DE2236017A1

DE2236017A1 - Stethoskop

Info

Publication number: DE2236017A1
Application number: DE2236017A
Authority: DE
Inventors: Ronald J Collins
Original assignee: BIO DATA Inc
Current assignee: BIO DATA Inc
Priority date: 1971-07-30
Filing date: 1972-07-19
Publication date: 1973-02-08
Also published as: US3690404A; CA951247A

Description

BIO DATA, ING. , Minneapolis/Minnesota - USA-Stethoskop

Die Erfindung bezieht sich auf den Aufbau eines Stethoskop, mit dem man einzelne Teile des ganzen Tonbereichs übertragen kann.

Ein Stethoskop gewöhnlicher Art liefert eine Luftsäule, die von der Körperwandung eines Menschen zu den Ohren des Benutzers verläuft, um akustische Energie oder Töne zu übertragen. Es ist eine Einrichtung erwünscht, die einzelne Teile des ganzen Tonbereichs übertragen kann, der durch das Stethoskop hindurchgeht, z.B. einen höheren Frequenzteil oder einen niedrigeren Frequenzteil des sich aus der Bewegung der Körperwandung ergebenden Tones. Eine solche Einrichtung ermöglicht beispielsweise dem Benutzer ein besseres Feststellen verschiedener Töne in einem !Frequenzbereich durch Abschwächen der anderen Frequenzbereiche, die die wichtigen Töne verdecken, die der Benutzer wahrzunehmen versucht.

Der Aufbau nach der Erfindung ergibt eine einfache mechanische Einrichtung, die den Durchgang einer Auswahl von entweder eines niedrigen Tonfrequenzbereichs oder einen hohen Tonfrequenzbereich oder einen vollen Ton-

-2-

209886/0890

— O —.

C-.

Übertragungsbereich zu den Ohren des Benutzers ermöglicht, wie es gerade gewünscht wird.

Die amerikanische Patentschrift 2,589,868 zeigt eine Einrichtung mit mehreren öffnungen in einem starren rohrförmigen Einsatz, der einen Zwischenteil eines Hörrohres oder eines Stethoskop bildet und ein eingeschlossenes rohrförmiges Glied und Resonanzkammern besitzt, durch die der Benutzer das Außenrohrglied drehen und so die Kammern mit bestimmten öffnungen im rohrförmigen Einsatz ausrichtet, um bestimmte geschwächte Tonfrequenzen Je nach der Größe der öffnungen und des Volumens der jeweiligen angeschlossenen Kammer auszufilterno

Die amerikanische Patentschrift 2,389*868 zeigt ferner die Kammern als Helmholtz-Resonatoren, und es muß somit angenommen werden, daß diese bestimmte Frequenzen oder ein sehr enges Tonfrequenzband schwächen. Auf jeden Fall sollen mit der Größe von öffnung und Volumen der richtig gewählten Kammer die Resonanzkammern je bestimmte Frequenzen ausfiltern. Es ist aber die Frage, ob das Ohr das Fehlen eines schmalen Frequenzbandes feststellen kann, das zum Abschwächen durch die Einrichtung nach dieser Patentschrift aus dem Tonfrequenzspektrum ausgewählt werden kann.

Der Aufbau der Einrichtung nach der Erfindung verwendet ein anderes Prinzip zum Auswählen eines Frequenzbereichs. Der Aufbau nach der Erfindung liegt zwischen einem oberen oder Frequenzbereich der höheren Töne und einem unteren Tonfrequenzbereich, der auf der Impedanz des Durchganges eines Tonfrequenzbereichs durch eine besondere Luftmasse basiert. Dies erfordert die Auswahl eines besonders eingerichteten Kanals oder Durchganges für die Tonübertragung, bei der ein oberer oder ein unterer

209886/0690

Tonfrequenzbereich mit verhältnismäßig geringer Dämpfung hindurchgehen soll.

