DE2003040A1

DE2003040A1 - Elektrokardiographie-Verstaerker

Info

Publication number: DE2003040A1
Application number: DE19702003040
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P A6lc 5-04 Antrag
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: American Optical Corp
Priority date: 1969-01-23
Filing date: 1970-01-23
Publication date: 1970-07-30
Also published as: NO128748B; BE847286Q; GB1266396A; US3569852A; DE2003040B2; IL33064A; NL6917997A; IL33064A0; JPS5027679B1; FR2028935A1; NL167849B; NL167849C; BE744240A

Description

Dr. phfi. G. B. HAGEN

8000MDNCHBNTl(SoIIn)

Franz-Halt-Straße 21 Telefon 796213

AO 258?

München, den 15. Jan. 1970 Dr.H./mm

American Optical Corporation 14 Mechanic Street
.Southbridge, Massachusetts V. St, A.

Elektrokardiographie-Verstärker

Priorität: TJ-.S.A.; 23. Januar 1 969; U. S. Ser.lo. 793 261'

Die Erfindung betrifft einen Verstärker und bezweckt insbesondere die Verbesserung der Wirkungsweise von amplitudenabhängigen Verstärker^ wie sie z. B. in Elektrokardiographen verwendet werden. . " ; ' ■

Es gibt mehrere verschiedene Arten von Elektrographen. Im allgemeinen werden Elektroden an geeigneten Stellen an dem Patientenyund die- von den Herzströmen abgeleiteten Signale ^angelegt, in einem mehrstufigen Verstärker verstärkt und zur Aussteuerung des Aufzeichnungsgeräts verwendet. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines G-erätes erläutert, in dem die Herzstromsignale auf einem, stetig vorwärtsbewegten · Papierband aufgezeichnet werden.

Die Aufzeichnung besteht im Ideälfall aus einer Folge von

Herzstromsignalkurv.en über einer JTullinie, die sich längs; ,-.,U-). ■..;,-.-:,. ' - - a> r .008*81/1:174 ,

Bayerische Vereinsbank Mündten 820993

der Mitte des Papierstreifens erstreckt. Das aufgezeichnete Gesamtsignal entspricht der Summe des eigentlichen Herzstromsignals und des gegebenenfalls vorhandenen Rauschens. Im allgemeinen besteht das Gesamtsignal aus dem einer modulierten Gleichspannung überlagerten Herzstromsignal.

Das Vorhandensein eines. Rauschpegels einschließlich von Veränderungen der Gleichspannungskomponente des Signales, beeinträchtigt in vielen Fällen die Auswertbarkeit der Aufzeichnung nicht, sondern der Kardiologe kann in diesen Fällen immer noch jede einzelne Herzstromkurve untersuchen. In vielen Fällen ist der Rauschpegel jedoch so hoch, daß der Schreibstift oder ein anderes Schreibinstrument über die Grenzen des Papierstreifens hinaus ausgelenkt v/ird. Man kann zwar verhindern, daß das'Schreibinstrument*auf dem Papier vorgesehene *eine Ober- und Untergrenze überschreitet, doch erhält man in diesem Fall an den beiden Grenzen nur eine Aufzeichnung in Form einer geraden Strecke. In beiden Fällen v/ird keine auswertbare Information aufgezeichnet. In manchen Pullen kann ein hochfrequent es Rauschen so stark sein, daß die auswertbare Information fast vollständig verlorengeht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Verstärkerschaltung, die besonders für die Verwendung mit Elektrokardiographen geeignet ist und deren Frequenzgang in Abhängigkeit von dem Eingangssignal automatisch derart verstellt wird, daß beim Vorhandensein von starkem Rauschen die Ausgangsamplitude innerhalb von zulässigen Grenzen gehalten v/ird.

Bei starkem Rauschen leidet darunter zv/ar die Genauigkeit der Wiedergabe des Eingangssignales doch ist besonders in der Elek-' trokardiographie selbst ein ungenaues Ausgangssignal besser als das Fehlen jedes Ausgangssignales. Der Erfinder hat festgestellt, daß selbst beim Vorhandensein eines Rauschpegels das Ausgangs-

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signal noch eine solche Genauigkeit hat, daß der Kardiologe viel von der Information entnenmen könnte, die sonst l»ei einer genauen, Viedergabe des Herzstromsignales vorhanden wäre. Dies gilt insbesondere für das meist vorhandene, niederfiaiuente Rauschen.

Bei der Anwendung der Erfindung auf die Elektrokardiographiewird das Herzstromsignal an den Eingang einer Verstärkersehaltung angelegt* die eine vorherbestimmte Zeitkonstante besitzt, die darauf zurückzuführen ist, daß das Herzest roffisignal über einen 'Kondensator an den Verstärkereingang angelegt wird und die Kapazität des Kondensators und die Eihgangsimpedanz des Verstärkers so gewählt sind, daß der Frequenzgang des Verstärkers bjei allen in dem Herzstrom-,! signal interessierenden Frequenzen konstant ist.

■- 3as Ausgangssignal wird.mit einem oberen und einem unterem !■■,/We-c.tr-'yefrglichen«"- Diese vorherbestimmten Werte entsprechen /je einer von zwei Linien;, die sich auf dem Papierstreifen in der,Nätie seiner Ränder befinden. Wenn infolge eines

störenden, niederfrequenten Rauschens das Ausgangssignal . eine difser Grenzenüberschreitet$ wird der Eingangsimpedaii^.:\deB/-_W^s"-tä3C3E:e:rs'_i-ein niederohmiger, zusätzlicher Widerstäiid parallelgeschaltet.

niederohmige^ Widerstand führt zur Verkürzung der Eingangs^ Verstärkers. Die Verkürziuig der

Zeitlionstante hat einen starken Einfluß auf niederfrequente Signale z.B. Rausehsignale. Infolgedessen wird die Rauschkoffipoherite des-Gesamtsignales gegenüber der Herzstromkompoiierite des Gesamtsignales stark geschwächt und bleibt, die ■ Aiii Zeichnung innerhalb der Grenzen des Papierstreifens.

/Durch diB verkürzte Eingangs zeitkonstante wird jede HerzstrOmlairve verändert. Die Frequenzanalyse einer typischen , .Herzstromkurve ergibt dasVorhandensein zahlreicher Fre-

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quenzkomponenten. Die niederfrequenten Komponenten werden durch die' kürzere Eingangs zeitkonstante ebenso geschwächt wie das niederfrequente Rauschen· Auf die hochfrequenten Komponenten des Herzstromsignales dagegen wirkt sich die verkürzte Zeitkonstante nur wenig aus. Glücklicherweise besteht das Herzstromsignal vorwiegend aus Komponenten, die innerhalb schmaler Frequenzbänder liegen. Dies gilt insbesondere für die besondere interessierende QRS-Gruppe jeder Herzstromkurve. Somit wird zwar die Aufzeichnung zwischen der Schwellwertlinie und dem entsprechenden Rand des Papiers etwas verzerrt _t doch erhält der Kardiologe trotzdem noch den größten Teil der auswertbaren .Information. Zwischen den beiden* Schwellwertlinien, die den beiden Signalpegeln entsprechen-, an denen die Eingangs zeitkonstante verkürzt wir'd, wird das Herzstromsignal genau aufgezeichnet,- weil bei einem Ausgangssignal, das zwischen den beiden Schwellwerten liegt, die Schaltung mit der langen Eingangszeitkonstante arbeitet.

