DE3916727A1

DE3916727A1 - Picking-up and evaluating series of irregular sounds - converting to electrical signals and comparing with threshold value for frequency and/or interval analysis

Info

Publication number: DE3916727A1
Application number: DE19893916727
Authority: DE
Inventors: Karl Ernst Dr Grund; Klaus Neumeister
Original assignee: GIESE JOACHIM
Current assignee: GIESE JOACHIM
Priority date: 1989-05-23
Filing date: 1989-05-23
Publication date: 1990-11-29

Abstract

The sounds originate from biological processes. They are converted to electrical signals which are analysaed. They are compared with a threshold value. The beginning of a sound is set at the time of overshoot of the threshold value after an interruption extending over more than a min. m pause time. The end of the sound is set at the time the signal fails to reach the threshold value and which exceeds the duration of the min. time. Pick-up (2,3) are provided for four channels with low noise integrated circuits and a wide dynamic preamplifier (1). The latter and a calibrating tone generator (4) are connected to a cassette recorder (5) controlled by logic (6). An analysing unit (10) and computer (11) are connected to the recorder. USE/ADVANTAGE - Abdominal auscultation. Objective evaluation and assignment to source.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme und Bewer tung einer Folge von unregelmäßigen Geräuschen, insbesondere auf biologischen Vorgängen beruhenden Geräuschen, bei dem das aufgenommene Geräusch in elektrische Signale umgewandelt und die elektrischen Signale analysiert werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.The invention relates to a method for recording and evaluating tion of a sequence of irregular noises, in particular noises based on biological processes, in which the recorded noise converted into electrical signals and the electrical signals are analyzed. Furthermore concerns the invention an apparatus for performing such Procedure.

Da die Zuordnung und Bewertung von Geräuschen, die mit Hilfe eines Stethoskopes erfaßt werden, schwierig und subjektiv sind, werden in der Regel im Bereich der Technik Frequenzanalysatoren eingesetzt, welche die Geräusche hinsichtlich Frequenz und Amplitude analysiert und, soweit erforderlich, unter Zugrunde legung einer Ohrfilterkurve bewerten. In der Medizin haben bisher solche Analyseverfahren praktisch noch keinen Eingang gefunden. Zumindest einer der Gründe hierfür ist darin zu sehen, daß Geräusche die auf biologischen Vorgängen beruhen, häufig unregelmäßige Geräusche sind, was ihre Bewertung und Zuordnung zu den Geräuschquellen erheblich erschwert. Im medizinischen Bereich, beispielsweise der abdominellen Auskultation, wird deshalb immer noch ausschließlich mit dem Stethoskop gearbeitet.Because the allocation and evaluation of sounds using of a stethoscope are difficult and subjective, are usually used in the field of technology frequency analyzers used, which the noise in terms of frequency and Analyzed amplitude and, if necessary, based on it evaluate the placement of an ear filter curve. Have in medicine So far, such analysis methods have practically no input found. At least one of the reasons for this is that that noises based on biological processes are common Irregular noises are what their rating and assignment to the sources of noise considerably more difficult. In medical Area, for example the abdominal auscultation therefore still worked exclusively with the stethoscope.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aufnahme und Bewertung einer Folge von unregelmäßigen Geräuschen, insbesondere auf biologischen Vorgängen beruhenden Geräuschen, zu schaffen, das es ermöglicht, in objektiver Weise die Ge räusche zu bewerten und den Geräuschquellen zuzuordnen. Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1.The invention has for its object a method for Recording and evaluating a sequence of irregular noises, especially noises based on biological processes, to create, which enables the Ge evaluate noises and assign them to noise sources. These The object is achieved by a method having the features of claim 1.

Mit einem derartigen Verfahren können die zu erfassenden Ge räusche von Störgeräuschen zuverlässig getrennt werden, was die Voraussetzung für eine Analyse und Bewertung von unregel mäßigen Geräuschen ist. Zweckmäßigerweise werden dabei die Geräuschschwelle und die minimale Pausenzeit so gewählt, daß die automatische Diskriminierung der menschlichen möglichst nahekommt. Eine Folge von Geräuschen, deren zeitlicher Abstand voneinander geringer ist als die minimale Pausenzeit, wird deshalb in Anlehnung an das physiologische Empfinden als ein einziges Geräusch erkannt.With such a method, the Ge to be detected noises are reliably separated from background noises, what the prerequisite for an analysis and assessment of irregularities is moderate noise. Appropriately, the Noise threshold and the minimum pause time selected so that the automatic discrimination of human beings if possible comes close. A sequence of noises, their time interval from each other is less than the minimum break time therefore based on the physiological feeling as a only sound detected.

