から交換ユニット３２３０側のコネクタ３２３２が外れ、コネクタ３２２２の電気接点と、コネクタ３２３２の電気接点とが互いに離間する。
　一方、ベースユニット３２２０に交換ユニット３２３０を取り付ける場合、ユーザは、凸部２０８ｅとスリット１１０４ｆとをアライメントし、その後、ロックピン３２３３を押圧した状態でベースユニット３２２０にｚ軸方向において近づく方向に交換ユニット３２３０を移動させる。交換ユニット３２３０がベースユニット３２２０に正しく結合されると、ロックピン３２３３が穴２０８ｄから突出し、ベースユニット３２２０に対する交換ユニット３２３０の移動がロックされる。このユーザ操作によって、ベースユニット３２２０側のコネクタ３２２２と交換ユニット３２３０側のコネクタ３２３２とが結合し、コネクタ３２２２の電気接点と、コネクタ３２３２の電気接点とが互いに接触する。交換ユニット３２３０に含まれるコネクタ３２３２は内部空間２１３の外側に位置するため、内部空間２１３の密閉性を維持したままコネクタ３２３２がコネクタ３２２２に結合される。
　電子聴診装置３２００は、ロックピン３２３３を二つ含む。ロックピン３２３３の数は二つである必要はなく、一つであってもよいし、三つ以上であってもよいが、ユーザが指先でロックピン３２３３を操作しやすいように、ロックピン３２３３は二つ以下であってもよい。電子聴診装置３２００では、ロックピン３２３３が交換ユニット３２３０に含まれ、ロックピン３２３３に係合する穴２０８ｄがベースユニット３２２０に含まれる。これに代えて、ロックピンがベースユニット３２２０に含まれ、ロックピンに係合する穴が交換ユニット３２３０に含まれてもよい。電子聴診装置３２００では、チェストピース３２１０が把持部２８２０に揺動可能に結合される。これに代えて、チェストピース３２１０が把持部２８２０に揺動不能に結合されてもよい。電子聴診装置３２００は把持部２８２０を含まなくてもよく、チェストピース３２１０単体で構成されてもよい。この場合にも、チェストピース３２１０がベースユニットと交換ユニットとに分かれていてもよい。ロックピン３２３３を利用した着脱機構は、ドライバーのような道具を必要としない着脱を可能にする。これに代えて、ベースユニット３２２０に対して交換ユニット３２３０を着脱する操作は、ドライバーを使用してねじを外すような、道具を使用する操作を含んでもよい。
　ベースユニット３２２０から交換ユニット３２３０が取り外された後に、同じ交換ユニット３２３０がベースユニット３２２０に取り付けられてもよいし、別の交換ユニット３２３０がベースユニット３２２０に取り付けられてもよい。交換ユニット３２３０における光反射部２０７と発光素子２０２と受光素子２０４との位置関係は、製造誤差等によって、交換ユニット３２３０ごとにばらつきを有する。そのため、この位置関係によって定まるパラメータは、各交換ユニット３２３０に固有の値を有する。このようなパラメータは、ダイヤフラム２０６が押圧されていない状態において受光素子２０４に到達する光の光量や、ダイヤフラム２０６の単位変位量あたりの受光素子２０４に到達する光の光量の変化量を含みうる。そこで、交換ユニット３２３０は、光反射部２０７と発光素子２０２と受光素子２０４との位置関係によって定まるパラメータを記憶するメモリ３２３４をさらに含んでもよい。メモリ３２３４は、例えば中継回路基板３２３１に実装されていてもよい。交換ユニット３２３０がベースユニット３２２０に装着された後、ベースユニット３２２０に含まれるメイン回路基板２９１０によって実装される音出力部１０２０は、メモリ３２３４内のパラメータを読み出し、このパラメータに応じて信号の生成を調整してもよい。
　［第４の実施形態における電子聴診装置の着脱機構の変形例］
　図３４Ａ～図３５Ｄを参照して、第４の実施形態の電子聴診装置３２００の着脱機構の変形例について説明する。図３４Ａ～図３５Ｄのそれぞれの図は、図３２Ａ～図３３Ｄのそれぞれの図に対応する。電子聴診装置３４００は、チェストピース３２１０の代わりにチェストピース３４１０を有する点で電子聴診装置３２００とは異なる。また、電子聴診装置３４００は、ベースユニット３２２０および交換ユニット３２３０の代わりにベースユニット３４２０および交換ユニット３４３０を有する点で電子聴診装置３２００とは異なる。その他の点は、電子聴診装置３２００と同様である。
　電子聴診装置３４００は、コネクタ３２２２およびコネクタ３２３２の代わりにコネクタ３４２２およびコネクタ３４３２を有する。コネクタ３４３２は、中継回路基板３２３１の上面に実装されている。コネクタ３４２２は、中継回路基板３２２１の下面に実装されている。コネクタ３４２２とコネクタ３２２３とは、中継回路基板３２２１に形成された導電パターンによって互いに電気的に接続されている。コネクタ３４２２は複数の電気接点を含み、各電気接点の一部はコネクタ３４２２の下面に露出している。コネクタ３４３２は複数の電気接点を含み、各電気接点の一部はコネクタ３４３２の上面に露出している。
　また、電子聴診装置３４００では、凸部２０８ｅの形状およびスリット１１０４ｆの形状が上述の電子聴診装置３２００とは異なる。スリット１１０４ｆはＬ字状の形状を有する。具体的に、スリット１１０４ｆは、側壁１１０４ｅの上端からダイヤフラム２０６の接触面２０６ａの法線方向に延在する垂直部分と、この垂直部分の下端からダイヤフラム２０６の外周に沿って延在する水平部分とを含む。凸部２０８ｅは、図示されるように立方体であってもよいし、スリット１１０４ｆを通過可能な他の形状であってもよい。
　図３４Ｄを参照して、ベースユニット３４２０に対して交換ユニット３４３０を着脱するためのユーザ操作について説明する。ベースユニット３４２０から交換ユニット３４３０を取り外すためのユーザ操作は、ロックピン３２３３を押圧した状態でベースユニット３４２０に対して交換ユニット３４３０を回転し、その後にベースユニット３４２０から遠ざけるように交換ユニット３４３０を移動することを含む。上述のように、ロックピン３２３３が押し込まれることによって、ベースユニット３４２０に対する交換ユニット３４３０の移動のロックが解除される。この状態で、凸部２０８ｅがスリット１１０４ｆに沿って移動するようにベースユニット３４２０に対して交換ユニット３４３０を動かすことによって、ベースユニット３４２０から交換ユニット３４３０が取り外される。このユーザ操作によって、コネクタ３４２２の電気接点と、コネクタ３４３２の電気接点とが互いに離間する。
