專利名稱：多功能胎心儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療設備，特別涉及一種多功能胎心儀。
技術背景目前，在國內外傳統的胎心儀僅能聽胎心音和顯示胎兒心率數字，應用范圍窄。對于用 戶日益提高的需求，例如胎教以及錄制和回放胎心音等，現有技術上存在著許多不足之處， 包括未采用先進的數碼無損壓縮及解壓播放技術錄制和回放胎心音，不具備大容量儲存器及 顯示器，不具備與電腦連接傳輸數據的接口從而獲取有診斷價值的胎心率曲線等。通過以上分析可知，傳統多功能胎心儀的落后狀態不能滿足市場需求，可在市場推廣的數碼多功能胎 心儀設備目前尚未有見。實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種檢測胎心率聲音更清晰，可進行胎心音的數碼錄制、回 放和胎心率的數字及曲線顯示，同時可供進行一般數碼音/視頻錄制和播放的多功能胎心儀。為達到上述目的，本實用新型提供的多功能胎心儀，包括電源、超聲探頭模塊和音頻通 道模塊，還包括一數碼音/視頻模塊，所述數碼音/視頻模塊包括依次相連的脈沖形成電路、 單片機和數碼音/視頻播放器，所述超聲探頭模塊輸出的胎心音頻信號接至脈沖形成電路，所 述數碼音/視頻播放器的音/視頻信號接至所述音頻通道模塊。本實用新型多功能胎心儀，其中所述超聲探頭模塊采用多普勒超聲探頭，包括依次相連 的發射電路、超聲換能器和接收解調電路，所述接收解調電路輸出所述胎心音頻信號。本實用新型多功能胎心儀，其中所述音頻通道模塊包括依次相連的帶通放大器、功率放 大器和揚聲器，所述音/視頻信號經所述帶通放大器和功率放大器接至所述揚聲器。本實用新型多功能胎心儀，其中所述數碼音/視頻播放器為MP3 / MP4播放器，設有LCD 液晶顯示屏和用于與外接PC相連的USB串行通信接口。本實用新型多功能胎心儀，其中所述揚聲器采用內磁式傳聲器。本實用新型多功能胎心儀，其中所述電源采用鋰離子充電電池。本實用新型多功能胎心儀的優點是1、 由于采用MP3/MP4進行數碼錄制和回放胎心音，其采樣率在8KHz以上，更保真地 錄制胎心音，錄制完的聲音文件格式很通用，可以在電腦保存和播放；2、 采用USB2.0接口，在不用增加驅動程序的情況下可隨時與電腦進行連接并交換數據， 通過電腦后處理軟件以檢測有診斷價值的胎心率曲線；3、 采用具有大容量儲存功能數字芯片，最大可擴展至8G，還可以播放多種格式的胎教 音樂，兒童歌曲等，具備家庭音視頻娛樂功能和附帶電子書、電話本和圖片顯示等功能;4、 采用2.2寸65536色LCD液晶顯示屏，分辨率可達220*176像素；5、 內置鋰離子充電電池，可用一般MP3充電器或電腦USB 口充電。 下面將結合實施例參照附圖進行詳細說明，以對本實用新型的目的、特征和優點有深入的理解。
圖1為本實用新型多功能胎心儀的方框圖；圖2為圖1中發射電路的電路圖；圖3為圖1中接收解調電路的電路圖；圖4為圖1中帶通放大器的電路圖；圖5為圖1中功率放大器的電路圖；圖6為圖1中數碼音/視頻模塊的方框圖；圖7為圖6中主控邏輯處理單元的電路圖；圖8為圖1中脈沖形成電路的電路圖；圖9為圖1中單片機的電路圖；圖10為圖6中Flash存儲器的電路圖。
具體實施方式