Außer der Eliminierung von Pausenzeiten, in denen die Geräusch amplitude die Geräuschschwelle unterschreitet oder gleich Null ist, wird bei einer Digitalisierung der Geräusche vorzugsweise die Signaldauer um die minimale Pausenzeit verkürzt, weil es einfacher ist, das Geräuschende zunächst auf einen Zeitpunkt festzulegen, der um die minimale Pausenzeit später auf denjeni gen Zeitpunkt folgt, zu dem die Geräuschamplitude für die Dauer der minimalen Pausenzeit den Schwellenwert unterschritten hat. Except for the elimination of break times when the noise amplitude falls below the noise threshold or is equal to zero is preferred when digitizing the sounds the signal duration is shortened by the minimum pause time because it is simpler, the noisy end at a time to be fixed at the minimum break later on denjeni time follows at which the noise amplitude for the duration the minimum break time has fallen below the threshold.

Ein bevorzugter Wert der minimalen Pausenzeit ist 300 ms.A preferred value of the minimum pause time is 300 ms.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die von den Aufnehmern gelieferten analogen elektrischen Signale zunächst gespeichert und für die Analyse aus dem Speicher abgerufen. Hierdurch kann die Analyse und Bewertung der Geräusche völlig unabhängig vom Aufnahmevorgang erfolgen.In a preferred embodiment of the invention Procedure, the analogue supplied by the transducers electrical signals initially stored and for analysis retrieved from memory. This allows the analysis and Evaluation of the sounds completely independent of the recording process respectively.

Vorzugsweise werden die analogen Signale über wenigstens zwei Kanäle an räumlich verschiedenen Stellen aufgenommen, was nicht nur zu Kontrollzwecken vorteilhaft ist, sondern auch eine Lo kalisierung der Geräuschquelle wesentlich erleichtert. Man kann dann auch wenigstens zwei simultan aufgenommene Signal folgen vor ihrer Analyse mischen.The analog signals are preferably transmitted over at least two Channels recorded at different locations, which is not is only advantageous for control purposes, but also a Lo Calibration of the noise source is much easier. Man can then at least two simultaneously recorded signal follow mix before their analysis.

In vielen Fällen ist es für eine Geräuschanalyse vorteilhaft, die analogen Signale zu filtern. Vorzugsweise erfolgt dabei die Filterung mit wählbaren unteren und/oberen Grenzfrequenzen. Bei der Filterung kann eine Frequenzanalyse durchgeführt werden, bei der es sich auch um eine Frequenzbandanalyse handeln kann. Zweckmäßigerweise werden nach der Filterung die analogen elektri schen Signale gleichgerichtet.In many cases it is advantageous for a noise analysis to filter the analog signals. This is preferably done the filtering with selectable lower and / upper limit frequencies. A frequency analysis can be carried out during filtering, which can also be a frequency band analysis. Appropriately after filtering, the analog electrical signals rectified.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die gleichgerich teten Signale zum Zwecke einer Geräuschenergieanalyse quadriert und/oder zum Zwecke einer Geräuschpegelanalyse logarithmiert. Ferner können die gleichgerichteten Signale zum Zwecke einer Integrationsanalyse über vorgebbare oder vorgegebene Zeitspannen integriert werden. Zum Zwecke der Integrierung können die Signale in eine entsprechende Frequenz umgesetzt werden. Die Frequenz bestimmung kann dabei durch Zählen der sie definierenden Signale innerhalb der Integrationszeit ermittelt werden. In a preferred embodiment, they are the same signals squared for the purpose of noise energy analysis and / or logarithmic for the purpose of noise level analysis. Furthermore, the rectified signals can be used for the purpose of Integration analysis over predefinable or predefined time periods to get integrated. For the purpose of integration, the signals be converted into a corresponding frequency. The frequency determination can be made by counting the signals defining them can be determined within the integration period.

