一种TEOAE听力筛查仪的制作方法

本发明实施例涉及医疗器械制备技术领域，特别是涉及一种teoae听力筛查仪。

背景技术：

由于听力对人类的社会活动具有非常重大的影响，听力的早期检测对于预防以及治疗很有必要的。例如婴儿、特殊行业的工作人员的听力损失、老年人的听力障碍以及耳病患者，及时的发现，可以进行有效康复训练，防止疾病进一步加深，甚至可根治听力相关疾病。

teoae(transientevokedotoacousticemission，瞬态诱发耳声发射)听力筛查仪为一种基于耳声发射原理的听力筛查仪。耳声发射为源于内耳耳蜗上的外毛细胞，在微型扬声器的声刺激下，耳膜产生振动，进而将声音能量传入外耳道，通过检测声音的频率或者其具有的能量，来判断听力是否有缺陷。

现有技术中的teoae听力筛查仪皆为医疗机构采用，由于测试的数据需要专门的数据存储芯片以及相关电路进行存储测试者的测试信息，数据存储芯片的价格以及相关电路的设计增加了产品的成本，造成整体听力筛查仪的价格较为昂贵，不适合家用。

但是，由于现代生活节奏越来越快，越来越少的人有时间到医疗机构做耳病相关检查，导致耳病相关疾病的检测不及时，从而不利于预防与治疗。鉴于此，如何降低听力筛查仪的生产成本，使其在一般普通家庭普及使用，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种teoae听力筛查仪，降低了听力筛查仪的生产成本，有利于家用的推广与普及。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例提供了一种teoae听力筛查仪，包括：

信号产生模块、处理器、信号处理模块、信号发送模块、电源模块以及移动终端；

所述信号产生模块用于将诱发刺激信号的功率放大，以触发耳蜗产生耳声信号，再将所述耳声信号转化为相应的电压信号；

所述信号处理模块包括电压跟随器，第一级放大电路，滤波电路，程控放大电路以及ad转换电路，用于将所述电压信号进行滤波处理、功率放大并转化为数字信号发送给所述处理器；

所述处理器用于触发产生诱发刺激信号，控制放大电路的放大倍数，通过耳声解析算法对所述数字信号进行解析，生成用户的听力检测结果；

所述移动终端用于接收所述信号发送模块发送的听力检测结果，以用于所述用户进行查看与存储。

可选的，还包括：

显示模块，用于向所述用户提供操作界面以及显示测试信息；

其中，所述显示模块包括5寸高清电容触摸屏。

可选的，所述电源模块包括电源接口、锂电池、以及锂电池控制开关。

可选的，所述滤波电路包括上限截止频率为5.5khz，下限截止频率为0.5khz的两个高通滤波器和两个低通滤波器。

可选的，所述移动终端为智能移动终端或可穿戴设备。

可选的，所述程控放大电路包括仪表放大器以及数字电位器。

可选的，所述程控放大电路的放大倍数阈值范围为1.56-3.19。

可选的，所述信号发送模块为双模4.0蓝牙模块，通过与所述移动终端进行配对来实现信号的传输。

可选的，所述处理器为stm32f407芯片。

可选的，所述信号产生模块包括诱发刺激声驱动单元以及耳声麦克拾音探头单元。

本发明实施例提供了一种teoae听力筛查仪，信号产生模块将处理器触发的诱发刺激信号的功率放大，以触发耳蜗产生耳声信号，再将耳声信号转化为相应的电压信号，然后通过信号处理模块将电压信号进行滤波处理、功率放大并转化为数字信号发送给处理器；处理器通过耳声解析算法对该数字信号进行解析，生成用户的听力检测结果；将该听力检测结果通过信号发送模块发送给移动终端，以方便用户进行查看与存储。

本申请提供的技术方案的优点在于，通过将teoae听力筛查仪对用户检测的结果发送到移动终端进行查看与存储，避免增加数据存储芯片以及相关电路，从而大大的降低了teoae听力筛查仪的生产成本以及用户使用成本，有利于家用的推广与普及；此外，将用户的听力检测结果发送到用户的移动终端上，方便用户随时查看与存储，有利于用户对历史测试数据的对比，提升了用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的teoae听力筛查仪的一种具体实施方式的结构图；

图2为本发明实施例提供的teoae听力筛查仪的另一种具体实施方式结构图；

图3为本发明实施例提供的一个示例性例子的使用方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

本申请的发明人经过研究发现，teoae听力筛查仪由于价格高昂，仅仅用于医疗机构，限制了该设备的普及；而用户听力受损的早期检测有助于治疗与预防用户耳病，且随着现代生活节奏越来越快，用户的并没有太多时间进行常规检测。

鉴于此，本申请通过信号产生模块将处理器触发的诱发刺激信号的功率放大，以触发耳蜗产生耳声信号，再将耳声信号转化为相应的电压信号，然后通过信号处理模块将电压信号进行滤波处理、功率放大并转化为数字信号发送给处理器；处理器通过耳声解析算法对该数字信号进行解析，生成用户的听力检测结果；将该听力检测结果通过信号发送模块发送给移动终端，以方便用户进行查看与存储。