Die Erfindung enthält eine vollständig int Gehäuse oder im Tonabnahmeteil des Stethoskops enthaltene Konstruktion und dient zur bequemen Auswahl eines Frequenzbereichs, der durch das Stethoskop durch ein einfaches Drehen der hinteren Platte des Gehäuses hindurchgeht, das der Teil ist, an dem die Hand des Benutzers liegt, wenn er das Gerät gegen die Brustwandung eines Patienten legt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfach aufgebautes Stethoskop anzugeben, das einen ausgewählten Tonfrequenzbereich überträgt. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Stethoskop anzugeben, das eine Verbindung mit seinem Tonaüfnahmeteil und eine Einrichtung besitzt, die von der den Ton erzeugenden Kammer des Aufnahmeteils deren Tonleitungskanal durch einen bestimmten ausgewählten Tonfrequenzbereich hindurchgeht_o

Die Einrichtung nach der Erfindung ist ein Stethoskopaufbau mit einem Gehäuse, zwei Ton erzeugenden Kammern in dem Gehäuse, von denen eine einen an die Höreinrichtung anschließbaren Auslaß besitzt; mit .e,inem Durchgang von jeder Kammer zu einer Oberfläche des Gehäuses und mit beweglichen Einrichtungen zum selektiven Verbinden der Durchgänge über eine von mehreren Leitungen, von denen jede einen ausgewählten Teil oder alle Teile des in der anderen Kammer erzeugten Tones überträgt.

Die bewegliche Einrichtung enthält in einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung ein Plattenglied, das vorzugsweise am Gehäuse drehbar angeordnet ist und mindestens einen Teil der Leitungswand enthält und in mehrere Stellungen gebracht werden kann, von denen an jedem die

209886/0080

Durchgänge über eine Leitung angeschlossen sind. Wenn das Glied drehbar angebracht ist, befindet sich die Leitung radial in der Platte.

Normalerweise würden die Plattenglieder vorwiegend die Oberfläche des Gehäuses sein und die Wände jeder Leitung würden einen im Plattenglied gebildeten Kanal und den Teil der Gehäusefläche zwischen den Durchgängen neben dem Plattenglied enthalten.

Zum Auswählen des unteren Frequenzbereichs kann ein rohrförmiges Glied im Gehäuse enthalten sein, das die beiden Kammern verbindet und so konstruiert ist und eine solche Querschnittsfläche aufweist, daß zu ihrer Länge die Inertanz der Luftmasse im Glied den höheren in der ersten Kammer erzeugten Tonfrequenzbereichsteil dämpft und den unteren Tonfrequenzbereioh durchläßt und eine Luftmasse, die eine solche Impedanz aufweist, daß das Glied unwirksam wird, wenn die Durchgänge über eine Leitung verbunden sind. I

Zum übertragen des maximalen übertragbaren Tonbereichs, _:

der in der ersten Kammer erzeugt wird, kann eine der Leitungen so konstruiert und angeordnet sein, daß sie praktisch denselben Querschnitt wie der Auslaß der zweiten | Kammer besitzt, um «inen Durchgang von der ersten Kammer ». von praktisch demselben Tonbereich zu erhalten, wi· er j durch den Auslaß gehen würde.

Zum Schwächen dee unteren Frequenzbereiche wird eine der Leitungen mit einer zwischen ihren Enden liegenden Öffnung versehen, die zur Atmosphäre offen tat und suft Abzweigen des niederen Tonfrequenzbereiohs in der ersten Kammer dient und den hohen Tonfrequenzteil zur «weiten Kammer gelangen läßt, wenn er alt den Durchgängen ver-

-5-

209886/0890

bunden ist. Die Öffnung ergibt vorzugsweise einen rohrförmigen Durchgang und "besitzt einen solchen Querschnitt, daß die Luftmasse darin eine niedrige Impedanz zum Durchgang eines niedrigeren Tonfrequenzbereichsteils darstellt, als er durch die Impedanz der Luftmasse in der Leitung dargestellt wird.

Die Erfindung wird mit Hilfe eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:

Figur 1 eine Ansicht der ganzen Einrichtung; Figur 2 eine Teilansicht in größerem Maßstab; Figur 3 ein Schnitt an der Linie 3-3 der Figur 2;

Figur 4 ein Horizontalschnitt an der Linie 4—4 der Figur 3; · ■ '

Figur 5 ein Horizontalschnitt an der Linie 5-5 der Figur 3; ■

Figur 6 eine Teilansicht eines Vertikalschnitts einer Einzelheit; und

Figur 7 eine Teilansicht einer Einzelheit des Aufbaues ähnlich dem der Figur 6. .

