特許 6298273 信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6298273

(24)【登録日】2018年3月2日

(45)【発行日】2018年3月20日

(54)【発明の名称】信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/00 20060101AFI20180312BHJP

   A61B 5/08 20060101ALI20180312BHJP

   G09G 5/00 20060101ALI20180312BHJP

   G09G 5/36 20060101ALI20180312BHJP

   A61B 7/04 20060101ALI20180312BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/00 D

   A61B5/08

   G09G5/00 510D

   G09G5/36 510A

   A61B7/04 L

【請求項の数】10

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2013-224244(P2013-224244)

(22)【出願日】2013年10月29日

(65)【公開番号】特開2015-84861(P2015-84861A)

(43)【公開日】2015年5月7日

【審査請求日】2016年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005016

【氏名又は名称】パイオニア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104765

【弁理士】

【氏名又は名称】江上 達夫

(74)【代理人】

【識別番号】100107331

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 聡延

(72)【発明者】

【氏名】石戸谷 耕一

(72)【発明者】

【氏名】亀谷 隆真

(72)【発明者】

【氏名】三浦 友博

(72)【発明者】

【氏名】長谷部 剛

【審査官】 増渕 俊仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２４７８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２７９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０４７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１４５８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０１９７７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−０３３２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５０６１１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／００−５／２２

Ａ６１Ｂ ７／００−７／０４

Ａ６１Ｂ ９／００−１０／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体の呼吸音信号に基づいて、１回の呼吸に相当する期間を示す周期を認識する認識手段と、
前記認識手段が認識した前記周期に基づいて、ｎ（但し、ｎは１以上の整数）個の連続する周期分の前記呼吸音信号の特性を、前記周期の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成手段と、
前記表示データを、表示装置に出力する出力手段と
を備えることを特徴とする信号処理装置。

【請求項2】

前記生成手段は、前記ｎ個の連続する周期分の前記呼吸音信号を時間軸に沿って圧縮又は伸長する変換処理を行うことで、前記表示データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。

【請求項3】

前記生成手段は、前記表示装置の表示画面上での位置が固定されている表示開始位置から前記表示画面上での位置が固定されている所定の表示終了位置に向かう方向が時間軸に対応付けられている前記表示画面上において、前記表示開始位置から前記ｎ個の連続する周期分の前記呼吸音信号の特性の表示を開始した後に前記表示終了位置において前記ｎ個の連続する周期分の前記呼吸音信号の特性の表示を終了することができるように、前記表示データを生成する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。

【請求項4】

前記生成手段は、（ｉ）円周方向が時間軸に対応付けられており、且つ（ｉｉ）前記呼吸音信号の特性に応じて表示態様が変わる表示対象物が放射方向に延びる円形のグラフを用いて前記ｎ個の連続する周期分の前記呼吸音信号の特性を表示するための前記表示データを生成する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の信号処理装置。

【請求項5】

生体の呼吸音信号に基づいて、１回の呼吸に相当する期間を示す周期を細分化することで得られる細分化期間を認識する認識手段と、
前記認識手段が認識した前記細分化期間に基づいて、ｍ（但し、ｍは１以上の整数）個の連続する細分化期間分の前記呼吸音信号の特性を、前記細分化期間の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成手段と、
前記表示データを、表示装置に出力する出力手段と
を備えることを特徴とする信号処理装置。

【請求項6】

生体の呼吸音信号に基づいて、１回の呼吸に相当する期間を示す周期を認識する認識手段と、
前記認識手段が認識した前記周期に基づいて、ｎ（但し、ｎは１以上の整数）個の連続する周期分の前記呼吸音信号の特性を表示するための表示データを生成する生成手段と、
前記表示データを、表示装置に出力する出力手段と、
を備え、
前記生成手段は、第１の時間長に相当するｎ個の連続する周期分の前記呼吸音信号の特性の表示サイズと、第２の時間長に相当するｎ個の連続する周期分の前記呼吸音信号の特性の表示サイズとが同一となるように、前記表示データを生成する
ことを特徴とする信号処理装置。

【請求項7】

生体の呼吸音信号に基づいて、１回の呼吸に相当する期間を示す周期を認識する認識工程と、
前記認識工程が認識した前記周期に基づいて、ｎ（但し、ｎは１以上の整数）個の連続する周期分の前記呼吸音信号の特性を、前記周期の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成工程と、
前記表示データを、表示装置に出力する出力工程と
を備えることを特徴とする信号処理方法。

【請求項8】

生体の呼吸音信号に基づいて、１回の呼吸に相当する期間を示す周期を細分化することで得られる細分化期間を認識する認識工程と、
前記認識工程が認識した前記細分化期間に基づいて、ｍ（但し、ｍは１以上の整数）個の連続する細分化期間分の前記呼吸音信号の特性を、前記細分化期間の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成工程と、
前記表示データを、表示装置に出力する出力工程と
を備えることを特徴とする信号処理方法。

【請求項9】

コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムであって、請求項７又は８に記載の信号処理方法前記コンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

【請求項10】

請求項９に記載のコンピュータプログラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば呼吸音信号等の入力信号を処理する信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体の技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

呼吸音等の生体音は、医師が生体の病態を診断する際の指標の一つとして用いられる。このため、医師等の医療従事者による病態の診断を好適に補助するために、生体音の特性（例えば、信号強度）を表示する（言い換えれば、生体音を可視化する）表示装置が提案されている。表示装置が生体音の特性を表示することで、医療従事者は、生体音を好適に又は比較的容易に認識することができる。

【0003】

尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１から特許文献２があげられる。特許文献１には、生体音を示す生体音信号を表示する表示装置ではないものの、感覚を有する対象の生理的特徴を表す増減する振幅を有するセグメントを含む非定常信号を処理する方法であって、信号の時間導関数がほぼ０に等しい瞬間を決定することで、信号の振幅が増加から減少に変化する又はその逆に変化する部分を含むセグメントを検出する方法が開示されている。特許文献２には、生体音を示す生体音信号を表示する表示装置ではないものの、吸入フェーズと呼気フェーズを有する反復的な呼吸サイクルで行われる患者の呼吸を補助促進させるための装置であって、患者の呼吸サイクルのうちの吸入が開始される点とその後の呼気が開始される点とを判別するにあたって、吸入時間が呼吸のたびに変動することを考慮して、時間基準が正規化されたテンプレートを用いて呼吸アドミタンスの時間基準を正規化する装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−５０６１１５号公報

【特許文献2】特開平６−５０３４８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

医療従事者が病態を診断するためには、生体音の特性がどのように変化するかという情報（いわゆる、生体音の特性の経時変化）が有益な情報となり得る。従って、生体音の特性を表示する表示装置は、生体音の特性を、当該特性の経時変化を識別可能な態様で表示することが好ましい。

【0006】

ところで、生体音は、周期性を有する（つまり、特性が周期的に変化する）ことが多い。つまり、生体音は、その特性が周期的に増減を繰り返しながら変化するという周期性を有することが多い。

【0007】

ここで、仮に、周期毎の生体音の特性を信号波形としてそのまま表示する（つまり、１周期分の生体音の特性を、周期毎の信号波形として順次表示する）表示装置を例にあげる。この場合、生体音の周期が変動する（つまり、長くなる又は短くなる）と、周期毎の生体音の特性を示す信号波形の時間軸に沿った表示サイズ（つまり、長さ）が変動することになる。具体的には、周期が４秒である生体音の特性を示す信号波形の時間軸に沿った表示サイズは、周期が５秒である生体音の特性を示す信号波形の時間軸に沿った表示サイズよりも小さくなる。このような周期毎の生体音の特性を示す信号波形の時間軸に沿った表示サイズが変動してしまうと、１周期分の生体音のうちの特徴的な波形が現れる表示位置が変動してしまうおそれがある。つまり、１周期分の生体音のうちの特徴的な波形が本来同一の表示位置に表示されれば当該特徴的な波形を認識し易い（例えば、比較し易い）と想定されるところ、あるタイミングでは特徴的な波形が第１の表示位置に表示され、続く別のタイミングでは特徴的な波形が第２の表示位置に表示されてしまうと、本来同一の特徴を示しているはずの特徴的な波形が、異なる波形であると誤認識されてしまいかねないという技術的問題が生ずる。

【0008】

更には、生体音の各周期は、生体音の特性に応じて更に細分化されることがある。例えば、生体音の一例である呼吸音に着目すると、呼吸音の各周期は、呼気が行われる期間と吸気が行われる期間とに細分化されることがある。このような細分化された期間もまた、周期の変動に伴って変動し得る。従って、周期を細分化することで得られる期間毎の生体音の特性を信号波形としてそのまま表示する表示装置においても、同様の技術的問題が生ずる。

【0009】

尚、生体音に限らず、周期性を有する何らかの入力信号（つまり、信号強度等の特性が周期的に変化する任意の入力信号）の特性を表示装置に表示する場合には、同様の技術的問題が生ずる。

【0010】

本発明は、例えば前述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、例えばより見やすい態様で入力信号の特性を表示することが可能な信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、第１の信号処理装置は、生体の呼吸音信号に基づいて、１回の呼吸に相当する期間を示す周期を認識する認識手段と、前記認識手段が認識した前記周期に基づいて、ｎ（但し、ｎは１以上の整数）個の連続する周期分の前記呼吸音信号の特性を、前記周期の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成手段と、前記表示データを、表示装置に出力する出力手段とを備える。

【0012】

上記課題を解決するために、第２の信号処理装置は、生体の呼吸音信号に基づいて、１回の呼吸に相当する期間を示す周期を細分化することで得られる細分化期間を認識する認識手段と、前記認識手段が認識した前記細分化期間に基づいて、ｍ（但し、ｍは１以上の整数）個の連続する細分化期間分の前記呼吸音信号の特性を、前記細分化期間の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成手段と、前記表示データを、表示装置に出力する出力手段とを備える。

【0013】

上記課題を解決するために、第１の信号処理方法は、生体の呼吸音信号に基づいて、１回の呼吸に相当する期間を示す周期を認識する認識工程と、前記認識工程が認識した前記周期に基づいて、ｎ（但し、ｎは１以上の整数）個の連続する周期分の前記呼吸音信号の特性を、前記周期の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成工程と、前記表示データを、表示装置に出力する出力工程とを備える。

【0014】

上記課題を解決するために、第２の信号処理方法は、生体の呼吸音信号に基づいて、１回の呼吸に相当する期間を示す周期を細分化することで得られる細分化期間を認識する認識工程と、前記認識工程が認識した前記細分化期間に基づいて、ｍ（但し、ｍは１以上の整数）個の連続する細分化期間分の前記呼吸音信号の特性を、前記細分化期間の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成工程と、前記表示データを、表示装置に出力する出力工程とを備える。

