基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔及其电子听诊器的制作方法

    专利2022-07-08  94


    本发明涉及电子听诊器领域,尤其涉及一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔及其电子听诊器。



    背景技术:

    电子听诊器在数字医疗时代可以发挥重要作用,通过拾音传感器可采集人体的心音、呼吸音、肠鸣音等,转换成数据信号,方便进行存储和智能分析。拾音传感器是电子听诊能够正常使用的关键,目前电子听诊器使用的传感器通常包括压电陶瓷传感器、压电薄膜传感器、电容传感器,麦克风传感器。其中麦克风传感器性价比最好,但同时麦克风传感器由于拾音的多向性,容易采集到的环境的噪音干扰,对听诊器的正常使用影响很大,因此采用麦克风方案的拾音腔设计非常关键。



    技术实现要素:

    (一)要解决的技术问题

    本发明要解决的问题是通过对电子听诊器拾音腔内部结构的优化来屏蔽驻基式麦克风采集的环境噪音,提高采集人体的心音和呼吸音有效率。

    (二)技术方案

    本发明的一个目的是设计一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其包括听头基体、听头盖、膜片、听膜固定环,其中听头盖与膜片之间设置有驻基式麦克风,驻基式麦克风包括咪头,咪头正面朝向膜片方向布置,咪头背面的导线则通过听头中间的通孔穿过听头至听头基体,听头背面还设置有导线压板,导线压板内部设置有压线通道,利用压线通道配合导线压板与听头基体的固接实现对导线的固定。

    进一步地,导线压板的压线通道沿着导线压板中轴线向外延展至导线压板边缘。

    进一步地,一个咪头背面设置有两根导线,导线压板上的压线通道为1个,且一个通道容纳两根导线。

    进一步地,一个咪头背面设置有两根导线,导线压板上的压线通道为2个,且一个通道容纳一根导线。

    进一步地,咪头背面通过背胶与听头贴合,咪头头部则设置有咪头套。

    进一步地,所述听头基体为喇叭状,尾部被圆盘封死,圆盘中部留有固定孔以及导线通孔,头部则设置有卡槽,其与听头盖卡扣相连。

    进一步地,所述听头盖前端设置有膜片,膜片通过听膜固定环与听头盖的配合实现对膜片的固定。

    进一步地,所述膜片通过吸塑工艺成形为向内凹陷结构,内凹陷的深度为1.6-2.0mm。

    进一步地,所述膜片向内凹陷的深度为1.8mm。

    本发明的另一个目的是设计一种基于驻极式麦克风的电子听诊器,其包括所述的电子听诊器拾音腔与电子听诊器握持部,所述电子听诊器握持部包括壳体,壳体内部包括用于显示听诊数据的显示模块、用于处理及转化听诊数据的处理模块、用于供用能量的电源模块以及用于提供电子听诊器操作的操作模块。

    (三)有益效果

    本发明提供的电子听诊器拾音腔采用驻极式麦克风进行采集信息,驻极式麦克风具备性价比优势,为了提升麦克风采集声音的准确性,对电子听诊器拾音腔中驻极式麦克风固定方式进行改进,利用背胶将咪头粘合在听头上,再利用导线压板对咪头背部的导线进行二次固定,避免了电子听诊器在移动过程中咪头的位移偏移造成环境噪音;

    其次,为了降低麦克风采集环境噪音的影响,电子听诊器拾音腔中膜片的结构进行改进,传统的膜片为单个平面,利用听膜固定环将膜片边缘压实在听头盖上即可,而本申请则将膜片设计为向内凹陷结构,使得膜片的边缘与听头盖边缘更加贴合,更增加了膜片与听头基体形成的拾音腔的内部空间,同时其膜片采集声音的振动与麦克风咪头振动的一致性更好。

    附图说明

    图1为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器示意图;

    图2为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔中听头基体的示意图;

    图3为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔中听头基体的剖视图;

    图4为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔中听头盖的示意图;

    图5为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔中听头盖的剖视图;

    图6为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔中导线压板的示意图;

    图7为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔中膜片示意图;

    图8为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔中膜片俯视图;

    图9为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔中听膜固定环示意图;

    图10为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器与传统听诊器采集心音信噪比的对比图;

    图11为本发明提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器与传统听诊器采集呼吸音信噪比的对比图。

    具体实施方式

    下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

    本申请提供的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其拾音腔100包括听头基体1,听头盖2、膜片3、听膜固定环4。其中,

