專利名稱：生物體聲音處理裝置及生物體聲音處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)粘貼型生物體聲音傳感器的聲信號(hào)進(jìn)行處理的生物體聲音處理裝置及生物體聲音處理方法。
背景技術(shù)：
取得心音等生物體聲音的聲信號(hào)的生物體聲音傳感器被廣泛使用。另外，目前已存在進(jìn)行生物體聲音的解析處理等對(duì)生物體聲音傳感器的聲信號(hào)(以下簡(jiǎn)稱“聲信號(hào)”)的處理的生物體聲音處理裝置。但是，聲信號(hào)中會(huì)混入各種噪聲成分。噪聲成分的混入會(huì)使對(duì)生物體聲音的解析精度降低。因此，例如專利文獻(xiàn)I中記載有降低與皮膚等體表面接觸的瞬間產(chǎn)生的噪聲成分的技術(shù)。專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)中，在生物體聲音傳感器的與體表面的接觸面設(shè)置開關(guān)，在接觸面與體表面接觸的時(shí)刻使聲信號(hào)靜音。另外，例如專利文獻(xiàn)2中記載有將人的呼吸音以外的聲音成分作為噪聲成分進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)中，通過(guò)在剛剛之前的呼吸的I循環(huán)和下一個(gè)呼吸的I循環(huán)之間比較聲信號(hào)，由此判定包含咳嗽或抽鼻子等產(chǎn)生的噪聲成分的區(qū)間，將該區(qū)間的數(shù)據(jù)從分析對(duì)象中除去。這些現(xiàn)有技術(shù)能夠抑制噪聲成分的混入導(dǎo)致的生物體聲音的解析精度的降低?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開平10-24033號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2009-261518號(hào)公報(bào)發(fā)明要解決的問(wèn)題但是，近年來(lái)的生物體聲音傳感器以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的生物體聲音的解析等為目的，通過(guò)醫(yī)療用雙面膠帶等粘貼于體表面使用的類型的傳感器正在普及。在這樣的粘貼型的生物體聲音傳感器的情況下，起因于相對(duì)于體表面的粘接不良、傳送聲信號(hào)的引線的安裝不良等生物體聲音傳感器的各種安裝狀態(tài)的噪聲成分成為問(wèn)題。但是，在上述實(shí)施方式I及實(shí)施方式2記載的技術(shù)中，存在不能充分抑制起因于生物體聲音傳感器的安裝狀態(tài)的生物體聲音的解析精度的降低的問(wèn)題。這是因?yàn)?，這樣的噪聲成分在將生物體聲音傳感器安裝于體表面后持續(xù)產(chǎn)生，但專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)及專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)均不能檢測(cè)這樣的持續(xù)的噪聲成分。因此，考慮輸出表示生物體聲音傳感器的當(dāng)前安裝狀態(tài)的信息。如果能夠輸出這樣的信息，則能夠抑制起因于生物體聲音傳感器的安裝狀態(tài)的生物體聲音的解析精度的降低
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠輸出表示生物體聲音傳感器的當(dāng)前安裝狀態(tài)的信息的生物體聲音處理裝置及生物體聲音處理方法。用于解決問(wèn)題方案本發(fā)明提供一種生物體聲音處理裝置，其對(duì)安裝于體表面的生物體聲音傳感器的聲信號(hào)進(jìn)行處理，具有噪聲提取單元，其從所述聲信號(hào)提取包含于所述聲信號(hào)的噪聲成分；以及噪聲分類判定單元，其將提取出的所述噪聲成分分類為與所述生物體聲音傳感器的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類，輸出與所述分類的結(jié)果對(duì)應(yīng)的信息。本發(fā)明提供一種生物體聲音處理方法，其對(duì)安裝于體表面的生物體聲音傳感器的聲信號(hào)進(jìn)行處理，包括從所述聲信號(hào)提取包含于所述聲信號(hào)的噪聲成分的步驟；以及將提取出的所述噪聲成分分類為與所述生物體聲音傳感器的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類，輸出與所述分·類的結(jié)果對(duì)應(yīng)的信息的步驟。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠輸出表不生物體聲音傳感器的當(dāng)前生物體聲音傳感器安裝狀態(tài)的信息。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式I的生物體聲音處理裝置的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的生物體聲音處理裝置的結(jié)構(gòu)之一例的框圖；圖3是表示本實(shí)施方式2的生物體聲音傳感器的安裝狀態(tài)之一例的示意圖；圖4是表示本實(shí)施方式2的噪聲分類判定單元的結(jié)構(gòu)之一例的框圖；圖5是表不本實(shí)施方式2的噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表的內(nèi)容之一例的圖；圖6是表示本實(shí)施方式2的生物體聲音處理裝置的動(dòng)作之一例的流程圖；圖7是表示本實(shí)施方式2的安裝狀態(tài)好的情況下的聲信號(hào)的頻譜圖之一例的圖；圖8是表示本實(shí)施方式2的安裝狀態(tài)差的情況下的聲信號(hào)的頻譜圖的第一例的圖；圖9是表示本實(shí)施方式2的安裝狀態(tài)差的情況下的聲信號(hào)的頻譜圖的第二例的圖；圖10是表示本實(shí)施方式2的安裝狀態(tài)差的情況下的聲信號(hào)的頻譜圖的第三例的圖；圖11是表示本實(shí)施方式2的與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的情況下的呼吸音成分的頻帶的功率的第一圖；圖12是表示本實(shí)施方式2的與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的情況下的呼吸音成分的狀態(tài)的第二圖；圖13是表示本實(shí)施方式2的與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的情況下的噪聲成分的狀態(tài)的第一圖；圖14是表示本實(shí)施方式2的與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的情況下的噪聲成分的狀態(tài)的第二圖；圖15是表示本實(shí)施方式2的不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的情況下的呼吸音成分的狀態(tài)的第一圖16是表示本實(shí)施方式2的不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的情況下的呼吸音成分的狀態(tài)的第二圖；圖17是表不本實(shí)施方式2的不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的情況下的噪聲成分的狀態(tài)的第一圖；圖18是表示本實(shí)施方式2的不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的情況下的噪聲成分的狀態(tài)的第二圖。符號(hào)說(shuō)明100生物體聲音處理系統(tǒng)200、200a生物體聲音傳感器210a 主體部220a 引線230a 粘接面300、300a生物體聲音處理裝置310a聲信號(hào)輸入單兀320、320a噪聲提取單元

