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：本ben文wen探tan討tao關guan於yu數shu字zi聽ting診zhen器qi的de基ji本ben操cao作zuo和he設she計ji考kao慮lv，介jie紹shao了le數shu字zi聽ting診zhen器qi和he老lao一yi代dai聲sheng學xue聽ting診zhen器qi的de類lei似si之zhi處chu。本ben文wen還hai簡jian要yao介jie紹shao了le數shu字zi設she計ji的de最zui新xin技ji術shu，包bao括kuo錄lu音yin和he回hui放fang功gong能neng。在zai討tao論lun數shu字zi聽ting診zhen器qi的de設she計ji考kao慮lv時shi，詳xiang細xi介jie紹shao了le音yin頻pin信xin號hao回hui路lu的de重zhong要yao功gong能neng，給gei出chu了le音yin頻pin編bian解jie碼ma器qi的de設she計ji要yao點dian以yi及ji心xin髒zang、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。

數shu字zi聽ting診zhen器qi的de基ji本ben目mu標biao是shi保bao持chi聲sheng學xue聽ting診zhen器qi的de外wai觀guan和he感gan覺jiao，但dan提ti高gao了le聲sheng音yin信xin號hao的de檢jian測ce能neng力li。另ling外wai，高gao端duan數shu字zi聽ting診zhen器qi還hai提ti供gong了le一yi些xie新xin功gong能neng，例li如ru：luyinhehuifang，yekeyitigongzhiguandeshujuxianshijieguo
，bingxianshizaiwaishexianshiqi
，rujisuanjijianshiqi。xianjindegongnengzengqiangleyishidezhenduannengli。shuzitingzhenqizaigaijinxingnengdetongshi，haiyaoqiuweichixianyoushengxuetingzhenqidewaixing(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。

zaishuchudaoyangshengqizhiqian

，liyongerjifangdaqihuoyangshengqifangdaqiduiyinpinxinhaojinxingtiaozheng。keyizaitingzhenqideguanchachufangzhidanshengdaoyangshengqi，fangdahoudeshengyintongguoshuangshengguanchuandidaoerduo。lingyizhongfanganshicaiyongshuangshengdaoyangshengqi，meigetingtongmoduanfangzhiyige。kaolvdaozhelideshengyinxinhaopinlvjiaodi，yangshengqidepinxiangtexingjiejinyuzhongdiyinyangshengqi。genjubutongshejifanganxuanzeshiyongdanluhuoliangluyangshengqifangdaqi。

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
一(yi)旦(dan)將(jiang)采(cai)集(ji)的(de)聲(sheng)音(yin)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)模(mo)擬(ni)電(dian)壓(ya)
，電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)一(yi)個(ge)音(yin)頻(pin)插(cha)孔(kong)輸(shu)出(chu)，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)在(zai)計(ji)算(suan)機(ji)或(huo)數(shu)字(zi)聽(ting)診(zhen)器(qi)上(shang)回(hui)放(fang)。采(cai)集(ji)到(dao)的(de)聲(sheng)音(yin)信(xin)號(hao)還(hai)可(ke)以(yi)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)
，然(ran)後(hou)存(cun)儲(chu)在(zai)聽(ting)診(zhen)器(qi)內(nei)部(bu)或(huo)可(ke)移(yi)動(dong)非(fei)易(yi)失(shi)(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1.5Vdianchi，kaiguantiaojieqikenengshizhongbaochiyouxiao，xitongdedijingtaidianliuchengweiyanchangdianchishoumingdeguanjian。dianchishiyongshoumingyuechang，shuzitingzhenqideshiyongjiuyuebianli
，yegengjiejinshengxuetingzhenqideshiyongxiguan。

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+電(dian)池(chi)。如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)可(ke)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)
，在(zai)數(shu)字(zi)聽(ting)診(zhen)器(qi)或(huo)充(chong)電(dian)架(jia)內(nei)需(xu)要(yao)配(pei)備(bei)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)器(qi)。電(dian)量(liang)計(ji)可(ke)以(yi)精(jing)確(que)測(ce)量(liang)電(dian)池(chi)的(de)剩(sheng)餘(yu)電(dian)量(liang)，計(ji)算(suan)電(dian)池(chi)能(neng)夠(gou)支(zhi)持(chi)的(de)工(gong)作(zuo)時(shi)間(jian)。如(ru)果(guo)電(dian)池(chi)可(ke)拆(chai)卸(xie)，為(wei)確(que)保(bao)安(an)全(quan)以(yi)及(ji)較(jiao)好(hao)地(di)管(guan)理(li)售(shou)後(hou)市(shi)場(chang)
，有(you)必(bi)要(yao)增(zeng)加(jia)防(fang)偽(wei)認(ren)證(zheng)功(gong)能(neng)。