(57)【要約】      （修正有）【課題】手動で操作を行わなくても音量を調節することができる生体音収集装置を提供する。【解決手段】生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、当該生体から伝達された音を集音する集音部１１１と、利用者の移動を検出する移動検出部１４と、前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御部１１３２とを備える。移動検出部１４は、接触面部からの距離の変化を検出し、音量制御部１１３２は、検出した距離の変化に応じて集音した音の増幅率を定める。【選択図】図２
2014117572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、当該生体から伝達された音を集音する集音部と、
利用者の移動を検出する移動検出部と、
前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御部と、
を備える生体音収集装置。
【請求項２】
前記移動検出部は、前記移動として前記接触面部からの距離の変化を検出し、
前記音量制御部は、前記移動検出部が検出した距離の変化に応じて前記集音部が集音した音の増幅率を定めることを特徴とする請求項１に記載の生体音収集装置。
【請求項３】
前記移動検出部は、利用者が移動する速度を検出し、
前記音量制御部は、前記移動検出部が検出した速度に応じて前記増幅率の変化の態様を制御することを特徴とする請求項２に記載の生体音収集装置。
【請求項４】
利用者の方向の回転を検出する回転検出部と、
前記音量制御部は、前記回転検出部が検出した回転に応じて利用者の左右各耳間の音量差を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の生体音収集装置。
【請求項５】
前記音量制御部が制御した音量を表示する音量表示部を
備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の生体音収集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体音収集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、生体の活動状態を検知する手立てとして生体が発する音を受聴する聴診が行われている。聴診を行う際には、生体の活動に伴って発生する心音、呼吸音、血流音、等の生体音を集音し、集音した生体音を増幅する聴診器が用いられることがある。
例えば、特許文献１に記載の電子聴診器は、生体の音響をピックアップするピックアップ部と、ピックアップ部から出力される信号を増幅する本体部に設けられている増幅手段と、増幅手段より出力される電気信号を音響信号に変換するイヤースピーカ部とで構成されている。この電子聴診器では、本体部に設けられている音量の調節つまみの調整量に応じて音量が変化する。これにより、生体音の種類や生体の活動状態によって異なる生体音の音量を個別に調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１０９０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の電子聴診器で音量を調整するためには、利用者は調節つまみを手動で操作しなければならない。操作を行っている間、利用者は他の動作を行えなくなることがある。例えば、聴診を行っている生体の一部を支持することや、カルテやその他の用紙への筆記、診断データの投入、等の作業が妨げられ、作業能率が低下する。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、手動で操作を行わなくても音量を調節することができる生体音収集装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、生体から伝達された音を集音する集音部と、利用者の移動を検出する移動検出部と、前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御部と、を備える生体音収集装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、手動で操作を行わなくても音量を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る生体音収集装置の外観構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る生体音収集装置の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本実施形態に係る加速度センサの実装例を示す概略図である。
【図４】本実施形態に係る生体音収集装置の使用態様を示す概念図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る生体音収集装置の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る生体音収集装置の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図７】本実施形態に係る音量表示部の外観構成の例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る生体音収集装置１の外観構成を示す概略図である。
