CN217157706U - 一种主动降噪医疗设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种主动降噪医疗设备，包括：充气泵，以及分别设置于充气泵周围的不同区域上的多台主动降噪装置，每台所述主动降噪装置均设有相应的用于采集所述充气泵产生的噪声信号的噪声采集传感器、扬声器以及用于驱动所述扬声器产生与所述噪声信号反相的降噪声音的驱动电路；用于监测与用户之间的距离信息的距离监测装置；输入端与所述距离监测装置连接、输出端分别与每台所述主动降噪装置连接的，用于向所述多台主动降噪装置中与所述距离信息对应的一台主动降噪装置输出相应的降噪启动信号的微控制器。通过上述技术方案，本申请能够更有效地改善内置了充气泵的医疗设备的降噪效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种主动降噪医疗设备。
背景技术
目前，许多医疗设备在运行过程中需要使用充气泵，如病人监护仪或电子血压计等。这些医疗设备内置的充气泵在向气路中充气时，会由于泵体振动而产生明显的具有固定频率范围的噪声，从而对设备的使用者、医护人员和附近人员造成噪声干扰。
为了减少这类医疗设备的噪声干扰，目前主要是通过在充气泵外表面包裹上软包材料的方式，以达到缓冲泵体振动从而减少噪声。不过，这种降噪方式在实际应用过程中依然会残余不少噪声成分，降噪效果并不是很理想，并且随着设备使用时间的逐渐增多，泵体上报过的软包材料也会逐渐老化甚至出现破损，从而会更进一步地弱化了降噪效果。因此，如何能够更有效地改善内置了充气泵的医疗设备的降噪效果是目前有待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种主动降噪医疗设备，能够更有效地改善内置了充气泵的医疗设备的降噪效果。其具体方案如下：
本申请公开了一种主动降噪医疗设备，包括：
充气泵，以及分别设置于充气泵周围的不同区域上的多台主动降噪装置，每台所述主动降噪装置均设有相应的用于采集所述充气泵产生的噪声信号的噪声采集传感器、扬声器以及用于驱动所述扬声器产生与所述噪声信号反相的降噪声音的驱动电路；
用于监测与用户之间的距离信息的距离监测装置；
输入端与所述距离监测装置连接、输出端分别与每台所述主动降噪装置连接的，用于向所述多台主动降噪装置中与所述距离信息对应的一台主动降噪装置输出相应的降噪启动信号的微控制器。
可选的，所述距离监测装置包括红外测距传感器和/或超声波距离传感器。
可选的，所述医疗设备为病人监护仪。
可选的，所述多台主动降噪装置包括第一主动降噪装置和第二主动降噪装置；
其中，所述第一主动降噪装置设置于所述病人监护仪的背部所在一侧；所述第二主动降噪装置设置于所述病人监护仪的触摸屏所在一侧。
可选的，所述距离监测装置为用于监测所述充气泵的启动方式，并基于所述启动方式确定与用户之间的距离信息。
可选的，所述医疗设备为电子血压计。
可选的，所述噪声采集传感器采用INMP441芯片。
可选的，所述微控制器采用STM32F405芯片。
可选的，所述驱动电路包括TLV320DAC3100功放芯片以及BD7830NUV运放芯片。
可选的，所述充气泵的四周覆盖有吸音减震材料。
本申请中，主动降噪医疗设备，包括充气泵以及分别设置于充气泵周围的不同区域上的多台主动降噪装置，每台所述主动降噪装置均设有相应的用于采集所述充气泵产生的噪声信号的噪声采集传感器、扬声器以及用于驱动所述扬声器产生与所述噪声信号反相的降噪声音的驱动电路；另外，还包括用于监测与用户之间的距离信息的距离监测装置，以及输入端与所述距离监测装置连接、输出端分别与每台所述主动降噪装置连接的，用于向所述多台主动降噪装置中与所述距离信息对应的一台主动降噪装置输出相应的降噪启动信号的微控制器。由此可见，一方面，本申请在充气泵的周围设置了包含采集噪声信号的噪声采集传感器、扬声器以及用于驱动扬声器产生反相降噪声音的驱动电路的主动降噪装置，这样一来，在噪声信号与扬声器产生的反相降噪声音相互抵消之后，可以使得噪声得到非常明显的消除，并且由于不必使用软包材料，从而能够避免出现由于在使用过程中容易出现软包材料老化或破损而进一步降低降噪效果的情况；另一方面，本申请中，当用户与设备处于不同距离时会采用不同区域上的主动降噪装置来进行降噪，这样一来可以实现更加精确的噪声抑制效果。综上，本申请能够更有效地改善内置了充气泵的医疗设备的降噪效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请公开的一种主动降噪医疗设备结构示意图；