Das Stethoskop 1o enthält ein binaurales Hörrohrglied 12, das im folgenden als Hörrohr bezeichnet wird, und ein Bruststück oder Tonaufnahmeglied 14. Das Aufnahmeglied enthalt den Gegenstand der Erfindung und besteht aus einem Gehäuse 15, das hier eine zylindrische Form besitzt. Die Außenwand 17 des Gehäuses besitzt am oberen Randteil 19 ein Außengewinde.

In das Gehäuse ist eine Kammer 22 von kreisrundem Querschnitt eingeschnitten, die durch eine Seitenwand 23 dargestellt und mit·einem niedrigen Außenkammerteil 22a

-6-

209886/0890

von größerem Durchmesser an der offenen Seite des Gehäuses 15 dargestellt ist. Die Kammer besitzt eine innere Bodenwand 24.

über dem Kammerteil 22a und dem Randteil 19 befindet sich eine Membran, die aus einer dünnen Kunststoffplatte entsprechender Biegsamkeit bestehen kann. Die Membran ist durch einen verschraubten, winkeligen Ring 28 befestigt. Im Gehäuse und durch eine Innenwand 32 von der Kammer 22 getrennt befindet sich ferner eine Tonleitkammer 3o, von der nach außen durch die Wand 17 eine Gewindeöffnung 34 mit einem nach außen gehenden Rohranschluß 36 hindurchgeht» Das binaurale oder Hörrohr 12 besitzt einen reibungsmäßig über dem Anschluß eingepaßten Endteil.

Von der Kammer verläuft durch die Wand 2o ein Durchgang 38 und von der Kammer 3o durch die Wand ein Durchgang 4o· Die Durchgänge 38 und 4o sind als durch die Wand 32 getrennt dargestellt.

Über der Bodenwand 2o und mit öffnungen in Ausrichtung mit den Durchgängen 38 und 4o befindet sich eine dünne selbstschmierende Dichtung 46 aus dünnem flachen Material, z.B. aus Teflon.

über der Bodenwand 2o und der Dichtung liegt ein dickes zylindrisches Endkappenglied 50, das an der Wand durch eine Schraube 51 drehbar befestigt ist, die in einen konischen in die Wand eingeschnittenen Schacht 5^ eingeschraubt ist. Die Schraube befindet sich in der Mitte des Gehäuses 15·

Das Kappenglied 50 ist von solider Bauart mit radial verlaufenden Kanälen, die die Kammern 22 und 3o miteinander verbinden.

209886/0880

In die Innenwand. 53 des Gliedes 5° sind zwei radiale Kanäle 58 und 6o eingeformt, die vom Durchgang 38 zum Durchgang 4o verlaufen und über diesen liegen, wenn sie zur Herstellung einer Verbindung ausgerichtet sind. Durch Drehen des Kappengliedes 5o werden die Kanäle mit den Durchgängen 38 und M-o ausgerichtete

Außer den Kanälen 58 und 6o gibt es einen dritten Kanal 62 für die Verbindung zwischen den Kammern 22 und 3o, der von einem Rohr, das durch die Wand 38 hindurchgeht, gebildet wird. Der Kanal 62 wird noch beschrieben werden«,

Die Kanäle sind die entsprechenden Tondurchgänge. Der Kanal 58 ist der Durchgang für den Bereich der höheren Tonfrequenzen, der Kanal 6o der für den ganzen !Frequenzbereich und der Kanal 62 für den Bereich der niederen Tonfrequenzen. Die Anzeige der Tonfrequenzbereiche erscheint an der Außenfläche der Kappe 5o, wie in Figur 4 mit der Anzeige 6oa zu sehen ist» Die Anzeige bezieht sich auf die Einstellung der Kappe 5o zu den Kanälen 58, 6o und ' 62, die durch Drehen der Kappe mit dem Anschluß 36 als Bezugspunkt ausgerichtet werden.

Die Kanäle 58, 6o und 62 unterscheiden sieh deutlich von den Resonanzkammern, die in der Art von Helmholtz-Resonatoren wirken und zum Auswählen der !Frequenzen dienen. Die Erfindung bezieht sich auf das Durchlaufen eines Tonfrequenzbereichs und insbesondere auf das Durchlaufen der Teile der höheren öder niedrigeren Tonfrequenzbereiche und außerdem »um Durchlaufen des ganzen aufgenommenen Tonbereichs. Die Kanäle werden noch im einzelnen beschrieben werden.

Im Hörbereich des Jeweiligen Tones wird das Ohr den vorherrschenden Ton feststellen oder wahrnehmen* In der .