Wenn die hochfrequenten Komponenten des Gesamtausgangssignales einen vorherbestimmten Schwellwert überschreiten, wird ein Kondensator einem Verstärkereingang parallelgeschaltet. Der Kondensator schwächt die hochfrequenten Komponenten des Gesamtsignales. Der Verzerrung da: Herzstromkurven ist dann zwar größer als bei dem niederfrequenten Rauschen, doch ist es besser, irgendeine Aufzeichnung zu erhalten als gar keine.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, in einem Verstärker einen Stromkreis vorzusehen, der eine Anzeige gibt, wenn das Ausgangssignal infolge eines Rauschpegels einen vorherbestimmten Schwellwert überschreitet und in diesem Pail den Frequenzgang des Verstärkers in Abhängigkeit von dem Frequenzgehalt des Rauschens derart verändert, daß das Ausgangssignal in den Bereich zwischen den erwünschten Grenzen zurückkehrt.

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: Die* Erfindung schafft somit einen Yerstärker für einen Elektrokardiographen. Der Bandpaß des Verstärkers ist «so gewählt_f. daß normalerweise alle PistuenzkompOnenten des HerZSiiroiflsignales in gleichem Maße verstärkt vier- \ den.. Wenn ein hiederf.req.uentes Rauschsignal dazu führt,, daß die Ausgangs Spannung eine bestimmte .Quer-" bzw.. ün- · tergrenze überschreitet, wird der untere 3db-Funkt von ö,05 Hzι auf 11Ö Hz "erhöht, indem einfach die Zeitkonstante eiries Hoehpäßfliters des Verstärkers gesenkt wird. Infolge, der kürzeren Zeitkonstante, wird die Wirkung des niederfreciueriten Rauschens auf -die .Ausgangsspannung herabgesetzt. Zwar werden auch einige der niederfrequenten Korn- . ponenteii des Herzstromsignales geschwächt, doch bleibt der größte Teil des. auswertbaren informationsgehalts des Signales erhalten. 'Die kürzere* Zeitkonstante führt ferner zu einer schnelleren Erholung des TTerstärkers nach großen Gieichspannungsänderungen. Diese Tatsache ist besonders vorteilhaft, wenn die Patientenelektroden des Aufzeichnuhgssystems umgeschaltet werden und ia die'GrIeiphspanhungakomponente des Herzstromsignales derart vergrößern,-daß der EKß-Yorverstärker gesättigt wird* Bei hochfre-. · •quentem Rauschen wird der obere 5d"b-Punkt aus einem ähnlichen Grunde gesenkt. _# ; ..

Weitere Aufgaben, JJerkmale und.Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibiing

eine s AUsführungspieis anhand der J In diesen geigt;

eichnungen hervor.

■pig. 1 A ein typisches Herzstromsignal 30* sowie die Form (ΛΡ) desSignales nach dessen . . Durchgang ^ein. E.lter mit einer kurzen *düroh Zeltkonstante.

g« .1 B zeigt das in den übrigen figuren zur Bezeichnung der beicten Sigriäle der Pig. IA verwendete %iäböl^. wbbei das Syiöbol nacli ' Pig, IB in den andd

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mit der Zahl 30 oder 40 verwendet wird, die angibt, welches der beiden Signale der Fig. 1A dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt ein typisches Elektrokardiogramm, das beim Vorhandensein eines niedrigen Mederfrequenzrauschpegels erhalten worden ist.

Fig. 3 zeigen ähnliche Aufzeichnungen, die mit und 4 verschiedenen Aufzeichnungsgeräten beim Vorhandensein eines hohen Hiederfrequenzrauschpegels erhalten worden sind.

Fig. 5 zeigt eine typisehe Aufnahme mit demselben Eingangssignal, das jedoch mit einem erfindungsgemäßen Verstärker gebildet wurde.

Fig. 6 zeigt eine Aufzeichnung, die mit Hilfe von bekannten Schaltungen bei einer plötzlichen Veränderung des (xleichspannungspegels erhalten worden ist, dem die Herzstromsignale überlagert werden.

Fig. 7 zeigt die Aufzeichnung, die bei demselben Eingangszustand wie in Fig. 6 mit Hilfe eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verstärkers erhalten wird. /

Fig. 8 zeigt einen typischen Frequenzgang eines erfindungsgemäßen Verstärkers. Bei diesem Frequenzgang werden die schädlichen Wirkungen von niederfrequentem Rauschen herabgesetzt.

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_ ₇ _ öfläÄäi/im

Pig· 9 eeigtschematisch ein Ausführungsbei- -V spiele der Erfindung, in dem die schäd-' ' '^iolien Wirinüigen von niederfrequentem Rauschen herabgesetzt werden.

Fig. 10 zeigt ausführlicher den Vergleicher und "'■■■;"■ Schalter 42 in Fig. 9. ·

, - .: Jfig«; 111 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel ■ - j _'.: der Erfindung_t in dem die schädlichen Wirkungen von hochfrequentem Rauschen herabgesetzt werden.

JPig. 12 zeigt scheinatisch* ein Ausfuhrungsbeispiel

der Erfindung» »in dem die schädlichen-'Wir-' kungen von nieder- und hochfrequentem Rau- ; sehen herabgesetzt werden.

fig« 13 zeigt einen Frequenzgang eines erfindungs-' gemäßen Verstärkers, in dem die schädli

chen Wirkungen von hochfrequentem Rauschen herabgesetzt werden.

In Fig* 1A ist mit der ausgezogenen Linie 30 -eine typische Herzsiromsignaikurye dargestellt. Dabei sind die Spitzen

der

P, Q, R, S und T in/in der Medizin üblichen Weise bezeichnet. Wenn eine Folge von elektrischen Signalen der angegebenen Art periodisch eintrifft, kann man das Frequenzspektirum des Signalee ableiten. Es enthält hohe und niedrige frequenzen. Dabei trägt die QRS-Gruppe vorwiegend zu 4·η Hohen Frequenzen und tragen die Wellen P und T am meisten zu den niedrigen Frequenzen bei. Beim Durchgang des Signalee durch einen Hochpaß, der die niedrigen Frequenzen echwächtj wird das Signal in der durch die strichlierte Linie 40 angedeuteten Weise verändert . Die einzelnen Teile des ' Signales-sind noch erkennbar. Pur einen Kardiologen enthält das veränderte Signal immer noch eine beträchtliche He«nge

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brauchbarer Informationen.

