CN209018776U - 智能听诊器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能听诊器，包含手柄端，所述手柄端内部包含依次连接的音频转换器、DSP芯片、放大器和蓝牙发射器，在DSP芯片上构建模数转换模块、可调滤波频段模块和音频处理模块，所述模数转换模块的输入端与音频转换器的输出端连接，所述音频处理模块根据外界指令从可调滤波频段模块中选择相应频段对模数转换模块的输出进行滤波，并输出给放大器。本实用新型使用DSP芯片代替模拟电路，可以对音频信号数据流进行编译，以降噪、滤波、相位重叠和分离等技术来可编程、可预设地进一步提高音频信号的选择性、信噪比，使智能听诊器在使用过程中更清晰，让疑似病例的微弱信号不丢失，听感明显优于传统听诊器，并且音量可调。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，涉及一种听诊器。
背景技术
目前，在临床上使用的听诊器都是由胸具、导管和耳塞组成。使用导管连接胸具和耳塞存在以下缺陷：1)导管的过长或过短都会对携带、收纳、使用造成不便；2)随着使用时间的延长，导管逐渐老化***，影响主观使用感受和客观听诊效果；3)导管在进行清洁擦拭、消毒时，不耐化学物质侵蚀，容易出现老化、变形。此外，传统的听诊器无选择性地将需要的听诊音和噪音都传输至耳塞听头，造成干扰，以及当胸具、导管和耳塞中的任一部件出现损坏，都将造成整个听诊器不能使用，形成资源浪费。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种智能听诊器，该智能听诊器用手柄端代替了传统听诊器的胸具，用耳机代替了传统听诊器的耳塞，手柄端与耳机之间的通过无线传输，避免了使用导管，同时，该智能听诊器还能有效消除外界噪声，提高听诊效率。
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
一种智能听诊器，包含手柄端，所述手柄端内部包含依次连接的音频转换器、DSP芯片、放大器和蓝牙发射器，所述DSP芯片上构建了模数转换模块、可调滤波频段模块和音频处理模块，所述模数转换模块的输入端与音频转换器的输出端连接，所述音频处理模块根据外界指令从可调滤波频段模块中选择相应频段对模数转换模块的输出进行滤波，并输出给放大器。
优选地，可调滤波频段模块提供1.2KHz低通滤波器、0Hz—120Hz带宽滤波器和120Hz—700Hz带宽滤波器。
优选地，手柄端内部还包含电源管理器，用于为手柄端内部的各电路元件提供电源。
优选地，手柄端内部还包含微处理器，手柄端的外壳上设有显示屏，所述电源管理器还用于向微处理器提供剩余电量信息，所述微处理器将剩余电量信息发送到显示屏进行显示。
优选地，音频处理模块的输出端还连接微处理器，微处理器根据音频处理模块输出的音频数据流绘制声波图和/或统计心脏跳动次数，并在显示屏上进行显示。
优选地，手柄端内部还包含存储器，所述微处理器还用于将音频处理模块输出的音频数据流写入存储器，并根据需要从存储器中读取音频数据流，并绘制声波图和/或统计心脏跳动次数，并在显示屏上进行显示。
优选地，微处理器还用于监视蓝牙发射器的状态，并在显示屏上显示蓝牙发射器的状态。
优选地，音频转换器为指向性驻极体拾音器。
优选地，手柄端的壳体采用锌合金、不锈钢或镁合金。
优选地，手柄端的壳体内侧设有涂层，所述涂层采用硅胶或多孔疏松材料。
优选地，智能听诊器还包含耳机/音响端，耳机/音响端包含依次连接的蓝牙接收器、数模转换器和音频还原电路。
优选地，智能听诊器还包含PC端,PC端包含蓝牙接收器、存储模块和分析模块，存储模块用于对蓝牙接收器接收到的音频数据进行存储，分析模块用于对蓝牙接收器接收到的音频数据进行分析。
本发明的有益效果在于：
1)使用DSP芯片代替模拟电路，可以对音频信号数据流进行编译，以降噪、滤波、相位重叠和分离等技术来可编程、可预设地进一步提高音频信号的选择性、信噪比，使智能听诊器在使用过程中更清晰，让疑似病例的微弱信号不丢失，听感明显优于传统听诊器，并且音量可调。其外，相比模拟电路，使用DSP芯片体积小、用程序算法实现的滤波器分频点容易设置，滤波器选择切换方便，DSP稳定性高，噪音小，而且不需要一大堆模拟元件，模拟元件是非线性的，模拟电路模块还容易引起相互干扰，所以DSP电路没有这些困扰，也符合芯片数字化的发展方向。