　ベースユニット３４２０に交換ユニット３４３０を取り付けるためのユーザ操作は、凸部２０８ｅとスリット１１０４ｆとをアライメントし、その後、ロックピン３２３３を押圧した状態でベースユニット３４２０に近づける方向に交換ユニット３４３０を移動し、その後、ベースユニット３４２０に対して交換ユニット３４３０を回転することを含む。交換ユニット３４３０がベースユニット３４２０に正しく結合されると、ロックピン３２３３が穴２０８ｄから突出し、ベースユニット３４２０に対する交換ユニット３４３０の移動がロックされる。このユーザ操作によって、コネクタ３４２２の電気接点と、コネクタ３４３２の電気接点とが互いに接触する。交換ユニット３４３０に含まれるコネクタ３４３２は内部空間２３３の外側に位置するため、内部空間２３３を維持したままコネクタ３４３２がコネクタ３４２２に結合される。
　ベースユニット３２２０に対する交換ユニット３２３０の移動経路を規制する規制機構は、他のようにして構成されてもよい。例えば、規制機構は、筐体２０８の円筒部分２０８ｂの内面に設けられたねじ山と、側壁１１０４ｅの外面に設けられたねじ溝とによって構成されてもよい。この場合に、ベースユニット３４２０から交換ユニット３４３０を取り外すためのユーザ操作は、ロックピン３２３３を押圧した状態でベースユニット３４２０に対して交換ユニット３４３０を回転することであってもよい。
　図３６Ａ～図３７Ｄを参照して、第４の実施形態の電子聴診装置３２００の変形例に係る電子聴診装置３６００について説明する。図３６Ａ～図３７Ｄのそれぞれの図は、図３２Ａ～図３３Ｄのそれぞれの図に対応する。電子聴診装置３６００は、チェストピース３２１０の代わりにチェストピース３６１０を有する点で電子聴診装置３２００とは異なる。また、電子聴診装置３６００は、ベースユニット３２２０および交換ユニット３２３０の代わりにベースユニット３６２０および交換ユニット３６３０を有する点で電子聴診装置３２００とは異なる。
　図３６Ｄに示すように、第４の実施形態の変形例に係る電子聴診装置３６００では、筐体２０８が、ベースユニット３６２０ではなく交換ユニット３６３０に含まれる。筐体２０８は、ユーザ操作による取り外しが想定されない方法で保持部材２０１に結合されている。そのため、交換ユニット３６３０は、図３３Ａ～図３３Ｄで説明した着脱機構（ロックピン３２３３、穴２０８ｄ、凸部２０８ｅおよびスリット１１０４ｆ）を含まない。
　一方で、結合部材２８１１は、コネクタ３６２１とコネクタ３６２２とを含む。コネクタ３６２１とコネクタ３６２２とは、互いに電気的に接続されている。コネクタ３６２１はチェストピース３６１０の外部に露出しており、束線２９２０のコネクタ２９２１が接続される。コネクタ３６２２はチェストピース３６１０の内部に位置し、コネクタ３２３２に接続される。筐体２０８の上面には、コネクタ３６２２を通すための穴２０８ｈが形成されている。
　電子聴診装置３６００では、筐体２０８が、ユーザ操作によって着脱可能なように着脱機構によって結合部材２８１１に結合されている。着脱機構は、凹部２０８ｇと、凸部２８１１ｄと、フラップ２８１１ｆとによって構成される。凹部２０８ｇは、筐体２０８の上面中央に位置する凸部２０８ｆの側面に形成されている。フラップ２８１１ｆは、結合部材２８１１に含まれる。具体的に、フラップ２８１１ｆは、結合部材２８１１の中央部分２８１１ａの下端から延在する二つのスリット２８１１ｅによって形成されている。凸部２８１１ｄは、フラップ２８１１ｆの内面に形成されている。凸部２８１１ｄは、爪と呼ばれる場合もある。
　筐体２０８が結合部材２８１１に結合された状態において、凸部２８１１ｄが凹部２０８ｇに係合する。筐体２０８に対して結合部材２８１１から離す方向に所定以上の力が与えられない限り、凸部２８１１ｄは、凹部２０８ｇに係合した状態を維持する。凸部２８１１ｄの表面は、ダイヤフラム２０６の接触面２０６ａの法線に対して斜めに傾いている。そのため、筐体２０８に対して結合部材２８１１から離す方向に力が与えられると、フラップ２８１１ｆが外側に膨らむように変形し、凸部２８１１ｄが凹部２０８ｇから外れる。
　図３６Ｄを参照して、ベースユニット３６２０に対して交換ユニット３６３０を着脱するためのユーザ操作について説明する。ベースユニット３６２０から交換ユニット３６３０を取り外すためのユーザ操作は、フラップ２８１１ｆを変形させるようにベースユニット３６２０に対して交換ユニット３６３０を移動することを含む。図３６Ｄに示される例では、ユーザ操作は、ベースユニット３６２０から交換ユニット３６３０を遠ざけることを含む。これに代えて、凸部２８１１ｄの向きを変更することによって、ユーザ操作が、ベースユニット３６２０に対して交換ユニット３６３０を他の方向に移動することを含んでもよい。ユーザ操作によって、コネクタ３６２２からコネクタ３２３２が外れ、コネクタ３６２２の電気接点と、コネクタ３２３２の電気接点とが互いに離間する。
　ベースユニット３６２０に交換ユニット３６３０を取り付けるためのユーザ操作は、コネクタ３６２２を穴２０８ｈに通し、その後、フラップ２８１１ｆを変形させるようにベースユニット３６２０に対して交換ユニット３６３０を移動することを含む。このユーザ操作において、コネクタ３６２２および穴２０８ｈは、ベースユニット３６２０に対する交換ユニット３６３０の移動経路を規制する規制機構として機能する。図３６Ｄに示される例では、ユーザ操作は、ベースユニット３６２０に交換ユニット３６３０を近づけることを含む。交換ユニット３６３０がベースユニット３６２０に正しく結合されると、凸部２８１１ｄが凹部２０８ｇに係合する。このユーザ操作によって、コネクタ３６２２とコネクタ３２３２とが結合し、コネクタ３６２２の電気接点と、コネクタ３２３２の電気接点とが互いに接触する。交換ユニット３６３０に含まれるコネクタ３２３２は内部空間２１３の外側に位置するため、内部空間２１３を維持したままコネクタ３２３２がコネクタ３６２２に結合される。
