一种电子听诊系统及方法与流程

1.本发明涉及听诊技术领域，具体涉及一种电子听诊系统及方法。


背景技术：

2.听诊器是医生的常用工具，在呼吸系统疾病、心血管疾病诊断方面有着重要的应用价值。经过两百多年的发展，听诊方法已经成为了呼吸系统疾病的重要诊断方法。随着科技的发展，电子听诊系统应运而生，电子听诊系统一般通过听诊器采集声音信号，并将声音信号传输至其他电子设备，再对信号进行进一步的处理和应用。现有的电子听诊系统在使用过程中采集到的声音信号经常会出现信噪比低，声音信号质量差的情况。


技术实现要素：

3.申请人发现，在现有电子听诊系统的使用过程中，造成声音信号质量差的主要原因是环境声音信号的干扰。申请人进一步发现，由于电子听诊系统使用场景多变，对应的环境声音信号声源也较为多样，频率值不固定，导致普通滤波电路和方法对应的消噪效果不佳。
4.本发明的目的在于解决现有电子听诊系统中采集的声音信号信噪比低，质量差的问题。本发明提供了一种电子听诊系统，可有效提高采集到的声音信号的质量。
5.为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种电子听诊系统，包括：听诊器，听诊器包括声源接触部、第一拾音器，声源接触部用于贴合于被听诊体，第一拾音器设置于声源接触部内，第一拾音器用于采集第一声音信号；连接部，包括第二拾音器，第二拾音器用于采集第二声音信号；处理器，处理器与第一拾音器和第二拾音器通讯连接，处理器用于根据第二声音信号对第一声音信号进行自适应滤波得到第三声音信号。
6.采用上述技术方案，本发明所公开的电子听诊系统，可有效提高采集到的声音信号的质量。
7.可选地，第一拾音器和第二拾音器分别设置于不同的载体上。
8.可选地，自适应滤波采用的算法为lms算法。
9.可选地，电子听诊系统还包括电子设备，声源接触部包括相连接的操作部和接触部，还包括传输部，传输部设有空腔传输通道，沿空腔传输通道的延伸方向，空腔传输通道具有第一端和第二端，空腔传输通道的长度在35cm至50cm之间，空腔传输通道为软质空腔传输通道，第一端与操作部连接，操作部用于供用户操作声源接触部，接触部用于贴合于被听诊体，操作部的顶面至接触部的底面的距离在20mm至30mm之间，操作部为金属材质，第一拾音器与第二端连接，第一拾音器能够采集20hz至50hz的频段的声音，听诊器还包括声源处理部，声源处理部与声源接触部连接，声源处理部为连接部，声源处理部还包括处理器，电子设备用于接收第三声音信号。
10.可选地，沿垂直于接触部的接触面的方向上，操作部的顶面至接触部的底面的距离在20mm至30mm之间。
11.可选地，电子听诊系统还包括金属连接管，金属连接管一端与操作部连接，另一端与第一端连接。
12.可选地，传输部为软管，声源处理部还包括无线通信模块，电子设备为无线耳机，无线耳机与无线通信模块无线连接。
13.可选地，软管为乳胶软管或橡胶软管。
14.可选地，无线通信模块为蓝牙音频通信模块，无线耳机为蓝牙耳机。
15.可选地，第一拾音器为基于电阻式、电容式、电磁或者压电式的麦克风中的一种。
16.可选地，第一拾音器为单向电容式驻极体麦克风，第二拾音器为全向电容式驻极体麦克风。
17.可选地，第一拾音器和第二拾音器的拾音朝向相同。
18.可选地，声源处理部还包括存储模块、信号放大滤波电路、电池、无线连接状态指示led、开机状态指示led、按键、充电或外部电源接口，处理器分别与存储模块、信号放大滤波电路、电池、无线连接状态指示led、开机状态指示led、按键、充电或外部电源接口电连接，第一拾音器与信号放大滤波电路电连接，无线音频通信模块的微处理器集成在处理器里。
19.可选地，声源处理部还包括存储模块、信号放大滤波电路、电池、无线连接状态指示led、开机状态指示led、按键、充电或外部电源接口，处理器分别与存储模块、信号放大滤波电路、电池、无线连接状态指示led、开机状态指示led、按键、充电或外部电源接口、无线音频通信模块电连接，第一拾音器与信号放大滤波电路电连接。
20.可选地，声源处理部还包括音频输出口，音频输出口与处理器和/或信号放大滤波电路连接。
21.可选地，处理器内部集成有充电管理、数字降噪、无线连接状态指示led和开机状态指示led、信号采集、按键管理的微处理器。
22.可选地，连接部为电子设备，第二拾音器为电子设备的麦克风，处理器设置于电子设备内，听诊器还包括连接器，连接器与第一拾音器电连接，连接器包括微处理器，微处理器用于对第一声音信号进行预处理，预处理至少包括a/d转换，电子设备包括电源接口，电源接口与连接器电连接，用于为听诊器供电并接收预处理后的第一声音信号。
23.可选地，电子设备还包括存储单元、显示单元、通讯单元、扬声单元中的一种或多种，存储单元用于存储第三声音信号，显示单元用于显示第三声音信号对应的音频特征，通讯单元用于将第三声音信号传输至云端服务器和/或其他电子设备，扬声单元用于输出第三声音信号。
24.本发明的实施方式还公开了一种电子听诊方法，应用于包括听诊器、连接部和处理器的电子听诊系统，听诊器包括声源接触部、第一拾音器，连接部包括第二拾音器，处理器与第一拾音器和第二拾音器通讯连接，电子听诊方法，包括以下步骤：声源接触部贴合被听诊体；第一拾音器采集第一声音信号，同时由第二拾音器采集第二声音信号；处理器根据接收的第二声音信号对第一声音信号进行自适应滤波得到第三声音信号。