2)由于手柄端与耳机端采用无线传输方式，医、患者之间的距离加大，减少医生被感染几率。
3)通过提供不同频段的滤波器，提高发现疑似病例的概率。
4)通过PC端软件分析、比对，一些稀少病例容易被发现，提早介入治疗，为患者的生命开通时间通道；和PDA掌上电脑、手机APP配合实现移动分析工作站及远程医疗等。
5)把存储下来的病例用于教学、研究，学生可以通过智能听诊器一对多的功能收听现场版的听诊；病人被一群学生围观、轮流试听的尴尬场面将不复存在；学生还可以选择性地存储，以便重复收听，对教育有极大的帮助。
6)在建设个人病历档案时多增加了一个音频信号，可以多元化，多维度。
附图说明
图1为实施例所示的智能听诊器的电路结构示意图。
图2为实施例所示的手柄端的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本实施例所示的智能听诊器包含手柄端和接收终端，手柄端负责采集人体声音，通过无线传输方式将人体声音传输到接收终端，参见图1所示。
手柄端内部的电路部分至少包含依次连接的音频转换器、DSP芯片、放大器和蓝牙发射器。
音频转换器：把采集到的音频信号转换为电信号。由于在音频信号转换为电信号过程中是有损失的，为了能尽量减少损失，保证音频还原时更接近原有信号，本实施例中音频转换器采用指向性驻极体拾音器。
DSP芯片：把需求的音频信号截取出来。通过程序设计，在DSP芯片上构建了模数转换模块、可调滤波频段模块和音频处理模块。
模数转换模块的输入端与音频转换器的输出端连接，用于把模拟的电信号变成数字信号，便于后面的音频处理模块进行进一步处理。
可调滤波频段模块提供1.2KHz低通滤波器、0Hz—120Hz带宽滤波器和120Hz—700Hz带宽滤波器。由于音频转换器采集到的音频信号不仅包含人体内各器官发出声音，还可能包含手柄端和人体摩擦的杂音、外界环境的杂音等，对于人体内各器官发出的声音频谱通常小于1.2KHz，而一般人类说话的音频可以延续到20多KHz，通过使用1.2KHz低通滤波器可以滤除部分人类说话的声音以及外界杂音。当发现疑似有诊断价值的异常心音等较为低频的听诊音时，可以选用0Hz—120Hz带宽滤波器，对疾病作相应的初步诊断。当发现有价值的心脏杂音、心包摩擦音、血管杂音、异常呼吸音、肠鸣音等较为高频的听诊音时，可以选用120Hz—700Hz带宽滤波器，作进一步的精准听诊。
音频处理模块根据外界指令从可调滤波频段模块中选择相应频段对模数转换模块的输出进行滤波，并输出给放大器。外界指令可以通过在手柄端的壳体上设置一个调拨按钮来实现输入。调拨按钮有三档选择，分别对应1.2KHz低通滤波器、0Hz—120Hz带宽滤波器和120Hz—700Hz带宽滤波器。音频处理模块根据调拨按钮所处位置选择相应的滤波器进行滤波，对滤波后的音频信号还可以利用主动降噪技术对电子元器件的本底噪声进行频谱分析，把功率值均匀、频谱连续等进一步降噪。
放大器：放大器的输入端连接音频处理器的输出端，将音频处理模块输出的音频信号进行放大。
蓝牙发射器：蓝牙发射器的输入端连接放大器的输出端，把放大器输出的音频信号进行无线传递。
除了使用电子元器件来去除杂音外，还可以对手柄端的壳体进行改进来进一步去除杂音。如图2所示，手柄端的壳体可以分为听诊部1和手持部2。听诊部1为与人体接确的部分，将听诊部的内腔设计成圆锥体，圆锥体的大口靠近人体，把音频转换器放置圆锥体的小口处，可以达到去除杂音的目的，其它电子元器件则放置在手持部的内腔内。其外，壳体采用锌合金、不锈钢或镁合金，壳体内侧设一涂层，涂层采用硅胶或多孔疏松材料都可以达到去除杂音的目的。多孔疏松材料可以为隔音毡或颗粒喷塑。
