1.本实用新型涉及听力计技术领域，尤其涉及一种纯音听力计。


背景技术：

2.纯音听力计是听力功能测试使用较为普及的医用电声学仪器，用于临床、科研等方面。目前通用的技术方案可以大致分为两种，第一种是可以独立工作的单机版的听力计，由电源、数字信号处理器、放大器、主控制器、显示器件及电声换能器件等部分组成，因此结构复杂，技术难度较大，成本较高；第二种如公开号为cn102835959a的专利公开了利用数字声卡形成的纯音听力测试系统，其是基于电脑及usb声卡的听力计，主要由电脑、usb声卡、声音开关电路及电声换能器件等部分组成，以电脑端的上位机软件做为主要控制，因此结构简单，开发和维护的难度较低。
3.在听力计的国家标准gb/t 7341.1-2010中，对听力计的功能要求和性能参数均做了详细的描述。其中5.7章节有一项指标为“不需要的声”，这个名词是从国标标准中“unwanted sound”直译而来的，可以理解为噪声。5.7.2中有这样的一段描述：当纯音开关处于“断”时，由听力计内各种途径产生的电信号会使耳机出现不需要的声。当纯音开关处于“通”时，在非测试耳机中也会出现不需要的声(通常称泄漏或串音)。这里的“不需要的声”可以理解为电路的各个部分产生的本底噪声。为了使这个指标符合国家标准的要求，需要设计精密、低噪声的电路，增加了开发的技术成本。且由于通用usb声卡的性能指标一般都达不到这个要求，实际上限制了上述第二种技术方案的应用。
4.从听力计的技术方案来看，主要有两种，上面已经有介绍。为了使“不需要的声”符合国家标准，如果采用第一种方案，需要设计精密、低噪声电路。如果采用第二种方案，由于通用usb声卡的性能指标一般都达不到这个要求，只能使用高性能的usb声卡，而高性能声卡的价格都比较昂贵，体积也较大，实际上限制了第二种技术方案的应用。
5.针对上述技术问题，本发明提出一种纯音听力计。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种纯音听力计。
7.为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种纯音听力计，包括信号输出模块、第一双路模拟开关、mcu、耳机；所述第一双路模拟开关与mcu连接；所述第一双路模拟开关的引脚包括a1、a2、b1、b2、c1、c2，第一双路模拟开关的引脚b1、b2连接；信号输出模块的正极与第一双路模拟开关的引脚a1连接，信号输出模块的负极与第一双路模拟开关的引脚a2连接，耳机的正极与第一双路模拟开关的引脚c1连接，耳机的负极与第一双路模拟开关的引脚c2连接。
9.进一步的，所述信号输出模块包括usb声卡、信号放大电路、第二双路模拟开关；所述usb声卡分别与信号放大电路、第二双路模拟开关连接；信号放大电路与第二双路模拟开关连接；第二双路模拟开关与第一双路模拟开关连接。
10.进一步的，还包括usb-hub芯片、usb转串口芯片，所述usb-hub芯片分别与usb声卡、usb转串口芯片连接，usb转串口芯片与mcu连接。
11.进一步的还包括上位机，所述上位机通过usb线缆与usb-hub芯片连接。
12.本实用新型具有以下有益效果：
13.1、设计的电路系统，用较低成本、较简便方法来提升“不需要的声”这一技术指标；
14.2、在听力主板中设置usb-hub芯片，可以减少上位机跟听力计主板的usb线缆数；
15.3、usb声卡与第二双路模拟开关连接的目的是当听力计处于正常的输出音量时，usb声卡的输出信号不经放大，声卡自身的噪声不会被放大；
16.4、在信号输出电路和耳机之间再增加一级双路的模拟开关电路，新增的双路模拟开关芯片的通断由mcu控制。当纯音开关处于“通”时，mcu控制芯片的a、c导通，b、c断开，信号可以传递到耳机发声；当纯音开关处于“断”时，mcu控制芯片的a、c断开，b、c导通。此时信号输出电路的所有信号都被隔离，耳机的输出信号线相当于直接短路，耳机内不会有任何噪声发出。
