JP2000500358A - 電子聴診器用ピックアップヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 音の振動を電気信号に変換する音響―電気変換器（４）を持つピックアップヘッド（１）は、変換器（４）に直接結合された細長い栓（３）の周囲に配置された音影響ベル（２）を備え、音影響ベル（２）は、内部の反射及び／又は吸収、栓（３）からピックアップされた直接音により身体表面の聴取範囲を規定し、所定の程度及び所定の方法で影響を及ぼす。ベル（２）は中央の栓（３）から音響的にデカップルされる。

Description

【発明の詳細な説明】 電子聴診器用ピックアップヘッド 本発明は電子聴診器に関し、特に、電子聴診器用ピックアップヘッドに関する 。 聴診器は工業上で利用されており、特に、機械内の欠陥を示す何らかの音を聞 く時に利用されているが、しかし基本的には特定の身体機能に関連した音を聞く ために医学の分野で使用されている。特に重要なのは、肺、心臓及び血管のよう な重要な器官に関連した音である。 医師は、同時に受けた複数の音の中で特定の音をしばしば聞き分ける。種々の 音は、特定の周波数帯域にしばしば対応し、この関連として、心臓疾患の特定タ イプに付随した音の周波数帯域を図４に示す。例えば、僧帽弁狭窄の症状に興味 を持つ医師は、一般に約８０Ｈｚ以上の周波数を持つ音は、このようなタイプで 見られる心臓の圧迫感よりむしろ他の症状に付随されるので、約８０Ｈｚ以上の 周波数が取り除かれるならば、実質的な快方を達成する。 種々の技術が、身体から医師の耳へ又は音の記録装置に送られる音の周波数範 囲を処理するために利用される。例えば、本出願人によるノルウェー特許出願第 ９５，０４９５号において、不要な周波数を取り除く、即ち、特定の診断に有利 な音のみを送るように「雑音」を取り除く、ための調整可能な帯域フィルタを持 つ電子装置が開示されている。しかしながら、マイクロホンそれ自身又は聴診器 のピックアップ部分について、音の周波数の周波数整形及び適合の問題を攻める こともまた可能である。電子的な増幅を持たない通常の聴診器は、異なる周波数 帯域における減衰／増幅を達成するため に、特定のピックアップヘッドを設計している。例えば、ＧＢ−２，０５１，５ ８４Ａ及びＵＳ−４，９０３，７９４、では、両方とも、所定の周波数にて共振 するように設計された特定チャンバを持つ聴診器ピックアップヘッドを開示して いる。これらの文献では、音ピックアップヘッドは中心に位置されるように整形 された前方のダイアフラム、及び身体表面に対して直接係合するための前方に突 き出た先端部を持つ。 電子タイプの聴診器、即ち、音響−電気変換器を持ち設計上で本発明に関連し たタイプの聴診器は、ＤＥ−２，７０３，７８１、ＤＥ−２，４５３，９２６及 びＤＥ−９３２，２６８により既に知られている。ＤＥ−２，７０３，７８１は 圧電部材を持つ身体音ピックアップ装置を開示している。この部材への振動の伝 達のために、円筒状の開口の中央に突出したピンが配置される。目的は空気を介 する音の受信を回避することである。ピックアップされた音の周波数を整形する ための測定は見られない。 ＤＥ−２，４５３，９２６は、音ピックアップ部材が、中央に位置し、前方に 突き出た「スカルキャップ」を持つ前方ダイアフラムを持つ。しかしながら、音 振動は、ダイアフラム内部の空間を経て、内部に取り付けられたマイクロホン部 材へ伝達される。ある周波数帯域を強調／減衰する特別な特徴は記載されていな い。 ＤＥ−９３２，２６８は、身体音をピックアップするマイクロホンを開示して いる。中央の栓が、疑似的に硬い機械的接続を介して、身体表面から音響−電気 変換器に振動を伝達する。