　電子聴診装置３６００は、凸部２８１１ｄを有するフラップ２８１１ｆを二つ含む。これに代えて、凸部２８１１ｄを有するフラップ２８１１ｆは、一つであってもよいし、三つ以上であってもよい。電子聴診装置３６００では、フラップ２８１１ｆが凸部２８１１ｄを有し、筐体２０８が凹部２０８ｇを有する。これに代えて、フラップ２８１１ｆが凹部を有し、筐体２０８が凸部を有してもよい。
　以上の実施形態によれば、生体表面の変位を精度よく検出できる電子聴診装置を提供することができる。本実施形態にかかる電子聴診装置は、従来の聴診器と比べ様々な利点がある。いくつかの例を以下に説明する。
　第１に、音量調整が可能であることが利点の一つである。本実施形態の電子聴診装置は、デジタル変換された音信号のゲインを調整し、音出力デバイスに送信する。そのため音量を手動または自動で容易に変更可能である。例えば、医師の聴覚や患者の体質に合わせて必要に応じて音量を大きくできるため、聴き取り性や使い勝手が向上する。
　第２に、低ノイズの生体音聴診が可能であることが利点の一つである。聴診の環境によっては、周囲の雑音や、衣服を介して聴診装置を患者の肌に当てる場合の衣服とダイヤフラム２０６の摺擦音等、様々なノイズが変位信号に入り込む可能性がある。このようなノイズは、各種信号処理回路やマイクロコントローラにより除去または低減される。その結果、生体音の聴き取り性が向上する。
　第３に、低周波音や超低周波音の聴診が可能であることが利点の一つである。心拍音の聴診では、人間の耳に聞こえ難い数十Ｈｚの周波数の音を聴き取る必要性が生じ得る。さらには、人間の耳には聴き取れないとされる２０Ｈｚ以下の心拍音を聴き取る必要性も生じ得る。本実施形態に係る電子聴診装置は、１０Ｈｚ程度の低周波の生体音を聴き取ることができる。
　第４に、生体音のデータをコンピュータの大容量記憶装置に保存し、生体音を聴き取り直したり、患者の診断内容を記載した電子カルテと連携させたりできることが利点の一つである。医師は、コンピュータを使用して音信号を可視化したレポートから対象患者の疾患等を診断することもできる。
　第５に、オンライン医療に活用できることが利点の一つである。本実施形態における電子聴診装置は、生体音のデータをワイヤレスでイヤホンやモバイル機器にリアルタイムで出力可能である。その結果、医師と患者が離れている環境においても診断ができる。
　上述した電子聴診装置は、主な用途としては、医師や看護師や保健師が患者の生体表面にダイヤフラムを当て、心拍音や呼吸音を聴き取る診察用具を想定している。一方で、診察用具としてではなく、医療従事者以外の一般ユーザが電子聴診装置を使用する用途も当然に考えられる。例えば、健康促進や健康管理の目的で一般ユーザが電子聴診装置を使用することが想定される。そのような場合、例えば、脈拍や体温等のバイタルデータを計測する機能を有する健康管理装置に本電子聴診装置が搭載されることも考えられる。したがって、本実施形態における電子聴診装置は、生体音以外の生体情報を生体音と同時に取得可能な健康管理装置にも適用することができる。
　さらに、本実施形態における電子聴診装置は、ヒト以外の動物の診断に使用されてもよい。すなわち、獣医師が使用するペット用の電子聴診装置としての用途があることは言うまでもない。
　本実施形態における電子聴診装置は、ダイヤフラムの変位を検出することから、「変位検出装置」と呼ばれることもある。聴診以外の変位検出装置の用途としては、工業用の異常音探知がある。例えば、ガスや水道などのパイプラインは、異常の時、人間の耳では聴き取り難い低周波音が発生することがある。そのような低周波音の発生源を特定し、低周波音を聴き取るための装置に本実施形態の変位検出装置を適用することができる。かかる用途で変位検出装置を使用する場合、ユーザは、対象の物体に変位検出装置のダイヤフラムを接触させる。そして変位検出装置は、当該物体の振動を検出し、その振動を表す変位信号を音信号に変換し音出力デバイスに送信する。これによりユーザは、低周波音の発生源を特定することができる。低周波音の発生源である対象物体は、ガスや水道などのパイプラインの他、空調機の室外機などが考えられる。また、振動源であるモータも対象物体となりうる。その他、様々な工業用機械も対象物体となりうる。すなわち、聴診以外にも、対象の物体の振動を検知して音を出力する装置として変位検出装置は様々な用途に使用することができる。
　［その他の実施形態］
　本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける一つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
　［実施形態のまとめ］
（項目１）
　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
　発光ダイオードと、
　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、
　前記受光面に到達した正反射光によって形成される光照射領域の光に応じた信号を出力する出力手段と、
　前記発光ダイオード、前記絞り部および前記受光素子を内部に収容する筐体と、
　を備えた電子機器であって、
　前記ダイヤフラムは、前記筐体とともに前記電子機器の外装の一部を成し、かつ前記接触面に接触した被測定対象による押圧を受けて弾性変形するように構成されており、
　前記受光面上の前記光照射領域と前記光照射領域以外の領域との境界線であって、前記絞り部により絞られて前記光反射部により正反射した光によって形成される境界線は、前記ダイヤフラムの弾性変形による前記接触面の変位に応じて移動し、それにより、前記受光面上の前記光照射領域の面積が変化し前記出力手段の出力が変化することを特徴とする電子機器。
