一种听功能测试的声学电子仪器的制作方法

本发明涉及医疗器械，具体涉及一种听功能测试的声学电子仪器。

背景技术：

纯音听阈测定是受检耳对不同频率的纯音恰能听到的最轻声音，是判断听敏度的标准行为测听法，按gb7583-87规定某人的听阈是在规定条件下，以一规定的声信号，在多次重复试验中，有一半以上的次数能正确引起听觉的最小声压级。同时纯音测听法是现代较为普及的一种听力测试方法，是一种既能定性又能定量的听力测验法，可判断听力损失的程度和性质。纯音听力计是听功能测试的声学电子仪器，可为听力损失的定性、定量和定位诊断提供参数依据，是近代耳病诊治和听力学研究的重要设备。现有技术中测定的频率范围较窄，电路搭建复杂，并不满足现状的使用需求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是测定的频率范围较窄，电路搭建复杂，目的在于提供一种听功能测试的声学电子仪器，简化电路的基础上扩大测定频率范围。

本发明通过下述技术方案实现：

一种听功能测试的声学电子仪器，包括方波信号发生器、功率放大器、扬声器、微控制器、上位机、显示器，所述方波信号发生器、功率放大器、扬声器依次连接，所述方波信号发生器、微控制器、上位机依次连接，所述显示器与微控制器连接。

方波信号发生器产生方波信号一路送进功率放大器，一路送进微控制器，送入功放的一路信号经过功放进行功率放大，进入微控制器的一路信号通过微控制器的频率计数，把频率的大小数值通过显示器显示出来，与此同时把频率的数值送至上位机，存储至数据库。

进一步地，功率放大器包括依次连接的共发射极放大电路、偏置电路、推挽发射极跟随器。共发射极放大电路仅进行电压放大，电路的电流较小，不会存在发热问题，推挽发射极跟随器进行电流放大，需要大电流，存在发热问题，因此设置偏置电路解决发热问题。

进一步地，共发射极放大电路包括电阻r7、电阻r9、电阻r10、电阻r11、三极管q4、电解电容c5，所述电阻r7、电阻r9串联，其连接节点为信号输入端，该节点还与三极管q4的基极连接；三极管q4的发射极与电阻r10连接，电阻r10连接三极管q4端的另一端与电阻r11连接，电阻r11连接电阻r10端的另一端接地；电解电容c5的正极连接在电阻r10与电阻r11连接的节点上，其负极接地。

进一步地，偏置电路包括电位器r2、电阻r1、电阻r6、三极管q2，所述三极管q2的发射极与三极管q4的集电极连接，三极管q2的集电极与电阻r1连接，电位器r2一端连接在电阻r1与三极管q2连接的线路上，其另一端与三极管q2的基极连接；电阻r1连接三极管q2端的另一端接电源；电阻r6连接三极管q2的基极。

进一步地，推挽发射极跟随器包括电解电容c3、三极管q1、电阻r3、电阻r4、三极管q3，所述电解电容c3的正极端连接在电阻r1与三极管q2连接的线路上，其另一端连接在电阻r6连接三极管q275端的另一端；电阻r3和电阻r4串联接入三极管q1的发射极与三极管q3的发射极之间；三极管q1的基极与电解电容c3的正极连接，其集电极接电源；三极管q3的集电极接地；电阻r3与电阻r4的节点为信号输出端。

进一步地，方波信号发生器包括依次连接的相位比较器、低通滤波器、压控振荡器，所述压控振荡器与相位比较器连接。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明采用方波信号发生器、功率放大器、扬声器、微控制器、上位机、显示器制成的测听仪，在简化电路的基础上扩大测定频率范围，在低负载、低电压的条件下频率测定的范围是20hz到20khz，并且失真率在1％以下。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构框图；

图2为本发明功率放大器结构框图；

图3为本发明功率放大器电路图；。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，一种听功能测试的声学电子仪器，包括方波信号发生器、功率放大器、扬声器、微控制器、上位机、显示器，所述方波信号发生器、功率放大器、扬声器依次连接，所述方波信号发生器、微控制器、上位机依次连接，所述显示器与微控制器连接。