中央の栓は前方に突き出た円形エッジにより囲まれて おり、円形エッジはその目的として皮膚に対抗して中央の栓へ近似的に一定の係 合力を提供する。不要な音及び不要な周波数の除去に関して伝達音に影響を与え る手段は見られない。 本発明の目的は、電子聴診器の一部として使用する音ピックアップヘッドを提 供することにあり、特定の診断目的のために特に必要な周波数範囲が、他の周波 数範囲を犠牲にしてピックアップヘッドそれ自身の構造により強調される。 本発明によれば、この目的は添付の請求項において詳しく規定されたタイプの 音ピックアップヘッドを提供することにより達成される。従って、本発明の主な 特徴は、振動を担う少なくとも１つの細長い栓が音影響ベル内の中央に配置され 、音影響ベルは、ある周波数は栓の方向に反射され他の周波数はこの反射から防 止されそれにより中央の栓が周波数整形された音を担うような方法によって、細 長い栓を囲んで反射及び／又は吸収空間をエッジと共に規定する。ベルそれ自身 は細長い栓から音響的にデカップルされ、身体表面の非常に狭い領域からのみ音 をピックアップし、ベル内にて反射後に２次的に栓に供給された音は、ベルの下 のより大きな、境界となる身体表面領域から基本的に発生する。 以下において、本発明は、実施形態によって、同時に添付の図面より詳細に説 明される。 図１は本発明によるピックアップヘッドの１つの実施形態を示す。 図２は図１に示すタイプのピックアップヘッドを示し、完全な電子聴診器を構 成するための電子部品と共に取り付けられる。 図３は図２に示すタイプと同じであるが、ピックアップヘッド反射ベルの形が 相違する完全な聴診器を示す。 図４はある心臓疾患に対する有効な音の周波数範囲を示す周波数ダイアグラム を示す。 図１において、本発明によるピックアップヘッドの基本的な実施形態を示す。 ピックアップヘッドそれ自身は参照番号１で示され、 その最も重要な要素として、音影響ベル２、中央の栓３、音響−電気変換手段４ を備える。栓３は変換器４に直接接着され、変換器４は、電気的接点５を経て図 示しない電子増幅及び処理回路に接続されるようになっている。音影響ベル２は 振動吸収裏打ち部６により、変換器から音響的にデカップルされる。 図はピックアップヘッド１の断面で示し、明らかなピックアップヘッド形状は 、中央の栓の縦軸と一致する中心軸に対して環状で対称的である。しかしながら 、形状は楕円でもよく、又はベル２が四角形であってもよく、三角形又は多面体 であってもよい。 ピックアップヘッドの音影響ベル２は、エッジ領域７が表面に係合するときは 身体表面上の聴診範囲を定める。身体表面上の定められた聴診範囲から発生する 音は、栓により係合された非常に小さな中央領域から栓により直接ピックアップ された音に加えて特定の音を提供するために、音影響ベル２における内部の壁８ に対抗して中央の栓３に向けて反射される。この場合重要なパラメータは、内部 壁の形状、即ち、その可能な曲線又は平面、内部壁８とエッジ領域７の平面の間 の傾斜角度Ｂ、さらに内部壁８の材質及び音の周波数である。例えば、断面でパ ラボリック曲線を持った二重にカーブした内部壁８は、中央の栓３のある位置で 集束効果を提供し、一方、図１（これは環状の対称的なピックアップヘッドの断 面を示す）に示すようなコニカル内部壁８は、反射した音を栓のより全体的な範 囲に広げる。従って、内部壁８の異なる形状は、身体表面の制限された領域から の全ての音信号の異なる部分に対する変換器４への到達時間に関して重要であり 、特に必要な身体音に関連してピックアップヘッドに対する最も可能な応答を提 供するために、内部壁８の形状を「調節」することが可能である。