Desarrollo de un prototipo de audiometría portátil con microcontroladores y red wifi para sincronización de tono y respuesta

La pérdida auditiva es un problema de salud pública que afecta a millones de personas en todo el mundo, especialmente en comunidades rurales y de bajos recursos, donde el acceso a servicios médicos especializados y equipos de diagnóstico es limitado. Este proyecto presenta el desarrollo de un dispos...

Full description

Autores:
Salinas León , Jesús Andrés
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.udistrital.edu.co:11349/93755
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11349/93755
Palabra clave:
Audiometria portatil
Microcontroladores ESP32
Tecnología WiFi
Protocolo UDP
Diagnóstico auditivo
Salud pública
Ingeniería Electrónica -- Tesis y disertaciones académicas
Desarrollo de prototipos
Microcontroladores
Audición
Audiometría
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WiFi technology
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Hearing diagnosis
Public health
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description La pérdida auditiva es un problema de salud pública que afecta a millones de personas en todo el mundo, especialmente en comunidades rurales y de bajos recursos, donde el acceso a servicios médicos especializados y equipos de diagnóstico es limitado. Este proyecto presenta el desarrollo de un dispositivo portátil de audiometría de bajo costo, diseñado para facilitar el diagnóstico temprano de problemas auditivos en niños de zonas remotas y vulnerables en Colombia. El dispositivo integra microcontroladores ESP32 y conectividad WiFi, permitiendo la sincronización en tiempo real de tonos auditivos y respuestas del paciente con el operador.El sistema opera mediante el Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP) para la comunicación inalámbrica y Modulación por Ancho de Pulso (PWM) para la generación precisa de estímulos auditivos. Las pruebas de calibración demostraron un alto nivel de precisión en la salida de frecuencia e intensidad, con desviaciones inferiores al 5% en el rango probado (1 kHz - 7 kHz, 40 dB - 56 dB). Las pruebas de campo confirmaron que el dispositivo es funcional, portátil y efectivo en entornos con ruido ambiental moderado. Este proyecto proporciona una solución accesible para la detección auditiva en comunidades con recursos limitados, reduciendo las barreras de diagnóstico y promoviendo la detección temprana de la pérdida auditiva. Las mejoras futuras incluyen la integración de almacenamiento de datos, la representación gráfica de audiometría en una pantalla de mayor tamaño y el desarrollo de un módulo de software adicional para una interpretación más precisa de los resultados.
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El dispositivo integra microcontroladores ESP32 y conectividad WiFi, permitiendo la sincronización en tiempo real de tonos auditivos y respuestas del paciente con el operador.El sistema opera mediante el Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP) para la comunicación inalámbrica y Modulación por Ancho de Pulso (PWM) para la generación precisa de estímulos auditivos. Las pruebas de calibración demostraron un alto nivel de precisión en la salida de frecuencia e intensidad, con desviaciones inferiores al 5% en el rango probado (1 kHz - 7 kHz, 40 dB - 56 dB). Las pruebas de campo confirmaron que el dispositivo es funcional, portátil y efectivo en entornos con ruido ambiental moderado. Este proyecto proporciona una solución accesible para la detección auditiva en comunidades con recursos limitados, reduciendo las barreras de diagnóstico y promoviendo la detección temprana de la pérdida auditiva. Las mejoras futuras incluyen la integración de almacenamiento de datos, la representación gráfica de audiometría en una pantalla de mayor tamaño y el desarrollo de un módulo de software adicional para una interpretación más precisa de los resultados.Hearing loss is a public health issue affecting millions worldwide, particularly in rural and low-income communities where access to specialized medical services and diagnostic equipment is limited. This project presents the development of a low-cost portable audiometry device, designed to facilitate early hearing impairment diagnosis in children from remote and underserved areas in Colombia. The device integrates ESP32 microcontrollers and WiFi connectivity, enabling real-time synchronization of auditory tones and patient responses with the operator.The system operates using the User Datagram Protocol (UDP) for wireless communication and Pulse Width Modulation (PWM) for generating precise auditory stimuli. Calibration tests demonstrated a high level of accuracy in frequency and intensity output, with deviations below 5% across the tested range (1 kHz - 7 kHz, 40 dB - 56 dB). Field trials confirmed that the device is functional, portable, and effective in environments with moderate background noise.This project provides an accessible solution for hearing screening in communities with limited resources, reducing diagnostic barriers and promoting early detection of hearing impairments. future improvements include data storage integration, graphical audiometry representation on a larger display, and the development of an additional software module for enhanced data interpretation and diagnosis precision.pdfspaAudiometria portatilMicrocontroladores ESP32Tecnología WiFiProtocolo UDPDiagnóstico auditivoSalud públicaIngeniería Electrónica -- Tesis y disertaciones académicasDesarrollo de prototiposMicrocontroladoresAudiciónAudiometríaPortable audiometryESP32 microcontrollersWiFi technologyUDP protocolHearing diagnosisPublic healthDesarrollo de un prototipo de audiometría portátil con microcontroladores y red wifi para sincronización de tono y respuestaDevelopment of a portable audiometry prototype with microcontrollers and wifi network for tone and response synchronizationbachelorThesisMonografíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fAbierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Bartolomé Pascual, M. V. (2015). La Audiología del siglo XXI es una ciencia multidisciplinar. Auditio: Revista Electrónica de Audiología, 4(1), 1-2.Bright, T. et al. (2019). Implementation of portable audiometry devices in rural sub-Saharan Africa. International Journal of Audiology, 58(7), 456-463.Chadha, S. et al. (2018). Low-cost audiometry devices: Barriers to implementation in low-resource settings. International Journal of Audiology, 57(5), 321-328.Clínica Templado. (2023). Problemas auditivos en los niños ¿Se pueden detectar a tiempo? [Último acceso: 5 de octubre de 2024]. Disponible en: https://www.clinicatemplado.com/blog/problemas-auditivos-en-los-ninos/.Espressif Systems. (2022). ESP32 Technical Reference Manual [Último acceso: 5 de octubre de 2024]. Disponible en: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_technical_reference_manual_en.pdf.Hart, D. (2005). Pulse Width Modulation (PWM) for Audio Applications. IEEE Transactions on Circuits and Systems, 52(7), 1234-1240.International Organization for Standardization (ISO). (2016). ISO 13485 - Requisitos para sistemas de gestión de calidad en dispositivos médicos.Lee, J. et al. (2020). Design of a portable audiometry system using microcontrollers and Bluetooth technology. Journal of Audiology, 25(4), 200-210.Mahomed-Asmail, F. et al. (2016). Accuracy and efficacy of portable audiometry devices compared to conventional methods. International Journal of Audiology, 55(9), 515-521.Manrique Rodríguez, M., & Marco Algarra, J. (2014). Audiología: Ponencia Oficial de la Sociedad Española de Otorrinolaringología y Patología Cérvico-Facial. Sociedad Española de Otorrinolaringología y Patología Cérvico-Facial.MedlinePlus. (2024). Pruebas de audición para niños [Último acceso: 5 de octubre de 2024]. Disponible en: https://medlineplus.gov/spanish/pruebas-de-laboratorio/pruebas-de-audicion-para-ninos/.Ministerio de Ciencia Tecnología e Innovación. (2019). 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