一種用于電子聽診器的麥克風電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于電子聽診器的麥克風電路，包括供電模塊、用于采集聲音信號的拾音模塊、用于以調(diào)節(jié)方式放大聲音信號并抑制高頻噪聲的放大與低通濾波模塊、用于避免麥克風電路輸出交流電壓過高的交流限幅模塊、以及麥克風耳機接頭J1；供電模塊與拾音模塊連接；放大與低通濾波模塊一端通過外圍電路一與拾音模塊連接，另一端通過外圍電路二與交流限幅模塊連接，實現(xiàn)共同抑制聽診器移動所引起的摩擦聲；放大與低通濾波模塊設置有可調(diào)電阻P1，實現(xiàn)改變可調(diào)電阻P1的阻值以調(diào)節(jié)聲音信號的放大倍數(shù)。本發(fā)明適用于電子聽診器的麥克風電路能有效地放大生理聲音信號的同時，可保證頻率特性的穩(wěn)定性。本發(fā)明麥克風電路能抑制因聽診器移動產(chǎn)生的摩擦聲。
【專利說明】
-種用于電子聽診器的麥克風電路
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及醫(yī)療器械領域，更具體地說，設及一種電子聽診器的麥克風電路。
【背景技術】
[0002] 聽診器是醫(yī)生常用的診斷工具，傳統(tǒng)的聲學聽診器結構簡單、抗干擾能力較差，診 斷不夠準確。隨著電子技術的進步，電子聽診器W其診斷準確、抗噪音干擾能力較強而逐步 被廣泛使用。
[0003] 現(xiàn)有電子聽診器的電路中，麥克風放大電路和濾波電路是電子聽診器的關鍵組成 部分，運很大程度上決定了電子聽診器的音質(zhì)。雖然已有的麥克風放大電路很多，但多針對 電話、玩具、電視機或計算機等應用場合設計。與上述應用場合相比，電子聽診器所需聽診 的呼吸音、屯、音、腸鳴音等生理信號聲音微弱，且有效信號頻段與語音和音樂的頻段不完全 一致，因此，電子聽診器電路中是難W直接應用上述場合已有的麥克風放大電路的。而對于 濾波電路來說，在遠程聽診時，部分客戶端的聽診平臺軟件不包含低通濾波功能，所W此時 便要求聽診器電路自身具有低通濾波的功能。
[0004] 在電子聽診器使用過程中有時會由于音頻信號的微弱，就會造成信號采樣的不準 確，有時會出現(xiàn)時斷時續(xù)的現(xiàn)象。由于現(xiàn)有的電子聽診器的放大倍數(shù)無法調(diào)節(jié)，或放大信號 使得頻率特性不穩(wěn)定導致信號失真，因此對診斷病情帶來困擾，從而對患者的人身安全帶 來了非常嚴重的安全隱患。
[0005] 此外，當電子聽診器移動時，因與皮膚和衣服等摩擦容易產(chǎn)生刺耳的摩擦聲，而當 聲音回路形成正反饋時還容易產(chǎn)生嘯叫聲。運種聽診器移動產(chǎn)生的摩擦聲也會造成干擾， 從而大大影響病情的診斷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺點與不足，提供一種適用于電子聽診器 的、低噪聲的麥克風電路，該麥克風電路能有效地放大生理聲音信號的同時，可保證頻率特 性的穩(wěn)定性，運樣不僅達到生理聲音信號放大的效果，而且能保證生理聲音信號不失真，從 而提高診斷的準確性。同時，該麥克風電路能抑制因聽診器移動產(chǎn)生的摩擦聲。
[0007] 為了達到上述目的，本發(fā)明通過下述技術方案予W實現(xiàn):一種電子聽診器的麥克 風電路，其特征在于:包括供電模塊、用于采集聲音信號的拾音模塊、用于W調(diào)節(jié)方式放大 聲音信號并抑制高頻噪聲的放大與低通濾波模塊、用于避免麥克風電路輸出交流電壓過高 的交流限幅模塊、W及麥克風耳機接頭Jl;所述供電模塊與拾音模塊連接;所述放大與低通 濾波模塊一端通過外圍電路一與拾音模塊連接，另一端通過外圍電路二與交流限幅模塊連 接，實現(xiàn)共同抑制聽診器移動所引起的摩擦聲;所述交流限幅模塊通過外圍電路=與麥克 風耳機接頭Jl連接;所述放大與低通濾波模塊設置有可調(diào)電阻Pl，實現(xiàn)改變可調(diào)電阻Pl的 阻值W調(diào)節(jié)聲音信號的放大倍數(shù)。