勿論、本発明 の実施形態（図示せず）は、変更可能な形状をもったピックアップ内部壁８を提 供することであり、その方法は、好ましくは、ピックアップヘッドの外側に１本 の指で操作可能なボタンが、その曲線を変えるために内部壁８を強制する締め付 け部材に対して、直接的な機械的伝達により形状の変化を与え、それにより、ピ ックアップヘッドに対して異なる全体的応答を提供する。 一定の領域又は内部壁８の所定領域に、周波数に依存して、特定の音の好まし い伝達に関して所望の方向にてピックアップヘッド応答に影響を与えるために、 種々の音の反射又は音の吸収特性を与えることが可能である。本発明の１つの変 形として、音影響ベル２には純粋に吸収する内部壁８が備えられる。これは、ベ ルからのエコー及び音響を取り除くことを可能にし、中央の栓が変換器４へ音の 振動を通過させる。 ピックアップヘッド１のさらに種々のパラメータにおいて、中央の栓３それ自 身について説明する。まず始めに、中央の栓は硬くかつ長い棒、例えば、鋼材で ある。しかしながら、ピックアップヘッドは、音影響ベル２の内部の中心に配置 された幾つかのこのような栓を備えてもよい。複数の栓は１つの音響―電気変換 手段４に接続されるか、又は、二重、三重、等の音のピックアップを得るために 、個々の変換器が各栓に対して配置されてもよい。このような「多重栓」の場合 、栓の角度は正確な軸方向（図１に示す１本の栓に関連して）から外れ、身体表 面内部の音源の方向及び深さは、付随の電子回路及びコンピュータ装置によりで きる限り計算される。 本発明の要点は、小さな中央の領域からの直接音の特別の組合せであり、１つ （又は幾つかの）細長い中央栓により提供され、音影響ベルの内部を経てより大 きな制限された範囲の身体表面領域からベル内部壁８の「目的に適合した」大き さ及び形状を備えた中央の栓へ反射された音であり、１つの特定の実施形態が注 目されるべき であり、音影響ベルの完全な開口上、即ち、前方に突出した中央栓３の外側で、 図１の破線で示すようにダイアフラム９を緊張させることにより、上述した以上 にピックアップヘッドの特性を変化させることが可能である。ダイアフラム９に 対する締結手段１０は、ベルの外側エッジの周囲に提供され、このダイアフラム の効果は、ダイアフラムに係合する中央栓がより大きな領域からの音を捉えるこ とができることであり、しかしこの解決方法は、重要な身体表面領域からより多 くの接触ノイズをもたらし、従って、好ましい解決ではない。 図１において、ピックアップヘッドはソケット１１の先端に取り付けられる。 図２及び図３に示す実施形態において、ソケット１１は、概略フラッシュライト のような形状を持った完全な聴診器１２，１３を提供するために使用されること は明らかであり、伸長した主本体１８には、接点５（図１参照）を経て変換器４ に接続された電子部分１６において完全な増幅及び処理回路を含む。参照番号１ ７は、概略的に無線形式のアンテナを示し、変調された光、又は超音波を送信し 、いずれの場合でも、固定受信装置（図示せず）により受信された情報担持無線 を送信する。勿論、有線も可能であるが、手持ち部分１２，１３は実際には単な るユニット１に縮小され、接点５からより完全に固定した信号処理ユニットへ配 線され、ピックアップヘッド１それ自身が手持ち部分を構成する。 図２において、ピックアップヘッド１は、実質的に図１に示すものと同じタイ プであり、一方、図３には音影響ベル２において二重にカーブした内部壁１５を 示す。ベルのエッジ領域はエッジ１４としてより鋭く整形された場合を示してい る。 図４は、特別な心臓疾患症状に付随した特定の音の可聴範囲内での位置につい てのダイアフラムを示す。