Die Analyseergebnisse können in der richtigen zeitlichen Zuord nung gespeichert oder auf einem Monitor sichtbar gemacht und/oder ausgedruckt werden.The analysis results can be in the correct time allocation saved or made visible on a monitor and / or can be printed out.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des An spruches 16.The invention is also based on the object of a device to create the method according to the invention. This object is achieved by a device with the features of the An Proverbs 16

In vielen Fällen wird es vorteilhaft sein, die Geräusche mittels mehrerer Aufnehmer an räumlich verschiedenen Stellen simultan aufzunehmen. Soll beispielsweise die Darmbewegung im mensch lichen Körper aufgrund der dabei auftretenden Geräusche erfaßt werden, ist es zweckmäßig, drei Aufnehmer, die vorzugsweise als Beschleunigungsaufnehmer ausgebildet sind, verteilt auf der Bauchhaut anzuordnen. Aufgrund der dabei erfaßten Geräusche können dann objektive Aussagen über die Darmbewegung gemacht werden, was beispielsweise von großer Bedeutung ist für die Kontrolle der Wirkung von motilitätsfördernden Medikamenten.In many cases it will be beneficial to use the noise multiple transducers at different locations simultaneously to record. For example, the intestinal movement in humans union body due to the noise that occurs be, it is appropriate to three transducers, preferably are designed as accelerometers, distributed on to place the abdominal skin. Because of the noises recorded can then make objective statements about bowel movement what is of great importance for the Control the effectiveness of motility-enhancing drugs.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 17 bis 21.Advantageous embodiments of the device according to the invention are the subject of claims 17 to 21.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in detail. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1 is a block diagram of the embodiment of the device according to the invention,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Analyseeinheit mit vorge schaltetem Speicher, Fig. 2 is a block diagram of the analysis unit is switched with pre-memory,

Fig. 3 Diagramme der aufgrund von Geräuschen erzeugten analogen und daraus gewonnenen digitalen Signale, Fig. 3 shows diagrams of the digital noise due generated by analog and derived signals,

Fig. 4 ein Integralanalysediagramm und ein Intervallana lysediagramm. Fig. 4 is an integral analysis diagram and an interval analysis diagram.

Wie Fig. 1 zeigt, sind an einen im Ausführungsbeispiel vier kanalig mit rauscharmen integrierten Schaltungen ausgeführten und einen hohen Dynamikumfang aufweisenden Vorverstärker 1 eine der Anzahl der Kanäle entsprechende Zahl von Aufnehmern anschließbar. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um einen Aufnehmer 2 zur intraluminären Schallwandlung mit integriertem Impedanzwandler, der in eine doppelläufige Magen sonde eingebaut werden kann. Für die Erfassung von Darmgeräu schen kann der Aufnehmer 2 in einer dünnen Latexhülle rektal eingeführt werden. Drei Beschleunigungsaufnehmer 3 werden dabei zweckmäßigerweise an drei verschiedenen Stellen auf der Bauchhaut mittels doppelseitigem Klebeband befestigt.As shown in FIG. 1, a number of transducers corresponding to the number of channels can be connected to a preamplifier 1, which in the exemplary embodiment has four channels with low-noise integrated circuits and has a high dynamic range. In the exemplary embodiment, this is a transducer 2 for intraluminal sound conversion with an integrated impedance converter, which can be installed in a double-track stomach probe. For the detection of intestinal noise, the transducer 2 can be inserted rectally in a thin latex sleeve. Three accelerometers 3 are expediently attached at three different locations on the abdominal skin by means of double-sided adhesive tape.