附图说明
17.图1为一种优选实施例的纯音听力计电路图；
18.图2为一种优选实施例的纯音听力计电路示意图。
具体实施方式
19.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.需要说明的是，本实施例是对电路构造进行的改进，对于本实用新型所涉及的如何输出信号、控制信号等方法并不是本实用新型所要保护的内容，其均可以通过现有的技术实现。
21.如图1所示，本实施例提供的一种纯音听力计，包括信号输出模块1、第一双路模拟开关2、mcu4、耳机3；第一双路模拟开关2与mcu4连接；第一双路模拟开关2的引脚包括a1、a2、b1、b2、c1、c2，第一双路模拟开关2的引脚b1、b2连接；信号输出模块1的正极与第一双路模拟开关2的引脚a1连接，信号输出模块1的负极与第一双路模拟开关2的引脚a2连接，耳机3的正极与第一双路模拟开关2的引脚c1连接，耳机3的负极与第一双路模拟开关2的引脚c2连接。
22.第一双路模拟开关2的引脚b1、b2是始终处于连接状态的，第一双路模拟开关2的通断由mcu4控制。当纯音听力计的纯音开关处于“通”时，mcu4控制第一双路模拟开关2的引脚a1与c1连接导通、a2与c2连接导通，此时b1与c1断开、b2与c2断开，信号输出模块1输出的信号可以传递到耳机3中进而发声；当纯音听力计的纯音开关处于“断”时，mcu4控制第一双路模拟开关2的引脚b1与c1连接导通、b2与c2连接导通，此时a1与c1断开、a2与c2断开，信号输出模块1的所有信号都被隔离，耳机3的输出信号线相当于直接短路，耳机3内不会有任何
声音发出；经过短路后，耳机3中的噪声有很大改善，符合国标要求。
23.本实施例采用双路模拟开关的目的是：对于现有技术中采用一个开关，如只有两个引脚a、c，若是采用这种方式则耳机的两根信号导线会悬空，悬空的导线有可能会感应出噪声；因此本技术采用了双路模拟开关可以实现“断”时，耳机的信号线短路，此时耳机完全没有任何的噪声发出。
24.纯音听力计为测试听觉功能的电子仪器。根据电声学原理设计而成，能产生多种频率的纯音，经耳机传输入受试者耳中。由受试者自己判断是否听到耳机发出的声音，并给出应答信号，以每个频率能听到的最小声音强度为听阈。用于测试听觉范围内不同频率的听觉敏度，判断有无听觉障碍，估计听觉损失的程度，对耳聋的类型和病变部位作出初步判断。
25.纯音开关的“通”、“断”：这是国家标准中描述的两个状态。测试时需要对听力计内部产生的连续纯音信号进行不同持续时间的通断控制，以免受试者因为连续的声刺激信号而产生听觉器官的疲劳。当听力计处于持续发声的状态时，即为纯音开关“通”的状态；当听力计处于无声的状态时，即为纯音开关“断”的状态；
26.如图2所示，信号输出模块1、第一模拟开关2均设置于听力计的主板上；其中，信号输出模块包括usb声卡11、信号放大电路12、第二双路模拟开关13；usb声卡11分别与信号放大电路12、第二双路模拟开关13连接；信号放大电路12与第二双路模拟开关13连接；第二双路模拟开关13与第一双路模拟开关2连接。具体的连接关系如下：
27.usb声卡2的正极分别与信号放大电路12的输入端、第二双路模拟开关13的脚a1连接，usb声卡2的负极分别与信号放大电路12的输入端、第二双路模拟开关13的脚a2连接；信号放大电路12的输出正极与第二双路模拟开关13的脚b1连接，信号放大电路12的输出负极与第二双路模拟开关13的脚b2连接；第二双路模拟开关13的脚c1与第一双路模拟开关2的脚a1连接，第二双路模拟开关13的脚c2与第一双路模拟开关2的脚a2连接；第二双路模拟开关13还与mcu4连接。
