صنع دائرة مكبر للصوت بالسماعة

يشرح المنشور كيفية عمل دائرة مكبر صوت إلكترونية لسماعة الطبيب لتمكين إعادة إنتاج صوتي مرتفع لنبضات القلب التي يتم تشخيصها. تكشف المقالة أيضًا كيف يمكن تطبيق الشيء نفسه داخل الهاتف المحمول من خلال دائرة لاسلكية. الفكرة طلبها د. أنكيت.

المتطلبات الرئيسية

1. أطلب منك مساعدتي في الدائرة التالية 'سماعة الطبيب الإلكترونية'.
2. الأهمية- السماعة الطبية العادية هي جهاز يستخدم للاستماع إلى أصوات التنفس والقلب. يتم توصيل أنبوب مطاطي مجوف في أحد طرفيه بغشاء على شكل قرص (يوضع فوق المريض) وطرف آخر متصل على شكل Y بأذن المستمع.
3. نظرًا لأن أصوات التنفس والقلب تُحدث اهتزازات طفيفة ، فإن ذلك يجعل الحجاب الحاجز يهتز ثم يتم تضخيم الصوت في القرص ويسمع عبر الأنبوب إلى الطرف الآخر.
4. في المستشفيات ، غالبًا ما يكون هناك ضوضاء من معدات أخرى ، وبالتالي فإن الأصوات الضعيفة التي تنتقل عن طريق سماعة الطبيب تكون أحيانًا غير مسموعة ويفقد المستمع التشخيص المهم.

الهدف:

• مطلوب دائرة تلتقط الاهتزازات الصوتية من الحجاب الحاجز للسماعة وتحولها إلى إشارات إلكترونية يتم تضخيمها بعد ذلك ويمكن سماعها من خلال مكبر صوت عالٍ بما يكفي بحيث لا يلزم الاتصال بالأذنين ولا يفوت أي صوت (حتى ولو أقل. الممارسين ذوي الخبرة).
• قد تكون البطارية المستخدمة صغيرة وخفيفة الوزن 4.5 فولت أو 6 فولت (مثل تلك المستخدمة في الشعلة القابلة لإعادة الشحن) أو من خلال بنوك الطاقة المحمولة حيث يجب أن تكون سماعة الطبيب محمولة ويسهل حملها في نفس الوقت مع تجنب توصيلات مقبس الحائط لإمداد الطاقة.
• كتحسين لهذه الدائرة - إذا أمكن ، قد تستمد الدائرة الطاقة من خلال هاتف android مباشرة ومرة ​​أخرى إذا أمكن ، يمكن تصور إشارات الإخراج كرسم بياني في شاشة android.
• نظرًا لعدم وجود اتصال مباشر مع الأذنين ، فإن هذا سيمنع أيضًا إصابة الأذنين بالعدوى كما يحدث أحيانًا عند استخدام سماعة طبية واحدة من قبل عدة مستخدمين.

التصميم

يمكن أن يكون صوت دقات القلب ضعيفًا للغاية وبالتالي لا يمكن سماعه بدون حد أدنى من الأجهزة المناسبة مثل سماعة الطبيب.

السماعة الطبية هي جهاز أساسي يعتمد على التقاط ونقل اهتزازات الهواء عبر أنبوب إلى أذني المستخدم.

تحدث الاهتزازات بسبب ضربات القلب على الحجاب الحاجز لسماعة الطبيب عندما يتم إحضارها بالقرب من الصدر حيث يوجد القلب ، وتحدد حركة الحجاب الحاجز عمود الهواء داخل الأنبوب في حركة اهتزاز دفع وسحب مقابلة

هذا يعني بالتأكيد أنه على الرغم من أن اهتزاز الهواء أو اهتزاز الصوت الناتج عن القلب يمكن أن يكون صغيرًا بدرجة كافية ، إلا أنه مرتفع بدرجة كافية ليتم سماعه بدون مساعدة الجهاز الكهربائي ، مما يعني أن الصوت قد يكون قويًا بدرجة كافية ليتم تضخيمه باستخدام الصوت مكبر للصوت ، لأنه إذا كان بإمكان أذن عارية سماع هذه الاهتزازات الدقيقة ، فيمكن لمكبر الصوت MIC.

