DE900259C

DE900259C - Electroacoustic converter, especially for pulse and heart rate recording

Info

Publication number: DE900259C
Application number: DEB14341A
Authority: DE
Inventors: Heinz Boucke
Original assignee: BRUNHILD BOUCKE GEB NOVOTTNY
Current assignee: BRUNHILD BOUCKE GEB NOVOTTNY
Priority date: 1951-03-28
Filing date: 1951-03-28
Publication date: 1953-12-21

Description

Elektroakustischer Wandler, insbesondere für Puls- und Herztonabnahme Die Erfindung bezieht sich auf einen nach dem elektrostatischen Prinzip arbeitenden elektroakustischen Wandler, vorzugsweise für Abnahme von Pulsschlag und Herztonamplituden vom menschlichen Körper für medizinische Zweclie.Electroacoustic converter, especially for heart rate and heart rate monitoring the The invention relates to a working according to the electrostatic principle electroacoustic transducer, preferably for measuring the pulse rate and heart sound amplitudes from the human body for medical purposes.

Bei den bisher bekanntgewordenen elektrostatischen Wandlern stehen sich ein unbeweglicher Kondensatorbelag und ein Belag, der in Richtung auf diesen elastisch beweglich ist, gegenüber Die Kapazität dieser Wandler ist vechältnismäßiggering, was bei Verwendung in der üblichen Schaltung eines Mikrofons die Schwierigkeit ergibt, daß die untere Grenzfrequenz nicht für die Aufnahme der ganz tiefen Frequenzen, die z. B. im Pulsschlag enthalten sind, ausreicht. Bei Verwendung als Schallgeber ist andererseits die Leistungsaufnahme infolge der geringen Kapazität zu klein. In einer Ausführung als Tonabnehmer ist auch schon eine Anordnung bekanntgeworden, bei welcher eine Anzahl von starren Kondensatorplatten, die durch elastisches Isoliermaterial getrennt sind, zur Umwandlung von mechanischen Schwingungen in elektische Spannungsschwankungen dient. Dies geschiebt hierbei jedoch auf Grund der geringen Kapazität des Kondens,ators auf dem komplizierten Umweg über eine Frequenzmodulation eines Hilfsoszillators. With the previously known electrostatic converters there is an immovable capacitor plate and a layer that faces it The capacity of this transducer is relatively low, which results in the difficulty when used in the usual circuit of a microphone, that the lower cut-off frequency is not suitable for the absorption of the very low frequencies, the z. B. are included in the pulse rate, is sufficient. When used as a sounder on the other hand, the power consumption is too small due to the small capacity. In an embodiment as a pickup, an arrangement has already become known, in which a number of rigid capacitor plates, which by elastic insulating material are separated to convert mechanical vibrations into electrical voltage fluctuations serves. However, this is due to the low capacity of the condenser via the complicated detour via frequency modulation of an auxiliary oscillator.

Demgegenüber ist es einer der Vorteile der Erfindung, daß die Umsetzung von Bewegung in elektorische Spannungsänderungen dank der ungewöhnlich großen Kapazität der Wandler unmittelbar erfolgen kann. On the other hand, it is one of the advantages of the invention that the implementation from movement to electrical tension changes thanks to the unusually large capacity the converter can take place immediately.

Man könnte in beiden Anwendungen den wirkungsgrad der bekannten kapazitiven Wandler durch Vergrößerung der Oberfläche der Platten steigern, kommt aber dann zu unhandlich großen Gebilden. Versuche haben nun ergeben, daß man den Wirkungsgrad von nach dem elektrostatischen Prinzip aufgebauten elektroakustischen Wandler, insbesondere im Bereich niedriger Frequenzen von 0 bis 1000 Hz, dadurch erheblich steigern kann, daß man den Kondensator aus einem vielfach locker gerollten oder vielfach gefalteten Kondensatorwickel aufbaut, bei dem die Isolierschichten undioder die leitenden Belege Elastizität besitzen. Man verwendet hierzu beispielsweise sehr dünnes federhartes Messinghlech. Als Dielektrikum eignet sich besonders Ülpapier, das gegenüberWachspapier den Vorteil hat, in der Wärme nicht mit den Metallbelägen zu verkleben. In both applications, one could use the efficiency of the well-known capacitive Converters increase by increasing the surface area of the plates, but then comes too bulky large ones Formed. Experiments have now shown that one the efficiency of electroacoustic ones built according to the electrostatic principle Converter, especially in the range of low frequencies from 0 to 1000 Hz, thereby can increase significantly that you rolled the capacitor from a loosely rolled many times or multiply folded capacitor winding, in which the insulating layers andior the conductive evidence has elasticity. One uses for this, for example very thin, feather-hard brass barrel. Oil paper is particularly suitable as a dielectric, which has the advantage over wax paper, in the heat not with the metal coverings to glue.

