一种心音信号的数字处理方法

一、引言

心脏听诊是体检的重要部分，心脏杂音发生的时期对临床诊断具有重要价值，例如心脏收缩期中较轻的杂音一般是生理性的，而舒张期的杂音多为病理性的。在心脏听诊时必须能够准确地区分第一、第二心音并辨认出杂音发生在哪个时相，这一直是医科听诊的难点。利用电子信息技术可以对心音信号进行有效处理，滤去不相干的杂音及环境噪音，并放大有用的声音，为医生临床诊断提供稳定、清晰的心率数字显示及良好的心音音质，基于这种技术的电子听诊器的性能远远优于传统听诊器。使用这种仪器，医生可选择对单个器官进行检查，只听取这一器官的声音，而无来自邻近器官的声音干扰，能获得最佳诊断效果。

二、心音信号处理电路的构成

近年来国内外多采用电子信息技术对心音信号进行处理。早期曾采用分离元件和普通模拟电路实现电路设计，现在多用专用IC和单片机实现，图1所示为这种电路的典型结构。心音传感器的信号经放大、滤波后，一路经功率放大进行监听，另一路经脉冲整形送单片机处理，经单片机定时、计数和数据处理后进行心率数字显示。其可靠性强、测量精度和转换效率都较高。

三、心音信号处理电路的实现

1、信号采集及放大电路

鉴于心音的听音范围为20Hz～600Hz，又要求在提取微弱的心音信号的同时尽量不接收外来的杂波等信号，因此在心音传感器的选择上，需要灵敏度比较高、抗干扰能力比较强的传感器。根据我们对驻极体式、动圈式、电容式等几种传感器的比较，我们选择了驻极体式话筒作为最初的心音采集传感器。