新型电子听诊器设计
引言 6
（一）本文研究的目的和意义 6
（二）电子听诊器的发展趋势 7
（三）心音的基础知识以及异常的相干疾病 7
二、电子听诊器的工作原理 8
（一）电子听诊器的基本原理 8
（二）信号采集 9
（三）电压放大器 9
1、放大的定义 10
2、放大电路的性能指标 10
3、放大倍数（增溢） 10
（四）低通滤波器 11
（五）信号输出级 11
三、电子听诊器的具体电路设计 12
（一）心音传感器 12
1、驻极体话筒的原理 12
（二）前置放大电路 13
1、初级放大电路 13
（三）心音滤波器 14
（四）主放大电路 16
（五）功率放大器 17
1、LM386集成功率放大器 17
2、功率放大电路 17
（六）比较器电路 17
（七）计数，译码，显示电路 18
四 电路仿真分析 19
（一）前置放大电路的仿真 19
（二）功率放大仿真 19
（三）比较器仿真 20
附录 22
参考文献资料 26
致谢 27
一、引 言
在现代医学中，听诊是一个重要的组成部分，尤其是心脏听诊。然而，传统的听诊器，虽然方法简单，但往往难以捕捉的人体内部器官中的一些小但很重要的生物发出的音，医生无法及时做出诊断，准确性差。和听诊器的老式也不足导致外耳道不适的压力，声波干扰。要知道，人耳对声音敏感的声音频率 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
和强度的综合影响，如果耳朵不适将一些病理特征难以捕捉。因此，本文设计了一种新型电子听诊器是一种听诊声音实际定量，准确的分析。设计新的电子听诊器与放大器装置连接，因此能放大微弱的心跳清晰可闻的程度。而听诊器老式没有放大，微弱的声音，但也不能隔离环境噪声，不利于医用听诊器。在实验过程中，发现如果一个普通隔膜拾取良好的响应头的MIC，背景噪声小，可以帮助医务人员初步确定病因。除了明确的监测病人的胸部，腹部的声音新的电子听诊器，输出信号也可以用记录的记录装置，使用条件分析。
（一）本文研究的目的和意义
自古以来，心脏病的主要病害之一，严重威胁人类健康和生命。听诊心脏病检测的重要途径。自1819的Reineke的听诊器的发明，它的发展也越来越快。听诊器的发明极大地促进了医学科学的发展。然而，传统的听诊器听诊器听上去有很多缺陷，老式的弱，但由于压力管压力问题的外耳道而引起的不适，不能隔离环境噪声，也不能调整的频率响应。为了阻碍听诊医学的发展。然而，本文介绍了一种新型电子听诊器可以由多个监视器。
新型电子听诊器除了传统听诊器的优点，也有心脏，肺和肠道的录音和频率显示功能，电路稳定可靠，较好地解决了干扰问题，具有精度高，体积小，成本低，操作方便，远程专家会诊，远程临床教学以及在体内录音的优点。
基于心音信号的产生机理和主要特点，分析了传统声学听诊器的不足，总结了目前国内外研究现状的心音信号采集和分析系统及其存在的问题。模拟电子技术的综合应用，数字电子技术，和其他方面的知识，以较低成本实现了实时监测心电图，心音信号采集分析系统记录和分析病人。详细介绍了系统的硬件和软件的具体设计。介绍了硬件的声音呼吸探针，初级放大模块，滤波模块，主放大器模块，主控模块，液晶显示模块，功率放大器模块。用于每个模块的细节和电路连接装置。最后，给出了实现功能的设计，分析了系统设计中存在的问题，以及需要完善和改进的内容。
（二）电子听诊器的发展趋势
著名的法国著名的医生的Reineke 1816发明了第一单耳听诊器，一个世纪后，单耳听诊器成为双听诊器可以产生立体声效果。在第二十世纪技术的快速发展，性能非目前使用的电子听诊器，远远超过原来的样本。
自2011以来，随着政府刺激国内需求的政策效应逐步和国际经济形势的好转，电子听诊器下游工业发展进入了一个新的周期，从而使电子听诊器的市场需求，电子听诊器行业的销售明显回升，供求关系的改善，行业的盈利能力稳步增长。同时，在国家“第十二五”规划和产业结构调整政策，电子听诊器面临巨大市场的投资机会，预计该行业将迎来新的发展机遇。但国内外对价电子听诊器之间的差距，较大的功能。与国外相比还有很大差距，国内产品，因此开发功能强大，性能优良的新型电子听诊器，具有低价格的优势明显。
（三）心音的基础知识以及异常的相干疾病
