一种自动调节的智能心音和心电测量仪及其控制方法与流程

1.本发明涉及一种自动调节的智能心音和心电测量仪。


背景技术：

2.心电的原理是心肌细胞去极化的时候会在皮肤表面引起很小的电学改变，这种电压差的连续变化反映了心脏收缩舒张的过程。而心音是血液在心脏中流动，特别是经过心脏瓣膜开闭发出的声音（震动），这种声音在身体特定的部位用类似麦克风的传感器可以采集，其实就是大家熟悉的心脏听诊。
3.心电是电压信号，单导联心电可用于节律类的心脏诊断（如心律不齐），多导联的心电可以做更复杂的诊断；心音是声音信号，或者是震动信号，可用于一些结构性心脏疾病的发现（如心脏瓣膜类疾病）。
4.心音信号(pcg)、心电信号(ecg)是人体重要的生理信号，携带大量生理特征，但这些微弱信号的提取极易受到外界的干扰。
5.家用的心电心音测量仪的普遍推广，使得心电心音测量仪使用环境变得也更加复杂，多个噪音声源普通存在，声波之间可能就会发生干涉,衍射等各种现象,由于会发生干涉就有可能造成在某些位置无法到采集声音信号，或会使得心音传感器采集的心音信号失真，因此需要对声音传感器的位置进行智能调整以适用于复杂家用环境使用。


