使用LPC1700的IEC 60601-1-8音頻警報發生器
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MCB1700加載完IEC音頻報警固件后，當MCB1700上的COM1接口連接到運行HyperTerminal、TeraTerm或類似終端程序的PC上時，復位以后，用戶就會看到具有下列菜單的提示：串口設置為9600比特率、一個開始位、一個停止位、無奇偶校驗、無流量控制。
圖2 復位菜單
圖3 高級優先權報警菜單
按下1到8之間的任意一個數字，然后按下回車，將開始對應報警類型的高級優先權報警順序。類似的菜單動作將針對中等優先權、低級優先權和試驗菜單而獲得，參見圖4、圖5、和圖6中所示。
圖4 中等優先權菜單
圖5 低級優先權菜單
圖6 和試驗菜單
試驗菜單中的命令提供了具有諧波的最高和最低頻率音調的短1秒脈沖，以及本應用程序所需要的最高和最低單一頻率音調。這是為了方便進行性能試驗。單一音調的生成是通過讓‘ToneWeights’矩陣中的所有值都等于0，但正在生成的隔離音調除外。命令5將所有ToneWeights矩陣值都復位到它們的初始值。
外部硬件要求
外部DAC濾波器
對于在應用規格書中做的試驗，增加了一個簡單的三極RC濾波器，以便從信號中過濾掉25kHz采樣速率分量。使用的濾波器如圖7所示，它提供的截取頻率范圍處在9kHz到10kHz。由于樣品速率高于正常人類聽覺范圍，所以沒有濾波器，成本敏感的應用程序就可以通過。另外，在這個網絡之后通常需要一個耦合電容器，因為DAC的直流電平一般為1.65 V。
圖7 三極RC DAC濾波器
如果不打算成為高的阻抗輸入，或者這個信號是外部固定的，那么建議使用緩沖器。
性能分析
通過使用上一段描述的輸出濾波器，執行了波譜分析試驗，以驗證信號的頻譜含量，并估計信噪比。此外，還進行了示波器捕捉，以顯示生成的警報音調的升降和其它瞬時特征。MCB1700 DAC的輸出被饋送到Mackie CR1604-VLZ音頻混合器（用于平頻率響應的EQ集），以便給筆記本電腦內部Sigmatel Codec提供正確的電平。筆記本電腦正在運行True Audio的TrueRTA波譜分析儀軟件包。前文已詳細描述過的試驗菜單被用來提供分析中使用的試驗音調脈沖。
利用DAC濾波器的多重音調生成的波譜分析
利用上文詳細描述的三極10kHz RC濾波器之后獲得的板輸出，進行下列波譜分析儀捕捉。
具有諧波的應用程序（C4）中最低頻率音調的波譜如圖8所示。這些諧波在振幅方面互相非常接近。這將容易地滿足IEC 60601-1-8技術規格，因為它們只要求諧波處在互相之間15 dB的范圍內。信噪比看起來超過55dB，也能提供非常好的噪聲性能。波譜分析中顯示的缺少其它諧波也證明了由Goertzel算法生成的正弦波的扭曲很低。
圖8 具有諧波的C4
圖9顯示了在具有諧波的應用程序（C5）中最高頻率音調的波譜分析。由圖可知，具有諧波的C5音調的波譜也具有良好的信噪比和低扭曲，而且能夠將基本音符和諧波的振幅保持在幾個分貝的范圍內。
圖9 具有諧波的C5
結論
本應用中呈現的醫療報警的方法為符合IEC60601-1-8標準的音頻醫療警報提供了一種有效、低成本、高性能的方法。技術規格也說明，在報警聲音方面設備差異的細微程度對于操作人員是有利的。除了能滿足標準的要求以外，此處提供的固件實施允許容易地自定義音調，同時仍然能夠保持在技術規格參數范圍以內。基于ARM Cortex-M3內核的NXP LPC17xx系列微控制器能提供非常高速度的性能和準確的定時，這特別適合于實施類似于本示例中使用的算法。利用在96 MHz的頻率下運行的LPC1768處理器，本應用程序使用大約8 %的可用處理器帶寬和小于10K的代碼空間，這樣就為其它附加的應用程序留出了大量的代碼空間和處理能力。因此，非常容易將對IEC60601-1-8標準的支持增加到任何醫療電子應用中。
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