[000引所述拾音模塊由麥克風Ml和偏置電阻Rl連接組成。
[0009] 所述供電模塊由供電電池 VI、電源開關KU發(fā)光二極管D3和限流電阻R9連接組成。
[0010] 所述放大與低通濾波模塊包括放大部和低通濾波部;所述放大與低通濾波模塊由 =極管Tl、電阻R2、電阻R3、電阻R7、可調(diào)電阻Pl、濾波電容C2和濾波電容C3連接組成。
[0011 ] 所述電阻R2與電容C2和電阻R3與電容C3作為低通濾波部。
[0012] 所述S極管Tl、電阻R7和可調(diào)電阻Pl作為放大部;S極管Tl為NPN型S極管，可調(diào) 電阻Pl-端與S極管Tl的發(fā)射極連接，另一端與電阻R7連接。
[0013] 本發(fā)明放大倍數(shù)調(diào)節(jié)方式是通過改變可調(diào)電阻Pl的阻值實現(xiàn)的?？烧{(diào)電阻Pl阻值 的改變基本不影響低通濾波的截止頻率時的大小，保證了放大倍數(shù)調(diào)節(jié)時麥克風電路頻率 特性的穩(wěn)定性。
[0014] 所述交流限幅模塊由二極管D1、二級管D2和電容C4連接組成。
[0015] 所述供電模塊為供電電池 VI;所述放大與低通濾波模塊包括放大部和低通濾波 部;所述放大與低通濾波模塊由=極管T1、電阻R2、電阻R3、可調(diào)電阻PU濾波電容C2和濾波 電容C3連接組成。
[0016] 所述放大與低通濾波模塊一端通過外圍電路一與拾音模塊連接，另一端通過外圍 電路二與交流限幅模塊連接是指:放大與低通濾波模塊一端通過禪合電容Cl與拾音模塊連 接，另一端通過禪合電容巧與交流限幅模塊連接。
[0017] 所述交流限幅模塊通過外圍電路=與麥克風耳機接頭Jl連接是指:交流限幅模塊 通過阻抗匹配電阻R5與麥克風耳機接頭Jl連接。
[0018] 本發(fā)明麥克風電路可通過改變可調(diào)電阻Pl的阻值在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)聲音信號的 放大倍數(shù)。記=極管Tl集電極與地之間的等效阻抗為Z，同時記可調(diào)電阻Pl的阻值為馬>1，則 該放大與低通濾波模塊對聲音信號的放大倍數(shù)約等于，對應頻率特性為巧， 其中《為圓頻率。由于馬>1不隨信號頻率變化而變化，且可調(diào)電阻Pl阻值馬的變化僅會使得 對應頻率特性ZCio))/的幅頻特性整體上下平移，基本不會改變其截止頻率和形狀，故可 調(diào)電阻Pl阻值的變化不改變低通濾波的截止頻率，從而可保證電路頻率特性穩(wěn)定。運樣不 僅達到生理聲音信號放大的效果，而且能保證生理聲音信號不失真，從而提高診斷的準確 性。其中，截止頻率扣是依據(jù)屯、音、呼吸音、腸鳴音等聲音生理信號的頻率分布范圍確定，可 選為稍大于運些信號頻率上限值。
[0019] 同時，本發(fā)明麥克風電路同時設置放大與低通濾波模塊和交流限幅模塊，可實現(xiàn) 共同抑制聽診器移動所引起的摩擦聲，從而大大減少聽診的干擾，進一步提高診斷的準確 性。
[0020] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點與有益效果：
[0021] 1、本發(fā)明適用于電子聽診器的麥克風電路能有效地放大生理聲音信號的同時，可 保證頻率特性的穩(wěn)定性，運樣不僅達到生理聲音信號放大的效果，而且能保證生理聲音信 號不失真，從而提高診斷的準確性。
[0022] 2、本發(fā)明麥克風電路能抑制因聽診器移動產(chǎn)生的摩擦聲，從而大大減少聽診的干 擾，進一步提高診斷的準確性。
【附圖說明】
[0023] 圖I是本發(fā)明實施一中麥克風電路的原理圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明實施一中麥克風電路對應的頻率特性圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明實施二中麥克風電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