25.采用上述技术方案，本发明所公开的电子听诊方法，可有效提高采集到的声音信号的质量。
26.可选地，连接部为电子设备，第二拾音器为电子设备的麦克风，处理器设置于电子
设备内，听诊器还包括连接器，连接器与第一拾音器电连接，连接器包括微处理器，电子设备包括电源接口，电子听诊方法还包括以下步骤：电源接口与连接器电连接；微处理器对第一声音信号进行预处理，预处理至少包括a/d转换；电源接口接收预处理后的第一声音信号并传递给处理器。
27.可选地，电子设备包括存储单元和显示单元，电子听诊方法还包括以下步骤：存储单元存储第三声音信号；显示单元显示第三声音信号的音频特征。
28.可选地，电子听诊方法还包括以下步骤：存储单元存储标准声音信号库；处理器根据标准声音信号库对第三声音信号进行识别；显示单元显示识别结果。
29.可选地，电子设备包括存储单元和扬声单元，电子听诊方法还包括以下步骤：存储单元存储第三声音信号；扬声单元输出第三声音信号。
30.可选地，电子设备包括存储单元和通讯单元，电子听诊方法还包括以下步骤：存储单元存储第三声音信号；通讯单元将第三声音信号传输至云端服务器和/或其他电子设备。
附图说明
31.图1是本发明一实施例电子听诊系统的模块连接示意图；
32.图2是本发明一实施例电子听诊系统的自适应滤波过程图；
33.图3是本发明一实施例电子听诊系统的结构示意图一；
34.图4是本发明一实施例电子听诊系统中听诊器的立体图一；
35.图5是本发明一实施例电子听诊系统中听诊器的立体图二；
36.图6是本发明一实施例电子听诊系统中听诊器的侧视图；
37.图7是本发明一实施例电子听诊系统中自适应滤波前后声音信号强度示意图；
38.图8是本发明一实施例电子听诊系统中声源处理部的硬件框图一；
39.图9是本发明一实施例电子听诊系统中声源处理部的硬件框图二；
40.图10是本发明一实施例电子听诊系统中听诊器的软管长度与声音信号强度的关系图；
41.图11是本发明一实施例电子听诊系统的结构示意图二；
42.图12是本发明一实施例电子听诊方法的流程示意图一；
43.图13是本发明一实施例电子听诊方法的流程示意图二。
具体实施方式
44.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
45.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解
释。
46.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
48.如图1所示，本发明一实施例提供了一种电子听诊系统，包括：听诊器1，听诊器1包括声源接触部11、第一拾音器12，声源接触部11用于贴合于被听诊体，第一拾音器12设置于声源接触部11内，第一拾音器12用于采集第一声音信号；连接部2，包括第二拾音器21，第二拾音器21用于采集第二声音信号；处理器3，处理器3与第一拾音器12和第二拾音器21通讯连接，处理器3用于根据第二声音信号对第一声音信号进行自适应滤波得到第三声音信号。
49.在现有的电子听诊系统使用过程中，申请人发现，造成声音信号质量差的主要原因是环境声音信号的干扰。而针对消除环境声音信号的干扰，申请人进一步发现，由于电子听诊系统使用场景多变，对应的环境声音信号声源也较为多样，频率值不固定，导致普通滤波电路和方法对应的消噪效果不佳。在本实施例中，听诊器1的声源接触部11贴合被听诊体，便于拾音器采集声音，第一拾音器12用于采集第一声音信号。可以理解的是，在使用过程中，用户希望第一声音信号是想要获取的纯净声音信号，例如纯净的心肺音。然而，在使用过程中，环境声音信号会混入其中，环境声音信号可以是动物叫声、人的交流声、电视声音、雨声等，根据具体使用环境的不同，可能存在一种或多种环境声音信号。这种环境声音信号对用户而言都是无用的噪音干扰信号，也就是说第一声音信号包括了用户想要获取的有用信号和无用的环境声音信号。因此，本实施例中还设置了第二拾音器21，第二拾音器21设置在连接部2上，采集对应的环境声音信号，也就是第二声音信号。
50.如图1-图2所示，在电子听诊系统的使用过程中，由第一拾音器12采集第一声音信号，同时由第二拾音器21采集第二声音信号，处理器3再通过采集到的第二声音信号对第一声音信号进行自适应滤波，得到对应的第三声音信号。在滤波过程中，第一声音信号包括有用信号s(n)和通过传递函数h引入的环境声音信号υ1(n)，第二声音信号为第二拾音器21采集到的环境声音信号υ0(n)。由于第一拾音器12和第二拾音器21处于同一大环境内，因此υ1(n)和υ0(n)相关，而有用信号s(n)比较微弱，传入到第二拾音器21的音量比较小，跟环境声音信号相比，可以忽略不计。因此，认为s(n)和υ0(n)不相关。第一声音信号通过处理器3中的自适应滤波器，既能消除噪音又不改变信号，该滤波器系数是自动地调节现时刻的滤波器参数，以适应噪声的变化，进而实现最优滤波。输出第三声音信号e(n)＝d(n)-y(n)，消除了υ1(n)的干扰，是较纯净的有用信号。