心音产生机理和组成。心脏大血管的阀门振动形成血的影响下所产生的振动和加速心肌血流量和湍流和涡流和心脏瓣膜，心房，心室功能降低的形成，加上心肌在心血管活动的周期刚性增加和减少振动作用下形成的，心脏传导系统达到表面形成表面声之后。声音的强度，频率和相互关系可以反映心脏，在心脏病的心脏功能和血流。在心血管疾病还没有发展到足以产生临床及病理改变之前，杂音和心脏的声音异常是一个重要的诊断信息。更值得一提的是，声音在心血管疾病中具有重要价值，是检测非侵入性心血管疾病的重要方法。
听诊是心脏疾病的心电图，超声心动图检查的一种重要方式，具有不可替代的优势。
二、电子听诊器的工作原理
（一）电子听诊器的基本原理
图2.1所示为电子听诊器的基本原理，电子听诊器是由两部分组成：听力部分和显示部分。摄音头麦克风，前置放大电路，低通滤波器，功率放大器，比较器和计数显示。摄音头麦克风接收信号的声音非常弱，所以我们需要放大和滤波掉无用杂波。因此需要放大，高精度的滤波电路。得到显示器的声音信号，这是第一次发送到前置放大器电路，进一步放大，通过滤波器的电子听诊器除掉不必要的噪音。在请求信号送入比较器，转换成脉冲信号驱动电路，显示电路显示心率值计算。另一方面，信号滤波器输出的功率很大。
图2.1电子听诊器基本原理
使用一个摄音头的麦克风信号采集的声音信号转化为电压信号后处理。电压信号放大，然后进入低通滤波器，滤除低频噪声信号。输出信号的分析，可以输入到计算机频谱滤波。病变的器官或组织可以产生异常的声音信号，对应的声音信号的频率和特定的，所以通过这些光谱的诊断分析可以得到更精确的和更有价值结果。声音信号和频谱分析，也可存储在计算机上，作为诊断和判断治疗效果的基础。图2.2是一个电子听诊器图
图2.2电子听诊器的结构示意图
（二）信号采集——拾音头（传感器）的制作
拾音头的MIC制作，可以买旧的听诊器膜头廉价医疗设备商店，花1到2英寸长的橡胶管在耳边的隔膜，另一端压成一个1 / 4英寸直径的微型麦克风的麦克风晶体，两导线与屏蔽电缆。麦克风，在软管麦克风封装，所以对心音信号的敏感度比较高，对外界几乎没有反射声。
图2.3拾音头（传感器）示意图
这样高阻抗不能直接与音频放大器相匹配。因此在麦克风接入一个结型场效应晶体管的阻抗变换，场效应管的特点是噪声系数低，输入阻抗高。场效应管的设计是在其内部源极（S）和栅极（G）之间加上一个二极管。二极管的目的是受到强信号冲击保护场效应管。如图3.2所示：
（一）本文研究的目的和意义 6
（二）电子听诊器的发展趋势 7
（三）心音的基础知识以及异常的相干疾病 7
二、电子听诊器的工作原理 8
（一）电子听诊器的基本原理 8
（二）信号采集 9
（三）电压放大器 9
1、放大的定义 10
2、放大电路的性能指标 10
3、放大倍数（增溢） 10
（四）低通滤波器 11
（五）信号输出级 11
三、电子听诊器的具体电路设计 12
（一）心音传感器 12
1、驻极体话筒的原理 12
（二）前置放大电路 13
1、初级放大电路 13
（三）心音滤波器 14
（四）主放大电路 16
（五）功率放大器 17
1、LM386集成功率放大器 17
2、功率放大电路 17
（六）比较器电路 17
（七）计数，译码，显示电路 18
四 电路仿真分析 19
（一）前置放大电路的仿真 19
（二）功率放大仿真 19
（三）比较器仿真 20
附录 22
参考文献资料 26
致谢 27
一、引 言
在现代医学中，听诊是一个重要的组成部分，尤其是心脏听诊。然而，传统的听诊器，虽然方法简单，但往往难以捕捉的人体内部器官中的一些小但很重要的生物发出的音，医生无法及时做出诊断，准确性差。和听诊器的老式也不足导致外耳道不适的压力，声波干扰。要知道，人耳对声音敏感的声音频率 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
和强度的综合影响，如果耳朵不适将一些病理特征难以捕捉。因此，本文设计了一种新型电子听诊器是一种听诊声音实际定量，准确的分析。设计新的电子听诊器与放大器装置连接，因此能放大微弱的心跳清晰可闻的程度。而听诊器老式没有放大，微弱的声音，但也不能隔离环境噪声，不利于医用听诊器。在实验过程中，发现如果一个普通隔膜拾取良好的响应头的MIC，背景噪声小，可以帮助医务人员初步确定病因。除了明确的监测病人的胸部，腹部的声音新的电子听诊器，输出信号也可以用记录的记录装置，使用条件分析。
（一）本文研究的目的和意义
自古以来，心脏病的主要病害之一，严重威胁人类健康和生命。听诊心脏病检测的重要途径。自1819的Reineke的听诊器的发明，它的发展也越来越快。听诊器的发明极大地促进了医学科学的发展。然而，传统的听诊器听诊器听上去有很多缺陷，老式的弱，但由于压力管压力问题的外耳道而引起的不适，不能隔离环境噪声，也不能调整的频率响应。为了阻碍听诊医学的发展。然而，本文介绍了一种新型电子听诊器可以由多个监视器。