28.本实施例中，usb声卡11的输出信号可以通过信号放大电路12放大后输出到第二双路模拟开关13；usb声卡11的输出信号也可以直接输出到第二双路模拟开关13，且第二双路模拟开关13的通断由mcu4来控制。当听力计处于正常的输出音量时，第二模拟开关芯片13的引脚a1与c1连接导通、a2与c2连接导通，此时b1与c1断开、b2与c2断开，信号不放大；当听力计处于高输出音量时，此时声卡的输出音量达不到要求，则通过信号放大电路12，此时第二模拟开关芯片13的引脚b1与c1连接导通、b2与c2连接导通，此时a1与c1断开、a2与c2断开，信号被放大。此电路的目的在于：当听力计处于正常的输出音量时，usb声卡的输出信号不经放大，声卡自身的噪声不会被放大。
29.在听力计的主板上还设有usb-hub芯片5、usb转串口芯片6，usb-hub芯片5与usb声卡连接，usb-hub芯片5与usb转串口芯片连接，usb转串口芯片6通过异步收发传输器uart与mcu4连接。
30.在本实施例中，还包括上位机，如电脑7，电脑7通过usb线缆与usb-hub芯片5连接，usb-hub芯片5再分成两个usb端口，如usb1和usb2，usb1连接usb声卡，用于传输音频数据到usb声卡；usb2连接usb转串口芯片，用于电脑和主板mcu的通信。此电路的目的在于减少电脑跟听力计主板的usb线缆数。若不采用此种电路，则必然会有两根usb线缆，一是影响使用
的便捷性，二是线缆中的地线会形成地环路，产生环地噪声。
31.地环路和环地噪声：顾名思义，地环路是系统接地线中的一个闭合的物理环路，产生于模块之间的多个接地路径。地环路引入噪声呢主要是天线效应：因为地环路可以充当一个大的环路天线，从环境中拾取噪声，并在地环路上产生电流。交流电源的50hz电磁场是地环路拾取的常见噪声源。人类的耳朵能听到的声音频率范围为20hz～20000hz，所以50hz的噪声是可以被听到的。
32.本实施例的纯音听力计的具体实现方式为：
33.当有测试者测试听觉时，测试者戴上耳机，工作人员通过电脑开启听力计，此时若为正常音量，则将信号通过usb声卡将信号传输至耳机中，在传输时mcu会使第二双路模拟开关的a1和c1导通、a2和c2导通，b1和c1断开、b2和c2断开，第一双路模拟开关的a1和c1导通、a2和c2导通，b1和c1断开、b2和c2断开，正常的声音即可传输至耳机中；若此时为高音量时，则信号通过usb声卡、信号放大电路将信号传输至耳机中，在传输时mcu会使第二双路模拟开关的a1和c1导通、a2和c2导通，b1和c1断开、b2和c2断开，第一双路模拟开关的a1和c1导通、a2和c2导通，b1和c1断开、b2和c2断开，高音量的声音即可传输至耳机中；当工作人员通过电脑关闭听力计时，此时听力计无声音，则mcu控制第一双路模拟开关的b1与c1导通、b2与c2导通，a1与c1断开、a2与c2断开，此时所有的信号都被隔离，耳机的输出信号线相当于直接短路，耳机3内不会有任何声音发出，且经过短路后，耳机中的噪声有很大改善，符合国标要求。
34.本实施例中，第一双路模拟开关、第二双路模拟开关的型号为ts5a22362dgsr；usb-hub芯片的型号为gl850g-hhy22；usb串口芯片的型号为ch375b，mcu的型号为stc89c52rc，信号放大电路为差分放大电路。
35.本实用新型具有以下有益效果：
36.1、设计的电路系统，用较低成本、较简便方法来提升“不需要的声”这一技术指标；
37.2、在听力主板中设置usb-hub芯片，可以减少上位机跟听力计主板的usb线缆数；
38.3、usb声卡与第二双路模拟开关连接的目的是当听力计处于正常的输出音量时，usb声卡的输出信号不经放大，声卡自身的噪声不会被放大；
39.4、在信号输出电路和耳机之间再增加一级双路的模拟开关电路，新增的双路模拟开关芯片的通断由mcu控制。当纯音开关处于“通”时，mcu控制芯片的a、c导通，b、c断开，信号可以传递到耳机发声；当纯音开关处于“断”时，mcu控制芯片的a、c断开，b、c导通。此时信号输出电路的所有信号都被隔离，耳机的输出信号线相当于直接短路，耳机内不会有任何噪声发出。
40.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。