專利名稱：一種能測(cè)量聲帶多維振動(dòng)的聲門(mén)圖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬醫(yī)療診斷儀器。
發(fā)聲是聲帶的一種最重要的生理功能，而聲帶是語(yǔ)音器官中最易受損傷和發(fā)生病變的部位，它的振動(dòng)是一種復(fù)雜的三維振動(dòng)。目前，用于臨床診斷的閃光喉動(dòng)態(tài)鏡、顯微電視喉鏡和光導(dǎo)纖維喉鏡不具備觀察聲帶高速精微振動(dòng)過(guò)程的功能，其侵入性也干擾了正常發(fā)聲條件。語(yǔ)音聲譜分析方法受上聲道共鳴作用的影響，不能直接反映聲帶振動(dòng)過(guò)程。聲門(mén)圖技術(shù)可用來(lái)測(cè)量聲帶振動(dòng)，它們包括電聲門(mén)圖、光聲門(mén)圖、超聲聲門(mén)圖和聲學(xué)聲門(mén)圖。迄今，只有電聲門(mén)圖技術(shù)能實(shí)際使用，但國(guó)際市場(chǎng)上最先進(jìn)的電聲門(mén)圖儀只能測(cè)量聲帶的橫向振動(dòng)，缺乏同時(shí)測(cè)量縱向振動(dòng)及其與橫向振動(dòng)相互關(guān)系的功能，而在所有有關(guān)聲帶的基礎(chǔ)研究和實(shí)際使用中，這些信息都是十分重要的。
本實(shí)用新型的目的在于為發(fā)聲的基礎(chǔ)研究和實(shí)際使用提供一種能同時(shí)測(cè)量聲帶橫向和縱向振動(dòng)模式的電聲門(mén)圖儀。本實(shí)用新型主要面向喉病檢查、喉功能評(píng)價(jià)和發(fā)聲生理研究，同時(shí)兼顧藝術(shù)噪音、語(yǔ)音聲學(xué)、語(yǔ)音信號(hào)處理和語(yǔ)言學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的需要。
本實(shí)用新型的要點(diǎn)在于它由傳感器、橫向振動(dòng)測(cè)量電路、縱向振動(dòng)測(cè)量電路和電阻器組成。傳感器由兩個(gè)橫向測(cè)量電極和三個(gè)縱向測(cè)量電極組成。橫向振動(dòng)測(cè)量電路由橫向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路、橫向恒壓反饋檢測(cè)電路、恒壓反饋調(diào)節(jié)電路、橫向電流檢測(cè)解調(diào)電路和模擬處理電路組成?？v向振動(dòng)測(cè)量電路由縱向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路、縱向恒壓反饋檢測(cè)電路、恒壓反饋調(diào)節(jié)電路、縱向電流檢測(cè)解調(diào)電路和模擬處理電路組成。橫、縱向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路均有兩個(gè)輸出端和一個(gè)反饋輸入端。橫、縱向恒壓反饋檢測(cè)電路均有兩個(gè)輸入端、一個(gè)反饋輸出端、一個(gè)輸出端和一個(gè)反饋輸入端。恒壓反饋調(diào)節(jié)電路有一個(gè)輸入端和一個(gè)反饋輸出端。橫、縱向電流檢測(cè)解調(diào)電路均有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。模擬處理電路有一個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端。橫向測(cè)量電極之一與橫向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路的一個(gè)輸出端及橫向恒壓反饋檢測(cè)電路的一個(gè)輸入端相連；另一個(gè)橫向測(cè)量電極與橫向恒壓反饋檢測(cè)電路的另一個(gè)輸入端及橫向電流檢測(cè)解調(diào)電路的一個(gè)輸入端相連，同時(shí)，通過(guò)電阻器與橫向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路的另一個(gè)輸出端及橫向電流檢測(cè)解調(diào)電路的另一個(gè)輸入端相連?？