Fig. 1B ist einfach ein Kurzzeichen zur Darstellung des Signales 30 oder 40 der Fig. 1A. Dieses in Fig. 1B dar<gestellte Zeichen wird in allen darauffolgenden Figuren der Zeichnungen zusammen mit der Zahl 50 oder 40 zur Kennzeichnung jedes der Signale der Fig* 1A bezeichnet, das jeweils durch das gemeinsame Symbol der Fig. 1B dargestellt wird.

Fig. 2 zeigt ein typisches Elektrokardiogramm, das beim Vorhandensein eines niedrigen Niederfrequenzrauschpegels aufgenommen wurde. Die Grundlinie 13 auf dem Papierstreifen 12 stellt den Rauschpegel dar. Die He rzst rf α signale sind dem Rauschpegel überlagert. Jedes dieser Signale (30) ist eine genaue Wiedergabe des tatsächlich von dem Patienten kommenden Signales. Die Schwankungen der Basislinie sind ohne Bedeutung, da alle wichtigen Informationen in jedem PQRST-Komplex enthalten sind. (In der Aufzeichnung in Fig. 2 sind keine Einzelheiten einer PQRST-Gruppe dargestellt. Wie vorstehend angegeben wurde, stellt jeder der Zacken 30 in Fig. 2 tatsächlich die in Fig. 1A genauer wiegegebene Kurve dar. Diese Kurven sind in der Fig. 2 oder in irgendeiner der anderen Figuren nicht im Einzelnen dargestellt, vor allem, weil es erwünscht ist, die relativen Frequenzen der Herzstromsignale und des Rauschsignales darzustellen. Dies ist aber nur möglich, wenn die Herzstromkurven nahe beietiander dargestellt werden, wobei die Einzelheiten jeder Kurve nicht in der Zeichnung wiedergegeben werden können.)

Fig. 3 ähnelt der Fig. 2 und stellt die Aufzeichnung dar, die mit einem bekannten Elektrokardiographen beim Vorhandensein eines hohen Niederfrequenzrauschpegels aufgenommen worden ist. Es sei angenommen, daß zunächst kein Rauschpe¹-

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gel: vorhanden war und die Herzstromkurven im linken Teil der Zeichnung einer in der Mitte des Papier streif ens 1:2 befindlichen Grundlinie überlagert sind* Sobald das Herzstromsignal durch das Rauschen gestört wird,, folgen die Zacken dem niederfrequenten Rauschen,' d. h., sie sind der Grundlinie 14 überlagert. Bei einem genügend hohen Rauschpegel kann der aufzeichnende Stift überfeinenoder anderen Rand des Pa- *den pier st reif ens hinaüswandern, Ih äen Zeitabschnitten., in denen der Stift sich nicht auf dem Papier befindet, wird nichts aufgezeichnet» ■-- ■ _r

In manchen, bekaniitenSystemen kann sich der Stift nur innerhalb eines Bereiches innerhalb der Äußenränder des Papiers ' bewegen. '■"."'."■: .--■ ..^: . .

In Fig. 4 sind: Zacken.30 ganz ähnlich wie in Fig. 3 der Grundlinie 15 überlagert. Da sich aber eier Stift nicht über' die Grenzen hinausbewegeii kann'^ die durch die geradlinigen Segmente der Grundlinie 15 aargestellt sind, hat die Aufzeichnung in ihren geradlinigen Bereichen keinen Wert.'Die negativen Zacken werden im oberen Teil der Aufzeichnung und die pOsitiven Zaqlten werden im unteren Teil der Aufzeichnung nicht aufgezeichnet* Die im oberen. Teil der Aufzeichnung äargesteljr te Ge samt spannung, ist selbst beim Auftreten- einer negatiTen : Zacke immer noch größer als die höchste Spannung einer PoIaritätj die noch aufgezeichnet"werden kann. Ebenso erhält man · bei positiven Zacken im unteren Teil der" Aufzeichnung immer noch eine Gesämtspaßnung, die höher ist als die höchste Spannung der anderen·Polarität, die noch aufgezeichnet wer3en kann*

Pig. 5 zeigt eine^ Auf zeichnung, wie sie mit Hilfe eines Ye rstärkers erhalten werden kann, der erfindungsgemäß ausgebil* det ist'. Die Verstärkerschaltung enthält zwei Schwellwert>- .. detektoren* die ansprechen^ Wenn.das Ausgangssignäl vorher^ bestimm'te Grenzeii der einen ödei! andere«; Poiarität'libersciireitet* Diese zwei. Grenzeü. entsprechöii ÄUsleniEUligeit dfes Bciiiilib-

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Stiftes bis zu den Linien 21, 22. Solange das Gesamtaus gangs signal keinen dieser Schwellwerte überschreitet, bleibt die Aufzeichnung innerhalb der durch die linien 21, 22 gegebenen Grenzen. Dies ist auf der linken Seite der Zeichnung dargestellt. Es sei angenommen, daß das Herzstromsignal plötzlich durch einen hohen Niederfrequenzrauschpegel gestört wird. Während der ersten positiven Halbwelle des Rauschsignales nimmt das Ausgangssignal in einer ersten Richtung zu, so daß der Stift zu der Linie 21 hin ausgelenkt wird. Bis die Ausgangsspannung den Schwellwert bzw. der Stift die Linie 21 erreicht, hat der Verstärker eine hohe Eingangszeitkonstante und entsprechen die aufgezeichneten Herzstromkurven 30 genau den Herzstromsignalen. Sobald die Ausgangsspannung den Schwellwert erreicht, wird die Eingangszeitkonstante auf einen niedrigen Wert umgeschaltet. Dadurch wird das niederfrequente Rauschen stark geschwächt. Das Signal wird so stark verkleinert, daß im oberen Teil jeder positiven Halbwelle der Stift nicht über den Rand des Papiers hinauswandert. Man kann daher die dem Rauschpegel überlagerten Herzstromkurven noch erkennen. Oberhalb der Linie 21 hat jedoch jede Form der Kurve 40 in Fig. 1A, weil die Kurve durch die Verkürzung der Verstärkerzeitkonstante etwas verändert wird.

Wenn die Ausgangsspannung in der zweiten Hälfte der ersten Halbperiode des Rauschsignales wieder unter den Schwellwert sinkt, der in Fig. 5 durch die Linie 21 dargestellt ist, wird der Verstärker wieder auf die lange Eingangszeitkonstante umgeschaltet. Die zwischen den Linien 21 und 22 aufgezeichneten Kurven stellen daher die Herzstromsignale genau dar; ^!

