[發明專利]一種基于局域網的電子耳蝸體外調試平臺

有效

• 申請號: 201210181332.5
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102670331A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 宮琴;劉京雷;劉托;關添
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61F2/18
• 分類號: A61F2/18;A61F11/04;A61N1/36
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 樓艮基

1.一種基于局域網的電子耳蝸調試平臺，其特征在于，含有：PC機、嵌入式處理器、音頻編解碼電路、調制和功率放大電路、以太網接口、無線發射線圈、還有電源管理電路，其中：

PC機，作外界仿真器用，設有：電子耳蝸算法實驗調試模塊，工作模式選擇模塊以及局域網數據通信模塊，其中：

電子耳蝸算法實驗調試模塊，含有：各種電子耳蝸語音處理算法軟件，能夠實現電子耳蝸工作參數的設置以及調整；

工作模式選擇模塊，設有以下三種可供選擇的工作模式：

非實時模式：通過所述PC機中的所述電子耳蝸語音處理算法軟件選擇電子耳蝸的工作參數，再發送處理后的數據文件給嵌入式處理器，處理器對所接收的數據文件按照電子耳蝸的工作參數進行編碼并通過調制、功率放大后發射到所述無線發射線圈上，

實時模式，通過所述PC機中的所述電子耳蝸語音處理算法軟件選擇電子耳蝸的工作參數并讀取病人的調試匹配MAP信息，送入所述嵌入式處理器，所述嵌入式處理器根據接收到的電子耳蝸工作參數和所述調試匹配MAP信息實時采集和處理對話者的語音信號，并進行編碼、調制和功放，

單電極刺激模式，通過所述PC機中的所述電子耳蝸語音處理算法軟件選擇電子耳蝸的工作參數及所要刺激的電極標號和刺激幅度，發送到所述嵌入式處理器，所述嵌入式處理器根據接收到的參數對所選的一個電極進行一定時間的刺激，

嵌入式處理器，是一個以TI德克薩斯儀器公司的低功耗DSP+ARM雙核處理器OMAP-L137芯片作接口的嵌入式處理器，設有以下接口：McASP接口、I2C接口，EMIFA接口，EMIFB接口，SPI接口，EMAC接口以及JTAG接口，其中：

McASP接口，與所述音頻編解碼電路的音頻編解碼芯片TLV320AIC3106互連，把來自麥克風的經過濾波后的音頻數據通過該McASP接口發給所述OMAP-L137芯片，又通過該McASP接口把音頻數據在所述嵌入式處理器的該OMAP-L137芯片控制下通過耳機進行回放，

I2C接口，有兩個：分別向所述音頻編解碼芯片TLV320AIC3106和所述電源管理電路中的電源管理芯片輸出控制信號，

EMIFA接口，與外接存儲單元中的NAND?Flash互連，以擴展出64MByte代碼和數據的非易失性存儲空間，

EMIFB接口，與所述外接存儲單元中的SDRAM互連，以擴展出32MByte程序運行空間，

SPI接口，與所述調制和放大電路中的基帶信號生成電路的輸入端相連，輸出經過編碼后等待無線發射的刺激脈沖參數數據幀，

EMAC接口，與所述以太網接口模塊的以太網物理層收發器KSZ8001L相連，得到10Mbps/100Mbps的以太網接口，

JTAG接口，與14腳的插座連接，通過所述PC機與外部計算機相連，

所述音頻編解碼電路，含有：聲音采集接口和耳機輸出接口，其中：

聲音采集接口，連接一個全向性駐極體式電容麥克風，通過MICBIAS引腳提供2.0V偏壓，

耳機輸出接口，連接3.5mm耳機，用于聲音回放，

調制和功率放大模塊，由所述基帶信號生成電路、濾波和放大電路、作調制用的多路復用電路和功率放大電路依次串接而成，其中：

基帶信號生成電路，是一個由+5V電源供電的5MHz有源晶振，

濾波電路，由7階無源低通濾波電路構成，

放大電路，由ADI公司的高速運算放大器AD811和所述TI公司的緩沖器BUF634構成，所述AD8ll采用同相放大器接法，把輸入信號放大到電壓峰峰值為10V，

調制電路，是一個2選1的多路復用器AD8170芯片，當輸入的選通腳為“0”時，輸出0電平，當輸入的選通腳為“1”時，輸出5MHz正弦波，在所述5MHz信號進入所述多路復用器之前加一級用運放AD8027芯片構成的以及電壓跟隨器，

無線發射線圈，是由導線繞成的多匝線圈構成，用于與接收線圈耦合傳輸調制信號，

電源管理電路，含有：5V直流電源，4.2V鋰電池，雙擲開關(S)，二極管(D1)，保險絲(F1)，+5V外接直流電源輸入接口，+4.2V外接鋰電池輸入接口，主電源管理電路，第一電壓轉換電路（1），第二電壓轉換電路（2）以及第三電壓轉換電路（3），其中：

雙擲開關（S），第一輸入端串接所述保險絲（F1）、二極管（D1）和所述+5V外接直流電源輸出端，第二輸入端與所述第一電壓轉換電路（1）的輸出端相連，輸出為+5V的第一電壓轉換電路（1）的輸入端與所述+4.2V鋰電池的輸出端相連，所述雙擲開關（S）分別向所述主電源管理電路、第二電壓轉換電路（2）和第三電壓轉換電路（3）提供+5V電源，

主電源管理電路，是一個電源管理芯片TPS65023，引腳HOTRESETn連接一個另一端接地的復位鍵，按下該復位鍵后所述引腳HOTRESETn變為低電平，引腳RESPWRONn向所述OMAP-L137芯片的RESETn引腳輸出復位信號，所述TPS65023芯片有三路DC/DC輸出和兩路LDO輸出，以提供不同等級的電壓，所述OMAP-L137通過所述I2C接口對所述TPS65023芯片的輸出電壓和上電順序進行管理，

第一電壓轉換電路（1），是一個電壓轉換芯片MAX1760，向所述調制和放大電路供電，為+5V，

第二電壓轉換電路（2），是一個電壓轉換芯片MAX762，向所述的調制和放大電路提供+10V電源，

第三電壓轉換電路（3），是一個電壓轉換芯片MAX766，向所述調制和放大電路提供-10V電源。