v向測(cè)量電極之一與縱向恒壓反饋檢測(cè)電路的一個(gè)輸入端相連；第二個(gè)縱向測(cè)量電極與縱向恒壓反饋檢測(cè)電路的另一個(gè)輸入端及縱向電流檢測(cè)解調(diào)電路的一個(gè)輸入端相連，同時(shí)通過(guò)電阻器與縱向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路的一個(gè)輸出端和縱向電流檢測(cè)解調(diào)電路的另一個(gè)輸入端相連；第三個(gè)縱向測(cè)量電極與縱向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路的另一個(gè)輸出端相連。橫(縱)向恒壓反饋檢測(cè)電路的反饋輸出端、輸出端和反饋輸入端分別與橫(縱)向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路的反饋輸入端、恒壓反饋調(diào)節(jié)電路的輸入端和反饋輸出端相連。橫(縱)向電流檢測(cè)解調(diào)電路的輸出端與模擬處理電路的輸入端相連。橫、縱向振動(dòng)測(cè)量電路的原理是一樣的。高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路產(chǎn)生高頻交流信號(hào)，并通過(guò)恒壓反饋檢測(cè)電路和恒壓反饋調(diào)節(jié)電路的反饋調(diào)節(jié)使之在兩測(cè)量電極間保持電壓恒定(變化幅度小于千分之一)。電流檢測(cè)解調(diào)電路通過(guò)測(cè)量電極間電流的變化取出振動(dòng)信號(hào)，并進(jìn)行調(diào)幅解調(diào)。模擬處理電路將該信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和微分處理給出聲帶振動(dòng)電信號(hào)。模擬處理電路的輸出可直接與示波器、語(yǔ)圖儀、信號(hào)處理機(jī)等相連進(jìn)行波形顯示、分析和／或記錄，還可與智能化多功能聲門(mén)圖信號(hào)采集、顯示、處理、輸出系統(tǒng)相連，進(jìn)行多種分析、識(shí)別、顯示和輸出。橫、縱向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路可由電阻器、電容器、電感器、晶體振蕩器、三極管、電位器和變壓器組成，具體連接關(guān)系見(jiàn)圖3。橫、縱向恒壓反饋檢測(cè)電路和電流檢測(cè)解調(diào)電路可由電阻器、電容器、電感器、三極管、二極管、電位器、變壓器、集成電路μA733和FC54組成，具體連接關(guān)系見(jiàn)圖4和圖6。恒壓反饋調(diào)節(jié)電路可由電阻器、電容器、電位器、二極管、集成電路NE555、74LS169、DAC0832、LM741、74LS00、CD4049和LM357組成，具體連接關(guān)系見(jiàn)圖5。模擬處理電路可由電阻器、電容器、集成電路FC54和LM741組成，具體連接關(guān)系見(jiàn)圖7。測(cè)量電極可為園形、外圍加有“保護(hù)環(huán)”的園形、長(zhǎng)方形和半園形等鍍銀銅片。測(cè)量電極可以印刷電路板為原材料制成，粘接在松緊帶上，并經(jīng)電纜線連接至相應(yīng)端。松緊帶兩端可接有尼龍帶，以方便使用。
本實(shí)用新型能同時(shí)定量地測(cè)量聲帶的橫向和縱向振動(dòng)分量，為檢測(cè)和研究聲帶活動(dòng)提供了遠(yuǎn)比其它方法更為準(zhǔn)確、客觀和充分的信息。本實(shí)用新型性能高、功能強(qiáng)、成本低、便于攜帶、使用方便，為耳鼻咽喉科學(xué)、噪音醫(yī)學(xué)、藝術(shù)噪音、語(yǔ)音聲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和實(shí)際使用提供了一種新的測(cè)量?jī)x器，同時(shí)也將促進(jìn)這些學(xué)科中有關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。


圖1是本實(shí)用新型的原理方框圖。1、3分別是縱、橫向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路；2、5分別是縱、橫向恒壓反饋檢測(cè)電路；4是傳感器；6、9分別是橫、縱向電流檢測(cè)解調(diào)電路；7是恒壓反饋調(diào)節(jié)電路；8是模擬處理電路；10是電阻器。
圖2是傳感器電極陣列圖。15、11是橫向測(cè)量電極；12、13、14是縱向測(cè)量電極。