Der Vorverstärker 1 und ein Eichtongenerator 4 sind an die Aufnahme-Eingänge eines Kassettenrekorders 5 angeschlossen, für dessen Steuerung eine Steuerlogik 6 vorgesehen ist. Die dem Kassettenrekorder 5 zugeführten Signale können über einen Zwischenverstärker 7 mittels eines nachgeschalteten Sichtteiles 8 in Form eines Monitors und eines ebenfalls dem Zwischenver stärker 7 nachgeschalteten Hörteiles 9, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um einen NF-Verstärker mit Lautsprecher handelt, optisch bzw. akustisch wahrnehmbar gemacht werden.The preamplifier 1 and a calibration tone generator 4 are connected to the recording inputs of a cassette recorder 5 , for the control of which a control logic 6 is provided. The signals fed to the cassette recorder 5 can be optically or acoustically via an intermediate amplifier 7 by means of a downstream viewing part 8 in the form of a monitor and a listening part 9 which is also connected to the intermediate amplifier 7 , which in the exemplary embodiment is an LF amplifier with loudspeaker be made noticeable.

Mit dem Kassettenrekorder steht eine Analyseeinheit 10 in Ver bindung, die außerdem mit einem Computer 11 verbunden ist. Diesem Computer 11 sind zwei Diskettenlaufwerke 12 zugeordnet. Außerdem ist an den Computer 11 ein Drucker 13 angeschlossen.With the cassette recorder, an analysis unit 10 is connected, which is also connected to a computer 11 . Two floppy disk drives 12 are assigned to this computer 11 . A printer 13 is also connected to the computer 11 .

Wie Fig. 2 zeigt, wird der Eingang der an den Kassettenrekorder 5 angeschlossenen Analyseeinheit 10 durch eine Eingangsstufe 13 gebildet, die einen Mischer 14 und einen diesem nachgeschal teten Verstärker 15 enthält. Mit einem nicht dargestellten Dreiwegeschalter lassen sich die vom Kassettenrekorder 5 kom menden Signale des einen, des anderen oder beider Kanäle zur Analyse auswählen. Der Mischer 13 ermöglicht den Ausgleich unterschiedlicher Verstärkungsfaktoren bei der Aufnahme. So wohl der Mischer 14 als auch der Verstärker 15 sind mit rauschar men Operationsverstärkern aufgebaut. Der Kassettenrekorder pegel kann deshalb bis auf 5V Spitzenwert angehoben werden.As shown in FIG. 2, the input of the analysis unit 10 connected to the cassette recorder 5 is formed by an input stage 13 which contains a mixer 14 and an amplifier 15 which is connected downstream. With a three-way switch, not shown, the coming from the cassette recorder 5 signals coming from one, the other or both channels can be selected for analysis. The mixer 13 enables the compensation of different amplification factors when recording. So probably the mixer 14 and the amplifier 15 are constructed with low-noise operational amplifiers. The cassette recorder level can therefore be raised to a peak value of 5V.

An den Ausgang der Eingangsstufe 13 ist ein Block 16 angeschlos sen, der ein 350 Hz-Filter und einen Komparator enthält. Diesem nachgeschaltet ist eine Laufwerksteuerung 17, welche den Kas settenrekorder 5 steuert.A block 16 is connected to the output of the input stage 13 and contains a 350 Hz filter and a comparator. This is followed by a drive controller 17 , which controls the Kas settenkorder 5 .

Ferner ist an den Ausgang der Eingangsstufe 13 eine als Ganzes mit 18 bezeichnete Filterstufe angeschlossen. Diese enthält einen SC-Hochpaß in Form eines switched-capacitor-Bausteins und einen dem Hochpaß 19 nachgeschalteten SC-Tiefpaß 20, der ebenfalls durch einen switched-capacitor-Baustein realisiert ist. Die stufenlos einstellbaren Grenzfrequenzen des Hochpasses 19 und des Tiefpasses 20 werden mittels je eines spannungs gesteuerten Oszillators 21 eingestellt. Die Steuerpotentiometer 22 dieser Oszillatoren 21 sind manuell betätigbar. Zur Anzeige der Filtergrenzfrequenzen ist ein Display 22 vorgesehen, das aus einem hochintegrierten Frequenzzählerbauteil mit Flüssig kristallanzeige besteht. Die untere Grenzfrequenz ist in einem Bereich zwischen 40 und 2000 Hz, die obere in einem Bereich zwischen 100 und 3000 Hz stufenlos einstellbar.Furthermore, a filter stage, designated as a whole by 18, is connected to the output of the input stage 13 . This contains an SC high-pass filter in the form of a switched capacitor module and an SC low-pass filter 20 connected downstream of the high-pass filter 19 , which is also implemented by a switched-capacitor module. The infinitely adjustable limit frequencies of the high pass 19 and the low pass 20 are set by means of a voltage-controlled oscillator 21 . The control potentiometers 22 of these oscillators 21 can be operated manually. To display the filter cut-off frequencies, a display 22 is provided, which consists of a highly integrated frequency counter component with a liquid crystal display. The lower limit frequency is infinitely adjustable in a range between 40 and 2000 Hz, the upper in a range between 100 and 3000 Hz.