    听头基体1为喇叭状,尾部被圆盘11封死,圆盘11中部留有固定孔12以及导线通孔13,头部则设置有卡槽,其与听头盖2卡扣相连。其中圆盘11上的固定孔12采用偏心设计,且其为圆孔,便于听头基体1通过螺栓与电子听诊器握持部200固接,而导线通孔13采用异性设计,其截面为上方两角为圆角,下方两角为直角的方形,且该导线通孔13的截面面积略大于固定孔。与此同时,听头基体1尾部圆盘11与听头盖2呈一定角度倾斜设计,其角度在10-30°,优选地角度为13°。而听头盖2的中轴线正好穿过导线通孔13。为了更好便于听头基体1与电子听诊器握持部200安装,听头基体1在导线通孔处还向外延展形成一个卡勾14,该卡勾14与握持部卡槽相对应。

    听头盖2主要用于与听头基体1扣合,在听头基体1头部边缘设置有多个卡扣,而在听头盖2边缘则设置有与听头基体1头部卡扣相匹配的卡槽,二者配合实现了二者之间的固接。同时在听头盖2中间设置有沉头通孔21,沉头通孔21主要是为使得驻极式麦克风中咪头6背面的导线穿过,同时咪头6背面通过背胶与沉头通孔21内壁贴合,而导线穿过沉头通孔21。听头盖2面向膜片3方向还设置有圆弧形内凹面22,且圆弧形内凹面22采用二阶内凹,即最外侧的内凹面内凹角度小于内侧的内凹面的内凹角度。膜片3与听头盖2之间形成拾音腔100通过这种特殊的设计,大大减少了外部环境噪音的干扰,提高了声音采集的有效性。

    导线压板5则设置在听头盖2的背面,专门用于固定咪头6背面的导线,通过大量实验数据发现,咪头6背面导线的移动会严重影响采集声音的准备性。为此需要对咪头6背面的导线进行专门的固定,利用导线压板5上设置有压线通道51,压线通道51沿着导线压板5中心呈直线向外延展形成凹槽,凹槽截面略小于两根导线并排放置的截面或者略小于单根导线的截面,确保导线压板5将导线紧贴在听头盖2背面。当凹槽截面略小于两根导线并排放置的截面时,压线通道51数量为1个,当凹槽截面略小于单根导线的截面时,压线通道51数据为2个。导线压板5为圆板,除去中心呈直线向外延展形成凹槽外还设置有压板固定孔52,两个压板固定孔52对称分布,听头盖2在压板固定孔52对应位置的还设置有带内螺纹的螺栓孔,使得听头盖2与导线压板5通过螺栓配合实现固接。同时在装配咪头的过程中对咪头部分进行再次保护,即设置咪头套将咪头包裹,避免灰尘、水渍等对咪头采集的影响。

    膜片3设置在听头盖2前端,其通过听膜固定环4与听头盖2的配合实现对膜片3的固定。其中膜片3通过吸塑工艺成形为向内凹陷结构,膜片3大体成圆盘11状,向内凹陷使得其边缘呈阶梯状,阶梯状过渡处采用圆角处理,整个内凹陷的深度为1.6-2.0mm。优选地膜片3向内凹陷的深度为1.8mm。由于膜片3采用内凹陷结构,使得听头盖2在其边缘需要设置与向内凹陷匹配的凸起结构,整个凸起结构呈圆环状,且采用圆角过渡,避免听头盖2凸起结构过于锋利造成对膜片3的损伤。

    除去听头盖2的凸起结构外,本申请还在听膜固定环4上设置有凸起结构,利用其凸起压实膜片3阶梯状外缘。而听膜固定环4内壁还设置有多个卡扣,通过卡扣与听头盖2上的卡槽相连,从而起到固定膜片3的作用。

    本申请提供的另一技术方案为基于驻极式麦克风的电子听诊器,其包括所述的电子听诊器拾音腔100与电子听诊器握持部200,所述电子听诊器握持部200包括壳体,壳体内部包括用于显示听诊数据的显示模块、用于处理及转化听诊数据的处理模块、用于供用能量的电源模块以及用于提供电子听诊器操作的操作模块。

    其中所述壳体包括上壳211与下壳212,上壳211上设置有操作模块,即多组按键,多组按键251的按钮穿过上壳211上的镂空部裸露在上壳211外部,方便使用者进行操作,在上壳211外部除去按钮位置还被透明薄片260附着,上壳211与下壳212之间还设置处理模块,处理模块采用多层pcb印刷板,并在pcb印刷板上嵌入显示模块及操作模块,显示模块采用led、oled、lcd、min-lcd或者其他形式显示屏进行呈现,在显示屏外还设置有显示屏背衬泡棉221确保其与上壳211贴合紧密度,在多层pcb印刷板231上设置有用于固定其在上壳211内部的螺栓孔。于此同时下壳212内部则嵌入有电源模块,电源可为多种形式电池241,但必须满足可充电特性,如磷酸锂电池组或者三元锂电池组。咪头6上的供电导线穿过下壳212上的通孔与电池相连,pcb印刷板上也通过多种形式的导线与电源相连,确保处理模块、显示模块、操作模块的能量需求。