図１（ａ）は、生体音収集装置１の全体を示す。図１（ａ）において、紙面に対して上方、右方、及び左下方に直交座標系のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各方向軸を示す。ｘ軸の方向は、水平面に垂直な方向であって、重力の方向とは反対の方向、つまり、生体音収集装置１を装着した利用者に対して上方である。ｙ軸の方向は、水平面に平行な方向であって、イヤーピース１３−１、１３−２間を結ぶ線分の方向、つまり、利用者に対して左方である。ｚ軸の方向は、水平面に平行な方向であって、イヤーピース１３−１、１３−２間を結ぶ線分と垂直な方向、つまり、利用者に対して前方である。
【０００９】
生体音収集装置１は、チェストピース１１、ケーブル１２、２個のイヤーピース１３−１、１３−２及び移動検出部１４を含んで構成される。生体音収集装置１は、例えば、聴診器である。
チェストピース（接触面部）１１は、その裏面が生体（例えば、人体）の表面の一部（例えば、胸部）に接触したとき、生体の内部（例えば、肺、心臓）から到来した音を集音する接触面部である。
ケーブル１２は、チェストピース１１からイヤーピース１３−１、１３−２のそれぞれへの信号と、移動検出部１４からチェストピース１１への信号を伝送する。また、ケーブル１２の一端にチェストピース１１が固定され、ケーブル１２の他端にイヤーピース１３−１及び１３−２がそれぞれ固定されている。
イヤーピース１３−１、１３−２は、チェストピース１１から伝送された音響信号に基づく音を再生する音響再生部である。イヤーピース１３−１、１３−２は、利用者の左耳の外耳道、右耳の外耳道にそれぞれ挿入され固定される。
【００１０】
移動検出部１４は、利用者の身体の一部である頭部の移動を検出し、検出した移動を示す移動信号を、ケーブル１２を介してチェストピース１１に出力する。移動信号は、時間の経過に伴う位置の変化を示す信号であれば、例えば、加速度、速度、位置のいずれか、又はそれらの任意の組み合わせであっても良い。移動検出部１４は、２個のイヤーピースのうちの一方、例えば、イヤーピース１３−１に隣接する位置に固定されている。移動検出部１４は、その一方のイヤーピース１３−１と一体化されていても良い。
【００１１】
図１（ｂ）は、チェストピース１１の表面の一例を示す。その表面の中央部には、つまみ部１１５が配置されている。つまみ部１１５の表面は、その周囲よりも盛り上がっており、利用者が左右両側面を指でつまんで持ち上げてチェストピース１１を配置することが促される。なお、図１（ｂ）では、ケーブル１２の図示が省略されている。
【００１２】
図１（ｃ）は、チェストピース１１の裏面を示す。チェストピース１１の裏面は、生体の表面に接触される面であり、その形状はほぼ円形である。チェストピース１１は、マイクロホン（集音部）１１１を備える。マイクロホン１１１は、自部に到来した音を電気信号に変換する電気音響変換器である。マイクロホン１１１の表面は、振動板（図示せず）に覆われている。振動板の外周は、チェストピース１１の筐体に固定されている。振動板の表面は、生体の表面に接触され、生体の表面に到達した振動をマイクロホン１１１に伝達する。
【００１３】
次に、生体音収集装置１の内部構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る生体音収集装置１の内部構成を示す概略ブロック図である。
チェストピース１１は、マイクロホン１１１の他、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ、アナログディジタル）変換器１１２及びデータ処理部（信号処理部）１１３を含んで構成される。Ａ／Ｄ変換器１１２及びデータ処理部１１３は、チェストピース１１の筐体に収容されている。
マイクロホン１１１は、変換した電気信号をアナログの音響信号としてＡ／Ｄ変換器１１２に出力する。
Ａ／Ｄ変換器１１２は、マイクロホン１１１から入力されたアナログの音響信号をそれぞれＡ／Ｄ変換してディジタルの音響信号を生成する。サンプリング周波数は、例えば２．４ｋＨｚ、量子化精度は、例えば１６ビットである。Ａ／Ｄ変換器１１２は、生成した音響信号をデータ処理部１１３に出力する。
【００１４】
データ処理部１１３は、移動検出部１４から入力された移動信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換器１１２から入力された音響信号の振幅を調整してイヤーピース１３−１、１３−２から提示される音の音量を調整する。データ処理部１１３は、振幅を調整した音響信号を分岐し、分岐された一方の音響信号をイヤーピース１３−１に、他方の音響信号をイヤーピース１３−２にそれぞれケーブル１２を介して出力する。
【００１５】
データ処理部１１３は、移動判定部１１３１、音量制御部１１３２及び音量調整部１１３３を含んで構成される。
移動判定部１１３１は、移動検出部１４から予め定めた時間間隔（例えば、０．１ｓ）で入力された移動信号に基づいて利用者の身体の一部である頭部がチェストピース１１に接近するか、遠ざかるか、又は静止しているかを判定する。移動判定部１１３１は、利用者の頭部がチェストピース１１に接近したか、遠ざかるか、又は静止しているかを示す移動判定信号を生成し、生成した移動判定信号を音量制御部１１３２に出力する。
【００１６】
具体的には、移動検出部１４から入力された移動信号が、ｚ軸方向（図１（ａ）、図３（ｂ））の加速度を示す信号を含む形態では、移動判定部１１３１は、次の処理を行う。