An den Ausgang der Filterstufe 18 ist ein Gleichrichter 23 angeschlossen, der mit Operationsverstärkern aufgebaut und als Vollweggleichrichter ausgeführt ist.A rectifier 23 is connected to the output of the filter stage 18 and is constructed with operational amplifiers and is designed as a full-wave rectifier.

Die gleichgerichteten, analogen Signale werden einer Quadrier stufe 24 und einer Logarithmierstufe 25 zugeführt, die beide als integrierte Schaltkreise ausgeführt sind.The rectified, analog signals are supplied to a squaring stage 24 and a logarithmic stage 25 , both of which are designed as integrated circuits.

Der Eingang eines Intervallanalysators 26 kann mittels eines Schalters 27 wahlweise mit dem Ausgang des Logarithmierers 25, des Quadrierers 24 oder des Gleichrichters 23 verbunden werden. Der Intervallanalysator 26 enthält einen Komparator 28, welcher die Amplitude der ankommenden Signale mit einem Schwellenwert vergleicht, den ein Digital/Analog-Wandler 29 liefert. Der gewünschte Schwellenwert wird dem Eingang des Digital/Analog-Wandlers 29 in digitaler Form vom Computer 11 vorgegeben. Der Ausgang des Komparators 28 liefert immer dann ein digitales Signal, wenn der vorgegebene Schwellenwert über schritten wird. Dieses Signal wird zum einen an den Computer 11, zum anderen einer für die Pausenerkennung erforderlichen Abschaltverzögerungsstufe 30 zugeführt. Letztere wird von einer Quarz-Zeitbasis 31 im 1 kHz-Takt am Eingang C angesteuert und liefert an den Computer zwei Signale. Das eine Signal in formiert darüber, ob in der letzten Millisekunde die Ge räuschschwelle überschritten wurde oder nicht, das andere beinhaltet die eigentliche Geräusch-Pausenentscheidung. Wenn beispielsweise das analoge Signal am Eingang des Intervallanalysators 26 den in Fig. 3 oben angegebenen zeitlichen Verlauf hat, tritt am Ausgang des Komparators 29 ein digitales Signal auf, das den direkt unterhalb des Diagrammes für das analoge Signal angegebenen zeitlichen Verlauf hat. Immer dann, wenn die Amplitude des analogen Signals unterhalb des Schwellenwertes Us liegt, hat das Ausgangssignal des Komparators 29 seinen niedrigen Pe gelwert. Liegt gerade ein Geräusch vor, hat das Signal seinen hohen Pegel. Während einer Pause hat es seinen niedrigen Pegel. Das Ausgangssignal der Abschaltverzö gerungsstufe 30 ist in Fig. 3 an dritter Stelle von oben dargestellt. Da jeder Impuls dieses Signales um die minimale Pausenzeit zu lang ist, wird vom Computer eine Impulsfolge erzeugt, die in Fig. 3 unten dargestellt ist. Hier ist jeder der Impulse um die minimale Pausenzeit an seinem Ende gekürzt. Die beiden Ausgänge des Intervallanalysators 26 treiben je eine Leuchtdiode, wodurch sich sowohl der Signalverlauf als auch die Diskriminierung optisch verfolgen lassen.The input of an interval analyzer 26 can optionally be connected to the output of the logarithmizer 25 , the squarer 24 or the rectifier 23 by means of a switch 27 . The interval analyzer 26 contains a comparator 28 which compares the amplitude of the incoming signals with a threshold value which a digital / analog converter 29 supplies. The desired threshold value is predetermined in digital form by the computer 11 at the input of the digital / analog converter 29 . The output of the comparator 28 always delivers a digital signal when the predetermined threshold value is exceeded. This signal is supplied on the one hand to the computer 11 and on the other hand to a switch-off delay stage 30 required for the pause detection. The latter is controlled by a quartz time base 31 in 1 kHz cycle at input C and supplies two signals to the computer. One signal informs whether the noise threshold has been exceeded in the last millisecond or not, the other contains the actual noise-pause decision. If, for example, the analog signal at the input of the interval analyzer 26 has the time course indicated above in FIG. 3, a digital signal occurs at the output of the comparator 29 , which has the time course specified directly below the diagram for the analog signal. Whenever the amplitude of the analog signal is below the threshold value Us, the output signal of the comparator 29 has its low level. If there is just a noise, the signal has its high level. During a break, it has its low level. The output signal of the switch-off delay stage 30 is shown in third place in FIG. 3 from above. Since each pulse of this signal is too long by the minimum pause time, the computer generates a pulse sequence, which is shown in FIG. 3 below. Here each of the impulses is shortened by the minimum break time at its end. The two outputs of the interval analyzer 26 each drive a light-emitting diode, as a result of which both the signal curve and the discrimination can be optically tracked.

