山东朗朗智能科技发展有限公司刘国栋获国家专利权
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龙图腾网获悉山东朗朗智能科技发展有限公司申请的专利基于压电薄膜的数字听诊器系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120345918B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510428063.5,技术领域涉及:A61B7/04;该发明授权基于压电薄膜的数字听诊器系统是由刘国栋设计研发完成,并于2025-04-07向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于压电薄膜的数字听诊器系统在说明书摘要公布了:本发明公开了基于压电薄膜的数字听诊器系统,涉及医疗电子与生物医学工程技术领域;现有基于压电薄膜的数字听诊器存在信号噪声与干扰问题、信号处理算法的局限、非线性响应与时间偏移问题和诊断精准度与自动化不足等挑战;本发明融合了压电薄膜和麦克风双重音频采集方式,捕捉低频振动和高质量心肺音等多种生理信号,通过自适应滤波器和频谱减法技术,去除背景噪声;利用MFCC特征提取和动态时间规整算法,对预处理后的音频信号进行精细特征分析和时间轴对齐,实现了与存储模板间的高精度匹配;智能特征处理准确区分不同生理状态,通过无线传输和状态指示,实现实时、直观地诊断反馈,提升了医疗检测的可靠性和效率。
本发明授权基于压电薄膜的数字听诊器系统在权利要求书中公布了:1.基于压电薄膜的数字听诊器系统,包括:智能穿戴听诊器、采集分析模块和特征处理模块;其特征在于: 所述智能穿戴听诊器由听诊器表3、胸带1和卡扣2组成;其中,听诊器表3包括操作按钮11、操作按钮12、胸带接口13、集成孔14、听诊器电池仓15和压电薄膜16;其中胸带1与胸带接口13进行连接,卡扣2安装在胸带1上,且用于调节胸带的长度;胸带接口13、集成孔14、操作按钮11、听诊器电池仓15和压电薄膜16均安装在听诊器表身12上; 所述采集分析模块通过无线模块获取智能穿戴听诊器的音频数据,并区分为麦克风音频数据和压电薄膜音频数据:获取音频数据的数据文件格式进行区分,与麦克风音频数据对应的格式进行匹配,若两者一致,则获取音频数据为麦克风音频数据;同理,将压电薄膜音频数据对应的文件格式与获取音频数据的数据文件格式进行匹配,若两者一致,则获取音频数据为压电薄膜音频数据;麦克风音频数据用于心音、肺音分析,识别心脏病或呼吸问题;压电薄膜音频数据用于低频信号分析,识别心脏震动和脉搏波动; 麦克风音频数据采用自适应滤波器进行去噪:调取自适应滤波器进行处理,自适应滤波器根据输入信号的变化自动调整滤波器的系数;自适应滤波器使用LMS算法进行计算,将包含目标信号和噪声的混合音频信号xn与引入噪声参考信号dn代入自适应滤波器输出麦克风过滤信号yn;由公式:输出麦克风过滤信号yn,wkn是滤波器的权重系数,M是滤波器的阶数,n是当前时间;再计算滤波器输出yn与实际采集的信号xn之间的误差,通过公式:,误差en代表滤波器未能有效去除的噪声部分;通过误差en来调整滤波器的权重系数wkn;LMS算法使用梯度下降法进行更新权重:,μ是步长因子,控制每次更新的幅度;n−k是参考信号的延迟版本;压电薄膜音频数据采用频谱减法去噪,通过短时傅里叶变换估计噪声频谱,并从信号中减去;利用逆STFT恢复时域信号,进行平滑处理和信号增强,优化去噪效果; 所述特征处理模块对去噪后的麦克风和压电薄膜音频数据进行统一格式转换和特征分析得到相似度XSD;若XSD低于预设阈值,则判定为不同音频特征,否则视为相同音频; 特征处理模块进行音频特征匹配,将获取的数据与存储的预设音频模板比对,计算匹配度PPD;当PPD达到阈值时,判断为匹配成功,并输出相应的生理状态或异常模式;结果通过指示灯显示。
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