Abstract
The first heart sound of 29 normal, young males, recorded at the apex of the heart, was analysed for the power content as a function of frequency using the technique of the fast Fourier transform. The frequency spectra were seen to contain peaks in the low-frequency range (10–50 Hz) and the medium-frequency range (50–140 Hz). The average spectrum of the entire study shows a peak at 30 Hz, and an average attenuation of the first heart sound at the apex, of 16 dB/octave. The peaks are probably related to the elastic properties of the heart muscles and the dynamic events causing the first sound. Therefore important diagnostic information might be obtained from frequency studies of heart sounds. Such studies should increase the clinical importance of phonocardiography.
Sommaire
On an analysé le premier son cardiaque enregistré au sommet cardiaque chez 29 jeunes hommes normaux, pour déterminer sa composition en fonction de la fréquence à l'aide de la technique de transformation rapide de Fourier. On remarqua que la spectre des fréquences contenait des pontes dans la zone des basses fréquences (10–50 Hz) et dans la zone des moyennes fréquences (50–140 Hz). La moyenne du spectre complet de l'étude présente une pointe a 30 Hz et une atténuation moyenne de 16 dB/octave au sommet du premier son cardiaque. Les pointes sont probablement apparentées aux propriétés élastiques de muscle cardiaque et les phénoménes occasionnant le premier son. Des informations diagnostiques importantes peuvent donc être dérivées de l'étude des fréquences des sons cardiaques. De telles études pourraient augmenter l'importance clinique de la phonocardiographie.
Zusammenfassung
Der erste Herzton von 29 normalen jungen Männern an der Herzspitze wurde auf seinen Energiegehalt als Frequenzfunktion überprüft, wobei das Verfahren der schnellen Fourier-Transformierten verwendet wurde. Es wurde festgestellt, daß die Frequenzspektren Spitzen im niedrigen Frequenzbereich (10–50 Hz) und im mittleren Frequenzbereich (50–140 Hz) enthielten. Das mittlere Spekrtum der gesamten Untersuchung zeigt eine Spitze bei 30 Hz und eine durchschnittliche Dämpfung des ersten Herztons an der Herzspitze von 16 dB/Oktave. Die Spitzen beziehen sich wahrscheinlich auf die elastischen Eigenschaften des Herzmuskels und die dynamischen Vorgänge, die den ersten Ton verursachen. Aus Frequenzuntersuchungen der ersten Herztöne könnte man daher wichtige diagnostische Angaben erhalten. Solche Untersuchungen dürften die klinische Bedeutung der Phonokardiografie erhöhen.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
References
Adolph, R. J., Stephens, J. F. andTanaka, K. (1970) The clinical value of frequency analysis of the first heart sound in myocardial infarction.Circulation 41, 1003.
Cooley, J. W., andTukey, J. W. (1965) An algorithm for the machine calculation of complex Fourier series.Math. Comput. 19, 297.
Gupta, R., Miller, J. W., Yoganathan, A. P., Kim, B. M., Udwadia, F. E. andCorcoran, W. H. (1974) Spectral analysis of arterial sounds: a noninvasive method of studying arterial disease. Submitted to theJ, Med & Biol. Eng.
Holldack, K. (1952) Ergebrise der inneran Medizin und Kunderheilkunde3, 407.
Luisada, A. A. (Ed.) (1959) Symposium on phonocardiography.Am. J. Cardiol. 4, 1.
Luisada, A. A. (Ed.) (1971) Symposium on cardiovascular sound.Ibid. Am. J. Cardiol. 28, 127.
Maas, H. andWebber, A. (1952)Cardiologia 21, 773.
McKusick, V. A. (1958)Cardiovascular sounds in health and disease. Williams and Wilkins Co., Baltimore.
Rushmer, R. F. (1970)Cardiovascular dynamics 3rd edn. W. B. Saunder Co., Philadelphia.
Safonov, Yu. D. (1969) The biohydraulic mechanisms producing heart sounds.Cor Vasa 10, 295.
Sakai, A., Feigen, L. P., andLuisada, A. A. (1971) Frequency distribution of the heart sounds in normal man.Cardiovas. Res. 5, 358.
Van Vollenhoven, E., Van Rotterdam, A., Durenbos, T. andSchlesinger, F. G. (1968) Frequency analysis of heart murmurs.Med. & Biol. Eng. 7, 227.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Yoganathan, A.P., Gupta, R., Udwadia, F.E. et al. Use of the fast fourier transform for frequency analysis of the first heart sound in normal man. Med. & biol. Engng. 14, 69–73 (1976). https://doi.org/10.1007/BF02477093
Received:
Accepted:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02477093