如图2所示，功率放大器包括依次连接的共发射极放大电路、偏置电路、推挽发射极跟随器。

如图3所示，共发射极放大电路包括电阻r7、电阻r9、电阻r10、电阻r11、三极管q4、电解电容c5，所述电阻r7、电阻r9串联，其连接节点为信号输入端，该节点还与三极管q4的基极连接；三极管q4的发射极与电阻r10连接，电阻r10连接三极管q4端的另一端与电阻r11连接，电阻r11连接电阻r10端的另一端接地；电解电容c5的正极连接在电阻r10与电阻r11连接的节点上，其负极接地。

偏置电路包括电位器r2、电阻r1、电阻r6、三极管q2，所述三极管q2的发射极与三极管q4的集电极连接，三极管q2的集电极与电阻r1连接，电位器r2一端连接在电阻r1与三极管q2连接的线路上，其另一端与三极管q2的基极连接；电阻r1连接三极管q2端的另一端接电源；电阻r6连接三极管q2的基极。

推挽发射极跟随器包括电解电容c3、三极管q1、电阻r3、电阻r4、三极管q3，所述电解电容c3的正极端连接在电阻r1与三极管q2连接的线路上，其另一端连接在电阻r6连接三极管q275端的另一端；电阻r3和电阻r4串联接入三极管q1的发射极与三极管q3的发射极之间；三极管q1的基极与电解电容c3的正极连接，其集电极接电源；三极管q3的集电极接地；电阻r3与电阻r4的节点为信号输出端。

功率放大电路的规格是，输出功率0.3w(扬声器为输出负载，约8欧)，电压增益20db，频率特性20hz到20khz，失真率为1％以下。用共发射极放大电路对输入信号进行电压放大，在共发射极电路集电极插入的偏置电路，产生射极跟随器的偏置电压，用推挽发射极跟随器进行电流放大。电源电压由输出功率来决定，最大输出功率为0.3w时，输出电压为4.3v，负载电流为265ma。对于输出电压4.3v，将电源电压vcc的值设定在电路产生的数伏损失以上，其中包括共发射极电路发射极上产生的压降、射极跟随器发射极电阻产生的压降以及晶体管集电极发射极之间的饱和电压等。

在功率放大电路中，为了设定各部分的工作电流，通常是由输出侧的电流倒推，可得出共发射极放大电路必须提供2.65ma的电流。设共发射极放大电路的集电极电流比基极电流2.65ma大的多的值，为20ma，对于三极管q4，要选择20ma以上、集电极基极间电压与集电极发射极间电压为5v(电源电压)以上的器件，这里选定型号为9013的三极管。若三极管q1的发射极电位太高，则不能得到大的集电极振幅，而过低时，集电极电流随温度的变化又增大。综合考虑，在这里取0.8v。为了将集电极电流(＝发射极电流)设定为20ma，三极管q4的发射极与地之间的电阻r10+电阻r11的阻值取为40欧(＝0.8v/20ma)。若将三极管q4的集电极电位设定为0.2v，则能得到最大振幅。

为了使集电极电位为2.8v，在电阻r1的压降取为4.8v(＝5v-0.2v)即可，所以电阻r1取240欧，此时，该电路的交流放大倍数为12，由于实际放大倍数要比计算值小以及射极跟随器发射极电阻上的损失等原因，放大倍数的设置值要设定的更大一点。此时，c5对r11进行旁路，用以提高放大度的电容，r10、r11、c51形成高通滤波器，为了满足设计规格的频率特性，c3取值470uf。r7与r9起着稳定决定基极电位的作用，为了使发射极电位为0.6v，基极电位取1.2v，这里设r7和r9上流动的电流为0.1ma，r7取39千欧，r9取10千欧。该电路的输入阻抗为7.9千欧。输入侧的耦合电容c4与共发射电路的输入阻抗形成的高通滤波器的截止频率为20hz以下，以此来决定c4的值，在这里c4取10uf。r8是调整输入电平(即音量)的可变电阻，取值10千欧。为了省略耦合电容，射极跟随器的偏置电路插在共发射极电路的三极管q4的集电极与电阻r1之间。c3对偏置电路进行旁路，是为了使由q1和q2的基极见到的阻抗相等，由于c3的插入，高频失真率得到改善。

方波信号发生器包括依次连接的相位比较器、低通滤波器、压控振荡器，所述压控振荡器与相位比较器连接。输入信号进入相位比较器，相位比较器输出误差电压至低通滤波器，低通滤波器输出控制电压至压控振荡器，压控振荡器将信号输出，同时输出一个比较信号至相位比较器。方波信号发生器采用cd4046。显示器采用12864显示屏。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。