孔春秀李欣宁赵俊庆梁尤海何政达赵成龙蔡春华万蔡辛魏 琦端木正∗

(1.北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室，北京100192；2.北京碧唯科技有限公司，北京102206；3.无锡韦尔半导体有限公司，江苏 无锡214028；4.清华大学精密仪器系，北京100084)

由于心脏病临床诊疗方法的改善需求日益增加，有效心脏病无创早期诊断已成为近年来的研究重点[1]。心音是由心室壁、瓣膜振动及血液湍流共同形成的声音，含有心脏各部分功能状态的大量信息，是反映心脏健康状况的重要生理参数。定期心脏音信检查可以发现心律失常，帮助避免心脏并发症，有效的提高心脏病的防治水平[2]。通过数字化的电子听诊器对心音信号进行模数转换并分析相应频谱[3]，可以实现心血管疾病的精准有效的早期诊断[4]。通过无线通信和信息采集技术，可以实现患者的远程心音诊断[5]。基于大数据的神经网络算法可以实现异常心音的自动诊断[6]。通过对特征心音的分类，可以聚焦于不同类别的心脏病早期诊断[7]。电子听诊器必须对心音在20 Hz~400 Hz范围和肺音在100 Hz~1 200 Hz范围内敏感响应，并通过滤波算法滤除超过这些频率范围的声音[8]。通过传感器内部结构设计，可以实现高信噪比的电子听诊器[9]。

现有的硅麦克风已经广泛应用于工业产业[10]，相应的电子听诊器使用传统麦克风传感器进行心音采集，只能得到一定频率范围内的心音信号，然而正常心脏的跳动频率为1 Hz~2 Hz，其本身的低频振动包含大量心脏生理信息，可以应用于心脏病诊断。……