（項目２）
　前記接触面の変位量が大きくなると、前記受光面上の前記光照射領域の面積が減少することを特徴とする項目１に記載の電子機器。
（項目３）
　前記接触面の変位量が大きくなると、前記受光面上の前記光照射領域の面積が増加することを特徴とする項目１に記載の電子機器。
（項目４）
　前記光照射領域の面積は、前記境界線と、前記接触面の変位に応じて移動せず且つ前記接触面の変位が生じても長さが変わらない第１の線分と、前記接触面の変位に応じて移動せず且つ前記接触面の変位が生じると長さが変わる第２の線分とにより特定されることを特徴とする項目１乃至３の何れか１項に記載の電子機器。
（項目５）
　前記絞り部を第１の絞り部としたとき、前記光反射部により正反射した光を絞る第２の絞り部を備え、
　前記第１の線分は、前記第２の絞り部により絞られた光によって形成される線分であることを特徴とする項目４に記載の電子機器。
（項目６）
　前記第１の線分は、前記受光素子の受光可能領域の縁を形成する線分であることを特徴とする項目４に記載の電子機器。
（項目７）
　前記電子機器は前記被測定対象の振動を測定する機器であることを特徴とする項目１乃至５の何れか１項に記載の電子機器。
（項目８）
　前記出力手段による出力に応じた音信号を外部の音出力デバイスに送信する送信手段を備えることを特徴とする項目１乃至７の何れか１項に記載の電子機器。
（項目９）
　前記電子機器は、
　　前記筐体を含む、前記被測定対象の振動を測定するチェストピースと、
　　前記チェストピースに取り付けられた、ユーザにより把持される把持部と、
　を備えることを特徴とする項目６または７に記載の電子機器。
（項目１０）
　前記把持部は、前記電子機器の状態を表示する表示部を備えることを特徴とする項目９に記載の電子機器。
（項目１１）
　前記把持部は、前記電子機器の設定を受け付けるための操作部を備えることを特徴とする項目９または１０に記載の電子機器。
（項目１２）
　前記光反射部は、前記接触面とは反対側の面において、前記ダイヤフラムの円の中心を含む一部の領域に設けられることを特徴とする項目１乃至１１の何れか１項に記載の電子機器。
（項目１３）
　前記光反射部の表面に入射する光の入射角をθとしたとき、４５°＜θ＜９０°の関係を満たすことを特徴とする項目１乃至１２の何れか１項に記載の電子機器。
（項目１４）
　前記光反射部は、前記ダイヤフラムの前記接触面とは反対側の面に貼り付けられたシート状の部材であることを特徴とする項目１乃至１３の何れか１項に記載の電子機器。
（項目１５）
　前記筐体は金属材料で構成され、且つ前記筐体の面密度は前記ダイヤフラムの面密度より大きいことを特徴とする項目１乃至１４の何れか１項に記載の電子機器。
（項目１６）
　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
　発光ダイオードと、
　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、
　前記受光面に到達した光に応じた信号を出力する出力手段と、
　前記発光ダイオード、前記絞り部および前記受光素子を内部に収容する筐体と、
を備えた電子機器であって、
　前記ダイヤフラムは、前記筐体とともに前記電子機器の外装の一部を成し、かつ前記接触面に接触した被測定対象による押圧を受けて弾性変形するように構成されていることを特徴とする電子機器。
（項目１７）
　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
　発光ダイオードと、
　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有し、前記受光面に到達した光に応じた信号を生成する受光素子と、
　前記受光素子により生成された信号に含まれる特定の周波数帯の成分の信号を抽出する抽出手段と、
　前記抽出手段により抽出された信号に応じた音を出力する音出力手段と、
　前記受光素子により生成された前記抽出手段により抽出される前の信号に基づいて前記音出力手段の音量を増加または減少させる制御手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
（項目１８）
　前記制御手段は、前記受光素子により生成された前記抽出手段により抽出される前の信号に基づき前記ダイヤフラムが前記被測定対象に押圧されている状態であるか否かを判定し、前記ダイヤフラムが前記被測定対象に押圧されている状態であると判定した場合は前記音出力手段の音量を第１の音量から前記第１の音量より大きい第２の音量まで上げ、前記ダイヤフラムが前記被測定対象に押圧されている状態でないと判定した場合は前記第２の音量から前記第１の音量まで下げることを特徴とする項目１７に記載の電子機器。
（項目１９）
　前記第２の音量から前記第１の音量まで下げるのに要する時間は、前記第１の音量から前記第２の音量まで上げるのに要する時間より短いことを特徴とする項目１８に記載の電子機器。
（項目２０）
　前記受光素子により生成された前記抽出手段により抽出される前の信号に基づいて判定した前記ダイヤフラムの押圧状態に関する情報をユーザに通知する通知手段を備えることを特徴とする項目１７乃至１９の何れか１項に記載の電子機器。
（項目２１）
　前記特定の周波数帯の成分は１０Ｈｚから１ｋＨｚの範囲の周波数帯の成分を含むことを特徴とする項目１７乃至２０の何れか１項に記載の電子機器。
（項目２２）
　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面 に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
　発光ダイオードと、
　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