Wenn der Kondensatorwickel keiner höheren Temperatur als 40 bis 450 ausgesetzt ist, kann man aber auch das übliche Kondensatorpapier verwenden. Eine Erhöhung der Elastizität erreicht man insbesondere bei dem üblichen Kondensatorpapier durch Falzen an Knickstellen der Anordnung nach Abb. 2 bzw. an den beiden Wendestellen bei der Ausführung als flacher Wickel nach Abb. I (s. dazu Abb. 8a). If the capacitor coil does not have a temperature higher than 40 to 450 is exposed, you can also use the usual capacitor paper. One An increase in elasticity is achieved in particular with conventional capacitor paper by folding at kinks in the arrangement according to Fig. 2 or at the two turning points when designed as a flat roll according to Fig. I (see Fig. 8a).

An Hand der Zeichnungen sei der Erfindungsgedanke näher erläutert. The concept of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

In Abb. I ist der als flacher Wickel I ausgeführte Wandler im Querschnitt dargestellt. Er setzt sich aus den Belegen 3 und 4 und den Isolierschichten 2 und 5 zusammen. In Fig. I, the transducer designed as a flat coil I is shown in cross section shown. It consists of the documents 3 and 4 and the insulating layers 2 and 5 together.

Abb. 2 zeigt einen durch Faltung entstandenen Wandlerkondensator. Abb. 3 gibt ein Ausführungsbeispiel für die Verwen dung zur Abnahme der Pulsamplituden,am Daumen. Der Kondensatorwickel I ist dabei in einen Däumling 6 aus Leder, Gummi od. dgl. eingebaut und von dem das Innere 8 des Däumlings ausfüllenden Raum durch eine iisolierende Schicht 7, die ebenfalls aus Leder oder Gummi bestehen kann, getrennt. Der nach außen zu liegende Belag ist mit der Abschirmung 9 des Anschlußkahels verbunden, dessen Innenseite 10 zu dem nach innen gewandben Belag führt. Da die Wandung des Däumlings verhältnismäßig unnachgiebig ist, führen die durch den Puls verursachten Volumeuschwankungen des Daumens zu einer konformen Komprimierung des Wickels. Registrie rungen der Kapazitätsänderung ergaben eine Wiedergahe des Pulses mit allen Feinheiten, wie sie auf anderem Wege kaum beobachtet werden können. Fig. 2 shows a converter capacitor produced by folding. Fig. 3 gives an embodiment for the use to decrease the pulse amplitudes, am Thumb. The capacitor winding I is od in a thumbling 6 made of leather, rubber. Like. Installed and from the space filling the interior 8 of the thumb through a Isolating layer 7, which can also consist of leather or rubber, separated. The facing to the outside is connected to the shield 9 of the connection cable, the inside 10 of which leads to the inwardly facing covering. Since the wall of the Thumble's relatively unyielding lead to those caused by the pulse Volume fluctuations of the thumb result in a conformal compression of the compress. Registration Changes in capacitance resulted in a reproduction of the pulse with all the subtleties, as they can hardly be observed in any other way.

Dabei besteht der große Vorteil, daß die Bewegungen des Daumens die Puls abnahme kaum stören, wenn man das Kabel flexibel genug ausbildet. Als Schaltung kann die für ein Kondensatormikrofon übliche Anschaltung benutzt werden, mittels einer hochohmig zugeführten konstanten elektrischen Vorsplannung, wobei sich infolge der hohen erzielbarren Eigenkapazität von 20 000 bis 50 ooo pF mit Widerständen von 50 bis 100 MdZ eine untere Grenzfrequenz von etwa 0,2 bis 0,5 Hz ergibt, welche zur Aufnahme auch der Grundfrequenz des Pulses ausreicht. Dank der Empfindlichkeit des Wandlers ergibt aber bereits ein unmittelbar zwischen Steuergitter und Kathode bzw. Massepol der Schaltung vorgenommener Anschluß, wobei die Spannungsdifferenz am Gitterableitwiderstand moduliert wird, eine nutzbare Wirkung*.There is the great advantage that the movements of the thumb Hardly disturb the decrease in heart rate if the cable is flexible enough. As a circuit the usual connection for a condenser microphone can be used by means of a high resistance supplied constant electrical bias voltage, whereby as a result the high achievable self-capacitance of 20,000 to 50,000 pF with resistors from 50 to 100 MdZ results in a lower limit frequency of about 0.2 to 0.5 Hz, which is also sufficient to record the basic frequency of the pulse. Thanks to the sensitivity of the converter, however, already results in a direct connection between the control grid and the cathode or ground pole of the circuit made connection, the voltage difference is modulated at the grid leakage resistance, a useful effect *.