为了进一步提供手柄端的功能，本实施例在手柄端的内部还设置了微处理器。微处理器可以用于对DSP芯片输出的音频数据流进行分析，可以单独绘制声波图或统计心跳数，也可以同时绘制声波图和统计心跳数。然后再设置一个显示屏，微处理器将声波图和心跳数发送给显示屏进行实时显示。进一步，还可以再设置一个存储器，微处理器将DSP芯片输出的音频数据流先编号写入存储器，再根据需要将对应编号的音频数据流从存储器读出，绘制声波图以及心跳统计并通过显示屏进行回放。
微处理器还可用于将电源管理器输出的剩余电量信息发送到显示屏进行显示。电源管理器用于将电池中电源分配到各个电子元器件上，保证各电子元器件的正常运行。在手柄端的壳体上可以设置一个充电口为电池充电。
接收终端可以是带有蓝牙功能的耳机/音响端和PC端。
对于耳机/音响端，其内部包含有蓝牙接收器、数模转换器和音频还原电路。
蓝牙接收器：对手柄端发出的音频信号进行接收。
数模转换器：数字电信号转换回模拟电信号，便于耳机或喇叭回放。
音频还原电路：通过电声原理把电信号通过振动转换成人耳能听到的音频信号。
对于PC端，其内部包含有蓝牙接收器、存储模块和分析模块。
蓝牙接收器：对便携终端发出的音频信号进行接收。
存储模块：把数字音频信号按照编号进行存储，便于回放或者软件进一步分析。
分析模块：对数字音频信号进一步分析，和特有病例的音频信号比对，可以让普通医生也能排除或确定疑似病例，及早发现病情及早治疗。
当手柄端的蓝牙发射器与接收终端中的蓝牙接收器完成对接后，蓝牙发射器处于激活状态。对于蓝牙发射器是否处于激活状态，可以在手柄端的壳体上设置一个指示灯进行提示，也可以由手柄端内的微处理器进行监视，并把蓝牙发射器的状态显示在显示屏上。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (11)
1.一种智能听诊器，包含手柄端，所述手柄端内部包含依次连接的音频转换器、DSP芯片、放大器和蓝牙发射器；其特征在于在DSP芯片上构建模数转换模块、可调滤波频段模块和音频处理模块，所述模数转换模块的输入端与音频转换器的输出端连接，所述音频处理模块根据外界指令从可调滤波频段模块中选择相应频段对模数转换模块的输出进行滤波，并输出给放大器；其中，可调滤波频段模块提供1.2KHz低通滤波器、0Hz—120Hz带宽滤波器和120Hz—700Hz带宽滤波器。
2.根据权利要求1所述的一种智能听诊器，其特征在于所述手柄端内部还包含电源管理器，用于为手柄端内部的各电路元件提供电源。
3.根据权利要求2所述的一种智能听诊器，其特征在于所述手柄端内部还包含微处理器，手柄端的外壳上设有显示屏，所述电源管理器还用于向微处理器提供剩余电量信息，所述微处理器将剩余电量信息发送到显示屏进行显示。
4.根据权利要求1所述的一种智能听诊器，其特征在于所述手柄端内部还包含微处理器，手柄端的外壳上设有显示屏，所述音频处理模块的输出端还连接微处理器，微处理器根据音频处理模块输出的音频数据流绘制声波图和/或统计心脏跳动次数，并在显示屏上进行显示。
5.根据权利要求4所述的一种智能听诊器，其特征在于所述手柄端内部还包含存储器，所述微处理器还用于将音频处理模块输出的音频数据流写入存储器，并根据需要从存储器中读取音频数据流，并绘制声波图和/或统计心脏跳动次数，并在显示屏上进行显示。
6.根据权利要求1所述的一种智能听诊器，其特征在于所述手柄端内部还包含微处理器，手柄端的外壳上设有显示屏，微处理器用于监视蓝牙发射器的状态，并在显示屏上显示蓝牙发射器的状态。
7.根据权利要求1所述的一种智能听诊器，其特征在于所述音频转换器为指向性驻极体拾音器。
8.根据权利要求1所述的一种智能听诊器，其特征在于所述手柄端的壳体采用锌合金、不锈钢或镁合金。
9.根据权利要求1所述的一种智能听诊器，其特征在于所述手柄端的壳体内侧设有涂层，所述涂层采用硅胶或多孔疏松材料。
10.根据权利要求1所述的一种智能听诊器，其特征在于还包含耳机/音响端，耳机/音响端包含依次连接的蓝牙接收器、数模转换器和音频还原电路。
11.根据权利要求1所述的一种智能听诊器，其特征在于还包含PC端,PC端包含蓝牙接收器、存储模块和分析模块，存储模块用于对蓝牙接收器接收到的音频数据进行存储，分析模块用于对蓝牙接收器接收到的音频数据进行分析。
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