在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。

首先参见图1，图1为本发明实施例提供的teoae听力筛查仪的在一种具体实施方式下的结构图，本发明实施例可包括以下内容：

teoae听力筛查仪可包括信号产生模块101、信号处理模块102、处理器103、信号发送模块104、移动终端105以及电源模块106。

信号产生模块101用于将诱发刺激信号的功率放大，以触发耳蜗产生耳声信号，再将所述耳声信号转化为相应的电压信号。可包括诱发刺激声驱动单元1011以及耳声麦克拾音探头单元1012。

诱发刺激声驱动单元1011，主要包括音频放大器。由于通过处理器103的da端口发出特定频率的诱发刺激信号比较微弱，不足以驱动麦克发出诱导声，所以需要通过音频放大电路对产生的诱发刺激信号放大后通过耳声麦克拾音探头单元传入外耳道。音频放大元件可采用tda7050低电压音频放大ic，tda7050为独立完整的音频放大器，具有极低的静态电流，可以产生较为理想的诱发刺激声。

耳声麦克拾音探头1012，可由一个微型麦克和微型扬声器组成，微型麦克用于采集耳蜗发出的声音，扬声器用于发出诱发刺激声。使用时将耳机探头放入外耳道舒适的位置即可。诱发刺激声的脉冲刺激信号经过诱发刺激声驱动模块后，会转变为诱发刺激声的声音信号。经过诱发刺激声刺激，耳蜗产生的声音信号将会送入外耳道内的微型麦克风，经过麦克转换为电压信号，然后进入信号处理模块102。

信号处理模块102包括电压跟随器1021，第一级放大电路1022，滤波电路1023，程控放大电路1024以及ad转换电路1025，用于将所述电压信号进行滤波处理、功率放大并转化为数字信号发送给所述处理器。

电压跟随器1021与麦克相连，可起到好的阻抗匹配作用。电压跟随器1021输出信号接入第一级放大电路1022。第一级放大电路1022可采用仪表放大器ina163对信号进行放大处理。由于耳声发射的信号十分微弱，麦克的输入信号为10mv左右，因此可采用第一级放大电路1022对耳声信号进行放大处理。由于耳声信号的特殊性，因此第一级放大电路1022，优选的，为具有低噪声，输入阻抗高，低漂移，高共模抑制比的放大电路。

由于信号采集环境的不同以及外界干扰的存在，为了便于后续信号处理的准确度。可对采集到的信号进行滤波处理，从而去除噪声。诱发耳声发射的下限截止频率为0.5khz左右，上限截止频率在5.5khz左右，噪声在0.5-5.5khz之外都有分布，低频范围的主要是测试的环境背景噪声，可以通过倍频来排除一些刺激伪迹和环境噪声，而高频部分主要是电路中本身或者传感器产生的噪声，所以可采用带通滤波电路。

可选的，滤波电路1023可由上限截止频率为5.5khz，下限截止频率为0.5khz的两个高通滤波器和两个低通滤波器构成。当然，也可采用其他形式的滤波器，这均不影响本申请的实现。

程控放大电路1024为第二级放大电路，可通过处理器103来控制程控放大电路1024的放大倍数。程控放大电路1024可包括仪表放大器以及数字电位器。仪表放大器可为采用ina163，当然，也可采用其他型号的仪表放大器。处理器103可通过控制数字电位器的阻值来改变仪表放大器的放大倍数。

程控放大电路1024不仅要求有一定的放大倍数，还要求可以根据不同的环境噪声背景进行调节。多次试验证明，可将程控放大电路1024的放大倍数阈值范围设为1.56-3.19。通过增加第二级放大电路，可提高用户听力检测的准确度。

ad转换电路1025可采用ad7606模拟数字转换芯片，把采集到的耳声模拟信号转换为数字信号并传回处理器103进行处理。ad7606是analogdevices公司生产的模数转换芯片，精度为16位，具有片内滤波和高输入阻抗，差动输入及高性能低功耗等特点，可以使处理器快速精确地接收到采集的耳声发射信号。当然，也可采用其他型号的ad转换电路，本申请对此不做任何限定。

信号发送模块104可为双模4.0蓝牙模块，通过与移动终端105进行配对来实现信号的传输。在teoae听力筛查仪可设置蓝牙开关进行控制，并提前与待传输的移动终端进行配对。双模4.0蓝牙模块，具有低功耗、延迟低，超长连接距离优点，较现有的蓝牙2.0，增加了传输速度且稳定性好，可以更加快速将用户的听力检测结果相关数据发送到该用户的移动终端，给用户更好的体验。

处理器103用于触发产生诱发刺激信号，控制放大电路的放大倍数，通过耳声解析算法对所述数字信号进行解析，生成用户的听力检测结果。

处理器103可为基于cortex-m4架构的stm32f407芯片，该芯片的闪存高达1m，片内拥有高达15个通信接口，2个12位的da，17个定时器，且高达140个io端口。具有强大的控制能力的同时也具有数字信息处理能力，可通过在该芯片上编写耳声解析的算法从而摆脱对pc机的依赖。stm32f407芯片较传统的dsp芯片价格低廉，且性能好，有利于降低整体仪器的生产成本。