Während der zweiten Halbperiode des Rauschsignales überschreitet die Ausgangsspannung den Schwellwert, welcher der Linie entspricht. In diesem Zeitpunkt wird der Verstärker wieder auf die kürzere Eingangszeitkonstante umgeschaltet, so daß das Rauschsignal geschwächt wird. Die zwischen der Linie 22 und

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dem unteren Randdes Papiers auf ge zeichneten Herzstromkur- «ven sind von der in" fig. IJt mit 4P bezeichneten Art. Sobald die; Gesaintausgangsspannung unter den der linie 22 entsprechenden Schwellwert sinkt₍-.,wird der Verstärker wieder, auf die längereEingangszeitkonötante uiiigeschaltet und. es entsprechen die aufgezeichneten Herzstromkurven wieder der Kurve 30 in Fig. IA.

Der Auf Zeichnungsvorgang wird in dieser ¥eise fortgesetzt. Alle zwischen den Linien 21 und 22 liegenden Herzstromkurven werden ohne Schwächung ihrer niederfrequenten Informationen; auf ge zeichnet. Trotzdem sind die in der Aufzeichnung enthaltenen Kurven 40 besser als gar keine Information." Die Kftryen 40 enthalten nach wie -vor eine beträchtliche Menge Ton Informationen, die von dem Kardiologen vorteilhaft verwindet werden können. - .

Pig. 6 βteilt eine Aufzeichnung bekannter Art dar, wie sie erhalten wird, wenn beispielsweise infolge einer Bewegung i&es Patienten die Gleichstromkomponente des Herzstromsignales plötzlich zunimmt. Zunächst werden die Zacken der Grundlinie überlagert, die in der Mitte des Papierstreifens Vorhanden ist. Bei einer plötzlichen Zunahme des Ruhespannungspegels steigt die Ausgangsspannung auf einen V/ert, der viel höher liegt als der höchste Wert j der noch am Rand des Pa- plerfi\Z aufgezeichnet wird. Das stärkere Signal wird durch die Kurve 25 dargestellt. Diese Kurve ist außerhalb des Papierßtreifens'strichliert dargestellt, weil keine Aufzeichnung von Pegeln erhalten wird, die höher sind als der Pegel, dfr-den Stift bis zum Rand des Papiers auslenkt. Es sei angefeoilinen_f-4aß die Veränderung des Eingangs nach einer Sprungfunction erfolgt. Die Ausgangsspannung nimmt dann entsprechend^ der Eingangszeitkonstante exponentiell ab. Diese Aufzeichnung ist durch dieι Kurve 26 dargestellt, die wie die ' Kurve 25 aufäßerhalb der Begrenzungen des . ,

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Papiers strichliert dargestellt ist. Sobald die abklingende Ausgangsspannung den Bereich unterhalb des durch den Rand des Papiers dargestellten HöciistspannungepegelB erreicht, wird das Herzstromsignal wieder aufgezeichnet. Die Herzstromkurven werden jetzt auf*exponentiell absin- *der kenden Grundlinie 26 überlagert. Nach dem vollständigen¹ Aufladen des Eingangskondensators auf eine dem Eingangssprung entsprechende Spannung hat der neue Gleichspannungspegel keinen Einfluß mehr auf die Wirkungsweise der Schaltung. Wieder sind- die Herzstromkurven der in der Mitte befindlichen Grundlinie überlagert.

Das Problem bei den bekanrfen Systemen dieser Art besteht in der Schwächung ihrer niederfrequenten Komponenten, während alle außerhalb der Begrenzungslinien aufgezeichneten Herzstromkurven unter Verlust von niederfrequenter Information aufgezeichnet werden. Trotzdem ist das Vorhandensein· der Kurven 40 in der Aufzeichnung viel besser als gar nichts. Diese Kurven enthalten immer noch eine beträchtliche Menge von Informationen, die von dem Kardiologen vorteilhaft verwendet werden können.

Pig. 6 zeigt eine typische Aufzeichnung bekannter Art, die erhalten wird, wenn beispielsweise infolge einer Bewegung des Patienten die Gleichspannungskomponente des Herzstromsignales plötzlich zunimmt. Zunächst sind die Zacken der Grundlinie überlagert,, die sich in der Mitte des Papierstreifens befindet. Bei einer plötzlichen Erhöhung des Ruhespannungspegels nimmt die Ausgangsspannung auf einen Wert zu, der viel höher ist als der höchstzulässige Wert, der am Rand des Papiers 12 aufgezeichnet wird. Das stärkere Signal ist durch die Linie 25 dargestellt. Diese Linie ist außerhalb des Papierstreifens strichliert dargestellt, weil Pegel, die höher sind als jene, die eine Auslenkung des Stiftes bis zum Rand des Papiers bewirken, tatsächlich nicht aufgezeichnet werden. Wenn die Veränderung des Einganges eine Sprungfunktion ist,

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klingt die Aüsgängsspannung .entsprechend der Eingangs-, zeitkonatante eXponentiell ab* Dieses Alaklingen ist duroh die Linie 26 dargestellt;, die wie die Linie 25. außerhalb der Begrenzungen des Papiers strichliert gezeichnet ist. Sobald die abklingende Ausgangsspannung den Bereich unterhalb des dem Rand des'Papiers entsprechenden, höchsten^^ Spannungspegels erreioht_f wird das Herzstromsignäl· wieder aufgezeichnet. Die Herzstronikur-•ven sind ^etzt der exponentiell, ahklingenden G-rundlinie

• 26 überlagert, Nach dem vollständigen Aufladen des EIngangsköndeiisators auf eine Spannung, die dem Eingangssprung entspricht, /hat der neue G-leichspannungspegel ■ keinen Einfluß mehr auf die funktion der Schaltung, Die Herzstromkurven sind virieder der in der Mitte angeordneten &rundlinie überl^ert.

Bei den "bekannten Systemen dieser Art besteht ein Nachteil darin, daß es bei einer langen· Eingangszeitkonstante ziemlieh lange dauert, ehe die Ausgangs spannung wied.er

• in. den auswertbaren Bereich zurückkehrt. Man kann auch den

' Eingangskondensator nicht-weglassen. An irgendeiner Stelle des Yerstärkers muß ein Kondensator votgesehen sein, der.das Signal wechselstrommäßig an eine nach^eschaltete Stufe anlegt. Ohne eine derartige WechselstrOmkopplung durch einen Kondensator wäre¹ es in den meisten Fällen unmöglich, eine· Auf zeichnung zu erhalten. Der Gleichspannungspegel an den Elektrodefi ändert sich ständig in einem Ausmaß, das für den Hub des Gesamt-HerzstrOmslgnales von Bedeutung ist. Ohne einen Kondensator der dazu dient, zu verhindern, daß in der Ausgangsspannung bleibende Veränderungen auftreten, die" Veränderungen des GleiGhspannungspegels am Eingang entsprechen, würde die Ausgangsspannung die &QXI auswertbaren Bereich sehr oft überschreiten,· An irgendeiner Stelle der Schaltung ist ein Kondensator erforderlich, damit diese Irsoheinwng verhindert wird, Der Kondensator ist notwendigerweise mit einem anderen Element . verbunden,,' das 'eine^:Eingangsippedafez darstellt. Diese

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danz und der Kondensator stellen ein Glied mit einer Zeitkonstante dar, die erfindungsgemäß verändert wird.