技术实现要素：

6.本发明设计了一种自动调节的智能心音和心电测量仪及其控制方法，其解决的技术问题是现有技术中心电心音测量仪使用环境变得也更加复杂，多个噪音声源普通存在，声波之间可能就会发生干涉,衍射等各种现象,由于会发生干涉就有可能造成在某些位置无法到采集声音信号，或会使得心音传感器采集的心音信号失真。
7.为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：一种自动调节的智能心音和心电测量仪，包括心音单元和心电单元，心电单元包括心电电极片（9），心电电极片（9）与主体（6）形成采音腔（7），心音单元中的主麦克风（5）位于采音腔（7）中，其特征在于：还包括一驱动装置和传动结构，所述驱动装置通过传动结构使得主麦克风（5）能够在采音腔（7）中的不同高度位置进行移动，避免外部多声源相互影响造成主麦克风（5）采集不到心音信号或心音信号过弱。
8.优选地，所述驱动装置为微型电机（1），所述传动机构包括旋转螺纹杆（2）、轴向移动轴承套（3）以及连接件（4），旋转螺纹杆（2）一个端部与微型电机（1）连接，旋转螺纹杆（2）套接轴向移动轴承套（3），所述旋转螺纹杆（2）与所述轴向移动轴承套（3）形成滚珠丝杆结构，轴向移动轴承套（3）的内圈与旋转螺纹杆（2）螺纹连接，轴向移动轴承套（3）的外圈通过连接件（4）与主麦克风（5）连接，轴向移动轴承套（3）的内圈转动时，轴向移动轴承套（3）的外圈保持相对静止，并且主麦克风（5）沿着旋转螺纹杆（2）轴向移动。
9.优选地，所述驱动装置为微型电机（1），所述传动机构包括旋转螺纹杆（2）、螺母以
及连接件（4），旋转螺纹杆（2）一个端部与微型电机（1）连接，旋转螺纹杆（2）套接螺母，所述旋转螺纹杆（2）与所述螺母形成滚珠丝杆结构，螺母通过连接件（4）与主麦克风（5）连接，轴向移动轴承套（3）的内圈转动时，主麦克风（5）旋转并沿着旋转螺纹杆（2）轴向移动。
10.优选地，主体（6）顶部设有供旋转螺纹杆（2）穿过的通孔，微型电机（1）与主体（6）之间设有隔音层（8），避免微型电机工作时产生的噪音对主麦克风的采集进行干扰。
11.优选地，还包括副麦克风，副麦克风位于主体（6）外收集环境噪音。
12.优选地，还包括音频放大单元、滤波单元以及模数转换单元，音频放大单元将主麦克风采集的心音信号和副麦克风采集的环境噪音信号进行发大，滤波单元将放大后的心音信号除去放大后的环境噪音信号，获得的更加真实的心音信号，模数转换单元将心音模拟信号转换为数字信号并且输出。
13.一种自动调节的智能心音和心电测量仪的控制方法，包括以下步骤：步骤1、将心电电极片（9）贴在皮肤上；步骤2、启动心音单元和心电单元分别采集心音信号和心电信号；步骤3、判断心音单元采集的心音信号的强弱是否符合设定标准，当符合标准时，正常采集采集心音信号和心电信号。
14.优选地，步骤4、判断心音单元采集的心音信号的强弱是否符合设定标准，当心音信号过弱时，启动微型电机，使得主麦克风在采音腔（7）垂直方向移动，并且在不同的高度停止，分别采集该位置的心音信号的强弱是否符合设定标准，通过比对，最终将主麦克风移动至最佳的位置进行心音信号的采集。
15.优选地，步骤5、音频放大单元将主麦克风采集的心音信号和副麦克风采集的环境噪音信号进行发大，滤波单元将放大后的心音信号（含噪音信号）除去放大后的环境噪音信号，获得的更加真实的心音信号，模数转换单元将心音模拟信号转换为数字信号并且输出。
16.优选地，当副扬声器采集的声音信号变化较大时，噪音声源有改变，重新判断心音单元采集的心音信号的强弱是否符合设定标准从而决定是否重复步骤4。
17.该自动调节的智能心音和心电测量仪及其控制方法具有以下有益效果：（1）本发明通过使得主麦克风可以在高度位置进行调节，使得在复杂声源环境下避免不同声源之间出现干涉造成无法采集到合格的心音信号，确保了心音信号的采集质量。
18.（2）本发明通过自行检测和比对的方式，使得主麦克风可以停在最近高度位置进行心音信号的采集，并且在动态中调整最佳的位置。
附图说明
19.图1：本发明中自动调节的智能心音和心电测量仪将主麦克风调整在最低点示意图；图2：本发明中自动调节的智能心音和心电测量仪将主麦克风调整在最高点示意图；图3：本发明中声音处理示意方框图。
20.附图标记说明：1—微型电机；2—旋转螺纹杆；3—轴向移动轴承套； 4—连接件；5—主麦克风；6—主体；7—采音腔；8—隔音层；9—心电电极片。
具体实施方式
21.下面结合图1至图3，对本发明做进一步说明：如图1和2所示，一种自动调节的智能心音和心电测量仪，包括心音单元和心电单元，心电单元包括心电电极片9，心电电极片9与主体6形成采音腔7，心音单元中的主麦克风5位于采音腔7中，其特征在于：还包括一驱动装置和传动结构，驱动装置通过传动结构使得主麦克风5能够在采音腔7中的不同高度位置进行移动，避免外部多声源相互影响造成主麦克风5采集不到心音信号或心音信号过弱。
22.第一种结构可以为：驱动装置为微型电机1，传动机构包括旋转螺纹杆2、轴向移动轴承套3以及连接件4，旋转螺纹杆2一个端部与微型电机1连接，旋转螺纹杆2套接轴向移动轴承套3，旋转螺纹杆2与轴向移动轴承套3形成滚珠丝杆结构，轴向移动轴承套3的内圈与旋转螺纹杆2螺纹连接，轴向移动轴承套3的外圈通过连接件4与主麦克风5连接，轴向移动轴承套3的内圈转动时，轴向移动轴承套3的外圈保持相对静止，并且主麦克风5沿着旋转螺纹杆2轴向移动。
23.第二种结构可以为：驱动装置为微型电机1，传动机构包括旋转螺纹杆2、螺母以及连接件4，旋转螺纹杆2一个端部与微型电机1连接，旋转螺纹杆2套接螺母，旋转螺纹杆2与螺母形成滚珠丝杆结构，螺母通过连接件4与主麦克风5连接，轴向移动轴承套3的内圈转动时，主麦克风5旋转并沿着旋转螺纹杆2轴向移动。
24.第二种结构相对于第一种结构更加简单，但是第一种结构可以使得主麦克风5不会旋转移动，因而确保其始终位螺纹杆的轴线上，因而可以知晓采音的位置。
25.如图1所示，主麦克风5位于最下端，几乎接触心电电极片9。如图2所示，主麦克风5位于最上端。可以按照需要在最上端与最下端之间设置多个停止点，采集最佳的心音信号。
26.主体6顶部设有供旋转螺纹杆2穿过的通孔，微型电机1与主体6之间设有隔音层8，避免微型电机工作时产生的噪音对主麦克风的采集进行干扰。
27.还包括副麦克风，副麦克风位于主体6外收集环境噪音。
28.如图3所示，还包括音频放大单元、滤波单元以及模数转换单元，音频放大单元将主麦克风采集的心音信号和副麦克风采集的环境噪音信号进行发大，滤波单元将放大后的心音信号除去放大后的环境噪音信号，获得的更加真实的心音信号，模数转换单元将心音模拟信号转换为数字信号并且输出。
29.本发明自动调节的智能心音和心电测量仪的控制方法，包括以下步骤：步骤1、将心电电极片9贴在皮肤上。
30.步骤2、启动心音单元和心电单元分别采集心音信号和心电信号；步骤3、判断心音单元采集的心音信号的强弱是否符合设定标准，当符合标准时，正常采集采集心音信号和心电信号。
31.步骤4、判断心音单元采集的心音信号的强弱是否符合设定标准，当心音信号过弱时，启动微型电机，使得主麦克风在采音腔7垂直方向移动，并且在不同的高度停止，分别采集该位置的心音信号的强弱是否符合设定标准，通过比对，最终将主麦克风移动至最佳的位置进行心音信号的采集。
32.步骤5、音频放大单元将主麦克风采集的心音信号和副麦克风采集的环境噪音信号进行发大，滤波单元将放大后的心音信号含噪音信号除去放大后的环境噪音信号，获得
的更加真实的心音信号，模数转换单元将心音模拟信号转换为数字信号并且输出。
33.当副扬声器采集的声音信号变化较大时，噪音声源有改变，重新判断心音单元采集的心音信号的强弱是否符合设定标准从而决定是否重复步骤4。
34.上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。