处理器103用于控制程控放大电路1024的放大倍数，驱动接口例如usb，信号发送模块104和诱发刺激声驱动单元1022。

接口用于为给teoae听力筛查仪的电源模块106提供充电的接口，还可用于与电脑连接对teoae听力筛查仪下载驱动和产品调试。

移动终端105用于接收所述信号发送模块104发送的听力检测结果，以用于所述用户进行查看与存储。

移动终端105可为智能移动终端或可穿戴设备，例如智能手机，平板电脑、智能手环以及智能手表。当然，移动终端105也可为其他任何外接设备，用于存储用户的听力检测结果，以便于用户查看。移动终端替代现有听力筛查仪的存储芯片，由于现在用户的移动终端几乎普及到人人皆有，故而不仅提高了移动终端的有效利用率，而且大大的降低了存储芯片以及相关电路的花销与占用的体积，不仅大幅度降低了听力筛查仪的生产成本以及用户使用成本，而且有利于减少听力筛查仪的体积，朝着小型化发展。

移动终端可通过将teoae听力筛查仪相应的软件包app进行安装，在该app进行操作，实现人机互动，例如查询某个时间段的听力检测结果，或者做相应的标记，等等。app可同时兼容各个硬件操作平台，例如android以及ios。一定程度上取代了传统听力筛查仪通过键盘实现用户对机器的操作，有利于进一步的降低听力筛查仪的生产成本以及体积。信号发送模块104可通过与该app进行连接，从而实现数据的传输与下载。

电源模块106用于给整个听力筛查仪系统提供稳定和安全的电压。可包括电源接口、锂电池、以及锂电池控制开关。其中电源接口用于通过电源适配器与供电系统相连，提供系统电压，电源接口可为usb接口；锂电池为可充锂电池，可采用4000mah大容量锂电池。在外界断电或相关电源电路发生故障时，可以增加仪器使用时间，继续工作，有利于提高teoae听力筛查仪的稳定性；锂电池控制开关用于控制锂电池进行供电。当然，电源模块106还包括锂电池保护电路以及电源保护电路。

其中，锂电池保护电路可采用8205a锂电池保护芯片。可充电锂电池在日常使用时容易发生过充，过放的情况。如果直接将可充电锂电池作用于听力筛查仪而不做任何防范措施的话，将会极容易发生过放的情况，不但会导致锂电池的电量严重削减，而且会引发电池爆裂的可能。锂电池保护电路可有效防止锂电池过充，过放，有利于提高整个系统的安全性以及稳定性。

电源保护电路可采用tps2031电源分配开关芯片。当系统发生短路，过压等危险时可以及时切断电源，保证系统的安全。

锂电池控制开关可采用ltc4412电源切换芯片。实现电源/锂电池的插入检测并实现智能切换。

由上可知，本发明实施例通过将teoae听力筛查仪对用户检测的结果发送到移动终端进行查看与存储，避免增加数据存储芯片以及相关电路，从而大大的降低了teoae听力筛查仪的生产成本以及用户使用成本，有利于家用的推广与普及；此外，将用户的听力检测结果发送到用户的移动终端上，方便用户随时查看与存储，有利于用户对历史测试数据的对比，提升了用户的使用体验。

在一种具体实施方式中，请参阅图2，所述听力筛查仪还可包括：

显示模块107，用于向所述用户提供操作界面以及显示测试信息。

显示模块107可为液晶显示屏，处理器103控制与显示模块107之间进行数据交换，从而实现对teoae听力筛查仪进行操作。使用户对teoae听力筛查仪进行有效的控制来实现teoae听力筛查仪的各种功能，还包括键盘控制，显示操作界面，提供测试结果，显示各种测试信息等。液晶显示器可采用的是5寸工业串口高清电容触摸屏，分辨率为480*272，存储空间为标准的256m，带有蜂鸣器，实时时钟rtc，sd卡接口和usb接口，充分满足听力筛查仪硬件电路的需求。

显示模块的进一步使用，有效的替代了现有仪器的键盘操作，有利于减少整个仪器的体积，朝着小型化发展，具有好的便携性。

为了便于本领域技术人员更加清楚的理解本申请的技术该方案与原理，本申请还提供了一个示意性例子，该例子的流程示意图请参阅图3所示，具体可为：

打开teoae听力筛查仪，并选择是否与待测用户的移动终端(手机的app)进行连接，然后输入待测用户的信息，开始进行检测。teoae听力筛查仪通过采集用户的耳声信号，经过微型处理器进行处理并计算，输出听力检测结果。待测用户可通过查看teoae听力筛查仪液晶屏显示的结果，当用户发现检查结果不准确或有误时，可进行二次检测。此外，用户还可对是否发送到移动终端上进行选择，当与移动终端通过蓝牙相连时，可将相关测试结果发送，用户便可直接查看终端上的听力检测结果并进行保存。

本申请提供的teoae听力筛查仪用户使用更方便，且生产成本低，有利于推广与普及，且可提高用户操作的灵活性，提升用户的使用体验。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种teoae听力筛查仪进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。