中心議題：

• 數字聽診器的設計考慮
• 音頻編解碼器的設計要點
• 數字聽診器及電子器件選型準則

摘要：benwentantaoguanyushuzitingzhenqidejibencaozuoheshejikaolv，jieshaoleshuzitingzhenqihelaoyidaishengxuetingzhenqideleisizhichu。benwenhaijianyaojieshaoleshuzishejidezuixinjishu，baokuoluyinhehuifanggongneng。zaitaolunshuzitingzhenqideshejikaolvshi，xiangxijieshaoleyinpinxinhaohuiludezhongyaogongneng
，geichuleyinpinbianjiemaqideshejiyaodianyijixinzang

、肺部音頻信號的頻率要求。本文還描述了係統的子功能，包括數據存儲和傳輸、顯示與背光、電源管理和電池管理等。

概述
wulunshishengxuetingzhenqi，haishishuzitingzhenqi，zhuyaogongnengdoushizuoweixinzanghefeibudefuzhuzhenduangongju
，tongguoqingtingshengyinxinhaojinxingzhenduan。shengxuetingzhenqideshiyongyijingyoudayue200年的曆史，而電子數字聽診器則是近期開發出來的新型設備。

shuzitingzhenqidejibenmubiaoshibaochishengxuetingzhenqidewaiguanheganjiao
，dantigaoleshengyinxinhaodejiancenengli。lingwai
，gaoduanshuzitingzhenqihaitigongleyixiexingongneng，liru：錄(lu)音(yin)和(he)回(hui)放(fang)，也(ye)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)直(zhi)觀(guan)的(de)數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi)結(jie)果(guo)，並(bing)顯(xian)示(shi)在(zai)外(wai)設(she)顯(xian)示(shi)器(qi)，如(ru)計(ji)算(suan)機(ji)監(jian)視(shi)器(qi)。先(xian)進(jin)的(de)功(gong)能(neng)增(zeng)強(qiang)了(le)醫(yi)師(shi)的(de)診(zhen)斷(duan)能(neng)力(li)。數(shu)字(zi)聽(ting)診(zhen)器(qi)在(zai)改(gai)進(jin)性(xing)能(neng)的(de)同(tong)時(shi)，還(hai)要(yao)求(qiu)維(wei)持(chi)現(xian)有(you)聲(sheng)學(xue)聽(ting)診(zhen)器(qi)的(de)外(wai)形(xing)(相同的外觀和感覺)，這就需要使用小尺寸
、低功耗的解決方案。

音頻信號通道
數字聽診器的主要單元是聲傳感器、音頻編解碼器和揚聲器。shengchuanganqijiangshengyinzhuanhuanchengmonidianyaxinhao，zheshixinhaolianludeguanjian。tajuedingleshuzitingzhenqidezhenduanzhiliang，erquebaoyonghuhuodeyushengxuetingzhenqixiangtongdetiyan。

需要對模擬電壓進行調理，並通過音頻模/數轉換器(ADC)huoyinpinbianjiemaqijiangqizhuanhuanweishuzixinhao。youxieshuzitingzhenqidaiyouxiaozaoshenggongneng
，xuyaolingyigeshengchuanganqihuomaikefengjiluhuanjingzaosheng，ranhoujingguoshuzishuchuxiaochuzaosheng。zhezhongfanganzhong，xuyaoshiyonglianggeyinpinADC。

數字聽診器原理框圖

一旦轉換成數字信號

，即可利用微控製器單元(MCU)或數字信號處理器(DSP)進行信號處理
，包括環境噪聲抑製和濾波，限製心髒和肺部聲音信號的帶寬範圍。處理後的數字信號通過音頻數/模轉換器(DAC)或音頻編解碼器再轉換成模擬信號。