[0027] 實施例一
[0028] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明電子聽診器的麥克風電路，包括供電模塊、用于采集聲音 信號的拾音模塊、用于W調(diào)節(jié)方式放大聲音信號并抑制高頻噪聲的放大與低通濾波模塊、 用于避免麥克風電路輸出交流電壓過高的交流限幅模塊、W及麥克風耳機接頭J1，其中，供 電模塊與拾音模塊連接，放大與低通濾波模塊一端通過禪合電容Cl與拾音模塊連接，另一 端通過禪合電容巧與交流限幅模塊連接，實現(xiàn)共同抑制聽診器移動所引起的摩擦聲;交流 限幅模塊通過阻抗匹配電阻R5與麥克風耳機接頭Jl連接。本發(fā)明的放大與低通濾波模塊設 置有可調(diào)電阻Pl，實現(xiàn)改變可調(diào)電阻Pl的阻值W調(diào)節(jié)聲音信號的放大倍數(shù)。
[0029] 本發(fā)明的供電模塊由供電電池 VI、電源開關Kl、發(fā)光二極管D3和限流電阻R9連接 組成。其中，供電電池 Vl可選用電壓為3.OVW上的鈕扣電池或干電池或裡電池或儀氨電池， 發(fā)光二極管D3選用超高亮度的發(fā)光二極管，限流電阻R9的阻值根據(jù)所選發(fā)光二極管D3的參 數(shù)計算。聽診時，閉合電源開關K1，發(fā)光二極管D3亮，表示電路正常供電。由于本發(fā)明的麥克 風電路功耗低，且聽診器不需要持續(xù)供電，故從減小聽診器體積角度考慮可選用紐扣電池 供電。而若使用裡電池供電，并增加充電電路，則可省去更換電池的麻煩。在本實施例中，供 電電池 Vl選用多節(jié)紐扣電池串聯(lián)方式提供3.7V~4.2V供電電壓、發(fā)光二極管D3選用超高亮 度發(fā)光二極管BT142,限流電阻R9阻值取化歐姆。
[0030] 本發(fā)明拾音模塊由麥克風Ml和偏置電阻Rl連接組成。其中，本實施例的麥克風Ml 為選取頻率響應范圍能覆蓋頻段[20Hz，8000化]的駐極體麥克風，偏置電阻Rl阻值根據(jù)Ml 的參數(shù)確定，本實施例的偏置電阻Rl阻值取為IOK歐姆。而禪合電容Cl與禪合電容C6均取 2.化F，阻抗匹配電阻R5阻值取為IOK歐姆。
[0031] 本發(fā)明放大與低通濾波模塊包括放大部和低通濾波部，而放大與低通濾波模塊包 括放大部和低通濾波部;所述放大與低通濾波模塊由=極管T1、電阻R2、電阻R3、電阻R7、可 調(diào)電阻PU濾波電容C2和濾波電容C3連接組成。其中，電阻R2與電容C2和電阻R3與電容C3作 為低通濾波部。S極管T1、電阻R7和可調(diào)電阻Pl作為放大部;S極管Tl為NPN型S極管，可調(diào) 電阻Pl-端與=極管Tl的發(fā)射極連接，另一端與電阻R7連接。本實施例的=極管Tl型號選 為9011，其余元件參數(shù)分別取:R2 = 120K歐姆，R3 = 5K歐姆，R7 = 100歐姆，Pl最大阻值為化 歐姆，C2 = 15nF，C3 = 33nF。此時，該麥克風電路可實現(xiàn)低通濾波，截止頻率約800Hz。
[0032] 本發(fā)明交流限幅模塊由二極管Dl、二級管D2和電容C4連接組成。本實施例中電容 C4取值l(K)nF，二極管Dl和二極管D2選型為1M148。
[0033] 當麥克風電路輸出端的麥克風耳機接頭Jl兩端所接負載為2.2K歐姆時，通過調(diào)節(jié) 可調(diào)電阻P1的阻值，麥克風電路在頻段[20Hz，800Hz ]內(nèi)的增益在0地至20地范圍內(nèi)可調(diào)。且 如前述
【發(fā)明內(nèi)容】
第=段所述，該放大與低通濾波模塊對聲音信號的放大倍數(shù)約等于Z/At， 對應幅頻特性為i巧j訪）I/巧V故可調(diào)電阻Pl阻值而的變化僅會使得該頻段[20化，800化] 內(nèi)的幅頻特性整體上下平移，基本不會改變其截止頻率和形狀。其中可調(diào)電阻Pl取值分別 為100歐姆、300歐姆和500歐姆時，相應頻率特性曲線如圖2所示。