Ein als Ganzes mit 32 bezeichneter Integrator ist mittels eines Schalters 33 wahlweise an den Ausgang des Gleich richters 23, der Quadrierstufe 24 oder der Logarithmier stufe 25 anschließbar. Die dem Integrator 32 zugeführ ten analogen Signale werden mittels eines Spannungs Frequenz-Wandlers 34 in eine der Spannung proportionale Frequenz umgewandelt. Diese Frequenz wird mittels eines 9 bit-Zählers 35 ermittelt. Der Zählerstand wird ebenso wie die Intervall analysatorausgänge mit einem Takt von 1 kHz vom Computer 11 abgerufen.An integrator designated as a whole by 32 can be connected by means of a switch 33 to the output of the rectifier 23 , the squaring stage 24 or the logarithmic stage 25 . The analog signals supplied to the integrator 32 are converted by means of a voltage-frequency converter 34 into a frequency proportional to the voltage. This frequency is determined using a 9-bit counter 35 . The counter reading, like the interval analyzer outputs, is called up by the computer 11 with a clock of 1 kHz.

Weiterhin ist ein Langzeitintegrator 40 vorgesehen, der mittels eines Schalters 36 wahlweise an den Ausgang des Gleichrichters 23, der Quadrierstufe 24 oder der Logarithmierstufe 25 anschließ bar ist. Die analogen Signale gelangen im Langzeitintegrator 35 zunächst zu einem Spannungs-Frequenz-Wandler 37, dem ein einstellbarer Frequenzteiler 38 nachgeschaltet ist. Letzterer hat für die Teilungs-Einstellung einen Digitaleingang. Die mittels des Frequenzteilers 38 einstellbaren Integrationszeiten sind zwischen 1 Sek. und 5000 Sek. wählbar. Nachgeschaltet ist dem Frequenzteiler 38 ein Zähler 39, dessen Ausgang vom Computer 11 abfragbar ist.Furthermore, a long-term integrator 40 is provided, which can be connected to the output of the rectifier 23 , the squaring stage 24 or the logarithmic stage 25 by means of a switch 36 . In the long-term integrator 35 , the analog signals first reach a voltage-frequency converter 37 , which is followed by an adjustable frequency divider 38 . The latter has a digital input for the division setting. The integration times that can be set by means of the frequency divider 38 can be selected between 1 second and 5000 seconds. Downstream of the frequency divider 38 is a counter 39 , the output of which can be queried by the computer 11 .

Der Filterblock 16 und die Laufwerksteuerung 17, welche den Kassettenrekorder 5 steuern, ermöglichen es, für eine mehrfache Analyse das Band automatisch immer an der gleichen Stelle zu positionieren. Außerdem kann mit ihrer Hilfe der Rekorder auto matisch bis zum Eichtonende abgespielt und dann gestoppt werden.The filter block 16 and the drive controller 17 , which control the cassette recorder 5 , make it possible to automatically position the tape at the same point for multiple analyzes. It can also be used to automatically play the recorder until the end of the calibration tone and then stop it.