　前記発光ダイオードから出射し前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有し、前記受光面に到達した光に応じた信号を生成する受光素子と、
　前記受光素子により生成された信号のうちカットオフ周波数より高い周波数成分を通過させるハイパスフィルタであって、前記カットオフ周波数が１０Ｈｚ以上２０Ｈｚ未満であるハイパスフィルタと、
　前記ハイパスフィルタにより処理された信号を増幅する増幅回路と、
　前記受光素子により生成された信号を処理する信号処理部と、
　前記増幅回路により増幅された信号に応じた音信号を外部の音出力デバイスに送信する送信手段と、
　を備えることを特徴とする電子機器。
（項目２３）
　前記ハイパスフィルタにより処理された信号のうちカットオフ周波数より低い周波数成分を通過させるローパスフィルタであって、前記カットオフ周波数が１ｋＨｚ以上２ｋＨｚ未満であるローパスフィルタを更に備えることを特徴とする項目２２に記載の電子機器。
（項目２４）
　第１のモード、および前記第１のモードより消費電力が小さい第２のモードを含む複数のモードで動作可能な電子機器であって、
　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
　発光ダイオードと、
　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
　前記絞り部を通過して前記光反射部により反射した光を受光する受光面を有し、前記受光面に到達した光に応じた信号を生成する受光素子と、
　前記受光素子により生成された信号に応じた音を出力する音出力手段と、
　前記受光素子の出力に基づいて、前記電子機器のモードを前記第１のモードまたは前記第２のモードに遷移させる制御手段と、
　を備えることを特徴とする電子機器。
（項目２５）
　前記制御手段は、前記第１のモードにおいて、前記受光素子からの出力が一定時間変化しない場合に前記電子機器のモードを前記第２のモードに遷移させることを特徴とする項目２４に記載の電子機器。
（項目２６）
　前記制御手段は、前記第２のモードにおいて、前記受光素子からの出力が閾値を超えた場合に前記電子機器のモードを前記第１のモードに遷移させることを特徴とする項目２４または２５に記載の電子機器。
（項目２７）
　前記電子機器の動きを検出する加速度センサを備え、
　前記制御手段は、前記受光素子の出力および前記加速度センサの出力に基づいて前記電子機器のモードを前記第２のモードまたは前記第１のモードに遷移させることを特徴とする項目２４乃至２６の何れか１項に記載の電子機器。
（項目２８）
　前記電子機器のモード遷移に関する指示をユーザから受け付ける受付手段を備え、
　前記制御手段は、前記受光素子の出力および前記受付手段により受け付けられた指示に基づいて前記電子機器のモードを前記第２のモードから前記第１のモードに遷移させることを特徴とする項目２４乃至２７の何れか１項に記載の電子機器。
（項目２９）
　前記電子機器の状態を表示する表示部を備え、
　前記第１のモードにおいては前記表示部に電力が供給され、前記第２のモードにおいては前記表示部への電力供給が停止されることを特徴とする項目２４乃至２８の何れか１項に記載の電子機器。
（項目３０）
　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
　発光ダイオードと、
　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、
　前記受光面に到達した正反射光によって形成される光照射領域の光に応じた信号を出力する出力手段と、
を備え、
　前記ダイヤフラムは、前記接触面に接触した被測定対象による押圧を受けて弾性変形するように構成されており、
　前記受光面上の前記光照射領域と前記光照射領域以外の領域との境界線であって、前記絞り部により絞られて前記光反射部により正反射した光によって形成される境界線は、前記ダイヤフラムの弾性変形による前記接触面の変位に応じて移動し、それにより、前記受光面上の前記光照射領域の面積が変化し前記出力手段の出力が変化し、
　前記境界線の移動量は、前記ダイヤフラムの弾性変形による前記接触面の変位量より大きいことを特徴とする電子機器。
（項目３１）
　被測定対象の振動を測定するためのチェストピースと、ユーザにより操作される把持部とを有する電子機器であって、
　前記チェストピースは、
　　前記被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
　　発光ダイオードと、
　　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
　　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、
　を備え、
　前記把持部は、
　　前記受光面に到達した光に応じた信号を外部に出力する出力手段を備え、
　前記チェストピースは、前記把持部に対して揺動可能に前記把持部に結合されていることを特徴とする電子機器。
（項目３２）
　ベースユニットおよび交換ユニットを有する電子機器であって、
　前記交換ユニットは、
　　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
　　発光ダイオードと、
　　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
　　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光素子と、
　　前記発光ダイオードおよび前記受光素子を保持する保持部材と、
　を備え、
　前記ベースユニットは、
　　　前記発光ダイオード、前記絞り部、前記受光素子、および前記保持部材を内部に収容する筐体と、
　　　前記受光素子の出力に応じた信号を外部に出力する出力手段と、
　を備え、