Der Däumling wird mit dem Band 11 auf dem Daumen oder auf einem Finger befestigt, und die Befestigung wird nach Art einer Blutdruckmanschette vermittels eines Metallstiftes I2, der unter das aufgewickelte Band geschoben wird, sichergestellt. The thumb thumb is with the band 11 on the thumb or on a finger attached, and the attachment is mediated in the manner of a blood pressure cuff a metal pin I2, which is pushed under the wound tape.

Abb. 4 zeigt eine Anordnung, bei welcher der Wandler I lauf einer um das Handgelenk oder den Oberarm zu legenden Binde I3 angeordnet ist. Zur Befestigung der Binde wird deren sich verjüngender Teil 14 durch die Schnalle 1 5 gezogen. Fig. 4 shows an arrangement in which the converter I is running a A bandage I3 is placed around the wrist or the upper arm. For fixing the tapering part 14 of the bandage is pulled through the buckle 15.

In Abb. 5 ist der Wandler auf dem vorderen Teil einer Art Sonde I6 aufgebracht und kann so unter jede beliebige Blutdruckmanschette oder Binde geschaben werden. In der Abb. 5 erkennt man auf dem Wandler I noch einen zusätzlichen kleineren Wandler 20, der die besondere Aufgabe hat, zur Kontrolle einen künstlichen Eichpuls zu bewerkstelligen. Hierzu wird dieser Kondensator über das zu ihm führende eigene Kabel 21 mit einem elektrischen Spannungsstoß beaufschlagt, der eine definierbare Zusammenpressung des Wickels 20 zur Folge hat. Wie die Abb. 5 b erkennen läßt, welche die Vorrichtung von der Seite zeigt, befindet sich auf der Rückseite des Teils 16 ein elastischer Druckköper 17, z. B. aus Schwammgummi, welcher die Aufbringung der Meßvorrichtung unter einem gewissen definierbaren Druck erleichtert. Darüber hinaus besteht durch den Wandler selbst die Möglichkeit, seinen Auflagedruck zu messen und somit vergleichbare Untersuchungsbedingungen zu schaffen. Hierzu wird mit einer der bekannten Schaltungen die Kapazität des Wandlers kontrolliert. Diese schwankt je nach Auflagedruck um mehrere hundert Prozent, z. B. bei einem ausgeführten Modell zwischen 8000 pF in unbelastetem Zustand und 25000 pF bei einem Flächendruck von 100 mm Quecksilbersäule. Man benötigt zur Durchführung der Druckmessung lediglich ein für Netzwechselspannung von 50 Hz geeignetes Milliamperemeter, mit dem man bei konstanter bekannter Netzspannung den Stromdurchgang durch den Wickel feststellt. Natürlich ist für hinreichende Isolation des Wandlers gegen den Körper zu sorgen. In Fig. 5 the transducer is on the front part of a kind of probe I6 and can be scraped under any blood pressure cuff or bandage will. In Fig. 5 you can see an additional smaller one on the converter I. Converter 20, which has the special task of controlling an artificial calibration pulse to accomplish. For this purpose, this capacitor has its own leading to it Cable 21 subjected to an electrical voltage surge, which is a definable Compression of the roll 20 has the consequence. As Fig. 5 b shows which the device is shown from the side is on the back of part 16 an elastic pressure body 17, e.g. B. made of sponge rubber, which the application of the Measuring device facilitated under a certain definable pressure. Furthermore the converter itself enables the contact pressure to be measured and thus to create comparable examination conditions. This is done with a the known circuits controls the capacity of the converter. This fluctuates depending on the contact pressure by several hundred percent, e.g. B. in an executed model between 8000 pF in an unloaded state and 25000 pF with a surface pressure of 100 mm of mercury. You only need to carry out the pressure measurement a milliammeter suitable for mains AC voltage of 50 Hz, with which one can use constant known mains voltage determines the passage of current through the coil. Of course, the transducer must be adequately isolated from the body.

