[发明专利]具有主动降噪和辅助诊断功能的电子听诊器

摘要

具有主动降噪和辅助诊断功能的电子听诊器，涉及电子听诊器。包括：听诊头、音频处理电路、液晶显示屏、按钮、微处理器控制电路、耳机、开关和SD卡；听诊头上设有内置声音采集通道和外置声音采集通道；音频处理电路输入端与听诊头的内置声音采集通道和外置声音采集通道相连；液晶显示屏用于显示电子听诊器工作状态；按钮用于驱动电子听诊器进入录音模式；微处理器控制电路输出端与音频处理电路输入端、液晶显示屏输入端相连，微处理器控制电路输入端与按钮、音频处理电路输出端、液晶显示屏输出端相连；耳机与音频处理电路输出端相连；开关与电源相连；SD卡分别与音频处理电路和的微处理器控制电路连接。

主权项

1.具有主动降噪和辅助诊断功能的电子听诊器，其特征在于包括：听诊头，听诊头上设有内置声音采集通道和外置声音采集通道，包括主体部分、两麦克风和听诊头柄，两麦克风形成双通道的麦克风阵列且分为主麦克风和副麦克风，主体部分由听诊腔与听诊膜构成且用于与被测者直接接触并通过形成封闭式腔体帮助声音的传播，听诊腔外圈作为手握听诊头的接触部分，主麦克风内置于听诊头内且位于听诊腔内部的中心处以用于采集肺音，副麦克风外置于听诊头头罩外侧且位于听诊腔外部的中心偏上处以用于采集外界干扰噪音；听诊头柄与听诊腔的下部连接并作为手握听诊头的接触部分；所述两麦克风形成双通道的麦克风阵列运用ANC算法，最大程度减弱内置麦克风采集到的除肺音外的干扰噪声，从而给听诊人员提供安静的听诊环境；音频处理电路，音频处理电路输入端与听诊头的内置声音采集通道和外置声音采集通道相连，音频处理电路用于接收采集的声音；液晶显示屏，液晶显示屏用于显示电子听诊器的工作状态；按钮，按钮用于驱动电子听诊器进入录音模式；微处理器控制电路，微处理器控制电路输出端与音频处理电路的输入端、液晶显示屏的输入端相连，微处理器控制电路输入端与按钮、音频处理电路输出端、液晶显示屏输出端相连，微处理器控制电路用于控制音频芯片的工作，进行对声音的采集、滤波、ANC降噪、保存与输出，用于接收按钮的输入、控制液晶显示屏的工作、分析采集的肺音并作出诊断分析、控制各电路协调工作；微处理器控制电路中存储可执行的肺音分类应用程序，基于统计学原理并采用机器学习中隐马尔科夫模型以及最小分类错误算法，对实时采集的肺音做出初步诊断，作为临床肺部异常辅助诊断方案；异常辅助诊断方案执行流程包括：(1)、在训练阶段，将肺音文件分成正常肺音和异常肺音，对每个肺音文件提取对应的24维MFCC特征参数；(2)、采用前向算法计算得到训练数据模型的前向概率，采用后向算法计算训练数据模型的后向概率，并计算模型对应的Loss损失函数值；(3)、采用广义概率下降算法反复迭代修正模型的转移概率和生成概率，在MCE的作用下进一步拉大正常肺音模型和异常肺音模型的距离，使正常肺音和异常肺音的模型特征更加明显，同时Loss损失值逐渐减小，最终得到正常肺音和异常肺音的HMM模型；(4)、在识别阶段，读取待识别肺音特征参数，分别计算正常肺音HMM模型和异常肺音HMM模型对应的似然概率值并比对，实现归类识别；耳机，耳机与音频处理电路的输出端相连，耳机用于实时监听采集到的肺音；开关，开关与电源相连，开关用于控制整个电子听诊器的开启和关闭；SD卡，SD卡用于记录采集的肺音信息并保存成音频文件，SD卡分别与音频处理电路和的微处理器控制电路连接。