209886/0890

Technik ist es bekannt, daß die Fähigkeit des Ohres, das Vorliegen eines Tones festzustellen, durch das Vorliegen eines anderen Tones einer anderen Frequenz sehr stark beeinflußt. Der hochfrequente Ton geringer Stärke kann über einem niederfrequenten Ton hoher Stärke nicht festgestellt werden oder umgekehrt, was immer vorliegt. Die hier genannten Frequenzbereiche, die ausreichend voneinander entfernt sind, können an den höheren und niedrigeren Teilen des Bereichs durch die Kanäle 58 und 62 geschwächt werden, damit das Ohr den Teil des nicht gedämpften Tonbereichs hören kann»

Die Kanäle 58 und 6o können verschieden ausgebildet sein. Insbesondere wird am Kanal 6o bei der Verbindung mit den Durchgängen 38 und 4o ein ganzer Tonbereich in die Kammer 3o und von dort in das Hörrohr gelangen_e Der Querschnitt des Kanals ist derselbe wie der des Hörrohres. Die Wellenfront im Kanal 6o wird somit dieselbe wie die im Hörrohr sein und der ganze Tonbereich, der durch das Hörrohr geleitet werden kann, geht durch den Kanal 6o hindurch.

Die Luftmasse in den Kanälen 58, 6o und 62 ist die Luftmasse im Hörrohr 12 und geht zur Impedanz der Ohren des Benutzers und enthält diese Impedanz.

Es ist allgemein bekannt, daß eine Luftmasse im Rohr eine Inertanz besitzt, die eine Impedanz für die Bewegung der Tonschwingungen ergibt, die sich mit der Tonfrequenz direkt verändert.

Der Kanal 58 wird hier als identisch mit dem Kanal 6o angegeben, ausgenommen, daß der Kanal 58 eine rohrförmige Öffnung 59 kleinen Querschnitts aufweist, die zur Atmosphäre führt. Die Öffnung 59 ergibt ein akustisches

-9-

209886/0890

Element mit Inertanz, das infolge seiner■frequenzabhängigen Impedanzeigenschaften die niederfrequenten Töne zur Atmosphäre überbrückt, während die einschließenden relativ höherfrequenten Töne durch den Kanal 58 und das Hörrohr 12 hindurch gehen. Wie angegeben, führt der Kanal 6o, da er denselben Querschnitt wie das Hörrohr besitzt, den ganzen Tonbereich, der durch das Hörrohr hindurchgeht. Hinsichtlich des Kanals 58 bringt die rohrförmige Öffnung 59 <lie beschriebene Änderung,,

Der Bereich höherfrequenter Töne ergibt eine geringere Impedanz beim Durchlaufen der Luftmasse des Kanals 58 zu den Ohren des Benutzers als es sie für ihn aus der Inertanz der Luftmassen des Rohres 59 ergibt. Der näherfrequente Teil des in der Kammer 22 erzeugten Tones wird vom Kanal 59 durch die Kammer 3o und von dort durch das Hörrohr geführt.

Beim Durchlaufen eines niedrigen Tonfrequenzbereichs wird die Kappe 5o gedreht, um die Durchgänge 38 und 4o zu bedecken und abzudichten. Während entweder der Kanal 58 oder der Kanal 6o verwendet wird, ist die Impedanz, die in den Kanälen durch die Inertanz dargestellt ist, ausreichend kleiner als die durch die inertanz im Kanal 62 dargestellte, so daß der in der Kammer 22 erzeugte Ton den Kanal 62 umgeht. Bei abgedichteten Durchgängen 38 und 4o wird der Kanal 62 wirksam. Br ist so aufgebaut, daß er den hoherfrequenten Tonbereich wirksam dämpft. Es ist festgestellt worden, daß der Kanal 62 dadurch ein solches Ergebnis erreicht, daß die Bohrung eine Größe und eine entsprechende Länge aufweist', um den hoherfrequenten Tonbereich in bekannter Weise zu dämpfen. Die frequenzabhängige Impedanz ist derart, daß der niedrigere Tonfrequenzbereich hindurchgeht, aber der höherfrequente Tonanteil so

..-1ο-

2D9886/08Ö0

- 1o -

stark geschwächt wird, daß er durch die hoherfrequenten Töne überdeckt werden könnte.

