扫频耳声发射快速检测系统的设计与实现

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耳声发射现象的发现是近年来耳科研究的一项重要进展,耳声发射是耳蜗主动产生的一种非常微弱的声能量,它可以客观无损地检测耳蜗功能状态,因此在耳科临床和听力筛选有着非常广泛的应用。目前,已经有很多款耳声发射检测设备问世,但都有着检测时间过长,效率不高,且只能检测出某些离散频率点的听力损失情况的缺点。本文针对畸变产物耳声发射(DPOAE)的提取,设计了一套扫频耳声发射检测系统,能够很好地解决上述问题。本文首先对耳声发射的概念及其特点进行了探讨,并引入扫频刺激声替换现有的纯音刺激声,使得耳声发射检测效率大为提升。系统主要分为扫频刺激声的产生、DPOAE信号放大、滤波和采集,USB数据传输,信号提取与分析四大模块,采用TI公司的DSP芯片TMS320VC5509A作为系统中央处理器。其次,介绍了双通道可控音量刺激声播放电路的设计,通过D/A变换和功率放大器将刺激声数据转换刺激声,为用于诱导人耳产生DPOAE信号,提出“三段式”扫频刺激声播放组合,经过线性变换,滤除刺激声。刺激声诱导产生DPOAE信号后,通过信号放大、滤波及其A/D采样电路,得到24位高精度信号。随后,采用USB数据接口,完成USB固件和上位机软件编程,实现扫频刺激声及其A/D采样信号的传输,即上位机将扫频刺激声数据传输到:DSP, DSP将A/D采集得到的数据传输到上位机,并将数据保存。最后介绍了线性变换和阈值截取算法滤除扫频刺激声与脉冲噪声,并通过短时傅里叶变换得到DPOAE信号的时频曲线,并完成对系统噪声优越性等性能测试。
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