Um z. B. bei Blutdruckmessungen während der Pulsmessung den Auflagedruck ermitteln zu können, kann man auch einen zusätzlichen Wandler verwenden, der neben oder auf der Pulsabnahmevorrichtung seinen Platz hat und von derselben Blutdruckmanschette festgehalten wird. Selbst verständlich ist es dabei außerdem möglich, den zur Pulsabnahme bestimmten Wandler mehr der Peripherie des Körpers zu anzubringen, z. B. am Handgelenk, während die Bllutdruckmanschette und der darunter befindliche Wandler am Oberarm angeordnet sind. To z. B. in the case of blood pressure measurements during pulse measurement, the contact pressure to be able to determine, you can also use an additional converter, the next to or on the heart rate monitor and from the same blood pressure cuff is being held. Of course, it is also possible to take the pulse to attach certain transducers more to the periphery of the body, e.g. B. on the wrist, while the blood pressure cuff and the transducer below it on the upper arm are arranged.

Die am Beispiel der Abb. 5 gezeigte Ausführung mit zwei Wandlern sowie mit einem elastischen Druckkörper ist auch in Abwandlung der Anordnungen nach Abb. 3 und 4 durchführbar. The version with two converters shown in the example of Fig. 5 as well as with an elastic pressure body is also a modification of the arrangements according to Fig. 3 and 4 feasible.

Abb. 6 schließlich zeigt eine insbesondere für Herztonabnahme oder sonstige Körperschallabnahme, z. B. am Kehlkopf, bestimmte Ausführung, bei der eine ganze Anzahl ru bis Ie von Wandlern nebeneinander auf einer Grundfläche 19 sitzen. Die B,efestigung der Anordnung geschieht mittels eines elastischen Gurts 8. Wird dieser bei Abnahme des Herztons um den Oberkörper gelegt, so kommt es bei der Atmung zu entsprechenden langsamen, relativ großen Kapazitätsschwankungen. Finally, Fig. 6 shows a particular for heart sound pick-up or other structure-borne noise, e.g. B. on the larynx, certain execution, in the one whole number ru to Ie of transducers sit next to one another on a base 19. The assembly is fastened by means of an elastic belt 8. Will This is placed around the upper body when the heart sound decreases, this is what happens when breathing to corresponding slow, relatively large fluctuations in capacity.

Je nach Frequenzdurchlässigkeit des Verstärkers oder der Anschaltelemente kann man die Atemfrequenz und die Herztonfrequenzen der Registrierung bzw. Beobachtung zuführen. Eine derartige Unterscheidung erhält man bereits, wenn man bei gegebenem Abschlußwiderstand des Wandlers die einzelnen Zellen hintereinander- oder parallel schaltet. Es ist außerdem möglich, die Vorrichtung mittels Heftpflaster so in der Herzgegend zu befestigen, daß die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit die Atembewegungen mitmacht, während es nur bei den Tonfrequenzen zu einer Beeinflussung des Wandlers kommt. M!an kann diesen Effekt verbessern, indem man der Tragfläche I9, Z. B. durch Bleieinlagen, eine gewisse Masse verleiht, welche das Mitschwingen der Tragfläche vermindert.Depending on the frequency permeability of the amplifier or the connection elements one can see the respiratory rate and the heart rate of the registration or observation respectively. Such a distinction is already obtained if one looks at the given Terminating resistance of the converter, the individual cells one behind the other or in parallel switches. It is also possible to fix the device in place using adhesive plasters Cardiac area to attach that the device in its entirety the respiratory movements participates, while the transducer is only influenced by the audio frequencies comes. M! An can improve this effect by adding the wing I9, e.g. by Lead inlays, gives a certain mass, which gives the wing a swing reduced.

