一种用于电子听诊器的麦克风电路的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于电子听诊器的麦克风电路，包括供电模块、用于采集声音信号的拾音模块、用于以调节方式放大声音信号并抑制高频噪声的放大与低通滤波模块、用于避免麦克风电路输出交流电压过高的交流限幅模块、以及麦克风耳机接头J1；供电模块与拾音模块连接；放大与低通滤波模块一端通过外围电路一与拾音模块连接，另一端通过外围电路二与交流限幅模块连接，实现共同抑制听诊器移动所引起的摩擦声；放大与低通滤波模块设置有可调电阻P1，实现改变可调电阻P1的阻值以调节声音信号的放大倍数。本发明适用于电子听诊器的麦克风电路能有效地放大生理声音信号的同时，可保证频率特性的稳定性。本发明麦克风电路能抑制因听诊器移动产生的摩擦声。
【专利说明】
-种用于电子听诊器的麦克风电路
技术领域
[0001] 本发明设及医疗器械领域，更具体地说，设及一种电子听诊器的麦克风电路。
【背景技术】
[0002] 听诊器是医生常用的诊断工具，传统的声学听诊器结构简单、抗干扰能力较差，诊 断不够准确。随着电子技术的进步，电子听诊器W其诊断准确、抗噪音干扰能力较强而逐步 被广泛使用。
[0003] 现有电子听诊器的电路中，麦克风放大电路和滤波电路是电子听诊器的关键组成 部分，运很大程度上决定了电子听诊器的音质。虽然已有的麦克风放大电路很多，但多针对 电话、玩具、电视机或计算机等应用场合设计。与上述应用场合相比，电子听诊器所需听诊 的呼吸音、屯、音、肠鸣音等生理信号声音微弱，且有效信号频段与语音和音乐的频段不完全 一致，因此，电子听诊器电路中是难W直接应用上述场合已有的麦克风放大电路的。而对于 滤波电路来说，在远程听诊时，部分客户端的听诊平台软件不包含低通滤波功能，所W此时 便要求听诊器电路自身具有低通滤波的功能。
[0004] 在电子听诊器使用过程中有时会由于音频信号的微弱，就会造成信号采样的不准 确，有时会出现时断时续的现象。由于现有的电子听诊器的放大倍数无法调节，或放大信号 使得频率特性不稳定导致信号失真，因此对诊断病情带来困扰，从而对患者的人身安全带 来了非常严重的安全隐患。
[0005] 此外，当电子听诊器移动时，因与皮肤和衣服等摩擦容易产生刺耳的摩擦声，而当 声音回路形成正反馈时还容易产生啸叫声。运种听诊器移动产生的摩擦声也会造成干扰， 从而大大影响病情的诊断。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种适用于电子听诊器 的、低噪声的麦克风电路，该麦克风电路能有效地放大生理声音信号的同时，可保证频率特 性的稳定性，运样不仅达到生理声音信号放大的效果，而且能保证生理声音信号不失真，从 而提高诊断的准确性。同时，该麦克风电路能抑制因听诊器移动产生的摩擦声。
[0007] 为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予W实现:一种电子听诊器的麦克 风电路，其特征在于:包括供电模块、用于采集声音信号的拾音模块、用于W调节方式放大 声音信号并抑制高频噪声的放大与低通滤波模块、用于避免麦克风电路输出交流电压过高 的交流限幅模块、W及麦克风耳机接头Jl;所述供电模块与拾音模块连接;所述放大与低通 滤波模块一端通过外围电路一与拾音模块连接，另一端通过外围电路二与交流限幅模块连 接，实现共同抑制听诊器移动所引起的摩擦声;所述交流限幅模块通过外围电路=与麦克 风耳机接头Jl连接;所述放大与低通滤波模块设置有可调电阻Pl，实现改变可调电阻Pl的 阻值W调节声音信号的放大倍数。
[000引所述拾音模块由麦克风Ml和偏置电阻Rl连接组成。
[0009] 所述供电模块由供电电池 VI、电源开关KU发光二极管D3和限流电阻R9连接组成。
[0010] 所述放大与低通滤波模块包括放大部和低通滤波部;所述放大与低通滤波模块由 =极管Tl、电阻R2、电阻R3、电阻R7、可调电阻Pl、滤波电容C2和滤波电容C3连接组成。
[0011 ] 所述电阻R2与电容C2和电阻R3与电容C3作为低通滤波部。
[0012] 所述S极管Tl、电阻R7和可调电阻Pl作为放大部;S极管Tl为NPN型S极管，可调 电阻Pl-端与S极管Tl的发射极连接，另一端与电阻R7连接。
[0013] 本发明放大倍数调节方式是通过改变可调电阻Pl的阻值实现的。可调电阻Pl阻值 的改变基本不影响低通滤波的截止频率时的大小，保证了放大倍数调节时麦克风电路频率 特性的稳定性。
[0014] 所述交流限幅模块由二极管D1、二级管D2和电容C4连接组成。
