DE943489C

DE943489C - Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen von Schwingungsvorgaengen, insbesondere von Elektrokardiogrammen

Info

Publication number: DE943489C
Application number: DEP48855A
Authority: DE
Inventors: Dr Willy Kunze; Dr Heinrich Maass
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1949-07-15
Filing date: 1949-07-15
Publication date: 1956-05-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen von Schwingungsvorgängen, insbesondere von Elektrokardiogrammen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufzeichnung von Schwingungsvorgängen, insbesondere von Elektrokardiogrammen. Direkt schreib ende Geräte, wie Tintenschreiber und Wachsschreiber, haben den Nachteil, daß ihre Meßwerte infolge ihrer Trägheit und wegen der mit Frequenz und Amplitude wachs enden Beschleunigungskräfte nur bis zu einer verhältnismäßig niedrigen Schwingungsfrequenz brauchbar sind. Durch Verkleinerung der Schriftamplitude ist es zwar möglich, den Anwendungsbereich der Di rektschreiber nach höheren Frequenzen hin zu erweitern. Der hiermit erzielte Gewinn ist jedoch gering, da die Beanspruchung, durch Beschleunigungskräft mit der Amplitude der Aufzeichnung proportional, aber bezüglich ihrer Frequenz nach einer höheren Potenz anwächst.
Um auch schnell verlaufende de Schwingungsvorgänge durch Direktschreiber registrieren zu können, ist es bekannt, durch Zeitdehnung eine Frequenztransformation auf niedere Frequenzen herbei zum führen, und den Schwingungsvorgang auf solche Weise der Registrierung durch ein relativ träges Schreibsystem zugänglich zu machen. Dies kann in der Weise geschehen, daß die Schwingungsvorgänge zunächst in unsichtbarer Lautschrift, z. B. nach dem Magnetophonverfahren festgehalten oder fixiert und sodann in verlangsamtem Tempo in sichtbarer Schrift mit beliebig großer Amplitude registriert werden.
Bisher hat man dieses Verfahren in der Weise durchgeführt, daß man zunächst die Aufnahme in unsichtbarer Lautschrift machte und nach Beendigung der Aufnahme das Gerät auf Wiedergabe im gewünschten Zeitdehnungsverhältnis umschaltete.
Erfindungsgemäß wird mit der langsamen Wietdergabe in sichtbarer Schrift bereits während der schnellen Fixierung des Vorgangs in Lautschrift begonnen, indem Aufnahme- und Wiedergabekopf relativ zum Lautschriftträger gleichzeitig mit verschiedener Geschwindigkeit bewegt werden. Auf diese. Weise ist es möglich, sogleich den Beginn der Aufzeichnung zu beobachten. Dies ist insbesondere in der Elektrokardiographie erwünscht, um die richtige Einstellung und Funkton der Meßeinrichtung bereits während der Messung erkennen bzw. herbeiführen zu können.
Das neue Verfahren hat auch den wesentlichen Vorteil, daß zur Bewirkung der sichtbaren Aufzeichnung keine besondere Betätigung durch den Beobachter erforderlich ist und daß dadurch keine Zeit verlorengeht. Diesen Vorteil kann man gemäß einer Abwandlung des oben beschriebenen Erfindungsgedankens auch dadurch gewinnen, daß man die Meßvorrichtung so ausbildet, daß die Wiedergabe zwar nicht gleichzeitig mit der Wufnahme erfolgt, aber sich automatisch an das Ende der Aufnahme anschließt, indem durch Drücken und Wiederloslassen einer Taste Beginn und Ende der Aufnahme bestimmt und mit dem Loslassen der Aufnahmetaste automatisch auf eine der jeweiligen Aufnahmedauer und Zeitdehnung entsprechend Dauer der Wiedergabe umgeschaltet wird. Der Beobachter kann dann jederzeit durch einfaches Loslassen der Taste auf Wiedergabe umschalten und sich ergewissern, ob die Meßapparatur richtig eingestellt ist und ob die. Fortsetzung der Aufnahme interessiert.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. I eine Registriervorrichtung mit gleichbleibender Geschwindigkeit des Magnetschriftträgers, Abb. 2a und 2b eine Registriervorrichtung mit Schnell-untd Langsamlauf des Magnetschriftträgers in zwei verschiedenen Stellungen.
