(57)【要約】      （修正有）【課題】被検体の音声を聞き取りやすくする通信装置を提供する。【解決手段】通信装置は、回転部の回転中に、被検体の音声と回転部の回転により生じる騒音とを含む音を受信するマイク６１と、マイク６１で受信された音に含まれる前記騒音を低減するためのフィルタ処理を実行するＤＳＰ６２３であって、回転部の回転速度ｖｉに基づいて、回転部の回転により生じる騒音の周波数を求め、音に含まれる騒音の周波数成分が除去されるように、ＤＳＰのフィルタ特性Ｆ（ｔｉ）を設定するＤＳＰ６２３と、被検体の音声を含み前記騒音の周波数成分が除去された音を出力するスピーカ６３とを有する。【選択図】図９
2020179009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部を備えた医用装置で使用される通信装置であって、
前記回転部の回転中に、被検体の音声と前記回転部の回転により生じる騒音とを含む音を受信するマイクと、
前記マイクで受信された音に含まれる前記騒音を低減するためのフィルタ処理を実行するフィルタ部であって、前記回転部の回転速度に基づいて、前記回転部の回転により生じる騒音の周波数を求め、前記音に含まれる前記騒音の周波数成分が除去されるように、前記フィルタ部のフィルタ特性を設定するフィルタ部と、
前記騒音の周波数成分が除去された音を出力するスピーカと
を有する、通信装置。
【請求項２】
前記フィルタ部は、
前記回転部の回転速度と前記回転部の回転により生じる騒音の周波数との関係を表す式を使用して、前記回転部の回転により生じる騒音の周波数を求める、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記フィルタ部は、
前記回転部の回転速度に基づいて、前記音に含まれる周波数の中から前記回転速度に対応した騒音の周波数を探索するための周波数範囲を決定し、前記周波数範囲の中から、前記騒音の周波数を検出する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記フィルタ部は、
前記回転部の回転速度に基づいて、前記周波数範囲を決定するための基準周波数を求める、請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記フィルタ部は、
前記回転部の回転速度と前記回転部の回転により生じる騒音の周波数との関係を表す式を使用して、前記基準周波数を求める、請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記マイクは、前記マイクで受信された音を表すアナログ信号を出力し、
前記通信装置は、
前記アナログ信号を増幅する第１の増幅器と、
前記第１の増幅器により増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器とを含み、
前記フィルタ部は、
前記デジタル信号に対して前記フィルタ処理を実行する、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記フィルタ部によりフィルタ処理された前記デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器と、
前記デジタル・アナログ変換器が出力したアナログ信号を増幅する第２の増幅器と
を有し、
前記スピーカは、前記第２の増幅器により増幅されたアナログ信号を受け取り、受け取ったアナログ信号に対応する音を出力する、請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記医用装置は、被検体が搬送される開口部を有するガントリを備え、
前記回転部は、前記ガントリに含まれる、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項９】
前記回転部は、前記被検体の体軸に対して直交する平面内において前記開口部を取り囲む経路に沿って回転し、
前記回転部には、Ｘ線管と、前記Ｘ線管から照射されたＸ線を検出する検出器とが搭載されている、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載の通信装置を有する医用装置。
【請求項１１】
医用装置に備えられる回転部の回転中に、被検体の音声と前記回転部の回転により生じる騒音とを含む音を受信するマイクと、前記マイクで受信された音に含まれる前記騒音を低減するためのフィルタ処理を実行するフィルタ部と、前記騒音が低減された音を出力するスピーカとを有する通信装置に適用されるプログラムであって、
前記フィルタ部に、
前記回転部の回転速度に基づいて、前記回転部の回転により生じる騒音の周波数を求めさせること、および
前記音に含まれる前記騒音の周波数成分が除去されるように、前記フィルタ部のフィルタ特性を設定させること、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の音声をオペレータに伝えるための通信装置、および当該通信装置を有する医用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体の体内の画像を取得する装置として、ＣＴ（Computed Tomography）装置が知られている。ＣＴ装置は、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置と比較すると、一般的にスキャン時間が短く、被検体の負担が軽減できるというメリットがあり、病院などの様々な医療機関で導入されている。
【０００３】
ＣＴ装置は、主な構成要素として、ガントリおよびテーブルを有している。ガントリおよびテーブルはスキャンルームに配置されている。ガントリには、Ｘ線管と検出器とが搭載された回転部が備えられている。被検体を撮影する場合、回転部を回転させながらスキャンが実行される。また、ＣＴ装置はガントリおよびテーブルを操作する操作コンソールを有しており、操作コンソールは、スキャンルームとは別に設けられた操作ルームに配置される。オペレータは、操作ルームに配置された操作コンソールを操作することにより、ガントリおよびテーブルを制御することができる。
【０００４】
また、ＣＴ装置は、被検体の撮影中に、被検体の音声をオペレータに伝達することができるようにするための通信装置を有している。通信装置は、被検体の音声を受信するマイクと、マイクで受信した音声を操作コンソールで作業するオペレータに伝えるためのスピーカとを有している。被検体が撮影中に音声を発すると、マイクが被検体の音声を受信するので、スピーカから被検体の音声が発せられる。したがって、オペレータは、操作コンソールで作業をしながら、スピーカから被検体の音声を聞くことができる。
【０００５】
しかし、ガントリの回転部が回転すると騒音が生じる。したがって、マイクは、被検体の音声だけでなく、騒音も受信するので、スピーカは、被検体の音声と騒音とが重なった音を出力する。このため、被検体の声が聞き取りにくくなってしまうという問題がある。そこで、この問題に対処するための通信装置の一例が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０７０２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、スキャナ・ガントリユニット１の状態を、４つの状態、すなわち、待機状態、起動状態、スキャン状態、減速状態に分け、各状態における騒音ノイズを表すパラメータを格納しておき、ユニット１の状態に合わせてDSPを制御することが開示されている。ＤＳＰは、パラメータに応じてマイクから入力された音をフィルタ処理することで、マイクから入力された音に含まれる騒音を除去している。
【０００８】
しかし、騒音の周波数特性は、ガントリに含まれる回転部の回転速度によって異なっている。したがって、特許文献１の通信装置では、回転部の回転速度の違いに対応できず、騒音を十分に低減できないという問題がある。