[0015] 所述供电模块为供电电池 VI;所述放大与低通滤波模块包括放大部和低通滤波 部;所述放大与低通滤波模块由=极管T1、电阻R2、电阻R3、可调电阻PU滤波电容C2和滤波 电容C3连接组成。
[0016] 所述放大与低通滤波模块一端通过外围电路一与拾音模块连接，另一端通过外围 电路二与交流限幅模块连接是指:放大与低通滤波模块一端通过禪合电容Cl与拾音模块连 接，另一端通过禪合电容巧与交流限幅模块连接。
[0017] 所述交流限幅模块通过外围电路=与麦克风耳机接头Jl连接是指:交流限幅模块 通过阻抗匹配电阻R5与麦克风耳机接头Jl连接。
[0018] 本发明麦克风电路可通过改变可调电阻Pl的阻值在较大范围内调节声音信号的 放大倍数。记=极管Tl集电极与地之间的等效阻抗为Z，同时记可调电阻Pl的阻值为馬>1，则 该放大与低通滤波模块对声音信号的放大倍数约等于，对应频率特性为巧， 其中《为圆频率。由于馬>1不随信号频率变化而变化，且可调电阻Pl阻值馬的变化仅会使得 对应频率特性ZCio))/的幅频特性整体上下平移，基本不会改变其截止频率和形状，故可 调电阻Pl阻值的变化不改变低通滤波的截止频率，从而可保证电路频率特性稳定。运样不 仅达到生理声音信号放大的效果，而且能保证生理声音信号不失真，从而提高诊断的准确 性。其中，截止频率扣是依据屯、音、呼吸音、肠鸣音等声音生理信号的频率分布范围确定，可 选为稍大于运些信号频率上限值。
[0019] 同时，本发明麦克风电路同时设置放大与低通滤波模块和交流限幅模块，可实现 共同抑制听诊器移动所引起的摩擦声，从而大大减少听诊的干扰，进一步提高诊断的准确 性。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
[0021] 1、本发明适用于电子听诊器的麦克风电路能有效地放大生理声音信号的同时，可 保证频率特性的稳定性，运样不仅达到生理声音信号放大的效果，而且能保证生理声音信 号不失真，从而提高诊断的准确性。
[0022] 2、本发明麦克风电路能抑制因听诊器移动产生的摩擦声，从而大大减少听诊的干 扰，进一步提高诊断的准确性。
【附图说明】
[0023] 图I是本发明实施一中麦克风电路的原理图；
[0024] 图2为本发明实施一中麦克风电路对应的频率特性图；
[0025] 图3为本发明实施二中麦克风电路的原理图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的描述。
[0027] 实施例一
[0028] 如图1和图2所示，本发明电子听诊器的麦克风电路，包括供电模块、用于采集声音 信号的拾音模块、用于W调节方式放大声音信号并抑制高频噪声的放大与低通滤波模块、 用于避免麦克风电路输出交流电压过高的交流限幅模块、W及麦克风耳机接头J1，其中，供 电模块与拾音模块连接，放大与低通滤波模块一端通过禪合电容Cl与拾音模块连接，另一 端通过禪合电容巧与交流限幅模块连接，实现共同抑制听诊器移动所引起的摩擦声;交流 限幅模块通过阻抗匹配电阻R5与麦克风耳机接头Jl连接。本发明的放大与低通滤波模块设 置有可调电阻Pl，实现改变可调电阻Pl的阻值W调节声音信号的放大倍数。
[0029] 本发明的供电模块由供电电池 VI、电源开关Kl、发光二极管D3和限流电阻R9连接 组成。其中，供电电池 Vl可选用电压为3.OVW上的钮扣电池或干电池或裡电池或儀氨电池， 发光二极管D3选用超高亮度的发光二极管，限流电阻R9的阻值根据所选发光二极管D3的参 数计算。听诊时，闭合电源开关K1，发光二极管D3亮，表示电路正常供电。由于本发明的麦克 风电路功耗低，且听诊器不需要持续供电，故从减小听诊器体积角度考虑可选用纽扣电池 供电。而若使用裡电池供电，并增加充电电路，则可省去更换电池的麻烦。在本实施例中，供 电电池 Vl选用多节纽扣电池串联方式提供3.7V~4.2V供电电压、发光二极管D3选用超高亮 度发光二极管BT142,限流电阻R9阻值取化欧姆。
[0030] 本发明拾音模块由麦克风Ml和偏置电阻Rl连接组成。其中，本实施例的麦克风Ml 为选取频率响应范围能覆盖频段[20Hz，8000化]的驻极体麦克风，偏置电阻Rl阻值根据Ml 的参数确定，本实施例的偏置电阻Rl阻值取为IOK欧姆。而禪合电容Cl与禪合电容C6均取 2.化F，阻抗匹配电阻R5阻值取为IOK欧姆。
[0031] 本发明放大与低通滤波模块包括放大部和低通滤波部，而放大与低通滤波模块包 括放大部和低通滤波部;所述放大与低通滤波模块由=极管T1、电阻R2、电阻R3、电阻R7、可 调电阻PU滤波电容C2和滤波电容C3连接组成。其中，电阻R2与电容C2和电阻R3与电容C3作 为低通滤波部。S极管T1、电阻R7和可调电阻Pl作为放大部;S极管Tl为NPN型S极管，可调 电阻Pl-端与=极管Tl的发射极连接，另一端与电阻R7连接。本实施例的=极管Tl型号选 为9011，其余元件参数分别取:R2 = 120K欧姆，R3 = 5K欧姆，R7 = 100欧姆，Pl最大阻值为化 欧姆，C2 = 15nF，C3 = 33nF。此时，该麦克风电路可实现低通滤波，截止频率约800Hz。