圖3是高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路原理圖。a、b為輸出端；c為反饋輸入端。
圖4是恒壓反饋檢測(cè)電路原理圖。d、e是輸入端；f是輸出端；g是反饋輸入端；h是反饋輸出端。
圖5是恒壓反饋調(diào)節(jié)電路原理圖。i是反饋輸出端；j是輸入端。
圖6是電流檢測(cè)解調(diào)電路原理圖。k、l是輸入端；m是輸出端。
圖7是模擬處理電路原理圖。n是輸入端；o、p是輸出端。
在圖3至圖6中，10是電阻器；16是電容器；17是晶體振蕩器；18是電感器；19是三極管；20是電位器；21是變壓器；＋Ve和－Ve分別是正、負(fù)電源；23至31分別是集成電路μA733、FC54、NE555、74LS169、LM357、DAC0832、μA741、74LS00和CD4049。
作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，是將1、2、3、5、6、7、8、9，做在四塊印刷電路板上，四塊印刷電路板裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。機(jī)箱后裝有兩組電源，電源由變壓器、整流橋、濾波電容器、三端電壓調(diào)整器等組成，通過(guò)機(jī)箱后的電源插頭接220V／50HZ交流電。機(jī)箱面板上設(shè)置有傳感器插座、橫、縱向聲門(mén)圖信號(hào)及其微分圖信號(hào)輸出插孔和少量開(kāi)關(guān)。各測(cè)量電極粘接在一塊松緊帶上，通過(guò)電纜線引出至高頻插頭并接在面板上的傳感器插座上。松緊帶兩頭有尼龍帶，可固定在人的頸部，使電極15、11位于喉聲帶水平左右側(cè)；12、14位于聲帶水平以上喉正前面；13位于聲帶水平以下喉正前方。
權(quán)利要求1.一種能測(cè)量聲帶多維振動(dòng)的聲門(mén)圖裝置，其特征在于它由傳感器(4)、橫向振動(dòng)測(cè)量電路、縱向振動(dòng)測(cè)量電路和電阻器(10)組成，傳感器(4)由橫向測(cè)量電極(15、11)和縱向測(cè)量電極(12、13、14)組成，橫向振動(dòng)測(cè)量電路由橫向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路(3)、橫向恒壓反饋檢測(cè)電路(5)、恒壓反饋調(diào)節(jié)電路(7)、橫向電流檢測(cè)解調(diào)電路(6)和模擬處理電路(8)組成，縱向振動(dòng)測(cè)量電路由縱向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路(1)、縱向恒壓反饋檢測(cè)電路(2)、恒壓反饋調(diào)節(jié)電路(7)、縱向電流檢測(cè)解調(diào)電路(9)和模擬處理電路(8)組成，橫向測(cè)量電極(15)與橫向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路(3)的一個(gè)輸出端及橫向恒壓反饋檢測(cè)電路(5)的一個(gè)輸入端相連，橫向測(cè)量電極(11)與橫向恒壓反饋檢測(cè)電路(5)的另一個(gè)輸入端及橫向電流檢測(cè)解調(diào)電路(6)的一個(gè)輸入端相連。橫向測(cè)量電極(11)通過(guò)電阻器(10)與橫向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路(3)的另一個(gè)輸出端及橫向電流檢測(cè)解調(diào)電路(6)的另一個(gè)輸入端相連?？v向測(cè)量電極(12)與縱向恒壓反饋檢測(cè)電路(2)的一個(gè)輸入端相連，縱向測(cè)量電極(13)與縱向恒壓反饋檢測(cè)電路(2)的另一個(gè)輸入端及縱向電流檢測(cè)解調(diào)電路(9)的一個(gè)輸入端相連。電極(13)通過(guò)電阻器(10)與縱向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路(1)的一個(gè)輸出端及縱向電流檢測(cè)解調(diào)電路(2)的另一個(gè)輸入端相連，縱向測(cè)量電極(14)與縱向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路(1)的另一個(gè)輸出端相連，橫向恒壓反饋檢測(cè)電路(5)的反饋輸出端、輸出端和反饋輸入端分別與橫向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路(3)的反饋輸入端、恒壓反饋調(diào)節(jié)電路(7)的輸入端和反饋輸出端相連?？