新型电子听诊器除了传统听诊器的优点，也有心脏，肺和肠道的录音和频率显示功能，电路稳定可靠，较好地解决了干扰问题，具有精度高，体积小，成本低，操作方便，远程专家会诊，远程临床教学以及在体内录音的优点。
基于心音信号的产生机理和主要特点，分析了传统声学听诊器的不足，总结了目前国内外研究现状的心音信号采集和分析系统及其存在的问题。模拟电子技术的综合应用，数字电子技术，和其他方面的知识，以较低成本实现了实时监测心电图，心音信号采集分析系统记录和分析病人。详细介绍了系统的硬件和软件的具体设计。介绍了硬件的声音呼吸探针，初级放大模块，滤波模块，主放大器模块，主控模块，液晶显示模块，功率放大器模块。用于每个模块的细节和电路连接装置。最后，给出了实现功能的设计，分析了系统设计中存在的问题，以及需要完善和改进的内容。
（二）电子听诊器的发展趋势
著名的法国著名的医生的Reineke 1816发明了第一单耳听诊器，一个世纪后，单耳听诊器成为双听诊器可以产生立体声效果。在第二十世纪技术的快速发展，性能非目前使用的电子听诊器，远远超过原来的样本。
自2011以来，随着政府刺激国内需求的政策效应逐步和国际经济形势的好转，电子听诊器下游工业发展进入了一个新的周期，从而使电子听诊器的市场需求，电子听诊器行业的销售明显回升，供求关系的改善，行业的盈利能力稳步增长。同时，在国家“第十二五”规划和产业结构调整政策，电子听诊器面临巨大市场的投资机会，预计该行业将迎来新的发展机遇。但国内外对价电子听诊器之间的差距，较大的功能。与国外相比还有很大差距，国内产品，因此开发功能强大，性能优良的新型电子听诊器，具有低价格的优势明显。
（三）心音的基础知识以及异常的相干疾病
心音产生机理和组成。心脏大血管的阀门振动形成血的影响下所产生的振动和加速心肌血流量和湍流和涡流和心脏瓣膜，心房，心室功能降低的形成，加上心肌在心血管活动的周期刚性增加和减少振动作用下形成的，心脏传导系统达到表面形成表面声之后。声音的强度，频率和相互关系可以反映心脏，在心脏病的心脏功能和血流。在心血管疾病还没有发展到足以产生临床及病理改变之前，杂音和心脏的声音异常是一个重要的诊断信息。更值得一提的是，声音在心血管疾病中具有重要价值，是检测非侵入性心血管疾病的重要方法。
听诊是心脏疾病的心电图，超声心动图检查的一种重要方式，具有不可替代的优势。
二、电子听诊器的工作原理
（一）电子听诊器的基本原理
图2.1所示为电子听诊器的基本原理，电子听诊器是由两部分组成：听力部分和显示部分。摄音头麦克风，前置放大电路，低通滤波器，功率放大器，比较器和计数显示。摄音头麦克风接收信号的声音非常弱，所以我们需要放大和滤波掉无用杂波。因此需要放大，高精度的滤波电路。得到显示器的声音信号，这是第一次发送到前置放大器电路，进一步放大，通过滤波器的电子听诊器除掉不必要的噪音。在请求信号送入比较器，转换成脉冲信号驱动电路，显示电路显示心率值计算。另一方面，信号滤波器输出的功率很大。
图2.1电子听诊器基本原理
使用一个摄音头的麦克风信号采集的声音信号转化为电压信号后处理。电压信号放大，然后进入低通滤波器，滤除低频噪声信号。输出信号的分析，可以输入到计算机频谱滤波。病变的器官或组织可以产生异常的声音信号，对应的声音信号的频率和特定的，所以通过这些光谱的诊断分析可以得到更精确的和更有价值结果。声音信号和频谱分析，也可存储在计算机上，作为诊断和判断治疗效果的基础。图2.2是一个电子听诊器图
图2.2电子听诊器的结构示意图
（二）信号采集——拾音头（传感器）的制作
拾音头的MIC制作，可以买旧的听诊器膜头廉价医疗设备商店，花1到2英寸长的橡胶管在耳边的隔膜，另一端压成一个1 / 4英寸直径的微型麦克风的麦克风晶体，两导线与屏蔽电缆。麦克风，在软管麦克风封装，所以对心音信号的敏感度比较高，对外界几乎没有反射声。
图2.3拾音头（传感器）示意图
这样高阻抗不能直接与音频放大器相匹配。因此在麦克风接入一个结型场效应晶体管的阻抗变换，场效应管的特点是噪声系数低，输入阻抗高。场效应管的设计是在其内部源极（S）和栅极（G）之间加上一个二极管。二极管的目的是受到强信号冲击保护场效应管。如图3.2所示：
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