数字听诊器

无论是听诊器还是数字听诊器，主要功能是作为心脏和肺部的辅助诊断工具，通过听取声音信号进行诊断。

声学听诊器已经存在了大约200年，电子数字听诊器是最近开发的新设备。

本应用指南探讨了数字听诊器的基本操作和设计注意事项，并描述了数字听诊器和老一代声学听诊器之间的相似之处。

本文还简要介绍了数字设计的最新技术，包括录制和播放。

在讨论数字听诊器的设计考虑时，详细介绍了音频信号回路的重要功能，给出了音频编解码器的设计要点和心肺音频信号的频率要求。

本文还介绍了系统的子功能，包括数据存储和传输，显示和背光，电源管理和电池管理。

数字听诊器的主要部件是声学传感器，音频编解码器和扬声器。

声学传感器将声音转换为模拟电压信号，这是信号链路的关键。

它决定了数字听诊器的诊断质量，并确保用户获得与听诊器相同的体验。

模拟电压需要通过音频模数转换器（ADC）或音频编解码器进行调节并转换为数字信号。

一些数字听诊器具有噪声消除功能，需要另一个声学传感器或麦克风来记录环境噪声，然后通过数字输出消除噪声。

在这种情况下，需要两个音频ADC。

一旦转换为数字信号，就可以使用微控制器单元（MCU）或数字信号处理器（DSP）执行信号处理，包括环境噪声抑制和滤波，限制心脏和肺部声音信号的带宽范围。

然后通过音频数模转换器（DAC）或音频编解码器将处理后的数字信号转换为模拟信号。

在输出到扬声器之前，使用耳机放大器或扬声器放大器调节音频信号。

单声道扬声器可以放置在听诊器的管叉上，放大的声音通过双管传递到耳朵。

另一种选择是使用双声道扬声器，每个耳机末端有一个扬声器。

考虑到此处声音信号的低频率，扬声器的频率响应接近于超低音扬声器的频率响应。

根据设计选择使用单扬声器或双扬声器放大器。

听诊器必须对20 Hz至400 Hz心脏的声音以及100 Hz至1200 Hz肺部的声音信号保持高灵敏度。

注意，不同的供应商可以指定不同的频率范围，并且DSP算法可以用于滤除频率范围之外的信号。

大多数数字听诊器由一节或两节AAA 1.5V原电池供电，设计用升压或升压开关稳压器将电压升至3.0V或5.0V，具体取决于电路。

如果安装单个1.5V电池，开关稳压器可能保持活动状态，系统的低静态电流对延长电池寿命至关重要。

电池寿命越长，数字听诊器就越方便，声学听诊器就越接近。

当由两节1.5V系列电池供电时，开关稳压器可以始终保持活动状态，或在不使用时关闭。

如果电路的工作范围为3.6V至最低1.8V，则可以省去开关稳压器，从而进一步降低成本和空间。

低电量警报是必不可少的功能，以确保在患者诊断期间不需要更换电池。

数字听诊器可以由可充电电池供电，优选地是单节Li +电池。

如果使用可充电电池，则需要在数字听诊器或充电座中安装电池充电器。

电量计可以精确测量剩余电池电量并计算电池可以支持的工作时间。

如果电池是可拆卸的，则需要增加安全认证功能以确保安全并更好地管理售后市场。