【0015】

上記課題を解決するために、第１のコンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムであって、上述した第１又は第２の信号処理方法を前記コンピュータに実行させる。

【0017】

上記課題を解決するために、第１の記録媒体は、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムが記録されている記録媒体であって、上述した第１のコンピュータプログラムが記録されている。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施例の信号処理装置の構成を示すブロック図である。

【図2】本実施例の信号処理装置の動作の流れを示すフローチャートである。

【図3】信号取得部の生体に対する装着態様の一例を示す模式図及び呼吸音信号の波形を時間軸上で示すグラフである。

【図4】信号記憶部が呼吸音信号を記憶する動作の一例を示す模式図である。

【図5】呼吸音の種類を示す分類チャートである。

【図6】５種類の呼吸音（肺胞呼吸音、低音性連続性ラ音（類鼾音）、高音性連続性ラ音（笛声音）、細かい断続性ラ音（捻髪音）及び粗い断続性ラ音（水泡音））に相当する５種類の信号成分の波形を時間軸上で示すグラフである。

【図7】周期判定処理の第１の態様を呼吸音信号の波形と共に示すグラフである。

【図8】周期判定処理の第２の態様を呼吸音信号の波形と共に示すグラフである。

【図9】表示データ生成部が生成する表示データによって実現される信号成分（呼吸音信号）の表示態様の一例を示す平面図である。

【図10】１周期分の肺胞呼吸音成分の表示サイズ（具体的には、時間軸に沿った表示サイズ）を固定サイズにするための変換処理の一例を示す模式図である。

【図11】１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズが固定サイズとならない（つまり、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズが、１周期の長さに応じて変動する）表示態様の一例を示す平面図である。

【図12】図９に示す円グラフとは異なる表示対象物を用いて呼吸音信号を構成する信号成分の振幅レベルを表示する表示態様の一例を示す平面図である。

【図13】図９に示す円グラフとは異なる表示対象物を用いて呼吸音信号を構成する信号成分の振幅レベルを表示する表示態様の一例を示す平面図である。

【図14】図９に示す円グラフとは異なる表示対象物を用いて呼吸音信号を構成する信号成分の振幅レベルを表示する表示態様の一例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体の実施形態について順に説明する。

【0021】

（信号処理装置の実施形態）
＜１＞
第１実施形態の信号処理装置は、周期性を有する入力信号の周期を認識する認識手段と、前記認識手段が認識した前記周期に基づいて、ｎ（但し、ｎは１以上の整数）個の連続する周期分の前記入力信号の特性を、当該ｎ個の連続する周期分の前記入力信号の特性の表示サイズであって且つ時間軸に対応する方向に沿った表示サイズがｎ個の連続する周期の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成手段と、前記表示データを、表示装置に出力する出力手段とを備える。

【0022】

第１実施形態の信号処理装置は、入力信号の特性（つまり、入力信号の状態を特定することが可能な任意の指標であって、例えば、信号強度）を表示装置に表示するための信号処理を行う。つまり、第１実施形態の信号処理装置は、入力信号の特性を視覚的に特定することが可能な何らかの表示対象物を表示装置に表示するための信号処理を行う。

【0023】

第１実施形態の信号処理装置が行う信号処理の対象となる入力信号は、周期性を有する。ここに、「周期性」とは、特性（典型的には、信号強度）が周期的に変化する性質を意味する。より具体的には、「周期性」とは、特性が周期的に増減を繰り返しながら変化する性質を意味する。言い換えれば、「周期性」とは、特性が同一の若しくは類似する態様で又は同一の若しくは類似する傾向で繰り返し変化する性質を意味する。

【0024】

特に、第１実施形態の信号処理装置は、入力信号の特性を表示装置に表示するための信号処理を行うために、認識手段と、生成手段と、出力手段とを少なくとも備えている。

【0025】

認識手段は、入力信号の周期を認識する。ここで言う「周期」は、入力信号の特性の繰り返しの変化のうちの１回の変化に要する期間を意味している。従って、入力信号の特性の同一態様での変化が複数回繰り返される場合には、当該同一態様での１回の変化に要する期間が周期となる。

【0026】

尚、第１実施形態では、入力信号の周期は、常に一定であってもよい。この場合、認識手段は、入力信号の周期として、常に一定の周期（つまり、期間）を継続的に認識することになる。例えば、認識手段は、第１のタイミングでの周期が第１の周期であると認識した後に、第１のタイミングに続く第２のタイミングでの周期が第１の周期であると続けて認識することになる。

【0027】

或いは、入力信号の周期は、時間の経過と共に変動してもよい。この場合、認識手段は、入力信号の周期として、時間の経過と共に変動する周期（つまり、期間）を継続的に認識することになる。例えば、認識手段は、第１のタイミングでの周期が第１の周期であると認識した後に、第１のタイミングに続く第２のタイミングでの周期が第１の周期とは異なる第２の周期であると認識することになる。

【0028】

生成手段は、認識手段が認識した入力信号の周期に基づいて、入力信号の特性を表示装置に表示するための表示データを生成する。第１実施形態では、生成手段は、ｎ個の連続する周期分（つまり、認識手段が継続的に認識したｎ個の連続する周期分）の入力信号の特性を表示するための表示データを生成する。言い換えれば、生成手段は、ｎ個の連続する周期毎の入力信号の特性を表示するための表示データを生成する。言い換えれば、生成手段は、ｎ個の連続する周期という表示単位で入力信号の特性を表示するための表示データを生成する。

【0029】

更に、第１実施形態では、生成手段は、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズ（具体的には、時間軸に対応する方向に沿った表示サイズであり、以下同じ）が固定サイズとなる表示態様が実現されるように、表示データを生成する。つまり、生成手段は、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性が、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズが固定サイズとなる表示態様で表示されるように、表示データを生成する。

【0030】

ここで言う「固定サイズ」とは、ｎ個の連続する周期の長さ（つまり、ｎ個の連続する周期の時間長）に関わらず変動しないサイズ（つまり、ｎ個の連続する周期の長さの変動の有無に関わらず一定となるサイズ）を意味する。従って、生成手段は、時間の経過に伴ってｎ個の連続する周期の長さが変動する場合であっても、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズが常に同一になるように、表示データを生成する。例えば、時間の経過に伴ってｎ個の連続する周期の長さがＡ秒からＢ秒に変動する場合であっても、生成手段は、第１の時間長（例えば、Ａ秒）に相当するｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズと、第２の時間長（例えば、Ｂ秒）に相当するｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズとが同一となるように、表示データを生成する。

【0031】

より具体的には、例えば、生成手段が、円周方向が時間軸に対応付けられており且つ放射方向が入力信号の特性に対応付けられている円グラフを用いてｎ個の連続する周期分の入力信号の特性を表示するための表示データを生成する場合を例に挙げて説明する。この場合、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズ（つまり、円周に沿った表示サイズ）は、例えば、ｎ個の連続する周期の長さに関わらず固定サイズ（つまり、固定長）となる。例えば、第１の時間長（例えば、Ａ秒）に相当するｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズ及び第２の時間長（例えば、Ｂ秒）に相当するｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズは共に、円グラフの円周の全体に相当する固定サイズ（例えば、固定長Ｘ）となる。

【0032】

或いは、例えば、生成手段が、横軸が時間軸に対応付けられており且つ縦軸が入力信号の特性に対応づけられている棒グラフを用いてｎ個の連続する周期分の入力信号の特性を表示するための表示データを生成する場合を例に挙げて説明する。この場合、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズ（つまり、横軸に沿った表示サイズ）は、例えば、ｎ個の連続する周期の長さに関わらず固定サイズ（つまり、固定長）となる。例えば、第１の時間長（例えば、Ａ秒）に相当するｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズ及び第２の時間長（例えば、Ｂ秒）に相当するｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズは共に、横軸の少なくとも一部の長さに相当する固定サイズ（例えば、固定長Ｙ）となる。

【0033】

出力手段は、生成手段が生成した表示データを、表示装置に出力する。その結果、表示装置は、生成手段が生成した表示データに基づいて、入力信号の特性を表示する。つまり、表示装置は、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性を、当該ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズがｎ個の連続する周期の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示することができる。

【0034】

ここで、第１実施形態の信号処理装置の技術的効果を説明するに当たって、第１比較例の信号処理装置と対比して説明する。尚、第１比較例の信号処理装置は、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性を、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズがｎ個の連続する周期の長さに応じて変動する表示態様で表示するための表示データを生成するものとする。このような第１比較例の信号処理装置が生成した表示データに基づいて動作する表示装置は、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性を、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズがｎ個の連続する周期の長さに応じて変動する表示態様で表示することになる。つまり、第１比較例の信号処理装置が生成した表示データに基づいて動作する表示装置は、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性を信号波形としてそのまま表示することになる。その結果、第１比較例では、入力信号の周期が変動すると、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズは、時間軸に対応する方向に沿って変動することになる。具体的には、第１の時間長（例えば、４秒）に相当するｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズは、第１の時間長よりも長い第２の時間長（例えば、５秒）に相当するｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズよりも小さくなってしまう。このように表示サイズが変動してしまうと、ｎ個の連続する周期分の入力信号のうちの特徴的な波形（つまり、信号成分）が現れる表示位置が変動してしまうおそれがある。つまり、ｎ個の連続する周期分の入力信号のうちの特徴的な波形が本来同一の表示位置に表示されれば当該特徴的な波形を認識し易い（例えば、比較し易い）と想定されるところ、あるタイミングでは特徴的な波形が第１の表示位置に表示され、続く別のタイミングでは特徴的な波形が第２の表示位置に表示されてしまう。

【0035】

しかるに、第１実施形態によれば、入力信号の周期が変動したとしても、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズが変動することはない。つまり、入力信号の周期が変動したとしても、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズは、時間軸に対応する方向に沿って変動することはない。具体的には、第１の時間長（例えば、４秒）に相当するｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズは、第１の時間長とは異なる第２の時間長（例えば、５秒）に相当するｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズと同一になる。このように表示サイズが固定サイズとなるがゆえに、ｎ個の連続する周期分の入力信号のうちの特徴的な波形（つまり、信号成分）が現れる表示位置が、入力信号の周期の変動に起因して大きく変動してしまうことは殆ど又は全くない。つまり、第１実施形態では、ｎ個の連続する周期分の入力信号のうちの特徴的な波形が同一の又は概ね同一の表示位置に表示される（或いは、表示されやすくなる）がゆえに、表示装置を観察する観察者は、入力信号の特性を好適に認識することができる。

【0036】

このように、第１実施形態の信号処理装置によれば、入力信号の特性が好適に表示される。

【0037】

＜２＞
第１実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記生成手段は、前記ｎ個の連続する周期分の前記入力信号を時間軸に沿って圧縮又は伸長する変換処理を行うことで、前記表示データを生成する。