また、ＣＴ装置は、Ｘ線管と検出器とが搭載された回転部の他に、Ｘ線管の陽極を回転させるための回転部や、冷却機構に使用される回転部なども備えており、これらの回転部も、騒音の原因となり得る。
また、ＣＴ装置などの医用装置は、一般的に、被検体を支持するための支持機構（例えば、テーブル）を駆動するための回転部などを備えており、このような回転部も騒音の原因となり得る。
したがって、騒音の影響が軽減され被検体の音声を聞き取りやすくすることが可能な通信装置、および当該通信装置を備えた医用装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点は、回転部を備えた医用装置で使用される通信装置であって、
前記回転部の回転中に、被検体の音声と前記回転部の回転により生じる騒音とを含む音を受信するマイクと、
前記マイクで受信された音に含まれる前記騒音を低減するためのフィルタ処理を実行するフィルタ部であって、前記回転部の回転速度に基づいて、前記回転部の回転により生じる騒音の周波数を求め、前記音に含まれる前記騒音の周波数成分が除去されるように、前記フィルタ部のフィルタ特性を設定するフィルタ部と、
前記騒音の周波数成分が除去された音を出力するスピーカと
を有する、通信装置である。
【００１０】
本発明の第２の観点は、上記の第１の観点の通信装置を有する医用装置である。
【００１１】
本発明の第３の観点は、医用装置に備えられる回転部の回転中に、被検体の音声と前記回転部の回転により生じる騒音とを含む音を受信するマイクと、前記マイクで受信された音に含まれる前記騒音を低減するためのフィルタ処理を実行するフィルタ部と、前記騒音が低減された音を出力するスピーカとを有する通信装置に適用されるプログラムであって、
前記フィルタ部に、
前記回転部の回転速度に基づいて、前記回転部の回転により生じる騒音の周波数を求めさせること、および
前記音に含まれる前記騒音の周波数成分が除去されるように、前記フィルタ部のフィルタ特性を設定させること、
を実行させるためのプログラムである。
【００１２】
本発明の第４の観点は、プロセッサによる実行が可能な１つ以上のインストラクションが格納された、非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記一つ以上のインストラクションは、前記プロセッサによって実行されたときに、
前記回転部の回転速度を表す信号を受け取ること、
前記信号に基づいて、前記回転部の回転により生じる騒音の周波数を求めることと、
前記音に含まれる前記騒音の周波数成分が除去されるように、前記フィルタ部のフィルタ特性を設定すること、
を含む動作を実行させる、非一時的でコンピュータ読取可能な記憶媒体である。
【発明の効果】
【００１３】
通信装置は、回転部の回転速度に基づいて、回転部の回転により生じる騒音の周波数を求めている。したがって、回転部の回転速度によって変動する騒音特性に応じて、フィルタ特性を変更することができるので、回転部の回転速度が変化しても、スピーカから、騒音の影響が低減された被検体の音声を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の形態におけるＸ線ＣＴ装置の外観図である。
【図２】第１の形態に係るＸ線ＣＴ装置１のハードウェアの構成を概略的に示す図である。
【図３】インターコム基板６２のブロック図である。
【図４】録音データから得られた波形を示す図である。
【図５】音スペクトルＳＰを示す図である。
【図６】音スペクトルＳＰのグレースケールの説明図である。
【図７】時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８におけるインターコム基板６０の動作の説明図である。
【図８】時点ｔ３におけるフィルタ処理の説明図である。
【図９】時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４におけるインターコム基板６０の動作の説明図である。
【図１０】時点ｔ１２におけるフィルタ処理の説明図である。
【図１１】時点ｔ１６におけるフィルタ処理の説明図である。
【図１２】時点ｔ２０におけるフィルタ処理の説明図である。
【図１３】時点ｔ２２におけるフィルタ処理の説明図である。
【図１４】ＤＳＰによりフィルタ処理された後の音スペクトルＳＰ’を示す図である。
【図１５】第２の形態におけるフィルタ特性の設定方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。
【００１６】
（１）第１の形態
図１は、第１の形態におけるＸ線ＣＴ装置の外観図である。
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、ガントリ（gantry）２、テーブル（table）４、及び操作コンソール（console）７を備えている。
【００１７】
ガントリ２およびテーブル４は、スキャンルームＲ１に設置されている。操作コンソール７は、スキャンルームＲ１とは異なる操作ルームＲ２に設置されている。
【００１８】
図２は、第１の形態に係るＸ線ＣＴ装置１のハードウェアの構成を概略的に示す図である。
ガントリ２は、被検体５が搬入される開口部２０を有している。
また、ガントリ２は、Ｘ線管２１、アパーチャ（aperture）２２、コリメータ装置（collimator device）２３、Ｘ線検出器２４、データ収集部（data acquisition system）２５、回転部２６、エンコーダ２７、高電圧電源２８、アパーチャ駆動装置２９、回転駆動装置３０、ＴＧ（Gantry Table）制御部３１などを有している。
【００１９】
回転部２６は、被検体の体軸（ｚ軸方向）に直交する平面（ｘｙ面）内において開口部２０を取り囲む経路２６ａに沿って回転可能に構成されている。回転部２６の近傍には、回転部２６の回転角度を検出するエンコーダ２７が備えられている。
【００２０】
Ｘ線管２１、アパーチャ２２、コリメータ装置２３、Ｘ線検出器２４、およびデータ収集部２５は、回転部２６に搭載されている。
【００２１】
Ｘ線管２１及びＸ線検出器２４は、ガントリ２の開口部２０を挟んで互いに対向して配置されている。
【００２２】
アパーチャ２２は、Ｘ線管２１と開口部２０との間に配置されている。アパーチャ２２は、Ｘ線管２１のＸ線焦点からＸ線検出器２４に向けて放射されるＸ線をファンビーム（fan beam）やコーンビーム（cone beam）に成形する。
【００２３】
コリメータ装置２３は、開口部２０とＸ線検出器２４との間に配置されている。コリメータ装置２３は、Ｘ線検出器２４に入射する散乱線を除去する。
【００２４】
Ｘ線検出器２４は、Ｘ線管２１から放射される扇状のＸ線ビームの広がり方向および厚み方向に、２次元的に配列された複数のＸ線検出素子を有している。各Ｘ線検出素子は、被検体５の透過Ｘ線をそれぞれ検出し、その強度に応じた電気信号を出力する。
【００２５】
データ収集部２５は、Ｘ線検出器２４の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号を受信し、Ｘ線データに変換して収集する。
【００２６】
テーブル４は、クレードル（cradle）４１および駆動装置４２を有している。被検体５は、クレードル４１の上に載置される。駆動装置４２は、クレードル４１がｙ方向およびｚ方向に移動することができるように、テーブル４およびクレードル４１を駆動する。
【００２７】
高電圧電源２８は、Ｘ線管２１に高電圧及び電流を供給する。
アパーチャ駆動装置２９はアパーチャ２２を駆動しその開口を変形させる。
回転駆動装置３０は回転部２６を回転駆動する。回転駆動装置３０は、例えば、モータと、当該モータが発生する動力を回転部２６に伝達する伝達機構とを備えることができる。伝達機構は、例えば、ベルトおよび歯車を使用して構成することができる。
【００２８】