　前記電子機器は、ユーザ操作によって着脱可能なように前記保持部材を前記筐体に結合する着脱機構を備えることを特徴とする電子機器。
（項目３３）
　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
　発光ダイオードと、
　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、
　前記ダイヤフラムの前記接触面の変位によって生じる、前記光反射部に面する空間の空気振動を検出する振動検出手段と、
　前記受光面に到達した光に応じた信号と、前記振動検出手段によって検出された前記空気振動に応じた信号とを外部に出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
　発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神および範囲から離脱することなく、様々な変更および変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
　本願は、２０２３年６月２８提出の日本国特許出願特願２０２３－１０６２０５、２０２３年１２月６提出の日本国特許出願特願２０２３－２０６２７７、２０２３年１２月１８提出の日本国特許出願特願２０２３－２１３１９４、２０２３年１２月７提出の日本国特許出願特願２０２３－２０７１７２、２０２３年１２月１９提出の日本国特許出願特願２０２３－２１４０３７、２０２３年１２月１８提出の日本国特許出願特願２０２３－２１３１９５、２０２３年１２月１３提出の日本国特許出願特願２０２３－２１０２８５、２０２３年１１月２２提出の日本国特許出願特願２０２３－１９８５２６、２０２４年３月２９提出の日本国特許出願特願２０２４－０５７６１６、２０２４年４月１０提出の日本国特許出願特願２０２４－０６３５４２、および２０２４年４月１５提出の日本国特許出願特願２０２４－０６５６１２を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (33)

  1. 　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
    　発光ダイオードと、
    　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
    　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、
    　前記受光面に到達した正反射光によって形成される光照射領域の光に応じた信号を出力する出力手段と、
    　前記発光ダイオード、前記絞り部および前記受光素子を内部に収容する筐体と、
    　を備えた電子機器であって、
    　前記ダイヤフラムは、前記筐体とともに前記電子機器の外装の一部を成し、かつ前記接触面に接触した被測定対象による押圧を受けて弾性変形するように構成されており、
    　前記受光面上の前記光照射領域と前記光照射領域以外の領域との境界線であって、前記絞り部により絞られて前記光反射部により正反射した光によって形成される境界線は、前記ダイヤフラムの弾性変形による前記接触面の変位に応じて移動し、それにより、前記受光面上の前記光照射領域の面積が変化し前記出力手段の出力が変化することを特徴とする電子機器。
  2. 　前記接触面の変位量が大きくなると、前記受光面上の前記光照射領域の面積が減少することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
  3. 　前記接触面の変位量が大きくなると、前記受光面上の前記光照射領域の面積が増加することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
  4. 　前記光照射領域の面積は、前記境界線と、前記接触面の変位に応じて移動せず且つ前記接触面の変位が生じても長さが変わらない第１の線分と、前記接触面の変位に応じて移動せず且つ前記接触面の変位が生じると長さが変わる第２の線分とにより特定されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電子機器。
  5. 　前記絞り部を第１の絞り部としたとき、前記光反射部により正反射した光を絞る第２の絞り部を備え、
    　前記第１の線分は、前記第２の絞り部により絞られた光によって形成される線分であることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
  6. 　前記第１の線分は、前記受光素子の受光可能領域の縁を形成する線分であることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
  7. 　前記電子機器は前記被測定対象の振動を測定する機器であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電子機器。
  8. 　前記出力手段による出力に応じた音信号を外部の音出力デバイスに送信する送信手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の電子機器。
  9. 　前記電子機器は、
    　　前記筐体を含む、前記被測定対象の振動を測定するチェストピースと、
    　　前記チェストピースに取り付けられた、ユーザにより把持される把持部と、
    　を備えることを特徴とする請求項６または７に記載の電子機器。
  10. 　前記把持部は、前記電子機器の状態を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
  11. 　前記把持部は、前記電子機器の設定を受け付けるための操作部を備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の電子機器。