[0034] 實施例二
[0035] 本實施例與實施例一不同之處僅在于:如圖3所示，本實施例的供電模塊為供電電 池 VI，供電電池 Vl選用多節(jié)紐扣電池串聯(lián)方式提供3.7V~4.2V供電電壓。本實施例的放大 與低通濾波模塊不包括電阻R7。
[0036] 本實施例的其它結構與實施例一一致。
[0037] 上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例 的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡 化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種用于電子聽診器的麥克風電路，其特征在于:包括供電模塊、用于采集聲音信號 的拾音模塊、用于以調(diào)節(jié)方式放大聲音信號并抑制高頻噪聲的放大與低通濾波模塊、用于 避免麥克風電路輸出交流電壓過高的交流限幅模塊、以及麥克風耳機接頭J1;所述供電模 塊與拾音模塊連接;所述放大與低通濾波模塊一端通過外圍電路一與拾音模塊連接，另一 端通過外圍電路二與交流限幅模塊連接，實現(xiàn)共同抑制聽診器移動所引起的摩擦聲;所述 交流限幅模塊通過外圍電路三與麥克風耳機接頭J1連接;所述放大與低通濾波模塊設置有 可調(diào)電阻P1，實現(xiàn)改變可調(diào)電阻P1的阻值以調(diào)節(jié)聲音信號的放大倍數(shù)。2. 根據(jù)權利要求1所述的用于電子聽診器的麥克風電路，其特征在于:所述拾音模塊由 麥克風Ml和偏置電阻R1連接組成。3. 根據(jù)權利要求1所述的用于電子聽診器的麥克風電路，其特征在于:所述供電模塊由 供電電池 VI、電源開關K1、發(fā)光二極管D3和限流電阻R9連接組成。4. 根據(jù)權利要求3所述的用于電子聽診器的麥克風電路，其特征在于:所述放大與低通 濾波模塊包括放大部和低通濾波部;所述放大與低通濾波模塊由三極管T1、電阻R2、電阻 R3、電阻R7、可調(diào)電阻P1、濾波電容C2和濾波電容C3連接組成。5. 根據(jù)權利要求4所述的用于電子聽診器的麥克風電路，其特征在于:所述電阻R2與電 容C2和電阻R3與電容C3作為低通濾波部。6. 根據(jù)權利要求4所述的用于電子聽診器的麥克風電路，其特征在于:所述三極管T1、 電阻R7和可調(diào)電阻P1作為放大部;三極管T1為NPN型三極管，可調(diào)電阻P1-端與三極管T1的 發(fā)射極連接，另一端與電阻R7連接。7. 根據(jù)權利要求1所述的用于電子聽診器的麥克風電路，其特征在于:所述交流限幅模 塊由二極管D1、二級管D2和電容C4連接組成。8. 根據(jù)權利要求1所述的用于電子聽診器的麥克風電路，其特征在于:所述供電模塊為 供電電池 VI;所述放大與低通濾波模塊包括放大部和低通濾波部;所述放大與低通濾波模 塊由三極管T1、電阻R2、電阻R3、可調(diào)電阻P1、濾波電容C2和濾波電容C3連接組成。9. 根據(jù)權利要求1所述的用于電子聽診器的麥克風電路，其特征在于:所述放大與低通 濾波模塊一端通過外圍電路一與拾音模塊連接，另一端通過外圍電路二與交流限幅模塊連 接是指:放大與低通濾波模塊一端通過耦合電容C1與拾音模塊連接，另一端通過耦合電容 C5與交流限幅模塊連接。10. 根據(jù)權利要求1所述的用于電子聽診器的麥克風電路，其特征在于:所述交流限幅 模塊通過外圍電路三與麥克風耳機接頭J1連接是指:交流限幅模塊通過阻抗匹配電阻R5與 麥克風耳機接頭J1連接。
【文檔編號】H04R3/00GK105848055SQ201610186239
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】莫鴻強, 歐德苗, 田翔
【申請人】華南理工大學