一种基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置的制作方法

文档序号:11056543阅读:1032来源:国知局
一种基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置的制造方法

本实用新型涉及耳声发射检测设备,尤其涉及一种基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置。



背景技术:

人耳在接收到一个短时刺激声音信号后,会记录到来自内耳的微弱声音,而这种产生于耳蜗外毛细胞,经中耳的听鼓膜及骨膜传导至外耳道的音频信号,被称为耳声发射(Otoacoustic emissions, OAEs)。对于所述的耳声发射,其是一种耳蜗主动耗能的过程,反应了耳蜗外毛细胞的活性,是听觉外周系统功能的客观指标之一,因此,其被广泛应用于新生儿听力筛查、耳蜗功能检查、听力损失监测等多种医学临床应用中。而在耳声发射的临床应用中,耳声发射检测设备则是必不可少的设备之一。然而,对于目前常用的耳声发射检测设备,其都是采用计算机系统作为上位机来实现数据存储和信号处理功能的,因此,其不可避免地具有体积庞大和不便于随身携带使用的缺点。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种体积小、便于携带的基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置。

本实用新型所采用的技术方案是:一种基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置,包括耳声探头以及带有OMTP标准接口插孔的移动智能设备,所述耳声探头包括扬声器、麦克风、前置预处理电路以及OMTP标准接口插头,所述麦克风的音频输出端与前置预处理电路的输入端连接,所述前置预处理电路的输出端和扬声器的音频输入端均与OMTP标准接口插头连接,所述OMTP标准接口插头与移动智能设备中的OMTP标准接口插孔可拆卸连接。

进一步,所述移动智能设备包括处理器,所述处理器分别连接有音频编解码器、存储器以及显示屏,所述OMTP标准接口插孔与音频编解码器连接。

进一步,所述前置预处理电路包括一级放大电路、低通滤波电路、高通滤波电路以及二级放大电路,所述麦克风的音频输出端依次通过一级放大电路、低通滤波电路以及高通滤波电路与二级放大电路的输入端连接,所述二级放大电路的输出端与OMTP标准接口插头连接。

进一步,所述一级放大电路包括第一电阻、第二电阻以及第一放大器芯片,所述第一电阻的一端分别与第一放大器芯片的负输入端和第二电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端接地,所述第二电阻的另一端与第一放大器芯片的输出端连接;

所述麦克风的音频输出端与第一放大器芯片的正输入端连接,所述第一放大器芯片的输出端与低通滤波电路的输入端连接。

进一步,所述低通滤波电路包括第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第五电阻、第六电阻以及第二放大器芯片;

所述第一放大器芯片的输出端与第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端分别与第二电容的一端和第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端分别与第一电容的一端和第二放大器芯片的正输入端连接,所述第一电容的另一端接地,所述第二电容的另一端和第六电阻的另一端均与第二放大器芯片的输出端连接,所述第五电阻的一端分别与第二放大器芯片的负输入端和第六电阻的一端连接,所述第五电阻的另一端接地;

所述第二放大器芯片的输出端与高通滤波电路的输入端连接。

进一步,所述高通滤波电路包括第三电容、第四电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻以及第三放大器芯片;

所述第二放大器芯片的输出端与第三电容的一端连接,所述第三电容的另一端分别与第四电容的一端和第十电阻的一端连接,所述第四电容的另一端分别与第七电阻的一端和第三放大器芯片的正输入端连接,所述第七电阻的另一端接地,所述第十电阻的另一端和第九电阻的另一端均与第三放大器芯片的输出端连接,所述第八电阻的一端分别与第九电阻的一端和第三放大器芯片的负输入端连接,所述第八电阻的另一端接地;

所述第三放大器芯片的输出端与二级放大电路的输入端连接。

进一步,所述扬声器包括左声道扬声器和右声道扬声器。

进一步,所述移动智能设备包括智能移动手机和/或平板电脑。

本实用新型的有益效果是:本实用新型的耳声发射检测装置包括耳声探头以及带有OMTP标准接口插孔的移动智能设备,并且所述的耳声探头可通过OMTP标准接口插头与移动智能设备中的OMTP标准接口插孔可拆卸连接。由此可得,本实用新型的耳声发射检测装置是采用移动智能设备来作为上位机的,这样相较于传统的耳声发射检测设备,本实用新型的耳声发射检测装置具有体积小、节省摆放空间以及便于随身携带使用等优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:

图1是本实用新型一种基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置的结构示意图;

图2是本实用新型一种基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置一具体实施例结构示意图;

图3是本实用新型一种基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置中耳声探头的一具体实施例结构示意图;

图4是本实用新型一种基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置中前置预处理电路的一具体实施例电子电路示意图。

1、左声道音频连接线;2、右声道音频连接线;3、麦克风音频连接线;4、接地连接线;5、左声道扬声器;6、右声道扬声器;7、麦克风。

具体实施方式

如图1所示,一种基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置,包括耳声探头以及带有OMTP标准接口插孔的移动智能设备,所述耳声探头包括扬声器、麦克风、前置预处理电路以及OMTP标准接口插头,所述麦克风的音频输出端与前置预处理电路的输入端连接,所述前置预处理电路的输出端和扬声器的音频输入端均与OMTP标准接口插头连接,所述OMTP标准接口插头与移动智能设备中的OMTP标准接口插孔可拆卸连接。

上述耳声发射检测装置的工作过程具体为:所述移动智能设备通过OMTP标准接口插头将刺激声信号发送至扬声器进行刺激声播放,而麦克风将采集到的耳声信号发送至前置预处理电路进行放大滤波处理后,通过OMTP标准接口插头发送至移动智能设备上。由此可得,由于本实用新型的耳声发射检测装置采用移动智能设备来作为上位机,因此,其具有体积小、节省摆放空间、便于随身携带使用等优点,这样对其应用和推广均有着重大的意义。另外,本实用新型的耳声发射检测装置还具有结构简单、易于实现等优点。

进一步作为优选的实施方式,所述移动智能设备包括处理器,所述处理器分别连接有音频编解码器、存储器以及显示屏,所述OMTP标准接口插孔与音频编解码器连接。优选地,所述存储器为SD卡,所述SD卡用于存储常用的刺激模式的刺激声数据,包括刺激声、刺激次数、刺激强度及受测耳道等参数。

进一步作为优选的实施方式,所述扬声器包括左声道扬声器和右声道扬声器。

进一步作为优选的实施方式,所述移动智能设备包括智能移动手机和/或平板电脑。

本实用新型一具体实施例

如图2和图3所示,一种基于移动智能设备音频接口的耳声发射检测装置,其具体包括耳声探头以及带有OMTP标准接口插孔的移动智能设备;

所述耳声探头包括左声道扬声器5、右声道扬声器6、麦克风7、前置预处理电路以及OMTP标准接口插头,所述麦克风7的音频输出端与前置预处理电路的输入端连接,所述前置预处理电路的输出端、左声道扬声器5的音频输入端和右声道扬声器6的音频输入端均与OMTP标准接口插头连接;

所述移动智能设备包括处理器、音频编解码器、存储器以及显示屏,所述处理器分别与音频编解码器、存储器以及显示屏连接,所述OMTP标准接口插孔与音频编解码器连接;

所述OMTP标准接口插头与OMTP标准接口插孔可拆卸连接。

对于上述的OMTP标准接口插头,是目前较为常用的耳机/麦克风的标准接口插头,其规定了4路信号,从左至右分别为左声道信号、右声道信号、地线信号以及麦克风信号,因此,如图3所示可得,OMTP标准接口插头通过左声道音频连接线1与左声道扬声器5的音频输入端连,OMTP标准接口插头通过右声道音频连接线2与右声道扬声器6的音频输入端连接,OMTP标准接口插头通过接地连接线4分别与左声道扬声器5、右声道扬声器6及前置预处理电路,三者的接地端连接,OMTP标准接口插头通过麦克风音频连接线3与前置预处理电路的输出端连接。

对于上述的前置预处理电路,如图4所示,其包括一级放大电路、低通滤波电路、高通滤波电路以及二级放大电路,所述麦克风7的音频输出端依次通过一级放大电路、低通滤波电路以及高通滤波电路与二级放大电路的输入端连接,所述二级放大电路的输出端与OMTP标准接口插头连接。由此可得,所述前置预处理电路的作用是对非常微弱的耳声信号进行两级放大及滤波处理,从而使输出的模拟信号达到模数转换的要求并过滤掉通带以外的噪声信号。而由于耳声信号非常微弱,反应平均值多在-5~20dB SPL,信号有效频带是400Hz至8000Hz,因此,需要对耳声信号进行400-8000Hz范围的带通滤波和100000倍的信号放大。

