一種心音信號的數字處理方法

一、引言

心臟聽診是體檢的重要部分，心臟雜音發生的時期對臨床診斷具有重要價值，例如心臟收縮期中較輕的雜音一般是生理性的，而舒張期的雜音多為病理性的。在心臟聽診時必須能夠準確地區分第一、第二心音并辨認出雜音發生在哪個時相，這一直是醫科聽診的難點。利用電子信息技術可以對心音信號進行有效處理，濾去不相干的雜音及環境噪音，并放大有用的聲音，為醫生臨床診斷提供穩定、清晰的心率數字顯示及良好的心音音質，基于這種技術的電子聽診器的性能遠遠優于傳統聽診器。使用這種儀器，醫生可選擇對單個器官進行檢查，只聽取這一器官的聲音，而無來自鄰近器官的聲音干擾，能獲得最佳診斷效果。

二、心音信號處理電路的構成

近年來國內外多采用電子信息技術對心音信號進行處理。早期曾采用分離元件和普通模擬電路實現電路設計，現在多用專用IC和單片機實現，圖1所示為這種電路的典型結構。心音傳感器的信號經放大、濾波后，一路經功率放大進行監聽，另一路經脈沖整形送單片機處理，經單片機定時、計數和數據處理后進行心率數字顯示。其可靠性強、測量精度和轉換效率都較高。

三、心音信號處理電路的實現

1、信號采集及放大電路

鑒于心音的聽音范圍為20Hz～600Hz，又要求在提取微弱的心音信號的同時盡量不接收外來的雜波等信號，因此在心音傳感器的選擇上，需要靈敏度比較高、抗干擾能力比較強的傳感器。根據我們對駐極體式、動圈式、電容式等幾種傳感器的比較，我們選擇了駐極體式話筒作為最初的心音采集傳感器。