下面以實施例對技術方案做詳細說明。參照圖1，本實用新型多功能胎心儀，由電源1、超聲探頭模塊2、數碼音/視頻模塊3 和音頻通道模塊4組成。電源1采用可充電電池供電。其中，超聲探頭模塊2采用已知的產品多普勒超聲探頭，包括依次相連的發射電路21、 超聲換能器22和接收解調電路23，由接收解調電路23輸出胎心音頻信號。數碼音/視頻模塊3包括依次相連的脈沖形成電路33、單片機32和數碼音/視頻播放器 31。超聲探頭模塊2輸出的胎心音頻信號接至脈沖形成電路33，數碼音/視頻播放器31的音/視頻信號接至音頻通道模塊4。音頻通道模塊4包括依次相連的帶通放大器41、功率放大器 42和揚聲器43。揚聲器43采用內磁式傳聲器。數碼音/視頻播放器31采用MP3 / MP4播放器，MP3 / MP4播放器設有LCD液晶顯示屏。 數碼音/視頻播放器31還設有用于與外接PC相連的USB串行通信接口。下面以實施例對本實用新型多功能胎心儀中的超聲探頭模塊2、數碼音/視頻模塊3和音 頻通道模塊4的主要電路和工作過程分別進行說明。在超聲探頭模塊2中，參照圖2，發射電路21選用低噪聲三極管由振蕩電路構成，該電 路主要由振蕩級和推動級兩部分組成，振蕩器為LC三點式振蕩器，其振蕩頻率為l-3M Hz， 產生幅度約為2V的正弦信號，第二部分為推動級，用振蕩級產生的正弦信號去推動到換能器， 使其產生超聲波信號，向外發射。換能器22由發射和接收壓電晶體組成。超聲電壓加在發生晶片上，產生機械波，機械波 向前傳播，遇到物體發生反射，接收晶片收到反射波產生電壓，輸入到接收解調電路。參照圖3，接收解調電路23將換能器22產生的電壓信號經接收電路放大，輸入到解調 電路，通過由四象限乘法器對信號進行解調，解調出的多普勒信號電壓輸入到脈沖形成電路 33。在數碼音/視頻模塊3中，參照圖8，由脈沖形成電路33對音頻信號進行再處理，由聲 音的包絡信號轉換成脈沖信號，以方便單片機32對信號的拾取，通過比較還可以濾除部分雜 波。參照圖9，單片機32采用89c2051作為處理器，用于收集胎心信息，通過運算得到胎心 率數據以供對胎心率的數字顯示。同時將數據通過USB串行通信接口發送給外接PC完成對胎 心曲線的繪制。數碼音/視頻播放器31采用了現有技術中的MP3 / MP4播放器。參照圖6，主要包括數 字信號處理器DSP (Digital Sign Processor)、主控邏輯處理單元、FLASH存儲控制單元和 Flash存儲器。數字信號處理器DSP (Digital Sign Processor)完成處理傳輸和解碼音視頻文件的任 務，DSP能夠在非常短的時間里完成多種處理任務，而且此過程所消耗的能量極少，主控邏 輯單元掌管數據傳輸，設備接口控制，文件解碼回放等。首先，將文件從內存中取出并讀取 到存儲器上的信號，然后，到解碼芯片對信號進行解碼，再通過DSP將解出來的數字信號轉 換成模擬信號接至音頻通道模塊。此外，數碼音/視頻模塊設有彩色LCD顯示器、USB接口、按鍵接口。其中，參照圖7，主控邏輯處理單元芯片采用型號為ATJ2097的芯片。不僅決定了音頻 處理的速度，也決定了特別音效功能，包括多重EQ、 3D音效。解碼芯片也是影響音質的最重 要部分之一，我們采用的解碼芯片ATJ2097h在這些方面都非常優秀，而且它的DSP的 Bootloader采用了 HPI 口方式。由于在硬件上HPI引腳與DSP的數據、地址總線引腳是相互 獨立的，同時HPI 口內部又有控制機制，所以外部主機通過HPI 口訪問DSP內部RAM時不會 影響DSP的正常運行。參照圖10，數碼音/視頻模塊采用了 FLASH芯片K9K4G08U0M，以大容量的FLASH MEMORY 作為主存儲器硬件存儲語音文件，DSP程序也存儲在FLASH中，運行時再引導到DSP的高速 RAM,從而省去DSP芯片部分的程序存儲空間。利用USB串行通信電路可以實現由PC機下載 語音文件功能，利用彩色液晶顯示屏LCD,還可以從PC機下載文字并在LCD上閱讀。FLASH 芯片K9K4G08U0M存儲容量為512M，讀一個頁需要6個命令、尋址周期 X25ns+25u s+(2K+64) X25ns=78y s 。 