【0038】

この態様によれば、生成手段は、ｎ個の連続する周期分の入力信号を時間軸に沿って圧縮又は伸長する変換処理を行うことで、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズが固定サイズとなる表示態様が実現されるように、表示データを生成することができる。

【0039】

＜３＞
上述の如くｎ個の連続する周期分の入力信号を時間軸に沿って圧縮又は伸長する変換処理を行うことで表示データを生成する信号処理装置の他の態様では、前記ｎ個の連続する周期分の前記入力信号の特性が、Ｍ（但し、Ｍは１以上の整数）個のサンプル値によって示されており、且つ、前記ｎ個の連続する周期分の前記入力信号の特性が、夫々が１個のサンプル値を表示することが可能であると共に時間軸に対応する方向に沿って並ぶＮ（但し、Ｎは、１以上且つＭ以下の整数）個の領域部分を用いて表示される場合には、前記生成手段は、各領域部分にＭ／Ｎ個のサンプル値の平均値が表示されるように前記変換処理を行うことで、前記表示データを生成する。

【0040】

この態様によれば、生成手段は、入力信号のサンプル値の平均値を算出する変換処理（実質的には、入力信号を時間軸に沿って圧縮する処理と同様の処理）を行うことで、表示データを生成することができる。

【0041】

＜４＞
第１実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記生成手段は、前記表示装置の表示画面上での位置が固定されている表示開始位置から前記表示画面上での位置が固定されている所定の表示終了位置に向かう方向が時間軸に対応付けられている前記表示画面上において、前記表示開始位置から前記ｎ個の連続する周期分の前記入力信号の特性の表示を開始した後に前記表示終了位置において前記ｎ個の連続する周期分の前記入力信号の特性の表示を終了することができるように、前記表示データを生成する。

【0042】

この態様によれば、入力信号の周期が変動したとしても、（ｉ）ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズが変動することはなく、且つ、（ｉｉ）ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示開始位置及び表示終了位置が変動することはない。このため、ｎ個の連続する周期分の入力信号のうちの特徴的な波形（つまり、信号成分）が現れる表示位置が、入力信号の周期の変動に起因して大きく変動してしまうことは殆ど又は全くない。従って、上述した各種効果が好適に享受される。

【0043】

＜５＞
第１実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記生成手段は、（ｉ）円周方向が時間軸に対応付けられており、且つ（ｉｉ）前記入力信号の特性に応じて表示態様が変わる表示対象物が放射方向に延びる円形のグラフを用いて前記ｎ個の連続する周期分の前記入力信号の特性を表示するための前記表示データを生成する。

【0044】

この態様によれば、生成手段は、円周方向が時間軸に対応付けられており且つ放射方向が入力信号の特性に対応付けられている円形のグラフを用いてｎ個の連続する周期分の入力信号の特性を表示するための表示データを生成することができる。

【0045】

＜６＞
第１実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記入力信号は、生体の活動に起因した音に相当する生体音信号であり、前記周期は、繰り返し複数回行われる生体の活動のうちの１回の活動に要する期間である。

【0046】

この態様によれば、信号処理装置は、生体音信号に対して上述した信号処理を行うことができる。

【0047】

尚、生体音信号として、例えば、生体の呼吸という活動に起因した呼吸音に相当する呼吸音信号が一例としてあげられる。このような呼吸音信号の周期は、繰り返し行われる呼吸のうちの１回の呼吸に要する期間であってもよい。或いは、生体音信号として、例えば、生体の心臓の拍動という活動に起因した心音に相当する心音信号が一例としてあげられる。このような心音信号の周期は、繰り返し行われる心臓の拍動のうち１回の拍動に要する期間であってもよい。或いは、生体音信号として、例えば、生体の心臓の拍動という活動に起因した脈動音に相当する脈動音信号や、生体の心臓の拍動という活動に起因した血流音に相当する血流音信号が一例としてあげられる。脈動音信号及び血流音信号の周期は、心音信号の周期と同様であってもよい。

【0048】

＜７＞
第１実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記入力信号は、生体の呼吸音に相当する呼吸音信号であり、前記周期は、１回の連続する呼気及び吸気に要する期間である。

【0049】

この態様によれば、信号処理装置は、呼吸音信号に対して上述した信号処理を行うことができる。

【0050】

＜８＞
第１実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記入力信号の周期は、時間の経過と共に変動する。

【0051】

この態様によれば、生成手段は、入力信号の周期が変動する場合であっても、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性の表示サイズが固定サイズとなる表示態様が実現されるように、表示データを生成することができる。このため、ｎ個の連続する周期分の入力信号のうちの特徴的な波形（つまり、信号成分）が現れる表示位置が、入力信号の周期の変動に起因して変動してしまうことは殆ど又は全くない。従って、上述した各種効果が好適に享受される。

【0052】

＜９＞
第２実施形態の信号処理装置は、周期性を有する入力信号の各周期を細分化することで得られる細分化期間を認識する認識手段と、前記認識手段が認識した前記細分化期間に基づいて、ｍ（但し、ｍは１以上の整数）個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性を、当該ｍ個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性の表示サイズであって且つ時間軸に対応する方向に沿った表示サイズがｍ個の連続する細分化期間の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成手段と、前記表示データを、表示装置に出力する出力手段とを備える。

【0053】

第２実施形態の信号処理装置は、第１実施形態の信号処理装置と同様に、入力信号の特性を表示装置に表示するための信号処理を行う。

【0054】

第２実施形態の信号処理装置は、第１実施形態の信号処理装置と比較して、認識手段が、入力信号の周期を認識することに代えて、入力信号の周期を細分化することで得られる細分化期間を認識するという点において異なっている。更に、第２実施形態の信号処理装置は、第１実施形態の信号処理装置と比較して、生成手段が、ｎ個の連続する周期分の入力信号の特性を表示するための表示データを生成することに代えて、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性を表示するための表示データを生成するという点において異なっている。第２実施形態の信号処理装置のその他の構成要素は、第１実施形態の信号処理装置のその他の構成要素と同一であってもよい。

【0055】

ここで、「細分化期間」とは、周期を入力信号の特性に応じて細分化することで得られる期間を意味する。例えば、細分化期間は、周期を入力信号の変化の傾向（典型的には、入力信号の信号強度の時間的変化の傾向）に応じて細分化することで得られる期間を意味していてもよい。従って、第２実施形態では、各周期は、一又は複数の細分化期間を含んでいる。

【0056】

このため、第２実施形態では、生成手段は、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズ（具体的には、時間軸に対応する方向に沿った表示サイズであり、以下同じ）が固定サイズとなる表示態様が実現されるように、表示データを生成する。つまり、生成手段は、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性が、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズが固定サイズとなる表示態様で表示されるように、表示データを生成する。

【0057】

ここで言う「固定サイズ」とは、ｍ個の連続する細分化期間の長さ（つまり、ｍ個の連続する細分化期間の時間長）に関わらず変動しないサイズ（つまり、ｍ個の連続する細分化期間の長さの変動の有無に関わらず一定となるサイズ）を意味する。従って、生成手段は、時間の経過に伴ってｍ個の連続する細分化期間の長さが変動する場合であっても、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズが常に同一になるように、表示データを生成する。例えば、時間の経過に伴ってｍ個の連続する細分化期間の長さが４秒から５秒に変動する場合であっても、生成手段は、第１の時間長（例えば、４秒）に相当するｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズと、第２の時間長（例えば、５秒）に相当するｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズとが同一となるように、表示データを生成する。

【0058】

ここで、第２実施形態の信号処理装置の技術的効果を説明するに当たって、第２比較例の信号処理装置と対比して説明する。尚、第２比較例の信号処理装置は、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性を、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズがｍ個の連続する細分化期間の長さに応じて変動する表示態様で表示するための表示データを生成するものとする。このような第２比較例の信号処理装置が生成した表示データに基づいて動作する表示装置は、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性を、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズがｍ個の連続する細分化期間の長さに応じて変動する表示態様で表示することになる。つまり、第２比較例の信号処理装置が生成した表示データに基づいて動作する表示装置は、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性を信号波形としてそのまま表示することになる。その結果、第２比較例では、入力信号の周期が変動すると、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズは、時間軸に対応する方向に沿って変動することになる。具体的には、第１の時間長（例えば、４秒）に相当するｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズは、第１の時間長よりも長い第２の時間長（例えば、５秒）に相当するｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズよりも小さくなってしまう。このように表示サイズが変動してしまうと、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号のうちの特徴的な波形（つまり、信号成分）が現れる表示位置が変動してしまうおそれがある。つまり、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号のうちの特徴的な波形が本来同一の表示位置に表示されれば当該特徴的な波形が見やすい（例えば、比較し易い）と想定されるところ、あるタイミングでは特徴的な波形が第１の表示位置に表示され、続く別のタイミングでは特徴的な波形が第２の表示位置に表示されてしまう。

【0059】

しかるに、第２実施形態によれば、入力信号の周期が変動したとしても、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズが変動することはない。つまり、入力信号の周期が変動したとしても、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズは、時間軸に対応する方向に沿って変動することはない。具体的には、第１の時間長（例えば、４秒）に相当するｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズは、第１の時間長とは異なる第２の時間長（例えば、５秒）に相当するｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズと同一になる。このように表示サイズが固定サイズとなるがゆえに、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号のうちの特徴的な波形（つまり、信号成分）が現れる表示位置が、入力信号の周期の変動に起因して大きく変動してしまうことは殆ど又は全くない。つまり、第２実施形態では、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号のうちの特徴的な波形が同一の又は概ね同一の表示位置に表示される（或いは、表示されやすくなる）がゆえに、表示装置を観察する観察者は、入力信号の特性を好適に認識することができる。

【0060】

このように、第２実施形態の信号処理装置によれば、入力信号の特性が好適に表示される。

【0061】

＜１０＞
第２実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記生成手段は、前記ｍ個の連続する細分化期間分の前記入力信号を時間軸に沿って圧縮又は伸長する変換処理を行うことで、前記表示データを生成する。

【0062】

この態様によれば、生成手段は、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号を時間軸に沿って圧縮又は伸長する変換処理を行うことで、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズが固定サイズとなる表示態様が実現されるように、表示データを生成することができる。

【0063】

＜１１＞
上述の如くｍ個の連続する細分化期間分の入力信号を時間軸に沿って圧縮又は伸長する変換処理を行うことで表示データを生成する信号処理装置の他の態様では、前記ｍ個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性が、Ｍ（但し、Ｍは１以上の整数）個のサンプル値によって示されており、且つ、前記ｍ個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性が、夫々が１個のサンプル値を表示することが可能であると共に時間軸に対応する方向に沿って並ぶＮ（但し、Ｎは、１以上且つＭ以下の整数）個の領域部分を用いて表示される場合には、前記生成手段は、各領域部分にＭ／Ｎ個のサンプル値の平均値が表示されるように前記変換処理を行うことで、前記表示データを生成する。

