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JP2000060847A - Biological sound detector - Google Patents

Biological sound detector

Info

Publication number
JP2000060847A
JP2000060847A JP10236843A JP23684398A JP2000060847A JP 2000060847 A JP2000060847 A JP 2000060847A JP 10236843 A JP10236843 A JP 10236843A JP 23684398 A JP23684398 A JP 23684398A JP 2000060847 A JP2000060847 A JP 2000060847A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound
microphone
environmental
cancel
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10236843A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Suzuki
英範 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Colin Co Ltd
Original Assignee
Nippon Colin Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Colin Co Ltd filed Critical Nippon Colin Co Ltd
Priority to JP10236843A priority Critical patent/JP2000060847A/en
Publication of JP2000060847A publication Critical patent/JP2000060847A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heart sound detector capable of obtaining heart sound signals with less environmental sound. SOLUTION: In a cancellation sound signal output device 27, in a signal processing condition decision means 74, a signal processing condition A for successively outputting cancellation sound signals SC for indicating cancellation sound based on pseudo environmental sound successively detected by an environmental sound microphone 20 is decided in the state of generating the pseudo environmental sound stored beforehand from an external speaker 30. In the state of not generating the pseudo environmental sound from the external speaker 30, by an environmental sound processing means 76, the environmental sound detected by the environmental sound microphone 20 is processed based on the signal processing condition A decided in the signal processing condition decision means 74, the cancellation sound signals SC are successively decided, cancellation sound is outputted from a cancellation sound speaker 42 based on the cancellation sound signals SC and thus, the environmental sound propagated through viable tissues is canceled by the cancellation sound. Thus, since the detection of the environmental sound passed through the viable tissues and emitted from the skin 14 again by a heart sound microphone 12 is suppressed, the heart sound signals SH with less environmental sound are obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生体の心臓や呼吸
器系等の疾患を診断するために、生体内で生じる生体音
を検出して、その生体音を表す生体音信号を出力する生
体音検出装置に関し、特にその生体音信号から生体外で
発生する環境音を表す環境音信号を除去することのでき
る生体音検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects a body sound generated in a body and outputs a body sound signal representing the body sound in order to diagnose a disease such as a heart or a respiratory system of the body. The present invention relates to a sound detection device, and more particularly to a body sound detection device capable of removing an environmental sound signal representing an environmental sound generated outside a living body from the body sound signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、心疾患や呼吸器系等の生体の
疾患を診断するために、生体の所定部位の皮膚上に装着
され、その生体内で生じる心音、呼吸音、胸膜音、動脈
音、腸音等の生体音を検出してその生体音を表す生体音
信号を出力する生体音検出装置を用いた診断が行われて
いる。たとえば、胸部の皮膚上に装着される心音検出装
置により心音を検出して心音図を測定し、その心音図か
ら心疾患の診断が行なわれる。患者に心疾患がある場合
は、その患者を測定して得られた心音図は、正常な心音
に加えて、心疾患に起因して発生する心雑音が含まれる
ため、心疾患を診断することができるのである。
2. Description of the Related Art For example, in order to diagnose a living body disease such as a heart disease or a respiratory system, a heart sound, a respiratory sound, a pleural sound, an arterial sound which are mounted on the skin of a predetermined part of the living body and are generated in the living body. 2. Description of the Related Art Diagnosis is performed using a body sound detection device that detects a body sound such as intestinal sound and outputs a body sound signal representing the body sound. For example, a heart sound detecting device mounted on the skin of the chest detects a heart sound to measure a heart sound chart, and a heart disease is diagnosed from the heart sound chart. When a patient has a heart disease, the phonocardiogram obtained by measuring the patient includes a normal heart sound and a murmur generated due to the heart disease. Can be done.

【0003】上記生体音検出装置は、生体音の音波すな
わち生体音波が皮膚に伝達されることによる皮膚の振動
を検出するものであり、皮膚の振動が生体音検出装置の
皮膚側の開口からその生体音検出装置内の空気に伝達さ
れ、その空気の振動に基づいて生体音を検出する空気伝
導形や、生体の皮膚に接触させられた生体音検出装置の
一部材に皮膚の振動が伝達され、その一部材の振動に基
づいて生体音を検出する直接伝導形がある。
The above-mentioned body sound detecting device detects the vibration of the skin due to the transmission of the sound wave of the body sound, that is, the body sound wave, and the vibration of the skin is detected from the skin side opening of the body sound detecting device. An air conduction type that is transmitted to the air inside the body sound detection device and detects body sound based on the vibration of the air, or the vibration of the skin is transmitted to one member of the body sound detection device that is in contact with the skin of the living body. , There is a direct conduction type that detects a body sound based on the vibration of one of the members.

【0004】上記生体音検出装置のうち、空気伝導形の
生体音検出装置は、直接伝導形の生体音検出装置と比較
して経年変化が少なく堅牢であるという利点がある。
Among the above-mentioned body sound detecting devices, the air conduction type body sound detecting device has an advantage that it is less aging and more robust than the direct conduction type body sound detecting device.

【0005】[0005]

【発明が解決すべき課題】しかしながら、上記生体音検
出装置から出力される生体音信号には、診断に必要な生
体音に加えて、被測定者以外から発生する環境音、たと
えば人の話し声、足音、およびドアの開閉音等が含まれ
てしまうため、正確な診断を行なうことが困難な場合も
生じていた。特に、上記空気伝導形の生体音検出装置は
空気の振動に基づいて生体音を検出するため、環境音の
影響を受け易く、なかでも上記環境音の一部は、被測定
者の生体組織を経由して伝播し且つ広い周波数帯域を持
つことから、生体音と分離することは困難であったの
で、その生体組織を経由して再び表皮から射出される環
境音が生体音信号に含まれてしまうという問題があっ
た。
However, in the body sound signal output from the body sound detecting device, in addition to the body sound necessary for diagnosis, environmental sounds generated by persons other than the person to be measured, such as human speech, Since footsteps and door opening / closing sounds are included, it may be difficult to make an accurate diagnosis. In particular, the air conduction type biological sound detection device detects the biological sound based on the vibration of the air, so that it is easily affected by the environmental sound, and in particular, a part of the environmental sound is the biological tissue of the measurement subject. Since it was difficult to separate it from the body sound because it propagated through and had a wide frequency band, the environment sound emitted again from the epidermis via the body tissue was included in the body sound signal. There was a problem of being lost.

【0006】本発明は以上のような事情を背景として為
されたものであり、その目的とするところは、環境音の
少ない生体音信号が得られる生体音検出装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a living body sound detecting device which can obtain a living body sound signal with less environmental sound.

【0007】[0007]

【課題を解決するための第1の手段】本発明者は以上の
事情を背景として種々検討を重ねた結果、生体音マイク
に検出されてしまう環境音を生体音マイクよりも先に検
出して、その先に検出した環境音から、生体音マイクに
検出される環境音と逆位相且つ同程度の振幅の音を決定
して、その決定された音を生体音マイクに検出される環
境音に向けて出力することにより、生体音マイクに検出
される環境音を、生体音マイクに検出される前に打ち消
すことができることを見いだした。本発明はこのような
知見に基づいて為されたものである。
[Means for Solving the Problem] As a result of various investigations against the background described above, the present inventor has detected the environmental sound detected by the body sound microphone before detecting the body sound microphone. From the environmental sound detected earlier, a sound with the opposite phase and the same amplitude as the environmental sound detected by the body sound microphone is determined, and the determined sound is changed to the environmental sound detected by the body sound microphone. It was found that the environmental sound detected by the body sound microphone can be canceled before being detected by the body sound microphone by outputting the sound toward the body sound microphone. The present invention was made based on such findings.

【0008】すなわち、本第1発明の要旨とするところ
は、生体の皮膚上に装着されて、その生体内で生じる生
体音を検出し、その生体音を表す生体音信号を出力する
生体音マイクを備えた生体音検出装置であって、(a) 前
記生体音マイクの上方であって前記生体の皮膚から所定
距離だけ離隔した位置に設けられて、前記生体音検出装
置の周囲の環境音を逐次検出する環境音マイクと、(b)
その環境音マイクに逐次検出される環境音に基づいて、
その環境音マイクにより逐次検出される環境音と同じ環
境音であって、前記生体音マイクに伝播する環境音を打
ち消すためのキャンセル音を表すキャンセル音信号を逐
次出力するキャンセル音信号出力装置と、(c) 前記環境
音マイクよりも前記生体音マイクとの距離が短い位置に
設けられ、そのキャンセル音信号出力装置から出力され
たキャンセル音信号に基づいてキャンセル音を出力する
キャンセル音スピーカとを、含むことにある。
That is, the gist of the first invention is that a body sound microphone is mounted on the skin of a living body, detects a body sound generated in the body, and outputs a body sound signal representing the body sound. A body sound detecting device comprising: (a) provided at a position above the body sound microphone and separated from the skin of the living body by a predetermined distance, to set the environmental sound around the body sound detecting device. Environmental sound microphone that detects sequentially (b)
Based on the environmental sound that is sequentially detected by the environmental sound microphone,
A cancel sound signal output device that sequentially outputs a cancel sound signal that is the same environmental sound that is sequentially detected by the environmental sound microphone and that represents a cancel sound for canceling the environmental sound that propagates to the biological sound microphone, (c) a cancel sound speaker that is provided at a position where the distance to the body sound microphone is shorter than the environmental sound microphone, and that outputs a cancel sound based on the cancel sound signal output from the cancel sound signal output device, To include.