图2为本申请公开的一种具体的主动降噪病人监护仪结构示意图；
图3为本申请公开的一种采用INMP441芯片的噪声采集传感器的电路原理图；
图4为本申请公开的一种基于TLV320DAC3100功放芯片以及BD7830NUV运放芯片构成的驱动电路的电路原理图；
图5为本申请公开的一种采用STM32F405芯片的微控制器的电路原理图；
图6为本申请公开的一种具体的主动降噪病人监护仪结构示意图。
图中各标号说明如下：1、充气泵；21～2N、主动降噪装置；211、INMP441芯片；212、扬声器；213、驱动电路；221、INMP441芯片；222、扬声器；223、驱动电路；3、距离监测装置；31、主控制器；32、测距传感器；4、微控制器；41、STM32F405芯片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1所示，本申请实施例提供了一种主动降噪医疗设备，该设备上设有充气泵1，其中充气泵1通过预先安装的气体导管向该设备上需要气体的部件提供充气气体。在充气泵1周围的不同区域上，设有多台用于采集充气泵1产生的噪声信号并基于噪声信号进行主动降噪操作的主动降噪装置。如图1中所示，本实施例中的主动降噪医疗设备上设置了N台主动降噪装置，分别包括主动降噪装置21、主动降噪装置22、…、和主动降噪装置2N。可以理解的是，上述主动降噪装置的数量可以基于实际应用需要进行灵活配置，在此不进行具体限定。每台主动降噪装置中均设有噪声采集传感器、扬声器以及驱动电路。其中，通过上述噪声采集传感器可以采集相应位置区域上的由充气泵1产生的噪声信号，然后将采集到的噪声信号发送至上述驱动电路。通过驱动电路并基于上述噪声信号生成相应的驱动信号。其中，上述驱动信号可以驱动扬声器产生与噪声信号反相的降噪声音，也即驱动扬声器播放与噪声信号的幅值相同、相位相反的降噪声音。可以理解的是，幅值相同、相位相反的两种音频信号能够形成相互抵消，由此实现了消除噪声的目的。相比于通过在设备外部包裹软包材料进行降噪的传统方案，本实施例由于是从信号处理方面入手实现了对噪声信号的消除，从而显著提升了医疗设备的降噪效果。
本实施例的主动降噪医疗设备上还设有距离监测装置3，通过该距离监测装置3可以对主动降噪医疗设备与用户之间的距离信息进行监测，然后将监测到的距离信息传输至微控制器4。并且，主动降噪医疗设备内部预先记录了不同的主动降噪装置与不同的距离信息之间的映射关系，微控制器4获取到上述距离信息后，可以基于上述映射关系从上述多台主动降噪装置中筛选出与该距离信息对应的一台主动降噪装置作为当前需要进行主动降噪操作的装置，并生成相应的降噪启动信号，然后利用该降噪启动信号控制上述被选中的主动降噪装置启动自身的主动降噪流程。进一步的，本实施例在主动降噪医疗设备与用户之间的距离信息时，可以采用实时监测方式或者按照预设时间周期来进行定期监测的方式来进行监测。如果发现当前监测到的主动降噪医疗设备与用户之间的距离信息相对于上一次监测到的发生了变更，那么此时需要相应地切换当前所使用的主动降噪装置，以使得切换后的主动降噪装置与当前所监测到的距离信息相符。
需要指出的是，本申请实施例所提供的技术方案可以应用在任何需要使用充气泵的医疗设备上，包括但不限于病人监护仪或者电子血压计等。
本实施例中，主动降噪装置所产生的降噪声音与噪声信号之间是反相关系，在噪声信号与扬声器产生的反相降噪声音相互叠加之后，可以形成相互抵消，从而使得设备周围的用户所能感知到的噪声可以得到显著降低，而且由于无需借助软包材料，避免了由于材料损坏或自然老化而影响降噪效果的情况出现。并且，本实施例中所使用的主动降噪装置取决于用户与主动降噪医疗设备之间的距离信息，也即基于不同的距离信息采用不同位置区域上的主动降噪装置来进行主动降噪，从而实现了更加精细化的主动降噪处理，具有更加出色的主动降噪效果。