K9K4G08U0M 實際讀傳輸率2KB 字節 + 78u s=26. 3MB/s。在音頻通道模塊4中，參照圖4，帶通放大器41由LM358組成二級濾波放大器，放大音 頻信號，濾除雜波，其中心頻率為800Hz，該頻率便于后級信號的處理。電路采用單電源中 心電壓供電方式。供電電壓為5V。參照圖5，功率放大器32由TDA2282功放電路(IC3)構 成，音頻信號進行功率放大后輸出到揚聲器43。揚聲器43選擇優質匹配揚聲器，采用內磁 式傳聲器。數碼音/視頻模塊3把轉換后的模擬音頻放大信號輸送到帶通放大器41中，帶通放大器 41通過功放將聲音信號放大，從功放輸出后就是我們所聽到的胎心音或音樂了。本實用新型多功能胎心儀由于采用MP3/MP4進行數碼錄制和回放胎心音，使檢測和錄 制的胎心音更清晰。采用內磁式傳聲器，可以保真地播放錄制的胎心音、胎動音、胎盤血渦 流聲及腸鳴聲，并具有胎心率的數字顯示。采用USB2.0接口，在不用增加驅動程序的情況 下可隨時與電腦進行連接并交換數據，以檢測有診斷價值的胎心率曲線。采用具有大容量儲 存功能數字芯片，最大可擴展至8G,還可以播放多種格式的胎教音樂、影片等，具備家庭音 視頻娛樂功能和附帶電子書、電話本和圖片顯示等功能。采用2.2寸65536色LCD液晶顯示 屏，分辨率可達220*176像素。內置鋰離子充電電池，可用一般MP3充電器或電腦USB 口 充電。
權利要求1.一種多功能胎心儀，包括電源(1)、超聲探頭模塊(2)和音頻通道模塊(4)，其特征在于還包括一數碼音/視頻模塊(3)，所述數碼音/視頻模塊(3)包括依次相連的脈沖形成電路(33)、單片機(32)和數碼音/視頻播放器(31)，所述超聲探頭模塊(2)輸出的胎心音頻信號接至脈沖形成電路(33)，所述碼音/視頻播放器(31)的音/視頻信號接至所述音頻通道模塊(4)。
2. 根據權利要求1所述的多功能胎心儀，其特征在于其中所述超聲探頭模塊(2)釆 用多普勒超聲探頭，包括依次相連的發射電路(21)、超聲換能器(22)和接收解調電路(23)， 所述接收解調電路(23)輸出所述胎心音頻信號。
3. 根據權利要求1或2所述的多功能胎心儀，其特征在于其中所述音頻通道模塊(4) 包括依次相連的帶通放大器(41)、功率放大器(42)和揚聲器(43)，所述音/視頻信號經所 述帶通放大器(41)和音頻功放器(42)接至所述揚聲器(43)。
4. 根據權利要求3所述的多功能胎心儀，其特征在于其中所述數碼音/視頻播放器(31) 為MP3 / MP4播放器，設有LCD液晶顯示屏和用于與外接PC相連的USB串行通信接口 。
5. 根據權利要求4所述的多功能胎心儀，其特征在于其中所述揚聲器(43)采用內磁 式傳聲器。
6. 根據權利要求5的多功能胎心儀，其特征在于其中所述電源(1)采用鋰離子充電 電池。
專利摘要本實用新型多功能胎心儀，包括電源、超聲探頭模塊、音頻通道模塊和數碼音/視頻模塊，超聲探頭模塊輸出的胎心音頻信號接至脈沖形成電路，數碼音/視頻播放器的音/視頻信號接至音頻通道模塊。超聲探頭模塊采用多普勒超聲探頭，音頻通道模塊采用內磁式傳聲器。本實用新型多功能胎心儀采用內磁式傳聲器，由MP3/MP4進行數碼錄制和回放胎心音，其聲音更保真清晰，并具有胎心率的數字和曲線顯示，可播放多種格式的胎教音樂、影片等家庭音視頻娛樂功能，附帶電子書、電話本和圖片顯示功能，采用USB2.0接口，可隨時與電腦進行數據交換。
文檔編號A61B8/02GK201088594SQ20072017330
公開日2008年7月23日 申請日期2007年9月21日 優先權日2007年9月21日
發明者陳永創 申請人:陳永創