ＴＧ制御部３１は、ガントリ２内の各装置・各部、および駆動装置４２等を制御するための処理を実行する。ＴＧ制御部３１は、例えば、エンコーダ２７から、回転部２６の角度を表す角度信号を受け取り、受け取った角度信号に基づいて、回転部２６の回転速度を計算し、計算した回転速度を表す信号ＲＶを、後述するインターコム基板６２のＤＳＰ６２３（図３参照）に出力する。ＴＧ制御部３１は、角度信号を受け取り、回転部の回転速度を計算し、回転速度を表す信号ＲＶをＤＳＰ６２３に出力するためのプロセッサを備えている。
【００２９】
ＴＧ制御部３１に各処理を実行させるためのプログラムは、ＴＧ制御部３１に設けられた記憶部（図示せず）に記憶することができる。ＴＧ制御部３１は、記憶部に記憶されたプログラムを読み出すことにより、各処理を実行する。
【００３０】
操作コンソール７は、オペレータからの各種操作を受け付ける。操作コンソール７は、入力装置７１、表示装置７２、記憶装置７３、および演算処理装置７４を有している。
【００３１】
入力装置７１は、オペレータからの指示や情報の入力を受け付けるボタン及びキーボード（keyboard）などを含み、さらにポインティングデバイス（pointing  device）などを含んで構成されている。表示装置７２は、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）や有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどである。
【００３２】
記憶装置７３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive：ハードディスクドライブ）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の半導体メモリ（Memory）などである。操作コンソール７は、記憶装置７３として、ＨＤＤ、ＲＡＭ及びＲＯＭの全てを有していてもよい。また、記憶装置７３は、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの可搬性の記憶媒体を含んでいてもよい。
【００３３】
演算処理装置７４は、各種の演算を実行する装置であり、プロセッサを使用して構成することができる。
【００３４】
また、ＣＴ装置１は、被検体５が発した音声をオペレータが聞き取ることができるようにするための通信装置６０を有している。
通信装置６０は、マイク６１、インターコム基板６２、およびスピーカ６３を有している。
【００３５】
マイク６１は被検体の音声を受信するものであり、ガントリ２の開口部２０の近傍に配置されている。マイク６１は、時点ｔｉにおいて受信された音を表す信号ＡＳ（ｔｉ）をインターコム基板６２に出力する。信号ＡＳ（ｔｉ）はアナログ信号である。ここで、時点ｔｉのｉは、後述する時点ｔ１〜ｔ２４（例えば、図４参照）の違いを表すために使用されている添え字であり、ｉの値が小さいほど、時間的に早い時点を表しており、ｉの値が大きいほど、時間的に遅い時点を表している。例えば、時点ｔ１（即ち、ｉ＝１）と時点ｔ２（即ち、ｉ＝２）とを比較すると、時点ｔ１は、時点ｔ２よりも時間的に早い時点を表している。
【００３６】
インターコム基板６２は、マイク６１から信号ＡＳ（ｔｉ）を受け取り、受信した信号ＡＳ（ｔｉ）を処理する。処理された信号ＡＳ（ｔｉ）は、時点ｔｉにおける出力信号ＡＯ（ｔｉ）としてスピーカ６３に出力される。
【００３７】
スピーカ６３は、インターコム基板６２から信号ＡＯ（ｔｉ）を受け取り、受け取った信号ＡＯ（ｔｉ）に応じた音を出力する。
【００３８】
図３は、インターコム基板６２のブロック図である。
インターコム基板６２は、前置増幅器６２１、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）６２２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６２３、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）６２４、およびスピーカ増幅器６２５を有している。
【００３９】
前置増幅器６２１は、マイク６１から受け取った音を表すアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）を増幅し、増幅されたアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ａをＡＤＣ６２２に出力する。
【００４０】
ＡＤＣ６２２は、前置増幅器６２１から受け取ったアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ａをデジタル信号ＤＳ（ｔｉ）に変換する。
【００４１】
ＤＳＰ６２３は、ＡＤＣ６２２からデジタル信号ＤＳ（ｔｉ）を受け取り、更に、ＴＧ制御部３１から、回転部２６の回転速度を表す信号ＲＶを受け取る。ＤＳＰ６２３は、受け取った信号ＲＶに基づいて、デジタル信号ＤＳ（ｔｉ）に含まれる騒音の周波数を低減するためのフィルタ処理を行うフィルタ部である。
【００４２】
ＣＴ装置１は、ＤＳＰ６２３に以下の動作（ａ）−（ｃ）を実行させるための一つ以上のインストラクションが格納された、非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体を有している。
（ａ）回転部２６の回転速度を表す信号ＲＶを受け取ること
（ｂ）信号ＲＶに基づいて、回転部２６の回転により生じる騒音の周波数を求めること
（ｃ）マイク６１で受信された音に含まれる騒音の周波数成分が除去されるように、ＤＳＰ６２３のフィルタ特性を設定すること
【００４３】
インターコム基板６２は、動作（ａ）−（ｃ）を実行させるための一つ以上のインストラクションが格納された非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体（図示せず）と、この記録媒体に格納されたインストラクションを実行するプロセッサ（図示せず）とを備えている。尚、上記の非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体およびプロセッサは、インターコム基板６２以外の回路装置（例えば、ＴＧ制御部３１）に備えてもよい。
ＤＳＰ６２３は、フィルタ処理されたデジタル信号ＤＳ（ｔｉ）_ｆを出力する。
【００４４】
ＤＡＣ６２４は、ＤＳＰ６２３から受け取ったデジタル信号ＤＳ（ｔｉ）_ｆをアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ｆに変換する。
【００４５】
スピーカ増幅器６２５は、アナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ｆを増幅し、増幅されたアナログ信号を、出力信号ＡＯ（ｔｉ）としてスピーカ６３に出力する。
インターコム基板６２は、上記のように構成されている。
【００４６】
スピーカ６３は、インターコム基板６２から出力された出力信号ＡＯ（ｔｉ）を受け取り、受け取った信号ＡＯ（ｔｉ）に応じた音を出力する。スピーカ６３は、操作コンソール７に含まれている。したがって、オペレータは、通信装置６０を介して、操作ルームＲ２にいながら、スキャンルームＲ１にいる被検体５とコミュニケーションをとることができる。
【００４７】
しかし、ガントリ２の回転部２６が回転すると騒音が発生する。この騒音の原因としては、例えば、回転部２６の回転により生じる振動音や風切り音などが考えられる。したがって、マイク６１は被検体の音声だけでなく、回転部２６の回転により生じる騒音も受信する。この騒音は、オペレータにとって被検体５の音声が聞きづらくなる主な原因の一つである。そこで、本形態の通信装置６０は、マイク６１で受信された音から、ガントリ２の回転部２６の回転により生じる騒音を低減し、スピーカ６３から、騒音の影響が低減された高品質な音声を出力することができるように構成されている。
【００４８】
