TW201513833A - 量測裝置 - Google Patents

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    • H04R2430/01—Aspects of volume control, not necessarily automatic, in sound systems

Abstract

本揭露提供一種量測裝置，包含音訊擷取模組、音訊播放模組以及開關模組。音訊擷取模組用以擷取音頻訊號。音訊播放模組電性連接至音訊擷取模組，用以輸出音頻訊號。開關模組電性連接至音訊播放模組，用以設定致能訊號以控制音訊播放模組。其中致能訊號具有第一狀態與第二狀態，當致能訊號被設定於第一狀態時，音訊播放模組以第一輸出模式輸出音頻訊號。當致能訊號被設定於第二狀態時，音訊播放模組以第二輸出模式輸出音頻訊號，第一輸出模式異於第二輸出模式。

Description

量測裝置
本揭露係關於一種量測裝置，特別關於依據所接收訊號決定是否輸出結果的量測裝置。
現代人對於健康議題越來越關心，許多居家用的檢查/量測裝置紛紛出現在市面上，然而，多數的量測裝置僅僅是量測一個數據(例如血糖計)，對於複雜的生理現象並未有產品可以即時記錄或分析提出建議。
舉例來說，目前市面上有許多量測血壓及脈搏的產品，然而使用者僅能知道自己的血壓或脈搏是否過高或過低，但是對於許多其他的心血管及呼吸道疾病，並不能僅僅透過血壓及脈搏來判斷是否有異常。而長久以來，心血管及胸腔相關的疾病係由醫師透過聽診器來判斷。聽診器如何能正確的使用以及所得到的聲音與病症的關係必須經過專門的訓練才能大致的判斷。現有的多種聽診器除了無法讓一般使用者得知自己的身體狀況，一般使用者若想自行操作也容易因為使用不當而造成聽力的損失。因此亟需發展一種更有效的量測裝置以協助一般使用者於居家環境中可以儘早發現可能的疾病同時避免不當操作造成聽力的損失。
有鑑於以上的問題，本揭露提出一種量測裝置，用以擷取胸腔中呼吸及心跳的聲音，並在適當的狀況下播放給使用者，更可同時對於可能的異常提出警告，以使使用者可以早期發現可能的疾病風險。
依據本揭露的量測裝置，包含音訊擷取模組、音訊播放模組以及開關模組。音訊擷取模組用以擷取音頻訊號。音訊播放模組電性連接至音訊擷取模組，用以輸出音頻訊號。開關模組電性連接至音訊播放模組，用以設定致能訊號以控制音訊播放模組。其中致能訊號具有第一狀態與第二狀態，當致能訊號被設定於第一狀態時，音訊播放模組以第一輸出模式輸出音頻訊號。當致能訊號被設定於第二狀態時，音訊播放模組以第二輸出模式輸出音頻訊號，第一輸出模式異於第二輸出模式。
依據本揭露的量測裝置，使用者可以在欲聽取音頻訊號(心跳聲或呼吸聲)時，選擇將欲聽取的聲音以較大的音量播放出來並調整音量，否則只會以固定的較小音量播放音頻訊號，藉此可以避免傷害到使用者的耳朵。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
11‧‧‧音訊擷取模組
111‧‧‧第一音訊擷取單元
113‧‧‧第二音訊擷取單元
115‧‧‧第三音訊擷取單元
117‧‧‧第一濾波單元
119‧‧‧第二濾波單元
13‧‧‧音訊播放模組
15‧‧‧開關模組
17‧‧‧處理模組
19‧‧‧記憶模組
第1A圖，係依據本揭露一實施例的量測裝置側視示意圖。
第1B圖，係依據本揭露一實施例的量測裝置功能方塊圖。
第2A圖，係依據本揭露一實施例的音訊擷取模組的功能方塊圖。
第2B圖，係依據本揭露一實施例的音訊擷取模組的功能方塊圖。
第3A圖，係依據本揭露一實施例的量測裝置側視示意圖。
第3B圖，係依據本揭露一實施例的量測裝置側視示意圖。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
為了解決電子聽診器的多種問題，本揭露的多個實施例揭露了一種量測裝置，此量測裝置可以在被按壓的時候擷取並紀錄心跳聲或呼吸聲，並且此量測裝置可以應用於電子聽診器。應用此量測裝置的電子聽診器在操作上類似於一般醫療人員的操作習慣，因此可供一般病患及一般醫療人員使用。同時，應用此量測裝置的電子聽診器可被設定僅在 特定的操作模式下輸出音頻訊號或是僅在特定的操作模式下其輸出音量可調整，藉此可以避免傷害使用者的聽覺器官。