【0064】

この態様によれば、生成手段は、入力信号のサンプル値の平均値を算出する変換処理（実質的には、入力信号を時間軸に沿って圧縮する処理と同様の処理）を行うことで、表示データを生成することができる。

【0065】

＜１２＞
第２実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記生成手段は、前記表示装置の表示画面上での位置が固定されている表示開始位置から前記表示画面上での位置が固定されている所定の表示終了位置に向かう方向が時間軸に対応付けられている前記表示画面上において、前記表示開始位置から前記ｍ個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性の表示を開始した後に前記表示終了位置において前記ｍ個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性の表示を終了することができるように、前記表示データを生成する。

【0066】

この態様によれば、入力信号の周期が変動したとしても、（ｉ）ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズが変動することはなく、且つ、（ｉｉ）ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示開始位置及び表示終了位置が変動することはない。このため、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号のうちの特徴的な波形（つまり、信号成分）が現れる表示位置が、入力信号の周期の変動に起因して大きく変動してしまうことは殆ど又は全くない。従って、上述した各種効果が好適に享受される。

【0067】

＜１３＞
第２実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記生成手段は、（ｉ）円周方向が時間軸に対応付けられており、且つ（ｉｉ）前記入力信号の特性に応じて表示態様が変わる表示対象物が放射方向に延びる円形のグラフを用いて前記ｍ個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性を表示するための前記表示データを生成する。

【0068】

この態様によれば、生成手段は、円周方向が時間軸に対応付けられており且つ放射方向が入力信号の特性に対応付けられている円形のグラフを用いてｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性を表示するための表示データを生成することができる。

【0069】

＜１４＞
第２実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記入力信号は、生体の活動に起因した音に相当する生体音信号であり、前記周期は、繰り返し複数回行われる生体の活動のうちの１回の活動に要する期間であり、前記複数の細分化期間は、前記１回の活動を当該１回の活動の態様に応じて細分化することで得られる複数の細分化期間である。

【0070】

この態様によれば、信号処理装置は、生体音信号に対して上述した信号処理を行うことができる。

【0071】

尚、生体音信号として、呼吸音信号や、心音信号や、脈動音信号や、血流音信号が一例としてあげられるのは上述したとおりである。呼吸音信号の細分化期間は、繰り返し行われる呼吸のうちの１回の呼吸に要する期間を当該１回の呼吸の態様に応じて細分化することで得られる期間（例えば、呼気が行われる期間及び吸気が行われる期間）であってもよい。或いは、心音信号、脈動音信号及び血流音信号の周期は、繰り返し行われる心臓の拍動のうち１回の拍動に要する期間を当該１回の拍動の態様に応じて細分化することで得られる期間（例えば、心室が収縮する期間及び心室が収縮する期間）であってもよい。

【0072】

＜１５＞
第２実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記入力信号は、生体の呼吸音に相当する生体音信号であり、前記周期は、１回の連続する呼気及び吸気に要する期間であり、前記複数の細分化期間は、呼気が行われている期間及び吸気が行われている期間を含む。

【0073】

この態様によれば、信号処理装置は、呼吸音信号に対して上述した信号処理を行うことができる。

【0074】

＜１６＞
第２実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記入力信号の周期は、時間の経過と共に変動する。

【0075】

この態様によれば、生成手段は、入力信号の周期が変動する場合であっても、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号の特性の表示サイズが固定サイズとなる表示態様が実現されるように、表示データを生成することができる。このため、ｍ個の連続する細分化期間分の入力信号のうちの特徴的な波形（つまり、信号成分）が現れる表示位置が、入力信号の周期の変動に起因して変動してしまうことは殆ど又は全くない。従って、上述した各種効果が好適に享受される。

【0076】

（信号処理方法の実施形態）
＜１７＞
第１実施形態の信号処理方法は、周期性を有する入力信号の周期を認識する認識工程と、前記認識工程が認識した前記周期に基づいて、ｎ（但し、ｎは１以上の整数）個の連続する周期分の前記入力信号の特性を、当該ｎ個の連続する周期分の前記入力信号の特性の表示サイズであって且つ時間軸に対応する方向に沿った表示サイズがｎ個の連続する周期の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成工程と、前記表示データを、表示装置に出力する出力工程とを備える。

【0077】

第１実施形態の信号処理方法によれば、上述した第１実施形態の信号処理装置が享受する各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。

【0078】

尚、上述した第１実施形態の信号処理装置が採用し得る各種態様に対応して、第１実施形態の信号処理方法もまた、各種態様を採用してもよい。

【0079】

＜１８＞
第２実施形態の信号処理方法は、周期性を有する入力信号の各周期を細分化することで得られる細分化期間を認識する認識工程と、前記認識工程が認識した前記細分化期間に基づいて、ｍ（但し、ｍは１以上の整数）個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性を、当該ｍ個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性の表示サイズであって且つ時間軸に対応する方向に沿った表示サイズがｍ個の連続する細分化期間の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成工程と、前記表示データを、表示装置に出力する出力工程とを備える。

【0080】

第２実施形態の信号処理方法によれば、上述した第２実施形態の信号処理装置が享受する各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。

【0081】

尚、上述した第２実施形態の信号処理装置が採用し得る各種態様に対応して、第２実施形態の信号処理方法もまた、各種態様を採用してもよい。

【0082】

（コンピュータプログラムの実施形態）
＜１９＞
第１実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムであって、周期性を有する入力信号の周期を認識する認識工程と、前記認識工程が認識した前記周期に基づいて、ｎ（但し、ｎは１以上の整数）個の連続する周期分の前記入力信号の特性を、当該ｎ個の連続する周期分の前記入力信号の特性の表示サイズであって且つ時間軸に対応する方向に沿った表示サイズがｎ個の連続する周期の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成工程と、前記表示データを、表示装置に出力する出力工程とを前記コンピュータに実行させる。

【0083】

第１実施形態のコンピュータプログラムによれば、上述した第１実施形態の信号処理装置が享受する各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。

【0084】

尚、上述した第１実施形態の信号処理装置が採用し得る各種態様に対応して、第１実施形態のコンピュータプログラムもまた、各種態様を採用してもよい。

【0085】

＜２０＞
第２実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムであって、周期性を有する入力信号の各周期を細分化することで得られる細分化期間を認識する認識工程と、前記認識工程が認識した前記細分化期間に基づいて、ｍ（但し、ｍは１以上の整数）個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性を、当該ｍ個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性の表示サイズであって且つ時間軸に対応する方向に沿った表示サイズがｍ個の連続する細分化期間の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成工程と、前記表示データを、表示装置に出力する出力工程とを前記コンピュータに実行させる。

【0086】

第２実施形態のコンピュータプログラムによれば、上述した第２実施形態の信号処理装置が享受する各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。

【0087】

尚、上述した第２実施形態の信号処理装置が採用し得る各種態様に対応して、第２実施形態のコンピュータプログラムもまた、各種態様を採用してもよい。

【0088】

（記録媒体の実施形態）
＜２１＞
第１実施形態の記録媒体は、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムが記録されている記録媒体であって、周期性を有する入力信号の周期を認識する認識工程と、前記認識工程が認識した前記周期に基づいて、ｎ（但し、ｎは１以上の整数）個の連続する周期分の前記入力信号の特性を、当該ｎ個の連続する周期分の前記入力信号の特性の表示サイズであって且つ時間軸に対応する方向に沿った表示サイズがｎ個の連続する周期の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成工程と、前記表示データを、表示装置に出力する出力工程とを前記コンピュータに実行させるコンピュータプログラムが記録されている。

【0089】

第１実施形態の記録媒体によれば、上述した第１実施形態の信号処理装置が享受する各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。

【0090】

尚、上述した第１実施形態の信号処理装置が採用し得る各種態様に対応して、第１実施形態の記録媒体もまた、各種態様を採用してもよい。

【0091】

＜２２＞
第２実施形態の記録媒体は、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムが記録されている記録媒体であって、周期性を有する入力信号の各周期を細分化することで得られる細分化期間を認識する認識工程と、前記認識工程が認識した前記細分化期間に基づいて、ｍ（但し、ｍは１以上の整数）個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性を、当該ｍ個の連続する細分化期間分の前記入力信号の特性の表示サイズであって且つ時間軸に対応する方向に沿った表示サイズがｍ個の連続する細分化期間の長さに関わらず固定サイズとなる表示態様で表示するための表示データを生成する生成工程と、前記表示データを、表示装置に出力する出力工程とを前記コンピュータに実行させるコンピュータプログラムが記録されている。

【0092】

第２実施形態の記録媒体によれば、上述した第２実施形態の信号処理装置が享受する各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。

【0093】

尚、上述した第２実施形態の信号処理装置が採用し得る各種態様に対応して、第２実施形態の記録媒体もまた、各種態様を採用してもよい。

【0094】

本実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から更に明らかにされる。

【0095】

以上説明したように、第１又は第２実施形態の信号処理装置は、認識手段と、生成手段と、出力手段とを備える。第１又は第２実施形態の信号処理方法は、認識工程と、生成工程と、出力工程とを備える。第１又は第２実施形態のコンピュータプログラムは、認識工程と生成工程と出力工程とをコンピュータに実行させる。第１又は第２実施形態の記録媒体は、認識工程と生成工程と出力工程とをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムが記録されている記録媒体である。従って、より見やすい態様で入力信号が表示される。

【実施例】

【0096】

以下、図面を参照しながら、信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体の実施例について説明する。尚、以下では、入力信号として、呼吸音を示す呼吸音信号が用いられるものとする。但し、入力信号として、呼吸音信号とは異なるその他の生体音信号が用いられてもよい。その他の生体音信号の一例としては、例えば、心音を示す心音信号や、脈動（言い換えれば、脈波）に起因した音を示す脈動音信号や、内臓器官の活動状況に起因した音（例えば、腸の動きに起因した腸音）を示す内臓音信号や、血液の流れに起因した音を示す血流音信号等が一例としてあげられる。或いは、入力信号として、生体音信号以外の任意の信号（但し、周期性を有する任意の信号）が用いられてもよい。

【0097】

（１）信号処理装置の構成
はじめに、図１を参照しながら、本実施例の信号処理装置１０の構成について説明する。図１は、本実施例の信号処理装置１０の構成を示すブロック図である。

【0098】

図１に示すように、本実施例の信号処理装置１０は、信号取得部１０１と、信号記憶部１０２と、「認識手段」の一具体例である周期判定部１１３と、信号解析部１０３と、「認識手段」、「生成手段」及び「出力手段」の一具体例である表示データ生成部１０４と、「表示装置」の一具体例である表示部１０５とを備える。