  12. 　前記光反射部は、前記接触面とは反対側の面において、前記ダイヤフラムの円の中心を含む一部の領域に設けられることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の電子機器。
  13. 　前記光反射部の表面に入射する光の入射角をθとしたとき、４５°＜θ＜９０°の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の電子機器。
  14. 　前記光反射部は、前記ダイヤフラムの前記接触面とは反対側の面に貼り付けられたシート状の部材であることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の電子機器。
  15. 　前記筐体は金属材料で構成され、且つ前記筐体の面密度は前記ダイヤフラムの面密度より大きいことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の電子機器。
  16. 　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
    　発光ダイオードと、
    　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
    　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、
    　前記受光面に到達した光に応じた信号を出力する出力手段と、
    　前記発光ダイオード、前記絞り部および前記受光素子を内部に収容する筐体と、
    を備えた電子機器であって、
    　前記ダイヤフラムは、前記筐体とともに前記電子機器の外装の一部を成し、かつ前記接触面に接触した被測定対象による押圧を受けて弾性変形するように構成されていることを特徴とする電子機器。
  17. 　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
    　発光ダイオードと、
    　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
    　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有し、前記受光面に到達した光に応じた信号を生成する受光素子と、
    　前記受光素子により生成された信号に含まれる特定の周波数帯の成分の信号を抽出する抽出手段と、
    　前記抽出手段により抽出された信号に応じた音を出力する音出力手段と、
    　前記受光素子により生成された前記抽出手段により抽出される前の信号に基づいて前記音出力手段の音量を増加または減少させる制御手段と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
  18. 　前記制御手段は、前記受光素子により生成された前記抽出手段により抽出される前の信号に基づき前記ダイヤフラムが前記被測定対象に押圧されている状態であるか否かを判定し、前記ダイヤフラムが前記被測定対象に押圧されている状態であると判定した場合は前記音出力手段の音量を第１の音量から前記第１の音量より大きい第２の音量まで増加させ、前記ダイヤフラムが前記被測定対象に押圧されている状態でないと判定した場合は前記第２の音量から前記第１の音量まで減少させることを特徴とする請求項１７に記載の電子機器。
  19. 　前記第２の音量から前記第１の音量まで減少させるのに要する時間は、前記第１の音量から前記第２の音量まで増加させるのに要する時間より短いことを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
  20. 　前記受光素子により生成された前記抽出手段により抽出される前の信号に基づいて判定した前記ダイヤフラムの押圧状態に関する情報をユーザに通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項１７乃至１９の何れか１項に記載の電子機器。
  21. 　前記特定の周波数帯の成分は１０Ｈｚから１ｋＨｚの範囲の周波数帯の成分を含むことを特徴とする請求項１７乃至２０の何れか１項に記載の電子機器。
  22. 　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
    　発光ダイオードと、
    　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
    　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有し、前記受光面に到達した光に応じた信号を生成する受光素子と、
    　前記受光素子により生成された信号のうちカットオフ周波数より高い周波数成分を通過させるハイパスフィルタであって、前記カットオフ周波数が１０Ｈｚ以上２０Ｈｚ未満であるハイパスフィルタと、
    　前記ハイパスフィルタにより処理された信号を増幅する増幅回路と、
    　前記増幅回路により増幅された信号に応じた音信号を外部の音出力デバイスに送信する送信手段と、
    　を備えることを特徴とする電子機器。
  23. 　前記ハイパスフィルタにより処理された信号のうちカットオフ周波数より低い周波数成分を通過させるローパスフィルタであって、前記カットオフ周波数が１ｋＨｚ以上２ｋＨｚ未満であるローパスフィルタを更に備えることを特徴とする請求項２２に記載の電子機器。
  24. 　第１のモード、および前記第１のモードより消費電力が小さい第２のモードを含む複数のモードで動作可能な電子機器であって、
    　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
    　発光ダイオードと、
    　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
    　前記絞り部を通過して前記光反射部により反射した光を受光する受光面を有し、前記受光面に到達した光に応じた信号を生成する受光素子と、