關於本揭露一實施例的量測裝置，請參照第1A 圖及第1B圖，第1A圖係依據本揭露一實施例的量測裝置側視示意圖，第1B圖係依據對應於第1A圖的量測裝置功能方塊圖。如第1A圖所示，量測裝置包含音訊擷取模組11、音訊播放模組13以及開關模組15。如第1B圖所示，音訊播放模組13分別電性連接至音訊擷取模組11與音訊播放模組13。
音訊擷取模組11用以擷取音頻訊號。於一實施 例中，音頻訊號包含第一子頻段訊號(例如頻率200赫茲至2000赫茲的音頻訊號)與第二子頻段訊號(例如頻率20赫茲至1000赫茲的音頻訊號)。請參照第2A圖，其係依據本揭露一實施例的音訊擷取模組的功能方塊圖。如第2A圖所示，音訊擷取模組11包含第一音訊擷取單元111與第二音訊擷取單元113，兩個音訊擷取單元(111與113)都有線或無線地電性連接至處理模組15。第一音訊擷取單元111用以擷取第一子頻段訊號，而第二音訊擷取單元用以擷取第二子頻段訊號。舉例來說，第一音訊擷取單元111用來擷取較為高頻的訊號(例如頻率在200赫茲到2000赫茲的訊號)，而第二音訊擷取單元113用來擷取較為低頻的訊號(例如頻率在20赫茲到1000赫茲的訊號)。依據本實施例，第一音訊擷取單元111可以是膜面聽頭、具有帶通濾波器的各種收音裝置、或其他適於擷取 如上述高頻訊號頻率範圍的收音裝置，本揭露不以此為限。依據本實施例，第二音訊擷取單元113可以是鐘面聽頭、具有低通濾波器的各種收音裝置、或其他適於擷取如上述低頻訊號頻率範圍的收音裝置，本揭露不以此為限。
於另一實施例中，請參照第2B圖，其係依據本揭露一實施例的音訊擷取模組的功能方塊圖。如第2B圖所示，音訊擷取模組11包含第三音訊擷取單元115、第一濾波單元117(例如為帶通濾波器)與第二濾波單元119(例如為低通濾波器)。第三音訊擷取單元115可通過第一濾波單元117及/或第二濾波單元119而與處理模組15電性連接，也可以直接於處理模組15電性連接。第三音訊擷取單元115直接擷取音頻訊號(所有人耳可接受的音頻訊號)，被擷取的音頻訊號經過第一濾波單元117後產出第一子頻段訊號(例如頻率在200赫茲到2000赫茲的訊號)，被擷取的音頻訊號經過第二濾波單元119後產出第二子頻段訊號(例如頻率在20赫茲到1000赫茲的訊號)。由上所述，處理模組15接收到多個音頻訊號後可以選擇要處理及傳送其中部分或全部。音訊擷取模組11可以由所屬領域具有通常知識技術人員依據實際需求而適當地設計，並不以上揭實施例為限。依據本實施例，第三音頻擷取單元115可以是包含動圈式麥克風、電容式麥克風、駐極體電容麥克風、微機電麥克風或其他適於擷取音頻訊號的類比數位轉換器(analog-to-digital converter,ADC)，本揭露不以此 為限。而依據本實施例，第一濾波單元117與第二濾波單元119可以是類比濾波電路或是數位濾波電路，本揭露不以此為限。
音訊播放模組13用以輸出音頻訊號。在實作 上，音訊播放模組13可以包含一個或多個數位類比轉換器(digital-to-analog converter,DAC)，且音訊播放模組13的總位元數與音訊擷取裝置11所輸出的數位的音頻訊號的總位元數相同。舉例來說，當音訊擷取模組11輸出的音頻訊號是八位元的數位訊號，則音訊播放模組13可為一個八位元的數位類比轉換器。依據本實施例的精神，音訊播放模組13可以是串列式或並列式的數位類比轉換器，其輸入方式與音訊擷取模組11的輸出方式對應，本揭露不加以限制。此外，音訊播放模組13可以更包含一個或多個音源輸出接頭(例如為3.5公厘的耳機插孔)以便於使用者連接外接式音訊播放裝置。
開關模組15用以設定致能訊號以控制音訊播放 模組13。舉例來說，致能訊號具有第一狀態與第二狀態，當致能訊號被設定於第一狀態時，音訊播放模組13以第一輸出模式輸出音頻訊號，當致能訊號被設定於第二狀態時，音訊播放模組13以第二輸出模式輸出音頻訊號。
於一個實施例中，上述的第一輸出模式可以是以 低音量輸出音頻訊號，而第二輸出模式可以是以高音量輸出音頻訊號。於另一個實施例中，上述的第一輸出模式係以固 定的音量輸出音頻訊號，而第二輸出模式則容許使用者調整輸出音頻訊號的音量大小。
請回到第1A圖，如圖所示，開關模組15與音訊 擷取模組11都位於量測裝置的量測端(也就是圖示中靠近下表面)。於一個實施例中，請參照第3A圖，其係依據本揭露一實施例的量測裝置側視示意圖。如第3A圖所示，開關模組15實質上是一個位在音訊擷取模組11下方的按鍵，且量測裝置的下表面具有可撓性，因此當使用者在正確位置按壓量測裝置時，開關模組15會與音訊擷取模組11相接觸，而使按鍵被按壓，若使用者沒有按壓量測裝置時，按鍵不會被按壓。 因此，當按鍵未被按壓時，開關模組15將致能訊號設定於第一狀態，而當按鍵被按壓時，開關模組15將致能訊號設定於第二狀態。