In Abb. 7a und 7b sind ,zweckmäßige Anschaltungen des neuen Knrperschallmikrofons an den Eingang eines Röhrenverstärkers dargestellt. Der elektrostatische Wandler 1 wird über den hochohmigen Widerstand 22 aus der vielzelligen Blatterie 23 (von z. B. 100 V) aufgeladen. Bei Kompressionsschwankungen kommt es durch die Kapazitätsschwankungen zu Spannungsschwankungen des Wandlers, die über den lediglich zur Fernhaltung der Grundgleichspannung vom Steuergitter dienenden Kopplungskondensator 24 und den Widerstand 25 dem Steuergitter der Verstärkerröhre 27 zugeführt werden. Der Widerstand 26 dient dabei als Gitterableitwiderstand. Der Widerstand 25, der um ein Mehrfaches hochohmiger ist als Widerstand 26, hat die Aufgabe, die Zeitkonstante der Auf- und Entladung des Wandlers so groß zu machen, daß auch die Grundwelle des Pulsschlags mit übertragen wird. Der Kondensator 28 ist von Vorteil, wenn man die im akustischen Wahrnehmungsbereich liegenden Frequenzen des Pulsschlags, insbesondere die während einer Blutdruckmessung entstehenden Geräusche, mit aufnehmen will, da der Kondensator hierfür einen Nebenscbiuß darstellt. Auch ist ein Kondensator an dieser Stelle zweckmäßig, um eine Beeinträchtigung der hohen Frequenzen durch die Eigenkapazität der Strecke Gitter-Kathode auszugleichen. In Fig. 7a and 7b, practical connections for the new knurled sound microphone are shown shown at the input of a tube amplifier. The electrostatic converter 1 is extracted from the multicellular sheet 23 (from z. B. 100 V) charged. Fluctuations in compression are caused by fluctuations in capacity to voltage fluctuations in the converter, which are only used to keep the Basic DC voltage from the control grid serving coupling capacitor 24 and the resistor 25 are fed to the control grid of the amplifier tube 27. The resistor 26 is used as a grid leakage resistance. The resistor 25, which is several times higher resistance is as resistor 26, has the task of the time constant of the charge and discharge to make the transducer so large that the fundamental wave of the pulse rate is also transmitted will. The capacitor 28 is advantageous if you are in the acoustic range of perception lying frequencies of the pulse, especially those during a blood pressure measurement the resulting noises, because the capacitor has a secondary connection for this represents. A capacitor is also useful at this point in order to avoid impairment to compensate for the high frequencies through the intrinsic capacitance of the grid-cathode route.

In der Schaltung nach Abb. 7b ist der Widerstand 22 durch den Kondensator 29 ersetzt, was den Kondensator 24 erübrigt. Der Kapazitätswert des Kondensators liegt in gleicher Größen,anordnung wie der des Wandlers, also etwa bei 10 000 bis 30 ooo pF. In the circuit of Fig. 7b, resistor 22 is through the capacitor 29 replaces what the capacitor 24 is unnecessary. The capacitance value of the capacitor is in the same size, arrangement as that of the converter, so around 10,000 to 30,000 pF.

Abb. 8 a zeigt in schematischer Vereinfachung die Verwendung des Wandlers in einem Schallplattentonabnehmer. Die Nadel 30 ist um den Punkt 3I in Pfeilrichtung drehbar. Dadurch drückt der mit der Nadel starr verbundene Anker 32 abwechselnd gegen einen der beiden Wandler 1, welche zu beiden Seiten des Ankers in der Halterung 33 angeordnet sind. Durch diese Gegentaktanordnung werden Nichtlinearitäten in der Abhängigkeit der elektrischen Spannungen von den Druckschwankungen, die sonst bei großen Amplituben auftreten können, weitgehend kompensiert. Fig. 8 a shows a schematic simplification of the use of the Transducer in a record pickup. The needle 30 is around point 3I in Direction of arrow rotatable. As a result, the armature 32, which is rigidly connected to the needle, presses alternately against one of the two transducers 1, which are on both sides of the armature are arranged in the holder 33. This push-pull arrangement results in non-linearities in the dependence of the electrical voltages on the pressure fluctuations, which otherwise can occur with large amplitubes, largely compensated.

Die Schaltung nach Abb. 8 b ist entsprechend dieser Gegentaktanordnung ausgebildet. Der Wandler 1a ist durch die Batterie 34 über Kondensator 35 aufgeladen. Die Abnahme der Spannu,ngsschwankungen geschieht über den Hodhohmwiderstand 36. In gleicher Weise ist -der Wandler in über Kondensator 37 durch die Batterie 38 aufgeladen, und die Abnahme der elektrischen Tonspannungen geschieht über den Widerstand 39. Wenn die Wandler Ia und 1b gleichzeitig zusammengedrückt werden, heben sich die infolge der abweichenden Batteriepolung einander entgegengesetzten Spannungsschwankungen am Steuergitter auf. Das ist aber in der Praxis nicht der Fall, sondern wegen der Gegentaktsteuerung der Wandler durch den Anker 32 addieren sich die beiden Spannungen in ihrer Steuerwirkung auf die Verstärkerröhre 43. Die Kondensatoren 40 und 41 haben die Aufgabe, die bei dieser Art Tonabnehmer prinzipiell den tiefen Frequenzen gegenüber bengachteiligten hohen Frequenzen anzuheben und eine weitgehend gleichmäßige Tonwiedergabe sicherzustellen. Der Wirkungsgrad einer Anordnung, bei der etwa die nachstehenden elektrischen Bemessungen eingehalten werden, ist so gut, daß bei empfindlichen Verstärkerröhren schon eine Röhre genügt, um Lautsprecherwi,edergabe zu erzielen: Batteriespannungen etwa 100 bis 300 Volt, Kapazität der Wandler und der Kondensatoren 3'5 und 37 etwa 5000 bis I5 ooo pF, Widerstand 36 und 39 etwa 5 bis 10 MQ, Gitterableitwiderstand 42 etwa 0,7 bis I,5 MQ, Kondensatoren 40 und 41 etwa 30 bis 150 pF.The circuit according to Fig. 8b corresponds to this push-pull arrangement educated. The converter 1a is charged by the battery 34 via capacitor 35. The decrease in voltage fluctuations takes place via the Hodhohm resistance 36. In the same way, the converter is connected to the battery 38 via capacitor 37 charged, and the decrease in the electrical sound voltages happens via the resistor 39. When transducers Ia and 1b are pressed together at the same time, they lift the opposite voltage fluctuations due to the different battery polarity on the control grid. In practice, however, this is not the case, but because of the Push-pull control of the converter by armature 32 adds the two voltages in their control effect on the amplifier tube 43. The capacitors 40 and 41 have the task of this type of pickup in principle compared to the low frequencies to raise disadvantaged high frequencies and a largely even sound reproduction to ensure. The efficiency of an arrangement in which approximately the following electrical ratings are adhered to is so good that with sensitive amplifier tubes One tube is enough to achieve loudspeaker output: battery voltages about 100 to 300 volts, capacity of the converter and the capacitors 3'5 and 37 about 5000 to I5,000 pF, resistors 36 and 39 about 5 to 10 MQ, grid leakage resistance 42 about 0.7 to 1.5 MQ, capacitors 40 and 41 about 30 to 150 pF.