51.采用上述技术方案，本发明所公开的电子听诊系统能够有效消除环境声音信号的干扰，提高了采集到的声音信号的质量，提高了声音信号的信噪比。
52.本发明的另一实施例提供了一种电子听诊系统，相对于前述实施例，第一拾音器12和第二拾音器21分别设置于不同的载体上。设置第二拾音器21采集第二声音信号再进行自适应滤波能够有效降低环境声音信号的干扰，但是如果将第二拾音器21与第一拾音器12设于同一载体上，则第二拾音器21采集到的第二声音信号往往包含了通过载体传递过来的希望由第一拾音器12采集的声音信号，即第二拾音器21在拾音过程中会采集到对应的有用信号，例如心肺音，容易造成自适应滤波后部分有用信号也被滤除，从而导致信号失真。因此，将两个拾音器分别设置在不同载体上，既能保证有效滤除环境声音信号，又能减少有用
信号的失真，保证声音信号的质量。
53.本发明的又一实施例提供了一种电子听诊系统，相对于前述实施例，自适应滤波采用的算法为lms算法。lms算法能够通过用户期望的有用信号与实际信号的误差，再通过最陡下降法，进行与误差成一定步长的迭代运算，从而使结果更趋近于最佳值，使第三声音信号中更有效滤除环境声音信号的干扰。又能够利用每次调权系数的瞬时值代替了原来的精确的梯度估计值，所以lms算法对应的计算量大大缩小，使得相同声音信号处理过程中处理器3的运算负荷更小，在对于尺寸要求较严格的应用中，电子听诊系统的尺寸可以更加小巧。
54.如图3-图6所示，本发明的又一实施例提供了一种电子听诊系统，相对于前述实施例，还包括电子设备4，声源接触部11包括相连接的操作部111和接触部112，还包括传输部113，传输部113设有空腔传输通道1131，沿空腔传输通道1131的延伸方向，空腔传输通道1131具有第一端和第二端，空腔传输通道1131为软质空腔传输通道，第一端与操作部111连接，操作部111用于供用户操作声源接触部11，接触部112用于贴合于被听诊体(例如用户)，操作部111的顶面至接触部112的底面的距离在20mm至30mm之间，操作部111为金属材质，第一拾音器12与第二端连接，第一拾音器12能够采集20hz至50hz的频段的声音，听诊器1还包括声源处理部，声源处理部与声源接触部11连接，声源处理部为连接部2，声源处理部还包括处理器3，电子设备4用于接收第三声音信号。
55.可选地，听诊器1还包括金属连接管114，金属连接管114一端与操作部111连接，另一端与第一端连接。即，金属连接管114起到连接操作部111和传输部113的作用。
56.采用上述技术方案，当出现类似sars、埃博拉、covid-19等呼吸系统疾病的高传染性病时，为了安全出诊，医护人员需穿着防护服，在医生穿着防护服听诊时，耳戴电子设备4，将声源接触部11贴合在被听诊体(用户)身上，声源接触部11将用户的心跳和呼吸等声源通过传输部113的空腔传输通道1131传递到第一拾音器12，第一拾音器12将这些声源信号传递给声源处理部，经过处理后，再将信号发送到与声源处理部无线连接配对的电子设备4中，由于使用无线传输，从而实现了医生穿着防护服情况下与用户之间隔离的听诊，既安全又不影响听诊。
57.并且，由于使用的是空腔传输通道1131连接操作部111和第一拾音器12(结构a)，相比于将第一拾音器12直接安装在与操作部111相连接的金属连接管114中的方式，大大降低了第一拾音器12采集到的噪音，提高了第一声音信号的信噪比，这样医生听到的听诊器音同传统的听诊器音非常相似，从而提高了医生穿着防护服诊断的正确率。从而，本发明通过空腔传输通道有效降噪，通过算法和机械结构的设计实现双重降噪，降噪过程简单，降低了成本，降噪效果更佳。
58.使用powerlab多通道数据采集系统，采集双麦克风电子听诊系统的音频输出，实验时通过音箱播放从火神山负压隔离重症病房的白天录音作为环境声音，同时采集实验对象的心肺音，通过调节音箱的音量可以调节信号的信噪比。将第一通道定义为第一声音信号中的有用信号s，第三通道定义为第三声音信号n,使用lms算法滤波，按照下面信噪比计算公式：
[0059][0060]
如图7所示，经过lms滤波后，该组信号信噪比提升了10.442db，并且信号没有改变，说明声音信号的质量得到了有效提升且不失真。
[0061]
另外，本领域技术人员内蒙古大学的邢倩在硕士学位论文《电子听诊器1的设计》中(下标12页)认为：导音管越短，采集听头输出信号幅度越大，其传音效果越好；即空腔传输通道的长度越短，传音效果越好，降噪效果越好。
[0062]
但本发明申请人研究得出了相反的结论，申请人认为空腔传输通道1131的长度不是越短越利于降噪，而是越长越利于降噪。申请人使用powerlab软件，经过样品试验，采用将本发明中的听诊器1放在左胸口，然后通过以每隔5cm的长度间隔调整空腔传输通道1131，长度范围为5cm至70cm，分别采集音频输出口24的信号强度，空腔传输通道1131长度与声音信号强度的关系如图10所示，经过该试验，可以看出当空腔传输通道1131长度为35cm至50cm时(结构b)，包括35cm和50cm，音频信号强度稳定，当空腔传输通道1131长度大于50cm或者小于35cm时，其音频信号强度变小，从而选定空腔传输通道的长度在35cm至50cm之间为最佳的空腔传输通道长度范围，在具体的运用中，可以根据需要选择其他的参数范围。