於另一個實施例中，請參照第3B圖，其係依據 本揭露一實施例的量測裝置側視示意圖。如第3B圖所示，開關模組15實質上是由位在音訊擷取模組11下方以及量測裝置下端內面的兩個金屬薄膜所組成，且量測裝置的下表面具有可撓性，因此當使用者在正確位置按壓量測裝置時，兩個金屬薄膜彼此靠近，則兩個金屬薄膜間的電容值會增加。又或者當兩個金屬薄膜相接觸時，電容值為0，若使用者沒有按壓量測裝置時，兩個金屬薄膜間的電容值大致為定值。因此，開關模組15可以藉由量測兩個金屬薄膜間的電容值，來判斷 量測裝置有沒有被按壓。舉例來說，當兩個金屬薄膜間的電容值大於一個預設值或是等於零的時候，開關模組15判斷量測裝置被按壓，因此將致能訊號設定至第二狀態。當前述電容值小於前述預設值且不為零時，開關模組15判斷量測裝置未被按壓，因此將致能訊號設定至第一狀態。
於本揭露另一實施例中，請回到第1B圖，量測 裝置可以更包含處理模組17，電性連接至開關模組15，當致能訊號被設定於第一狀態時，處理模組17不被致能，當致能訊號被設定於第二狀態時，處理模組17被致能以依據內建的演算法處理音訊擷取模組11所擷取得到的音頻訊號。依據本實施例的內建的演算法可以包含除錯、數位濾波或其他適於作音頻訊號處理的演算法，本發明不以此為限。同時，內建的演算法可以用一個應用可攜式描述檔案(application portability profile,APP)來呈現。依據本實施例的處理模組17可以是中央處理單元(central processing unit,CPU)、單晶片處理器或其他可用於進行算術處理、邏輯處理及控制的電子裝置，本揭露不以此為限。
此外，量測裝置可以更包含記憶模組19，電性連接至處理模組17，當致能訊號被設定於第二狀態時，處理模組17更將被處理的音頻訊號儲存於記憶模組19。藉此，可以將音頻訊號記錄下來，而當有需要的時候再次取出使用。同時，於某些實施例中，音訊播放模組13可以更連接至處理 模組17或記憶模組19，而第一輸出模式係以固定音量輸出音頻訊號讓使用者聆聽，第二輸出模式則是不輸出音頻訊號給使用者，而是將音頻訊號直接或經由處理模組17儲存至記憶模組19。
於本揭露一實施例中，音訊擷取模組11可以包 含一個輸出為M+N位元的類比數位類比轉換器，M與N為大於1的正整數，且類比數位轉換器被分為處理M個高位元的高位元擷取單元與處理N個低位元的低位元擷取單元。所謂的高位元係指在輸出的數個位元中，靠近「最高有效位元」的位元，而低位元係指在輸出的數個位元中，靠近「最低有效位元」的位元。當致能訊號被設定為第一狀態時，只有高位元擷取單元被致能，因此音訊擷取模組11的M+N個輸出位元中，只有M個高位元的訊號有意義。此時，音訊播放模組13的M+N個輸入位元中，N個高位元被設定為零，而M個低位元為音訊擷取模組11輸出的M個高位元。藉此，使用者仍然可以大致聽到並辨別當前所擷取的音頻訊號的音量大小。
另一方面，當致能訊號被設定為第二狀態時，高 位元擷取單元與低位元擷取單元都被致能，因此音訊擷取模組11的M+N個輸出位元全部都有意義。此時，音訊播放模組13的M+N個輸入位元直接與音訊擷取模組11輸出的M+N個輸出位元一一對應。藉此，使用者可以獲得更多音頻訊號 的細節資訊。
於再一個實施例中，量測裝置可以更包含一個音 量調整模組。音量調整模組電性連接於音訊播放模組13，用以調整輸出的音量大小。當致能訊號被設定於第一狀態時，音量調整模組不被致能，因此使用者無法藉由音量調整模組調整輸出音量。當致能訊號被設定於第二狀態時，音量調整模組被致能，此時使用者可以藉由音量調整模組調整輸出音量。藉此，可以避面當致能訊號被設定於第一狀態(也就是量測裝置未被按壓)時，使用者不小心將音量調太大或者擷取到的音頻訊號音量太大而傷害到使用者的耳朵。
依據本揭露的量測裝置，使用者可以在欲聽取音 頻訊號(心跳聲或呼吸聲)時，選擇將欲聽取的聲音以較大的音量播放出來並調整音量，否則只會以固定的較小音量播放音頻訊號，藉此可以避免傷害到使用者的耳朵。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
11‧‧‧音訊擷取模組
13‧‧‧音訊播放模組
15‧‧‧開關模組
17‧‧‧處理模組
19‧‧‧記憶模組