【0009】[0009]

【第1発明の効果】このようにすれば、環境音マイクは
生体音マイクの上方であって生体の皮膚から所定距離だ
け離隔した位置に設けられているので、その環境音マイ
クにより環境音が逐次検出され、キャンセル音信号出力
装置では、その環境音マイクにより逐次検出される環境
音に基づいて、その環境音マイクに逐次検出される環境
音と同じ環境音であって前記生体音マイクに伝播する環
境音を打ち消すためのキャンセル音を表すキャンセル音
信号が逐次出力され、そのキャンセル音信号に基づい
て、環境音マイクよりも生体音マイクとの距離が短い位
置に設けられたキャンセル音スピーカからキャンセル音
が出力されるので、キャンセル音により前記生体音マイ
クに検出される環境音が打ち消される。従って、環境音
の少ない生体音信号が得られる。
[Effect of the first invention] With this configuration, since the environmental sound microphone is provided above the living body sound microphone and at a position separated from the skin of the living body by a predetermined distance, the environmental sound microphone emits the environmental sound. Based on the environmental sound sequentially detected by the environmental sound microphone, the cancel sound signal output device sequentially propagates to the biological sound microphone as the environmental sound that is the same as the environmental sound sequentially detected by the environmental sound microphone. A cancel sound signal representing a cancel sound for canceling the environmental sound is sequentially output, and based on the cancel sound signal, the cancel sound speaker provided at a position where the distance from the body sound microphone is shorter than the environmental sound microphone cancels. Since the sound is output, the environmental sound detected by the biological sound microphone is canceled by the cancel sound. Therefore, a biological sound signal with less environmental sound can be obtained.

【0010】[0010]

【課題を解決するための第2の手段】かかる目的を達成
するための第2発明の要旨とするところは、一方向に開
口してその開口側が生体に密着させられるハウジング
と、振動板を有してそのハウジング内に設けられ、その
振動板の振動を電気信号に変換するマイクロホン素子と
を有する生体音マイクを備え、前記生体の皮膚上に装着
されてその生体内で生じる生体音を検出して、その生体
音マイクからその生体音を表す生体音信号を出力する生
体音検出装置であって、(a) 前記マイクロホン素子より
も前記生体音マイクの外周側において、その生体音マイ
クに備えられた遮音装置と、(b) 前記生体音マイクの上
方であって前記生体の皮膚から所定距離だけ離隔した位
置に設けられて、前記生体音検出装置の周囲の環境音を
逐次検出する環境音マイクと、(c)予め記憶された疑似
環境音を発生させる疑似環境音発生装置と、(d-1) その
疑似環境音発生装置から疑似環境音が発生させられてい
る状態において、前記環境音マイクに逐次検出されるそ
の疑似環境音に基づいて、前記生体音マイクに伝播する
環境音を打ち消すためのキャンセル音を表すキャンセル
音信号を逐次出力させるための信号処理条件を決定する
信号処理条件決定手段と、(d-2) その疑似環境音発生装
置から疑似環境音が発生させられていない状態におい
て、その信号処理条件決定手段において決定された信号
処理条件に基づいて前記環境音マイクにより検出された
環境音を処理することにより前記キャンセル音信号を決
定する環境音処理手段とを備えたキャンセル音信号出力
装置と、(e) 前記環境音マイクよりも前記生体音マイク
との距離が短い位置に設けられ、そのキャンセル音信号
出力装置から出力されたキャンセル音信号に基づいてキ
ャンセル音を出力するキャンセル音スピーカとを、含む
ことにある。
A second aspect of the present invention for attaining the above object is to provide a housing having a housing which is opened in one direction and whose opening side is brought into close contact with a living body, and a diaphragm. Then, provided with a living body sound microphone having a microphone element for converting the vibration of the diaphragm into an electric signal provided in the housing, and is mounted on the skin of the living body to detect the living body sound generated in the living body. A body sound detecting device for outputting a body sound signal representing the body sound from the body sound microphone, wherein (a) the body sound microphone is provided on the outer peripheral side of the body sound microphone with respect to the microphone element. A sound insulation device, and (b) an environmental sound microphone that is provided above the living body sound microphone and at a position separated from the skin of the living body by a predetermined distance to sequentially detect the environmental sound around the living body sound detecting device. And (c) a pseudo-environmental sound generator that generates a pre-stored pseudo-environmental sound, and (d-1) the pseudo-environmental sound generated by the pseudo-environmental sound generator. A signal processing condition determination for determining a signal processing condition for sequentially outputting a cancel sound signal representing a cancel sound for canceling the environmental sound propagating to the body sound microphone based on the pseudo environmental sound sequentially detected by the microphone. Means, and (d-2) in a state where a pseudo-environmental sound is not generated from the pseudo-environmental sound generation device, detected by the environmental sound microphone based on the signal processing condition determined by the signal processing condition determining means. A canceling sound signal output device including an environmental sound processing unit that determines the canceling sound signal by processing the environmental sound, and (e) the living body sound microphone rather than the environmental sound microphone. Provided the distance is short positions of the click, and a cancel sound speaker for outputting canceling sounds based on the output canceling sound signal from the cancellation sound signal output device is to comprise.

【0011】[0011]

【第2発明の効果】このようにすれば、空気中から直接
ハウジングに伝播する環境音は、遮音装置により遮音さ
れてマイクロホン素子に検出されない。そして、環境音
マイクは生体音マイクの上方であって生体の皮膚から所
定距離だけ離隔した位置に設けられているので、その環
境音マイクにより環境音が逐次検出され、キャンセル音
信号出力装置では、信号処理条件決定手段において、疑
似環境音発生装置から予め記憶された疑似環境音が発生
させられている状態で生体音マイクに検出される疑似環
境音が最も少なくなるように、環境音マイクに逐次検出
される疑似環境音に基づいて、生体音マイクに伝播する
環境音を打ち消すためのキャンセル音を表すキャンセル
音信号を逐次出力させるための信号処理条件が決定さ
れ、疑似環境音発生装置から疑似環境音が発生させられ
ていない状態では、環境音処理手段により、信号処理条
件決定手段において決定された信号処理条件に基づいて
環境音マイクにより検出された環境音が処理されてキャ
ンセル音信号が逐次決定され、そのキャンセル音信号に
基づいて、環境音マイクよりも生体音マイクとの距離が
短い位置に設けられたキャンセル音スピーカからキャン
セル音が出力されるので、生体組織中を伝播する環境音
がそのキャンセル音によりキャンセルされる。従って、
生体組織を経由して再び皮膚から射出される環境音によ
りマイクロホン素子の振動板が振動させられることが抑
制されるので、環境音の少ない生体音信号が得られる。
According to the second aspect of the invention, the environmental sound propagating directly from the air to the housing is blocked by the sound insulating device and is not detected by the microphone element. Then, since the environmental sound microphone is provided above the biological sound microphone and at a position separated from the skin of the living body by a predetermined distance, the environmental sound microphone sequentially detects the environmental sound, and in the cancel sound signal output device, In the signal processing condition determining means, the environmental sound microphones are sequentially arranged so that the simulated environmental sound detected by the biological sound microphone is minimized while the pre-stored pseudo environmental sound is generated from the pseudo environmental sound generator. Based on the detected pseudo-environmental sound, the signal processing condition for sequentially outputting the cancel sound signal representing the cancel sound for canceling the environmental sound propagating to the biological sound microphone is determined, and the pseudo-environment sound generator generates the pseudo environment. In the state where no sound is generated, the environment sound processing means determines the environment based on the signal processing conditions determined by the signal processing condition determining means. The environmental sound detected by the microphone is processed and the cancellation sound signal is sequentially determined, and based on the cancellation sound signal, the cancellation sound is canceled from the cancellation sound speaker provided at a position closer to the living body sound microphone than the environmental sound microphone. Since the sound is output, the environmental sound propagating through the living tissue is canceled by the cancel sound. Therefore,
The vibrating plate of the microphone element is suppressed from being vibrated by the environmental sound emitted again from the skin via the biological tissue, so that the biological sound signal with less environmental sound is obtained.