Die in Abb. I dargestellte Registriervorrichtung ist zur gleichzeitigen Aufzeichnung zweier Schwingungsv'orgänge, z. B. von zwei verschiedenen Aktionsströmen des Herzens, eingerichtet, die durch zwei Elektroden 1, 2 -bgeieitet und nach Verstärkung dem Doppelsprechkopf 3 eines Magnetophons zugeleitet werdne. Der Sprechkopf wird mit gleichmäßiger Radialgeschwindigkeit vr von außen nach innen bewegt und bewirkt dabei eine Aufzeichnung der elektrischen Schwingungsvorgänge in Magnetschnift auf dem plattenförmigen, mit der Winkelgeschwindigkeit Wr umlaufenden Träger 4 längs einer zweigängigen Spiralbahn 5, 6. Dem Sprechkopf 3 folgt ein Wiedergabekopf 7 mit relativ zum Tonträger zehnfach langsamerer Geschwindigkeit nach, so daß durch Zeitdehnung eine Transformation der aufgenommenen Schwingungen auf zehnfach niedrigere Frequenzen im Wiedergabekopf herbeigeführt wird. Dadurch werden die ellektrischen Schwingungen in eine Form gebracht, die sich nach Verstärkung zur direkten Aufzeichnung durch ein Schreibgerät 8, 9 mit relativ trägem Schreibsystem eignet, z. B. einer Aufzeichnung durch normale Tinten- oder Wachsschreiber. Damit der Wiedergabekopf dem Sprechkopf mit zehnfach langsamerer Relativgeschwindigkeit längs der beschmebenen Doppelspiralbahn 5, 6 des Trägers 4 nachfolgt, rotiert er mit ein Zehntel geringerer Geschwindigkeit im gleichen Sinne wie der Träger 4 und wird --dabei mit ein Zehntel der Geschwindigkeit vr des Sprechkopfes 3 radial nach innen bewegt. Bei Beendigung der Aufnahme, die z. B.
10 Sekunden dauern möge, ist durch das Schreibgerät etwa der zehnte Teil der Vorgänge niisedergeschrieben, so daß nach der Aufnahme noch etwa 90 Sekunden vergehen, bis die aufnahmekurven vollständig registriert sind. Danach kann die Magnetschrift wieder gelöscht und das Gerät nach Rückfühnung von Sprech-und Wiedergabekopf für die nächste Aufnahme bereit gemacht werden.
Will man mit der nächsten Aufnahme reicht so lange warten, so kann man auch die beschriebene magnetophonplatte durch eine unbeschriebene auswechseln. Ausgewechselte, beschriebene Platten können zu einem späteren Zeitpunkt oder aber auch sofort in einem getrennten Wiedergabegerät zur Registrierung benutzt werden. Verzichtet man auf die Ausnutzung der Aufnahmezeit zur Wiedergabe, so ist es auch möglich, denselben Kopf wechselweise zur Aufnahme und zur Wiedergabe -zu verwenden und die Zeitdehnung durch Umschalten der Geschwindigkeit des Magnetschriftträgers herbeizuführen. Zweckmäßig, wird man dann die Einrichtung so ausbilden, daß durch Drücken und Loslassen einer Taste Beginn und Ende der Aufnahme bestimmt und mit dem Loslassen der Aufnahmetaste automatisch auf eine der Aufnahmedauer und Zeitdehnung entsprechende Zeitdauer der Wieder gabe geschaltet wird.