Claims (9)

  1. 一種量測裝置，包含：一音訊擷取模組，用以擷取一音頻訊號；一音訊播放模組，電性連接至該音訊擷取模組，用以輸出該音頻訊號；以及一開關模組，電性連接至該音訊播放模組，用以設定一致能訊號以控制該音訊播放模組；其中該致能訊號具有一第一狀態與一第二狀態，當該致能訊號被設定於該第一狀態時，該音訊播放模組以一第一輸出模式輸出該音頻訊號，當該致能訊號被設定於該第二狀態時，該音訊播放模組以一第二輸出模式輸出該音頻訊號，該第一輸出模式異於該第二輸出模式。
  2. 如請求項1所述的量測裝置，更包含一處理模組，電性連接至該開關模組，當該致能訊號被設定於該第一狀態時，該處理模組不被致能，當該致能訊號被設定於該第二狀態時，該處理模組被致能以依據一演算法處理該音頻訊號。
  3. 如請求項2所述的量測裝置，更包含一記憶模組，電性連接至該處理模組，當該致能訊號被設定於該第二狀態時，該處理模組更將被處理的該音頻訊號儲存於該記憶模組。
  4. 如請求項1所述的量測裝置，其中該音頻訊號包含一第一子頻段訊號與一第二子頻段訊號，該音訊擷取模組包含： 一第一音訊擷取單元，電性連接至該處理模組，用以擷取該第一子頻段訊號；以及一第二音訊擷取單元，電性連接至該處理模組，用以擷取該第二子頻段訊號；其中該第一子頻段訊號的頻段異於該第二子頻段訊號的頻段。
  5. 如請求項1所述的量測裝置，其中該音頻訊號包含一第一子頻段訊號與一第二子頻段訊號，該音訊擷取模組包含：一第三音訊擷取單元，用以擷取該音頻訊號；一第一濾波單元，分別電性連接至該第三音訊擷取單元與該處理模組，用以過濾該音頻訊號以產生該第一子頻段訊號；以及一第二濾波單元，分別電性連接至該第三音訊擷取單元與該處理模組，用以過濾該音頻訊號以產生該第二子頻段訊號；其中，該第一子頻段訊號的頻段異於該第二子頻段訊號的頻段。
  6. 如請求項1所述的量測裝置，其中該開關模組依據一按壓動作設定該致能訊號，當該按壓動作對該開關模組造成的壓力小於一預設值時，該開關模組將該致能訊號設定至該第一狀態，當該按壓動作對該開關模組造成的壓力大於該 預設值時，該開關模組將該致能訊號設定至該第二狀態，該第一狀態與該第二狀態不同。
  7. 如請求項1所述的量測裝置，其中該量測裝置具有一量測端，且該音訊擷取模組與該開關模組都位於該量測端。
  8. 如請求項1所述的量測裝置，其中該音訊擷取模組包含：一高位元擷取單元，電性連接至該開關模組；以及一低位元擷取單元，電性連接至該開關模組；其中，當該致能訊號被設定於該第一狀態時，該高位元擷取單元被致能而該低位元擷取單元不被致能，以第一擷取模式擷取該音頻訊號，當該致能訊號被設定於該第二狀態時，該高位元擷取單元與該低位元擷取單元都被致能，以第二擷取模式擷取該音頻訊號。
  9. 如請求項1所述的量測裝置，更包含一音量調節模組，分別電性連接至該開關模組與該音訊播放模組，用以在被致能的時候依據一調節訊號調整該音訊播放模組的輸出音量，其中當該致能訊號被設定於該第一狀態時，該音量調節模組被解除致能，當該致能訊號被設定於該第二狀態時，該音量調節模組被致能。
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