Bei einer Intervallanalyse wird ein Programm verwendet, gemäß dem die genauen Geräusch- und Pausendauern sowie die mittlere, integrierte Amplitude des Geräusches berechnet und dann auf einer Diskette gespeichert werden. Zu Beginn werden die einstell baren Größen des Schwellenwertes, der minimalen Pausenzeit sowie der oberen und unteren Filterfrequenz angezeigt, damit diese gegebenenfalls auf einen anderen Wert eingestellt werden können. Die Analyse läuft dann automatisch ab. Der Grafikausdruck einer derartigen Intervallanalyse hat beispielsweise das in Fig. 4 unten dargestellte Bild.An interval analysis uses a program according to which the exact duration of the noise and pause as well as the mean, integrated amplitude of the noise are calculated and then saved on a floppy disk. At the beginning, the adjustable values of the threshold value, the minimum pause time and the upper and lower filter frequency are displayed so that they can be set to a different value if necessary. The analysis then runs automatically. The graphic printout of such an interval analysis has, for example, the image shown below in FIG. 4.

Bei einer Integrationsanalyse mittels des Integrators 32 werden aufgrund des Programmes lediglich die Integratordaten ausgewer tet. Im Ausführungsbeispiel werden im 100 ms-Raster die Ampli tude integriert und der errechnete Wert auf einer Diskette abgespeichert sowie gegebenenfalls ausgedruckt. Die Geräusch- Pausendiskriminierung wird hier im Ausführungsbeispiel außer acht gelassen.In the case of an integration analysis using the integrator 32 , only the integrator data are evaluated on the basis of the program. In the exemplary embodiment, the amplitudes are integrated in a 100 ms grid and the calculated value is stored on a floppy disk and, if appropriate, printed out. The noise-break discrimination is ignored here in the exemplary embodiment.

Die freie Wahl der Filterfrequenzen erlaubt auch Frequenzbandana lysen, und zwar sowohl in der Form von Intervall- als auch von Integralanalysen. Durch die Möglichkeit der kontinuierlichen Filtereinstellung lassen sich vielfältige Arten von Frequenzband analysen realisieren, z.B. Oktavbandanalysen oder Terzbandana lysen. Die Grenzen der einzelnen Bänder werden zunächst berech net, z.B. bei einer Oktavbandanalyse zu 50 bis 100 Hz, 100 bis 200 Hz, 200 bis 400 Hz, usw. bis 1600 bis 3200 Hz. Dann werden die Aufnahmen mit den Frequenzen der einzelnen Bänder nacheinander analysiert.The free choice of filter frequencies also allows frequency bandana lysing, both in the form of interval and of integral analyzes. Due to the possibility of continuous Filter setting can be various types of frequency band Realize analyzes, e.g. Octave band analysis or third band read. The boundaries of the individual bands are first calculated net, e.g. with an octave band analysis at 50 to 100 Hz, 100 to 200 Hz, 200 to 400 Hz, etc. to 1600 to 3200 Hz. Then are the recordings with the frequencies of each band analyzed one after the other.

Während bei der Intervallanalyse die einzelnen vom Computer erkannten Geräusche in der Grafik als Säulen aufgetragen werden, deren Breite der Länge des Geräusches und deren Höhe der mitt leren Signalstärke entspricht, entsprechen bei der Integralana lyse der Grafik 100 ms einem Punkt. Man erhält hierbei den in Fig. 4 oben dargestellten Signalverlauf, also einen Überblick über die Verteilung und Stärke der Geräusche. Den beiden Dia grammen in Fig. 4 liegt der gleiche zeitliche Geräuschverlauf zugrunde.While in interval analysis the individual noises recognized by the computer are plotted in the graphic as columns, the width of which corresponds to the length of the noise and the height of which corresponds to the mean signal strength, in the case of integral analysis the graphic corresponds to 100 ms. This gives the signal curve shown in FIG. 4 above, that is, an overview of the distribution and strength of the noises. The two slide programs in FIG. 4 are based on the same temporal noise profile.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besoders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.All mentioned in the above description as well which can only be inferred from the drawing as further developments, components of the invention, too if they are not particularly emphasized and especially not are mentioned in the claims.