330a呼吸音提取單元340、340a噪聲分類判定單元341a噪聲短期變化分析單元342a噪聲長(zhǎng)期變化分析單元343a呼吸音長(zhǎng)期變化分析單元344a變化速度/同步性判定單元350a噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元360a噪聲分量判定單元370a噪聲對(duì)策控制單元380a噪聲信號(hào)處理單兀400信息輸出裝置510體表面520雙面膠帶530外科膠帶
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各實(shí)施方式。本發(fā)明的實(shí)施方式I是本發(fā)明的基本方式例，本發(fā)明的實(shí)施方式2是本發(fā)明的具體方式例。(實(shí)施方式I)圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式I的生物體聲音處理裝置的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。此外，為容易理解地說(shuō)明發(fā)明，圖1 一并圖示使用本實(shí)施方式的生物體聲音處理裝置的生物體聲音處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖1中，生物體聲音處理系統(tǒng)100具有生物體聲音傳感器200、本發(fā)明的生物體聲音處理裝置300及信息輸出裝置400。
生物體聲音傳感器200是安裝于被試驗(yàn)者的體表面的傳感器。更具體而言，生物體聲音傳感器200例如是利用醫(yī)療用雙面膠帶(以下簡(jiǎn)稱“雙面膠帶”)等粘接于體表面使用的粘貼型的生物體聲音傳感器。而且，生物體聲音傳感器200將從體內(nèi)向體表面?zhèn)鞑サ穆曇糇鳛轶w表面的振動(dòng)直接地進(jìn)行檢測(cè)，或作為體表面附近的空氣的振動(dòng)間接地進(jìn)行檢測(cè)。而且，生物體聲音傳感器200對(duì)檢測(cè)出的這些振動(dòng)(以下總稱為“聲音”)進(jìn)行檢測(cè)，且輸出表不檢測(cè)出的聲音的波形的聲信號(hào)。但是,如上述,在從該生物體聲音傳感器200輸出的聲信號(hào)(以下簡(jiǎn)稱“聲信號(hào)”)中會(huì)混入起因于對(duì)皮膚的粘接不良等生物體聲音傳感器200的安裝狀態(tài)的噪聲成分。生物體聲音處理裝置300是對(duì)上述的聲信號(hào)進(jìn)行處理的裝置。生物體聲音處理裝置300具有噪聲提取單元320及噪聲分類判定單元340。噪聲提取單元320從聲信號(hào)提取包含于聲信號(hào)的噪聲成分。噪聲分類判定單兀340將提取出的噪聲成分分類為與生物體聲音傳感器200的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類，且輸出與該分類的結(jié)果對(duì)應(yīng)的信息。例如，噪聲分類判定單元340將提取出的噪聲成分分類為與粘接面的粘接力弱的狀態(tài)或引線的安裝狀態(tài)等相對(duì)應(yīng)的噪聲種類。例如，與粘接面的粘接力弱的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的噪聲種類是指因粘接面的粘接力弱而產(chǎn)生的噪聲成分的種類。信息輸出裝置400輸出與生物體聲音處理裝置300的分類結(jié)果相對(duì)應(yīng)的信息。例如，信息輸出裝置400將表示生物體聲音傳感器200處于粘接面的粘接力弱的狀態(tài)的信息進(jìn)行畫面顯示?？吹皆撔畔⒌挠脩衾鐚⑸矬w聲音傳感器200的雙面膠帶更換為新的雙面膠帶、或者擦拭體表面。其結(jié)果，生物體聲音傳感器200對(duì)體表面的粘接度增加，噪聲成分降低。此外，生物體聲音處理裝置300例如分別具有CPU(central processing unit,中央處理單元)、存儲(chǔ)有控制程序的ROM (read only memory,只讀存儲(chǔ)器)等存儲(chǔ)介質(zhì)及RAM (random access memory,隨機(jī)存儲(chǔ)器)等工作存儲(chǔ)器。該情況下，上述的各單元的功能通過(guò)CPU執(zhí)行控制程序而實(shí)現(xiàn)。這樣的生物體聲音處理裝置300可以使聲信號(hào)中含有的噪聲成分與生物體聲音傳感器200的安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。由此，生物體聲音處理裝置300可以輸出表示生物體聲音傳感器200的當(dāng)前安裝狀態(tài)的信息。因此，生物體聲音處理裝置300例如可以催促用戶改善生物體聲音傳感器200的安裝狀態(tài)。由此，生物體聲音處理裝置300能夠抑制起因于生物體聲音傳感器200的安裝狀態(tài)的噪聲成分帶來(lái)的生物體聲音的解析精度的降低。如上所述，本實(shí)施方式的生物體聲音處理裝置是對(duì)安裝于體表面的生物體聲音傳感器的聲信號(hào)進(jìn)行處理的生物體聲音處理裝置。而且，本實(shí)施方式的生物體聲音處理裝置具有從上述聲信號(hào)提取上述聲信號(hào)中包含的噪聲成分的噪聲提取單元。另外，本實(shí)施方式的生物體聲音處理裝置具有將提取出的上述噪聲成分分類為與上述生物體聲音傳感器的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類，且輸出與上述分類的結(jié)果對(duì)應(yīng)的信息的噪聲分類判定單元。

這樣的生物體聲音處理裝置可以輸出表示生物體聲音傳感器的當(dāng)前安裝狀態(tài)的信息，可以抑制起因于生物體聲音傳感器的安裝狀態(tài)的噪聲成分引起的生物體聲音的解析精度的降低。
(實(shí)施方式2)本發(fā)明的實(shí)施方式2是將本發(fā)明應(yīng)用于將人的心音或呼吸音(肺音)作為生物體聲音進(jìn)行測(cè)量的生物體聲音處理裝置之例。圖2是表示本實(shí)施方式的生物體聲音處理裝置的結(jié)構(gòu)之一例的框圖。此外，本實(shí)施方式的生物體聲音處理裝置被用于與實(shí)施方式I的圖1相同的生物體聲音處理系統(tǒng)。圖2中，生物體聲音處理裝置300a具有聲信號(hào)輸入單元310a、噪聲提取單元320a、呼吸音提取單元330a、噪聲分類判定單元340a、噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a、噪聲分量判定單元360a、噪聲對(duì)策控制單元370a、及噪聲信號(hào)處理單元380a。聲信號(hào)輸入單兀310a輸入生物體聲音傳感器的聲信號(hào)，并向噪聲提取單兀320a、呼吸音提取單元330a及噪聲信號(hào)處理單元380a輸出。如上述，在該聲信號(hào)中會(huì)混入起因于對(duì)皮膚的粘接不良等生物體聲音傳感器的安裝狀態(tài)的噪聲成分。圖3是表示生物 體聲音傳感器的安裝狀態(tài)之一例的示意圖。如圖3所示，生物體聲音傳感器200a具有安裝于人的體表面510的主體部210a和與主體部210a連接的引線220a。將主體部210a的應(yīng)與體表面510粘接的面(下稱“粘接面” )230a例如通過(guò)雙面膠帶520與體表面510粘接。即，粘接面230a和雙面膠帶520的上部、及雙面膠帶520的下部和體表面510在使用生物體聲音傳感器200a時(shí)分別密接。在此，為確保圖中的識(shí)別性，將它們以分開的狀態(tài)表示。另外，將引線220a例如利用外科膠帶530等在接近主體部210a的位置固定于體表面510。通過(guò)這些粘接及固定，生物體聲音傳感器200a被安裝于體表面510。具體而言，生物體聲音傳感器200a例如被安裝于人的胸部或頸部的皮膚表面。主體部210a是振動(dòng)傳感器型或聲敏傳感器型(傳聲器型)的傳感器，在粘接面230a檢測(cè)聲音。而且，主體部210a將表示檢測(cè)出的聲音的波形的聲信號(hào)向引線220a輸出。振動(dòng)傳感器型的傳感器是將粘接面230a接觸的體表面的振動(dòng)直接作為振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。