[0063]
进一步地，空腔传输通道1131为软质空腔传输通道1131。即，传输部113使用软质材料制成，可选地，传输部113为乳胶软管或橡胶软管。这一方面利于听诊检测，另一方面，使用软质空腔传输通道1131也能对降噪起到有益效果，使得声音信号强度稳定，通过电子设备4接收的声源清晰，利于诊断。
[0064]
进一步地，本发明的第一拾音器12通过能够采集20hz至50hz的频段的声音(结构c)，包括20hz和50hz的频段。这样设置后，能够防止一些低频段的声音无法被听诊器1采集，避免医生误诊。进一步可选地，本发明的第一拾音器12能够采集20hz至10000hz的频段的声音。
[0065]
进一步地，参考图4至图6，声源接触部11包括：相连接的操作部111和接触部112，以及传输部113。传输部113与操作部111连接，操作部111用于供用户操作声源接触，接触部112包含但不限于悬浮膜，用于贴合于被听诊体，操作部111的顶面至接触部112的底面的距离h在20mm至30mm之间(结构d)，包括20mm和30mm，例如是26mm。可选地，沿垂直于接触部112的接触面的方向(图6中x方向所示)上，操作部111的顶面至接触部112的底面的距离在20mm至30mm之间。
[0066]
由于医生操纵操作部111听诊时，接触部112贴着用户身体和声源接触部11移动时噪音极大，噪音一方面来自于声源接触部11背后的干扰，如第一拾音器12采集到操作部111处用户的手指关节运动等声音。通过设置操作部111的顶面至接触部112的底面的上述距离范围，可以有效降噪，使得声音信号强度稳定，通过声源接收部接收的声源清晰，利于声音信号的后续处理和应用。
[0067]
可选地，参考图4-图5，操作部111“上窄下宽”，“窄”的部分1112供用户操纵操作部111，一方面便于用户操作，另一方面减轻声源接触部11的重量。“宽”的部分1111与接触部
112连接，二者形状相匹配。本实施例中，“宽”的部分1111与接触部112均呈圆柱状。
[0068]
进一步地，操作部111为金属材质(结构e)。金属材质可以是铜、不锈钢等金属材质。操作部111使用金属材质，又进一步起到降噪作用，使得声音信号强度更稳定，通过声源接收部接收的声源更清晰，更利于诊断。
[0069]
进一步地，第二拾音器21设置在声源处理部内，而第一拾音器12设置在空腔传输通道1131内(结构f)。两个拾音器位置上间隔设置，能够确保第二拾音器21在采集环境声音信号的同时，减少第二声音信号中有用信号的混入。可选地，连接部2设有壳体，壳体具有降噪腔体，第二拾音器21设于降噪腔体中，使得声音信号的强度更稳定，通过电子设备4接收的声源更清晰，更利于诊断。
[0070]
上述各结构a至f的组合能够相互配合、协同作用，在声源初始源头(声源接触部11)到最终传递给电子设备4之前的每一步都会对声源处理，例如降噪，提升了听诊器1采集的声音信号的强度，降噪效果佳，最终医生通过电子设备4接收的声源清晰，便于医生对声音信号进行处理和应用。
[0071]
在一些实施例中，声源接触部11为听诊器探头，包括为软管的传输部113，声源处理部包括设有无线通信模块，电子设备4为无线耳机，无线耳机与无线通信模块无线连接。听诊器探头与金属连接管114的一端连接，第一拾音器12与声源处理部内的处理器3电连接，软管的一端套在金属连接管114远离听诊器探头的一端上，软管的另一端内设置有第一拾音器12。
[0072]
可选地，软管为乳胶软管或橡胶软管。可选地，无线通信模块为蓝牙音频通信模块，无线耳机为蓝牙耳机，蓝牙耳机与蓝牙音频通信模块配对使用。
[0073]
本发明通过将第一拾音器12塞入乳胶软管的一端，乳胶软管的另一端和与听诊器探头相连接的金属连接管114连接，听诊器探头将用户的心跳和呼吸等声音信号通过金属连接管114和乳胶软管传递到第一拾音器12，第一拾音器12将这些信号转换为电信号，通过信号放大滤波电路后，经过处理器3内部程序处理后，再经过处理器3内部集成的无线音频通信模块或者单独设置的无线音频通信模块将信号发送到与该无线配对的无线耳机中，由于无线连接，声音信号在设备之间为无线传输，从而实现了医生穿着防护服情况下与用户之间隔离的听诊。第一拾音器12通过长度为35cm至50cm的软管连接到金属连接管114，相比于将第一拾音器12直接安装在与听诊器探头相连接的金属连接管114中的方式，大大降低了第一拾音器12采集到的噪音，这样医生听到的听诊器音同传统的听诊器音非常相似，从而实现医生在听诊时实现传统听诊器1和电子听诊系统之间无障碍切换。
[0074]
在一些实施例中，第一拾音器12选用为基于电阻式、电容式、电磁或者压电式的麦克风中的一种，优先选用电容式驻极体麦克风，特别是单向电容式驻极体麦克风效果尤佳。
[0075]
在一些实施例中，第一拾音器12为单向电容式驻极体麦克风，第二拾音器21为全向电容式驻极体麦克风。因为在电子听诊系统的使用过程中，希望第一拾音器12采集到的是纯净的有用信号，因此将第一拾音器12设置为单向麦克风，较小的拾音半径有利于减少环境声音信号的混入。而第二拾音器21用于采集环境声音信号，因此将第二拾音器21设置为全向麦克风，较大的拾音半径有利于将使用环境中尽可能多的环境声音信号都采集到，减少遗漏。从而有利于进行自适应对消时，有效将第一声音信号中存在的环境声音信号完整滤除，提高第三声音信号的信噪比和质量。