【0012】[0012]

【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明が適用
され、生体音として心音を検出する心音検出装置10の
構成を説明するブロック図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a heart sound detection device 10 to which the present invention is applied and which detects a heart sound as a body sound.

【0013】図1において、生体音マイクとして機能す
る心音マイク12は、仰向け状態の生体の皮膚14上の
所定の心音検出部位に載置されて心音を検出し、その心
音を表す心音信号SHを出力する。遮音壁16は、開口
面が上記心音マイク12の水平方向の長さの数倍程度の
直径を有する円形であり、深さ(高さ)が上記心音マイ
ク12の垂直方向の長さの数倍から十倍程度の碗形であ
り、その開口面の中心に心音マイク12が位置する状態
で開口側が皮膚14に接触させられている。この遮音壁
16は、後述する環境音マイク20およびキャンセル音
スピーカ42を固設する固設装置として機能するととも
に、遮音効果の比較的高い材質すなわち比重の比較的重
い材質(たとえば鉄など)、或いはその比重の比較的重
い材質の間に吸音材(たとえば、グラスウールなどの多
孔質材)をはさみ込んだサンドイッチ構造により構成さ
れて、心音マイク12の周囲の環境音が空気中を伝播し
て直接心音マイク12に検出されるのを防ぐ機能も有し
ている。
In FIG. 1, a heart sound microphone 12 functioning as a body sound microphone is placed on a predetermined heart sound detection site on the skin 14 of a living body in a supine state, detects a heart sound, and outputs a heart sound signal SH representing the heart sound. Output. The sound insulation wall 16 has a circular shape with an opening having a diameter of several times the horizontal length of the heart sound microphone 12 and a depth (height) from several times the vertical length of the heart sound microphone 12. The bowl shape is about ten times larger, and the opening side is brought into contact with the skin 14 with the heart sound microphone 12 positioned at the center of the opening surface. The sound insulation wall 16 functions as a fixing device for fixing the environmental sound microphone 20 and the cancellation sound speaker 42, which will be described later, and is made of a material having a relatively high sound insulation effect, that is, a material having a relatively heavy specific gravity (such as iron) or the like. A sound absorbing material (for example, a porous material such as glass wool) is sandwiched between materials having a relatively high specific gravity, and the ambient sound around the heart sound microphone 12 propagates in the air to directly transmit the sound. It also has the function of preventing the detection by 12.

【0014】上記遮音壁16の閉口した底部18の外側
面(従って、心音マイク12の上方)には環境音マイク
20が固設され、心音マイク12の周囲の環境音を検出
し、環境音を表す環境音信号SNt を出力する。環境音
マイク20から出力された環境音信号SNt は、サンプ
ル・ホールド回路22により所定のサンプリング周期T
S でサンプリングされ、A/D変換器24でデジタル化
される。サンプル・ホールド回路22は上記所定周期T
S での環境音信号SNt のサンプリングに加え、入力さ
れた環境音信号SNt をA/D変換器24へ逐次出力す
る際に、前回出力した環境音信号SNt についてのA/
D変換器24における変換作動が終了するまで次に出力
する環境音信号SNt を保持する機能も備えている。そ
して、A/D変換器24でデジタル化された信号は、高
速演算制処理装置26に供給される。
An environmental sound microphone 20 is fixedly installed on the outer surface of the closed bottom portion 18 of the sound insulation wall 16 (hence above the heart sound microphone 12), and detects the environmental sound around the heart sound microphone 12 to represent the environmental sound. The environmental sound signal SN t is output. The environmental sound signal SN t output from the environmental sound microphone 20 is output by the sample / hold circuit 22 to a predetermined sampling cycle T.
It is sampled by S and digitized by the A / D converter 24. The sample-and-hold circuit 22 uses the predetermined period T
In addition to sampling the environmental sound signal SN t at S , when sequentially outputting the input environmental sound signal SN t to the A / D converter 24, the A / D for the environmental sound signal SN t output last time is output.
It also has a function of holding the environmental sound signal SN t to be output next, until the conversion operation in the D converter 24 is completed. Then, the signal digitized by the A / D converter 24 is supplied to the high-speed arithmetic processing unit 26.

【0015】上記高速演算処理装置26は、たとえば積
和演算回路を備えたDSP(digitalsignal processor)
であり、サンプル・ホールド回路22からA/D変換器
24を介して逐次入力される信号に基づいて、環境音マ
イク20により逐次検出される環境音と同じ環境音であ
って、心音マイク12に伝播する環境音を打ち消すため
のキャンセル音を表すキャンセル音信号SCを逐次出力
するキャンセル音信号出力装置27として機能するとと
もに、心音マイク12および環境音マイク20から離隔
した位置に備えられ、疑似環境音発生装置として機能す
る外部スピーカ30に疑似環境音を表す疑似環境音信号
SNf を出力し、さらに、心音マイク12から出力さ
れ、A/D変換器28においてデジタル化された心音信
号SHが表す心音波形を表示器32に表示させる。な
お、環境音マイク20とサンプル・ホールド回路22と
の間には、高速演算処理装置26においてA/D変換器
24からの信号が処理される際に、その信号が表すスペ
クトルの重なり、すなわちエリアシングを避けるために
ローパスフィルタ34が備えられ、サンプル・ホールド
回路22に供給される環境音信号SNt の周波数がサン
プル・ホールド回路22のサンプリング周波数fs (=
1/T)の2分の1以下の周波数帯域に制限される。
The high-speed arithmetic processing unit 26 is, for example, a DSP (digital signal processor) equipped with a product-sum arithmetic circuit.
Is the same environmental sound as the environmental sound sequentially detected by the environmental sound microphone 20 based on the signals sequentially input from the sample and hold circuit 22 via the A / D converter 24, and It functions as a cancel sound signal output device 27 that sequentially outputs a cancel sound signal SC that represents a cancel sound for canceling the propagating environmental sound, and is provided at a position separated from the heart sound microphone 12 and the environmental sound microphone 20 to provide a pseudo environmental sound. A pseudo-environmental sound signal SN f representing a pseudo-environmental sound is output to the external speaker 30 functioning as a generator, and is further output from the heart sound microphone 12 and represented by the heart sound signal SH digitized by the A / D converter 28. The waveform is displayed on the display 32. When the signal from the A / D converter 24 is processed by the high-speed arithmetic processing unit 26 between the environmental sound microphone 20 and the sample and hold circuit 22, the spectrum represented by the signal, that is, the area A low-pass filter 34 is provided to avoid singing, and the frequency of the environmental sound signal SN t supplied to the sample and hold circuit 22 is the sampling frequency f s (=
It is limited to a frequency band equal to or less than ½ of (1 / T).

【0016】高速演算処理装置26から出力されたキャ
ンセル音信号SCは、D/A変換器36においてアナロ
グ信号に変換され、環境音マイク20とサンプル・ホー
ルド回路22との間に設けられ、ローパスフィルタ34
と同様の構成を有するローパスフィルタ38により、ア
ナログ信号に変換されたキャンセル音信号SCがサンプ
リング周波数fs の2分の1以下の周波数帯域に制限さ
れ、信号増幅器40によりその信号が増幅されて、遮音
壁16の底部18の内側面に固設されたキャンセル音ス
ピーカ42からキャンセル音が出力される。
The cancel sound signal SC output from the high-speed arithmetic processing unit 26 is converted into an analog signal in the D / A converter 36, provided between the environmental sound microphone 20 and the sample and hold circuit 22, and is a low-pass filter. 34
The cancel sound signal SC converted into an analog signal is limited to a frequency band equal to or less than ½ of the sampling frequency f s by the low-pass filter 38 having the same configuration as above, and the signal amplifier 40 amplifies the signal. The cancel sound is output from the cancel sound speaker 42 fixed to the inner surface of the bottom portion 18 of the sound insulation wall 16.