聲敏傳感器型的傳感器是將粘接面230a接觸的體表面的振動(dòng)借助于空氣的振動(dòng)作為聲音進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。生物體聲音作為振動(dòng)在體表面510體現(xiàn)。而且，通過(guò)粘接面230a與體表面510 —體地振動(dòng),生物體聲音被主體部210a檢測(cè)出，變換為聲信號(hào)并在引線220a中傳送。但是，聲信號(hào)因粘接面230a與體表面510的粘接狀態(tài)或引線220a的安裝狀態(tài)會(huì)有噪聲成分混入。例如，體表面510因被試驗(yàn)者的呼吸而進(jìn)行收縮。另一方面，粘接面230a使用合成樹脂等難以收縮的材質(zhì)。因此，在生物體聲音傳感器200a的聲信號(hào)中，當(dāng)雙面膠帶520和體表面510之間的粘接力弱時(shí)，在呼吸引起的體表面510的收縮過(guò)程的特定的時(shí)刻混入脈沖性的噪聲成分。例如，聲信號(hào)在呼吸過(guò)程中的體表面510擴(kuò)展的每個(gè)時(shí)刻,在聲信號(hào)中產(chǎn)生噪聲成分。另外，即使雙面膠帶520和體表面510之間的粘接力充分，在引線220a的張力高的情況下，也會(huì)與呼吸同步地產(chǎn)生張力的強(qiáng)弱變化。因此，在生物體聲音傳感器200a的聲信號(hào)中會(huì)混入脈沖性的噪聲成分。另外，在粘接面230a和雙面膠帶520之間存在氣泡的情況、或引線220a斷續(xù)地接觸其它物體的情況下，在生物體聲音傳感器200a的聲信號(hào)中會(huì)混入與呼吸不同步的脈沖性的噪聲成分。另外，在存在引線220a持續(xù)性接觸的物體，并產(chǎn)生摩擦的情況下，在生物體聲音傳感器200a的聲信號(hào)中會(huì)混入摩擦性的噪聲成分。此外，摩擦性的噪聲成分也會(huì)在手提生物體聲音傳感器200a將其按壓于體表面510的情況下產(chǎn)生，但在以生物體聲音傳感器200a對(duì)體表面510的粘貼為前提的本實(shí)施方式中不作為對(duì)象。圖2的噪聲提取單元320a從聲信號(hào)提取包含于聲信號(hào)的噪聲成分，將提取出的噪聲成分的功率的時(shí)間序列信號(hào)輸出到噪聲分類判定單元340a及噪聲分量判定單元360a。下面，將包含于聲信號(hào)的噪聲成分的功率的時(shí)間序列信號(hào)稱作“功率波形”。會(huì)混入聲信號(hào)的噪聲成分的頻帶寬。但是，心音及呼吸音的頻帶的上限為IkHz左右。因此，噪聲提取單元320a例如通過(guò)HPF(高通濾波器)取出IkHz以上的信號(hào)，將每個(gè)規(guī)定的短區(qū)間求出的功率的時(shí)間序列信號(hào)作為噪聲成分的功率波形進(jìn)行提取。例如在原來(lái)的聲信號(hào)的采樣頻率為48kHz時(shí)，規(guī)定的短區(qū)間為480點(diǎn)的區(qū)間。該情況下，噪聲成分的功率波形的采樣頻率為100Hz。呼吸音提取單元330a從聲信號(hào)提取包含于聲信號(hào)的呼吸音成分，且將提取出的呼吸音成分的功率波形輸出到噪聲分類判定單元340a。噪聲成分少的IkHz以下的頻帶中的低頻帶中含有心音。因此，呼吸音提取單元330a例如通過(guò)BPF (帶通濾波器)取出500Hz以上IkHz以下的信號(hào)，將上述每個(gè)規(guī)定的短區(qū)間求出的功率的時(shí)間序列作為呼吸音成分的功率波形提取。噪聲分類判定單元340a將提取出的噪聲成分分類為與生物體聲音傳感器200a的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類。而且，噪聲分類判定單元340a將分類的結(jié)果輸出到噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a。有關(guān)噪聲成分的分類的細(xì)節(jié)及用于進(jìn)行該分類的噪聲分類判定單元340a的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，將`后述。噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a將用于催促改善與噪聲成分的分類結(jié)果相對(duì)應(yīng)的安裝狀態(tài)的信息提示給用戶，進(jìn)行噪聲對(duì)策的引導(dǎo)。更具體而言，噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a判斷與提取出的噪聲成分的噪聲種類相對(duì)應(yīng)的安裝狀態(tài)是否應(yīng)改善。而且，噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a在判斷為應(yīng)改善時(shí)，將通知該內(nèi)容的信息輸出到信息輸出裝置(參照?qǐng)D1)，通過(guò)圖像及語(yǔ)音中的至少一者進(jìn)行輸出(下稱“噪聲對(duì)策的引導(dǎo)”)。但是，噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a從后述的噪聲對(duì)策控制單元370a接受是否進(jìn)行噪聲對(duì)策的引導(dǎo)的控制(即是否應(yīng)改善上述安裝狀態(tài)的判斷)。關(guān)于噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a中應(yīng)進(jìn)行引導(dǎo)的噪聲對(duì)策的決定方法的詳情后述。噪聲分量判定單元360a，根據(jù)噪聲成分的功率波形，將聲信號(hào)中的噪聲成分的強(qiáng)度作為噪聲分量定量化并輸出到噪聲對(duì)策控制單元370a。更具體而言，噪聲分量判定單元360a求出噪聲成分的功率波形超過(guò)預(yù)先設(shè)定的第一閾值的區(qū)間的、一定時(shí)間內(nèi)的頻數(shù)或區(qū)間比率，作為噪聲分量。該一定時(shí)間例如為呼吸音成分的功率波形超過(guò)預(yù)先設(shè)定的第二閾值的區(qū)間的長(zhǎng)度。噪聲對(duì)策控制單元370a基于噪聲分量控制噪聲對(duì)策。更具體而言，噪聲對(duì)策控制單元370a以噪聲分量超過(guò)預(yù)先設(shè)定的第三閾值為條件，對(duì)噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a指示噪聲對(duì)策的引導(dǎo)。另外，噪聲對(duì)策控制單元370a以噪聲分量未超過(guò)第三閾值為條件，對(duì)噪聲信號(hào)處理單元380a指示基于后述的信號(hào)處理的噪聲對(duì)策。此外，有時(shí)噪聲分量具有在開始生物體聲音的測(cè)量后，在數(shù)次的呼吸周期的期間會(huì)減少的特性。鑒于這樣的特性，噪聲對(duì)策控制單元370a也可以在噪聲分量處于減少趨勢(shì)的期間保留閾值判定，不實(shí)施噪聲對(duì)策。噪聲信號(hào)處理單元380a在提取出的噪聲成分的影響少且不需要特別地改善安裝狀態(tài)時(shí)，對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行用于除去一般的噪聲成分的信號(hào)處理。更具體而言，噪聲信號(hào)處理單元380a在頻率域或時(shí)間域進(jìn)行把會(huì)存在噪聲成分的區(qū)域屏蔽等的信號(hào)處理，降低基于聲信號(hào)的生物體聲音測(cè)量中的噪聲成分的影響。但是,如上所述,噪聲信號(hào)處理單元380a從噪聲對(duì)策控制單元370a接受是否通過(guò)信號(hào)處理實(shí)施噪聲對(duì)策的控制(即是否不需要上述安裝狀態(tài)的改善的判斷)。此外，生物體聲音處理裝置300a例如分別具有CPU、存儲(chǔ)了控制程序的ROM等存儲(chǔ)介質(zhì)、及RAM等工作存儲(chǔ)器。該情況下，上述的各單元的功能通過(guò)CPU執(zhí)行控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣的生物體聲音處理裝置300a可以使包含于聲信號(hào)的噪聲成分與生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。