一种可视化听诊器的制作方法

本发明属于听诊器，具体涉及一种可视化听诊器。

背景技术：

1、听诊器是内外妇儿医师最常用的诊断用具，是医师的标志，现代医学即始于听诊器的发明。听诊器自从1817年3月8日应用于临床以来，外形及传音方式有不断的改进，但其基本结构变化不大，主要由拾音部分(胸件)，传导部分(胶管)及听音部分(耳件)组成。

2、听诊器的核心装置主要包括4部分，拾音器、放大及滤波电路、处理芯片以及蓝牙模块。

3、拾音器的主要作用就是采集听诊音，功能相当于“麦克风”。放大及滤波装置则是“音箱”，把听诊音放大。处理芯片则用于降低杂音的干扰，保证获得理想的声音数据。最后，蓝牙模块将声音信号传递到计算机中存储。蓝牙听诊器采集到的听诊音数据可以传输到电脑上，也可以接入医院的his系统(医院信息系统)，与病人的病历配套。然而市面上各种的听诊器仍存在各种各样的问题。

4、如授权公告号为cn110477945a所公开的一种可视化听诊器，其虽然实现了传统的听诊器的听诊功能，心电监护机构可实现简易版心电监护仪，可以在听诊患者心音、节律和杂音的同时直接观看患者心电监护波形变化，可以快速对病情进行判断，缩短听诊检查时间，提高了听诊检查的工作效率，但是并未解决现有现有的听诊器存在的结构小巧，不便于对声音波形进行显示，以及无法实现对采集的波形进行快速的处理，使得波形不便于显示等的问题，为此我们提出一种可视化听诊器。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可视化听诊器，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可视化听诊器，包括有听诊头，所述听诊头中包括有锥台外壳体，所述锥台外壳体上贯穿安装有连接管，所述连接管的一端套接有pvc传音管，所述pvc传音管的端部连接有分接器，所述分接器的端部两侧分别固定连接有不锈钢传音管，两侧所述不锈钢传音管之间设有耳簧；

3、所述锥台外壳体的端部设有第一采音膜，所述锥台外壳体的内部设有第二采音膜，所述锥台外壳体的上端螺纹连接有封盖，所述封盖的螺纹连接设定用于提高所述锥台外壳体内部的密封性，所述封盖的内侧中心固定安装咪头，所述咪头用于采集所述锥台外壳体内部的声音，所述封盖的上表面镶嵌安装有显示屏，所述显示屏用于显示采集到的声音波纹，所述封盖的尾端设有销轴，所述销轴上活动连接有转动板，所述转动板的设定用于实现分体设置电子元件，所述转动板上设有若干按键，所述按键用于实现控制调节，包括有采集电子设备的启动运行、采集声音波纹、复位重启、数据输出、前进调节和后退调节，所述转动板的内部设有电池块，所述电池块用于实现对电子设备进行供电，所述封盖的内部设有电路板，所述电路板用于对设备进行控制调节；

4、所述电路板中包括有控制模块、调压模块、处理模块和通讯模块，所述控制模块与所述调压模块电性连接，所述调压模块与所述电池块电性连接，所述控制模块上电性连接有处理模块，所述处理模块与所述咪头电性连接，所述处理模块还与所述通讯模块电性连接；

5、所述控制模块设有对声音波纹进行特征提取的mfcc算法，所述mfcc算法在提取特征mel频率倒谱参数之后，再接进行连续的差分，同时结合基音周期进行综合特征参数的提取，mel频率与局放信号频率的非线性关系用下式表示：

6、式中：b为mel频率，h为频率；

7、所述mfcc算法在求取特征向量时，需对预处理后的每一分帧信号分别求取一特征向量，组成特征向量组，求取过程包括fft变换、mel滤波、对数变换和离散余弦变换四个过程；其中，mel滤波由若干个三角带通滤波器组成的滤波器组实现；设滤波器个数为p，信号经滤波后得到p个参数mi(i＝1，2，…，p)，其计算公式为：