对于上述前置预处理电路中的一级放大电路、低通滤波电路、高通滤波电路以及二级放大电路,它们的优选实施方式如下所示。

(1)、一级放大电路

所述一级放大电路包括第一电阻R1、第二电阻R2以及第一放大器芯片U1A,所述第一电阻R1的一端分别与第一放大器芯片U1A的负输入端和第二电阻R2的一端连接,所述第一电阻R1的另一端接地,所述第二电阻R2的另一端与第一放大器芯片U1A的输出端连接;

所述麦克风7的音频输出端与第一放大器芯片U1A的正输入端连接,所述第一放大器芯片U1A的输出端与低通滤波电路的输入端连接。所述一级放大电路的放大倍数为100。优选地,所述的第一放大器芯片U1A采用TI公司的INA333放大器芯片来实现。

(2)、低通滤波电路

所述低通滤波电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第五电阻R5、第六电阻R6以及第二放大器芯片U2A;

所述第一放大器芯片U1A的输出端与第三电阻R3的一端连接,所述第三电阻R3的另一端分别与第二电容C2的一端和第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端分别与第一电容C1的一端和第二放大器芯片U2A的正输入端连接,所述第一电容C1的另一端接地;

所述第二电容C2的另一端和第六电阻R6的另一端均与第二放大器芯片U2A的输出端连接,所述第五电阻的一端分别与第二放大器芯片U2A的负输入端和第六电阻R6的一端连接,所述第五电阻R5的另一端接地;

所述第二放大器芯片U2A的输出端与高通滤波电路的输入端连接。所述低通滤波电路的截止频率约为8000Hz。优选地,所述第二放大器芯片U2A采用TI公司的OPA227放大器芯片来实现。

(3)、高通滤波电路

所述高通滤波电路包括第三电容 C3、第四电容C4、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10以及第三放大器芯片U2B;

所述第二放大器芯片U2A的输出端与第三电容C3的一端连接,所述第三电容C3的另一端分别与第四电容C4的一端和第十电阻R10的一端连接,所述第四电容C4的另一端分别与第七电阻R7的一端和第三放大器芯片U2B的正输入端连接,所述第七电阻R7的另一端接地;

所述第十电阻R10的另一端和第九电阻R9的另一端均与第三放大器芯片U2B的输出端连接,所述第八电阻R8的一端分别与第九电阻R9的一端和第三放大器芯片U2B的负输入端连接,所述第八电阻R8的另一端接地;

所述第三放大器芯片U2B的输出端与二级放大电路的输入端连接。所述高通滤波电路的截止频率约为400Hz。优选地,所述第三放大器芯片U2B采用TI公司的OPA227放大器芯片来实现。

对于上述的低通滤波电路与高通滤波电路的级联结构,其则构成了截止频率为400Hz至8000Hz的带通滤波器。

(4)、二级放大电路

所述二级放大电路包括第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第四放大器芯片U1B,而二级放大电路的结构与一级放大电路的结构相同。所述二级放大电路的放大倍数为1000。优选地,所述的第四放大器芯片U1B采用TI公司的INA333放大器芯片来实现。

优选地,对于所述的音频编解码器,其拥有至少两个模拟音频输出通道及至少一个音频输入通道,其中内置DAC数模转换器和24位ADC模数转换器,采样率最高为96000Hz。并且,所述的音频编解码器通过I2C和I2S总线与处理器进行数据通讯,包括下行和上行两条通路;在下行通路,处理器将刺激声信号传输至音频编解码器,然后经过音频编解码器内的DAC数模转换器将数字化的刺激声信号转换成模拟电信号后通过OMTP标准接口插头输出至扬声器进行刺激声播放;在上行通路,音频编解码器通过OMTP标准接口插头接收到由麦克风7所采集到的耳声信号,而经过音频编解码器内的ADC模数转换器将模拟的耳声信号转换成数字信号,然后上传至处理器。

优选地,所述扬声器为微型扬声器,具体地,所述的扬声器可优先选用Knowles公司的ED-23162-000动圈式扬声器来实现。

优选地,所述麦克风为微型麦克风,具体地,所述麦克风可优先选用Knowles公司的TM-23568-C36驻极体麦克风来实现。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明,但本实用新型创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

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