以下に、通信装置６０が回転部２６の回転による騒音をどのようにして低減しているのかについて、図４〜図１３を参照しながら説明する。
【００４９】
図４は、ＣＴ装置１の回転部２６を実際に回転させてＣＴ装置１から発生する騒音を録音し、録音されたデータから求めた音圧の波形を示す図である。
ＣＴ装置１に録音装置が備えられている場合は、ＣＴ装置１の録音装置で騒音を録音することができる。ＣＴ装置１に録音装置が備えられていない場合は、ＣＴ装置１とは別に録音可能な機器を用意し、当該機器を使用して騒音を録音することができる。
【００５０】
図４の上部には、騒音を録音している間の回転体２６の回転速度の時間変化を表すグラフが示されている。
【００５１】
時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８では、回転部２６は静止した状態である。したがって、時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８の回転速度ｖｉは、ｖｉ＝０（ｒｐｓ）である。ここで、ｒｐｓは、回転部２６が１秒間の間に何回転するかを表す単位、即ち、「revolution per second」である。
【００５２】
一方、時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４は回転部２６が回転した状態である。時点ｔ８≦ｔｉ＜ｔ２１の間、回転部２６は、回転部２６の速度が線形的に増加するように制御されている。一方、時点ｔ２１≦ｔｉ≦ｔ２４の間、回転部２６は、回転部２６の回転速度が一定になるように制御されている。ここでは、時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４のうち、代表して、時点ｔ１２、ｔ１６、ｔ２０、およびｔ２２の回転速度ｖ１２、ｖ１６、ｖ２０、およびｖ２２の一例が示されている。ｖ１２≒１．１（ｒｐｓ）、ｖ１６≒１．８（ｒｐｓ）、ｖ２０≒２．９（ｒｐｓ）、およびｖ２２≒３．０（ｒｐｓ）である。
【００５３】
またグラフの下には、時点ｔ１≦ｔｉ≦ｔ２４のうち、代表して、時点ｔ３、ｔ１２、ｔ１６、ｔ２０、およびｔ２２において得られた音圧の波形ｗ３、ｗ１２、ｗ１６、ｗ２０、およびｗ２２が示されている。各波形の横軸は周波数（ｋＨｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。
これらの波形を使用して、音スペクトルを作成した（図５参照）。
【００５４】
図５は、音スペクトルＳＰを示す図である。
音スペクトルＳＰは、スペクトル部分ＳＣｉ（１≦ｉ≦２４）によって構成されている。スペクトル部分ＳＣｉは、時点ｔｉにおける波形ｗｉの音圧の周波数特性を表している。図５では、時点ｔ１≦ｔｉ≦ｔ２４のうち、代表して、時点ｔ３、ｔ１２、ｔ１６、ｔ２０、およびｔ２２における波形ｗ３、ｗ１２、ｗ１６、ｗ２０、およびｗ２２が示されている。例えば、ｉ＝１６、即ち、スペクトル部分ＳＣ１６は、時点ｔ１６における波形ｗ１６の音圧の周波数特性を表している。
【００５５】
図５では、音スペクトルＳＰは、音圧の違いがグレースケールで表されている。具体的には、音圧が小さいほど黒色に近くなり、音圧が大きいほど白色に近くなるように、音スペクトルＳＰの音圧の違いがグレースケールで表わされている。以下に、音スペクトルＳＰのグレースケールについて、図６を参照しながら説明する。
【００５６】
図６は、音スペクトルＳＰのグレースケールの説明図である。図６には、音スペクトルＳＰに、説明に使用される破線や符号（Ｎ１、Ｎ２、Ｑ１２、Ｑ１６、Ｑ２０、Ｑ２２）が追加されている。以下、時点ｔ１２、ｔ１６、ｔ２０、およびｔ２２における波形ｗ１２、ｗ１６、ｗ２０、およびｗ２２を参照しながら、音スペクトルＳＰのグレースケールについて説明する。
【００５７】
時点ｔ１２における波形ｗ１２を参照すると、波形ｗ１２では、周波数ｆ＝０．５ｋＨｚの近傍において、音圧のピークＰ１２が現れている。したがって、音スペクトルＳＰの時点ｔ１２のスペクトル部分ＳＣ１２を参照すると、スペクトル部分ＳＣ１２の周波数ｆ＝０．５ｋＨｚの近傍に位置する点Ｑ１２が、波形ｗ１２の音圧のピークＰ１２を表すために、白色に近い色で表されている。
【００５８】
次に、時点ｔ１６における波形ｗ１６について説明する。
時点ｔ１６における波形ｗ１６を参照すると、波形ｗ１６では、周波数ｆ＝０．７５ｋＨｚの近傍において、音圧のピークＰ１６が現れている。したがって、音スペクトルＳＰの時点ｔ１６のスペクトル部分ＳＣ１６を参照すると、スペクトル部分ＳＣ１６の周波数ｆ＝０．７５ｋＨｚの近傍に位置する点Ｑ１６が、波形ｗ１６の音圧のピークＰ１６を表すために、白色に近い色で表されている。
【００５９】
次に、時点ｔ２０における波形ｗ２０について説明する。
時点ｔ２０における波形ｗ２０を参照すると、波形ｗ２０では、周波数ｆ＝１．２ｋＨｚの近傍において、音圧のピークＰ２０が現れている。したがって、音スペクトルＳＰの時点ｔ２０のスペクトル部分ＳＣ２０を参照すると、スペクトル部分ＳＣ２０の周波数ｆ＝１．２ｋＨｚの近傍に位置する点Ｑ２０が、波形ｗ２０の音圧のピークＰ２０を表すために、白色に近い色で表されている。
【００６０】
次に、時点ｔ２２における波形ｗ２２について説明する。
時点ｔ２２における波形ｗ２２を参照すると、波形ｗ２２では、周波数ｆ＝１．２５ｋＨｚの近傍において、音圧のピークＰ２２が現れている。したがって、音スペクトルＳＰの時点ｔ２２のスペクトル部分ＳＣ２２を参照すると、スペクトル部分ＳＣ２２の周波数ｆ＝１．２５ｋＨｚの近傍に位置する点Ｑ２２が、波形ｗ２２の音圧のピークＰ２２を表すために、白に近い色で表されている。
【００６１】
上記の説明では、音スペクトルＳＰの点Ｑ１２、Ｑ１６、Ｑ２０、およびＱ２２におけるグレースケールについて説明したが、音スペクトルＳＰの他の点も、波形の音圧に応じたグレースケールで表されている。
【００６２】
時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８では、回転部２６はまだ回転していないので、回転部２６の回転による騒音のピークは現れていない。しかし、回転部２６が回転し始めると、回転部２６の回転による騒音が発生する。したがって、回転部２６が回転している間（時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４）は、音スペクトルＳＰの中に、回転部２６の回転による騒音に起因した周波数特性を表す騒音プロファイルが現れる。
【００６３】
例えば、点Ｑ１２、Ｑ１６、Ｑ２０、およびＱ２２を横切る騒音プロファイルＮ１を参照すると、時点ｔ８≦ｔｉ＜ｔ２１の間は、騒音に起因した音圧のピークが、時間とともに周波数の大きくなる方向に線形的にシフトし、時点ｔ２１≦ｔｉ≦ｔ２４の間は、音圧のピークが特定の周波数（≒１．２５ｋＨｚ）に現れる例が示されている。
【００６４】
尚、騒音プロファイルＮ１以外にも、騒音プロファイルが現れている。例えば、騒音プロファイルＮ１の右側には騒音プロファイルＮ２が現れている。騒音プロファイルＮ２は、騒音プロファイルＮ１よりも音圧は比較的小さいが、騒音プロファイルＮ１と同様に、回転部２６の回転速度の増加に伴い、音圧のピークが周波数の大きくなる方向に線形的に変化している。
【００６５】
上記のように、本願発明者は、音スペクトルＳＰに現れる騒音の周波数特性に着目し、その結果、回転部２６の回転速度と騒音の周波数のピークとの間に概ね線形性の関係が成り立つことを見出した。例えば、騒音プロファイルＮ１において、時点ｖｉにおける回転部２６の回転速度をｖｉとし、回転部２６が回転速度ｖｉで回転しているときに発生する騒音の周波数をｆ１（ｖｉ）とすると、ｆ１（ｖｉ）とｖｉとの関係は、以下の式（１）で表すことができる。
ｆ１（ｖｉ）＝ｋ１*ｖｉ  ・・・（１）
ｋ１：定数
【００６６】
