数字听诊器的系统功能及设计考虑

　　摘要：本应用笔记探讨关于数字听诊器的基本操作和设计考虑，介绍了数字听诊器和老一代声学听诊器的类似之处。本文还简要介绍了数字设计的最新技术，包括录音和回放功能。在讨论数字听诊器的设计考虑时，详细介绍了音频信号回路的重要功能，给出了音频编解码器的设计要点以及心脏、肺部音频信号的频率要求。本文还描述了系统的子功能，包括数据存储和传输、显示与背光、电源管理和电池管理等。

　　概述

　　无论是声学听诊器，还是数字听诊器，主要功能都是作为心脏和肺部的辅助诊断工具，通过倾听声音信号进行诊断。声学听诊器的使用已经有大约200年的历史，而电子数字听诊器则是近期开发出来的新型设备。

　　数字听诊器的基本目标是保持声学听诊器的外观和感觉，但提高了声音信号的检测能力。另外，高端数字听诊器还提供了一些新功能，例如：录音和回放，也可以提供直观的数据显示结果，并显示在外设显示器，如计算机监视器。先进的功能增强了医师的诊断能力。数字听诊器在改进性能的同时，还要求维持现有声学听诊器的外形(相同的外观和感觉)，这就需要使用小尺寸、低功耗的解决方案。

　　音频信号通道

　　数字听诊器的主要单元是声传感器、音频编解码器和扬声器。声传感器将声音转换成模拟电压信号，这是信号链路的关键。它决定了数字听诊器的诊断质量，而确保用户获得与声学听诊器相同的体验。

　　需要对模拟电压进行调理，并通过音频模/数转换器(ADC)或音频编解码器将其转换为数字信号。有些数字听诊器带有消噪声功能，需要另一个声传感器或麦克风记录环境噪声，然后经过数字输出消除噪声。这种方案中，需要使用两个音频ADC。

　　数字听诊器原理框图。