Die beschriebene Arbeitsweise des Gerätes kann aus der vorstehenden Beschreibung entnommen werden. Der Drehpunkt der Endkappe befindet sich in der Stellung des Anschlusses 36. Bei an dieser Stelle angezeigter Niederfrequenz sind die Durchgänge J>Q und 4o verschlossen, obwohl die Durchgänge stets verschlossen sind, wenn die Kanäle 58 und 6o die Durchgänge nicht verbinden*

Der gezeigte Aufbau war bei der Benutzung sehr erfolgreich und es wurde festgestellt, daß die Unterscheidung zwischen dem Durchgang des niedrigen und des hoherfrequenten Tonbereichs deutlich dem Ohr erkennbar ist und eine erhebliche Verbesserung des Hörens für den Benutzer darstellt.

209886/0880

Claims

H Joy mi

HK 25-157

BIO DATA, INC., Minneapolis/Minnesota - USA

Patentansprüche

I.) Stethoskop zum Übertragen bestimmter Teile des ganzen erzeugten Tonbereichs, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) des Stethoskops zwei Kammern (22, Jo) aufweist, von denen die erste (22) einen Ton erzeugt und die zweite einen mit der Höreinrichtung (12) verbundenen Auslaß besitzt, von jeder Kammer zur Gehäusefläche ein Durchgang ($o, 4o) verläuft, diese Durchgänge (3o, 4o) von einer beweglichen Einrichtung über eine von mehreren Leitungen einzeln angeschlossen werden können und jede Leitung alle oder einen ausgewählten Teil des in der ersten Kammer (22) erzeugten Tones überträgt.
2. Stethoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Einrichtung eine Platte enthält, die am Gehäuse (15) angeordnet ist und mindestens einen Teil der Leitungswandungen enthält und in mehrere Stellungen gebracht werden kann, von denen je eine die Durchgänge 0o, 4o) mit einer Leitung verbindet.
3. Stethoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte am Gehäuse drehbar befestigt ist»
4. Stethoskop nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen in der Platte radial verlaufen.
5· Stethoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte über dem Gehäuse liegt und die Wandungen jeder Leitung einen in die Platte ein-

2 09886/0890

geformten Kanal besitzen und der Teil der Gehäuse zwischen den Durchgängen neben der Platte liegt.
6. Stethoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr die beiden Kammern (22, 5o) verbindet und so beschaffen ist und einen solchen Querschnitt _aufweist, daß in bezug auf seine Länge die Inertanz der Luftm_asse in der Kammer den in der ersten Kammer erzeugten höherfrequenten Tonbereich schwächt und den niedrigerfrequenten Tonbereich passieren läßt und die Luftmasse darin eine solche Impedanz besitzt, daß das Rohr unwirksam wird, wenn die Durchgänge (3o, 4o) über eine Leitung verbunden sind.
7· Stethoskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Einrichtung zwei Leitungen (58, 6o) besitzt, von denen eine praktisch alle in der ersten Kammer erzeugten Töne passieren läßt und die andere eine zur Atmosphäre hin offene öffnung (59) besitzt und daß, wenn die Durchgänge verbunden sind und den in der ersten Kammer erzeugten niederfrequenten Tonbereich abzweigen und der höherfrequente Tonbereich durch die zweite Kammer (3o) durchgelassen wird, die bewegliche Einrichtung (5o) in drei Stellungen für drei Leitungen (58, 6o, 62) gebracht werden kann, von denen zwei (58, 6o) zum Verbinden der Durchgänge über Je eine Leitung und die dritte zum Schließen der Verbindung über diese Leitungen dient, was das Rohr unwirksam macht.
8. Stethoskop nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung der anderen Leitung einen rohrförmigen Durchgang bildet und einen solchen Querschnitt aufweist, daß die Luftmasse in ihm eine geringere Impedanz zum Durchgang eines niederfrequenten Tonbereichsteils als die Impedanz der Luftmasse in der Leitung besitzt.

209886/0800

9o Stethoskop nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Leitungen so beschaffen und angeordnet ist, daß sie praktisch denselben Querschnitt wie der Auslaß aus der zweiten Kammer (3o) aufweist und einen Durchgang aus der ersten Kammer von praktisch demselben Tonbereich ergibt wie der, der durch den Auslaß hindurchgeht.

1o. Stethoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membran am Gehäuse sitzt und über einer offenen Seite der ersten Kammer liegt.

209386/0890

Leerseite