8、

9、式中：n为fft点数；x(k)为预处理后分帧信号的fft；hi(k)为滤波器参数，表示为：

10、

11、b(f(i+1))-b(f(i))＝b(f(i))-b(f(i-1))，

12、其中，f(i)为三角滤波器中心频率；

13、根据计算得到mi后，对其取对数，并进行离散余弦变换，变换公式如下：

14、

15、根据上式计算得到的c(i)即为分帧信号的mfcc特征向量；

16、为提高计算效率，在此引入主成分分析算法对计算得到的高维mfcc特征向量进行降维精简，同时确保准确获取噪声特征；首先在所有线性组合中找出一个方差最大的线性组合j1，称为第一主成分；然后在与j1不相关的线性组合中找出方差最大的线性组合j2，称为第二主成分，以此类推求出互不相关且方差依次递减的各阶主成分。

17、较佳的，两侧所述不锈钢传音管的端部均固定安装有耳塞，所述耳塞为了提高密封性及舒适性采用的是密闭式耳塞。

18、较佳的，所述耳簧的两端分别卡合连接在所述不锈钢传音管上，所述耳簧采用的是韧性好的钢材制备，所述耳簧的中间设置成弧形部，所述耳簧的两端设置成倾斜部，所述耳簧通过倾斜部与所述不锈钢传音管卡合连接。

19、较佳的，所述锥台外壳体的端部外侧开设有第一外接螺纹部，所述锥台外壳体的端部内侧固定设有支撑环，所述第一采音膜的外侧设有第一安装环，所述第一安装环贴合在外侧的支撑环的一侧，所述第一外接螺纹部上螺纹连接有限位环，所述第一安装环处于所述限位环的内侧。

20、较佳的，所述锥台外壳体的内部也固定设有支撑环，所述第二采音膜的外侧设有第二安装环，所述第二安装环贴合在内部的支撑环的一侧。

21、较佳的，所述第一安装环的一侧固定设有推挤锥台筒，所述推挤锥台筒的上端贴合在所述第二安装环的另一侧。

22、较佳的，所述转动板的一侧开设有充电槽，所述电池块的一侧固定设有充电端，所述充电端处于所述充电槽的内部，所述充电端上开设有充电口。

23、较佳的，所述锥台外壳体的上端外侧设有第二外接螺纹部，所述封盖螺纹连接在所述第二外接螺纹部上。

24、较佳的，所述处理模块中包括有用于接收声音数据的获取单元，包括有用于对声音数据进行放大的增益单元，包括有用于对声音数据进行滤除杂波的滤波单元，包括有用于对声音数据进行模数转换的转换单元。

25、较佳的，所述滤波单元采用的是二阶iir低通滤波或者是fir滤波器，

26、所述二阶iir低通滤波的计算公式如下：

27、

28、y(n)为输出数据，xn为输入数据，a和b为滤波器的系数，n为滤波次数，k＝0为该次处理的数据信息，k＝1为下次处理的数据信息，n-k为数据信息的位置；

29、所述fir滤波器采用的是有限长单位冲激响应滤波器，一个m阶fir滤波器的定义如下：

30、长度为m的fir输出对应于输入时间序列z(n)的关系由一种有限卷积和的形式给出：

31、

32、上式表达的是一个m-1阶的fir滤波器，它有m个抽头，因此有m个乘法器，m-1个累加器组成，每一个抽头需要消耗逻辑资源的乘法器累加器单元；

33、其中z(n)为输入信号，h(j)为fir滤波系数，v(n)为经过滤波后的信号。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

35、本发明在使用的时候，通过锥台壳体实现对声音进行集中，并且实现物理放大处理，以及通过第一采音膜和第二采音膜对声音进行采集，并且便于对第一采音膜和第二采音膜进行拆卸和更换，便于进行使用，以及通过咪头进行采集声音，使得听诊头便于实现直接听音，也能够实现电子音波显示；

36、并且在采集声音之后，能够对声音进行滤波处理，以及mfcc算法能够对声音进行特征提取，便于对声音进行分析处理，实现医生能够可视化的声音波形，提高检查的效率；

37、以及为了增大声音的显示界面，并且进行安装防护，在听诊头上设有可以转动的转动板，便于对封盖上的显示屏进行防护，提高显示屏的使用安全性，并且能够增大显示屏的面积，便于显示更多的声音波形，便于进行清晰的检测结果。