    另外电子听诊器握持部200还可增设外部连接端口271,用于连接耳机或者数据传输或能源传输。外部连接端口271可采用3.5mm耳机接口或者多标准的usb接口。

    结合本发明提供的电子听诊器与传统听诊器进行试验测试,分别对心音数据、呼吸音数据进行采集,具体数据如下:

    采集人体心音数据的信噪比对比:见图10,其中图10上方显示数据为传统听诊器(麦克风放置到胶管中)采集到的心音数据,下方为本发明提供的电子听诊器采集的心音数据,可见信噪比提升明显。

    采集人体呼吸音数据的信噪比对比:见图11,其中图11上方为传统听诊器(麦克风放置到胶管中)采集到的呼吸音数据,下方为该发明设计的拾音腔采集的呼吸音数据,可见信噪比提升明显。

    综上所述,上述实施方式并非是本发明的限制性实施方式,凡本领域的技术人员在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形,均在本发明的技术范畴。


    技术特征:

    1.基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其包括听头基体、听头盖、膜片、听膜固定环,其特征在于,听头盖与膜片之间设置有驻基式麦克风,驻基式麦克风包括咪头,咪头正面朝向膜片方向布置,咪头背面的导线则通过听头中间的通孔穿过听头至听头基体,听头背面还设置有导线压板,导线压板内部设置有压线通道,利用压线通道配合导线压板与听头基体的固接实现对导线的固定。

    2.根据权利要求1所述的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其特征在于,导线压板的压线通道沿着导线压板中轴线向外延展至导线压板边缘。

    3.根据权利要求2所述的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其特征在于,一个咪头背面设置有两根导线,导线压板上的压线通道为1个,且一个通道容纳两根导线。

    4.根据权利要求2所述的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其特征在于,一个咪头背面设置有两根导线,导线压板上的压线通道为2个,且一个通道容纳一根导线。

    5.根据权利要求3或4所述的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其特征在于,咪头背面通过背胶与听头贴合,咪头头部则设置有咪头套。

    6.根据权利要求5所述的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其特征在于,所述听头基体为喇叭状,尾部被圆盘封死,圆盘中部留有固定孔以及导线通孔,头部则设置有卡槽,其与听头盖卡扣相连。

    7.根据权利要求6所述的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其特征在于,所述听头盖前端设置有膜片,膜片通过听膜固定环与听头盖的配合实现对膜片的固定。

    8.根据权利要求7所述的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其特征在于,所述膜片通过吸塑工艺成形为向内凹陷结构,内凹陷的深度为1.6-2.0mm。

    9.根据权利要求8所述的一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其特征在于,所述膜片向内凹陷的深度为1.8mm。

    10.一种基于驻极式麦克风的电子听诊器,其特征在于,包括根据权利要求2至4、6至9任意一项所述的基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔以及电子听诊器握持部,所述电子听诊器握持部包括壳体,壳体内部包括用于显示听诊数据的显示模块、用于处理及转化听诊数据的处理模块、用于供用能量的电源模块以及用于提供电子听诊器操作的操作模块。

    技术总结
    本发明提供一种基于驻极式麦克风的电子听诊器拾音腔,其包括听头基体、听头盖、膜片、听膜固定环,其中听头盖与膜片之间设置有驻基式麦克风,驻基式麦克风包括咪头,咪头正面朝向膜片方向布置,咪头背面的导线则通过听头中间的通孔穿过听头至听头基体,听头背面还设置有导线压板,导线压板内部设置有压线通道,利用压线通道配合导线压板与听头基体的固接实现对导线的固定。利用背胶将咪头粘合在听头上,再利用导线压板对咪头背部的导线进行二次固定,避免了电子听诊器在移动过程中咪头的位移偏移造成环境噪音,其设计的目的是提高听诊器采集人体心音和呼吸音的信噪比,减少环境噪音的干扰。

    技术研发人员:周宏远;曲菲;杨雪
    受保护的技术使用者:苏州云听智能科技有限公司
    技术研发日:2020.12.18
    技术公布日:2021.03.12

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