可聴範囲（２０Ｈｚ―２０ ＫＨｚ）と一般的な呼吸音（２００―７００Ｈｚ）の範囲の比較において、各々 の僧帽弁狭窄は一般に２５―８０Ｈｚの範囲の周波数を有し、第１及び第２の心 臓音は２０―１４０Ｈｚの範囲の周波数を有し、心房隔壁は２０―７０Ｈｚの範 囲で血管があり、動脈及び僧帽弁の逆流は１７０―９００Ｈｚの範囲の周波数の 音を提供し、噴出血液流の音は一般に１３０―５００Ｈｚに位置される。本発明 によるピックアップヘッドは、このような特定の周波数範囲を引き立たせために 使用され、又はもしもこれがより望ましい見地ならば、外側周波数の伝送を抑止 するため使用される。 本発明によるピックアップヘッドは、布の外側での聴取のときによい結果を提 供するために変化することに注目すべきである。 使用上で、音影響ベルは中央の栓の周囲に密閉空間を形成し、それにより外側 領域からから来る音は栓によりピックアップされない効果を持つ。従って、ベル はまた「有用な信号」ではない他の信号をシールドする機能を持つ。ベル内でピ ックアップされた身体音のみが有効であり、不要な信号は取り除かれる。 音影響ベルの反射内部壁の種々の形状は、実質的に中央栓上に１つの位置の方 向に指向される反射、又は種々の位置の方向により広がった形状に指向される反 射を提供する。従って、内部壁の形状は、異なる音に対して異なる到達時間を補 償するように適合され、それによりある到達は抑圧され、他の到達は強調される 。音影響ベルの幾何学的形状及び材質の選択のためには、到達時間は重要なパラ メータである。ベルは、異なる時間にて異なる位置の方向に散乱した反射を提供 するという事実は、時間と音にて位相シフトを提供する。例えば、伝統的な音に よる心電図を使用して記録した図５に示すカーブ位置を参照。このようなカーブ は、本発明に従ってピックアップヘッドにより達成された強調と抑揚により、よ り鋭く、より 良く規定されかつ説明の簡素化のために与えられる。

【手続補正書】 【提出日】１９９８年７月６日（１９９８．７．６） 【補正内容】 (1) 請求の範囲を別紙のとおり補正する。 (2) 明細書、第３頁、第２５行、「ダイアグラムを示す。」の後に、改行して 、『図５は従来の記録された心電図のグラフである。』を加入する。 (3) 図５を別紙のとおり補正する。 請求の範囲 １．音響的振動を示す少なくとも１つの電気信号を提供する少なくとも１つの 音響―電気変換器（４）、及び前記変換器（４）に身体の表面からの前記音響的 振動を担うために前記変換器（４）に結合された少なくとも１つの機械的部材（ ３）、を具備する電子聴診器用のピックアップヘッドにおいて、 前記少なくとも１つの機械的部材（３）から音響的にデカップルされた音影響 ベル（２）が、前記身体の表面上の制限された聴取範囲をエッジ（７）と共に提 供し、前記少なくとも１つの機械的部材（３）を取り囲む音影響キャビティ表面 を壁（８）と共に提供するように配置され、かつ、壁の形状、即ち、角度と曲が りの半径、と共に前記少なくとも１つの機械的部材（３）の方向に音を反射する ように適合され、表面の材質は所定の周波数を担いかつ可能な限り強調するパラ メータが予め決定され、 前記少なくとも１つの機械的部材は、栓の前面の領域を経て前記身体の表面か ら音響的振動を正面にてピックアップするように適合され、かつその領域が制限 された聴取範囲より実質的に小さく、前記キャビティ表面から反射された音響的 振動を側面方向に可能にする、まっすぐな 細長い栓（３）により構成される、 ことを特徴とする電子聴診器用のピックアップヘッド。 ２．音響的振動をピックアップするための幾つかの細長い栓が、１つの音響― 電気変換器（４）に結合される請求項１に記載のピックアップヘッド。 ３．