[0076]
在一些实施例中，第一拾音器12和第二拾音器21的拾音朝向相同。因为拾音器的咪头一般均不是360度全方位收音的，和声源之间的距离和方向均会影响拾音的效果。因此将第一拾音器12和第二拾音器21拾音对准的方向设置一致，有利于第二拾音器21将使用环境中尽可能多的环境声音信号都采集到，减少遗漏。从而有利于进行自适应对消时，有效将第一声音信号中存在的环境声音信号完整滤除，提高第三声音信号的信噪比和质量。
[0077]
在一些实施例中，如图3和图8所示，声源处理部包括处理器3、存储模块(图未示)、信号放大滤波电路(图未示)、电池(图未示)、按键、音频输出口24、充电或外部电源接口25，图8、图9中所表示的led可以包括无线连接状态指示led22、开机状态指示led23，处理器3分别与存储模块、信号放大滤波电路、电池、无线连接状态指示led22、开机状态指示led23、按键、音频输出口24、充电或外部电源接口25电连接，第一拾音器12与信号放大滤波电路电连接，按键可以包括开关机按键26、音量增大按键27和音量降低按键28，按键可以是机械按键、触摸按键、光敏按键等，开关机按键26可以控制整个声源处理部的开关，当不使用时，将声源处理部关机，医生即使没有取下无线耳机，耳朵也不会受噪音的干扰，音量增大按键27和音量降低按键28可以调节音量，对于听力不好的医生也能清晰地进行听诊。
[0078]
在一些实施方式中，处理器3或者选用已经集成了蓝牙音频通信模块的处理器3，如图9所示；或者选用没有集成蓝牙音频通信模块的普通处理器3，如图8所示。当选用没有集成蓝牙音频通信模块的普通处理器3时，声源处理部中还包括独立的蓝牙音频通信模块，蓝牙音频通信模块与普通处理器3连接，存储模块优先选用可插拔的存储器如u盘、tf卡、sd卡、移动硬盘等可移动存储设备、电池以是一次性电池，也可以是可充电锂电池。存储模块可以将用户的听诊信息存储下来并导出，并进行后续的分析。
[0079]
上述实施例中，音频输出口24与处理器3连接，在一些实施方式中，音频输出口24还可以直接从信号放大滤波电路接入处理器3的信号采集之前，即音频输出口24与信号放大滤波电路连接。还有一些实施方式中，音频输出口24同时与处理器3和信号放大滤波电路连接。
[0080]
设置音频输出口24，除了用于医患隔离状态下医生使用时，也可用于医生日常使用，传统的听诊器为了达到好的听诊效果两个听诊管需要堵住医生耳朵，医生不舒服，电子听诊系统中的听诊器可以通过音频放大、滤波处理，医生将耳机插入音频输出口就可以通过耳机来听诊，这样医生既可以听到音质比较好的声音信号，听诊时也比较舒服。
[0081]
在一些实施例中，处理器3为内部集成了充电管理、数字降噪、无线连接状态指示led22、开机状态指示led23等指示控制、信号采集、按键管理的处理器。
[0082]
当前市场上存在很多技术成熟并且成品出售的内部集成了充电管理、数字降噪、led指示控制、信号采集、按键管理和蓝牙音频通信模块的处理器，例如nrf52832 nrf52840csr8675 csr8670 ap8048a bt321f ac690n/ac692n，其内部程序设置关系请参阅这些成熟产品的技术说明书即可，例如海备思蓝牙5.0接收发射器、绿联蓝牙5.0发射接收器等，在此不再详述。对于没有集成蓝牙音频通信模块的普通处理器，则可以选择例如stm32系列芯片、msp430、fpga(可编程逻辑整列)等处理器，这些也是非常成熟的成品产品，控制电路板各元器件之间的连接和组成，也是常规的电路，具体可以参阅。例如《stm32单片机应用与全案例实践》，《stm32库开发实战指南(第2版)：基于stm32f103》，《tms320f28335 dsp原理、开发及应用》等图书有详细介绍和例程。
[0083]
下面是本实施例的两个具体的运用：
[0084]
(1)医患隔离情况下
[0085]
医生佩戴好蓝牙耳机，穿着防护服，蓝牙耳机随身佩戴属于洁净品。听诊器探头放置区不出隔离区，属于污染品。医生进入病区后打开无线听诊器上的开关机按键，蓝牙耳机和听诊器自动配对后，医生可以通过蓝牙耳机像使用普通听诊器一样使用听诊器。
[0086]
(2)医患不需要隔离情况下
[0087]
医患在不需要隔离情况下，医生使用本发明的电子听诊系统如同使用普通的听诊器一样，除了使用蓝牙耳机听诊以外，也可以通过普通耳机听诊。对于老年听力不好的医生，在传统听诊器无法使用的情况下，可优先使用本发明的电子听诊系统。
[0088]
如图11所示，本发明的另一实施例提供了一种电子听诊系统，相对于前述实施例，连接部2为电子设备4，第二拾音器21为电子设备4的麦克风，处理器3设置于电子设备4内，听诊器1还包括连接器131，连接器131与第一拾音器12电连接，连接器131包括微处理器1311，微处理器1311用于对第一声音信号进行预处理，预处理至少包括a/d转换，电子设备4包括电源接口29，电源接口29与连接器131电连接，用于为听诊器1供电并接收预处理后的第一声音信号。