移動判定部１１３１は、入力されたｚ軸方向の加速度を逐次に積分してｚ軸方向の速度を算出する。移動判定部１１３１は、算出した速度が、予め定めた正の速度の閾値よりも大きい場合、利用者の頭部がチェストピースに接近していると判定し、予め定めた負の速度の閾値よりも小さい場合、利用者の頭部がチェストピースから遠ざかっていると判定する。それ以外の場合、移動判定部１１３１は、利用者の頭部が静止していると判定する。
【００１７】
移動検出部１４から入力された移動信号が、チェストピース１１から自部までの距離を示す信号を含む形態では、移動判定部１１３１は、次の処理を行う。
移動判定部１１３１は、現在入力された移動信号が示す距離から前回入力された移動信号が示す距離の差分値である差分距離を算出する。この差分距離は、利用者の頭部からチェストピース１１への方向の速度を示す。移動判定部１１３１は、算出した差分距離が、予め定めた負の差分距離の閾値よりも小さい場合、利用者の頭部がチェストピース１１に接近していると判定し、予め定めた正の差分距離の閾値よりも大きい場合、利用者の頭部がチェストピース１１から遠ざかると判定する。それ以外の場合、移動判定部１１３１は、利用者の頭部が静止していると判定する。これにより、チェストピース１１と利用者の頭部との相対的な位置関係をより正確に判定することができる。
【００１８】
音量制御部１１３２は、移動判定部１１３１から入力された移動判定信号に基づいてＡ／Ｄ変換器１１２から入力された音響信号に対する増幅率を定める。従って、増幅率は音量を制御するための制御変数である。移動判定信号が、利用者の頭部がチェストピース１１に接近していることを示す場合、音量制御部１１３２は、現時刻ｔの増幅率Ｇ（ｔ）を過去の増幅率より大きくするように音量調整部１１３３を制御する。移動判定信号が、利用者の頭部がチェストピース１１から遠ざかることを示す場合、音量制御部１１３２は、現時刻ｔの増幅率Ｇ（ｔ）を過去の増幅率より小さくするように音量調整部１１３３を制御する。移動判定信号が、利用者の頭部が静止していることを示す場合、音量制御部１１３２は、現時刻ｔの増幅率Ｇ（ｔ）を過去の増幅率から変更せずに維持する。
【００１９】
具体的には、音量制御部１１３２は、例えば、式（１）を用いて現時刻ｔの増幅率Ｇ（ｔ）を定める。
Ｇ（ｔ）＝Ｇ（ｔ−Ｔｕｎｉｔ）＋Ｓｄｉｒｅｃｔ×Ｇｕｎｉｔ  …  （１）
式（１）において、Ｔｕｎｉｔは、予め定めた単位時間、つまり、音量調整部１１３３を制御する時間間隔（例えば、０．５ｓ）を示す。Ｓｄｉｒｅｃｔは、移動判定信号に応じて定められた値をとる変数である。例えば、移動判定信号が利用者の頭部がチェストピース１１に接近していることを示す場合、Ｓｄｉｒｅｃｔは１である。移動判定信号が利用者の頭部がチェストピース１１から遠ざかることを示す場合、Ｓｄｉｒｅｃｔは−１である。移動判定信号が利用者の頭部が静止していることを示す場合、Ｓｄｉｒｅｃｔは０である。Ｇｕｎｉｔは、１度に変化させる増幅率の増減幅である。増幅率Ｇ（ｔ）や増減幅Ｇｕｎｉｔの単位は、例えばｄＢであっても良いし、ｄＢと相関があるスケール値であっても良い。
【００２０】
また、音量制御部１１３２は、移動検出部１４から入力された移動信号に基づく利用者の頭部の速度に応じた態様で、現時刻ｔの増幅率Ｇ（ｔ）を制御しても良い。音量制御部１１３２は、その頭部の速度として、移動判定部１１３１が算出した速度又は差分距離を用いても良い。ここで、音量制御部１１３２は、例えば、式（２）を用いて現時刻ｔの増幅率Ｇ（ｔ）を定める。
Ｇ（ｔ）＝Ｇ（ｔ−τ（ａｂｓ（ｖ）））＋Ｓｄｉｒｅｃｔ×Ｇｕｎｉｔ  …  （２）
式（２）において、ｖは、頭部の速度を示す。ａｂｓ（…）は、実数…の絶対値を示す。  τ（ａｂｓ（ｖ））は、速度ｖの絶対値によって異なる単位時間を示す。ここで、τ（ａｂｓ（ｖ））は、速度ｖの絶対値が大きいほど小さい値であり、その最小値、最大値又はその両者が予め定められていても良い。例えば、速度ｖが０ｍ／ｓのとき、τ（０）は０．５ｓ、速度ｖが１ｍ／ｓよりも速い場合、τ（ｖ）は予め定めた最小値、例えば０．１ｓである。従って、速度ｖが速い場合には、増幅率を変化させる時間間隔が短くなるので、増幅率が迅速に変化し、速度ｖが遅い場合、増幅率を変化させる時間間隔が長くなるので、増幅率が緩やかに変化する。
【００２１】
音量制御部１１３２は、例えば、式（３）を用いて速度ｖに応じた態様で現時刻ｔの増幅率Ｇ（ｔ）を定めても良い。
Ｇ（ｔ）＝Ｇ（ｔ−Ｔｕｎｉｔ）＋Ｓｄｉｒｅｃｔ×Ｇｕｎｉｔ（ａｂｓ（ｖ））  …  （３）
式（３）において、Ｇｕｎｉｔ（ａｂｓ（ｖ））は、速度ａの絶対値によって異なる増減幅を示す。但し、Ｇｕｎｉｔ（ａｂｓ（ｖ））は、速度ｖの絶対値が大きいほど大きい値であり、その最小値、最大値又はその両者が予め定められていても良い。従って、速度ｖが速い場合には、増幅率の増減幅が大きくなるので、音量が迅速（大幅）に変化し、速度ｖが遅い場合、増幅率の増減幅が小さくなるので、音量が緩やか（小幅）に変化する。
なお、音量制御部１１３２は、チェストピース１１から利用者の頭部までの距離が増加するほど音量が小さくなるように、例えば、線形領域で反比例するようにして増幅率Ｇ（ｔ）を算出しても良い。
音量制御部１１３２は、定めた増幅率Ｇ（ｔ）を線形領域の実数値に変換する。音量制御部１１３２は、変換した増幅率を示す増幅率信号を音量調整部１１３３に出力する。
【００２２】
音量調整部１１３３は、Ａ／Ｄ変換器１１２から入力された音響信号が示す信号値に音量制御部１１３２から入力された増幅率信号が示す増幅率を乗算して、その信号値が示す振幅を調整、つまり、増幅又は減衰させる。これによって、入力された音響信号に基づく音の音量が調整される。音量調整部１１３３は、振幅が調整された音響信号をイヤーピース１３−１、１３−２に出力する。
