心音信号分析方法及应用性研究

阐述了心音信号的产生机理、组成成分以及人体微弱心音信号检测的关键技术,介绍了心音信号处理技术在心血管疾病无创诊断中的意义,结合应用分析了经典心音信号谱分析方法的局限性,对现代心音分析中的常用的时频分析方法的特点进行了探讨,并展望了心音信号识别技术的应用与发展前景.     

利用小波变换分析心音信号

心音信号可以用于诊断一些心脏瓣膜和心肌的疾病，心音信号是一种非平稳信号，而小波变换中数字信号处理技术适合于分析非平稳信号。文章阐述了一种利用小波变换分析心音信号的方法。通过对计算机模拟的心音信号的分析实验，分析利用小波变换可以有效地分析心音信号，从而为利用心音信号诊断心脏疾病提供了一种新的方法。     

基于匹配追踪算法的信号复杂度在心音分段定位中的应用

分析心音信号的关键是如何有效地提取心音信号的有效成分(第一心音S1、第二心音S2)。文中结合心音信号的自身特点,把心音信号看成含有冲击成分的冲击信号,将匹配追踪算法引入到心音信号分析中,基于该算法提出利用相关结构复杂度对心音信号进行特征参数的提取方法。首先将心音分段,然后计算每段信号的分解次数,将分解次数定义为信号的相关结构复杂度。根据复杂度曲线可以有效地定位出S1、S2,还可以提取心音信号的一些典型特征参数。     

一种有效的心音信号分析方法

随着计算机技术和数字信号处理技术的发展,心音信号的定量分析对于先天性心脏病（CHD,简称先心病）的早期诊断和治疗具有十分重要的意义。目前,许多分析方法被用于心音信号的分析,而且,国内外生物医学界的科研人员都已经取得了一些成就。但由于心音信号是一种时变的、非平稳的、由多种成份组成的复杂信号,传统的分析方法难与达到令人满意的效果。本文通过使用几种非线性的时频分析方法对心音信号进行分析,数据显示文章所使用的谱图重排分析法更能有效的抑制交叉项,更适合对心音信号进行分析。     

基于LabVIEW的心音多功能分析仪

基于LabVIEW开发了一种集心音的采集、多功能处理和心音信号发生器于一体的心音分析仪。该仪器是在普通PC机上开发,使用自制的无线心音采集装置和心音信号采集子系统配合提取心音信号,然后利用小波去噪子系统清除背景噪声,最后可利用时域分析子系统和频域分析子系统对心音信号进行各种分析。心音信号发生器子系统可以根据需要产生一种合成心音信号,供用户学习使用。为使仪器达到最佳使用效果,已经为每一个功能模块中的参数寻找到最佳值并设为默认值,而且每一个参数都是可调节的。实际使用效果证明该仪器能够采集到清晰的心音信号,能有效去除干扰噪声,快速准确地计算出心音的各个特征值,能根据用户参数设置快速生成相应的心音信号并播放。     

高斯混合模型心音信号自动识别

为了提高心音信号自动识别的准确性,该文提出一种高斯混合模型心音信号自动识别方法。首先收集心音信号进行预处理,提取心音信号的Mel频率倒谱系数作特征参数,采用高斯模型库进行心音信号自动实别,最后利用仿真实验对其性能进行测试和分析。实验结果表明,该文方法可以准确描述心音信号变化特点,相对其他心音信号自动识别方法,其识别率大幅提高,可应用于心脏疾病的诊断中。     

心音信号的测量与处理

本文阐述了心音信号的产生机制及成分,分析了心音信号的采集和预处理,最后对近年来心音信号的识别和分类进行了简要的说明。     

心音信号的时-频分析

与心脏有关的各种疾病的信息常常反映在心音中.心音的改变和心脏杂音的出现,往往是器质性心脏病的最早体征.心音信号是非平稳信号,为全面了解心音信号的特性,文中探讨了短时傅立叶变换和小波分析两种时频分析方法;并利用它们对正常和非正常心音信号进行了分析,通过对比分析结果,比较了各自的优劣.     

基于盲分离技术的肺音信号中心音干扰的去除

在分析去除肺音信号中心音干扰重要性和目前几种分离方法局限性的基础上，利用二者之间的相对独立性，首次将盲分离技术应用于分离肺音信号中的心音干扰，实验结果显示，本方法能有效地分离肺、心音混合信号，得到更加干净的肺音信号。     

LabVIEW在心音信号研究中的应用

心音信号是人体重要的生理信号之一,它可以直接反应人体的生理病理信息。在本文中利用LabVIEW对心音信号进行采集、去噪,并利用功率谱估计对心音信号进行分析处理,可以明显的区分出正常与异常的心音信号,为正确诊断心血管疾病提供一定的帮助。     

Acoustics: the vocal tract and the sound of a didgeridoo

The Australian didgeridoo (or yidaki in the Yolngu language of northern Australia) is a simple musical instrument that, at the lips of an experienced player, is capable of a spectacular variety of timbres--considerably greater than those that can be coaxed from orchestral instruments, for example. To understand this phenomenon, we simultaneously measured the sound produced by the didgeridoo and the acoustic impedance of the player's vocal tract. We find that the maxima in the envelope of the sound spectrum are associated with minima in the impedance of the vocal tract, as measured just inside the lips. This acoustic effect is similar to the production of vowel sounds made during human speech or singing, although the mechanism is different, and leads to the surprising conclusion that experienced players are subconsciously using their glottis to accentuate the instrument's tonal variation.     