ｋ１は、音スペクトルＳＰに現れる騒音プロファイルＮ１の傾きに相当する。騒音プロファイルＮ１が、図６に示す傾きを示す場合、ｋ１の値は、ｋ１≒０．４２と計算することができる。したがって、ｋ１＝０．４２とすると、周波数ｆ１（ｖｉ）は以下の式（２）で表すことができる。
ｆ１（ｖｉ）＝０．４２*ｖｉ  ・・・（２）
【００６７】
他の騒音プロファイルＮ２についても、騒音プロファイルＮ１と同様に、簡単な線形関係で表すことができる。
【００６８】
したがって、回転部２６の回転速度ｖｉがわかれば、回転部２６の回転により生じる騒音の周波数を推定することができるので、マイク６１で受信された音に含まれている周波数の中から、回転部２６の回転による騒音の周波数を特定することが可能になる。騒音の周波数が特定されれば、マイク６１で受信された音から回転部２６の回転により生じる騒音を除去することができるので、被検体５が音声を発している間に回転部２６の回転により騒音が発生していても、騒音の影響が低減されたクリアな音声をスピーカ６３から出力することが可能となる。
【００６９】
以下に、上記の考え方に基づいて騒音を低減する方法について説明する。
尚、音スペクトルＳＰを参照すると、回転部２６の回転により生じる騒音の周波数特性を表す騒音プロファイルは、複数箇所に現れている。しかし、音スペクトルＳＰに現れる騒音の周波数のうち、最も目立つのは、騒音プロファイルＮ１に現れる騒音の周波数である。そこで、以下では、騒音プロファイルＮ１に対応する騒音を低減する方法について、時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８、および時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４に分けて説明する。
【００７０】
（１）時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８について
図７は、時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８におけるインターコム基板６０の動作の説明図である。
時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８では、回転部２６はまだ回転していないので（図４参照）、回転部２６の回転による騒音は発生していない。したがって、時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８においてマイク６１で受信された音を表すアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）には、回転部２６の回転による騒音は含まれていない。
【００７１】
マイク６１からのアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）は前置増幅器６２１に入力される。前置増幅器６２１は、マイク６１から受け取ったアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）を増幅し、増幅されたアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ａをＡＤＣ６２２に出力する。
【００７２】
ＡＤＣ６２２は、前置増幅器６２１から受け取ったアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ａをデジタル信号ＤＳ（ｔｉ）に変換し、ＤＳＰ６２３に出力する。
【００７３】
一方、エンコーダ２７は、回転部２６の回転角度θを検出し、回転角度θを表す回転角度信号ＲＡをＴＧ制御部３１に出力する。ＴＧ制御部３１は、角度信号ＲＡに基づいて、回転部２６の時点ｔｉにおける回転速度ｖｉを計算する。計算された回転速度ｖｉを表す信号ＲＶは、ＤＳＰ６２３に出力される。
【００７４】
ＤＳＰ６２３は、回転速度ｖｉに基づいて、時点ｔｉ（１≦ｉ＜８）ごとにＤＳＰ６２３のフィルタ特性Ｆ（ｔｉ）を設定する。具体的には、以下のようにして、フィルタ特性を設定する。
【００７５】
ＤＳＰ６２３は、先ず、式（２）を使用して、時点ｔｉ（１≦ｉ＜８）ごとに、除去すべき周波数ｆ１（ｖｉ）を計算する。時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８では、回転部２６はまだ回転していないので、ｖｉ＝０（ｒｐｓ）である。したがって、式（２）にｖｉ＝０を代入すると、周波数ｆ１（ｖｉ）は以下のように計算される。
ｆ１（ｖｉ＝０）＝０．４２・０
＝０（ｋＨｚ）
【００７６】
ｆ１（ｖｉ）の値を求めた後、ＤＳＰ６２３は、ｆ１（ｖｉ）の値に基づいて、フィルタ特性を設定する。ここでは、ｆ１（ｖｉ）＝０と計算されている。ｆ１（ｖｉ）＝０は、回転部２６の回転による騒音が発生していない、即ち、除去すべき周波数はまだ現れていないことを意味する。したがって、ＤＳＰ６２３は、ＤＳＰ６２３のフィルタ特性を、騒音の周波数の除去を行わないフィルタ特性に設定する。図７の上部には、時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８においてＤＳＰ６２３が設定するフィルタ特性Ｆ（ｔｉ）が概略的に示されている。時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８では除去すべき周波数（ノッチ周波数）はまだ現れていないので、フィルタ特性Ｆ（ｔｉ）のゲインは、１に近い値となる。ＤＳＰ６２３のフィルタ特性は、図７に示すフィルタ特性Ｆ（ｔｉ）に設定される。
【００７７】
したがって、ＤＳＰ６２３は、デジタル信号ＤＳ（ｔｉ）に含まれる周波数に対して騒音の周波数の除去を行わないので、騒音の周波数の除去が行われないデジタル信号ＤＳ（ｔｉ）_ｆを出力する。ＤＡＣ６２４は、ＤＳＰ６２３から出力されたデジタル信号ＤＳ（ｔｉ）_ｆをアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ｆに変換し、スピーカ増幅器６２５に出力する。スピーカ増幅器６２５は、アナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ｆを増幅し、増幅されたアナログ信号を、出力信号ＡＯ（ｔｉ）としてスピーカ６３に出力する。スピーカ６３は、スピーカ増幅器６２５から受け取った出力信号ＡＯ（ｔｉ）に対応した音を発する。
【００７８】
ここで、時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８におけるフィルタ処理を理解しやすくするため、具体例として、時点ｔ３におけるフィルタ処理について考える。図８は、時点ｔ３におけるフィルタ処理の説明図である。
【００７９】
マイク６１からのアナログ信号ＡＳ（ｔ３）は前置増幅器６２１に入力される。前置増幅器６２１は、マイク６１から受け取ったアナログ信号ＡＳ（ｔ３）を増幅し、増幅されたアナログ信号ＡＳ（ｔ３）_ａをＡＤＣ６２２に出力する。
【００８０】
ＡＤＣ６２２は、前置増幅器６２１から受け取ったアナログ信号ＡＳ（ｔ３）_ａをデジタル信号ＤＳ（ｔ３）に変換し、ＤＳＰ６２３に出力する。図８の左上に、デジタル信号ＤＳ（ｔ３）における音圧の周波数特性を表す波形を示す。
【００８１】
一方、エンコーダ２７は、回転部２６の回転角度θを検出し、回転角度θを表す回転角度信号ＲＡをＴＧ制御部３１に出力する。ＴＧ制御部３１は、角度信号ＲＡに基づいて、回転部２６の時点ｔ３における回転速度ｖ３を計算する。計算された回転速度ｖ３を表す信号ＲＶは、ＤＳＰ６２３に出力される。
【００８２】
ＤＳＰ６２３は、式（２）を使用して、除去すべき周波数ｆ１（ｖ３）を計算する。時点ｔ３では、回転部２６はまだ回転していないので、ｖ３＝０（ｒｐｓ）である。したがって、式（２）にｖ３＝０を代入すると、周波数ｆ１（ｖ３）は、ｆ１（ｖ３）＝０（ｋＨｚ）と計算される。
【００８３】