【0017】なお、遮音壁16の底部18は、キャンセ
ル音スピーカ42から出力されるキャンセル音が環境音
マイク20に検出されることを防止するため、遮音壁1
6の底部18以外の部分よりも厚みが大きくされてい
る。また、環境音マイク20に検出された音と同じ音、
すなわち波面43で表された音が心音マイク12に伝播
するまでに、環境音マイク20に検出された環境音に基
づいてキャンセル音信号SCが決定され、キャンセル音
スピーカ42からキャンセル音が出力され、そのキャン
セル音が波面43で表された音と干渉して、その音をキ
ャンセルしなければならない。従って、キャンセル音ス
ピーカ42は、少なくとも環境音マイク20よりも心音
マイク12との距離が短い位置に設けられる必要がある
とともに、キャンセル音信号出力装置27として機能す
る高速演算処理装置26は、極めて短い時間に環境音マ
イク20に検出された環境音からキャンセル音信号SC
を決定する必要がある。
The bottom portion 18 of the sound insulation wall 16 prevents the cancellation sound output from the cancellation sound speaker 42 from being detected by the environmental sound microphone 20.
6 is thicker than the portion other than the bottom portion 18. In addition, the same sound as the sound detected by the environmental sound microphone 20,
That is, before the sound represented by the wavefront 43 propagates to the heart sound microphone 12, the cancel sound signal SC is determined based on the environmental sound detected by the environmental sound microphone 20, and the cancel sound speaker 42 outputs the cancel sound. The cancel sound interferes with the sound represented by the wavefront 43, and the sound must be canceled. Therefore, the cancel sound speaker 42 needs to be provided at least at a position where the distance to the heart sound microphone 12 is shorter than that of the environmental sound microphone 20, and the high-speed arithmetic processing device 26 that functions as the cancel sound signal output device 27 is extremely short. Cancel sound signal SC from the environmental sound detected by environmental sound microphone 20 at time
Need to decide.

【0018】図2は、前記心音マイク12の構成を説明
する断面図である。心音マイク12は、比較的短い円柱
状の下ハウジング44と、その下ハウジング44に嵌め
着けられて下ハウジング44との間に短円柱状空間を形
成する有底円筒状の上ハウジング46から成るハウジン
グ47と、下ハウジング44の軸心部分において上ハウ
ジング46側に設けられた嵌合穴48に嵌め着けられる
マイクロホン素子50と、上ハウジング46の内側直径
と等しい直径を有して上ハウジング46の内側に嵌め入
れられ、下ハウジング44の上ハウジング46側の面と
上ハウジング46とにより挟持される重り52と、マイ
クロホン素子50により検出された信号を出力するリー
ド線54とから構成されている。
FIG. 2 is a sectional view for explaining the structure of the heart sound microphone 12. The heart sound microphone 12 is a housing including a relatively short cylindrical lower housing 44 and a bottomed cylindrical upper housing 46 which is fitted into the lower housing 44 to form a short cylindrical space between the lower housing 44 and the lower housing 44. 47, a microphone element 50 fitted into a fitting hole 48 provided on the upper housing 46 side at the axial center portion of the lower housing 44, and having a diameter equal to the inner diameter of the upper housing 46, the inside of the upper housing 46. And a lead wire 54 for outputting a signal detected by the microphone element 50. The weight 52 is fitted in the lower housing 44 and is sandwiched between the upper housing 46 side surface of the lower housing 44 and the upper housing 46.

【0019】上記重り52は、本実施例において遮音装
置として機能するものであり、前記遮音壁16と同様
に、比較的比重の重い材質、或いはその比較的比重の重
い材質の間に吸音材をはさみ込んだサンドイッチ構造に
より構成されて、空気中から心音マイク12に伝播する
環境音を遮音して、マイクロホン素子50に環境音が検
出されることを防止する。
The weight 52 functions as a sound insulation device in this embodiment, and like the sound insulation wall 16, a material having a relatively large specific gravity, or a sound absorbing material sandwiched between the materials having a relatively large specific gravity. With the sandwiched structure, the ambient sound propagating from the air to the heart sound microphone 12 is shielded to prevent the microphone element 50 from detecting the ambient sound.

【0020】上記マイクロホン素子50は、下ハウジン
グ44の嵌合穴48とは反対側、すなわち皮膚14と接
触させられる側に設けられ、嵌合穴48側へ向かうほど
小径となるテーパ状の穴56の底部に開口する振動板収
容室58を有する有底円筒状のマイクロホンケース60
と、その振動板収容室58内においてその振動板収容室
58を軸心方向において2分するように収容されて心音
を検出する振動板62と、その振動板62の外周部をそ
の両面が相互に等しい圧となるように保持或いは把持す
る振動板保持装置64とを備えた空気伝導形のマイクロ
ホンである。この振動板保持装置64は、振動板62の
全周のうちの一部を把持したり、或いは全周を把持して
も振動板62により2分された室を相互に連通させる連
通路を形成したりするものである。また、上記振動板6
2は、たとえば圧電セラミック板から構成され、その一
面に固着された一対の電極から一対のリード線54を介
して心音信号SHを出力するものである。
The microphone element 50 is provided on the opposite side of the lower housing 44 from the fitting hole 48, that is, on the side in contact with the skin 14, and has a tapered hole 56 having a smaller diameter toward the fitting hole 48 side. Bottomed cylindrical microphone case 60 having a diaphragm housing chamber 58 opening at the bottom of the
And a diaphragm 62 which is housed in the diaphragm housing chamber 58 so as to divide the diaphragm housing chamber 58 into two parts in the axial direction and detects a heart sound, and the outer peripheral portion of the diaphragm 62 has both sides thereof. The air-conducting microphone is provided with a diaphragm holding device 64 that holds or holds so that the pressure becomes equal to. The diaphragm holder 64 holds a part of the entire circumference of the diaphragm 62, or forms a communication passage for communicating the chambers bisected by the diaphragm 62 even if the entire circumference is gripped. It is something to do. In addition, the diaphragm 6
The reference numeral 2 is composed of, for example, a piezoelectric ceramic plate, and outputs a heart sound signal SH from a pair of electrodes fixed to one surface thereof through a pair of lead wires 54.

【0021】図3は、上記心音検出装置10における高
速演算処理装置26の、環境音を処理してその環境音を
打ち消すためのキャンセル音を表すキャンセル音信号を
出力するキャンセル音信号出力機能の要部を説明する機
能ブロック線図である。
FIG. 3 is a block diagram of a cancel sound signal output function of the high-speed arithmetic processing unit 26 in the heart sound detecting device 10 for outputting a cancel sound signal representing a cancel sound for processing the environmental sound and canceling the environmental sound. It is a functional block diagram explaining a part.

【0022】図3において、出力期間決定手段70は、
外部スピーカ30へ疑似環境音信号SNf を出力する出
力期間を決定する。この出力期間は、心音マイク12か
ら出力される周期的な心音信号SHの強度が最も小さく
なる所定期間に決定される。疑似環境音信号出力手段7
2は、出力期間決定手段70において決定された出力期
間中、心音を用いた診断を行なう上で、診断の邪魔とな
る周波数帯の音を表す予め設定された疑似環境音信号S
f を出力する。
In FIG. 3, the output period determining means 70 is
The output period for outputting the pseudo environment sound signal SN f to the external speaker 30 is determined. This output period is determined to be a predetermined period in which the intensity of the periodic heart sound signal SH output from the heart sound microphone 12 is minimized. Pseudo-environmental sound signal output means 7
2 is a preset pseudo-environmental sound signal S that represents a sound in a frequency band that interferes with the diagnosis when performing a diagnosis using a heart sound during the output period determined by the output period determining means 70.
Output N f .

【0023】信号処理条件決定手段74は、外部スピー
カ30から疑似環境音が発生させられている状態におい
て、環境音マイク20に逐次検出される疑似環境音に基
づいて、心音マイク12に伝播する環境音を打ち消すた
めのキャンセル音を表すキャンセル音信号SCを逐次出
力させるための信号処理条件Aを決定する。すなわち、
外部スピーカ30から疑似環境音が発生させられている
状態において、心音マイク12に検出される疑似環境音
が最も小さくなるように(すなわち心音マイク12から
の心音信号SHが最も小さくなるように)、キャンセル
音信号SCを逐次出力させるための信号処理条件Aを決
定する。
The signal processing condition determining means 74, in a state where a pseudo-environmental sound is generated from the external speaker 30, produces an environment that propagates to the heart sound microphone 12 based on the pseudo-environmental sound sequentially detected by the environmental sound microphone 20. A signal processing condition A for sequentially outputting a cancel sound signal SC representing a cancel sound for canceling a sound is determined. That is,
In a state where the pseudo environment sound is generated from the external speaker 30, the pseudo environment sound detected by the heart sound microphone 12 is minimized (that is, the heart sound signal SH from the heart sound microphone 12 is minimized). A signal processing condition A for sequentially outputting the cancel sound signal SC is determined.