Abb. 9 a stellt eine praktische Ausbildung des Wandlers als Kopfhörer für bettläerige Kranke dar. Der Wandler I von etwa I,5 mm Dicke und etwa I5 mm im Quadrat ist zwischen zwei dünne Gummi scheiben 44 und 45 eingefügt in die auch das dünne isolierte Zuleitungskabel eingeklebt ist. Fig. 9 a shows a practical training of the transducer as headphones for bedridden patients. The transducer I, about 1.5 mm thick and about 15 mm Square is inserted between two thin rubber washers 44 and 45 into which also that thin insulated supply cable is glued in.

Die Anschaltung der Tonfrequenzspannungen geschiebt nach Abb. gb über einen hochohmigen Schutzwiderstand 46 von der Anode 47 und dem Massepol 48 der Endröhre 49 aus, wodurch gleichzeitig für eine konstante Gleichspannung als Vorspannung gesorgt ist. Um eine Beeinträchtigung der hohen Frequenzen durch den vorgeschalteten Widerstand zu vermeiden, kann dieser durch einen parallel geschalteten Kondensator, der nur einen Bruchteil der Wandlerkapazität besitzt, überbrückt sein. Außerdem kann die zur Zuführung der Anodengleichspannung dienende Drosselspule 50 so hoch in ihrer Selbstinduktion bemessen sein, daß sie bei den oberen Grenzfrequenzen mit der kapazitiven Belastung des Anodenkreises in Resonanz ist.The connection of the audio frequency voltages is pushed over as shown in Fig. Gb a high-resistance protective resistor 46 from the anode 47 and the ground pole 48 of the end tube 49 off, which at the same time ensures a constant DC voltage as a bias voltage is. About an impairment of the high frequencies by the upstream resistor to avoid this can be done by a parallel capacitor that only has a fraction of the converter capacity, be bridged. In addition, the for supplying the DC anode voltage serving choke coil 50 so high in their Self-induction should be measured so that it is at the upper limit frequencies with the capacitive Load on the anode circuit is in resonance.

Abb. 10a stellt eine Anordnung dar, bei welcher zwei im Gegentakt arbeitende Wandler und 1b eine der Schallabstrahlung dienende Membran 51 steuern, welche in einer Art Lautsprecherkorb 52 angebracht ist. Vor der Offnung des Korbes ist eine durchlöcherte Platte 53 angeordnet, an welcher ein zur Halterung des Wandlers Ia bestimmter starrer Stempel 54 befestigt ist, während zur Halterung des Wandlers der Korb 52 selbst dient. Fig. 10a shows an arrangement in which two in push-pull working transducers and 1b control a sound radiation serving membrane 51, which is mounted in a kind of speaker basket 52. Before opening the basket a perforated plate 53 is arranged, on which a for holding the transducer Ia certain rigid ram 54 is attached while holding the transducer the basket 52 itself serves.

Abb. Iob zeigt ein Sch,altuagsbeislpiel für diesen elektrostatischen Lautsprecher bzw. Kopfhörer. Fig. Iob shows an example of this electrostatic Speakers or headphones.