【００２３】
イヤーピース１３−１は、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ、ディジタルアナログ）変換器１３１−１とイヤホン１３２−１を備える。
Ｄ／Ａ変換器１３１−１は、データ処理部１１３から入力されたディジタルの左音響信号をＤ／Ａ変換してアナログの左音響信号を生成する。Ｄ／Ａ変換器１３１−１のサンプリング周波数、量子化精度は、Ａ／Ｄ変換器１１２−１におけるものと同一である。Ｄ／Ａ変換器１３１−１は、生成した左音響信号をイヤホン１３２−１に出力する。
イヤホン１３２−１は、Ｄ／Ａ変換器１３１−１から入力されたアナログの左音響信号に基づいて左耳に提示する音を再生する。
イヤーピース１３−２は、イヤーピース１３−１と同様な構成を備えるが、データ処理部１１３から入力されたディジタルの右音響信号に基づき、右耳に提示する音を再生する。
【００２４】
移動検出部１４は、利用者の頭部の動きを検出するために、例えば、加速度センサ１４１を含んで構成される。加速度センサ１４１は、例えば、互いに直交する感度軸を有する３軸加速度センサである。加速度センサ１４１の感度軸は、イヤーピース１３−１が利用者に装着されたときに、所定の方向に揃えられている。加速度センサ１４１は、検出した加速度を示す移動信号を生成し、生成した移動信号を、ケーブル１２を介して移動判定部１１３１に出力する。
【００２５】
次に、本実施形態に係る加速度センサ１４１の実装例について説明する。
図３は、本実施形態に係る加速度センサ１４１の実装例を示す概略図である。
図３（ａ）は、イヤーピース１３−１と移動検出部１４を示す正面図である。
加速度センサ１４１の感度軸のうち、紙面に対して上方を向く感度軸、右方を向く感度軸が、それぞれｘ軸、ｙ軸である。ｘ軸の方向、ｙ軸の方向は、イヤーピース１３−１が利用者に装着された状態で、利用者の脚部から頭部への方向、利用者の右耳から左耳への方向である。
図３（ｂ）は、イヤーピース１３−１と移動検出部１４を示す側面図である。
加速度センサ１４１の感度軸のうち、紙面に対して左方を向く感度軸、上方を向く感度軸が、それぞれｚ軸、ｘ軸である。ｚ軸の方向は、イヤーピース１３−１が利用者に装着された状態で、利用者の前方である。
【００２６】
移動検出部１４は、加速度センサ１４１の代わりに、自部の位置を検出する位置センサを含んで構成されていても良い。位置センサとして、例えば、磁気センサ、赤外線センサ、超音波センサ等が適用可能である。但し、チェストピース１１は、適用したセンサに対応する信号源を備える。これにより、位置センサは、チェストピース１１から利用者の頭部までの距離を検出することができる。位置センサは検出した位置を示す移動信号を生成し、生成した移動信号を、ケーブル１２を介して移動判定部１１３１に出力する。
なお、移動検出部１４が位置センサを備える場合、移動検出部１４がチェストピース１１に備えられ、信号源がイヤーピース１３−１、１３−２のうちの、少なくとも一方に設置されていても良い。
【００２７】
また、移動検出部１４は、チェストピース１１の画像を撮影する撮像素子（例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ、電荷結合素子））を備え、撮像されたチェストピース１１の画像の大きさに基づいてチェストピースから撮像素子までの距離を算出しても良い。また、撮像素子の数は２個であってもよく、それぞれの撮像素子が撮像した画像間の視差に基づいてチェストピース１１から２個の撮像素子間までの中点までの距離を算出しても良い。
【００２８】
（動作例）
次に、生体音収集装置１の動作例について説明する。
図４は、本実施形態に係る生体音収集装置１の使用態様を示す概念図である。
図４において、ｘ、ｙ、ｚの各方向軸が示す方向は、図１（ａ）及び図３に示した各方向軸と同様である。
図４は、利用者（医師）Ｄの頭部に生体音収集装置１が装着され、チェストピース１１の裏面を生体Ｂの表面に接触させ、集音された音を受聴している様子を示す。
図４の紙面に対して左下に向かう矢印は、利用者Ｄの頭部がチェストピース１１に接近していることを示す。このとき、生体音収集装置１が再生する音の音量が増加する。
ここで、利用者Ｄの頭部がチェストピース１１へ、速度ｖ＝０．１（ｍ／ｓ）で接近している場合を考える。初期の増幅率Ｇ（ｔ）が１０ｄＢ、増減幅Ｇｕｎｉｔが２ｄＢ、単位時間Ｔｕｎｉｔが０．５ｓである場合、式（１）によれば、音量Ｇ（ｔ）は０．５ｓおきに１２、１４、１６、１８、…と増加する
【００２９】
図４の紙面に対して右上に向かう矢印は、利用者Ｄの頭部がチェストピース１１から遠ざかることを示す。このとき、生体音収集装置１が再生する音の音量が減少する。
ここで、利用者Ｄの頭部がチェストピース１１から、速度ｖ＝０．３（ｍ／ｓ）で遠ざかる場合を考える。初期の増幅率Ｇ（ｔ）が３０ｄＢ、増減幅Ｇｕｎｉｔが２ｄＢ、単位時間Ｔｕｎｉｔが０．５ｓである場合、式（１）によれば、増幅率Ｇ（ｔ）は０．５ｓおきに２８、２６、２４、２２、…と減少する。
なお、初期の増幅率は、音量制御部１１３２において電源投入時に設定されるようにしても良いし、利用者がイヤーピース１３−１、１３−２を装着したときに設定されるようにしても良い。ここで、イヤーピース１３−１、１３−２は圧力センサを備え、圧力センサが検出した圧力に基づいて、イヤーピース１３−１、１３−２が装着されたことを検出しても良い。