因此，生物體聲音處理裝置300a可以根據(jù)噪聲的種類催促用戶改善生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)。由此，生物體聲音處理裝置300a能夠抑制起因于生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)的生物體聲音的解析精度的降低。另外，生物體聲音處理裝置300a在不需要改善安裝狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行用于除去噪聲成分的信號(hào)處理。因此，生物體聲音 處理裝置300a能夠在抑制重新安裝的頻數(shù)的同時(shí)，降低起因于生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)的生物體聲音的解析精度的降低，能夠減輕用戶的負(fù)擔(dān)。其次，對(duì)噪聲成分的分類的細(xì)節(jié)及用于進(jìn)行該分類的噪聲分類判定單元340a的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示噪聲分類判定單元340a的結(jié)構(gòu)之一例的框圖。圖4中，噪聲分類判定單元340a具有噪聲短期變化分析單元341a、噪聲長(zhǎng)期變化分析單元342a、呼吸音長(zhǎng)期變化分析單元343a、和變化速度/同步性判定單元344a。噪聲短期變化分析單元341a從噪聲成分的功率波形中提取比一般呼吸的周期的最小值短的周期的變化(高頻成分)中功率最大的頻帶。下面，將這樣的頻帶稱作“噪聲成分的短期峰值頻帶”。而且，噪聲短期變化分析單元341a將提取出的噪聲成分的短期峰值頻帶輸出到變化速度/同步性判定單元344a。例如可通過(guò)利用點(diǎn)數(shù)50的FFT (快速傅立葉變換)對(duì)噪聲成分的功率波形進(jìn)行處理來(lái)進(jìn)行該提取。噪聲成分的短期峰值頻帶在聲信號(hào)的噪聲成分為脈沖性時(shí)高，在聲信號(hào)的噪聲成分為摩擦性時(shí)低。噪聲長(zhǎng)期變化分析單元342a根據(jù)噪聲成分的功率波形，在比一般呼吸的周期的最小值長(zhǎng)的周期的變化(低頻成分)中，進(jìn)行每個(gè)頻帶的功率的大小排序。而且，噪聲長(zhǎng)期變化分析單元342a將各頻帶的功率順序(下稱“噪聲功率順序”)輸出到變化速度/同步性判定單元344a。噪聲功率順序的上位的頻帶，在噪聲成分的原因和呼吸的關(guān)聯(lián)性高時(shí)，包含后述的呼吸音峰值頻帶。
呼吸音長(zhǎng)期變化分析單元343a從呼吸音成分的功率波形，在比一般呼吸的周期的最小值長(zhǎng)的周期的變化(低頻成分)中，提取功率最大的頻帶(下稱“呼吸音峰值頻帶”)。而且，呼吸音長(zhǎng)期變化分析單元343a將提取出的呼吸音峰值頻帶輸出到變化速度/同步性判定單元344a。呼吸音峰值頻帶高精度地表示呼吸的周期。變化速度/同步性判定單元344a基于噪聲成分的短期峰值頻帶判定噪聲成分的功率波形的變化是快還是慢(噪聲成分的功率的變化速度)。而且，變化速度/同步性判定單元344a基于噪聲成分的功率波形的變化是快還是滿，判定該噪聲成分是脈沖性的還是摩擦性的。更具體而言，變化速度/同步性判定單元344a例如在噪聲成分的短期峰值頻帶為IOHz以上時(shí)，判定為聲信號(hào)的噪聲成分為脈沖性的。另外，變化速度/同步性判定單元344a在噪聲成分的短期峰值頻帶小于IOHz時(shí)，判定為聲信號(hào)的噪聲成分為摩擦性的。另外，變化速度/同步性判定單元344a基于呼吸音峰值頻帶判定噪聲成分的產(chǎn)生是否與呼吸同步。更具體而言，變化速度/同步性判定單元344a判定在噪聲功率順序的上位的頻帶中是否包含呼吸音峰值頻帶。即，變化速度/同步性判定單元344a將呼吸音成分的功率波形的變化和噪聲成分的功率波形的變化進(jìn)行對(duì)照，判定它們是否聯(lián)動(dòng)。而且，變化速度/同步性判定單元344a在噪聲成分的產(chǎn)生與呼吸同步時(shí)，判定為噪聲成分是呼吸同步性的。另外，變化速度/同步性判定單元344a在噪聲成分的產(chǎn)生不與呼吸同步時(shí)，判定為噪聲成分為非呼吸同步性的。此外，變化速度/同步性判定單元344a在判定為聲信號(hào)的噪聲成分為摩擦性的(不是脈沖性的)的情況下，也可以不必進(jìn)行噪聲成分和呼吸之間的同步性的判定。另外，為高精度地判定噪聲成分和呼吸之間的同步性，需要進(jìn)行2呼吸周期左右的時(shí)間長(zhǎng)度的分析。因此，變化速度/同步性判定單元344a也可以在該時(shí)間長(zhǎng)度的分析結(jié)束之前不進(jìn)行同步性的判定。

變化速度/同步性判定單元344a基于上述的判定結(jié)果將聲信號(hào)的噪聲成分分類為與生物體聲音傳感器200a的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類。而且，變化速度/同步性判定單元344a將表示分類為哪個(gè)噪聲種類的噪聲分類結(jié)果輸出到圖2的噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a。本實(shí)施方式中，多個(gè)噪聲種類例如為“摩擦性噪聲”、“不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲”、及“與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲”這三種。變化速度/同步性判定單元344a在聲信號(hào)的噪聲成分為摩擦性的時(shí)，將該噪聲成分分類為“摩擦性噪聲”。另外，變化速度/同步性判定單元344a在聲信號(hào)的噪聲成分為脈沖性的且是非呼吸同步性的時(shí)，將該噪聲成分分類為“不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲”。另外，變化速度/同步性判定單元344a在聲信號(hào)的噪聲成分為脈沖性的且是呼吸同步性的時(shí)，將該噪聲成分分類為“與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲”。其次，對(duì)各噪聲種類和安裝狀態(tài)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的細(xì)節(jié)、及噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a中的應(yīng)進(jìn)行引導(dǎo)的噪聲對(duì)策的決定方法的細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a預(yù)先存儲(chǔ)有噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表。噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表是記載各噪聲種類和安裝狀態(tài)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、及安裝狀態(tài)和應(yīng)對(duì)用戶進(jìn)行引導(dǎo)的噪聲對(duì)策之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的信息。而且，噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a在每次輸入了噪聲分類結(jié)果時(shí)，參照該噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表。而且，噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a將與噪聲分類結(jié)果所示的噪聲種類對(duì)應(yīng)的噪聲對(duì)策決定為向用戶催促(引導(dǎo))的噪聲對(duì)策。