Fig. 7 zeigt die Wirkung der erfindungsgemäßen Umschaltung der Zeitkonstante beim Auftreten einer Veränderung des Gleichspannungspegels am Eingang. Infolge des erhöhten Gleichspannungspegels steigt die Ausgangs spannung, gemäß der Linie 28'·, wieder über den höchsten auswertbaren Wert. Sobald die Ausgangsspannung den der Linie 21.entsprechenden Schwellwert überschreitet, wird die Eingangszeitkonstante verkürzt und daher der Kondensator schneller aufgeladen. Die exponentiell abklingende Spannung ist durch die Kurve 29 dargestellt, der die Herzstromkurven überlagert sind. Bas Abklingen erfolgt viel schneller als in Fig. 6. Sobald die Ausgangsspannung kleiner ist als der dem oberen Rand des Papiers entsprechende Höchstwert, kann das Herzstromsignal durch die Aufzeichnung dargestellt werden. Da die Zeltkonstante immer noch verkürzt ist, sind die Herzstromkurven etwas verzerrt. Fig. 7 zeigt zwei derartige Zacken 40 zwischen dem oberen Rand des Bapiers und der Linie 21 . Sobald die Ausgangs spannung niedriger ist als der der Linie 21 entsprechende Schwellwert, wird die Schaltung wieder auf die längere Zeitkonstante umgeschaltet. Jetzt erfolgt das exponentielle Abklingen langsamer. Die aufgezeichneten Herzstromkurven sind mit der Ziffer 50 bezeichnet, weil sie'nicht verzerrt sind. Bei der Betrachtung der Figuren 6 und 7 erkennt man, daß die Anwendung der Erfindung stark den Zeitraum verkürzt, in dem nach einer plötzlichen Veränderung des Gleichspannungspegels am Eingang keine Herzstromkurven aufgezeichnet werden.

Fig. 8 stellt den Frequenzgang eines Verstärkers dar, der mit ^l einer verstellbaren Eingangszeitkonstante arbeitet. Waan der Verstärker für alle Frequenzen von mehr als einigen Hertz einen konstanten Verstärkungsfaktor und für höhere Frequenzen von etwa 50 Hz einen abnehmenden Verstärkungsfaktor hat, wird

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der &essint^erst^lrimggi^tor der .Stufe durch den Einfluß des^ eingangs se i.1; igelt Hdchpasses auf die Verstärkung jeder· Signalfieq.uenz t)#stiiaait. DeryGesamt-Freqitenzgang, der durch die Kurve31"'* #&rgestellt istj wird "bei normalem Betrieb mit langer^ Eingarigsizeitkonstante erhalten. Der obere 3 db-Punkt ■liegt! bei pO Wtvna der untere 3 db-Punkt bei 0,05 Hz. Die erstgenarinte Freq.uenz ist^ so lioch, daß keine der interessierenden hochfrequenten Komponenten der Herzstromkuryen geschwächt wird« Der untere 5 db-Punkt. liegt bei einer Tre- · quenSi -die so nieteig1st ₉ daß keine der interessierenden ■niederfrequenten Komponenten geschwächt wird.

vDie Kurve 52 zeigt ι wie nach der inzeige eines hohen ITiederfrequenzratischpegels und der Verkürssung der Eingangszeitkon-Btante der GesaJutfrequenzgang des Verstärkers verändert wird. •In diesem Fall "bleibt der obere* 5 d^^^^kt bei' 50 Hz unverändert. Dagegen /liegt der untere 3 db-Punkt bei 1,0 Hz. Sig- . nal'en mit Frequenzen uufer 1 Hz, z. B.,₅ ein typisches Rausch-' signal, werden so stark geschwächt₉ daß die Ausgangsspannung den höchsten auswertbaren Pegel nicht überschreitet. Es wer-, den zwar^ auch die niederfrequenten Komponenten des Gleichspannuiigssignales geschwächt, doch werden die hochfrequenten .Komponenten in keiner: Weise beeinflußt, so daß die erhaltene Auf zeichnung immer iioch eine· beträchtliche Menge an auswertbaren InforiEationen enthält· '

Fig. 9 zeigt schematisch ein erstes Ausfülirungsbeispiel der "Erfindung. Das Eingangssignal wird zwischen der Klemme 33 und Erde angelegt. Der Gleichstrom-Vorverstärker 34 hat einen Frequenzgang s'..3er bis herunter auf Gleichstrom konstant ist, und einen oberen 3 db-Punkt bei etwa 50 Hz. Das verstärkte Signal wird über den "Kondensator 35 an den V/iderstand 36 angelegt. V/enn der ^Schaltet'41 offen ist, d. h», v/enn eine einstellbare Zeitkon-"Stante nicht erwünscht ist, oder wenn der Schalter geschlossen ist_r aber die Ausgangsspannung an der Klemme 39 di^e beiden

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Schwellwerte nicht überschreitet, bewirkt der Vergleicher
und Schalter eine Trennung zwischen dem Leiter 46 und dem
Leiter 45· Infolgedessen^belastet der Widerstand 43 den Eingang des Gleichspannungsverstärkers 38 nicht, sondern ist
der Gleichspannungsvorverstärker 34 einfach zwischen dem
Kondensator 35 und dem Potentiometer 36 eingeschaltet. Durch die Einstellung des Abgrifite 37 wird der Eingangspegel des
Gleichspannungsverstärkers 38 bestimmt. Dieser Verstärker
hat v/ie der Vorverstärker 34 einen konstanten Frequenzgang
von Gleichstrom bis hinauf zu den höheren Frequenzen, und
sein oberer 3 db-Punkt liegt oberhalb von etwa 50 Hz.

Wenn der //iderstand 43 nicht eingeschaltet ist, wird die Eingangsseitkonstante des Verstärkers 38 nur durch den Kondensator 35 und den Widerstand 36 bestimmt, die _i der Eingangsimpedan:; des Verstärkers parallelgeschaltet sind. V/ie in jedem RC-Glied dieser Art werden jetzt niederfrequente Signale gegenüber hochfrequenten Signalen geschwächt, weil der Kondensator für niederfreq;:ente Signale eine höhere Impedanz hat.
Der Kondensator 35 und der Widerstand 36 haben solche Werte, daß die Gesamtverstärkung der Schaltung zwischen den Klemmen 33 und 39 den in Fig. b durch die Kurve 31 dargestellten Frequenzgang hat.