Die Sekundärwicklung des Ausgang&übertragers 55 ist in die beiden gleich großen Teilwicklungen 56 und 57 unterteilt, deren jede je einen der Wan'dler Ia und Ib speist. Der elektriscvhe Verbindungspunkt beider Wandler steht über die Betriebsspannung des Verstärkers mit der Mitte der Sekundärwicklung in Verbindung, so daß beide Wandler eine gleichsinnig gepolte Vorspannung zugeführt erhalten, während die Wechselspannungen gegenphasig angeschlossen sind. Bei X können Vorwiderstände mit oder ohne parallel geschaltete Kondensatoren zur Erzielung eines besonderen Frequenzgangs eingefügt sein. Natürlich ist es möglich, eine Mehrzahl von Kondensatorlautsprechern zu einer Anlage zu vereinigen, wobei Wickel größerer Fläc'henausdehnung und von besonders lockerem Wicklungsaufbau vorzugsweise die tieferen Frequenzen zugeführt erhalten.The secondary winding of output & transformer 55 is in the two equally large partial windings 56 and 57, each of which is one of the wan'dler Ia and Ib feeds. The electrical connection point of both converters is on the Operating voltage of the amplifier in connection with the middle of the secondary winding, so that both converters receive a bias voltage polarized in the same direction while the alternating voltages are connected in phase opposition. At X, series resistors can be used with or without capacitors connected in parallel to achieve a special one Frequency response must be inserted. Of course it is possible to have a plurality of condenser speakers to unite to form a system, with winding of larger surface area and of The lower frequencies are preferably supplied to a particularly loose winding structure obtain.

Baut man den Wandler so auf, daß er auf kleinem Raum viele Faltstellen aufweist, und erzielt dadurch eine hohe Elastizität, so ist der Wandler, -wenn man ihn außerdem ziemlich fest wickelt, befähigt, auch mechanische Schwingungen oberhalb des Hörbereichs, also im Ultraschallbereich, aufzunehmen bzw. wiederzugeben. Eine solche Vielzahl von Faltstellen erhält man z. B., wenn man nach Abb. 11 die Faltung des Kondensatorwickels in Form vieler Gruppen vornimmt. Die Zeichnung stellt das gefaltete Band in vergrößertem Maßstab und in nicht komprimiertem Zustand dar. Man stelle sich in jeder Gruppe etwa zehn bis zwanzig Faltungen vor bei einer Breite von einigen Millimetern und einer Schichthöhe von etwa I bis I,5 mm. If you build the converter in such a way that it has many folds in a small space has, and thereby achieves a high elasticity, so is the converter, -wif one It also wraps it pretty tightly, also enables mechanical vibrations above of the listening area, i.e. in the ultrasound area, to record or reproduce. One Such a variety of folds is obtained z. B., if you look at the folding according to Fig. 11 of the capacitor winding in the form of many groups. The drawing represents that folded tape on an enlarged scale and in an uncompressed state. Man imagine about ten to twenty folds in each group with one width of a few millimeters and a layer height of about 1.5 to 1.5 mm.

Durch Anordnung vieler Gruppen auf einem etwa parabolisch geformten !starren Träger 58 nach Abb. 12 entsteht ein Ultraschallgeber oder -empfänger mit Richtwirkung bzw. Vereinigung der Schallenergie in einem Brennpunkt. Die einzelnen Gruppen des Wandlers sind durch eine kugelschalenförmige elastische Fläche 59 befestigt, die auf dem hierzu mit Gewinde versehenen Teil 58 festgeschraubt ist. By arranging many groups on a roughly parabolic shape ! Rigid support 58 according to Fig. 12, an ultrasonic transmitter or receiver is created Directional effect or association of the sound energy in a focal point. The single ones Groups of the transducer are attached by a spherical shell-shaped elastic surface 59, which is screwed onto the part 58 provided with a thread for this purpose.