【0024】キャンセル音信号SCが遮音壁16の底部
18の内側面に固設されたキャンセル音スピーカ42へ
出力され、そのキャンセル音信号SCに基づいてキャン
セル音スピーカ42から出力されるキャンセル音によ
り、心音マイク12に検出される疑似環境音を打ち消す
ためには、キャンセル音が心音マイク12に検出される
疑似環境音と逆位相で且つその疑似環境音と振幅強度が
同じ音であることが望ましい。ここで、心音マイク12
には、重り52がハウジング47の内部に備えられるこ
とにより、空気中を伝播して直接ハウジング47に伝播
する疑似環境音は重り52により遮音され、マイクロホ
ン素子50に検出されない。しかし、疑似環境音の一部
は、空気中から皮膚14に伝播し、生体組織を経由して
再び皮膚14から射出される。そのようにして心音マイ
ク12の皮膚14側の開口から射出された疑似環境音が
マイクロホン素子50に検出される。
The cancel sound signal SC is output to the cancel sound speaker 42 fixed to the inner surface of the bottom portion 18 of the sound insulation wall 16, and the cancel sound output from the cancel sound speaker 42 based on the cancel sound signal SC causes the heart sound. In order to cancel the pseudo-environmental sound detected by the microphone 12, it is desirable that the cancel sound has a phase opposite to that of the pseudo-environmental sound detected by the heart sound microphone 12 and has the same amplitude intensity as the pseudo-environmental sound. Here, the heart sound microphone 12
Since the weight 52 is provided inside the housing 47, the pseudo-environmental sound propagating through the air and directly to the housing 47 is blocked by the weight 52 and is not detected by the microphone element 50. However, a part of the pseudo-environmental sound propagates from the air to the skin 14 and is emitted again from the skin 14 via the living tissue. In this way, the pseudo environment sound emitted from the opening of the heart sound microphone 12 on the skin 14 side is detected by the microphone element 50.

【0025】従って、キャンセル音スピーカ42から出
力されるキャンセル音は、そのキャンセル音が皮膚14
下の生体組織に伝播して、生体組織中を伝播している疑
似環境音と干渉を起こす時点で、その生体組織中を伝播
する疑似環境音と逆位相で且つ振幅強度が同じとなるよ
うな音であることが望ましい。一方、外部スピーカ30
から出力される疑似環境音は、環境音マイク20にも検
出され、その環境音マイク20に検出された疑似環境音
と同じ音(すなわち位相および強度が等しい音)の一部
が生体組織に伝播する。そして、環境音マイク20によ
り検出された疑似環境音は、環境音信号SNt として高
速演算処理装置26に供給される。
Therefore, the cancel sound output from the cancel sound speaker 42 is the cancel sound.
At the time of propagating to the living body tissue below and interfering with the pseudo-environmental sound propagating in the living body tissue, the pseudo-environmental sound propagating in the living body tissue has the opposite phase and the same amplitude intensity. Sound is desirable. On the other hand, the external speaker 30
The pseudo ambient sound output from the ambient sound microphone 20 is also detected, and a part of the same sound as the pseudo ambient sound detected by the ambient sound microphone 20 (that is, a sound having the same phase and intensity) is propagated to the biological tissue. To do. Then, the pseudo environmental sound detected by the environmental sound microphone 20 is supplied to the high-speed processing unit 26 as the environmental sound signal SN t .

【0026】そこで、信号処理条件決定手段74では、
環境音マイク20により検出される疑似環境音の位相を
反転させた音に基づいてキャンセル音信号SCを決定す
る。しかし、環境音マイク20から出力された環境音信
号SNt を処理してキャンセル音信号SCを出力し、そ
のキャンセル音信号SCに基づいてキャンセル音スピー
カ42から出力されたキャンセル音が皮膚14または皮
膚14下の生体組織中まで伝播する間に疑似環境音の位
相および振幅強度は変化する。そして、生体組織中を疑
似環境音が伝播する速度が生体毎、或いは生体の部位毎
に異なるため、この位相および振幅強度の変化は、生体
毎、或いは生体の部位毎に異なる。そこで、心音マイク
12からの心音信号SHが最も小さくなるように、すな
わち、疑似環境音が最も好適にキャンセルされるよう
に、キャンセル音信号SCを出力させるための信号処理
条件Aが決定されるのである。このようにして決定され
た信号処理条件Aは、疑似環境音が診断の邪魔となる周
波数帯の音として予め設定された音であるので、診断の
邪魔となる周波数帯を最もよくキャンセルすることがで
きるキャンセル音を出力することができる信号処理条件
Aである。
Therefore, in the signal processing condition determining means 74,
The cancel sound signal SC is determined based on the sound obtained by inverting the phase of the pseudo environment sound detected by the environment sound microphone 20. However, the environmental sound signal SN t output from the environmental sound microphone 20 is processed to output the cancel sound signal SC, and the cancel sound output from the cancel sound speaker 42 is the skin 14 or the skin based on the cancel sound signal SC. The phase and amplitude intensity of the pseudo-environmental sound change while propagating into the living tissue under 14. Since the speed at which the pseudo-environmental sound propagates in the living tissue differs for each living body or for each part of the living body, the changes in the phase and the amplitude intensity are different for each living body or each part of the living body. Therefore, the signal processing condition A for outputting the cancel sound signal SC is determined so that the heart sound signal SH from the heart sound microphone 12 becomes the smallest, that is, the pseudo environmental sound is most preferably canceled. is there. The signal processing condition A determined in this manner is a sound in which the pseudo-environmental sound is preset as a sound in a frequency band that interferes with the diagnosis, and thus the frequency band that interferes with the diagnosis can be canceled most effectively. It is the signal processing condition A capable of outputting a possible cancel sound.

【0027】環境音処理手段76は、キャンセル音信号
決定手段としても機能するものであり、外部スピーカ3
0から疑似環境音が発生させられていない状態におい
て、信号処理条件決定手段74において決定された信号
処理条件Aに基づいて、環境音マイク20から逐次出力
される環境音信号SNt を処理することによりキャンセ
ル音信号SCを逐次決定する。キャンセル音信号SCが
決定され、そのキャンセル音信号に基づいてキャンセル
音スピーカ42からキャンセル音が出力されると、その
キャンセル音が生体組織中に伝播して、生体組織中に伝
播した環境音、特に心音の診断に邪魔となる周波数帯の
音をキャンセルすることができる。
The environmental sound processing means 76 also functions as a cancel sound signal determining means, and the external speaker 3
Processing the environmental sound signal SN t sequentially output from the environmental sound microphone 20 based on the signal processing condition A determined by the signal processing condition determining means 74 in a state where no pseudo environmental sound is generated from 0. The cancel sound signal SC is sequentially determined by. When the cancel sound signal SC is determined and the cancel sound is output from the cancel sound speaker 42 based on the cancel sound signal, the cancel sound is propagated in the living tissue and propagated in the living tissue, particularly the environmental sound propagated in the living tissue. It is possible to cancel the sound in the frequency band that interferes with the diagnosis of heart sounds.

【0028】図4および図5は、上記高速演算処理装置
26のキャンセル音出力機能の要部を説明するフローチ
ャートであって、図4は環境音マイク20から出力され
た環境音信号SNt を処理する信号処理条件Aを決定す
る信号処理条件決定ルーチンであり、図5は、その信号
処理条件Aで環境音マイク20から出力された環境音を
処理してキャンセル音信号SCを出力する環境音処理ル
ーチンである。
FIGS. 4 and 5 are flowcharts for explaining the main part of the cancel sound output function of the high-speed arithmetic processing unit 26. FIG. 4 processes the environmental sound signal SN t output from the environmental sound microphone 20. 5 is a signal processing condition determination routine for determining the signal processing condition A to be performed. FIG. 5 is an environmental sound processing for processing the environmental sound output from the environmental sound microphone 20 under the signal processing condition A and outputting the cancel sound signal SC. It is a routine.

【0029】図4に示される信号処理条件決定ルーチン
は、まず、出力期間決定手段70に対応するステップS
A1(以下、ステップを省略する。)乃至SA6が実行
される。まず、SA1において、心音マイク12から出
力される心音信号SHが読み込まれ、続くSA2では、
心音の周期的に繰り返す所定部位、たとえばI音のピー
クを検出すること等により、所定拍数分の心音信号SH
が読み込まれたか否かが判断される。上記所定拍数は、
心拍周期Th を決定するために数拍乃至数十拍程度に予
め設定される。
In the signal processing condition determining routine shown in FIG. 4, first, step S corresponding to the output period determining means 70.
A1 (hereinafter, steps are omitted) to SA6 are executed. First, in SA1, the heart sound signal SH output from the heart sound microphone 12 is read, and in the subsequent SA2,
The heart sound signal SH for a predetermined number of beats is detected by detecting a cyclically repeating predetermined portion of the heart sound, for example, the peak of the I sound.
Is read. The above specified number of beats is
In order to determine the heartbeat cycle T h , it is preset to several to several tens of beats.

