數(shù)字聽(tīng)診器的系統(tǒng)功能及設(shè)計(jì)考慮

　　摘要：本應(yīng)用筆記探討關(guān)于數(shù)字聽(tīng)診器的基本操作和設(shè)計(jì)考慮，介紹了數(shù)字聽(tīng)診器和老一代聲學(xué)聽(tīng)診器的類(lèi)似之處。本文還簡(jiǎn)要介紹了數(shù)字設(shè)計(jì)的最新技術(shù)，包括錄音和回放功能。在討論數(shù)字聽(tīng)診器的設(shè)計(jì)考慮時(shí)，詳細(xì)介紹了音頻信號(hào)回路的重要功能，給出了音頻編解碼器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及心臟、肺部音頻信號(hào)的頻率要求。本文還描述了系統(tǒng)的子功能，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸、顯示與背光、電源管理和電池管理等。

　　概述

　　無(wú)論是聲學(xué)聽(tīng)診器，還是數(shù)字聽(tīng)診器，主要功能都是作為心臟和肺部的輔助診斷工具，通過(guò)傾聽(tīng)聲音信號(hào)進(jìn)行診斷。聲學(xué)聽(tīng)診器的使用已經(jīng)有大約200年的歷史，而電子數(shù)字聽(tīng)診器則是近期開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型設(shè)備。

　　數(shù)字聽(tīng)診器的基本目標(biāo)是保持聲學(xué)聽(tīng)診器的外觀(guān)和感覺(jué)，但提高了聲音信號(hào)的檢測(cè)能力。另外，高端數(shù)字聽(tīng)診器還提供了一些新功能，例如：錄音和回放，也可以提供直觀(guān)的數(shù)據(jù)顯示結(jié)果，并顯示在外設(shè)顯示器，如計(jì)算機(jī)監(jiān)視器。先進(jìn)的功能增強(qiáng)了醫(yī)師的診斷能力。數(shù)字聽(tīng)診器在改進(jìn)性能的同時(shí)，還要求維持現(xiàn)有聲學(xué)聽(tīng)診器的外形(相同的外觀(guān)和感覺(jué))，這就需要使用小尺寸、低功耗的解決方案。

　　音頻信號(hào)通道

　　數(shù)字聽(tīng)診器的主要單元是聲傳感器、音頻編解碼器和揚(yáng)聲器。聲傳感器將聲音轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，這是信號(hào)鏈路的關(guān)鍵。它決定了數(shù)字聽(tīng)診器的診斷質(zhì)量，而確保用戶(hù)獲得與聲學(xué)聽(tīng)診器相同的體驗(yàn)。

　　需要對(duì)模擬電壓進(jìn)行調(diào)理，并通過(guò)音頻模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)或音頻編解碼器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。有些數(shù)字聽(tīng)診器帶有消噪聲功能，需要另一個(gè)聲傳感器或麥克風(fēng)記錄環(huán)境噪聲，然后經(jīng)過(guò)數(shù)字輸出消除噪聲。這種方案中，需要使用兩個(gè)音頻ADC。

　　數(shù)字聽(tīng)診器原理框圖。