在一种具体实施方式中，本申请提供了一种主动降噪病人监护仪。参见图2所示，本实施例的主动降噪病人监护仪中，设置了两台主动降噪装置，即第一主动降噪装置和第二主动降噪装置；所述第一主动降噪装置设置于病人监护仪的背部所在一侧；所述第二主动降噪装置设置于所述病人监护仪的触摸屏所在一侧。其中，第一主动降噪装置中设有采用INMP441芯片211的噪声采集传感器、扬声器212、基于TLV320DAC3100功放芯片以及BD7830NUV运放芯片构成的驱动电路213，第二主动降噪装置中设有采用INMP441芯片221的噪声采集传感器、扬声器222、基于TLV320DAC3100功放芯片以及BD7830NUV运放芯片构成的驱动电路223。另外，所述主动降噪病人监护仪中还设有主控制器31和作为微控制器的STM32F405芯片41。其中，主控制器31的一端与触摸屏连接，另一端则与STM32F405芯片41连接，主控制器31用于监测所述充气泵的启动方式，并基于所述启动方式确定与用户之间的距离信息。为了监测充气泵的启动方式，主控制器31需要实时监测是否接收到用户通过触摸屏触发的充气泵启动指令，如果监测到用户通过触摸屏触发的充气泵启动指令，则可以确定当前病人监护仪的充气泵是通过人工启动方式来进行启动的，并据此可以确定当前用户与病人监护仪之间的距离是比较近的，即用户此时距离病人监护仪的触摸屏不远，此时通过与主控制器31连接的STM32F405芯片41，向设置于病人监护仪的触摸屏所在一侧的第二主动降噪装置输出相应的降噪启动信号，以利用上述降噪启动信号控制第二主动降噪装置开启降噪功能，对用户面前的噪声进行了抑制，实现了对当前病人监护仪的屏幕前方区域的主动降噪。同理，如果主控制器31没有监测到用户通过触摸屏触发的充气泵启动指令，而是监测到基于预先设定好的充气泵启动时间触发的充气泵启动指令，则确定当前是由设备通过自动定期启动方式来进行启动的，由于这种情形下用户通常不在病人监护仪的附近，因此可以大体确定当前用户与病人监护仪之间的距离相对较远，此时通过与主控制器31连接的STM32F405芯片41，向设置于病人监护仪的背部所在一侧的第一主动降噪装置输出相应的降噪启动信号，以利用上述降噪启动信号控制第一主动降噪装置开启降噪功能。可以理解的是，相对于第二主动降噪装置，由于第一主动降噪装置位于病人监护仪的背部一侧，位置更靠里，这样一来，在启动第一主动降噪装置的降噪功能后，能够实现对病人监护仪内部的整体降噪抑制。
本实施例中，与上述采用INMP441芯片的噪声采集传感器相关的一种电路原理图可以参见图3所示，与上述基于TLV320DAC3100功放芯片以及BD7830NUV运放芯片构成的驱动电路相关的一种电路原理图可以参见图4所示，图4中的连接器CN1用于与扬声器连接，与上述采用STM32F405芯片的微控制器相关的一种电路原理图可以参见图5所示。
本申请实施例中，一方面，在病人监护仪的充气泵的周围设置了包含采集噪声信号的噪声采集传感器、扬声器以及用于驱动扬声器产生反相降噪声音的驱动电路的主动降噪装置，这样一来，在噪声信号与扬声器产生的反相降噪声音相互抵消之后，可以使得噪声得到非常明显的消除，并且由于不必使用软包材料，从而能够避免出现由于在使用过程中容易出现软包材料老化或破损而进一步降低降噪效果的情况；另一方面，在病人监护仪的触摸屏所在一侧以及背部所在一侧分别各安装了一台主动降噪装置，如果用户与病人监护仪之间的距离比较近，则开启触摸屏所在一侧的主动降噪装置，如果用户与病人监护仪之间的距离比较远，则开启病人监护仪的背部所在一侧的主动降噪装置，可见本实施例中当用户与设备处于不同距离时会采用不同区域上的主动降噪装置来进行降噪，这样一来可以实现更加精确的噪声抑制效果。