【0099】

信号取得部１０１は、呼吸音信号を取得する。例えば、信号取得部１０１は、生体の呼吸音を直接的に検出することで呼吸音信号を直接的に取得してもよい。この場合、信号取得部１０１は、生体に取り付けられると共に生体の呼吸音を検出する呼吸音センサを含んでいてもよい。このような呼吸音センサは、典型的にはマイク（例えば、コイル型マイクや、コンデンサ型マイクや、圧電型マイク等）である。但し、呼吸音センサが呼吸音を検出することができる限りは、呼吸音センサはどのような形式のセンサであってもよい。

【0100】

尚、図１は、信号処理装置１０が信号取得部１０１を備える例を示している。しかしながら、信号処理装置１０は、信号取得部１０１を備えていなくともよい。この場合、信号処理装置１０は、信号処理装置１０の外部に配置されている信号取得部１０１から、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、呼吸音信号を取得することが好ましい。

【0101】

信号記憶部１０２は、信号取得部１０１が取得した呼吸音信号を一時的に記憶する。このため、信号記憶部１０２は、メモリ又はバッファを含んでいてもよい。尚、後述するように、信号記憶部１０２は、信号取得部１０１が逐次取得する呼吸音信号のうち所定期間分の呼吸音信号を記憶することが好ましい。

【0102】

尚、図１は、信号処理装置１０が信号記憶部１０２を備える例を示している。しかしながら、信号処理装置１０は、信号記憶部１０２を備えていなくともよい。

【0103】

周期判定部１１３は、信号記憶部１０２が記憶している呼吸音信号に対して所定の周期判定処理を実行する。

【0104】

本実施例では、所定の周期判定処理は、呼吸音信号の周期を判定する（言い換えれば、特定する又は検出する）処理を含んでいてもよい。具体的には、所定の周期判定処理は、振幅レベル（つまり、信号強度を示す特性）が周期的に増減を繰り返しながら変化する呼吸音信号に対して、呼吸音信号の振幅レベルが１周期分だけ変化するために要する期間が呼吸音信号の周期であると判定する処理を含んでいてもよい。言い換えれば、呼吸音信号が呼吸という生体の活動に起因した音に相当する音声信号であることを考慮すれば、所定の周期判定処理は、繰り返し複数回行われる呼吸のうちの１回の呼吸（つまり、連続して行われる呼気及び吸気）に要する期間が呼吸音信号の周期であると判定する処理を含んでいてもよい。

【0105】

尚、呼吸音信号以外の任意の生体音信号に対して実行される所定の周期判定処理は、繰り返し複数回行われる生体の活動のうちの１回の活動に要する期間が生体音信号の周期であると判定する処理を含んでいてもよい。例えば、所定の周期判定処理は、繰り返し複数回行われる心臓の拍動のうちの１回の拍動に要する期間が心音信号、脈動音信号又は血流音信号の周期であると判定する処理を含んでいてもよい。その他の生体音信号又は入力信号に対して実行される周期判定処理についても、同様の態様で周期を判定する処理を含んでいてもよい。

【0106】

更に、本実施例では、所定の周期判定処理は、呼吸音信号の周期を細分化することで得られる細分化期間を判定する処理を含んでいてもよい。例えば、所定の周期判定処理は、呼吸音信号の周期を当該呼吸音信号の振幅レベルの変化の傾向に応じて細分化することで得られる細分化期間を判定する処理を含んでいてもよい。具体的には、生体の活動である１回の呼吸は、振幅レベルの変化の傾向が異なる１回の呼気と１回の吸気とから構成されている。このため、所定の周期判定処理は、呼吸音信号の各周期のうちの呼気期間（つまり、呼気が行われている期間）及び吸気期間（つまり、吸気が行われている期間）を判定する処理を含んでいてもよい。

【0107】

尚、呼吸音信号以外の任意の生体音信号に対して実行される所定の周期判定処理は、繰り返し複数回行われる生体の活動のうちの１回の活動を、当該１回の活動の態様に応じて細分化することで得られる細分化期間を判定する処理を含んでいてもよい。例えば、生体の活動である１回の心臓の拍動は、活動の態様が異なる１回の心室の収縮と１回の心室の拡張とから構成されている。このため、心音信号、脈動音信号又は血流音信号に対して実行される所定の周期判定処理は、生体音信号の各周期のうち心室の収縮が行われている期間及び心室の拡張が行われている期間を判定する処理を含んでいてもよい。その他の生体音信号又は入力信号に対して実行される周期判定処理についても、同様の態様で細分化期間を判定する処理を含んでいてもよい。

【0108】

尚、図１は、信号処理装置１０が周期判定部１１３を備える例を示している。しかしながら、信号処理装置１０は、周期判定部１１３を備えていなくともよい。この場合、信号処理装置１０は、信号処理装置１０の外部に配置されている周期判定部１１３から、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、信号処理装置１０の外部に位置する周期判定部１１３が実行した周期判定処理の結果を取得することが好ましい。

【0109】

信号解析部１０３は、信号記憶部１０２が記憶している呼吸音信号に対して所定の解析処理を実行する。本実施例では、所定の解析処理は、呼吸音信号を、互いに区別可能な複数種類の信号成分に分離する解析処理を含んでいる。言い換えれば、所定の解析処理は、呼吸音信号から、互いに区別可能な複数種類の信号成分のうちの少なくとも一つを抽出する解析処理を含んでいる。言い換えれば、所定の解析処理は、呼吸音信号にどのような種類の信号成分が含まれているかを解析する解析処理を含んでいる。

【0110】

具体的には、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号を、正常音に相当する信号成分と、正常音とは異なる異常音に相当する信号成分とに分離する解析処理を含んでいてもよい。言い換えれば、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号から、正常音に相当する信号成分及び異常音に相当する信号成分のうちの少なくとも一つを抽出する解析処理を含んでいてもよい。

【0111】

或いは、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号を、互いに区別可能な複数種類の正常音に相当する複数種類の信号成分に分離する解析処理を含んでいてもよい。言い換えれば、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号から、互いに区別可能な複数種類の正常音に相当する複数種類の信号成分のうちの少なくとも一つを抽出する解析処理を含んでいてもよい。

【0112】

或いは、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号を、互いに区別可能な複数種類の異常音に相当する複数種類の信号成分に分離する解析処理を含んでいてもよい。言い換えれば、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号から、互いに区別可能な複数種類の異常音に相当する複数種類の信号成分のうちの少なくとも一つを抽出する解析処理を含んでいてもよい。

【0113】

信号解析部１０３は、解析処理の結果（例えば、複数種類の信号成分そのものを特定可能な情報等）を、表示データ生成部１０４に対して出力する。

【0114】

尚、図１は、信号処理装置１０が信号解析部１０３を備える例を示している。しかしながら、信号処理装置１０は、信号解析部１０３を備えていなくともよい。この場合、信号処理装置１０は、信号処理装置１０の外部に配置されている信号解析部１０３から、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、信号処理装置１０の外部に位置する信号解析部１０３が実行した解析処理の結果を取得することが好ましい。

【0115】

表示データ生成部１０４は、信号解析部１０３が実行した解析処理及び周期判定部１１３が実行した周期判定処理の結果に基づいて、呼吸音信号を構成する複数種類の信号成分の夫々の特性（例えば、信号強度に相当する振幅レベル等）を表示部１０５に表示するための表示データ（例えば、画像信号）を生成する。言い換えれば、表示データ生成部１０４は、呼吸音信号を構成する複数種類の信号成分の夫々の特性を視覚的に特定することが可能な何らかの表示対象物を表示部１０５に表示するための表示データを生成する。尚、表示対象物は、呼吸音信号の特性を視覚的に特定することができる限りは、どのような表示対象物であってもよい。例えば、表示対象物は、呼吸音信号の特性を視覚的に特定するテキスト（例えば、文字や数値等）を含む表示対象物であってもよい。或いは、例えば、表示対象物は、呼吸音信号の特性を視覚的に特定する図画（例えば、グラフやチャート等）を含む表示対象物であってもよい。

【0116】

本実施例では、表示データ生成部１０４は、時間的に連続するｎ（但し、ｎは１以上の整数）個の周期分の信号成分の特性を表示するための表示データを生成してもよい。特に、表示データ生成部１０４は、時間的に連続するｎ個の周期分の信号成分の特性の表示サイズ（具体的には、時間軸に対応する方向に沿った表示サイズであり、以下同じ）が固定サイズとなるように表示するための表示データを生成することが好ましい。つまり、表示データ生成部１０４は、時間的に連続するｎ個の周期分の信号成分の特性の表示サイズが、時間的に連続するｎ個の周期の時間長に関わらずに固定サイズとなるように表示データを生成することが好ましい。

【0117】

更に、本実施例では、表示データ生成部１０４は、時間的に連続するｍ（但し、ｍは１以上の整数）個の細分化期間分の信号成分の特性を表示するための表示データを生成してもよい。特に、表示データ生成部１０４は、時間的に連続するｍ個の細分化期間分の信号成分の特性の表示サイズ（具体的には、時間軸に対応する方向に沿った表示サイズであり、以下同じ）が固定サイズとなるように表示データを生成することが好ましい。つまり、表示データ生成部１０４は、時間的に連続するｍ個の細分化期間分の信号成分の特性の表示サイズが、時間的に連続するｍ個の細分化期間の時間長に関わらずに固定サイズとなるように表示データを生成することが好ましい。

【0118】

加えて、表示データ生成部１０４は、生成した表示データを、表示部１０５に対して出力する。

【0119】

尚、周期判定部１１３、信号解析部１０３及び表示データ生成部１０４は、夫々、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）上で論理的に実現される処理ブロックである。但し、周期判定部１１３、信号解析部１０３及び表示データ生成部１０４は、夫々、半導体チップ等によって物理的に実現される処理回路であってもよい。

【0120】

表示部１０５は、表示データ生成部１０４が生成した表示データに基づく表示処理を行うディスプレイ装置である。その結果、表示部１０５は、呼吸音信号を構成する複数種類の信号成分の夫々の特性を、当該表示部１０５の表示画面上に表示する。

【0121】

尚、図１は、信号処理装置１０が表示部１０５を備える例を示している。しかしながら、信号処理装置１０は、表示部１０５を備えていなくともよい。この場合、信号処理装置１０は、信号処理装置１０の外部に位置する表示部１０５に対して、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、表示データ生成部１０４が生成した表示データを転送することが好ましい。