Bei geschlossenem Schalter 4I schließt der Vergleicher und
Schalter 42 den Stromkreis zwischen den Leitern 45 und 46,
wenn die Aus_t;&ngsspannung an der Klemme 39 positive oder negative Grenze überschreitet. Der Vergleicher und Schalter 42 arbeitet se:;r triL^heitcarm. Sobald die Ausgangs spannung die
eine oder andere Grenze überschreitet, wird der Widerstand eingeschaltet. Sobald die Ausgangsspannung in den Bereich zwischen den beiäei; Grenzen zurückkehrt, wird der Widerstand 43 wieder ausgeschaltet. Bei eingeschaltetem Widerstand ist die Zeit.::onstante kürzer, v/eil der V/ider.otandswert der Parallelschaltung, die aus dem Widerstand 43 und dem Potentiometer'36

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•besteht, kleiner ist als der Widerstandswert des Potentiometers 36 allein..Der'Widerstand 43 hat einen solchen Wert,' \ daß bei eingeschalteten] Widerstand 43 die ganze Schaltung zwischen den Klemmen 33 und 39 den in Pig. 8 durch die Kurve 32 dargestellten Frequenzgang hat. Der Fachmann kann geeignete Werte für den Kondensator 35 > den Widerstand 43 und das Potentiometer 36 ohne weiteres bestimmen. Wenn in einem bestimmten Anwendungsfall ein verstellbarer Eingang für den Yerstärker 38 nicht erforderlich ist, braucht man kein Potentiometer zu- verwenden, unter Umständen ist es auch nicht notwendig, zwischen dem Kondensator 35 und dem Eingang des Verstärkers 38 ein Impedanzglied einzuschalten, weil jeder Gleichspannungsverstärker eine effektive Eingangsimpedanz hat. Wenn' diese Eingang simp ed an ζ einen solchen Wert hat, daß mit Hilfe eines geeigneten Kondensators 35 ein Frequenzgang erhalten wird, wie er durch die Kurve 31. in Fig. 8 dargestellt ist, braucht ein eigenes Element 36 in der Schaltung nicht vorgesehen zu werden. .

Fig. 10 zeigt ausführlich eine Schaltung, die für den Vergleicher und Schalter 42 in Fig. 9 verwendet werden kann. Wenn der Schalter 41 offen ist oder.sich das an den leiter 44 angelegte Ausgangs signal innerhalb der G-renzen befindet, sind beide Transistoren 52 und 53 gesperrt. Der Kollektor des Transistors 52 ist. direkt an den aus einem Feldeffekttransistor bestehenden Schalter 58 angelegt und legt an diesen eine Sperrvorspannung an. In ähnlicher Weise ist der an dem PluspOtentialquell 55 liegende Kollektor des Transistors 53 derart mit einem aus einem Feldeffekttransistor der entgegengesetzten Type bestehenden Schalter verbunden, daß dieser-Schalter offen ist. Der Leiter 45 ist mit dem Leiter 46 nicht verbunden und der Widerstand 43 in Fig. ist effektiv nicht eingeschaltet.

Solange sich die Aus gangs spannung innerhalb des. auswertbaren Bereiches befindet, liegt die Spannung an der Verbindungsstel- .· Ie zwischen den Widerständen 50, 51 in dem Bereich zwischen ' + 0,5 V und - 0,5 V. Die Spannung kann nie einen so hohen positiven Wert erreichen, daß an dem npn-Transistor 53

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Durchleßvorapannung liegt, und nie einen so hohen negativen Wert, daß an dem pnp-Transiotor 52 eine Durchlaßvorspannung liegt. Wenn die Ausgangsspannung jedoch den Pegel überschreitet, der Linie 21 in Fir. 5 und 7 entspricht-, liegt an dem Basis-Ewitter-Übergang des Transistors 53 eine Durchlaßvorspannung. Da der Transistor leitet, fließt der Strom von der Pluspotentialjielle 55 über den Widerstand 54 und den Widerstand zur Erde. Das Kollektorpotential des Transistors nirißit ab, wodurch der FET-Schalter 59 umgetastet wird und jetzt den Leiter 45 mit dem Leiter 46 verbindet, so daß der Widerstand 43 eingeschaltet wird. Sobald die Ausgangsspannung unter den Pegel sinkt, welcher der Linie 21 auf dem Aufzeichnungsträger entspricht, fällt die Spannung an der Verbindungsstelle der Widerstände 50, 51 unter +0,5 V> worauf der Transistor 53 gesperrt und der FET-Schalter 59 geöffnet wird. Dadurch wird der Widerstand 43 ausgeschaltet.

Wenn die Ausgangscpannung so stark negativ wird, daß sie den Pegel überschreite:, welcher der Linie 22 auf dem Aufzeichnungsträger entspricht, geht die Spannung an der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 50, 51 auf einen negativen V/ert von mehr als -0,5 V. Jetzt leitet der Transistor 52 und fließt Stron von Erde über den Transietor und den Widerstand 56 zu der Ilinuspotentialquelle 57. Das Minuspotential an dem Kollektor des Transistors nimmt ab, und der FET-Schalter 53 wird geschlossen, so daß er den Leiter 45 mit dem Leiter 46 verbindeb und den Widerstand 43 einschaltet. Sobald die Ausgangsspannung in den auswertbaren Bereich zurückkehrt, wird der Transistor 52 gesperrt und der FET-Schalter 53 geöffnet, so daß der Widerstand 43 ausgeschaltet wird.

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die beim Vorhandensein eines hohen Hochfrequenzrauschpegels hochfreque:L-

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te Komponenten in dem Gesamtsignal schwächt. Die Elemente 53, 34, 35, 36, 37 38 und 39 sind gleich den mit denselben Bezugsziffern versehenen Elementen in der Schaltung nach Fig. 9· Der Eingang des Verstärkers 38 in Fig. 9 kann mit einem Zusatzwiderstand 43 belastet werden. In der Schaltung nach. Fig. 11 kann der Eingang des; Verstärkers .mit" einem Zusatzkondensator 71 belastet werden. -Gewöhnlich liegt der Kondensator nicht über den Vergleicher und Schalter 72 an Erde, sondern ist er effektiv ausgeschaltet. Wenn jedoch der Schalter 7'3 geschlossen ist und die hochfrequente Korn-'

ausgangs ■

ponente des Gesamysignales einen vorherbestimmten Schwellwert überschreitet, wird der Kondensator durch den Vergleicher und Schalter 72 an Erde gelegt. ' ' '---■-