圖5是表不噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表的內(nèi)容之一例的圖。如圖5所示，噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610與各噪聲種類611建立對(duì)應(yīng)關(guān)系地記載作為生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)的引線220a的狀態(tài)612及粘接面230a的狀態(tài)613。另外，噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610與各噪聲種類611 (引線220a的狀態(tài)612和粘接面230a的狀態(tài)613的組)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系地記載噪聲對(duì)策614。引線220a的狀態(tài)612和粘接面230a的狀態(tài)613的組是成為對(duì)應(yīng)的噪聲成分的原因的可能性高的、生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)。噪聲對(duì)策614是用于去除對(duì)應(yīng)的噪聲成分的原因的有效的方法之一，是應(yīng)進(jìn)行引導(dǎo)的噪聲對(duì)策。在噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610中，例如與“摩擦性噪聲”這樣的噪聲種類611建立對(duì)應(yīng)關(guān)系地記載有“請(qǐng)確認(rèn)是否不存在正在與引線摩擦的物體。”這樣的噪聲對(duì)策614。這是因?yàn)椋坝信c引線接觸的物體并正在摩擦。”這樣的引線220a的狀態(tài)612(第一狀態(tài))為摩擦性噪聲的原因的可能性高。另外，在噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610中，例如與“不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲”這樣的噪聲種類611建立對(duì)應(yīng)關(guān)系地記載了 “請(qǐng)注意不要使傳感器和雙面膠帶之間進(jìn)入氣泡而進(jìn)行重貼”。另外，在噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610中記述了 “請(qǐng)確認(rèn)是否不存在與引線接觸的物體。”這樣的噪聲對(duì)策614。這是因?yàn)椋坝信c 引線接觸的物體且斷續(xù)接觸?！边@樣的引線220a的狀態(tài)612為不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的原因的可能性高。另外，這是因?yàn)椋霸趥鞲衅骱碗p面膠帶(上部)之間有氣泡?！边@樣的粘接面230a的狀態(tài)613 (第二狀態(tài))為不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的原因的可能性高。另外，在噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610中，例如與“與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲”這樣的噪聲種類611建立對(duì)應(yīng)關(guān)系地記載了“請(qǐng)重貼雙面膠帶并用力按壓。另外，請(qǐng)確認(rèn)引線的張力是否不高?！边@樣的噪聲對(duì)策614。這是因?yàn)椋耙€的張力高?！边@樣的引線220a的狀態(tài)612為與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的原因的可能性高。另外，同樣地，“雙面膠帶(下部)與體表面的粘接力弱?！边@樣的粘接面230a的狀態(tài)613 (第三狀態(tài))為與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的原因的可能性高。此外，噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610也可以不記載引線220a的狀態(tài)612及粘接面230a的狀態(tài)613。另外，噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610作為噪聲對(duì)策614也可以分別單獨(dú)記載與引線220a的狀態(tài)612對(duì)應(yīng)的對(duì)策、與粘接面230a的狀態(tài)613對(duì)應(yīng)的對(duì)策，也可以僅記載任一方。另外，對(duì)于與生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的其它原因，噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610也可以記載用于除去該原因的方法作為噪聲對(duì)策614。另外，噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610也可以將噪聲對(duì)策614分為多個(gè)階段進(jìn)行記載。該情況下，生物體聲音傳感器200a例如在第一次選擇第一階段的噪聲對(duì)策614，在第二次選擇第二階段的噪聲對(duì)策614。
生物體聲音傳感器200a的重貼作業(yè)的負(fù)擔(dān)較大。因此，噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表610只要作為第一階段的噪聲對(duì)策614而記載確認(rèn)是否有與引線接觸的物體，作為第二階段的噪聲對(duì)策614而記載重貼生物體聲音傳感器200a即可。接著，說(shuō)明生物體聲音處理裝置300a的動(dòng)作。圖6是表不生物體聲音處理裝置的動(dòng)作之一例的流程圖。首先，在步驟SllOO中，聲信號(hào)輸入單元310a從生物體聲音傳感器200a輸入聲信號(hào)。然后，在步驟S1200中，噪聲提取單元320a從聲信號(hào)中提取噪聲成分，生成噪聲成分的功率波形。另外，呼吸音提取單元330a從聲信號(hào)中提取呼吸音成分，生成呼吸音成分的功率波形。然后，在步驟S1300中，噪聲分量判定單元360a根據(jù)噪聲成分的功率波形計(jì)算聲信號(hào)中的噪聲成分的強(qiáng)度即噪聲分量。然后，噪聲對(duì)策控制單元370a判定計(jì)算出的噪聲分量是否多。具體而言，噪聲對(duì)策控制單元370a判定噪聲分量是否超過(guò)規(guī)定的閾值(上述的第三閾值)。噪聲對(duì)策控制單元370a在噪聲分量不多的情況下(S1300 否”)，進(jìn)入步驟S1400。在步驟S1400中，噪聲對(duì)策控制單元370a使噪聲信號(hào)處理單元380a進(jìn)行基于信號(hào)處理的噪聲對(duì)策，并進(jìn)入 后述的步驟S2000。另一方面，噪聲對(duì)策控制單元370a在噪聲分量多的情況下(S1300 是”)，進(jìn)入步驟 S1500。在步驟S1500中，噪聲分類判定單元340a判定噪聲成分的功率波形的變化是否快。具體而言，在噪聲分類判定單元340a的噪聲短期變化分析單元341a中確定短期峰值頻帶。而且，在噪聲分類判定單元340a的變化速度/同步性判定單元344a中判定所確定的短期峰值頻帶是否為規(guī)定的閾值(例如上述的IOHz)以上。噪聲分類判定單元340a在噪聲成分的功率波形的變化不快的情況下(S1500 “否”)，進(jìn)入步驟S1600。在步驟S1600中，噪聲對(duì)策控制單元370a對(duì)噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a指示有關(guān)摩擦性噪聲的噪聲對(duì)策的引導(dǎo)，并進(jìn)入后述的步驟S2000。具體而言，首先，在噪聲分類判定單元340a的變化速度/同步性判定單元344a中將聲信號(hào)的噪聲成分分類為“摩擦性噪聲”。