إنتاج نبضات القلب في مكبر الصوت

من أجل إعادة إنتاج الصوت عبر مكبر صوت ، يجب تضخيم الإشارة بشكل كبير وأيضًا في الدورة التدريبية يجب معالجتها بشكل مناسب لإزالة أي اضطرابات مرتبطة.

تم تصميم مخطط الدائرة لمضخم السماعة الإلكترونية المقترح باستخدام مرحلتين ، إحداهما تتكون من دائرة التحكم في النغمة القائمة على opamp ، ومرحلة مكبر الصوت المناسب المتكاملة.

تم بناء مرحلة التحكم في النغمة حول opamp 741 ، وبمساعدة شبكات RC المرتبطة والأواني. يتحكم القدر العلوي في حد التردد المنخفض ، بينما يستخدم القدر السفلي للتحكم في حد التردد العلوي. يمكن ضبط كلا هذين القدرين بشكل مناسب لتحقيق أفضل وضوح صوت ممكن.

بالإضافة إلى معالجة الصوت ، تعمل مرحلة opamp أيضًا كمضخم مسبق لرفع السعة المنخفضة جدًا لنبضات ضربات القلب إلى مستوى مناسب لمدخل مضخم الطاقة. يتيح ذلك لمضخم الطاقة انتقاء الإشارات فوق المستوى الأدنى المطلوب القابل للكشف وتضخيمها على مكبرات الصوت على النحو الأمثل.

الميكروفون باعتباره المستشعر الرئيسي

يتم تشكيل مرحلة الاستشعار الرئيسية لدائرة السماعة الإلكترونية هذه بواسطة ميكروفون كهربائي يمكن رؤيته عبر مدخلات مرحلة التحكم في النغمة عبر شبكة RC.

من أجل تمكين MIC من استشعار إشارات ضربات القلب الدقيقة ، يتم وضع الميكروفون داخل أنبوب مطاطي مع قمع مطاطي مثل فتحة الفم.

من المفترض أن يكون القمع مثل الفتحة عالقًا فوق صدر المريض فوق منطقة القلب مباشرة للسماح لميكروفون (MIC) باكتشاف صوت معدل ضربات القلب المركّز وتحويله إلى نبضات كهربائية دقيقة متناسبة مع النبضات.

تستجيب دائرة opamp لهذه الإشارات وتعالجها بشكل مناسب وفقًا لإعدادات التمرير المنخفض وأواني الترشيح عالية المرور.

يتم تطبيق الإشارة النهائية على مدخلات مضخم الطاقة الذي تم تكوينه حول دائرة مكبر الصوت TDA2003 والتي تكون قادرة على توليد قوة تضخيم قوية تبلغ 10 واط عبر مكبر صوت 8 أوم.

يحدد القدر بين إخراج 741 ومدخل TDA حجم الصوت ويمكن ضبطه لنفسه.

قد ترغب أيضًا في تعلم كيفية إنشاء ملف دائرة سماعة بلوتوث

بديل أبسط (باستخدام مرسل FM لاسلكي)

في الطلب ، نرى أيضًا ذكر وحدة متوافقة مع هاتف android ، وهو أمر يصعب تحقيقه باستخدام الدائرة المذكورة أعلاه نظرًا لأن الحد الأدنى لجهد التشغيل لهذه الدائرة يمكن أن يزيد عن 12 فولت ، لذا لا يمكن تشغيلها بسهولة باستخدام بطارية الهاتف المحمول الموجودة

الطريقة الأبسط والأكثر تقدمًا لتحقيق وظيفة مكبر سماعة الطبيب الإلكترونية مع الهاتف المحمول هي الانتقال اللاسلكي.

دائرة إرسال FM صغيرة يمكن استخدامها ووضعها بالقرب من صدر المريض ، ويمكن سماع نبضات القلب أو تسجيلها بصوت عالٍ وواضح عبر أي هاتف محمول مزود براديو FM ، والذي يتم تضمينه عادةً في جميع الهواتف المحمولة القياسية بغض النظر عن مستوى تعقيدها.

سيحتاج الميكروفون إلى تغليفه بشكل مناسب داخل غلاف من نوع الأنبوب / قمع كما هو مقترح في المناقشة السابقة ، بحيث تصبح أشكال الاضطرابات الأخرى غير قابلة للكشف عن MIC.