[0089]
电子听诊系统中，听诊器1与电子设备4的连接方式可以分为有线和无线两种。申请人发现，在家庭使用场景下，有线连接更为方便，这是因为家庭生活中电子设备已经非常普及，在有线连接中，能够使用电子设备的麦克风来作为第二拾音器，采集第二声音信号。因为在有线连接中，电子设备4与听诊器1的距离较近，因此第二拾音器21采集到的环境声音信号能够包括第一拾音器12采集到的声音信号中混入的环境声音信号，从而无需在听诊器上设置第二拾音器21，简化了听诊器1的结构，降低了整个电子听诊系统的成本。同时，可以使用电子设备4的处理器3来进行对声音信号的自适应滤波处理，得到第三声音信号，借助于电子设备4中处理器3强大的计算能力，能够有效提升声音信号的质量而不增加听诊器1本身的运算负荷，提升了整个电子听诊系统的效率。
[0090]
可选地，如图11所示，听诊器1还包括连接器131，连接器131与第一拾音器12电连接，电子设备4包括电源接口29，电源接口29与连接器131电连接，用于为听诊器1供电。在现有的电子听诊系统中，尤其是在家庭环境中进行使用时，通过电子设备4的音频口为听诊器1供电比较方便。但是，发明人发现，这时往往发生声音信号差的问题。进一步地，申请人研究发现往往是由于供电不足，才导致听诊器1采集到的声音信号质量差，影响后续的信号处理和应用，降低了电子听诊系统的实用性和使用效果。可以理解的是，家庭生活中电子设备4已经非常普及，电子设备4常用的电源接口29通常作为消费者为电子设备4充电的输入端。发明人想到，电源接口29与音频口不同，电源接口29能稳定地对外提供5v左右的供电电压。本实施例中，利用了电子设备4的电源接口29来为听诊器1供电，解决了音频口供电不足，导致采集的声音信号质量差的问题，能为听诊器1充足稳定供电，提升了听诊器1采集到的声音信号的质量，便于声音信号的后续处理和应用。且由电子设备4对听诊器1供电时，听诊器1内部无需再设置电源，因此无需频繁充电或更换电源，简化了听诊器的结构，降低了听诊器维护的复杂度，节约了成本。
[0091]
可选地，如图11所示，连接器131包括微处理器1311，微处理器1311用于对第一声音信号进行预处理，预处理至少包括a/d转换，电源接口29还用于接收预处理后的第一声音
信号。听诊器1采集到的声音信号通过微处理器1311进行预处理，预处理包括了a/d转换，将模拟信号转换成对应的数字信号，再通过连接器131传输至电子设备4。预处理除了a/d转换外，还可以包括滤波放大等。电子设备4的电源接口29具有数据传输功能，本实施例通过听诊器1的连接器131和电子设备4的电源接口29相配合，能够完成供电和声音信号的传输，而无需使用音频接口。因此，对于没有音频接口的电子设备4同样适用，便于电子听诊系统的使用。而且，通过连接器完成声音信号的传输，对于听诊器的连接器而言无需设置额外的线束，简化了听诊器的结构。
[0092]
可选地，电源接口29的类型为usb type-a、usb type-b、usb type-c、micro usb、lightning中的一种或多种，连接器131的类型与电源接口29的类型相匹配。申请人发现，在本发明的实施例中，usb type-a、usb type-b、usb type-c、micro usb和lightning，这些电源接口29均能够为听诊器1提供充足稳定的供电，且对应的电子设备4易于获得，可根据电子设备4的电源接口29的类型，对听诊器1的连接器131类型进行设置，只要保证二者相匹配即可。当连接器131为多种类型时，可以使得听诊器1能够与多种电子设备4相匹配兼容，便于电子听诊系统的使用。
[0093]
如图11所示，本发明的又一实施例提供了一种电子听诊系统，相对于前述实施例，电子设备4还包括存储单元(图未示)、显示单元20、通讯单元(图未示)、扬声单元201中的一种或多种，存储单元用于存储第三声音信号，显示单元20用于显示第三声音信号对应的音频特征，通讯单元用于将第三声音信号传输至云端服务器和/或其他电子设备4，扬声单元201用于输出第三声音信号。
[0094]
在一些实施例中，电子设备4具有存储单元，存储单元能够存储第三声音信号。当电子设备4具有显示单元20时，通过显示单元20来显示第三声音信号对应音频特征，便于用户或医生直观地进行观察。具体的显示内容，可以是显示第三声音信号对应的时域波形图，也可以是频谱图等，本发明对此不作限定，可根据实际需要进行选择。可以理解的是，不同的声源所产生的声音信号具有不同的频谱特性，例如电视播放的声音和用户的心肺音，在频率、幅值等方面的特性均会有所差异。根据这种差异的不同，具有存储单元的电子设备4可以预先存储对应的标准声音信号库，在使用过程中根据环境的不同，依据标准声音信号库中不同声源信号的特征，可以对第三声音信号进行匹配识别、滤波等处理，并通过显示单元20进行显示比对结果或滤波结果，便于用户理解第三声音信号的特征信息。
[0095]
在一些实施例中，电子设备4具有扬声单元201，扬声单元201能够根据处理器3对声音信号进行d/a转换后，输出播放对应的声音。扬声单元201既能够对采集到的声音信号输出，播放声音，便于多个用户同时听诊，又能够播放输出之前存储的声音信号，提升了电子听诊系统的使用体验。