ｆ１（ｖ３）の値を求めた後、ＤＳＰ６２３は、ｆ１（ｖ３）の値に基づいて、フィルタ特性を設定する。ｆ１（ｖ３）＝０であるので、ＤＳＰ６２３は、ＤＳＰ６２３のフィルタ特性を、騒音の周波数の除去を行わないフィルタ特性Ｆ（ｔ３）に設定する。
【００８４】
したがって、ＤＳＰ６２３は、デジタル信号ＤＳ（ｔ３）に含まれる周波数に対して、騒音の周波数の除去を行わないので、騒音の周波数の除去が行われていないデジタル信号ＤＳ（ｔ３）_ｆを出力する。図８の右上に、ＤＳＰ６２３から出力されたデジタル信号ＤＳ（ｔ３）_ｆにおける音圧の周波数特性を表す波形を示す。
【００８５】
ＤＳＰ６２３から出力されたデジタル信号ＤＳ（ｔ３）_ｆはＤＡＣ６２４によりアナログ信号ＡＳ（ｔ３）_ｆに変換され、スピーカ増幅器６２５に出力される。スピーカ増幅器６２５は、アナログ信号ＡＳ（ｔ３）_ｆを増幅し、増幅されたアナログ信号を、出力信号ＡＯ（ｔ３）としてスピーカ６３に出力する。スピーカ６３は、スピーカ増幅器６２５から受け取った出力信号ＡＯ（ｔ３）に対応した音を発する。
時点ｔ１≦ｔｉ＜ｔ８における信号は、上記のようにして処理される。
【００８６】
（２）時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４について
図９は、時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４におけるインターコム基板６０の動作の説明図である。
時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４では、回転部２６が回転している（図４参照）。したがって、時点ｔｉ（８≦ｉ≦２４）においてマイク６１で受信された音を表すアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）には、回転部２６の回転による騒音が含まれている。
【００８７】
マイク６１からのアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）は前置増幅器６２１で増幅される。増幅されたアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ａはＡＤＣ６２２でデジタル信号ＤＳ（ｔｉ）に変換され、ＤＳＰ６２３に出力される。
【００８８】
一方、エンコーダ２７は、回転部２６の回転角度θを検出し、回転角度θを表す回転角度信号ＲＡをＴＧ制御部３１に出力する。ＴＧ制御部３１は、角度信号ＲＡに基づいて、回転部２６の時点ｔｉにおける回転速度ｖｉを計算する。計算された回転速度ｖｉを表す信号ＲＶは、ＤＳＰ６２３に出力される。
【００８９】
ＤＳＰ６２３は、回転速度ｖｉに基づいて、時点ｔｉ（８≦ｉ≦２４）ごとにＤＳＰ６２３のフィルタ特性Ｆ（ｔｉ）を設定する。具体的には、以下のようにして、フィルタ特性Ｆ（ｔｉ）を設定する。
【００９０】
ＤＳＰ６２３は、先ず、式（２）を使用して、時点ｔｉ（８≦ｉ＜２４）ごとに、除去すべき周波数ｆ１（ｖｉ）を計算する。周波数ｆ１（ｖｉ）は以下のように計算される。
ｆ１（ｖｉ）＝０．４２・ｖｉ（ｋＨｚ）  ・・・（２）’
ただし、８≦ｉ≦２４
【００９１】
式（２）’に示すように、時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４の間では、ｆ１（ｖｉ）＝０．４２・ｖｉと計算される。ｆ１（ｖｉ）の値を求めた後、ＤＳＰ６２３は、ｆ１（ｖｉ）の値に基づいて、フィルタ特性Ｆ（ｔｉ）を設定する。図９の上部には、ｆ１（ｖｉ）＝０．４２・ｖｉの場合のフィルタ特性Ｆ（ｔｉ）が概略的に示されている。フィルタ特性Ｆ（ｔｉ）は、ノッチ周波数ｆ１（ｖｉ）においてゲインが減衰する特性を有している。尚、ＤＳＰ６２３で使用されている伝達関数の係数の値を調整することによって、フィルタ特性Ｆ（ｔｉ）の減衰の鋭さを緩やかにしたり、急峻にしたりすることができる。
【００９２】
ＤＳＰ６２３は、時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４の間、図９に示されているフィルタ特性Ｆ（ｔｉ）を有するように設定される。したがって、ＤＳＰ６２３は、デジタル信号ＤＳ（ｔｉ）に含まれる周波数に対して、騒音の周波数ｆ１（ｖｉ）の除去を行い、ｆ１（ｖｉ）が除去されたデジタル信号ＤＳ（ｔｉ）_ｆを出力する。ＤＳＰ６２３から出力されたデジタル信号ＤＳ（ｔｉ）_ｆはアナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ｆに変換され、スピーカ増幅器６２５に出力される。スピーカ増幅器６２５は、アナログ信号ＡＳ（ｔｉ）_ｆを増幅し、増幅されたアナログ信号を、出力信号ＡＯ（ｔｉ）としてスピーカ６３に出力する。スピーカ６３は、スピーカ増幅器６２５から受け取った出力信号ＡＯ（ｔｉ）に対応した音を発する。
【００９３】
したがって、時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４の間は、騒音が低減された音がスピーカ６３から出力される。このため、回転部２６が回転している間に被検体が音声を発しても、オペレータは、スピーカ６３から、騒音の影響が低減されたクリアな音声を聞き取ることができる。
【００９４】
ここで、時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４において、ＤＳＰ６２３により騒音が低減できることを理解しやすくするために、代表してｔ１２、ｔ１６、ｔ２０、およびｔ２２におけるフィルタ処理について説明する。
【００９５】
（時点ｔ１２について）
図１０は、時点ｔ１２におけるフィルタ処理の説明図である。
尚、図１０には、時点ｔ１２におけるＤＳＰ６２３のフィルタ特性Ｆ（ｔ１２）と、２つの波形ｗ１２およびｗ１２’とが示されている。波形ｗ１２は、フィルタ処理される前のデジタル信号ＤＳ（ｔ１２）における音圧の周波数特性を表す波形であり、波形ｗ１２’は、フィルタ処理された後のデジタル信号ＤＳ（ｔ１２）_ｆにおける音圧の周波数特性を表す波形である。
【００９６】
時点ｔ１２では、回転体２６の回転速度ｖ１２は、ｖ１２≒１．１（ｒｐｓ）であるので、周波数ｆ１（ｖ１２）は以下のように計算される。
ｆ１（ｖ１２）＝０．４２＊１．１
＝０．４６（ｋＨｚ）
【００９７】
したがって、時点ｔ１２では、ＤＳＰ６２３は、図１０に示すように、ｆ１（ｖ１２）＝０．４６（ｋＨｚ）のノッチ周波数を有するフィルタ特性Ｆ（ｔ１２）に設定される。
【００９８】
ＤＳＰ６２３は、デジタル信号ＤＳ（ｔ１２）に含まれる周波数に対して、騒音の周波数ｆ１（ｖ１２）の除去を行い、ｆ１（ｖ１２）が除去されたデジタル信号ＤＳ（ｔ１２）_ｆを出力する。したがって、時点ｔ１２における波形ｗ１２から、点Ｐ１２における０．４６（ｋＨｚ）の周波数成分を除去することができる。
【００９９】
尚、波形ｗ１２の点Ｐ１２は、音スペクトルＳＰの点Ｑ１２(図６参照)に対応するので、波形ｗ１２の点Ｐ１２の周波数成分を除去することは、音スペクトルＳＰの点Ｑ１２における周波数成分を除去することを意味している。
【０１００】
ＤＳＰ６２３から出力されたデジタル信号ＤＳ（ｔ１２）_ｆはアナログ信号ＡＳ（ｔ１２）_ｆに変換され、スピーカ増幅器６２５に出力される。スピーカ増幅器６２５は、アナログ信号ＡＳ（ｔ１２）_ｆを増幅し、増幅されたアナログ信号を、出力信号ＡＯ（ｔ１２）としてスピーカ６３に出力する。スピーカ６３は、スピーカ増幅器６２５から受け取った出力信号ＡＯ（ｔ１２）に対応した音を発する。
【０１０１】
したがって、騒音の周波数０．４６（ｋＨｚ）が除去された音がスピーカ６３から出力される。このため、回転部２６が回転している間に被検体が音声を発しても、オペレータは、スピーカ６３から、騒音の影響が低減されたクリアな音声を聞き取ることができる。
【０１０２】
（時点ｔ１６について）
図１１は、時点ｔ１６におけるフィルタ処理の説明図である。
時点ｔ１６では、回転体２６の回転速度ｖ１６は、ｖ１６≒１．８（ｒｐｓ）であるので、周波数ｆ１（ｖ１６）は以下のように計算される。
