數字聽(tīng)診器的系統功能及設計考慮
一旦轉換成數字信號,即可利用微控制器單元(MCU)或數字信號處理器(DSP)進(jìn)行信號處理,包括環(huán)境噪聲抑制和濾波,限制心臟和肺部聲音信號的帶寬范圍。處理后的數字信號通過(guò)音頻數/模轉換器(DAC)或音頻編解碼器再轉換成模擬信號。
在輸出到揚聲器之前,利用耳機放大器或揚聲器放大器對音頻信號進(jìn)行調整??梢栽?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/聽(tīng)診器">聽(tīng)診器的管叉處放置單聲道揚聲器,放大后的聲音通過(guò)雙聲管傳遞到耳朵。另一種方案是采用雙聲道揚聲器,每個(gè)聽(tīng)筒末端放置一個(gè)??紤]到這里的聲音信號頻率較低,揚聲器的頻響特性接近于重低音揚聲器。根據不同設計方案選擇使用單路或兩路揚聲器放大器。
聽(tīng)診器必須對20Hz至400Hz心臟發(fā)出的聲音和100Hz至1200Hz肺部發(fā)出的聲音信號保持較高的靈敏度。注意,不同廠(chǎng)商可能規定了不同的頻率范圍,可以利用DSP算法濾除頻率范圍以外的信號。
數據存儲和傳輸
一旦將采集的聲音信號轉換成模擬電壓,電壓信號可以通過(guò)一個(gè)音頻插孔輸出,并且可以在計算機或數字聽(tīng)診器上回放。采集到的聲音信號還可以轉換成數字信號,然后存儲在聽(tīng)診器內部或可移動(dòng)非易失(NV)存儲器,如EEPROM或閃存,需要時(shí),可以通過(guò)聽(tīng)診器的揚聲器回放,也可以傳送到計算機做進(jìn)一步分析。增加一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC),可以按時(shí)間、日期標注記錄。錄音信號通過(guò)有線(xiàn)接口(如USB)或無(wú)線(xiàn)接口(如Bluetooth®或其它專(zhuān)有無(wú)線(xiàn)接口)傳遞。
顯示和背光
多數數字聽(tīng)診器由于空間受限只能配置小型顯示器;有些顯示器只帶有按鍵和LED指示。因為聽(tīng)診器在操作時(shí)環(huán)境亮度通常較暗,數字聽(tīng)診器的顯示器需要背光。小型顯示器需要1到2個(gè)由LED驅動(dòng)器控制的白光發(fā)光二極管(WLED)或由EL驅動(dòng)器控制的場(chǎng)致發(fā)光(EL)板。當然,增加一個(gè)觸摸屏及其控制器也可以去掉按鍵用戶(hù)接口。
電源管理
絕大多數數字聽(tīng)診器采用一節或兩節AAA 1.5V原電池供電,設計要求用升壓或boost開(kāi)關(guān)調節器將電壓提升到3.0V或5.0V,取決于具體電路。
如果安裝了單節1.5V電池,開(kāi)關(guān)調節器可能始終保持有效,系統的低靜態(tài)電流成為延長(cháng)電池壽命的關(guān)鍵。電池使用壽命越長(cháng),數字聽(tīng)診器的使用就越便利,也更接近聲學(xué)聽(tīng)診器的使用習慣。
采用兩節1.5V串聯(lián)電池供電時(shí),開(kāi)關(guān)調節器可以始終保持有效,或在不使用時(shí)將其關(guān)斷。如果電路的工作范圍從3.6V至最低1.8V,可以不使用開(kāi)關(guān)調節器,從而進(jìn)一步降低成本、節省空間。低電量報警是必備功能,確保在對患者診斷過(guò)程中不需要更換電池。
電池管理
數字聽(tīng)診器可以采用可充電電池供電,最好選擇單節Li+電池。如果使用可充電電池,在數字聽(tīng)診器或充電架內需要配備電池充電器。電量計可以精確測量電池的剩余電量,計算電池能夠支持的工作時(shí)間。如果電池可拆卸,為確保安全以及較好地管理售后市場(chǎng),有必要增加防偽認證功能。
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