音響的振動をピックアップするための幾つかの細長い栓が、対応する個々 の電気信号を提供するために音響―電気変換器の対応する数の中の１つに結合さ れる、請求項１に記載のピックアップヘッド。 ４．前記音影響ベルのエッジ（７）は、実質的に平坦であり、環状で、楕円で 、四角形で、又は多面体形状である、請求項１，２，又は３に記載のピックアッ プヘッド。 ５．少なくとも壁（８）の範囲は、所定の周波数範囲内で音を吸収するように なっている請求項１乃至４のいずれかに記載のピックアップヘッド。 ６．ダイアフラム（９）は、身体の表面と直接、即ち、前記少なくとも１つの 栓（３）と身体の表面との間で係合するために前記音影響ベルのエッジ（７）に 沿って締結される請求項１乃至５のいずれかに記載のピックアップヘッド。 ７．前記電気信号を処理するための電子回路（１６）は、前記ピックアップヘ ッド（１）と一体化され、又は固定されるユニット（１８）に含まれ、かつコン ピュータを備えた中央ユニットとの通信のための無線送信ユニット（１７）と一 体化される請求項１乃至６のいずれかに記載のピックアップヘッド。 【図５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．音響的振動を示す少なくとも１つの電気信号を提供する少なくとも１つの 音響―電気変換器（４）、及び前記変換器（４）に身体の表面からの音響振動を 担う前記変換器（４）に結合された少なくとも１つの機械的部材（３）、を具備 する電子聴診器用のピックアップヘッドにおいて、 前記少なくとも１つの機械的部材（３）から音響的にデカップルされた音影響 ベル又はキャップ（２）が、前記身体表面上の制限された聴取範囲をエッジ（７ ）と共に提供し、少なくとも１つの機械的部材（３）を取り囲む音影響キャビテ ィ表面を壁（８）と共に提供するように配置され、 前記少なくとも１つの機械的部材は、定められた聴取範囲より実質的に小さい 範囲から音響振動をピックアップするために前記身体表面に対抗して係合するよ うにした細長い栓（３）により構成される、 ことを特徴とする電子聴診器用のピックアップヘッド。 ２．音響振動をピックアップするための幾つかの細長い栓が、１つの音響―電 気変換器（４）に結合される請求項１に記載のピックアップヘッド。 ３．音響振動をピックアップするための幾つかの細長い栓が、対応する個々の 電気信号を提供するために音響―電気変換器の対応する数の中の１つに結合され る、請求項１に記載のピックアップヘッド。 ４．前記音影響ベル又はキャップのエッジ（７）は、実質的に平坦であり、環 状で、楕円で、四角形で、又は多面体形状である、請求項１，２，又は３に記載 のピックアップヘッド。 ５．音影響ベル又はキャップ（２）における内部部（８）は少なくとも１つの 栓（３）の方向に音を反射するようになっており、壁（３）の形状は、即ち、曲 線の角度と半径は、表面材質と同様に、できるかぎり特定の音周波数を強調し担 うことに関して所定のパラメータである、請求項１，２，３，又は４に記載のピ ックアップヘッド。 ６．少なくとも壁（８）の範囲は、所定の周波数範囲内で音を吸収するように なっている請求項１乃至４のいずれかに記載のピックアップヘッド。 ７．ダイアフラム（９）は、身体表面と直接係合するために、即ち、少なくと も前記少なくとも１つの栓（３）と身体表面との間で、前記音影響ベル又はキャ ップのエッジ（７）に沿って締結される請求項１乃至６のいずれかに記載のピッ クアップヘッド。 ８．前記電気信号を処理するための電子回路（１６）は、前記ピックアップヘ ッド（１）と一体化され、又は固定されるユニット（１８）に含まれ、かつコン ピュータを備えた中央ユニットとの通信のための無線送信ユニット（１７）と一 体化される請求項１乃至７のいずれかに記載のピックアップヘッド。