Claims

1. A method for recording and evaluating a sequence of irregular noises, in particular noises based on biological processes, in which the recorded noise is converted into electrical signals and the electrical signals are analyzed, characterized in that

a) the electrical signals are compared to a threshold value and
b) the beginning of a noise at the time of exceeding the threshold after an interruption for a period of more than a minimum pause, the end of a noise at the time when the signal falls below the threshold and the undershoot is longer than that Minimum breaks lasts.

2. The method according to claim 1, characterized in that

a) digital electrical signals are formed on the basis of the analog electrical signals, the front flank of which corresponds to the time when the threshold value is exceeded and the rear flank of which corresponds to the time of the next drop below the threshold value,
b) pause times between two successive digital signals of less than the minimum pause time are eliminated and evaluated as a signal,
c) in the event of a pause between successive digital signals of more than the minimum pause time, the preceding digital signal is shortened at its end by the minimum pause time.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a minimum pause time of 300 msec. based on becomes.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized records that the analog signals are stored and stored for Ana lyses can be retrieved from memory.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized records that the analog signals over at least two Channels can be recorded at different locations.

6. The method according to claim 5, characterized in that we at least two simultaneously recorded signal sequences before their Analysis to be mixed.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized records that the analog signals are filtered and this filtering preferably with a selectable lower and / or upper limit frequency takes place.

8. The method according to claim 7, characterized in that at filtering the analog signals a frequency analysis is carried out.

9. The method according to claim 8, characterized in that the Frequency analysis in the form of a frequency band analysis leads.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized records that the analog signals are rectified.

11. The method according to claim 10, characterized in that the rectified signals for the purpose of noise energy analysis squared and / or for the purpose of noise level analysis logarithmic.

12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the rectified signals for the purpose of integra tion analysis over a predeterminable or predetermined period of time to get integrated.

13. The method according to claim 12, characterized in that for the purpose of integration the amplitude of the signals in a corresponding frequency implemented and the frequency sig nale are counted within the integration period.

14. The method according to any one of claims 8 to 13, characterized ge indicates that the analysis results are time-lined up of the following analysis signals in corresponding time Assignment can be saved.

15. The method according to any one of claims 9 to 14, characterized records that the analysis results are displayed on a monitor be made and / or printed out.

16. An apparatus for recording and evaluating a sequence of irregular noises, in particular based on biological noises, preferably for carrying out the method according to claim 1, with at least one receiver, a buffer for the analog electrical signals generated by each sensor provided , an analysis unit to which the buffer is connected as an external memory, and with a computer for controlling the analysis unit, characterized in that the analysis unit ( 10 ) analyzers ( 18 , 26 , 32 , 35 ) for a frequency analysis and / or Has interval analysis and / or at least one integration analysis.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the analyzer ( 18 ) for the frequency analysis a high-pass filter ( 19 ) and a low-pass filter ( 20 ) with adjustable lower and upper limit frequency, the interval analyzer ( 26 ) a comparator ( 28 ) for Comparison of the instantaneous signal value with a threshold value and the integration analyzer ( 32 , 40 ) have a voltage-frequency converter ( 34 ; 37 ) with a connected counter ( 35 ; 39 ).

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the integration analyzer ( 32 ) is connected to the computer ( 11 ) for retrieving the counter reading at the end of each integration interval.

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that a frequency divider ( 38 ) is arranged for long-term integration between the counter ( 39 ) and the voltage-frequency converter ( 37 ).

20. Device according to one of claims 16 to 19, characterized in that the filter element ( 11 ) having the high-pass filter ( 19 ) and the low-pass filter ( 20 ) is followed by a rectifier ( 23 ) to which a squaring stage ( 24 ) and a logarithmic stage ( 25 ) are connected.

21. Device according to one of claims 16 to 20, characterized in that the interval analyzer ( 28 ) and each intended integration analyzer ( 32 , 40 ) is assigned a selector switch ( 27 , 33 , 36 ) by means of which the analyzer input optionally with the output of the rectifier ( 23 ), the output of the squaring stage ( 24 ) or the output of the logarithmic stage ( 25 ) can be connected.