【0030】上記SA2の判断が否定されるうちは、S
A1以降が繰り返し実行されることにより、心音信号S
Hの読み込みが継続される。しかし、SA2の判断が肯
定された場合は、続くSA3において、SA1において
読み込まれた心音信号SHに基づいてて心拍周期Th
決定される。
While the determination of SA2 is denied, S
By repeatedly executing A1 and thereafter, the heart sound signal S
Reading of H is continued. However, when the determination in SA2 is affirmative, in subsequent SA3, the heartbeat cycle Th is determined based on the heart sound signal SH read in SA1.

【0031】続くSA4乃至SA6では、疑似環境音信
号SNf の出力を開始する時期となったか否かが判断さ
れる。まず、SA4では、心音のI音が検出されたか否
かが判断される。この判断が否定されるうちは、SA4
が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、続くSA
5においてタイマtの内容がクリアされ、続くSA6で
は、タイマtがSA3で決定された心拍周期Th から予
め設定された0.2秒程度の所定値αを引いた値を越え
たか否かが判断される。心音には、図6の正常な心音波
形を特徴的に示す図にも示されるように、I音からIV音
の正常な心音が存在する。そして心疾患がある場合には
I音あるいはII音とともに心雑音が発生する。すなわ
ち、心疾患がある場合には、I音発生からの所定区間お
よびII音発生からの所定区間には心雑音波形が含まれる
可能性がある。従って、I音が発生する前の所定期間
α、すなわちI音が発生してから(Th −α)時間経過
後を最も心音信号SHの小さい区間とし、そのI音が発
生してから(Th −α)時間経過時点を疑似環境音信号
SNf の出力を開始する時期とする。
In subsequent SA4 to SA6, it is judged whether or not it is time to start outputting the pseudo environment sound signal SN f . First, in SA4, it is determined whether or not the I sound of the heart sound is detected. While this judgment is denied, SA4
Is repeatedly executed, but if it is affirmed, the subsequent SA
5, the content of the timer t is cleared, and at SA6, whether the timer t exceeds the value obtained by subtracting a preset value α of about 0.2 seconds from the heartbeat cycle T h determined at SA3. To be judged. As shown in the diagram characteristically showing the normal heart sound waveform of FIG. 6, there are normal heart sounds I to IV in the heart sounds. When there is a heart disease, a heart murmur is generated together with the I sound or the II sound. That is, when there is a heart disease, the murmur waveform may be included in the predetermined section after the I sound is generated and the predetermined section after the II sound is generated. Therefore, a predetermined period α before the I sound is generated, that is, after (T h −α) time has elapsed after the I sound is generated, is defined as a section having the smallest heart sound signal SH, and after the I sound is generated (T The time point when h- α) has elapsed is the time when the output of the pseudo environment sound signal SN f is started.

【0032】続く疑似環境音信号出力手段72に対応す
るSA7では、心音を用いた診断を行なう上で、診断の
邪魔となる周波数帯の音を表す予め設定された疑似環境
音信号SNf が出力され、外部スピーカ30からその疑
似環境音信号SNf が表す疑似環境音が発生させられ
る。
In the subsequent SA7 corresponding to the pseudo environment sound signal output means 72, a preset pseudo environment sound signal SN f representing a sound in a frequency band which interferes with the diagnosis in outputting a heart sound is output. Then, the external speaker 30 generates a pseudo environmental sound represented by the pseudo environmental sound signal SN f .

【0033】続いて信号処理条件決定手段74に対応す
るSA8乃至SA12が実行されることにより、環境音
マイク20から出力された環境音信号SNt を処理して
キャンセル音信号SCを逐次出力させるための信号処理
条件Aが決定される。
Then, SA8 to SA12 corresponding to the signal processing condition determining means 74 are executed to process the environmental sound signal SN t output from the environmental sound microphone 20 and sequentially output the cancel sound signal SC. Signal processing condition A is determined.

【0034】まず、SA8では、環境音マイク20によ
り疑似環境音が検出され、その環境音マイク20から出
力された環境音信号SNt がサンプリング周期TS で逐
次読み込まれる。続くSA9では、予め設定されている
基準信号処理条件A0 または後述するSA11において
更新された信号処理条件Aにより、SA8で逐次読み込
まれた環境音信号SNt が処理されてキャンセル音信号
SCが逐次出力される。続くSA10では、心音マイク
12から出力される心音信号SHが読み込まれる。すな
わち、疑似環境音およびキャンセル音が発生させられて
いる状態で心音マイク12から出力される心音信号SH
が読み込まれる。
First, at SA8, the environmental sound microphone 20 detects a pseudo environmental sound, and the environmental sound signal SN t output from the environmental sound microphone 20 is sequentially read at the sampling cycle T S. In the subsequent SA9, the environmental sound signal SN t sequentially read in SA8 is processed by the preset reference signal processing condition A 0 or the signal processing condition A updated in SA11 described later, and the cancel sound signal SC is sequentially processed. Is output. At SA10, the heart sound signal SH output from the heart sound microphone 12 is read. That is, the heart sound signal SH output from the heart sound microphone 12 in a state where the pseudo environment sound and the cancel sound are generated.
Is read.

【0035】続くSA11では、SA10において逐次
読み込まれた心音信号SHに基づいて、上記予め設定さ
れている基準信号処理条件A0 または前回のSA11が
実行されることにより更新された信号処理条件Aが、た
とえば、能動騒音制御システムにおいて一般的に用いら
れる学習同定法(NLMS法)により、心音マイク12
から出力される心音信号SHが小さくなくように更新さ
れる。
In the subsequent SA11, the preset reference signal processing condition A 0 or the signal processing condition A updated by executing the previous SA11 is executed based on the heart sound signals SH sequentially read in SA10. , The heart sound microphone 12 by a learning identification method (NLMS method) generally used in an active noise control system.
The heart sound signal SH output from is updated so as not to be small.

【0036】続くSA12では、タイマtの内容が前記
SA7において疑似環境音信号SN f が出力されてか
ら、上記所定期間α以下の時間として予め設定された最
適化期間βが経過したか否か、すなわち、タイマtの内
容が(Th −α+β)を越えたか否かが判断される。こ
の判断が肯定された場合は本ルーチンは終了し、図5に
示される環境音処理ルーチンが実行される。しかし、S
A12の判断が否定されるうちは、前記SA7以降が繰
り返し実行されることにより、疑似環境音信号SNf
出力され、環境音信号SNt および生体音信号が読み込
まれ、信号処理条件Aの最適化が継続される。
At SA12, the contents of the timer t are
At SA7, the pseudo environment sound signal SN fIs output
, The maximum time preset as the time less than or equal to the predetermined period α
Whether or not the optimization period β has elapsed, that is, within the timer t
Yong (Th-Α + β) is exceeded. This
If the determination is positive, this routine ends, and as shown in FIG.
The environmental sound processing routine shown is executed. But S
While the determination of A12 is denied, the above SA7 and later are repeated.
By being executed again, the simulated environmental sound signal SNfBut
Output, environmental sound signal SNtAnd body sound signal is read
In rare cases, optimization of the signal processing condition A is continued.

【0037】次に図5の環境音処理ルーチンについて説
明する。まず、SB1では、タイマtの内容がクリアさ
れ、続くSB2では環境音マイク20から出力された環
境音信号SNt がサンプリング周期TS で逐次読み込ま
れる。
Next, the environmental sound processing routine of FIG. 5 will be described. First, in SB1, the contents of the timer t are cleared, and in the subsequent SB2, the environmental sound signal SN t output from the environmental sound microphone 20 is sequentially read at the sampling cycle T S.

【0038】続く環境音処理手段76に対応するSB3
では、図4のSA11において最適な条件に決定された
信号処理条件Aで、SB2において読み込まれた環境音
信号SNt が処理されて、キャンセル音信号SCとされ
て出力される。
SB3 corresponding to the subsequent environmental sound processing means 76
Then, the environmental sound signal SN t read in SB2 is processed under the signal processing condition A determined to be the optimum condition in SA11 of FIG. 4, and is output as the cancel sound signal SC.

