JPH02232039A - 反射波受信聴音観測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は反射波受信聴音観測装置、特に被検体に超音波
を送受波して患部の診断画像を得る超音波診断装置、又
は電磁波を移動物体に送受波して物体の位置及び速度等
をｔｔ１定するレーダ観測装置により、被検体や移動体
を観測する反射波受信聴音観瀾装置に関する。

［従来技術Ｊ 医療分野において、被検体に超音波を送受波して、その
被検体からの反射波を画像として表示し、患部の観察を
行う超音波診断装置が広範囲に利用されている。

すなわち、この種の超音波診断装置は、一旦受波された
反射波をデジタル信号に変換し、その後、画像表示に必
要な速度で走査を行い、診断画像としてテレビモニタに
表示している。

従って、診断者は、診断画像を見るという視覚によって
被検体患部を観察し、患者に対して適切な診断を行って
いる。

また、この他に聴音により診断を行うものとして、周知
の通り聴診器が広く使用されている。この聴診器による
診断は、被検体内の発生音、例えば、心臓等の鼓動を診
断者が聴取することにより行われている。

このような聴診器による診断において、聴覚には視覚と
異なり、選択的に音を聞き分ける特殊な能力があるとい
う特徴を有している。

従って、聴診器を使う診断者は聴覚によって微妙な音の
変化や違いを区別でき、これにより適切な状況判断が得
られ、診断を行っていた。

一方、通信分野において、レーダ観測装置は、電磁波に
よって標的を探知することができ、物体の情報を獲得・
処理・表示することを目的としている。すなわち、この
装置は電磁波の送受波により、目標物に当たって反射し
てくる反射波を受信し、その往復時間から目標物（移動
体など）までの距離及び方向又はドプラ効果により目標
物の速度を測定するものであり、気象観測用、船舶・航
空機などの監視用、航行用に広範囲に利用されている。

そして、この種のレーダ観測装置は、主に、ＣＲＴ表示
装置に画像表示することにより観測を行っていた。すな
わち、例えば船舶等の航行には、操縦者は必要に応じて
レーダ観測して航路及び現在位置を監視し、目視確認し
ながら操縦を行っていた。一部の機種では、距離や角度
範囲を示すガード範囲を設けて、その範囲内に目標物が
入ってくると警報を発生させる処置を施している例はあ
るが、目標物の反射波を忠実に音で再現するような例は
皆無であった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の超音波診断装置あるいはレー
ダ観測装置によれば、音波や電磁波の反射波を観測画像
として表示し、これによって観測者は目視確認、すなわ
ち視覚のみで診断、あるいは観測を行っていた。

従って、上記この種の装置においては、音に対して選択
的に聞き分ける能力を持つ聴覚により観測は行われてい
なかった。このことは、例えば聴覚では０６　１秒間に
おいて楽音で半音の差の２つの音を一瞬のうちに区別で
きるが、これを視覚で区別するには画像表示するために
、デジタル信号処理の手法としてフーリエ解析を行う必
要があり、現在のＦＦＴの分析ではフーリエ解析を行っ
ても、不可能であった。

すなわち、物体からの反射波を画像表示させて視覚によ
り微妙な変化を分析することが不可能な場合であっても
、その同一物体で反射波を発音させて聴音させることに
より、前述した聴音の能力から微妙な変化を捉えること
で分析及び観測できる場合があった。

また、人間の持っている高度な解析能力である聴覚にお
いて、前述したように従来の聴診器では被検体から発生
される音を聞いて診断していたが、．発生音の聞こえな
い被検部位の診断は不可能であった。

また、一方、レーダ観測装置においては、従来から全て
画像表示により観測することが常であり、発音させてそ
の音を観測者が聴音することは行われていなかった。

発明の目的 本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、
その目的は、超音波診断装置及びレーダ観測装置におい
て、観測領域からの反射波の微妙な変化を音に変換する
ことにより聴音が可能となり、物体を観測・分析する反
射波受信聴音観ｎ１装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明の反射波受信聴音観測
装置によれば、観測物体に音波又は電磁波を送受波する
送受波器により、該物体の特定領域により反射された反
射波を受波し、その反射波を記憶する記憶手段と、該記
憶された反射波を低速読出しして可聴周波領域の所定音
波に変換する低速読出し手段と、を有する。そして、こ
の低速読出し手段により、反射波に応じて変換された可
聴周波領域の所定音波を発音することを特徴としている
。