v向恒壓反饋檢測(cè)電路(2)的反饋輸出端、輸出端和反饋輸入端分別與縱向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路(1)的反饋輸入端、恒壓反饋調(diào)節(jié)電路(7)的輸入端和反饋輸出端相連。橫、縱向電流檢測(cè)解調(diào)電路(6、9)的輸出端分別與模擬處理電路(8)的輸入端相連。
2.如權(quán)利要求1所說(shuō)的聲門(mén)圖裝置，其特征在于橫、縱向高頻交流信號(hào)產(chǎn)生輸出電路(3、1)由電阻器(10)、電容器(16)、電感器(18)、晶體振蕩器(17)、三極管(19)、電位器(20)和變壓器(21)組成，具體連接關(guān)系見(jiàn)圖3。
3.如權(quán)利要求2所說(shuō)的聲門(mén)圖裝置，其特征在于橫、縱向恒壓反饋檢測(cè)電路(5、2)由電阻器(10)、電容器(16)、電感器(18)、三極管(19)、二極管(22)、電位器(20)、變壓器(21)、集成電路μA733(23)和FC54(24)組成，具體連接關(guān)系見(jiàn)圖4。
4.如權(quán)利要求3所說(shuō)的聲門(mén)圖裝置，其特征在于恒壓反饋調(diào)節(jié)電路(7)由電阻器(10)、電容器(16)、電位器(20)、二極管(22)、集成電路NE555(25)、74LS169(26)、DAC0832(28)、LM741(29)、74LS00(30)、CD4049(31)和LM357(27)組成，具體連接關(guān)系見(jiàn)圖5。
5.如權(quán)利要求1、2、3、4所說(shuō)的聲門(mén)圖裝置，其特征在于橫、縱向電流檢測(cè)解調(diào)電路(6、9)由電阻器(10)、電容器(16)、電感器(18)、三極管(19)、二極管(22)、電位器(20)、變壓器(21)、集成電路μA733(23)和FC54(24)組成，具體連接關(guān)系見(jiàn)圖6。
6.如權(quán)利要求5所說(shuō)的聲門(mén)圖裝置，其特征在于模擬處理電路(8)由電阻器(10)、電容器(16)、集成電路FC54(24)和LM741(29)組成，具體連接關(guān)系見(jiàn)圖7。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4、6所說(shuō)的聲門(mén)圖裝置，其特征在于橫向測(cè)量電極(15)為一園形鍍銀銅片，橫向測(cè)量電極(11)和縱向測(cè)量電極(13)為外圍加有保護(hù)環(huán)的園形鍍銀銅片，縱向測(cè)量電極(12)和(14)分別為長(zhǎng)方形和半園形鍍銀銅片，所有橫、縱向測(cè)量電極(15、11、12、13、14)均以印刷電路板為原材料制成，粘接在一塊松緊帶上，并經(jīng)電纜線連接至相應(yīng)端，松緊帶兩端接有尼龍帶。
專利摘要一種能同時(shí)測(cè)量聲帶橫向及縱向振動(dòng)的聲門(mén)圖裝置，由傳感器、橫向振動(dòng)測(cè)量電路和地向振動(dòng)測(cè)量電路等組成，是耳鼻咽喉科學(xué)、噪音醫(yī)學(xué)、藝術(shù)噪音、語(yǔ)音聲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等領(lǐng)域基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用的一種新型測(cè)量?jī)x器，可為檢測(cè)和研究聲帶活動(dòng)提供遠(yuǎn)比其它方法更為準(zhǔn)確、客觀和充分的信息，性能高，功能強(qiáng)，成本低，便于攜帶，使用方便。
文檔編號(hào)A61B5/00GK2039960SQ8821531
公開(kāi)日1989年6月28日 申請(qǐng)日期1988年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月26日
發(fā)明者萬(wàn)明習(xí), 燕金元, 程敬之 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)