在zai輸shu出chu到dao揚yang聲sheng器qi之zhi前qian
，利li用yong耳er機ji放fang大da器qi或huo揚yang聲sheng器qi放fang大da器qi對dui音yin頻pin信xin號hao進jin行xing調tiao整zheng。可ke以yi在zai聽ting診zhen器qi的de管guan叉cha處chu放fang置zhi單dan聲sheng道dao揚yang聲sheng器qi，放fang大da後hou的de聲sheng音yin通tong過guo雙shuang聲sheng管guan傳chuan遞di到dao耳er朵duo。另ling一yi種zhong方fang案an是shi采cai用yong雙shuang聲sheng道dao揚yang聲sheng器qi，每mei個ge聽ting筒tong末mo端duan放fang置zhi一yi個ge。考kao慮lv到dao這zhe裏li的de聲sheng音yin信xin號hao頻pin率lv較jiao低di，揚yang聲sheng器qi的de頻pin響xiang特te性xing接jie近jin於yu重zhong低di音yin揚yang聲sheng器qi。根gen據ju不bu同tong設she計ji方fang案an選xuan擇ze使shi用yong單dan路lu或huo兩liang路lu揚yang聲sheng器qi放fang大da器qi。

聽診器必須對20Hz至400Hz心髒發出的聲音和100Hz至1200Hz肺部發出的聲音信號保持較高的靈敏度。注意，不同廠商可能規定了不同的頻率範圍，可以利用DSP算法濾除頻率範圍以外的信號。
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數據存儲和傳輸
yidanjiangcaijideshengyinxinhaozhuanhuanchengmonidianya，dianyaxinhaokeyitongguoyigeyinpinchakongshuchu
，bingqiekeyizaijisuanjihuoshuzitingzhenqishanghuifang。caijidaodeshengyinxinhaohaikeyizhuanhuanchengshuzixinhao，ranhoucunchuzaitingzhenqineibuhuokeyidongfeiyishi(NV)存儲器

，如EEPROM或閃存
，需要時，可以通過聽診器的揚聲器回放
，也可以傳送到計算機做進一步分析。增加一個實時時鍾(RTC)，可以按時間
、日期標注記錄。錄音信號通過有線接口(如USB)或無線接口(如Bluetooth®或其它專有無線接口) 傳遞。

顯示和背光
多數數字聽診器由於空間受限隻能配置小型顯示器

；有些顯示器隻帶有按鍵和LED指示。因為聽診器在操作時環境亮度通常較暗，數字聽診器的顯示器需要背光。小型顯示器需要1到2個由LED驅動器控製的白光發光二極管(WLED)或由EL驅動器控製的場致發光(EL)板。當然
，增加一個觸摸屏及其控製器也可以去掉按鍵用戶接口。

電源管理
絕大多數數字聽診器采用一節或兩節AAA 1.5V原電池供電

，設計要求用升壓或boost開關調節器將電壓提升到3.0V或5.0V，取決於具體電路。

如果安裝了單節1.5V電dian池chi
，開kai關guan調tiao節jie器qi可ke能neng始shi終zhong保bao持chi有you效xiao，係xi統tong的de低di靜jing態tai電dian流liu成cheng為wei延yan長chang電dian池chi壽shou命ming的de關guan鍵jian。電dian池chi使shi用yong壽shou命ming越yue長chang，數shu字zi聽ting診zhen器qi的de使shi用yong就jiu越yue便bian利li，也ye更geng接jie近jin聲sheng學xue聽ting診zhen器qi的de使shi用yong習xi慣guan。

采用兩節1.5V串聯電池供電時，開關調節器可以始終保持有效
，或在不使用時將其關斷。如果電路的工作範圍從3.6V至最低1.8V
，可以不使用開關調節器
，從而進一步降低成本、節省空間。低電量報警是必備功能，確保在對患者診斷過程中不需要更換電池。

電池管理
數字聽診器可以采用可充電電池供電

，最好選擇單節Li+dianchi。ruguoshiyongkechongdiandianchi，zaishuzitingzhenqihuochongdianjianeixuyaopeibeidianchichongdianqi。dianliangjikeyijingqueceliangdianchideshengyudianliang，jisuandianchinenggouzhichidegongzuoshijian。ruguodianchikechaixie
，weiquebaoanquanyijijiaohaodiguanlishouhoushichang
，youbiyaozengjiafangweirenzhenggongneng。