［作用］ 以上のような構成としてので、本発明によれば、送受波
により、物体の特定領域から音波又は電磁波の反射波が
受波されると、その反射波を記憶手段により記憶する。

そして、その記憶された反射波を低速読出し手段により
低速で読み出し、これにより反射波に応じて変換された
可聴周波領域の所定音波を発音させる。

従って、観測者がこの発音を聞くことにより、音波又は
電磁波の反射波の微妙な変化を聞き分けることができ、
観測者はその特定観測領域における物体の変化及び性質
を分析することが可能となる。

［実施例］ 第１図には、本発明に係る反射波受信聴音観測装置の好
適な第１実施例が示されており、この第１図は、超音波
診断装置に利用した場合を示したブロック図である。

本発明において特徴的なことは、観８Ｐｊ物体から受波
された反射波を記憶して、低速読出しすることにより、
反射波の変化に応じて変換された可聴周波領域の所定音
波を発音することにある。

次に、以下、本発明に係る第１実施例の構成について説
明する。

第１図において、被検体５は、臓器を示し、例えば、心
臓や脈管等に相当する。そして、送受波器としてのブロ
ーブ１０は、超音波を送受波するための超音波探触子で
あり、次に対数特性増幅検波器１２は、反射波入力を対
数変換して、所定レベルまで増幅し、出力する増幅器で
ある。Ａ／Ｄ変換器１４は、アナログ入力信号をデジタ
ル出力信号に変換する変換器であり、記憶回路１６は、
該デジタル出力信号を記憶する、例えばＲＡＭ等のメモ
リである。

そして、低速読出し回路１８は、前記記憶されたデジタ
ル出力信号を所定の低速で読み出すための回路であり、
例えば読出し時には、該デジタル信号が記憶時の書込み
速度よりもゆっくりとした速度で読み出され、反射波に
応じた可聴周波範囲の所定音波を得ている。更に、聴音
時間を数秒間継続させるために、前記の記憶された信号
を繰り返し再生するようにする。

また、帯域ろ波器２０は、該低速読出しされたときの標
本化周波数及びナイキスト周波数以上に相当する高調波
成分と、繰返し周期に相当する低周波成分以下をカット
するためのフィルタであり、音声増幅器２２では、可聴
周波領域の周波数を所定レヘルまで増幅している。

これにより、スビーカ２４は、観測者が忠実に聴音でき
るように発音するためのヘッドホンである。

次に、その動作について説明する。

第１図に示すように、ブローブ１０から被検体５へ超音
波が送波されると、被検体患部の特定領域により反射さ
れた反射波は、ブローブ１ｏで受波される。

従って、患部に当たって反射され、受波された反射波は
、対数特性増幅検波器１２に入力され、所定レベルまで
増幅されて、更にＡ／Ｄ変換器１４で例えばζ数ＭＨｚ
の標本化周波数でリアルタイムにデジタル信号に変換さ
れる。

これにより、反射波をデジタル信号に変化して反射波デ
ジタル信号１６ａとして、記憶回路１６に記憶する。こ
こで、前記反射波デジタル信号１６ａが記憶回路１６に
書き込まれる速度は、反射波を受波する時の速度と同一
速度であるが、記憶回路１６から反射波デジタル信号１
６ａを読み出す時は、その速度よりも遅い、ゆっくりと
した所定の低速度で読み出される。すなわち、低速読出
し回路１８では、例えば記憶時の１／１　０　０　０程
度の遅い速度で、書込み時の数ＭＨｚに対して、数ＫＨ
ｚで読出しが行われる。