[0096]
在一些实施例中，电子设备4具有通讯单元，通讯单元用于将第三声音信号传输至云端服务器或其他电子设备4。电子设备4具有通讯单元，通讯单元将采集到的声音信号传输到云端进行存储能够节约本地的存储空间，也可以通过云端服务器再下发至其他电子设备4，还可以直接通过通讯单元将声音信号传输到其它电子设备4，便于实现远程听诊。声音信号传输的具体通讯方式可以是wifi、蓝牙、nfc、wlan、局域网等，本发明对此不作限定。
[0097]
如图1和图12所示，本发明的一实施例提供了一种电子听诊方法，应用于包括听诊器1、连接部2和处理器3的电子听诊系统，，听诊器1包括声源接触部11、第一拾音器12，连接
部2包括第二拾音器21，处理器3与第一拾音器12和第二拾音器21通讯连接。电子听诊方法包括以下步骤：s1：声源接触部112贴合被听诊体；s2：第一拾音器12采集第一声音信号，同时由第二拾音器21采集第二声音信号；s3：处理器3根据接收的第二声音信号对第一声音信号进行自适应滤波得到第三声音信号。
[0098]
需要说明的是，本发明中所公开的电子听诊方法是对于声音信号的采集、处理和应用，不属于对疾病的诊断。根据本实施例中所公开的电子听诊方法，通过处理器3对间隔设置的第一拾音器12和第二拾音器21采集到的声音信号进行自适应滤波，能够有效消除环境声音信号的干扰，提高了获得的声音信号的质量，提高了声音信号的信噪比。
[0099]
在第一拾音器采集第一声音信号的过程中,为了保证第二拾音器所采集到的第二声音信号中能够基本包含第一声音信号中的环境声音信号,需要第二拾音器与第一拾音器同时工作采集。否则，将导致第二拾音器不能采集到部分环境声音信号，从而导致滤波效果不理想。例如，第一拾音器开始拾音2秒后，第二拾音器开始拾音，则第一声音信号中前2s中的环境声音信号就无法被第二拾音器采集到，导致这部分噪声信号在自适应滤波的过程中无法滤除。这里的“同时”，强调的是第一声音信号对应的拾音时间区间应被包含在第二声音信号对应的拾音时间区间，即第二拾音器的工作开始不晚于第一拾音器，结束不早于第一拾音器，从而保证了完整采集到对应的环境声音信号，提升自适应滤波的效果。
[0100]
如图10和图13所示，本发明的又一实施例提供了一种电子听诊方法，相对于前述实施例，连接部2为电子设备4，第二拾音器21为电子设备4的麦克风，处理器3设置于电子设备4内，听诊器1还包括连接器131，连接器131与第一拾音器12电连接，连接器131包括微处理器1311，电子设备4包括电源接口29，电子听诊方法在s1之前还可以包括s0：电源接口29与连接器131电连接；在s2和s3之间还可以包括s4和s5，其中s4为：微处理器1311对第一声音信号进行预处理，预处理至少包括a/d转换；s5为：电源接口29接收预处理后的第一声音信号并传递给处理器3。
[0101]
在有线连接方式中，电子设备4与听诊器1的距离较近，因此第二拾音器21采集到的环境声音信号能够包括第一拾音器12采集到的声音信号中混入的环境声音信号，从而无需在听诊器1上设置第二拾音器21，简化了听诊器1的结构，降低了整个电子听诊系统的成本。同时，可以使用电子设备4的处理器3来进行对声音信号的自适应滤波处理，得到第三声音信号，借助于电子设备4中处理器3强大的计算能力，能够有效提升声音信号的质量而不增加听诊器1本身的运算负荷，提升了整个电子听诊系统的效率。而电源接口29与音频口不同，电源接口29能稳定地对外提供5v左右的供电电压。本实施例中，利用了电子设备4的电源接口29来为听诊器1供电，解决了音频口供电不足，导致采集的声音信号质量差的问题，能为听诊器1充足稳定供电，提升了听诊器1采集到的声音信号的质量，便于声音信号的后续处理和应用。且由电子设备4对听诊器1供电时，听诊器1内部无需再设置电源，因此无需频繁充电或更换电源，简化了听诊器1的结构，降低了听诊器1维护的复杂度，节约了成本。本实施例通过听诊器1的连接器131和电子设备4的电源接口29相配合，能够完成供电和声音信号的传输，而无需使用音频接口。因此，对于没有音频接口的电子设备4同样适用，便于电子听诊系统的使用。而且，通过连接器131完成信号传输，对于听诊器1的连接器131而言无需设置额外的线束，简化了听诊器1的结构。
[0102]
本发明的另一实施例提供了一种电子听诊方法，相对于前述实施例，电子设备4包
括存储单元和显示单元20，电子听诊方法在s3之后还可以包括以下步骤：s61：存储单元存储第三声音信号；s62：显示单元20显示第三信号的音频特征。通过存储单元存储第三声音信号，显示单元20来显示第三声音信号对应音频特征，能够便于用户或医生直观地进行观察第三声音信号的特点，便于声音信号的应用。具体的显示内容，可以是显示第三声音信号对应的时域波形图，也可以是频谱图等，本发明对此不作限定，可根据实际需要进行选择。
[0103]