【００３０】
（変形例）
なお、上述では利用者の頭部の移動に応じて音量を制御する場合を例にとって説明したが、生体音収集装置１は、検出された利用者の頭部の移動態様によって、音量を変化させず維持する手段を備えても良い。
例えば、移動判定部１１３１は、移動検出部１４から入力された移動信号に基づいて算出された速度が、予め定めた速度の閾値よりも大きい場合、利用者の頭部が静止していると判定しても良い。判定結果は検出された動きと相反するようにみえるが、利用者の頭部が、その速度の閾値よりも速く移動している場合、増幅率が変化せずに維持される。
【００３１】
また、移動判定部１１３１は、移動検出部１４から入力された移動信号に基づいて、利用者の頭部の向きが所定の方向から予め定めた範囲内にあると判定された場合には、利用者の頭部が静止していると判定しても良い。これにより、利用者の頭部の向きが、所定の方向から予め定めた範囲内の方向にあると判定されたとき、例えば、利用者が床の方向を向いた場合、増幅率が変化せずに維持される。
【００３２】
また、移動判定部１１３１は、利用者からの所定の操作入力（例えば、スイッチ操作）を受けつけた場合、利用者の頭部が静止していると判定しても良い。これにより、利用者が所定の操作入力が行われたことに応じて増幅率が維持される。増幅率を維持する手段を設けることで、増幅率が維持されている間に利用者が頭部をチェストピース１１に近づけ、増幅率が維持されていないときに利用者が頭部をチェストピース１１から遠ざけることを繰り返して、さらなる増幅率の減少が可能になる。これに対して、また、増幅率が維持されている間に利用者が頭部をチェストピース１１から遠ざけ、増幅率が維持されていないときに利用者が頭部をチェストピース１１から近づけることを繰り返して、さらなる増幅率の増加が可能になる。
【００３３】
また、移動検出部１４から入力された移動信号に基づいて算出された速度が、予め定めた速度の閾値よりも大きい場合や、利用者からの所定の操作を受け付けた場合、音量調整部１１３３はイヤーピース１３−１、１３−２への音響信号の出力を停止しても良い。これにより、集音された音の再生が停止（ミュート）される。これにより、増幅率が過大もしくは過小な場合、患者との会話を行う場合等にも音響信号の出力を停止されるので、利用者は望まない再生音の受聴を避けることができる。
【００３４】
本実施形態に係る生体音収集装置１では、マイクロホン１１１、Ａ／Ｄ変換器１１２の個数は１個に限られず、複数、例えば２個であっても良い。
本実施形態では、イヤーピース１３−１、１３−２にＤ／Ａ変換器１３１−１、１３１−２をそれぞれ備える代わりに、音量調整部１１３３の直後に１個のＤ／Ａ変換器を備えても良い。これにより、音量調整部１１３３から出力されるディジタルの音響信号は、アナログの音響信号に変換してからイヤーピース１３−１、１３−２に出力される。
【００３５】
このように、本実施形態では、生体に接触する接触面部から伝達された音を集音し、利用者の移動を検出し、検出した移動に基づいて集音された音の音量を制御する。これにより、利用者は、手動で操作を行わなくても集音した生体音の音量を調節することができる。また、音量つまみ等の操作に係る機械的な操作部を操作することによって生じる操作音が受聴される音に混入することが回避され、受聴時に支障を来たさない。また、利用者は、機械的な操作部を操作することによって意図せずにケーブル１２に接触し、イヤーピース１３−１、１３−２を脱落させるおそれが低減する。
【００３６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態では、第１の実施形態と同一の構成について同一の符号（子番号の有無や差異がある場合も含む）を付して説明を援用する。
図５は、本実施形態に係る生体音収集装置２の内部構成を示す概略ブロック図である。
生体音収集装置２は、チェストピース２１、ケーブル１２、イヤーピース１３−１、１３−２及び移動検出部２４を含んで構成される。生体音収集装置２の外観は、生体音収集装置１（図１（ａ））の外観と同様である。
【００３７】
チェストピース２１は、２個のマイクロホン１１１−１、１１１−２、２個のＡ／Ｄ変換器１１２−１、１１２−２及びデータ処理部２１３を含んで構成される。マイクロホン１１１−１、１１１−２は、チェストピース２１の裏面において、それぞれ別個の振動板に覆われ、独立に集音する。これにより、ステレオ出力が可能になる。以下の説明では、マイクロホン１１１−１、１１１−２それぞれに係るチャネルを左チャネル、右チャネルと呼び、マイクロホン１１１−１、１１１−２がそれぞれ集音した音に係る音響信号を左音響信号、右音響信号と呼ぶ。
【００３８】
移動検出部２４は、加速度センサ１４１とジャイロセンサ（回転検出部）２４２を備える。ジャイロセンサ２４２は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各軸回りの角速度を検出し、検出した角速度を示す回転信号を生成する。ジャイロセンサは、角速度センサとも呼ばれる。ジャイロセンサ２４２は、生成した回転信号をデータ処理部２１３に出力する。
【００３９】
データ処理部２１３は、移動判定部１１３１、音量制御部２１３２、２個の音量調整部１１３３−１、１１３３−２及び回転判定部２１３４を含んで構成される。
回転判定部２１３４には、移動検出部２４から予め定めた時間間隔（例えば、０．１ｓ）で回転信号が入力される。回転判定部２１３４は、回転信号が示す角速度のうち、ｘ軸まわりの角速度を抽出し、抽出した角速度を示す回転判定信号を音量制御部２１３２に出  力する。