このため、反射波デジタル信号１６ａは、可聴周波数領
域、例えば数十Ｈｚ〜数ＫＨｚの音声周波数帯に変換さ
せることができる。

もちろん、低速読出し回路１８の出力する低速読出し反
射波信号１８ａは、アナログ出力信号に変換されており
、帯域ろ波器２０では、低速読出し反射波信号１８ａを
入力して、標本化周波数に関連した高調波成分と繰返し
再生時における繰返し周波数の低周波数が除去された反
射波領域の信号成分のみを得て、音声周波数信号２０ａ
として、出力している。

前記音声周波数信号２０ａは、音声増幅器２２で低周波
増幅され、ヘッドホン等のスビーカ２４により、発音さ
せることができる。

この結果、被検体患部により反射された反射波は可聴周
波数領域の所定音波に忠実に変換され、これにより、観
測者は反射波に応じた可聴音を適当な音量で聞《ことが
できる。

なお、本実施例の低速読出し回路１８によれば、低速読
出しにより、読出し時間を引き伸ばす関係上、可聴音は
、送信パルスの１つに対する受信時の信号となり、通常
の診断装置に本実施例の回路を付加する場合には、受信
時の幾つかのパルス繰返し期間中の信号を間引きするこ
とが行われている。

次に、第２図には、本発明の第２実施例が示されており
、この第２図は、レーダ観測装置に利用した場合を示し
たブロック図である。

次に、第２図に示された第２実施例を説明するが、第１
図の第１実施例と同一部材には、同一符号を付し、基本
的な構成及び動作は同一であるので、以下説明を省略す
る。なお、第２実施例において、本発明に関係のない送
信系は省略してある。

第２図に示されているように、第１実施例（第１図）と
異なる点は、レーダ観測装置に関することから観測物体
としての移動体５と、送受波器としてのアンテナ１１と
にあり、前述した超音波診断装置における第１図の被検
体５、ブローブ１０と相違している。

すなわち、第２図において、移動体６は、例えば移動す
る観測物体であり、船舶・航空機などである。また、も
ちろん、周囲の気象現象として台風、暴風雨等にも当て
はめることができる。

また、アンテナ１１は、周知のように電磁波を送受波す
るための送受波器である。

以上のことから、レーダ観ｉ１１１装置の場合は、アン
テナ１ｌにより反射波受信信号が対数特性受信回路３２
で画像信号を生成する。

ここで、この画像信号の帯域幅や繰返し周期（周波数）
は、通常、超音波診断装置とほぼ同一であるので、第２
図に示されたＡ／Ｄ変換器以降の動作説明は、前述した
第１図の第１実施例と同一のため省略する。

〔発明の効果］ 以上のようにして、本発明に係る反射波受信聴音観ｉＤ
Ｊ装置によれば、観測物体から反射された反射波を従来
のように目視で確認、観測するのではなく、反射波を忠
実に可聴周波領域の所定音波に変換することで反射波に
応じた所定音波を発音させることができる。従って、観
測者は聴音により微妙な反射音の微妙な変化を捉えるこ
とができる。

このため、従来画像表示による目視では観測できなかっ
た物体の性質や変化を発音させ聴音することで知ること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る反射波受信聴音観Ｄ１装置の第
１実施例を示したブロック図、 第２図は、本発明に係る反射波受信聴音観測装置の第２
実施例を示したブロック図である。 ５　・・・　被検体 ６　・・・　移動体 １０　・・・　プローブ １１　・・・　アンテナ １６　・・・　記憶回路 １６ａ　　・・・　反射波デジタル信号１８　・・・　
低速読出し回路 ２２　・・・　音声増幅器 ２４　・・・　スピーカ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）観測物体に音波又は電磁波を送波し、該物体の特
   定領域により反射された反射波を受波する送受波器と、 前記送受波器により受波された反射波を記憶する記憶手
   段と、 前記記憶手段により記憶された反射波を低速読出しして
   、可聴周波数領域の所定音波に変換する低速読出し手段
   と、を有し、 前記低速読出し手段により、反射波に応じて変換された
   可聴周波領域の所定音波を発音することを特徴とする反
   射波受信聴音観測装置。