【0039】続くSB4では、予め設定された測定期間
γが経過したか否かが判断される。このSB4の判断が
否定されるうちは、前記SB2以降が実行されて、逐次
読み込まれる環境音信号SNt からキャンセル音信号S
Cが決定されて出力される。しかし、SB4の判断が肯
定された場合は、心音の測定が終了した場合であるの
で、本ルーチンは終了させられる。
At the subsequent SB4, it is determined whether or not a preset measurement period γ has elapsed. While the determination of SB4 is denied, the above SB2 and the following steps are executed to sequentially cancel the cancel sound signal S from the environmental sound signal SN t.
C is determined and output. However, if the determination at SB4 is affirmative, it means that the measurement of the heart sounds has ended, and therefore this routine is ended.

【0040】上述のように、本実施例によれば、空気中
から直接ハウジング47に伝播する環境音は、重り52
により遮音されてマイクロホン素子50に検出されな
い。そして、環境音マイク20は心音マイク12の上方
であって皮膚14から所定距離だけ離隔した位置に設け
られているので、その環境音マイク20により環境音が
逐次検出され、キャンセル音信号出力装置27では、信
号処理条件決定手段74(SA8乃至SA12)におい
て、外部スピーカ30から予め記憶された疑似環境音が
発生させられている状態で心音マイク12に検出される
疑似環境音が最も少なくなるように、環境音マイク20
に逐次検出される疑似環境音に基づいて、心音マイク1
2に伝播する環境音を打ち消すためのキャンセル音を表
すキャンセル音信号SCを逐次出力させるための信号処
理条件Aが決定され、外部スピーカ30から疑似環境音
が発生させられていない状態では、環境音処理手段76
(SB3)により、信号処理条件決定手段74(SA8
乃至SA12)において決定された信号処理条件Aに基
づいて環境音マイク20により検出された環境音が処理
されてキャンセル音信号SCが逐次決定され、そのキャ
ンセル音信号SCに基づいて、環境音マイク20よりも
心音マイク12との距離が短い位置に設けられたキャン
セル音スピーカ42からキャンセル音が出力されるの
で、生体組織中を伝播する環境音がそのキャンセル音に
よりキャンセルされる。従って、生体組織を経由して再
び皮膚14から射出される環境音によりマイクロホン素
子50の振動板62が振動させられることが抑制される
ので、環境音の少ない心音信号SHが得られる。
As described above, according to the present embodiment, the environmental sound propagating directly from the air to the housing 47 has the weight 52.
Is blocked by the microphone element 50 and is not detected by the microphone element 50. Since the environmental sound microphone 20 is provided above the heart sound microphone 12 and at a position separated from the skin 14 by a predetermined distance, the environmental sound microphone 20 sequentially detects the environmental sound, and the cancel sound signal output device 27. Then, in the signal processing condition determining means 74 (SA8 to SA12), the pseudo environment sound detected by the heart sound microphone 12 is minimized in the state where the pre-stored pseudo environment sound is generated from the external speaker 30. , Environmental sound microphone 20
Based on the pseudo-environmental sounds that are sequentially detected in the
In the state where the signal processing condition A for sequentially outputting the cancel sound signal SC representing the cancel sound for canceling the environmental sound propagating to 2 is determined, and the pseudo environmental sound is not generated from the external speaker 30, the environmental sound is generated. Processing means 76
By (SB3), the signal processing condition determining means 74 (SA8)
Through SA12), the environmental sound detected by the environmental sound microphone 20 is processed based on the signal processing condition A determined in S12) to sequentially determine the cancel sound signal SC, and based on the cancel sound signal SC, the environmental sound microphone 20 Since the cancel sound is output from the cancel sound speaker 42 provided at a position closer to the heart sound microphone 12, the environmental sound propagating in the living tissue is canceled by the cancel sound. Therefore, the vibrating plate 62 of the microphone element 50 is suppressed from being vibrated by the environmental sound emitted from the skin 14 again via the living tissue, so that the heart sound signal SH with less environmental sound is obtained.

【0041】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
Although one embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention can be applied to other modes.

【0042】たとえば、前述の実施例では、ハウジング
47内に設けられた重り52が遮音装置として機能して
いたが、ハウジング47自体が重り52と同様の材料で
構成されて遮音装置として機能するものであってもよい
し、ハウジング47内のマイクロホン素子50の外周側
に密閉された空気室が設けられ、その空気室が遮音装置
として機能するものであってもよい。要するに、空気中
から直接ハウジング47に伝播する環境音を遮音して、
マイクロホン素子50に検出されないようにするもので
あればよいのである。
For example, in the above-described embodiment, the weight 52 provided in the housing 47 functions as a sound insulation device, but the housing 47 itself is made of the same material as the weight 52 and functions as a sound insulation device. Alternatively, a closed air chamber may be provided on the outer peripheral side of the microphone element 50 in the housing 47, and the air chamber may function as a sound insulation device. In short, the environmental sound that propagates directly from the air to the housing 47 is isolated,
Anything that prevents the microphone element 50 from detecting it may be used.

【0043】また、前述の実施例では、心音の周期的に
繰り返す所定部位を検出することによって、心拍周期T
h が決定され、且つ、タイマtの内容がクリアされてい
たが、心電図を測定する心電誘導装置が設けられて、そ
の心電誘導装置の電極から出力される心電誘導波形の所
定部位(たとえばR波)を用いて、心拍周期Th が決定
され、且つ、タイマtの内容がクリアされてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the heartbeat period T is detected by detecting a predetermined portion of the heart sound that periodically repeats.
Although h has been determined and the content of the timer t has been cleared, an electrocardiographic induction device for measuring an electrocardiogram is provided, and a predetermined part of the electrocardiographic induction waveform output from the electrode of the electrocardiographic induction device ( For example, the R wave) may be used to determine the heartbeat cycle T h , and the content of the timer t may be cleared.

【0044】また、前述の実施例では、心音信号SHの
強度が最も小さくなる所定期間において、信号処理条件
決定手段74(SA8乃至SA13)が実行されて、信
号処理条件Aの最適化が行われていたが、その他の期
間、すなわちI音、II音等の心音が発生する期間、また
は心雑音が発生する期間であっても、心音信号SHが最
も小さくなるように信号処理条件Aを決定することによ
って、信号処理条件Aは一応の最適値に決定されるの
で、信号処理条件決定手段74(SA8乃至SA13)
は心音信号SHの強度が最も小さくなる所定期間に行な
われなくてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the signal processing condition determining means 74 (SA8 to SA13) is executed and the signal processing condition A is optimized in the predetermined period in which the intensity of the heart sound signal SH is minimized. However, the signal processing condition A is determined so that the heart sound signal SH is minimized even in other periods, that is, periods in which heart sounds such as I sound and II sound occur or heart noise occurs. As a result, the signal processing condition A is temporarily determined to be the optimum value, and therefore the signal processing condition determining means 74 (SA8 to SA13).
Does not have to be performed during the predetermined period when the intensity of the heart sound signal SH becomes the smallest.

【0045】また、前述の実施例では、図4の信号処理
条件決定ルーチンのSA11における信号処理条件Aの
最適化は、予め設定された最適化期間βで終了してい
た。すなわち、一拍で終了していたが、2拍以上の所定
拍数間において信号処理条件Aの最適化が実行されても
よい。或いは、信号処理条件Aが一定値に収束したか否
かを判断して、一定値に収束した時点で最適化を終了す
るものであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the optimization of the signal processing condition A in SA11 of the signal processing condition determination routine of FIG. 4 is completed within the preset optimization period β. That is, although the process ends in one beat, the optimization of the signal processing condition A may be executed between the predetermined number of beats of two or more. Alternatively, it may be determined whether or not the signal processing condition A has converged to a constant value, and the optimization may be terminated when the signal processing condition A converges to a constant value.

【0046】その他、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において種々変更が加えられ得るものである。
In addition, the present invention can be modified in various ways without departing from the spirit of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である心音検出装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a heart sound detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の心音マイクの構成を説明する断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the heart sound microphone of FIG.

【図3】高速演算処理装置のキャンセル音信号を出力す
るキャンセル音信号出力機能の要部を説明する機能ブロ
ック線図である。
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a main part of a cancel sound signal output function for outputting a cancel sound signal of the high-speed arithmetic processing device.

【図4】図1の実施例の高速演算処理装置の制御作動の
要部を説明するフローチャートであって、信号処理条件
決定ルーチンを説明する図である。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a main part of control operation of the high-speed arithmetic processing device according to the embodiment of FIG. 1, and is a diagram illustrating a signal processing condition determination routine.

【図5】図1の実施例の高速演算処理装置の制御作動の
要部を説明するフローチャートであって、環境音処理ル
ーチンを説明する図である。
5 is a flowchart illustrating a main part of control operation of the high-speed arithmetic processing apparatus according to the embodiment of FIG. 1, and is a diagram illustrating an environmental sound processing routine.