基于自适应阈值的心音分段算法研究

心音信号可以反映人体心脏瓣膜活动情况,对心音进行分类可以区别出不同心音的病理性信息,这对于临床上诊断不同的心脏疾病具有重要的意义.心音分段是进行心音分类的前提,通过心音分段可以定位出心音中的第一心音(S1)和第二心音(S2),为心音特征参数提取与心音分类提供定位基准.为此,本文提出了一种新的自适应阈值选取心音分段算法.该方法首先利用小波变换默认阈值法对心音信号进行去噪;然后使用归一化香农能量来提取较为平滑的心音包络;接着对包络进行有效地峰值检测,从而确定初始大阈值TH1,并通过迭代法得到最终稳定的双阈值;最后进行心音分段以及分段结果分析.针对部分异常心音分段结果,如心音分裂等的分段结果,利用心音时域、能量等特性实现心音段的合并或去除,保证了分段结果的准确性.实验结果表明,本文方法对正常及异常心音分段准确率分别为97.24%和91.83%,总体分段准确率为95.56%,分段准确率高于传统的阈值选取分段方法.     

蓝牙无线心音、呼吸音监护系统

提出了一种基于蓝牙技术和单片机技术的无线心音、呼吸音监护系统.经过临床试用,证明了医务人员不用直接接触病人就可及时获得病人准确的心音、呼吸音信息,有效地避免医务人员和病人的交叉感染.本系统尤其适用于烈性传染病人的心音和呼吸音的监护,具有较高的临床实用价值和社会价值.     

基于单缸柴油机表面异常声发射信号的活塞组件摩擦磨损故障诊断与研究

为了诊断并分析某型单缸柴油机的异常声发射信号,在柴油机缸体上安置振动传感器和声发射传感器。利用小波多分辨率算法对比分析了两个传感器的信号。首先通过几何估算提出了异常信号可能对应的两种故障形式,随后根据拆机检查,确认声发射信号中的故障特征来源于活塞组件之间的异常摩擦事件。诊断结果表明:该型号单缸柴油机的活塞组件的结构尺寸设计不合理,在柴油机正常工作中,连杆小头和活塞内部发生了摩擦事件,导致了声发射信号在固定的曲轴转角上出现异常峰值响应。声发射技术为以后有效监测活塞组件摩擦磨损提供了更准确的诊断方法。     

ACCC导线碳纤维复合芯损伤声发射信号研究

参照"QJ 2099—1991三向纤维增强复合材料弯曲性能试验方法"标准,针对ACCC导线碳纤维复合芯弯曲应力损伤,对试验件进行三点弯曲试验,并同步对损伤进行声发射检测。通过声发射信号时域分析和频域分析方法,找出在不同应力损伤与声发射信号功率谱频率之间的对应关系。试验结果表明:树脂基体断裂和碳纤维断裂有明显不同特征,声发射采集的功率谱频率相差很大,树脂基体断裂的功率谱频率在150 kHz左右,碳纤维断裂的功率谱频率在250 kHz左右。声发射仪接收到功率谱低频率为主,则碳纤维复合芯的树脂基体有断裂;声发射仪接收到功率谱以高频率为主,则复合芯的碳纤维有断裂。     

声发射技术用于诊断发动机活塞与缸套间磨损故障的实验研究

用实验方法研究了诊断发动机磨损故障的AE(AcousticEmission)技术 ,对发动机活塞与缸套间磨损过程产生的声发射信号进行了分析。实验结果表明 ,活塞对缸套的横向撞击 (侧推力 )是产生AE信号的主要原因 ;AE信号时域和频域指标对磨损状态变化反应较敏感 (即使是在发动机的早期磨损阶段 ) ,且不同的磨损状态与其产生的AE信号有很好的对应关系 ,因此 ,AE指标可以作为评价磨损程度和诊断磨损故障的标准。该研究为发动机磨损故障诊断提供了一种新的有效方法 ,并可为往复式机械设备的磨损故障声发射诊断提供依据。     

民族声乐借鉴京剧的唱腔技巧初探

民族声乐教学体系中有严重的＂西化倾向＂现象。故提出在重视吸纳传统声乐技艺的同时,发掘本土资源并将其转化纳入民族声乐教学实践,通过借鉴京剧艺术发声中＂脑后音＂,＂带控制的鼻音＂共鸣,呼吸上的偷气、换气、存气、歇气,吐字咬字的＂叼字＂、＂喷口＂等声腔技巧,使其能在音乐创新教育领域中得到充分运用与传承,使民族声乐教学更具民族性与独特性,彰显地方本土特点,并且在全球一体化的发展动态中,始终保持本民族的音乐文化特色。     

基于心冲击信号的心率异常自动检测方法

心冲击信号是一种非直接接触式的记录心肌收缩引起身体相应周期性震动的描记方法,其规律与心率相关.基于此原理,设计并实现了一套坐姿心冲击信号采集系统,同步采集一路单通道心电信号作为基准.针对心冲击信号微弱且易受干扰的特点,应用Duffing混沌振子提取含噪信号的周期性特征,并根据该特征提出了自动检测心率异常的简易相态分类方法.实验结果表明,即使预处理滤波后的心冲击信号中仍含有噪声,也可以通过该方法自动检测出心率异常的受试者.