【0122】

（２）本実施例の信号処理装置１０の動作
続いて、図２から図１１を参照しながら、本実施例の信号処理装置１０の動作について説明する。図２は、本実施例の信号処理装置１０の動作の流れを示すフローチャートである。図３は、信号取得部１０１の生体に対する装着態様の一例を示す模式図及び呼吸音信号の波形を時間軸上で示すグラフである。図４は、信号記憶部１０２が呼吸音信号を記憶する動作の一例を示す模式図である。図５は、呼吸音の種類を示す分類チャートである。図６は、５種類の呼吸音（肺胞呼吸音、低音性連続性ラ音（類鼾音）、高音性連続性ラ音（笛声音）、細かい断続性ラ音（捻髪音）及び粗い断続性ラ音（水泡音））に相当する５種類の信号成分の波形を時間軸上で示すグラフである。図７は、周期判定処理の第１の態様を呼吸音信号の波形と共に示すグラフである。図８は、周期判定処理の第２の態様を呼吸音信号の波形と共に示すグラフである。図９は、表示データ生成部１０４が生成する表示データによって実現される信号成分（呼吸音信号）の表示態様の一例を示す平面図である。図１０は、１周期分の肺胞呼吸音成分の表示サイズ（具体的には、時間軸に沿った表示サイズ）を固定サイズにするための変換処理の一例を示す模式図である。図１１は、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズが固定サイズとならない（つまり、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズが、１周期の長さに応じて変動する）表示態様の一例を示す平面図である。

【0123】

図２に示すように、まず、信号取得部１０１は、呼吸音信号を取得する（ステップＳ１０１）。例えば、図３（ａ）に示すように、信号取得部１０１は、生体の体表面（図３（ａ）に示す例では、左胸付近の体表面）に取り付けられてもよい。このとき、信号取得部１０１の装着位置は、固定されていてもよい。或いは、医療従事者が聴診する際に聴診器をあてる位置を適宜変更していることを考慮すれば、信号取得部１０１の装着位置は、呼吸音信号の取得の途中で適宜変更されてもよい。その結果、信号取得部１０１は、呼吸音信号を取得する。このとき、信号取得部１０１は、所定のサンプリング周波数に応じて周期的に呼吸音信号を取得してもよい。つまり、信号取得部１０１は、呼吸音信号のサンプル値を周期的に取得してもよい。但し、信号取得部１０１は、非周期的に又は連続的に呼吸音信号を取得してもよい。その結果、信号取得部１０１は、図３（ｂ）に示す時間軸上の波形として特定される呼吸音信号を取得することができる。

【0124】

尚、図３（ｂ）に示すように、生体の呼吸が吸気（つまり、肺への空気の取り込み）と呼気（つまり、肺からの空気の吐き出し）との繰り返しであることを考慮すれば、呼吸音信号は、周期性を有する信号であると言える。呼吸音信号の１周期は、吸気期間（つまり、吸気が行われる期間）と当該吸気期間に続く呼気期間（つまり、呼気が行われる期間）とを合算した期間となる。尚、呼吸音信号の周期は、時間の経過と共に変動してもよいことは言うまでもない。

【0125】

信号取得部１０１による呼吸音信号の取得と並行して、信号記憶部１０２は、信号取得部１０１が取得した呼吸音信号を一時的に記憶する（ステップＳ１０２）。このとき、信号記憶部１０２は、後述する信号解析部１０３が実行する解析処理に必要なサイズ及び周期判定部１１３が実行する周期判定処理に必要なサイズのうちの大きいほうのサイズの呼吸音信号を一時的に記憶することが好ましい。本実施例では、信号解析部１０３が実行する解析処理に必要な呼吸音信号のサイズは、「１秒」であるものとする。一方で、本実施例では、周期判定部１１３が実行する周期判定処理に必要なサイズは、２０秒から２５秒（言い換えれば、５周期分の呼吸音信号のサイズであり、１周期の長さが概ね４秒から５秒となる呼吸音信号について言えば（４秒から５秒）×５周期＝２０秒から２５秒）であるものとする。従って、この場合、信号記憶部１０２は、少なくとも最新の（言い換えれば、直近）２０秒分の呼吸音信号を一時的に記憶することが好ましい。このような直近２０秒分の呼吸音信号を一時的に記憶するために、信号記憶部１０２は、リングバッファを含んでいることが好ましい。但し、信号解析部１０３が実行する解析処理に必要な呼吸音信号のサイズは、１秒以外の任意の時間であってもよい。同様に、信号解析部１０３が実行する周期判定処理に必要な呼吸音信号のサイズは、２０秒から２５秒以外の任意の時間であってもよい。

【0126】

尚、呼吸音信号に代えて心音信号が用いられる場合には、周期判定部１１３が実行する周期判定処理に必要なサイズは、例えば、４秒から５秒（言い換えれば、５周期分の心音信号のサイズであり、１周期の長さが概ね０．８秒から１秒となる心音信号について言えば、０．８秒から１秒×５周期＝４秒から５秒）であるものとする。但し、信号解析部１０３が実行する周期判定処理に必要な呼吸音信号のサイズは、４秒から５秒以外の任意の時間であってもよい。

【0127】

例えば信号取得部１０１が４４１００Ｈｚのサンプリング周波数に応じて呼吸音信号を取得している場合には、信号記憶部１０２は、４４１００個×２０秒＝８８２０００個の呼吸音信号のサンプル値を一時的に記憶する。より具体的には、図４に示すように、信号記憶部１０２は、最新の時刻（ｔ）に取得された呼吸音信号のサンプル値Ｓ（ｔ）と、時刻（ｔ−１）に取得された呼吸音信号のサンプル値Ｓ（ｔ−１）と、時刻（ｔ−２）に取得された呼吸音信号のサンプル値Ｓ（ｔ−２）と、・・・、時刻（ｔ−８８１９９９）に取得された呼吸音信号のサンプル値Ｓ（ｔ−８８１９９９）とを一時的に記憶する。

【0128】

信号取得部１０１による呼吸音信号の取得と並行して、信号解析部１０３は、信号記憶部１０２が記憶している呼吸音信号に対して所定の解析処理を実行する（ステップＳ１０３ａ）。つまり、信号解析部１０３は、信号記憶部１０２が記憶している呼吸音信号に対して、呼吸音信号を複数種類の信号成分に分離する解析処理を実行する。但し、信号解析部１０３は、呼吸音信号を複数種類の信号成分に分離する解析処理を実行しなくともよい。

【0129】

ここで、図５を参照しながら、呼吸音の種類について説明する。図５に示すように、広義の呼吸音（つまり、肺音）は、狭義の呼吸音と、異常音の一例である副雑音とに分類される。狭義の呼吸音は、正常音の一例である正常な呼吸音と、異常音の一例である異常な呼吸音とに分類される。正常な呼吸音は、肺胞呼吸音と、気管支呼吸音と、気管支肺胞呼吸音と、気管呼吸音とに分類される。異常な呼吸音は、減弱・消失に起因した呼吸音と、増強に起因した呼吸音と、呼気延長に起因した呼吸音と、気管支呼吸音化に起因した呼吸音と、気管狭窄音とに分類される。副雑音は、ラ音と、その他の音とに分類される。ラ音は、連続性ラ音と、断続性ラ音とに分類される。連続性ラ音は、低音性連続性ラ音（類鼾音）と、高音性連続性ラ音（笛声音）と、スクウォーク（吸気性の連続性ラ音）とに分類される。断続性ラ音は、細かい断続性ラ音（捻髪音）と、粗い断続性ラ音（水泡音）とに分類される。その他の音は、胸膜摩擦音と、肺血管性雑音とに分類される。

【0130】

本実施例では、信号解析部１０３は、呼吸音信号を、正常音の一例である肺胞呼吸音に相当する信号成分（以下、“肺胞呼吸音成分”と称する）と、異常音の一例である低音性連続性ラ音（類鼾音）に相当する信号成分（以下、“類鼾音成分”と称する）と、異常音の一例である高音性連続性ラ音（笛声音）に相当する信号成分（以下、“笛声音成分”と称する）と、異常音の一例である細かい断続性ラ音（捻髪音）に相当する信号成分（以下、“捻髪音成分”と称する）と、異常音の一例である粗い断続性ラ音（水泡音）に相当する信号成分（以下、“水泡音成分”と称する）とに分離する解析処理を行う。言い換えれば、信号解析部１０３は、呼吸音信号から、肺胞呼吸音成分、類鼾音成分、笛声音成分、捻髪音成分及び水泡音成分のうちの少なくとも一つを抽出する解析処理を行う。尚、図６の１段目のグラフは、肺胞呼吸音成分の一例を示している。図６の２段目のグラフは、類鼾音成分の一例を示している。図６の３段目のグラフは、笛声音成分の一例を示している。図６の４段目のグラフは、捻髪音成分の一例を示している。図６の５段目のグラフは、水泡音成分の一例を示している。

【0131】

信号解析部１０３は、以下の観点から、呼吸音信号を、肺胞呼吸音成分と、類鼾音成分と、笛声音成分と、捻髪音成分と、水泡音成分とに分離してもよい。

【0132】

具体的には、肺胞呼吸音成分及び断続性ラ音に相当する信号成分（つまり、捻髪音成分及び水泡音成分）の周波数スペクトル形状が相対的に広帯域であり且つ相対的に滑らかである一方で、連続性ラ音に相当する信号成分（つまり、類鼾音成分及び笛声音成分）の周波数スペクトル形状が相対的に狭帯域であり且つ相対的に急峻であるという違いがある。従って、信号解析部１０３は、このような周波数スペクトル形状の違いに着目することで、呼吸音信号を、連続性ラ音に相当する信号成分と、連続性ラ音に相当する信号成分とは異なる信号成分（つまり、肺胞呼吸音成分及び断続性ラ音に相当する信号成分）とに分離してもよい。

【0133】

また、類鼾音成分の周波数が相対的に低い一方で、笛声音成分の周波数が相対的に高いという違いがある。従って、信号解析部１０３は、このような周波数の違いに着目することで、連続性ラ音に相当する信号成分を、類鼾音成分と笛声音成分とに分離してもよい。

【0134】

また、肺胞呼吸音成分が時間的に継続する（つまり、連続する）信号成分である一方で、断続性ラ音に相当する信号成分が時間的に断続するパルス状の信号成分であるという違いがある。従って、信号解析部１０３は、このような時間軸上での信号成分の分布の違いに着目することで、連続性ラ音に相当する信号成分とは異なる信号成分を、肺胞呼吸音成分と断続性ラ音に相当する信号成分とに分離してもよい。

【0135】

また、水泡音成分の周波数が相対的に低い一方で、捻髪音成分の周波数が相対的に高いという違いがある。従って、信号解析部１０３は、このような周波数の違いに着目することで、断続性ラ音に相当する信号成分を、水泡音成分と捻髪音成分とに分離してもよい。