بمجرد تسجيل دقات القلب داخل هاتف android ، يمكن استخدامه بسهولة مع تطبيق مناسب لتحويله إلى تنسيق رسومي ولتمكين تقييم أكثر علمية لحالة قلب المريض.

يمكن فهم إعداد دائرة مكبر سماعة الطبيب اللاسلكية من الرسم التخطيطي التالي

قائمة الاجزاء

• R1 = مليون واحد ،
• R2 = 2K2 ،
• R3 = 470 أوم ،
• R4 = 39 ك ،
• R5 = 470 أوم ،
• R6 = 4k7
• R7 = 270K
• C1 = 0.1 فائق التوهج ،
• C2 = 4.7 فائق التوهج ،
• C3 ، C6 = 0.001 فائق التوهج ،
• C4 = 3.3pF ،
• C5 = 10pF ،
• C7 = 100 فائق التوهج / 16 فولت
• D1 ---- D4 = 1N4007
• L1 = انظر النص
• T1 ، T2 = BC547B ،
• T3 = BC557B
• TR1 = محول ، 0-9 فولت ، 100 مللي أمبير

ردود الفعل من السيد جان

لقد قمت ببناء هذا المشروع وهو يعمل بشكل جيد كمضخم صوت عادي ، لكنه ليس حساسًا بدرجة كافية لالتقاط أي دقات قلب.

أي اقتراحات حول كيفية جعل هذا أكثر حساسية؟ مساعدتك ستكون محل تقدير كبير

حل استعلام الدائرة

ردي: يحتاج التصميم الموضح أعلاه إلى تحسينه بشكل صحيح من أجل الحصول على أفضل النتائج ، ولكن من أجل تعزيز النتيجة إلى الحد الأقصى ، يمكن تقديم مضخم MIC الترانزستور في C5 ، كما هو موضح في الرسم البياني التالي ، يجب أن يكون ذلك نأمل أن تجعل دارة السماعة الإلكترونية المقترحة حساسة للغاية وتمكن من سماع نبضات القلب بصوت عالٍ.

يناير:

شكرا لك على التحديث.

لقد أجريت التغييرات ويجب أن أعترف بأنها أكثر حساسية ، على الرغم من أنني ما زلت لا أستطيع التقاط ضربات القلب بوضوح. أعتقد أن المشكلة قد تكون مع الميكروفون.

سؤال: هل جميع الميكروفونات الكهربائية متشابهة إلى حد ما أم أنك تحصل على بعض الميكروفونات الأكثر حساسية؟

تحليل نتائج الدائرة

شكرا لك جان ،

تتشابه جميع ميكروفونات Electret مع مواصفاتها وفقًا لي ، وستتصرف بشكل متماثل ما لم يكن الجهاز معيبًا أو عرضًا قطعة مكررة منخفضة الجودة.

أعتقد أنك ستحتاج إلى ضبط الدائرة للحصول على الاستجابة المثلى المناسبة من الإخراج. لهذا أولاً يجب استبدال السماعة بسماعة رأس حتى يصبح الصوت الأولي المنخفض غير المحسن مسموعًا قليلاً في آذاننا.

بمجرد حصولك على الصوت ، يمكنك البدء في ضبط الأواني ذات الطبقة الثلاثية الجهير حتى يصبح الصوت الأكثر ملاءمة متاحًا في سماعات الرأس ، لاحقًا بمجرد أن يكون الصوت مثاليًا ، يمكن استبدال سماعات الرأس مرة أخرى بمكبرات الصوت.

إذا وجدت أن مرحلة الصوت الجهير الحالية غير كافية ، فيمكنك استبدالها بمعادل 10 مراحل التالي والحصول على تحكم تحسين بمستوى 10.

https://homemade-circuits.com/2013/06/10-band-graphic-equalizer-circuit-for.html

تحياتي الحارة.

تحذير: لم يتم التحقق من صحة المفهوم ومصداقيته ولا يؤيد المؤلف بأي شكل من الأشكال استخدام هذه الدائرة لتشخيص القلب الجاد. استشر شخصًا طبيًا مؤهلًا قبل استخدام الدائرة الموضحة عمليًا على المريض.