本发明的又一实施例提供了一种电子听诊方法，相对于前述实施例，电子听诊方法在s1之前还可以包括s7：存储单元存储标准声音信号库；在s3之后还可以包括s81和s82，其中s81为：处理器3根据标准声音信号库对第三声音信号进行识别；s82为：显示单元20显示识别结果。可以理解的是，不同的声源所产生的声音信号具有不同的频谱特性，例如电视播放的声音和用户的心肺音，在频率、幅值等方面的特性均会有所差异。不同用户之间的心肺音、呼吸音，以及一个用户的多次测量中声音信号即存在相同点，也存在差异。根据这种差异的不同，具有存储单元的电子设备4可以预先存储对应的标准声音信号库，在使用过程中根据环境的不同，依据标准声音信号库中不同声源信号的特征，可以对第三声音信号进行匹配识别、滤波等处理，并通过显示单元20进行显示识别结果，便于用户理解第三声音信号的特征信息。本实施例中的识别结果包括一种或多种，既可以是根据标准声音信号库识别出本次获得的第三声音信号的类型，例如是心肺音还是呼吸音，还可以是根据存储单元中存储的多个用户的声音信号信息，识别出本次获得的第三声音信号对应的用户，便于用户进行健康管理，又可以是对一个用户本次采集获得的第三声音信号是否与标准声音信号库内存储的该用户以往同类的声音信号差异过大进行识别和判断，辅助用户判断本次获得的第三声音信号是否可信或是否出现明显变化。例如，当环境声音信号造成的噪声干扰过大时，本次获得的第三声音信号的频率和幅值会与之前存储的声音信号产生明显区别，通过ai或其它传统算法将差异量化，用户可以根据需要设置差异阈值，对超出阈值范围的第三声音信号识别为不可用，提示用户重新采集。通过这种方法，能够极大提升用户使用电子听诊系统进行自我健康管理的效果，尤其是适用于家庭生活场景中，用户无需具备专业的听诊技术和知识，就能很好地观察和理解获得到的声音信号。
[0104]
本发明的又一实施例提供了一种电子听诊方法，相对于前述实施例，电子设备4包括存储单元和扬声单元201，电子听诊方法在s3之后还可以包括s91和s92，其中s91为：存储单元存储第三声音信号；s92为：扬声单元201输出第三声音信号。扬声单元201既能够对采集到的声音信号输出，播放声音，便于多个用户，或用户和医生同时听诊，又能够播放输出之前存储的声音信号，提升了电子听诊系统的使用体验。可选地，扬声单元201播放的声音与显示单元20所显示的音频特征和识别结果相结合，能够协同作用，帮助用户或医生更加全面地听诊。
[0105]
本发明的另一实施例提供了一种电子听诊方法，相对于前述实施例，电子设备4包括存储单元和通讯单元，电子听诊方法在s3之后还可以包括s101和s102，其中s101为：存储单元存储第三声音信号；s102为：通讯单元用于将第三声音信号传输至云端服务器和/或其他电子设备。通讯单元将采集到的声音信号传输到云端进行存储能够节约本地的存储空间，也可以通过云端服务器再下发至其他电子设备，还可以直接通过通讯单元将声音信号传输到其它电子设备，便于实现远程听诊。声音信号传输的具体通讯方式可以是wifi、蓝牙、nfc、wlan、局域网等，本发明对此不作限定。
[0106]
在一些情况下，所公开的实施方式可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。所公开的实施例还可以被实现为由一个或多个暂时或非暂时性机器可读(例如，计算机可读)存储介质承载或存储在其上的指令，其可以由一个或多个处理器3读取和执行。例如，指令可以通过网络或通过其他计算机可读介质分发。因此，机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机制，包括但不限于，软盘、光盘、光碟、只读存储器(cd-roms)、磁光盘、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、磁卡或光卡、闪存、或用于利用因特网以电、光、声或其他形式的传播信号来传输信息(例如，载波、红外信号数字信号等)的有形的机器可读存储器。因此，机器可读介质包括适合于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输电子指令或信息的任何类型的机器可读介质。
[0107]
在附图中，可以以特定布置和/或顺序示出一些结构或方法特征。然而，应该理解，可能不需要这样的特定布置和/或排序。而是，在一些实施例中，这些特征可以以不同于说明性附图中所示的方式和/或顺序来布置。另外，在特定图中包括结构或方法特征并不意味着暗示在所有实施例中都需要这样的特征，并且在一些实施例中，可以不包括这些特征或者可以与其他特征组合。
[0108]
需要说明的是，本技术各设备实施例中提到的各模块/单元都是逻辑模块/单元，在物理上，一个逻辑模块/单元可以是一个物理模块/单元，也可以是一个物理模块/单元的一部分，还可以以多个物理模块/单元的组合实现，这些逻辑模块/单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑模块/单元所实现的功能的组合才是解决本技术所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本技术的创新部分，本技术上述各设备实施例并没有将与解决本技术所提出的技术问题关系不太密切的模块/单元引入，这并不表明上述设备实施例并不存在其它的模块/单元。
[0109]
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。