    　前記受光素子により生成された信号を出力する出力手段と、
    　前記受光素子の出力に基づいて、前記電子機器のモードを前記第１のモードまたは前記第２のモードに遷移させる制御手段と、
    　を備えることを特徴とする電子機器。
  25. 　前記制御手段は、前記第１のモードにおいて、前記受光素子からの出力が一定時間変化しない場合に前記電子機器のモードを前記第２のモードに遷移させることを特徴とする請求項２４に記載の電子機器。
  26. 　前記制御手段は、前記第２のモードにおいて、前記受光素子からの出力が閾値を超えた場合に前記電子機器のモードを前記第１のモードに遷移させることを特徴とする請求項２４または２５に記載の電子機器。
  27. 　前記電子機器の動きを検出する加速度センサを備え、
    　前記制御手段は、前記受光素子の出力および前記加速度センサの出力に基づいて前記電子機器のモードを前記第２のモードまたは前記第１のモードに遷移させることを特徴とする請求項２４乃至２６の何れか１項に記載の電子機器。
  28. 　前記電子機器のモード遷移に関する指示をユーザから受け付ける受付手段を備え、
    　前記制御手段は、前記受光素子の出力および前記受付手段により受け付けられた指示に基づいて前記電子機器のモードを前記第２のモードから前記第１のモードに遷移させることを特徴とする請求項２４乃至２７の何れか１項に記載の電子機器。
  29. 　前記電子機器の状態を表示する表示部を備え、
    　前記第１のモードにおいては前記表示部に電力が供給され、前記第２のモードにおいては前記表示部への電力供給が停止されることを特徴とする請求項２４乃至２８の何れか１項に記載の電子機器。
  30. 　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
    　発光ダイオードと、
    　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
    　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、
    　前記受光面に到達した正反射光によって形成される光照射領域の光に応じた信号を出力する出力手段と、
    を備え、
    　前記ダイヤフラムは、前記接触面に接触した被測定対象による押圧を受けて弾性変形するように構成されており、
    　前記受光面上の前記光照射領域と前記光照射領域以外の領域との境界線であって、前記絞り部により絞られて前記光反射部により正反射した光によって形成される境界線は、前記ダイヤフラムの弾性変形による前記接触面の変位に応じて移動し、それにより、前記受光面上の前記光照射領域の面積が変化し前記出力手段の出力が変化し、
    　前記境界線の移動量は、前記ダイヤフラムの弾性変形による前記接触面の変位量より大きいことを特徴とする電子機器。
  31. 　被測定対象の振動を測定するためのチェストピースと、ユーザにより操作される把持部とを有する電子機器であって、
    　前記チェストピースは、
    　　前記被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
    　　発光ダイオードと、
    　　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
    　　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、
    　を備え、
    　前記把持部は、
    　　前記受光面に到達した光に応じた信号を外部に出力する出力手段を備え、
    　前記チェストピースは、前記把持部に対して揺動可能に前記把持部に結合されていることを特徴とする電子機器。
  32. 　ベースユニットおよび交換ユニットを有する電子機器であって、
    　前記交換ユニットは、
    　　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
    　　発光ダイオードと、
    　　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
    　　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光素子と、
    　　前記発光ダイオードおよび前記受光素子を保持する保持部材と、
    　を備え、
    　前記ベースユニットは、
    　　　前記発光ダイオード、前記絞り部、前記受光素子、および前記保持部材を内部に収容する筐体と、
    　　　前記受光素子の出力に応じた信号を外部に出力する出力手段と、
    　を備え、
    　前記電子機器は、ユーザ操作によって着脱可能なように前記保持部材を前記筐体に結合する着脱機構を備えることを特徴とする電子機器。
  33. 　被測定対象に接触するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムの前記被測定対象に接触する接触面とは反対側の面に光反射部が設けられたダイヤフラムと、
    　発光ダイオードと、
    　前記発光ダイオードから出射する光を絞る絞り部と、
    　前記絞り部を通過して前記光反射部により正反射した光を受光する受光面を有する受光素子と、
    　前記ダイヤフラムの前記接触面の変位によって生じる、前記光反射部に面する空間の空気振動を検出する振動検出手段と、
    　前記受光面に到達した光に応じた信号と、前記振動検出手段によって検出された前記空気振動に応じた信号とを外部に出力する出力手段と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
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