而且，噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a參照噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表(參照?qǐng)D5)將與“摩擦噪聲”對(duì)應(yīng)的噪聲對(duì)策決定為應(yīng)進(jìn)行引導(dǎo)的噪聲對(duì)策。另外，噪聲對(duì)策控制單元370a使噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a將噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a已決定的噪聲對(duì)策輸出到信息輸出裝置(圖1參照)。另一方面，噪聲分類判定單元340a在噪聲成分的功率波形的變化快的情況下(S1500 是”)，進(jìn)入步驟 S1700。在步驟S1700中，噪聲分類判定單元340a判定噪聲成分是否與呼吸音成分聯(lián)動(dòng)。具體而言，在噪聲分類判定單元340a的噪聲長(zhǎng)期變化分析單元342a中判定噪聲功率順序。另外，在噪聲分類判定單元340a的呼吸音長(zhǎng)期變化分析單元343a中提取呼吸音峰值頻帶。然后，在噪聲分類判定單元340a的變化速度/同步性判定單元344a中在判定噪聲功率順序的上位(例如3位以內(nèi))中是否包含呼吸音峰值頻帶。噪聲分類判定單元340a在噪聲成分不與呼吸音成分聯(lián)動(dòng)的情況下(S1700 “否”)，進(jìn)入步驟S1800。
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在步驟S1800中，噪聲對(duì)策控制單元370a對(duì)噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a指示有關(guān)不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的噪聲對(duì)策的引導(dǎo)，并進(jìn)入后述的步驟S2000。具體而言，首先，在噪聲分類判定單元340a的變化速度/同步性判定單元344a中將聲信號(hào)的噪聲成分分類為“不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲”。而且，噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a參照噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表(參照?qǐng)D5)，將與“不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲”對(duì)應(yīng)的噪聲對(duì)策決定為應(yīng)進(jìn)行引導(dǎo)的噪聲對(duì)策。進(jìn)而，噪聲對(duì)策控制單元370a使噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a將噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a已決定的噪聲對(duì)策輸出到信息輸出裝置(參照?qǐng)D1)。另一方面，噪聲分類判定單元340a在噪聲成分與呼吸音成分聯(lián)動(dòng)的情況下(S1700 是”)，進(jìn)入步驟 S1900。在步驟S1900中，噪聲對(duì)策控制單元370a對(duì)噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a指示有關(guān)與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的噪聲對(duì)策的引導(dǎo)，并進(jìn)入后述的步驟S2000。具體而言，首先，在噪聲分類判定單元340a的變化速度/同步性判定單元344a將聲信號(hào)的噪聲成分分類為“與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲”。而且，噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a參照噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表(參照?qǐng)D5)，將與“與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲”對(duì)應(yīng)的噪聲對(duì)策決定為應(yīng)進(jìn)行引導(dǎo)的噪聲對(duì)策。進(jìn)而，噪聲對(duì)策控制單元370a使噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a將噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a已決定的噪聲對(duì)策輸出到信息輸出裝置(圖1參照)。噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a例如參照噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表，獲取應(yīng)進(jìn)行引導(dǎo)的噪聲對(duì)策的文本數(shù)據(jù)，生成包含該文本數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)，且使信息輸出裝置進(jìn)行圖像顯示。另外，噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元350a例如獲取或生成應(yīng)進(jìn)行引導(dǎo)的噪聲對(duì)策的讀出語(yǔ)音數(shù)據(jù)，使信息輸出裝置進(jìn)行語(yǔ)音輸出。另外，噪聲對(duì)策引導(dǎo)單兀350a例如從對(duì)每個(gè)噪聲對(duì)策預(yù)先確定的圖像或聲音的數(shù)據(jù)中獲取與應(yīng)進(jìn)行引導(dǎo)的噪聲對(duì)策對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，使信息輸出裝置進(jìn)行輸出。在步驟S2000中，聲信號(hào)輸入單元310a判定是否通過(guò)用戶操作等而被指示了結(jié)束處理。聲信號(hào)輸入單元310a在未被指示結(jié)束處理的情況下(S2000 否”)，返回步驟SllOO0另外，聲信號(hào)輸入單元310a在被指示了處結(jié)束理的情況下(S2000 是”)，結(jié)束一系列的處理。通過(guò)這樣的動(dòng)作，生物體聲音處理裝置300a可以將包含于聲信號(hào)的噪聲成分分類為與生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類，可以對(duì)用戶引導(dǎo)與分類結(jié)果相應(yīng)的噪聲對(duì)策。下面，對(duì)安裝狀態(tài)的不同導(dǎo)致的聲信號(hào)的不同、及聲音成分的不同導(dǎo)致的短期峰值頻帶及長(zhǎng)期呼吸音峰值波形的不同進(jìn)行說(shuō)明。圖7 圖10是表示聲信號(hào)的頻譜圖的例子的圖。