【００４０】
音量制御部２１３２は、音量制御部１１３２と同様に移動判定部１１３１から入力された移動判定信号に基づいて増幅率を定め、定めた増幅率を共通増幅率Ｇｃｕｒｒ（ｔ）とおく。音量制御部２１３２は、共通増幅率Ｇｃｕｒｒ（ｔ）と回転判定部２１３４から入力された回転判定信号に基づいて、現時刻ｔにおける左音響信号についての増幅率Ｇｌｅｆｔ（ｔ）、右音響信号についての増幅率Ｇｒｉｇｈｔ（ｔ）を定める。回転判定信号が示す角速度が正値、つまり、利用者の頭部が左側に回転している場合、音量制御部２１３２は、現時刻ｔにおける音量差ΔＧ（ｔ）が、単位時間Ｔｕｎｉｔだけ過去の音量差ΔＧ（ｔ−Ｔｕｎｉｔ）よりも小さくなるように制御する。このとき、利用者の右耳が左耳よりもチェストピース１１に接近するためである。この音量差は、左音響信号についての増幅率Ｇｌｅｆｔ（ｔ）から右音響信号についての増幅率Ｇｒｉｇｈｔ（ｔ）の差分である。特に断らない限り、音量差の単位はｄＢ又はスケール値であることを前提としているので、線形領域での音量差は、左音響信号についての増幅率の右音響信号についての増幅率に対する比率に相当する。
回転判定信号が示す角速度が負値、つまり、利用者の頭部が右側に回転している場合、音量制御部２１３２は、現時刻ｔにおける音量差ΔＧ（ｔ）が、単位時間Ｔｕｎｉｔだけ過去の音量差ΔＧ（ｔ−Ｔｕｎｉｔ）よりも大きくなるように制御する。このとき、利用者の右耳が左耳よりもチェストピース１１から遠ざかるためである。
但し、音量制御部２１３２は、左音響信号についての増幅率と右音響信号についての音量の和（線形領域では、左音響信号についての増幅率と右音響信号についての増幅率の積）を一定に保つ。
【００４１】
ここで、音量制御部２１３２は、例えば、式（４）−（６）を用いて現時刻ｔの増幅率Ｇｌｅｆｔ（ｔ）、Ｇｒｉｇｈｔ（ｔ）を制御する。
Ｇｌｅｆｔ  （ｔ）＝Ｇｃｕｒｒ（ｔ）＋ΔＧ（ｔ）／２  …  （４）
Ｇｒｉｇｈｔ  （ｔ）＝Ｇｃｕｒｒ（ｔ）−ΔＧ（ｔ）／２  …  （５）
ΔＧ （ｔ）＝ΔＧ （ｔ−Ｔｕｎｉｔ）−ｄＧ×ｒｄｅｇ  …  （６）
式（４）−（６）において、ｄＧは、予め定めた単位角度当たりの増幅率の変動幅である。ｄＧは、０よりも大きい実数である。ｒｄｅｇは、単位時間Ｔｕｎｉｔだけ過去から現在までに回転した回転角である。回転角ｒｄｅｇは、回転判定信号が示す角速度と単位時間Ｔｕｎｉｔを乗算して求めることができる。ΔＧ（ｔ）の単位、ｄＧの単位は、増幅率Ｇｌｅｆｔ（ｔ）、Ｇｒｉｇｈｔ（ｔ）と同様である。
音量制御部２１３２は、左右音響信号について定めた増幅率Ｇｌｅｆｔ  （ｔ）、Ｇｒｉｇｈｔ（ｔ）を線形領域にそれぞれ変換し、線形領域に変換した増幅率を示す増幅率信号をそれぞれ音量調整部１１３３−１、１１３３−２に出力する。
【００４２】
音量調整部１１３３−１、１１３３−２は、Ａ／Ｄ変換器１１２−１、１１２−２からそれぞれ入力された左音響信号、右音響信号が示す信号値に音量制御部２１３２からそれぞれ入力された増幅率信号が示す増幅率を乗算して、その信号値を増幅又は減衰させる。これによって、入力された左音響信号、右音響信号による音の音量が調整される。音量調整部１１３３−１、１１３３−２は、音量が調整された左音響信号、右音響信号をそれぞれイヤーピース１３−１、１３−２に出力する。
【００４３】
このように、本実施形態では、利用者の回転方向を検出し、検出した回転方向に基づいて左右各チャネルについて集音された音の音量比を制御する。これにより、利用者は、手動で操作を行わなくても両耳間における音量比を調節することができる        
【００４４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態では、第２の実施形態と同一の構成について同一の符号を付して説明を援用する。
図６は、本実施形態に係る生体音収集装置３の内部構成を示す概略ブロック図である。
生体音収集装置３は、チェストピース３１、ケーブル１２、イヤーピース１３−１、１３−２及び移動検出部１４を含んで構成される。生体音収集装置３の外観は、例えば、生体音収集装置１（図１（ａ））の外観と同様である。
【００４５】
チェストピース３１は、２個のマイクロホン１１１−１、１１１−２、２個のＡ／Ｄ変換器１１２−１、１１２−２、データ処理部２１３及び音量表示部３１４を含んで構成される。
音量表示部３１４は、表示制御部３１５と音響信号のチャネル毎に各Ｎ（Ｎは、１よりも大きい整数、例えば、１２）個のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）３１６−１−１〜３１６−１−Ｎ、３１６−２−１〜３１６−２−Ｎを含んで構成される。
【００４６】
ここで、音量制御部２１３２は、左右各音響信号の音量を示す音量信号を生成し、生成した音量信号を表示制御部３１５に出力する。この音量は、音響信号を形成する信号値のパワーであっても良いし、上述の増幅率であっても良い。
表示制御部３１５は、音量制御部２１３２から入力された音量信号に基づいて左右各音響信号の音量の表示形態を定める。
表示制御部３１５は、例えば、音量に応じて発光させるＬＥＤの個数ＮＬ、ＮＲ（最小値、最大値は、それぞれ０、Ｎ）を左右各音響信号について定める。表示制御部３１５は、音量が大きいほど、多くなるように個数ＮＬ、ＮＲを定める。表示制御部３１５は、左右各音響信号について予め定めた基準となるＬＥＤ（例えば、ＬＥＤ３１６−１−１、３１６−２−１）を含む互いに隣接するＮＬ、ＮＲ個のＬＥＤを発光させるＬＥＤと定める。表示制御部３１５は、発光させると定めたＬＥＤに電力を供給する。これにより、電力が供給されたＬＥＤは発光し、利用者は左右各音響信号それぞれについて発光したＬＥＤの数を視認して、受聴している音の音量を把握することができる。