Der Widerstand 70 und der Kondensator- 71. bilden einen Tiefpaß, während der Kondensator' 35 und der V/iderstand 43 in Fig. einen Hochpaß bilden. Der Tiefpaß in Fig. 11 schwächt die höheren Frequenzen, weil bei diesen Frequenzen, der Spannungsabfall an dem Widerstand 70 größer ist als an dem Kondensator

In Fig. 13 ist der Frequenzgang der Anordnung nach Fig. 1.1 gezeigt. Wenn kein Rauschen vorhanden ist, hat der Gesamtfrequenzgang die durch die Kurve 80 dargestellte Form, mit einem unteren 3 db-Punkt von 0,05 Hz und einem oberen 3 db-Punkt von 50 Hz. Beim Vorhandensein eines hohen Hochfrequenzrauschpegels hat der Frequenzgang dagegen die durch die Kurve 81 dargestellte Form, wobei der obere 3 db-Punkt auf 10 Hz gesunken ist. Jetzt werden die hohen Frequenzen der Herzstromkurve geschwächt. Der größte Teil der gewünschten Informationen wird durch diese hohen Frequenzen dargestellt, und -es kann durchaus Information in der Aufzeichnung fehlen. Es ist aber jedenfalls ein Signal besser als gar keins.

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Man erkennt, daß die'Schaltung nach Fig· 11 einen Differentiator oder Hochpaß enthält, der einen. Kondensator 75 und einen ·

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Widerstand 74 besitzt. Das Ausgangssignal wird nicht direkt über den Schalter 73 an den Vergleicher und Schalter 72 angelegt. Der Kondensator 71 ν soll nur dann an Erde gelegt werden, wenn der Ausgang ein starkes Hochfrequenzrauschen enthält. Der Differentiator schwächt niederfrequente Signale, so daß ein am Ausgang des Verstärkers 58 vorhandenes niederfrequentes Signal nur zu einer niedrigen Spannung an dem Widerstand 74 führt. Infolgedessen ist die Verbindung des Kondensators 71 über das Element 72 mit Erde nicht von den niederfrequenten Komponenten des Ausgangssignales abhängig. Das Ein- und Ausschalten des Kondensators71 ist nur von den hochfrequenten Komponenten abhängig, die von dem Kondensator 75 praktisch übertragen werden und zum Aufbau einer hohen Spannung an dem Widerstand 74 führen. ·'

In der Schaltung nach Fig. 11 ist der Kondensator 71 nur während der Dauer der Spitze jeder Halbperiode eines hochfrequenten Rauschsignales mit Erde verbunden. Ein typisches hochfrequentes Rauschsignal ist eine einfache Zacke, die beispielsweise mit Hilfe eines Schrittmachers erzeugt wird. Um eine Sättigung der Verstärker des Aufzeichnungsgerätes zu vermeiden, sollen die Zacken beschnitten werden. Wenn in der Schaltung nach Pig. 11 die Zacke den Schwellwert überschreitet, wird der Kondensator 71 über den Vergleicher und den Schalter 72 mit Erde verbunden. Der Kondensator begrenzt oder beschneidet die Zacke. (Die Spannung an einem Kondensator kann sich nicht plötzlich verändern. Sobald der Kondensator 71 effektiv eingeschaltet ist, kann die an ihr.i liegende Spannung vor der Beendigung der Zacke nicht momentan und nicht beträchtlich ansteigen, so daß die Zacke in der ^ewünschten Weise effektiv beschnitten wird.)

Die Schaltung nach Pie« 11 ist der nach Pig. 9 im Prinzip sehr ähnlich. Beispielsweise kann der Vergleicher und Schalter 72 ebenso ausgebildet sein wie der Vergleicher und Schalter 72. Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß in der Schal-

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tung nach. Pig. 11 der Eingangs des Verstärkers 38 nicht mit ■ einem Widerstand, sondern mit einem Kondensator belastet 'wird. Die Schaltung nach Fig. 11 besitzt ferner einen Differentiator, so daß der Vergleicher und Schalter 72 nur auf hochfrequentes Rauschen anspricht.

Um zu gewährleisten, daß nur die niederfrequenten.Komponenten zum Einschalten des Widerstandes 43 i*¹ die Schaltung führen, kann man zwischen der Ausgangsklemme 39 ¹^u ^em Schalter 73 einen Integrierkreis vorsehen. Wenn beispielsweise der -Kondensator 75 und der Widerstand 74 eingeschaltet sind, gefangen die hochfrequenten Komponenten des Ausgangssignales ' nicht bis zu dem Vergleicher und dem Schalter. Ein derartiger Kreis ist in dem System nach Fig. 9· nicht vorgesehen, weil" er nicht nur die hohen Frequenzen aussieben, sondern auch eine beträchtliche Phasenverschiebung der niederfrequenten Kornponente bewirken würde. Infolgedessen würde der Widerstand 43 etwas nach"dem Überschreiten des Schwellwertes eingeschaltet und etwas nach dem Zeitpunkt ausgeschaltet werden, von dem an der Widerstand 43 nicht mehr benötigt wird. Infolgedessen kann der Vergleicher und Schalter 42 in Fig. 9 durch hochfrequentes Rauschen ausgelöst werden. Der Widerstand wird dann schnell ein- und ausgeschaltet, doch kann dies schlimmstenfalls zu einer hochfrequenten Welligkeit des Ausganges führen.

Die Schaltung nach Fig. 12 stellt eine Kombination der Schaltungen nach den Figuren 9 und 11 dar. Das einzige zusätzliche Element besteht aus dem Emitterfolger 76. Der aus dem Widerstand 70 und dem Kondensator 71 bestehende Tiefpaß erhöht effektiv die Ausgangsimpedanz des Vorverstärkers 34 hinsichtlich der nachgeschalteten Stufen. Zur einwandfreien Impedanzanpassung kann man einen Emitterfolger verwenden. Dieser hat ähnlich wie der Vorverstärker 34 eine niedrige Ausgangsimpedanz, so daß der Kondensator 35 effektiv von einer Quelle mit niedriger Impedanz

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gespeist wird.

Vorstehend wurden Auofuhrungsbeispiele der Erfindung "beschrieben, auf welche die Erfindun_ö jedoch nicht eingeschränkt ist. Der erfindungsgenäioe Verstärker kann zwar mit besonderem Vorteil in Slektrokardiographen verwendet v/erden, doch ist er mit Vorteil auch in Oszillographen und zahlreichen anderen Anordnungen anwendbar. Es versteht sich daher, daß im Rahren des Erfindungsgedankens in den Ausführungsbeispielen zahlreiche Abänderungen vorgenommen und andere Anordnungen geschaffen v/erden können.