【0136】

尚、呼吸音信号を５種類の信号成分（つまり、肺胞呼吸音成分、類鼾音成分、笛声音成分、捻髪音成分及び水泡音成分）に分離する解析処理に関する上述の方法はあくまで一例である。従って、信号解析部１０３は、その他の方法で呼吸音信号を５種類の信号成分に分離する解析処理を実行してもよい。尚、呼吸音信号を複数種類の信号成分に分離する（或いは、呼吸音信号から特定種類の信号成分を抽出する）方法は、例えば、特表２００４−５３１３０９号公報や、特開２００５−６６０４５号公報や、特表２００１−５０５０８５号公報や、特表２００７−５０８８９９号公報や、「肺音信号のスパース表現と断続音分離への応用、酒井・里元・喜安・宮原、長崎大学国学研究報告第４１巻第７６号」等に開示されている。従って、信号解析部１０３は、これらの文献に開示された方法を用いて、呼吸音信号を複数種類の信号成分に分離してもよい。

【0137】

また、信号解析部１０３は、呼吸音信号を上述した５種類の信号成分に分離する解析処理に加えて又は代えて、呼吸音信号を任意の複数種類の信号成分に分離する（或いは、呼吸音信号から任意の一以上の信号成分を抽出する）解析処理を実行してもよい。

【0138】

尚、信号解析部１０３による解析処理の対象となっている呼吸音信号は、典型的には、肺胞呼吸音成分を常に含んでいる可能性が高い。なぜならば、生体が呼吸をしている以上、その呼吸音には、異常音が含まれているか否かに関わらず、正常音の一例である肺胞呼吸音が含まれているはずであるからである。一方で、信号解析部１０３による解析処理の対象となっている呼吸音信号は、５種類の信号成分のうちの全部を含んでいることもある。或いは、信号解析部１０３による解析処理の対象となっている呼吸音信号は、５種類の信号成分のうちの一部のみを含んでいることもある。或いは、信号解析部１０３による解析処理の対象となっている呼吸音信号は、５種類の信号成分のうちの全部を含んでいないこともある。いずれの場合であっても、信号解析部１０３は、呼吸音信号を上述した５種類の信号成分に分離する解析処理を実行することで、５種類の信号成分の夫々を取得することができる。例えば、信号解析部１０３は、解析処理を実行することで、呼吸音信号に含まれている信号成分を取得することができると共に、呼吸音信号に含まれていない信号成分を振幅レベルがゼロとなる信号成分として取得することができる。

【0139】

信号解析部１０３による呼吸音信号の解析処理と並行して、周期判定部１１３は、信号記憶部１０２が記憶している呼吸音信号に対して所定の周期判定処理を実行する（ステップＳ１１３）。つまり、信号解析部１０３は、信号記憶部１０２が記憶している呼吸音信号に対して、呼吸音信号の周期及び細分化期間（つまり、呼気期間及び吸気期間）のうちの少なくとも一方を判定する周期判定処理を実行する。

【0140】

周期判定部１１３は、以下の観点から、呼吸音信号の周期並びに細分化期間（つまり、呼気期間及び吸気期間）のうちの少なくとも一方を判定してもよい。

【0141】

具体的には、図７に示すように、周期判定部１１３は、呼吸音信号の振幅レベルの絶対値が所定閾値Ａ以下となる無音部が周期及び細分化期間のうちの少なくとも一方の境界であるとみなすことで、呼吸音信号の周期及び細分化期間（つまり、呼気期間及び吸気期間）のうちの少なくとも一方を判定してもよい。尚、図７に示す例では、周期判定部１１３は、無音部が細分化期間の境界であるとみなすことで、呼吸音信号の細分化期間（つまり、呼気期間及び吸気期間）を判定している。但し、連続する２つの細分化期間が１つの周期に相当することを考慮すれば、図７に示す例では、周期判定部１１３は、連続する２つの無音部のうちのいずれか一方の無音部が周期の境界であるとみなすことで、呼吸音信号の周期を判定しているとも言える。

【0142】

尚、無音部が周期又は細分化期間の境界であるとみなす場合は、当該境界となる無音部の間の時間間隔は、一定の期間以上であることが好ましい。つまり、周期判定部１１３は、間の時間間隔が一定の期間未満となる２つの無音部のうちのいずれか一方の無音部は、周期又は細分化期間の境界ではないものとみなすことが好ましい。その結果、異常に小さな瞬時値が呼吸音信号にまぎれこんでしまう場合であっても、周期判定部１１３は、無音部に基づいて周期及び細分化期間のうちの少なくとも一方を好適に判定することができる。

【0143】

或いは、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、周期判定部１１３は、呼吸音信号の波形の類似度に基づいて、呼吸音信号の周期及び細分化期間（つまり、呼気期間及び吸気期間）のうちの少なくとも一方を判定してもよい。具体的には、周期判定部１１３は、類似度が高い（例えば、相対的に高い又は所定度数よりも高い）波形が繰り返されている場合には、当該各波形が現れる期間が周期及び細分化期間のうちの少なくとも一方であると判定してもよい。例えば、図８（ａ）に示す例では、周期判定部１１３は、波形Ａと波形Ａ’と波形Ａ’’とが類似している（つまり、類似度が高い）と判定すると共に、当該判定結果に基づいて、波形Ａ、波形Ａ’及び波形Ａ’’の夫々が現れる期間が１つの吸気期間であると判定している。同様に、図８（ａ）に示す例では、周期判定部１１３は、波形Ｂと波形Ｂ’とが類似している（つまり、類似度が高い）と判定すると共に、当該判定結果に基づいて、波形Ｂ及び波形Ｂ’の夫々が現れる期間が１つの呼気期間であると判定している。或いは、図８（ｂ）に示す例では、周期判定部１１３は、波形ａと波形ａ’と波形ａ’’とが類似している（つまり、類似度が高い）と判定すると共に、当該判定結果に基づいて、波形ａ、波形ａ’及び波形ａ’’の夫々が現れる期間が１つの周期であると判定している。

【0144】

その後、表示データ生成部１０４は、信号解析部１０３が実行する解析処理の結果及び周期判定部１１３が実行する周期判定処理の結果に基づいて、呼吸音信号を構成する複数種類の信号成分の夫々の特性を表示部１０５に表示するための表示データを生成する（ステップＳ１０４）。尚、表示データは、表示部１０５が表示する表示対象物を示すデータである。このような表示データは、例えば、呼吸音信号を構成する各信号成分の振幅レベルを視覚的に特定するテキスト（例えば、文字や数値等）及び図画（例えば、グラフやチャート等）のうちの少なくとも一方を示す画像信号（或いは、画像信号とは異なる形式を有する任意の信号）に相当するデータであってもよい。

【0145】

このとき、上述したように、表示データ生成部１０４は、時間的に連続するｎ個の周期分の信号成分の特性の表示サイズが固定サイズとなるように表示データを生成してもよい。或いは、表示データ生成部１０４は、時間的に連続するｍ個の細分化期間分の信号成分の特性の表示サイズが固定サイズとなるように表示データを生成してもよい。

【0146】

尚、以下の説明では、表示データ生成部１０４は、１周期分の信号成分の特性の表示サイズが固定サイズとなるように表示データを生成する例を用いて説明を進める。つまり、表示データ生成部１０４は、（ｉ）１周期分の肺胞呼吸音成分の特性の表示サイズが、呼吸音信号の周期の変動に関わらずに固定された第１サイズとなり、（ｉｉ）１周期分の類鼾音成分の特性の表示サイズが、呼吸音信号の周期の変動に関わらずに固定された第２サイズ（但し、第２サイズは、第１サイズと同一であってもよいし、異なっていてもよい）となり、（ｉｉｉ）１周期分の笛声音成分の特性の表示サイズが、呼吸音信号の周期の変動に関わらずに固定された第３サイズ（但し、第３サイズは、第１サイズ及び第２サイズのうちの少なくとも一方と同一であってもよいし、異なっていてもよい）となり、（ｉｖ）１周期分の捻髪音成分の特性の表示サイズが、呼吸音信号の周期の変動に関わらずに固定された第４サイズ（但し、第４サイズは、第１サイズから第３サイズのうちの少なくとも一つと同一であってもよいし、異なっていてもよい）となり、（ｖ）１周期分の水泡音成分の特性の表示サイズが、呼吸音信号の周期の変動に関わらずに固定された第５サイズ（但し、第５サイズは、第１サイズから第４サイズのうちの少なくとも一つと同一であってもよいし、異なっていてもよい）となるように、表示データを生成するものとする。

【0147】

但し、表示データ生成部１０４は、時間的に連続する２つ以上の周期分の信号成分の特性の表示サイズが固定サイズとなるように表示データを生成してもよい。或いは、表示データ生成部１０４は、１つの細分化期間分の信号成分の特性の表示サイズが固定サイズとなるように表示データを生成してもよい。或いは、表示データ生成部１０４は、時間的に連続する２つ以上の細分化期間分の信号成分の特性の表示サイズが固定サイズとなるように表示データを生成してもよい。

【0148】

また、以下の説明では、表示部１０５に表示される信号成分の特性が振幅レベル（つまり、信号強度を示す特性）である例を用いて説明を進める。但し、信号成分の特性が振幅レベルとは異なる特性（言い換えれば、信号成分の状態を特定することが可能な指標（変量））であってもよいことは言うまでもない。

【0149】

また、以下の説明では、表示データ生成部１０４は、呼吸音信号に含まれる５種類の信号成分（つまり、肺胞呼吸音成分、類鼾音成分、笛声音成分、捻髪音成分及び水泡音成分）の夫々の特性を表示するための表示データを生成する例を用いて説明を進める。但し、表示データ生成部１０４は、呼吸音信号そのものの特性を表示するための表示データを生成してもよい。つまり、表示データ生成部１０４は、１周期分（或いは、時間的に連続する２つ以上の周期分又は１つの若しくは時間的に連続する２つ以上の細分化期間分）の呼吸音信号の特性の表示サイズが固定サイズとなるように表示データを生成してもよい。表示データ生成部１０４が呼吸音信号そのものの特性を表示するための表示データを生成する場合には、信号解析部１０３は、所定の解析処理を実行しなくともよい。

【0150】

ここで、図９を参照しながら、表示データ生成部１０４が生成する表示データによって実現される表示態様（つまり、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズが固定サイズとなる表示態様）の一例について説明する。

【0151】

図９に示すように、本実施例では、円周方向が時間軸に対応している円グラフを用いて、１周期分の信号成分の振幅レベルが表示されてもよい。円グラフは、夫々が同一形状となると共に円周方向に沿って並ぶ複数の円弧状の単位表示部分Ｄ（ｋ（但し、ｋは、１以上であって且つ単位表示部分の数を示す変数Ｎ以下となる任意の整数））を含んでいてもよい。複数の円弧状の単位表示部分Ｄ（ｋ）の表示態様（例えば、コントラストや、輝度や、明度や、色相や、彩度等）は、１周期分の信号成分の振幅レベルに応じて変わることが好ましい。