具體而言，圖7 圖10是粘貼于同一被試驗(yàn)者的右鎖骨中線上第二肋間的生物體聲音傳感器200a的聲信號(hào)的頻譜圖的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。但是，圖7是生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)好的情況下的數(shù)據(jù)，圖8 圖10是生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)差的情況下的數(shù)據(jù)。在生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)好的情況下，如圖7所示，噪聲成分621少，容易觀察吸氣區(qū)間622、休止區(qū)間623及呼氣區(qū)間624。因此，通過(guò)基于信號(hào)處理的噪聲對(duì)策，可以高精度地進(jìn)行哮喘患者的氣道狀態(tài)的估計(jì)等呼吸音解析。但是，在生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)差的情況下，如圖8 圖10所示，噪聲成分621增多，難以觀察上述各區(qū)間。這樣的情況下，即使實(shí)施基于信號(hào)處理的噪聲對(duì)策，也難以高精度地進(jìn)行呼吸音解析。圖11 圖18是表示聲音成分的不同導(dǎo)致的短期峰值頻帶及長(zhǎng)期呼吸音峰值波形的不同的圖。圖11是在包含與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的聲信號(hào)中由濃度表示呼吸音成分的各頻帶的功率的圖。具體而言，圖11是由從呼吸周期為約5秒的被試驗(yàn)者得到的聲信號(hào)中提取了采樣頻率IOOHz的呼吸音成分的功率波形的情況下的分析結(jié)果。而且，圖11是將該提取出的呼吸音成分的功率波形以采樣頻率2Hz進(jìn)行下采樣，且將通過(guò)點(diǎn)數(shù)32 (相當(dāng)于16秒)的FFT處理得到的結(jié)果作為頻譜圖顯示的圖。圖11中,橫軸表示時(shí)間,縱軸表示頻帶。另外，圖12是以縱軸表示圖11的各頻帶的功率的圖。如圖11所示，在呼吸音成分的功率波形中，在呼吸周期為約5秒的情況下，與其相當(dāng)?shù)募sO. 2Hz附近的 功率大。因此，該情況下，呼吸音成分的長(zhǎng)期峰值頻帶為約O. 2Hz附近的頻帶631。另外，圖12中實(shí)線632所示的圖11的頻帶631的功率在頻帶的功率的縱軸上當(dāng)然為最上位。圖13是由濃度表示與圖11相同的聲信號(hào)中的噪聲成分的各頻帶的功率的圖，是與圖11相對(duì)應(yīng)的圖。另外，圖14是在縱軸表示圖13的各頻帶的功率電平的圖，是與圖12相對(duì)應(yīng)的圖。圖13的頻帶633及圖14的實(shí)線634所示的與呼吸的周期相對(duì)應(yīng)的噪聲成分比其它頻帶的噪聲成分大。因此，可知噪聲與呼吸聯(lián)動(dòng)而產(chǎn)生。此外，在本實(shí)驗(yàn)中，噪聲長(zhǎng)期變化分析單元342a對(duì)噪聲成分的功率波形施以截止頻率為25Hz的HPF。這是為了去除變化較快的噪聲成分，另外，是為了除去殘留于噪聲成分的功率波形的呼吸音成分。在不適用該HPF的情況下，在圖14中觀察到，呼吸音峰值頻帶(在此相當(dāng)于實(shí)線634)的噪聲功率順序降低至下位。這表示在噪聲成分的功率波形中不含近似于與呼吸周期一致的正弦波的波形的成分，而含有在與呼吸周期一致的定時(shí)產(chǎn)生的脈沖波形的成分。圖15是以濃度表示含有不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的聲信號(hào)中的呼吸音成分的各頻帶的功率的圖，是與圖11對(duì)應(yīng)的圖。另外，圖16是以縱軸表示圖15的各頻帶的功率的圖，是與圖12對(duì)應(yīng)的圖。
如圖15所示，即使在含有不與呼吸聯(lián)動(dòng)的脈沖性噪聲的情況下，呼吸音成分的長(zhǎng)期峰值頻帶也為與呼吸周期對(duì)應(yīng)的約O. 2Hz附近的頻帶635。另外，圖16中，實(shí)線636所示的圖15的頻帶635的功率在頻帶的功率的縱軸上當(dāng)然也為最上位。圖17是以濃度表示與圖15相同的聲信號(hào)中的噪聲成分的各頻帶的功率的圖，是與圖15對(duì)應(yīng)的圖。另外，圖18是以縱軸表示圖16的各頻帶的功率的圖，是與圖16對(duì)應(yīng)的圖。如圖17所不,在聲信號(hào)中含有大量不與呼吸音同步的噪聲成分的情況下,在與呼吸周期對(duì)應(yīng)的約O. 2Hz附近的頻帶637以外，功率增大。因此，圖18中，實(shí)線638所示的圖17的頻帶637的功率在頻帶的功率的縱軸上并非上位。因此，生物體聲音處理裝置300a通過(guò)進(jìn)行噪聲功率順序的上位是否含有呼吸音峰值頻帶(在此相當(dāng)于實(shí)線634)的判定，可以高精度地判定噪聲成分的產(chǎn)生是否與呼吸同
止/J/ O如上所述,本實(shí)施方式的生物體聲音處理裝置300a可以將聲信號(hào)的噪聲成分分類為與生物體聲音傳感器200a的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類。由此，生物體聲音處理裝置300a可以催促用戶改善生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)，可以抑制起因于生物體聲音傳感器200a的安裝狀態(tài)的生物體聲音的解析精度的降低。另外，生物體聲音處理裝置300a能夠防止相同的成為噪聲產(chǎn)生原因的安裝狀態(tài)重復(fù)。另外，生物體聲音處理裝置300a可以基于噪聲成分的功率的變化速度,將噪聲成分分類為與引線220a的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類。

由此，生物體聲音處理裝置300a可以在噪聲成分有可能起因于引線220a的安裝狀態(tài)時(shí)，引導(dǎo)用戶重貼引線220a。即，生物體聲音處理裝置300a可以主動(dòng)地引導(dǎo)較簡(jiǎn)單的作業(yè)，所以能夠提高生物體聲音傳感器的安裝狀態(tài)被改善的比率，能夠更可靠地抑制上述解析精度的降低。另外，生物體聲音處理裝置300a根據(jù)聲信號(hào)中的噪聲成分和呼吸音成分之間的同步性，將噪聲成分分類為與生物體聲音傳感器200a的粘接面230a的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類。由此，生物體聲音處理裝置300a可以在噪聲成分有可能起因于粘接面230a的安裝狀態(tài)時(shí)，引導(dǎo)用戶重貼粘接面230a。另外，生物體聲音處理裝置300a從聲信號(hào)中提取呼吸音成分。由此，生物體聲音處理裝置300a即使存在呼吸周期的個(gè)人差或時(shí)間引起的偏差，也能夠高精度地進(jìn)行噪聲成分的分類，采取用于恰當(dāng)?shù)脑肼暩纳频膶?duì)策。即，生物體聲音處理裝置300a能夠更可靠地抑制上述解析精度的降低。另外，生物體聲音處理裝置300a可以對(duì)用戶恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行噪聲對(duì)策的指示。由此，生物體聲音處理裝置300a例如能防止夠盡管原因在于引線220a而多次重貼粘接面230a的情況。即，生物體聲音處理裝置300a能夠進(jìn)行縮選了噪聲的產(chǎn)生原因的恰當(dāng)?shù)脑肼晫?duì)策的引導(dǎo)。因此，生物體聲音處理裝置300a能夠在避免無(wú)效作業(yè)的同時(shí)對(duì)用戶提供噪聲成分少的清晰的聲信號(hào)。此外，本發(fā)明的生物體聲音處理裝置的處理對(duì)象在實(shí)施方式2中設(shè)為具有引線的生物體聲音傳感器的聲信號(hào)，但不限于此。生物體聲音處理裝置的處理對(duì)象也可以為上述的無(wú)線式的生物體聲音傳感器的聲信號(hào)。該情況下，噪聲種類對(duì)策對(duì)應(yīng)表也可以不記載與弓I線的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的噪聲對(duì)策。另外，實(shí)施方式2的噪聲分類判定單元也可以通過(guò)時(shí)域的處理來(lái)進(jìn)行基于噪聲成分的功率變化的快慢這樣的觀點(diǎn)的分類。例如，噪聲分類判定單元以噪聲成分的功率變化的快慢進(jìn)行分類，將變化快的定為脈沖性噪聲，將變化慢的定為摩擦性噪聲。具體而言，例如，變化速度/同步性判定單元測(cè)量噪聲成分的功率超過(guò)規(guī)定閾值的狀態(tài)所持續(xù)的時(shí)間。而且，變化速度/同步性判定單元在該持續(xù)時(shí)間超過(guò)100msec時(shí)，判定為聲信號(hào)的噪聲成分為摩擦性的。另一方面，變化速度/同步性判定單元在該持續(xù)時(shí)間未超過(guò)IOOmsec時(shí),判定為聲信號(hào)的噪聲成分為脈沖性的。另外，生物體聲音處理裝置在可以按起因于生物體聲音傳感器的安裝狀態(tài)的每個(gè)噪聲種類進(jìn)行恰當(dāng)?shù)穆曅盘?hào)處理的情況下，也可以將噪聲種類的分類結(jié)果反映在噪聲信號(hào)處理中，而不是反映在噪聲對(duì)策引導(dǎo)中。或者，生物體聲音處理裝置也可以將噪聲種類的分類結(jié)果與噪聲對(duì)策引導(dǎo)一并反映在噪聲信號(hào)處理中。該情況下，例如噪聲信號(hào)處理單元按每個(gè)噪聲種類存儲(chǔ)信號(hào)處理方法，適用與噪聲分類結(jié)果對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理方法。該情況下，生物體聲音處理裝置也能夠抑制起因于生物體聲音傳感器的安裝狀態(tài)的生物體聲音的解析精度的降低。