Gemäß der weiteren Erfindung ist auch vorgesehen, die dielektrischen Schichten des Kondensators oder auch die leitenden Beläge in sich selbst elastisch zusammendrückbar auszu,bilden, z. B. durch eine Formgebung, wie aus der Querschnittszeichnung Abb. I3 ersichtlich. Bei Verwendung von Kondensatorpapier oder Ölpapier sollen dabei die zur Erzielung der Elastizität dienenden Ausbuchtungen nicht viel größer sein als etwa das Zwei- bis Fünffache der Foliendicke. Dasselbe gilt auch für elastische Metallfolie. Eine starke Elastizität bei erheblicher Starrheit des ganzen Wickels und somit besondere Eignung für Ultraschall erreicht man durch Verwendung von Gummifolien in ahomogener oder in mit Ausbuchtungen versehener Form. According to the further invention it is also provided that the dielectric Layers of the capacitor or the conductive coatings are elastic in themselves compressible trainees, form, z. B. by shaping, as shown in the cross-sectional drawing Fig. I3 can be seen. When using capacitor paper or oil paper, this should be done the bulges used to achieve elasticity should not be much larger than about two to five times the film thickness. The same also applies to elastic ones Metal foil. A strong elasticity with considerable rigidity of the whole coil and thus special suitability for ultrasound is achieved by using rubber foils in a homogeneous form or in a form provided with bulges.

Zur Steigerung 1der Empfindlichkeit bzw. des Wirkungsgrades bei Vorhandensein einer definierten Arbeitsfrequenz, insbesondere bei Ultraschall, ist es zweckmäßig, den Kondensator durch Parallel-oder Serienschaltung einer Selbstinduktion als Bestandteil eines Schwingungskreises auszubilden, welcher auf die betreffende Frequenz abgestimmt ist. Eine gewisse Abstimmung auch in mechanischer Hinsicht kann erfolgen, indem man die starre Begrenzungsfläche 59 mit zahlreichen, z. B. haben förmig angeordneten Öffnungen versieht und im übrigen möglichst start ausbildet. Hierdurch schwingen die Wandler in einzelnen Teilbezirken und mit entsprechend höherer Eigenfrequenz. To increase the sensitivity or the degree of efficiency if present a defined working frequency, especially in the case of ultrasound, it is advisable to the capacitor through parallel or series connection of a self-induction as a component to train a resonant circuit, which is tuned to the frequency in question is. A certain amount of coordination, also in mechanical terms, can be done by one the rigid boundary surface 59 with numerous, z. B. have arranged in a shape Provides openings and forms the rest of the start as possible. Swing through this the transducers in individual sub-districts and with a correspondingly higher natural frequency.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Electroacoustic transducer after the - electrostatic Principle, especially for medical pulse and heart sound recording, characterized in that that the capacitor consists of a multiple rolled or multiple folded capacitor winding exists in which the insulating layers and / or the conductive coverings have elasticity and are only rolled or folded so tight that the capacitive pads Able to execute movements against each other.

2. Arrangement according to claim I, characterized in that the converter is built into the wall of a Thumbnail to measure the pulse (Fig. 3).

3. Arrangement according to claim I, characterized in that the converter is provided with a bandage to be placed around an extremity.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the converter designed as a probe to slide under a blood pressure cuff.

5. Ano, rldnun! G according to claim 1 or follow the, characterized in, that the converter is connected to a tube amplifier similar to a condenser microphone is.

6. Arrangement according to claim I or the following, characterized in that that the contact pressure of the transducer on the body surface is controlled by Measure the capacitance of the transducer or one placed with ilhm under the same pressure additional converter.

7. Arrangement according to claim I or the following, characterized in that that between the pulse or heart tone oscillations absorbing transducers on the one hand and the body surface or fastening bandage or wrap on the other hand Another converter is arranged, which can be selected by a switch via a switch supplied calibration pulse voltage is excited to defined mechanical movements, which are transferred to the other converter wear and its function allow control.

8. Arrangement according to claim I or the following, characterized in that that a plurality of transducers of a removal device next to one another on a wing are united.

9. Arrangement according to claim I, characterized in that for acceptance of vibrations plotted on a record two within one rigid Bracket (33) arranged transducers are used, between the mutually facing surfaces with the record needle (30) provided, oscillating about a pivot point (3I) Anchor (32) engages.

10. Arrangement according to claim I, characterized in that the converter is designed as a so-called pillow headphone especially for bedridden sick people and between two thin rubber washers about the size of the palm of your hand is glued.

11. The arrangement according to claim I, characterized in that the converter individually or in pairs in a push-pull circuit for sound radiation to a larger membrane is coupled.

12. The arrangement according to claim I, characterized in that to achieve a directional effect or a concentration of sound energy many groups of one Transducers (Fig. I2) are arranged on a parabolically curved surface.

13. Arrangement according to claim I or the following, characterized in that that the vibrating capacitor forming foils made of conductive and non-conductive Material is completely or partially corrugated or otherwise provided with indentations.

14. Arrangement according to claim I or the following, characterized in that that the insulating material consists of thin rubber.

15. Arrangement according to claim I or the following, characterized in that that the transducer is used to receive or emit ultrasound, in particular for medical use in introducing ultrasonic energy into the human Body.