【0152】

ここで、１つの周期が１つの呼気期間及び１つの呼気期間を含んでいることを考慮すれば、複数の円弧状の単位表示部分Ｄ（ｋ）は以下の観点から区別されてもよい。具体的には、複数の円弧状の単位表示部分Ｄ（ｋ）のうち下半分の単位表示部分（つまり、単位表示部分Ｄ（１）から単位表示部分Ｄ（Ｎ／２））が、１周期のうちの吸気期間における信号成分の振幅レベルを表示するための単位表示部分Ｄ（ｋ）として用いられてもよい。一方で、複数の円弧状の単位表示部分Ｄ（ｋ）のうち下半分の単位表示部分（つまり、単位表示部分Ｄ（（Ｎ／２）＋１）から単位表示部分Ｄ（Ｎ））が、１周期のうちの呼気期間における信号成分の振幅レベルを表示するための単位表示部分Ｄ（ｋ）として用いられてもよい。

【0153】

この場合、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示は、単位表示部分Ｄ（１）から単位表示部分Ｄ（Ｎ）に向かって順次行われてもよい。つまり、１周期分の信号成分の振幅レベルは、単位表示部分Ｄ（１）を表示開始位置とし且つ単位表示部分Ｄ（Ｎ）を表示終了位置とした上で、時間の経過に合わせて時計周りに順次表示されるように表示されてもよい。

【0154】

１周期分の信号成分の振幅レベルの表示が終了した後には、次の１周期分の信号成分の振幅レベルの表示が新たに開始されてもよい。この場合、前の１周期分の信号成分の振幅レベルの表示が一旦全て消去された後に（例えば、表示部１０５の表示画面が黒レベルにリセットされた後に）、次の１周期分の信号成分の振幅レベルの表示が新たに開始されてもよい。或いは、前の１周期分の信号成分の振幅レベルの表示が次の１周期分の信号成分の振幅レベルの表示によって徐々に上書きされていくように、次の１周期分の信号成分の振幅レベルの表示が新たに開始されてもよい。

【0155】

本実施例では、上述したように、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズが固定サイズとなる。従って、図９に示すように、第１の時間長（例えば、４秒）を有する１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズ（図９に示す例で言えば、円グラフの円周の長さ）は、第１の時間長とは異なる第２の時間長（例えば、５秒）を有する１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズと同一となる。つまり、本実施例では、呼吸音信号の周期が変動した場合であっても、円グラフの円周の長さが変わることはない。尚、円グラフの円周の長さが単位表示部分Ｄ（ｋ）の数に実質的に依存することを考慮すれば、本実施例では、呼吸音信号の周期が変動した場合であっても、円グラフを構成する単位表示部分Ｄ（ｋ）のサイズ及び数が変わることはないとも言える。

【0156】

このような表示態様を実現する表示データを生成するために、表示データ生成部１０４は、呼吸音信号を構成する各信号成分を時間軸に沿って圧縮する（或いは、伸長する）変換処理を行ってもよい。

【0157】

具体的には、図１０に示すように、１周期分の信号成分（図１０に示す例では、肺胞呼吸音成分）のサンプル値Ｓａの数がＭであるものとする。つまり、１周期分の肺胞呼吸音成分は、サンプル値Ｓａ（１）からサンプル値Ｓａ（Ｍ）から構成されているものとする。この場合、表示データ生成部１０４は、Ｍ個のサンプル値Ｓａを、単位表示領域部分Ｄ（ｋ）の数と同じＮ個のサンプル値Ｓａ’に変換する。例えば、表示データ生成部１０４は、Ｍ個のサンプル値ＳａをＭ／Ｎ個のサンプル値Ｓａずつに分類すると共に、当該Ｍ／Ｎ個のサンプル値Ｓａの平均値Ｓａ’を算出することで、Ｍ個のサンプル値ＳａをＮ個のサンプル値Ｓａ’に変換してもよい。より具体的には、表示データ生成部１０４は、下記の数式１を用いて、Ｍ個のサンプル値ＳａをＮ個のサンプル値Ｓａ’に変換してもよい。その結果、変換後のＮ個のサンプル値Ｓａ’（ｋ）が示す振幅レベルがＮ個の単位表示領域Ｄ（ｋ）に表示される。

【0158】

【数1】

【0159】

尚、肺胞呼吸音成分に限らず、他の信号成分についても同様の変換処理が行われてもよいことは言うまでもない。

【0160】

また、上述した変換処理はあくまで一例である。従って、表示データ生成部１０４は、Ｍ個のサンプル値Ｓａを単位表示領域部分Ｄ（ｋ）の数と同じＮ個のサンプル値Ｓａ’に変換する任意の変換処理を行ってもよい。或いは、表示データ生成部１０４は、Ｍ個のサンプル値Ｓａが示す振幅レベルをＮ個の単位表示領域部分Ｄ（Ｎ）に表示することを実現することが可能な任意の変換処理を行ってもよい。

【0161】

その後、表示データを生成する。表示データ生成部１０４は、生成した表示データを適宜表示部１０５に対して出力する。

【0162】

表示データ生成部１０４による表示データの生成と並行して、表示部１０５は、表示データ生成部１０４が生成した表示データに基づく表示処理を行う（ステップＳ１０５）。その結果、表示部１０５は、５種類の信号成分の夫々の振幅レベルを、図９に示す円グラフ等を用いて表示する。つまり、表示部１０５は、５種類の信号成分の夫々の振幅レベルを、５種類の信号成分の夫々の表示サイズ（つまり、時間軸に対応する方向に沿った表示サイズ）が固定サイズとなるように表示する。

【0163】

以上説明したステップＳ１０１からステップＳ１０５までの動作が、信号処理装置（１０）の動作が終了するまで繰り返し行われる（ステップＳ１０６）。このとき、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの動作が繰り返されるに当たって、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの各動作は、周期的若しくは非周期的に又は連続的に行われることが好ましい。つまり、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの各動作は、リアルタイムに又は動的に行われることが好ましい。

【0164】

ここで、本実施例の信号処理装置１０の技術的効果を説明するに当たって、比較例の信号処理装置と対比して説明する。尚、比較例の信号処理装置は、１周期分の信号成分の振幅レベルを、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズが１周期の時間長に応じて変動する表示態様で表示するための表示データを生成する。比較例の信号処理装置が生成した表示データに基づく表示処理を行う表示部は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、１周期分の信号成分の振幅レベルを、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズが１周期の時間長に応じて変動する表示態様で表示することになる。その結果、比較例では、呼吸音信号の周期が変動すると、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズは、時間軸に対応する方向（図１１に示す例では、円周方向）に沿って変動することになる。具体的には、図１１（ａ）に示すように、第１の時間長（例えば、４．０秒）に相当する１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズは、「Ａ」となる。その一方で、第１の時間長よりも長い第２の時間長（例えば、４．５秒）に相当する１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズは、「Ａ」よりも短い「Ｂ」となってしまう。このように１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズが変動してしまうと、１周期分の信号成分のうちの特徴的な波形（図１１に示す例では、波形＃１から波形＃３））が現れる表示位置（図１１に示す例では、回転位相位置）が変動してしまうおそれがある。つまり、１周期分の信号成分のうちの特徴的な波形が本来同一の表示位置に表示されれば当該特徴的な波形を認識し易い（例えば、比較し易い）と想定されるところ、比較例では、あるタイミングでは図１１（ａ）に示すように特徴的な波形が第１の表示位置に表示され、続く別のタイミングでは図１１（ｂ）に示すように特徴的な波形が第１の表示位置とは異なる第２の表示位置に表示されてしまう。

【0165】

しかるに、本実施例では、呼吸音信号の周期が変動したとしても、図９に示すように、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズが変動することはない。つまり、呼吸音信号の周期が変動したとしても、１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズは、時間軸に対応する方向（図９に示す例では、円周方向）に沿って変動することはない。具体的には、第１の時間長（例えば、４秒）に相当する１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズは、第１の時間長とは異なる第２の時間長（例えば、５秒）に相当する１周期分の信号成分の振幅レベルの表示サイズと同一になる。このように１周期分の信号成分の振幅レベル表示サイズが固定サイズとなるがゆえに、図９に示すように、１周期分の信号成分のうちの特徴的な波形が現れる表示位置が、呼吸音信号の周期の変動に起因して変動してしまうことは殆ど又は全くない。つまり、本実施例では、１周期分の信号成分のうちの特徴的な波形が同一の又は概ね同一の表示位置に表示される（或いは、表示されやすくなる）がゆえに、表示部１０５を観察する観察者（例えば、医師等の医療従事者）は、信号成分の振幅レベルを好適に認識することができる。

【0166】

尚、図９に示す呼吸音信号を構成する信号成分の振幅レベルの表示態様はあくまで一例である。従って、表示データ生成部１０４は、図９に示す円グラフとは異なる表示対象物を用いて呼吸音信号を構成する信号成分の振幅レベルを表示するための表示データを生成してもよい。以下、図１２から図１４を参照しながら、図９に示す円グラフとは異なる表示対象物を用いて呼吸音信号を構成する信号成分の振幅レベルを表示する表示態様の一例について説明する。図１２から図１４は、夫々、図９に示す円グラフとは異なる表示対象物を用いて呼吸音信号を構成する信号成分の振幅レベルを表示する表示態様の一例を示す平面図である。

【0167】

例えば、図１２に示すように、円周方向が時間軸に対応しており、且つ、信号成分の振幅レベルが大きくなればなるほど長くなるバーが放射方向に沿って延びる円グラフを用いて、１周期分の信号成分の振幅レベルが表示されてもよい。

【0168】

或いは、例えば、図１３に示すように、横軸方向が時間軸に対応している棒グラフを用いて、１周期分の信号成分の振幅レベルが表示されてもよい。棒グラフは、夫々が同一形状となると共に横軸方向に沿って並ぶ複数の矩形状の単位表示部分Ｄ（ｋ（但し、ｋは、１以上であって且つ単位表示部分の数を示す変数Ｎ以下となる任意の整数））を含んでいてもよい。複数の矩形状の単位表示部分Ｄ（ｋ）の表示態様（例えば、コントラストや、輝度や、明度や、色相や、彩度等）は、１周期分の信号成分の振幅レベルに応じて変わることが好ましい。

【0169】

或いは、例えば、図１４に示すように、横軸方向が時間軸に対応しており、且つ、信号成分の振幅レベルが大きくなればなるほど長くなるバーが縦軸方向に沿って延びる棒グラフを用いて、１周期分の信号成分の振幅レベルが表示されてもよい。

【0170】

また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体もまた本発明の技術思想に含まれる。

【符号の説明】

【0171】

１０ 信号処理装置
１０１ 信号取得部
１０２ 信号記憶部
１０３ 信号解析部
１０４ 表示データ生成部
１０５ 表示部
１１３ 周期判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】