Eine Zeitdehnung läßt sich auch ohne gegenseifige Verschiebung von Sprechkopf und Wiedergabelkopf erzielen, indem, wie in Abb. 2a und 2b dargestellt, ein bandförmiger Schriftträger 10 unter dem Wiedergabekopf 11 mit z. B. zehnfach langsamerer Geschwindigkeit v10 hinweggeführt wird als unter dem Sprechkopf 12 und der Träger zwischen den beiden feststehenden Köpfen während der Aufnahme in Schlaufen I3 gelegt wird,- die nach Beendigung der Aufnahme (Abb. 2 b) bis zum Ende der Wiedergabe langsam wieder aufgelöst wird.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Ab änderungen und auoh andere Ausführungen möglich; insbesondere können zur zunächst unsichtbaren Fixierung, der Schwingungsvorgänge auch andere Verfahren angewendet werden. Um einen genauen Zeitmaßstab für den Ablauf der Vorgänge zu gewinnen, ist es wichtig, daß die Aufnahme geschwindigkeit und die Größe der Zeitdehnung genau bekannt sind, so daß der Zeitmaßstab auf den Registrierstreifen vorgedruckt oder nachträglich aufgedruckt werden kann. Die Zeit, dehnung selbst ist der Höhe der wiederzugebenden Fre- quenzen, der gewünschten Schriftamplitude und tder Leistungsfähigkeit der benutzten Dlirektschreiber sowie dem geforderten Grad der Verzerrungsfreiheit anzupassen.
Man kann die Einrichtung auch so ausbilden, daß die Zeitdehnung einstellbar ist. Auch kann man die Lautschrift außer zur Registrierung zur Tonwiedergabe verwenden, insbesondere dann, wenn es sich, wie bei der Herztonaufnahme, um die Beobachtung von Schallvorgängen handelt.
Im Hinblick auf die erforderliche Verstärkung und die tieffrequenten, durch die Zeitdehnung noch weite rverlangsamten Schwingungskomponenten, ist es vorteilhaft, die zu registrierenden Schwingungsvorgänge als Modulation auf eine Trägerfrequenz zu geben und bei der sichtbaren Wieder gabe eine Demodulation der durch die Zeitdehnung frequeuztransformierten Trägerfrequenz vorzunehmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Aufzeichnen von Schwingungsvorgängen, insbesondere von Elektrokardiogrammen bei dem die Schwingungsvorgänge zunächst vorzugsweise magnetisch aufgezeichnet werden und sodann diese zeitgenaue Aufzeichnung durch Zeitdehnung in einem bestimmten vorgegebenen Verhältnis auf niedere Frequenzen transformiert und die so gewonnene niederfrequente Schwingung durch ein relativ träges, direkt und sichtbar schreibendes System aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die langsame Wiedergabe in sichtbarer Schrift bereits während der schnellen Fixierung des Vorgangs in Lautschrift beginnt, indem Sprach- und Wiedergabekopf relativ zum Lautschriftträger gleichzeitig mit verschiedener Geschwindigkeit bewegt werden.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiedergabekopf während der Aufnahme dem Lautschriftträger mit z. B. ein Zehntel geringerer Geschwindigkeit nachfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeich net durch Anwendung einer schrauben- oder spiralförmigen Lautschriftaufzeichnung mit Rotationsbewegung des Scrhriftträgers und Axial-nbgzw. Radialverschiebung des Aufnahme-und Wiedergabekopfes.
4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei feststehendem Sprech- und Wiedergabeikopf der Lautschriftträger unter dem Wiedlergtabekopf mit z. B. zehnfach langsamerer Geschwindigkeit hinweggeführt wird als unter dem Sprechkopf und daß der Träger zwischen Sprech- und Wiedergabekopf während der Aufnahme in eine Schlaufe gelegt wird, die nach Beendigung der Aufnahme bis zum Ende der Wiedergabe allmählich wieder aufgelöst wird.
5. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die langsalze Wiedergabe in sichtbarer Schrift durch die Beendigung der Aufnahme in Lautschrift ausgelöst wird, so daß sich an jede Aufnahme selbsttätig eine Wiedergabe anschließt, deren Zeitdauer durch die jeweilige Dauer der voraufgehenden aufnahmedauer und der vorgegebenen Zeibdehnung entspricht.
6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tastschaltung vorgesehen ist, in der durch Drücken und Wiederloslassen einer Taste Beginn und Ende der Aufnahme bestimmt und mit dem Loslassen, der Aufnahmetaste automatisch die Wiedergabeeinrichtung für eine der voraufgegangenen Aufnahmedauer und dem Zeitdehnungsverhältnis entsprechende Zeitdauer eingeschaltet wird.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 62I 263; französische Patentschrift Nr. 687 78I.