【００４７】
図７は、本実施形態に係る音量表示部３１４の外観構成の例を示す概念図である。
図７（ａ）は、音量表示部３１４の外観構成の一例を示す。
図７（ａ）に示す音量表示部３１４は、チェストピース３１の表面の外周部に等間隔で配置された各１２個のＬＥＤ３１６−１−１〜ＬＥＤ３１６−１−１２、ＬＥＤ３１６−２−１〜ＬＥＤ３１６−２−１２によって形成される。チェストピース３１の表面の外周部に配置された四角形が、各ＬＥＤを示す。そのうち、横縞もしくは網掛けのＬＥＤが発光しているＬＥＤを示す。各１２個のＬＥＤのうち、基準となるＬＥＤ３１６−１−１、ＬＥＤ３１６−２−１は、それぞれチェストピース３１の下端に配置されている。ＬＥＤ３１６−１−１から左上（右回り）に隣接するＬＥＤのうち発光しているＬＥＤの個数ＮＬが利用者の左耳に提示される音の音量を示す。ＬＥＤ３１６−２−１から右上（左回り）に隣接するＬＥＤのうち発光しているＬＥＤの個数ＮＲが右耳に提示される音の音量を示す。
利用者がつまみ部１１５を手で把持しても、チェストピース３１の外周部全体が手で覆われないため、音量を視認することが妨げられにくい。また、チェストピース３１の外周の長さを用いて音量が表示されるため、わずかな音量の変化を区別することができる。
【００４８】
図７（ｂ）は、音量表示部３１４の外観構成のその他の例を示す。
図７（ｂ）に示す音量表示部３１４は、つまみ部１１５の長手方向に等間隔に配置された各１０個のＬＥＤ３１６−１−１〜ＬＥＤ３１６−１−１０、ＬＥＤ３１６−２−１〜ＬＥＤ３１６−２−１０によって形成される。各１０個のＬＥＤのうち、基準となるＬＥＤ３１６−１−１、ＬＥＤ３１６−２−１は、それぞれつまみ部１１５の表面の下端に配置されている。ＬＥＤ３１６−１−１から上に隣接するＬＥＤのうち発光しているＬＥＤの個数ＮＬが利用者の左耳に提示される音の音量を示す。ＬＥＤ３１６−２−１から上に隣接するＬＥＤのうち発光しているＬＥＤの個数ＮＲが右耳に提示される音の音量を示す。
図７（ａ）、（ｂ）に示す例では、左右各音響信号によって異なる態様（例えば、色、輝度、等）で音量が示される。これにより、利用者は各耳に提示されている音の音量を容易に区別することができる。
【００４９】
上述した生体音収集装置３は、生体音収集装置２（図５）に音量表示部３１４を含んで構成される場合を例にとって説明したが、これには限られない。本実施形態に係る生体音収集装置３は、生体音収集装置１（図２）に音量表示部３１４を含んで構成されていても良い。その場合、音量表示部３１４は、１チャネルの音響信号に係る構成を備えていれば良い。即ち、表示制御部３１５は、１チャネルの音響信号の音量に基づいて発光させるＬＥＤの個数ＮＭを定め、発光させるＬＥＤに電力を供給すればよい。音量表示部３１４は、Ｎ個のＬＥＤ３１６−１〜３１６−Ｎを備える。
【００５０】
図７（ｃ）は、音量表示部３１４の外観構成のその他の例を示す。
図７（ｃ）に示す音量表示部３１４は、チェストピース３１の表面の外周部に等間隔で配置された２４個のＬＥＤ３１６−１〜ＬＥＤ３１６−２４によって形成される。２４個のＬＥＤのうち、基準となるＬＥＤ３１６−１は、それぞれチェストピース３１の上端に配置されている。ＬＥＤ３１６−１から右回りに隣接するＬＥＤのうち発光しているＬＥＤの個数ＮＭが利用者の各耳に提示されるモノラルの音量、つまり、左右各耳で共通の１チャネルの音響信号に係る音量を示す。
【００５１】
図７（ｄ）は、音量表示部３１４の外観構成のその他の例を示す。
図７（ｄ）に示す音量表示部３１４は、つまみ部１１５の長手方向に等間隔に配置された１０個のＬＥＤ３１６−１〜ＬＥＤ３１６−１０によって形成される。１０個のＬＥＤのうち、基準となるＬＥＤ３１６−１は、つまみ部１１５の表面の下端に配置されている。ＬＥＤ３１６−１から上に隣接するＬＥＤのうち発光しているＬＥＤの個数ＮＭが各耳に提示されるモノラルの音量を示す。
【００５２】
上述では、音量表示部３１４が、利用者の耳に提示される音の音量を発光しているＬＥＤの数で示す場合を例にとって説明したが、本実施形態ではこれには限らない。音量表示部３１４は、音量を示す数字を、例えば、液晶ディスプレイに表示しても良い。また、音量表示部３１４は、音量に応じて面積や輝度が変化する図形を（例えば、棒線）を表示しても良い。ここで、表示される図形の面積や輝度は、音量が大きいほど大きくなる。また、音量表示部３１４は、音量に応じて色が変化する図形を表示しても良い。音量表示部３１４は、例えば、音量が大きくなるに従い、表示される図形の色相を紫、青、緑、黄、橙、赤と連続的に変化させる。
【００５３】
このように、本実施形態では、制御した音量を視認される態様で表示する。これにより、利用者は、表示された音量を視認でき、適切な音量が得られるように自己の位置や方向を調整することが促される。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、データ処理部１１３、２１３は、アナログ処理を行って、出力される音響信号を生成しても良い。その場合には、Ａ／Ｄ変換器１１２、１１２−１、１１２−２、Ｄ／Ａ変換器１３１−１、１３１−２を省略しても良い。