ｆ１（ｖ１６）＝０．４２・１．８
＝０．７５（ｋＨｚ）
【０１０３】
したがって、時点ｔ１６では、ＤＳＰ６２３は、図１１に示すように、ｆ１（ｖ１６）＝０．７５（ｋＨｚ）のノッチ周波数を有するフィルタ特性Ｆ（ｔ１６）に設定される。
【０１０４】
ＤＳＰ６２３は、デジタル信号ＤＳ（ｔ１６）に含まれる周波数に対して、騒音の周波数ｆ１（ｖ１６）の除去を行い、ｆ１（ｖ１６）が除去されたデジタル信号ＤＳ（ｔ１６）_ｆを出力する。したがって、時点ｔ１６における波形ｗ１６から、点Ｐ１６における０．７５（ｋＨｚ）の周波数成分を除去することができる。
【０１０５】
尚、波形ｗ１６の点Ｐ１６は、音スペクトルＳＰの点Ｑ１６(図６参照)に対応するので、波形ｗ１６の点Ｐ１６の周波数成分を除去することは、音スペクトルＳＰの点Ｑ１６における周波数成分を除去することを意味している。
【０１０６】
したがって、騒音の周波数０．７５（ｋＨｚ）が除去された音がスピーカ６３から出力される。このため、回転部２６が回転している間に被検体が音声を発しても、オペレータは、スピーカ６３から、騒音の影響が低減されたクリアな音声を聞き取ることができる。
【０１０７】
（時点ｔ２０について）
図１２は、時点ｔ２０におけるフィルタ処理の説明図である。
時点ｔ２０では、回転体２６の回転速度ｖ２０は、ｖ１６≒２．９（ｒｐｓ）であるので、周波数ｆ１（ｖ２０）は以下のように計算される。
ｆ１（ｖ２０）＝０．４２・２．９
＝１．２（ｋＨｚ）
【０１０８】
したがって、時点ｔ２０では、ＤＳＰ６２３は、図１２に示すように、ｆ１（ｖ２０）＝１．２（ｋＨｚ）のノッチ周波数を有するフィルタ特性Ｆ（ｔ２０）に設定される。
【０１０９】
したがって、時点ｔ２０における波形ｗ２０から、点Ｐ２０における１．２（ｋＨｚ）の周波数成分を除去することができる。
【０１１０】
尚、波形ｗ２０の点Ｐ２０は、音スペクトルＳＰの点Ｑ２０(図６参照)に対応するので、波形ｗ２０の点Ｐ２０の周波数成分を除去することは、音スペクトルＳＰの点Ｑ２０における周波数成分を除去することを意味している。
【０１１１】
したがって、騒音の周波数１．２（ｋＨｚ）が除去された音がスピーカ６３から出力される。このため、回転部２６が回転している間に被検体が音声を発しても、オペレータは、スピーカ６３から、騒音の影響が低減されたクリアな音声を聞き取ることができる。
【０１１２】
（時点ｔ２２について）
図１３は、時点ｔ２２におけるフィルタ処理の説明図である。
時点ｔ２２では、回転体２６の回転速度ｖ２２は、ｖ２２≒３．０（ｒｐｓ）であるので、周波数ｆ１（ｖ２２）は以下のように計算される。
ｆ１（ｖ２２）＝０．４２・３．０
＝１．２６（ｋＨｚ）
【０１１３】
したがって、時点ｔ２２では、ＤＳＰ６２３は、図１３に示すように、ｆ１（ｖ２２）＝１．２６（ｋＨｚ）のノッチ周波数を有するフィルタ特性Ｆ（ｔ２２）に設定される。
【０１１４】
したがって、時点ｔ２２における波形ｗ２２から、点Ｐ２２における１．２６（ｋＨｚ）の周波数成分を除去することができる。
【０１１５】
尚、波形ｗ２２の点Ｐ２２は、音スペクトルＳＰの点Ｑ２２(図６参照)に対応する。したがって、波形ｗ２２の点Ｐ２２の周波数成分を除去することは、音スペクトルＳＰの点Ｑ２２における周波数成分を除去することを意味している。
【０１１６】
したがって、騒音の周波数１．２６（ｋＨｚ）が除去された音がスピーカ６３から出力される。このため、回転部２６が回転している間に被検体が音声を発しても、オペレータは、スピーカ６３から、騒音の影響が低減されたクリアな音声を聞き取ることができる。
時点ｔ８≦ｔｉ≦ｔ２４の間は、上記のようにしてフィルタ処理が実行される。
【０１１７】
以上説明したように、第１の形態では、回転部２６の回転速度ｖｉに応じてフィルタ特性を変更することができる。したがって、オペレータは、スピーカ６３から、騒音の影響が低減されたクリアな音声を聞き取ることができる。
【０１１８】
図１４は、ＤＳＰによるフィルタ処理がされていない音スペクトルＳＰと、ＤＳＰによりフィルタ処理された後の音スペクトルＳＰ’とを示す図である。
フィルタ処理されていない音スペクトルＳＰには、騒音の周波数が時間とともにシフトする騒音プロファイルＮ１が現れている。しかし、本形態の方法によりフィルタ処理することにより得られた音スペクトルＳＰ’では、騒音プロファイルＮ１上の音圧の周波数成分が低減されていることがわかる。したがって、回転部２６の回転速度ｖｉに応じて、騒音の音圧のピークが現れる周波数はシフトしていくが、ＤＳＰ６２３は、回転部２６が回転している間、回転速度ｖｉに適したフィルタ特性Ｆ（ｔｉ）に設定されるので、騒音が低減できることがわかる。
【０１１９】
尚、第１の形態では、回転部２６の回転速度ｖｉと騒音の周波数ｆ１（ｖｉ）との関係が線形で表される場合を取り上げて、フィルタ処理を実行する例について説明されている。しかし、本発明は、回転部２６の回転速度ｖｉと騒音の周波数ｆ１（ｖｉ）との関係が線形で表される場合に限定されることはない。本発明は、回転部２６の回転速度ｖｉに対して騒音の周波数ｆ１（ｖｉ）が特定できるのであれば、回転部２６の回転速度ｖｉと騒音の周波数ｆ１（ｖｉ）との関係が非線形で表される場合にも適用することが可能である。
【０１２０】
（２）第２の形態
第２の形態は、第１の形態と比較すると、ＤＳＰ６２３のフィルタ特性の設定方法が異なるが、その他の点については、第１の形態と同じである。したがって、第２の形態の説明にあたっては、ＤＳＰ６２３のフィルタ特性の設定方法について主に説明する。
【０１２１】
第１の形態では、式（２）を使用して除去対象のノッチ周波数ｆ１（ｖｉ）を計算した。しかし、第２の形態では、式（２）により計算された周波数ｆ１（ｖｉ）を、除去対象のノッチ周波数ｆ１（ｖｉ）とするのではなく、除去対象のノッチ周波数が発生すると予想される周波数範囲を決定するために使用する。そして、決定した周波数範囲内から、除去対象のノッチ周波数を求める。具体的には、以下のようにして、ノッチ周波数を求める。
【０１２２】
図１５は、第２の形態におけるノッチ周波数の求め方の説明図である。
先ず、ＤＳＰ６２３は、式（２）を用いてｆ１（ｖｉ）を計算する。
次に、ＤＳＰ６２３は、計算されたｆ１（ｖｉ）に基づいて、除去対象のノッチ周波数が発生すると予想される周波数範囲ＦＲを決定する。具体的には、ＤＳＰ６２３は、ｆ１（ｖｉ）の値に対して低周波数側にΔｆlowずれた周波数ｆ１（ｖｉ）−Δｆlowと、ｆ１（ｖｉ）の値に対して高周波数側にΔｆhighだけずれた周波数ｆ１（ｖｉ）＋Δｆhighとを設定し、ｆ１（ｖｉ）−Δｆlow〜ｆ１（ｖｉ）＋Δｆhighの範囲を、除去対象のノッチ周波数が発生すると予想される周波数範囲ＦＲとして決定する。したがって、第２の形態では、式（２）の周波数ｆ１（ｖｉ）は、除去対象のノッチ周波数として使用されるのではなく、除去対象のノッチ周波数が発生すると予想される周波数範囲ＦＲを決定するための基準となる基準周波数として使用される。
【０１２３】
ΔｆlowおよびΔｆhighの値は、予め決められている値であり、例えば、音スペクトルに実際に現れた周波数のピークの位置を参考にして決めることができる。ただし、ΔｆlowおよびΔｆhighの値が小さすぎると、除去対象のノッチ周波数が周波数範囲ＦＲから外れる恐れがあり、一方、ΔｆlowおよびΔｆhighの値が大きすぎると、周波数範囲ＦＲが広くなりすぎるので、除去対象のノッチ周波数が明らかに現れない周波数も周波数範囲ＦＲに含まれてしまい、検出処理の効率が悪くなる。したがって、ΔｆlowおよびΔｆhighの値は、除去対象のノッチ周波数が周波数範囲ＦＲから外れないことを前提に、できるだけ小さい値に設定することが望ましい。ΔｆlowおよびΔｆhighは、例えば、数百Ｈｚ程度の値に設定することができる。
【０１２４】