另外，本發(fā)明在實(shí)施方式2中，適用于以人的心音或呼吸音(肺音)作為生物體聲音進(jìn)行測(cè)量的生物體聲音處理裝置，但不限于此。本發(fā)明可以適用于測(cè)量可由體表面檢測(cè)出的其它生物體聲音或動(dòng)物的生物體聲音的裝置。另外，本發(fā)明的生物體聲音處理裝置也可以配置于包含信息輸出裝置的肺音診斷裝置或心音診斷裝置等對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行解析的裝置的內(nèi)部或生物體聲音傳感器的內(nèi)部。2011年3月25日提出的日本專利申請(qǐng)?zhí)卦?011-067215號(hào)的、及2011年3月25日提出的日本專利申請(qǐng)?zhí)卦?011-067216號(hào)中包含的說(shuō)明書、附圖及摘要的公開內(nèi)容全部引用于本申請(qǐng)。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的生物體聲音處理裝置及生物體聲音處理方法作為可以輸出表示生物體聲音傳感器的當(dāng)前安裝狀態(tài)的信息的生物體聲音處理裝置及生物體聲音處理方法是有用的。
權(quán)利要求
1.生物體聲音處理裝置，其對(duì)安裝于體表面的生物體聲音傳感器的聲信號(hào)進(jìn)行處理，具有: 噪聲提取單元，其從所述聲信號(hào)提取包含于所述聲信號(hào)的噪聲成分；以及噪聲分類判定單元，將提取出的所述噪聲成分分類為與所述生物體聲音傳感器的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類，輸出與所述分類的結(jié)果對(duì)應(yīng)的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的生物體聲音處理裝置， 所述安裝狀態(tài)包含所述生物體聲音傳感器的對(duì)所述體表面的粘接面的安裝狀態(tài)，所述生物體聲音處理裝置還具有呼吸音提取單元，該呼吸音提取單元從所述聲信號(hào)提取包含于所述聲信號(hào)的呼吸音成分， 所述噪聲分類判定單元基于所述噪聲成分和所述呼吸音成分的同步性，將所述噪聲成分分類為與所述粘接面的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類。
3.如權(quán)利要求2所述的生物體聲音處理裝置， 所述安裝狀態(tài)包括傳送所述生物體聲音傳感器的所述聲信號(hào)的引線的安裝狀態(tài)， 所述噪聲分類判定單元基于所述噪聲成分的功率的變化速度，將所述噪聲成分分類為與所述引線的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類。
4.如權(quán)利要求3所述的生物體聲音處理裝置， 所述安裝狀態(tài)包括存在與所述引線摩擦的物體的第一狀態(tài)、存在與所述引線斷續(xù)接觸的物體或所述粘接面上有氣泡的第二狀態(tài)、所述引線的張力高或所述粘接面的粘接力弱的第二狀態(tài)， 所述噪聲分類判定單元以所述噪聲成分的功率的變化速度高為條件，將所述噪聲成分分類為與所述第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)的噪聲種類，所述噪聲分類判定單元以所述噪聲成分的功率的變化速度低且所述噪聲成分和所述呼吸音成分的同步性低為條件，將所述噪聲成分分類為與所述第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)的噪聲種類，所述噪聲分類判定單元以所述噪聲成分的功率的變化速度低且所述噪聲成分和所述呼吸音成分的同步性高為條件，將所述噪聲成分分類為與所述第三狀態(tài)對(duì)應(yīng)的噪聲種類。
5.如權(quán)利要求4所述的生物體聲音處理裝置， 所述安裝狀態(tài)包括所述生物體聲音傳感器被恰當(dāng)?shù)匕惭b的第四狀態(tài)， 所述噪聲分類判定單元以所述噪聲成分的量少為條件，將所述噪聲成分分類為與第四狀態(tài)對(duì)應(yīng)的噪聲種類。
6.如權(quán)利要求1所述的生物體聲音處理裝置， 還具有噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元，該噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元對(duì)用戶提示用于催促改善與所述噪聲分類判定單元的所述分類的結(jié)果對(duì)應(yīng)的所述安裝狀態(tài)的信息。
7.如權(quán)利要求6所述的生物體聲音處理裝置， 所述噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元使進(jìn)行圖像顯示及語(yǔ)音輸出中的至少一者的信息輸出裝置，利用圖像及語(yǔ)音中的至少一者，輸出用于催促改善所述安裝狀態(tài)的信息。
8.如權(quán)利要求2所述的生物體聲音處理裝置， 還具有噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元，該噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元對(duì)用戶提示用于催促改善與所述噪聲分類判定單元的所述分類的結(jié)果對(duì)應(yīng)的所述安裝狀態(tài)的信息。
9.如權(quán)利要求8所述的生物體聲音處理裝置，所述噪聲對(duì)策引導(dǎo)單元使進(jìn)行圖像顯示及語(yǔ)音輸出中的至少一者的信息輸出裝置，利用圖像及語(yǔ)音中的至少一者，輸出用于催促改善所述安裝狀態(tài)的信息。
10.生物體聲音處理方法，其對(duì)安裝于體表面的生物體聲音傳感器的聲信號(hào)進(jìn)行處理，包括 從所述聲信號(hào)提取包含于所述聲信號(hào)的噪聲成分的步驟；以及將提取出的所述噪聲成分分類為與所述生物體聲音傳感器的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類，輸出與所述分類的結(jié)果對(duì)應(yīng)的信息的步驟。
全文摘要
提供一種可輸出表示生物體聲音傳感器的當(dāng)前安裝狀態(tài)的信息的生物體聲音處理裝置。生物體聲音處理裝置(300)是對(duì)安裝于體表面的生物體聲音傳感器(200)的聲信號(hào)進(jìn)行處理的裝置，具有從聲信號(hào)提取包含于聲信號(hào)的噪聲成分的噪聲提取單元(320)、將提取出的噪聲成分分類為與生物體聲音傳感器(200)的各個(gè)不同安裝狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲種類，輸出與所述分類的結(jié)果相對(duì)應(yīng)的信息的噪聲分類判定單元(340)。
文檔編號(hào)H04R1/46GK103052355SQ201280002253
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者遠(yuǎn)藤充, 堀井則彰, 山田麻紀(jì) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社