上述した実施形態では、データ処理部１１３、２１３が生成した音響信号に基づく音を、チェストピース１１、２１、３１で再生しても良い。その場合には、ケーブル１２は、２本の弾性体（例えば、塩化ビニル、ネオプレンゴム、等）からなる管材を含んで構成され、それぞれの管材の一端から他端へ音響信号に基づく音を伝達させる。それぞれの管材の他端は、イヤーピース１３−１、１３−２に接続され、各イヤーピース１３−１、１３−２の開口部から伝達された音を放射するようにする。
上述した実施形態では、移動検出部１４、２４は、イヤーピース１３−１、１３−２のうちの一方と一体化、例えば、イヤーピース１３−１の内部に配置されていても良い。
上述した実施形態では、ケーブル１２を省略して、チェストピース１１、２１、３１、イヤーピース１３−１、１３−２及び移動検出部１４、２４の相互間において無線で信号を送受信しても良い。
【００５５】
なお、上述した実施形態における生体音収集装置１、２、３の一部、例えば、データ処理部１１３、２１３及び表示制御部３１５をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、生体音収集装置１、２、３に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における生体音収集装置１、２、３の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現しても良い。生体音収集装置１、２、３の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
【００５６】
なお、本発明は、以下の態様でも実施することができる。
（１）生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、当該生体から伝達された音を集音する集音部と、利用者の移動を検出する移動検出部と、前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御部と、を備える生体音収集装置。
【００５７】
（２）前記移動検出部は、前記移動として前記接触面部からの距離の変化を検出し、前記音量制御部は、前記移動検出部が検出した距離の変化に応じて前記集音部が集音した音の増幅率を定めることを特徴とする（１）の生体音収集装置。
（３）前記移動検出部は、前記移動検出部は、利用者が移動する速度を検出し、前記音量制御部は、前記移動検出部が検出した速度に応じて前記増幅率の変化の態様を制御することを特徴とする（１）又は（２）の生体音収集装置。
【００５８】
（４）利用者の方向の回転を検出する回転検出部と、前記音量制御部は、前記回転検出部が検出した回転に応じて利用者の左右各耳間の音量差を制御することを特徴とする（１）から（３）のいずれかの生体音収集装置。
（５）前記音量制御部が制御した音量を表示する音量表示部を備えることを特徴とする（１）から（４）のいずれかの生体音収集装置。
【００５９】
（６）生体に接触する接触面部に収容された集音部であって、当該生体から伝達された音を集音する集音部と、利用者の移動を検出する移動検出部とを備える生体音収集装置における生体音収集方法において、前記移動検出部が検出した移動に基づいて前記集音部が集音した音の音量を制御する音量制御過程を有する生体音収集方法。
【００６０】
上述した（１）及び（６）によれば、利用者の移動に基づいて集音された生体音の音量を調節できる。そのため、利用者は、手動で操作を行わなくても集音した生体音の音量を調節することができる。
上述した（２）によれば、接触面部と接触した生体からの距離に応じて集音された生体音の音量を調節できる。そのため、利用者は、生体に接近または遠ざかることによって直感的に集音した生体音の音量を調節することができる。
上述した（３）によれば、利用者の加速度に応じて集音された生体音の音量を調節する態様が変化する。そのため、利用者は、手動による操作を行わずに俊敏に動作するか緩慢に動作するかに応じて生体音の音量を調整する態様を変更することができる。
【００６１】
上述した（４）によれば、利用者の回転方向に基づいて左右チャネル間における音量比が制御される。これにより、利用者は、自己の回転する動作に応じて両耳間の音量を調整することができる。
上述した（５）によれば、制御した音量が表示される。そのため、利用者は表示された音量を直感的に視認でき、適切な音量が得られるように自己の位置を調整することが促される。
【００６２】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１、２、３…生体音収集装置、１１、２１、３１…チェストピース、
１１１（１１１−１、１１１−２）…マイクロホン、
１１２（１１２−１、１１２−２）…Ａ／Ｄ変換器、
１１３、２１３…データ処理部、
１１３１…移動判定部、１１３２、２１３２…音量制御部、
１１３３（１１３３−１、１１３３−２）…音量調整部、
１１５…つまみ部、
１２…ケーブル、１３（１３−１、１３−２）…イヤーピース、
１３１（１３１−１、１３１−２）…Ｄ／Ａ変換器、
１３２（１３２−１、１３２−２）…イヤホン、
１４、２４…移動検出部、１４１…加速度センサ、
２１３４…回転判定部、２４２…ジャイロセンサ
３１４…音量表示部、３１５…表示制御部、
３１６（３１６−１〜３１６−Ｎ、３１６−１−１〜３１６−２−Ｎ）…ＬＥＤ
【図１】
2014117572.tif 000003
【図２】
2014117572.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014117572.tif 000008
【図７】
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