【図6】正常な心音波形を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a normal heart sound waveform.

【符合の説明】[Explanation of sign]

10:心音検出装置 12:心音マイク(生体音マイク) 20:環境音マイク 27:キャンセル音信号出力装置 30:外部スピーカ(疑似環境音発生装置) 42:キャンセル音スピーカ 46:ハウジング 50:マイクロホン素子 52:重り(遮音装置) 62:振動板 74:信号処理条件決定手段 76:環境音処理手段 10: Heart sound detector 12: Heart sound microphone (living sound microphone) 20: Environmental sound microphone 27: Cancel sound signal output device 30: External speaker (pseudo environmental sound generator) 42: Cancel sound speaker 46: Housing 50: Microphone element 52: Weight (sound insulation device) 62: diaphragm 74: Signal processing condition determining means 76: Environmental sound processing means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生体の皮膚上に装着されて、該生体内で
生じる生体音を検出し、該生体音を表す生体音信号を出
力する生体音マイクを備えた生体音検出装置であって、 前記生体音マイクの上方であって前記生体の皮膚から所
定距離だけ離隔した位置に設けられて、前記生体音検出
装置の周囲の環境音を逐次検出する環境音マイクと、 該環境音マイクに逐次検出される環境音に基づいて、該
環境音マイクにより逐次検出される環境音と同じ環境音
であって、前記生体音マイクに伝播する環境音を打ち消
すためのキャンセル音を表すキャンセル音信号を逐次出
力するキャンセル音信号出力装置と、 前記環境音マイクよりも前記生体音マイクとの距離が短
い位置に設けられ、該キャンセル音信号出力装置から出
力されたキャンセル音信号に基づいてキャンセル音を出
力するキャンセル音スピーカとを、含むことを特徴とす
る生体音検出装置。
1. A body sound detection device equipped with a body sound microphone that is mounted on the skin of a body, detects body sound generated in the body, and outputs a body sound signal representing the body sound. An environmental sound microphone provided above the biological sound microphone and spaced apart from the skin of the biological body by a predetermined distance to sequentially detect environmental sound around the biological sound detection device, and the environmental sound microphone sequentially. A cancel sound signal that is the same as the environmental sound that is sequentially detected by the environmental sound microphone and that represents a cancel sound for canceling the environmental sound that propagates to the biological sound microphone based on the detected environmental sound. A cancel sound signal output device to be output, and a cancel sound signal output from the cancel sound signal output device, provided at a position where the distance between the environmental sound microphone and the living body sound microphone is shorter than that of the environmental sound microphone. A living body sound detection device comprising: a cancellation sound speaker that outputs a cancellation sound.
【請求項2】 一方向に開口して該開口側が生体に密着
させられるハウジングと、振動板を有して該ハウジング
内に設けられ、該振動板の振動を電気信号に変換するマ
イクロホン素子とを有する生体音マイクを備え、前記生
体の皮膚上に装着されて該生体内で生じる生体音を検出
して、該生体音マイクから該生体音を表す生体音信号を
出力する生体音検出装置であって、 前記マイクロホン素子よりも前記生体音マイクの外周側
において、該生体音マイクに備えられた遮音装置と、 前記生体音マイクの上方であって前記生体の皮膚から所
定距離だけ離隔した位置に設けられて、前記生体音検出
装置の周囲の環境音を逐次検出する環境音マイクと、 予め記憶された疑似環境音を発生させる疑似環境音発生
装置と、 該疑似環境音発生装置から疑似環境音が発生させられて
いる状態において、前記環境音マイクに逐次検出される
該疑似環境音に基づいて、前記生体音マイクに伝播する
環境音を打ち消すためのキャンセル音を表すキャンセル
音信号を逐次出力させるための信号処理条件を決定する
信号処理条件決定手段と、該疑似環境音発生装置から疑
似環境音が発生させられていない状態において、該信号
処理条件決定手段において決定された信号処理条件に基
づいて前記環境音マイクにより検出された環境音を処理
することにより前記キャンセル音信号を決定する環境音
処理手段とを備えたキャンセル音信号出力装置と、 前記環境音マイクよりも前記生体音マイクとの距離が短
い位置に設けられ、該キャンセル音信号出力装置から出
力されたキャンセル音信号に基づいてキャンセル音を出
力するキャンセル音スピーカとを、含むことを特徴とす
る生体音検出装置。
2. A housing which is opened in one direction and whose opening side is brought into close contact with a living body, and a microphone element which has a diaphragm and is provided in the housing, and which converts the vibration of the diaphragm into an electric signal. A body sound detection device comprising a body sound microphone having the body sound detector, which is mounted on the skin of the body and detects a body sound generated in the body, and outputs a body sound signal representing the body sound from the body sound microphone. A sound insulation device provided in the body sound microphone on the outer peripheral side of the body sound microphone with respect to the microphone element, and a position above the body sound microphone and separated from the skin of the body by a predetermined distance. An environmental sound microphone that sequentially detects environmental sounds around the biological sound detection device, a pseudo-environmental sound generation device that generates a pre-stored pseudo-environmental sound, and a pseudo-environmental sound generation device In a state where a boundary sound is being generated, a cancel sound signal representing a cancel sound for canceling the environmental sound propagating to the biological sound microphone is sequentially generated based on the pseudo environmental sound sequentially detected by the environmental sound microphone. A signal processing condition determining means for determining a signal processing condition for outputting, and a signal processing condition determined by the signal processing condition determining means in a state in which a pseudo environment sound is not generated from the pseudo environment sound generating device. A cancel sound signal output device including an environmental sound processing unit that determines the cancel sound signal by processing the environmental sound detected by the environmental sound microphone based on the living body sound microphone; Is provided at a position where the distance is short, and a cancel sound is generated based on the cancel sound signal output from the cancel sound signal output device. A canceling sound speaker for force, biological sound detection device, which comprises.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7902720B2 (en) 2007-07-04 2011-03-08 Sanyo Electric Co., Ltd. High-voltage driver and piezoelectric pump with built-in driver
JP2017176269A (en) * 2016-03-28 2017-10-05 パイオニア株式会社 Body sound acquisition device
WO2019017378A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-24 パイオニア株式会社 Biological sound acquisition device
WO2019198770A1 (en) * 2018-04-13 2019-10-17 オムロンヘルスケア株式会社 Bioacoustic measurement apparatus, bioacoustic measurement assistance method, bioacoustic measurement assistance program
WO2019203098A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-24 オムロンヘルスケア株式会社 Bioacoustic measurement apparatus, method of operating bioacoustic measurement apparatus, program for operating bioacoustic measurement apparatus
JP7504770B2 (en) 2020-11-02 2024-06-24 日清紡マイクロデバイス株式会社 Electronic stethoscope

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7902720B2 (en) 2007-07-04 2011-03-08 Sanyo Electric Co., Ltd. High-voltage driver and piezoelectric pump with built-in driver
JP2017176269A (en) * 2016-03-28 2017-10-05 パイオニア株式会社 Body sound acquisition device
WO2019017378A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-24 パイオニア株式会社 Biological sound acquisition device
JPWO2019017378A1 (en) * 2017-07-20 2020-06-18 パイオニア株式会社 Body sound acquisition device
WO2019198770A1 (en) * 2018-04-13 2019-10-17 オムロンヘルスケア株式会社 Bioacoustic measurement apparatus, bioacoustic measurement assistance method, bioacoustic measurement assistance program
JP2019180988A (en) * 2018-04-13 2019-10-24 オムロンヘルスケア株式会社 Biological sound measuring apparatus, biological sound measurement support method, and biological sound measurement support program
US11278258B2 (en) 2018-04-13 2022-03-22 Omron Healthcare Co., Ltd. Biological sound measuring device, biological sound measurement support method, and biological sound measurement support program
WO2019203098A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-24 オムロンヘルスケア株式会社 Bioacoustic measurement apparatus, method of operating bioacoustic measurement apparatus, program for operating bioacoustic measurement apparatus
JP2019187529A (en) * 2018-04-18 2019-10-31 オムロンヘルスケア株式会社 Biological sound measuring device, operation method of biological sound measuring device, and operation program of biological sound measuring device
JP7183564B2 (en) 2018-04-18 2022-12-06 オムロンヘルスケア株式会社 Body sound measuring device, method of operating body sound measuring device, operating program for body sound measuring device
US12036064B2 (en) 2018-04-18 2024-07-16 Omron Healthcare Co., Ltd. Biological sound measuring device, method for operating biological sound measuring device, and program for operating biological sound measuring device
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