[0032] 本发明交流限幅模块由二极管Dl、二级管D2和电容C4连接组成。本实施例中电容 C4取值l(K)nF，二极管Dl和二极管D2选型为1M148。
[0033] 当麦克风电路输出端的麦克风耳机接头Jl两端所接负载为2.2K欧姆时，通过调节 可调电阻P1的阻值，麦克风电路在频段[20Hz，800Hz ]内的增益在0地至20地范围内可调。且 如前述
【发明内容】
第=段所述，该放大与低通滤波模块对声音信号的放大倍数约等于Z/At， 对应幅频特性为i巧j访）I/巧V故可调电阻Pl阻值而的变化仅会使得该频段[20化，800化] 内的幅频特性整体上下平移，基本不会改变其截止频率和形状。其中可调电阻Pl取值分别 为100欧姆、300欧姆和500欧姆时，相应频率特性曲线如图2所示。
[0034] 实施例二
[0035] 本实施例与实施例一不同之处仅在于:如图3所示，本实施例的供电模块为供电电 池 VI，供电电池 Vl选用多节纽扣电池串联方式提供3.7V~4.2V供电电压。本实施例的放大 与低通滤波模块不包括电阻R7。
[0036] 本实施例的其它结构与实施例一一致。
[0037] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例 的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简 化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于电子听诊器的麦克风电路，其特征在于:包括供电模块、用于采集声音信号 的拾音模块、用于以调节方式放大声音信号并抑制高频噪声的放大与低通滤波模块、用于 避免麦克风电路输出交流电压过高的交流限幅模块、以及麦克风耳机接头J1;所述供电模 块与拾音模块连接;所述放大与低通滤波模块一端通过外围电路一与拾音模块连接，另一 端通过外围电路二与交流限幅模块连接，实现共同抑制听诊器移动所引起的摩擦声;所述 交流限幅模块通过外围电路三与麦克风耳机接头J1连接;所述放大与低通滤波模块设置有 可调电阻P1，实现改变可调电阻P1的阻值以调节声音信号的放大倍数。2. 根据权利要求1所述的用于电子听诊器的麦克风电路，其特征在于:所述拾音模块由 麦克风Ml和偏置电阻R1连接组成。3. 根据权利要求1所述的用于电子听诊器的麦克风电路，其特征在于:所述供电模块由 供电电池 VI、电源开关K1、发光二极管D3和限流电阻R9连接组成。4. 根据权利要求3所述的用于电子听诊器的麦克风电路，其特征在于:所述放大与低通 滤波模块包括放大部和低通滤波部;所述放大与低通滤波模块由三极管T1、电阻R2、电阻 R3、电阻R7、可调电阻P1、滤波电容C2和滤波电容C3连接组成。5. 根据权利要求4所述的用于电子听诊器的麦克风电路，其特征在于:所述电阻R2与电 容C2和电阻R3与电容C3作为低通滤波部。6. 根据权利要求4所述的用于电子听诊器的麦克风电路，其特征在于:所述三极管T1、 电阻R7和可调电阻P1作为放大部;三极管T1为NPN型三极管，可调电阻P1-端与三极管T1的 发射极连接，另一端与电阻R7连接。7. 根据权利要求1所述的用于电子听诊器的麦克风电路，其特征在于:所述交流限幅模 块由二极管D1、二级管D2和电容C4连接组成。8. 根据权利要求1所述的用于电子听诊器的麦克风电路，其特征在于:所述供电模块为 供电电池 VI;所述放大与低通滤波模块包括放大部和低通滤波部;所述放大与低通滤波模 块由三极管T1、电阻R2、电阻R3、可调电阻P1、滤波电容C2和滤波电容C3连接组成。9. 根据权利要求1所述的用于电子听诊器的麦克风电路，其特征在于:所述放大与低通 滤波模块一端通过外围电路一与拾音模块连接，另一端通过外围电路二与交流限幅模块连 接是指:放大与低通滤波模块一端通过耦合电容C1与拾音模块连接，另一端通过耦合电容 C5与交流限幅模块连接。10. 根据权利要求1所述的用于电子听诊器的麦克风电路，其特征在于:所述交流限幅 模块通过外围电路三与麦克风耳机接头J1连接是指:交流限幅模块通过阻抗匹配电阻R5与 麦克风耳机接头J1连接。
【文档编号】H04R3/00GK105848055SQ201610186239
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】莫鸿强, 欧德苗, 田翔
【申请人】华南理工大学