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Patentansprüche:

Claims

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Patentansprüche

Π .JVerstärkeranordnung für Elektrokardiographen, g e kennzeichnet durch einen Verstärker (34» 38) für Herzstromsignale, wobei ,dieser Verstärker normalerweise für alle für das Signal charakteristischen Frequenzkomponenten einen konstanten Verstärkungsfaktor hat, einen Detektor (52, 53) sum Anzeigen des Vorhandenseins von niederfrequentem Rauschen oberhalb eines vorherbestimmten Pegels und eine Schalteinrichtung (58, 59) die aufgrund der Anzeige des Detektors (52, 53) den Verstärkungsfaktor des Verstärkers (34, 38) für die niederfrequenten Komponenten des Signales herabgesetzt.

2. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch

g e k e ■ η η ζ ei c h η e t , daß der Detektor (52, 53) ein Schwellwertdetektor ist, der eine Anzeige gibt, wenn ·■ das Ausgangssignal des Verstärkers (34, 38) einen vorherbestimmten V/^rt überschreitet.

3. Verstärkeranaänung nach Anspruch 1 oder 2, gekennz e 1 G h η et durch einen Hochp'aß, der einen Widerstand (36) und einen Kondensator besitzt und über den das Hernstromsignal übertragen wird, wobei die -Schalteinrichtung (58, 59) dazu dient, dem Widerstand (36) des Hochpasses einen zusätzlichen Widerstand (43) parallelsuschalten.

4-. Verstärkeranordnung für Elelrtrokardiographen, ge k en η zeichnet durch einen Verstärker (34, 38) für Kerz-Stromsignale, wobei der Verstärker normalerweise für alle für die Signale charakteristischen Prequenckomponenten einen konstanten Verstärkungsfaktor¹ hat, einen Detektor (52, 53) zur Anzeige vori" hochfrequentem Rauschen oberhalb eines vorherbestimmten Pegels, und eine Schalteinrichtung (58, 59) die aufgrund. der Anzeige, des Detektors den 7ei\st^::.r.:nrngsfaktor 'des Verstärkers für die Lochfrequenten ilori.-ponenceii des Signales herab-

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5. Yerstärkeranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor (52, 53) ein Schwellwertdetektor ist, der eine Anzeige gibt, wenn die hochfrequenten Komponenten des Ausgangssignales des Verstärkers einen vorherbestimmten Schwellwert überschreiten.

6. Verstärkeranordnung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Schalteinrichtung (72) dazu dient, in den Übertragungsweg des Herzstromsignales einen Tiefpaß (70, 71) einzuschalten.

7. Verstärkeranordnung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor einen Differentiator (74, 75) zum Differenzieren des Herzstromsignales und einen Vergleicher (52, 53) zum Vergleichen des differenzierten Herzstromsignales mit einem Schwellwert umfaßt.

b. Verstürkeranordnuiig, gekennzeichnet durch einen Verstärker (34, 38) zum Verstärken eines Eingangssignales, wobei dieser Verstärker normalerweise für alle für das Signal charakteristischen Frequenzkomponenten einen konstanten Verstärkungsfaktor besitzt, einen Detektor (52, 53) der "dazu dient, eine Anzeige zu geben, v/enn der Ausgang des Verctärkers einen vorherbestimmten V/ert überschreitet, und eine Schalteinrichtung (58, 59)- die dazu dient, aufgrund der Anzeige des Detektors den Verstärkungsfaktor des Verstärkers (34> 38) für ausgewählte ITrequenzkomponenten des Signales herabzusetzen.

y. Verstärkungsanordnung nach Anspruch 8, g e k e η η ζ e i ~ ' c h η e t a ν. r c h einen Hochpaü, der einen Widerstand (36) und einen Kondensator (35) besitzt und über den das Eingangssignal übertragen wird, wobei die Schalteinrichtung (58, 59) dazu dient, dem widerstand (36) des Hochpasses einen zusätzlichen ,Widerstand (43) parallel^usciialten.

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10. Verstärkeranordnung nach Anspruch 8, dadurch

g e k e η η ζ ei c h η e t , daß der Verstärker (34, 38) ein Gleichspannungsverstärker ist und die ausgewählten Prequenzkomponenten sich am unteren Ende des Frequenzspektrums des Eingangssignales befinden.

11. Verstärkeranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor eine Einrichtung (74,75) zum Schwächen der niederfrequenten Komponenten in dem Ausgang des Verstärkers (34, 38) gegenüber den darin befindlichen hochfrequenten Komponenten besitzt.

12. Verstärkeranordnung nach Anspruch 11, dadurch g, e Ire η η ζ e i c h η e t , daß die Schalteinrichtung (58, 59) dazu dient, einen Tiefpaß (70, ,71) in den Über-, tragungsweg des Eingangssignales einzuschalten.

13. Verstärkeranordnpng nach Anspruch 11, dadurch

g e k e η η ζ e i c h η e t , daß der.Verstärker (34, 38) ein Gleichspannungsverstärker ist und die ausgewählten Frequenzkomponenten sich am oberen Ende des Frequenzspektrums des Eingangssignales befinden.

14· Verstärkeranordnung, g e k e η η ζ e i. c h η e t durch einen Verstärker (34, 3'8) zum Verstärken eines Eingangssignales, wobei der Verstärker normalerweise einen ersten Frequenzgang besitzt, einen Detektor (52, 53), der dazu dient, beim Vorhandensein eines das Eingangssignal störenden Rauschens eine Anzeige zu geben, und eine Stelleinrichtung (58, 59 und 43·oder 71), die aufgrund der Anzeige des Detektors den Verstärker (34, 38) auf einen zweiten Frequenzgang einstellt. . · ■

15. Verstärkeranordnung nach Anspruch 14» d a d u r c h: g e *- kennzeichnet, daß der Detektor (52, 53) ein Schwellwertdetektor ist, der eine Anzeige gibt, wenn die Stärke des Ausgangs-

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signales des Verstärkers (34, "38) einen vorherbestimmten Wert überschreitet.

16. Verstärkeranordnung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch einen Hochpaß, der einen Widerstand (36) und einen Kondensator· (35) besitzt und über den das Eingangssignal übertragen wird, wobei die Stelleinrichtung eine Schalteinrichtung (58, 59) besitzt, die dazu dient, dem Widerstand (36) des Hochpasses einen zusätzlichen Widerstand

(43) parallelzuschalten.

17. Verstärkeranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , dai3 die Stelleinrichtung eine Schalteinrichtung (58, 59) besitzt, die dazu dient, einen Hochpaß (70, 71) in den übertragungsweg des Eingangssignales einzuschalten.

18. Verstärkeranordnung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Begrenzer (74, 75) zum Begrenzen der Ansprache des Detektors (52, 53) auf die hochfrequenten Signalkomponenten des Eingangssignales zum Unterschied von den niederfrequenten Komponenten desselben, wobei der obere 3 db-Punkt in dem zweiten Frequenzgang niedriger ist als in dem ersten Frequenzgang.

19. Verstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 3, 5, 6, 17, 18 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (34, 38) ein Gleichspannungsverstärker ist.

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