14、自制听诊器与心率监测：从声音到影像的探索

自制听诊器与心率监测：从声音到影像的探索

在健康监测领域，了解自己的心率是一项重要的健康指标。我们可以通过自制听诊器和利用影像技术来实现对心率的监测。下面将详细介绍具体的操作方法和技术细节。

自制听诊器与声音数据提取

首先，我们可以自制一个听诊器来记录心跳声音。操作步骤如下：
1. 确保作为膜片的塑料拉紧，它能使声音振动并共振到杯体中。
2. 将听诊器放在胸部左侧靠近心脏的位置。
3. 把麦克风的另一端插入电脑或能录音的设备。
4. 以使用开源音频编辑器 Audacity 为例，在电脑上运行该软件，通过自制的数字听诊器录制心跳声音。
5. 录制足够的声音后，将其导出为 WAV 文件。

接下来，我们要从 WAV 文件中提取数据。在进行操作前，需要了解 WAV 文件格式：
- WAV 是由 IBM 和 Microsoft 开发的音频文件格式，用于存储音频比特流，是扩展的 RIFF 格式，小端字节序，常用于 Windows 系统存储原始且通常未压缩的音频。
- 常见的比特流编码是线性脉冲编码调制（linear PCM）格式。
- 在 RIFF 中，数据以“块”的形式存储，WAV 文件主要有两种块：格式块和声音数据块。格式块包含描述波形的参数，如采样率；数据块包含实际的波形数据。

以下是提取数据的 Ruby 代码：

require 'csv'
CSV.open('heartbeat.csv', 'w') do |csv|
  csv << %w(time ch1 ch2 combined)
  Fil