在另一种具体实施方式中，本申请也提供了一种主动降噪病人监护仪。参见图6所示，本实施例的主动降噪病人监护仪中，设置了两台主动降噪装置，即第一主动降噪装置和第二主动降噪装置；所述第一主动降噪装置设置于病人监护仪的背部所在一侧；所述第二主动降噪装置设置于所述病人监护仪的触摸屏所在一侧。其中，第一主动降噪装置中设有采用INMP441芯片211的噪声采集传感器、扬声器212、基于TLV320DAC3100功放芯片以及BD7830NUV运放芯片构成的驱动电路213，第二主动降噪装置中设有采用INMP441芯片221的噪声采集传感器、扬声器222、基于TLV320DAC3100功放芯片以及BD7830NUV运放芯片构成的驱动电路223。另外，所述主动降噪病人监护仪中还设有测距传感器32和作为微控制器的STM32F405芯片41。其中，测距传感器32与STM32F405芯片41连接，用于探测病人监护仪与用户之间的距离值，然后将探测到的距离值传输至STM32F405芯片41，如果上述探测到的距离值表明当前用户与病人监护仪之间的距离比较近，此时通过与测距传感器32连接的STM32F405芯片41，向设置于病人监护仪的触摸屏所在一侧的第二主动降噪装置输出相应的降噪启动信号，以利用上述降噪启动信号控制第二主动降噪装置开启降噪功能，对用户面前的噪声进行了抑制，实现了对当前病人监护仪的屏幕前方区域的主动降噪。同理，如果上述探测到的距离值表明当前用户与病人监护仪之间的距离比较远，此时通过与测距传感器32连接的STM32F405芯片41，向设置于病人监护仪的背部所在一侧的第一主动降噪装置输出相应的降噪启动信号，以利用上述降噪启动信号控制第一主动降噪装置开启降噪功能。可以理解的是，相对于第二主动降噪装置，由于第一主动降噪装置位于病人监护仪的背部一侧，位置更靠里，这样一来，在启动第一主动降噪装置的降噪功能后，能够实现对病人监护仪内部的整体降噪抑制。
需要指出的是，在实际应用过程中，上述测距传感器32既可以采用红外测距传感器，也可以采用超声波距离传感器。当然，为了达到更好的距离测量精度，也可以同时采用红外测距传感器和超声波距离传感器来进行距离测量，即通过对红外测距结果和超声波测距结果进行综合分析以得到更加准确的距离测量数值。另外，基于实际应用需要也可以采用其他类型的测距传感器，在此不再进行进一步的具体限定。
进一步的，为了进一步提升医疗设备的降噪效果，本申请还可以在充气泵的四周覆盖吸音减震材料。关于上述吸音减震材料的选取可以根据实际应用需要来进行确定，在此不进行具体限定。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种主动降噪医疗设备，其特征在于，包括：
充气泵，以及分别设置于充气泵周围的不同区域上的多台主动降噪装置，每台所述主动降噪装置均设有相应的用于采集所述充气泵产生的噪声信号的噪声采集传感器、扬声器以及用于驱动所述扬声器产生与所述噪声信号反相的降噪声音的驱动电路；
用于监测与用户之间的距离信息的距离监测装置；
输入端与所述距离监测装置连接、输出端分别与每台所述主动降噪装置连接的，用于向所述多台主动降噪装置中与所述距离信息对应的一台主动降噪装置输出相应的降噪启动信号的微控制器。
2.根据权利要求1所述的主动降噪医疗设备，其特征在于，所述距离监测装置包括红外测距传感器和/或超声波距离传感器。
3.根据权利要求1所述的主动降噪医疗设备，其特征在于，所述医疗设备为病人监护仪。
4.根据权利要求3所述的主动降噪医疗设备，其特征在于，所述多台主动降噪装置包括第一主动降噪装置和第二主动降噪装置；
其中，所述第一主动降噪装置设置于所述病人监护仪的背部所在一侧；所述第二主动降噪装置设置于所述病人监护仪的触摸屏所在一侧。
5.根据权利要求4所述的主动降噪医疗设备，其特征在于，所述距离监测装置为用于监测所述充气泵的启动方式，并基于所述启动方式确定与用户之间的距离信息。
6.根据权利要求1所述的主动降噪医疗设备，其特征在于，所述医疗设备为电子血压计。
7.根据权利要求1所述的主动降噪医疗设备，其特征在于，所述噪声采集传感器采用INMP441芯片。
8.根据权利要求7所述的主动降噪医疗设备，其特征在于，所述微控制器采用STM32F405芯片。
9.根据权利要求8所述的主动降噪医疗设备，其特征在于，所述驱动电路包括TLV320DAC3100功放芯片以及BD7830NUV运放芯片。
10.根据权利要求1至9任一项所述的主动降噪医疗设备，其特征在于，所述充气泵的四周覆盖有吸音减震材料。
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