周波数範囲ＦＲを決定した後、ＤＳＰ６２３は、周波数範囲ＦＲの中から、音圧の最大値（又はピーク）が現れる周波数ｆｐを検出し、検出された周波数ｆｐを、騒音の周波数ｆｐとして求める。この検出方法としては、既知の検出技術を使用することができる。騒音の周波数ｆｐを検出した後、ＤＳＰ６２３は、ＤＳＰ６２３のフィルタ特性を、検出した騒音の周波数ｆｐを除去するためのフィルタ特性に設定する。
【０１２５】
尚、回転部２６が回転していない場合、回転速度はｖｉ＝０であるので、ｆ１（ｖｉ）＝０と計算される。したがって、ｆ１（ｖｉ）＝０と計算される場合、ＤＳＰ６２３は、第１の形態と同様に、ＤＳＰ６２３のフィルタ特性を、騒音の周波数の除去を行わないフィルタ特性に設定すればよい。
【０１２６】
第２の形態では、回転部２６の回転速度ｖｉに基づいて、騒音の周波数の探索が行われる周波数範囲ＦＲを決定し、この周波数範囲ＦＲの中から騒音の周波数ｆｐを検出している。したがって、騒音の実際の周波数ｆｐが、式（２）により計算される周波数ｆ１（ｖｉ）からずれてしまった場合であっても、騒音の周波数を十分に低減することができる。
【０１２７】
また、ΔｆlowおよびΔｆhighは固定値としてもよいし、回転部２６の回転速度ｖｉに応じて変更可能な可変値としてもよい。ΔｆlowおよびΔｆhighを回転部２６の回転速度ｖｉに応じて変更可能な可変値とすることにより、回転部２６の回転速度ｖｉに適した周波数範囲を設定することができる。
【０１２８】
尚、第１および第２の形態では、騒音の原因となる回転部として、開口部２０を取り囲む経路２６ａに沿って回転する回転部２６が取り上げられている。しかし、本発明は、回転部２６が回転することにより生じる騒音の低減だけでなく、ガントリに内蔵されている他の回転部（例えば、Ｘ線管２１の陽極を回転させるための回転部）が回転することにより生じる騒音や、ガントリの外側に設けられている回転部（例えば、テーブルに内蔵されている回転部）が回転することにより生じる騒音を低減したい場合にも適用することが可能である。
【０１２９】
また、第１および第２の形態では、フィルタ部としてＤＳＰが使用されている。しかし、本発明は、騒音を低減できるのであれば、フィルタ部はＤＳＰに限定されることはなく、例えば、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）など、ＤＳＰ以外の回路をフィルタ部として使用してもよい。
【０１３０】
また、第１および第２の形態では、インターコム装置６０がＣＴ装置で使用されている例について説明されている。しかし、本発明のインターコム装置は、騒音の原因となる回転部を有する医用装置であれば、ＣＴ装置以外の医用装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１  Ｘ線ＣＴ装置
２  ガントリ
４  テーブル
５  被検体
７  操作コンソール
２０  開口部
２１  Ｘ線管
２２  アパーチャ
２３  コリメータ装置
２４  Ｘ線検出器
２５  データ収集部
２６  回転部
２７  エンコーダ
２８  高電圧電源
２９  アパーチャ駆動装置
３０  回転駆動装置
３１  ＴＧ制御部
４１  クレードル
４２  駆動装置
６０  通信装置
６１  マイク
６２  インターコム基板
６３  スピーカ
７１  入力装置
７２  表示装置
７３  記憶装置
７４  演算処理装置
６２１  前置増幅器
６２２  ＡＤＣ
６２３  ＤＳＰ
６２４  ＤＡＣ
６２５  スピーカ増幅器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年7月22日(2020.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部を備えた医用装置で使用される通信装置であって、
前記回転部の回転中に、被検体の音声と前記回転部の回転により生じる騒音とを含む音を受信するマイクと、
前記マイクで受信された音に含まれる前記騒音を低減するためのフィルタ処理を実行するフィルタ部であって、前記回転部が第１の回転速度から第２の回転速度に到達するまでの間の各時点における前記回転部の回転速度に基づいて、前記回転部の回転により生じる前記各時点における騒音の周波数を求め、前記音に含まれる前記騒音の周波数成分が除去されるように、前記フィルタ部のフィルタ特性を設定するフィルタ部と、
前記騒音の周波数成分が除去された音を出力するスピーカと
を有する、通信装置。
【請求項２】
前記フィルタ部は、
前記回転部の回転速度と前記回転部の回転により生じる騒音の周波数との関係を表す式を使用して、前記回転部の回転により生じる騒音の周波数を求める、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記フィルタ部は、
前記回転部の回転速度に基づいて、前記音に含まれる周波数の中から前記回転速度に対応した騒音の周波数を探索するための周波数範囲を決定し、前記周波数範囲の中から、前記騒音の周波数を検出する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記フィルタ部は、
前記回転部の回転速度に基づいて、前記周波数範囲を決定するための基準周波数を求める、請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記フィルタ部は、
前記回転部の回転速度と前記回転部の回転により生じる騒音の周波数との関係を表す式を使用して、前記基準周波数を求める、請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記マイクは、前記マイクで受信された音を表すアナログ信号を出力し、
前記通信装置は、
前記アナログ信号を増幅する第１の増幅器と、
前記第１の増幅器により増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器とを含み、
前記フィルタ部は、
前記デジタル信号に対して前記フィルタ処理を実行する、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記フィルタ部によりフィルタ処理された前記デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器と、
前記デジタル・アナログ変換器が出力したアナログ信号を増幅する第２の増幅器と
を有し、
前記スピーカは、前記第２の増幅器により増幅されたアナログ信号を受け取り、受け取ったアナログ信号に対応する音を出力する、請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記医用装置は、被検体が搬送される開口部を有するガントリを備え、
前記回転部は、前記ガントリに含まれる、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項９】
前記回転部は、前記被検体の体軸に対して直交する平面内において前記開口部を取り囲む経路に沿って回転し、
前記回転部には、Ｘ線管と、前記Ｘ線管から照射されたＸ線を検出する検出器とが搭載されている、請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載の通信装置を有する医用装置。
【請求項１１】
医用装置に備えられる回転部の回転中に、被検体の音声と前記回転部の回転により生じる騒音とを含む音を受信するマイクと、前記マイクで受信された音に含まれる前記騒音を低減するためのフィルタ処理を実行するフィルタ部と、前記騒音が低減された音を出力するスピーカとを有する通信装置に適用されるプログラムであって、
前記フィルタ部に、
前記回転部が第１の回転速度から第２の回転速度に到達するまでの間の各時点における前記回転部の回転速度に基づいて、前記回転部の回転により生じる前記各時点における騒音の周波数を求めさせること、および
前記音に含まれる前記騒音の周波数成分が除去されるように、前記フィルタ部のフィルタ特性を設定させること、
を実行させるためのプログラム。