AT522636B1 - Medical detector and method for extra pulse detection - Google Patents

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AT522636B1 ATA206/2019A AT2062019A AT522636B1 AT 522636 B1 AT522636 B1 AT 522636B1 AT 2062019 A AT2062019 A AT 2062019A AT 522636 B1 AT522636 B1 AT 522636B1
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Abstract

Die Erfindung stellt einen medizinischen Detektor (1) und ein Verfahren zum automatischen Erkennen eines Extrapulses (ex) bereit, der auf einen medizinischen Zustand wie Diplophonie hinweisen kann. Der medizinische Detektor (1) umfasst eine Eingabeeinheit (10), die konfiguriert ist, um ein Eingangssignal (d) zu erhalten, wie beispielsweise ein Phonationssignal, wobei das Eingangssignal (d) eine Schwingμng eines medizinischen Messwerts und/oder eine Schwingung eines menschlichen Körperteils, wie beispielsweise eines Stimmritzenbereichs, anzeigt; eine zyklische Pulsfolgenschätzeinheit (20), die zum Abschätzen einer zyklischen Pulsfolgenkomponente (c1) des Eingangssignals (1) konfiguriert ist; eine zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit (20), die konfiguriert ist, um die zyklische Pulsfolgenkomponente (c1) von dem Eingangssignal (d) abzuziehen, um dadurch ein zyklisches Modellfehlersignal (e1) zu erhalten; und eine Extrapulsdetektoreinheit (6, 60), die konfiguriert ist, um einen Extrapuls (ex) in dem Eingangssignal (1) basierend auf dem zyklischen Modellfehlersignal (e1) zu erfassen; und bei Erfassung des Extrapulses (ex) ein Ausgangssignal (o) auszugeben, das den erfassten Extrapuls (ex) anzeigt.The invention provides a medical detector (1) and a method for automatically detecting an extra pulse (ex) which can indicate a medical condition such as diplophony. The medical detector (1) comprises an input unit (10) which is configured to receive an input signal (d), such as a phonation signal, the input signal (d) being an oscillation of a medical measured value and / or an oscillation of a human body part such as a glottis area; a cyclic pulse train estimation unit (20) configured to estimate a cyclic pulse train component (c1) of the input signal (1); a cyclic pulse train subtracting unit (20) configured to subtract the cyclic pulse train component (c1) from the input signal (d) to thereby obtain a cyclic model error signal (e1); and an extra pulse detector unit (6, 60) configured to detect an extra pulse (ex) in the input signal (1) based on the cyclic model error signal (e1); and upon detection of the extra pulse (ex) to output an output signal (o) which indicates the detected extra pulse (ex).

Description

Beschreibungdescription

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet medizinischer Geräte und insbesondere einen medizinischen Detektor und ein Verfahren zur Erfassung von Extrapulsen. The present invention relates to the field of medical devices and, more particularly, to a medical detector and method for detecting extra pulses.

[0002] Extrapulse, die eine Abweichung oder Unregelmäßigkeit in einer ansonsten zyklischen Schwingung einer medizinischen Ablesung darstellen, wie beispielsweise einer medizinischen Ablesung, die eine Schwingung eines menschlichen Körperteils anzeigt, können einen medizinischen Zustand anzeigen. Zum Beispiel umfasst ein menschlicher Phonationsprozess eine zyklische Schwingung eines Stimmritzenbereichs oder einer Stimmritze zwischen zwei Stimmlippen. Forschungen haben gezeigt, dass auditive Merkmale der Heiserkeit und Rauhigkeit einer menschlichen Stimme, wie Knistern, Kratzen oder Diplophonie, mit Extrapulsen in Verbindung gebracht werden können, die in quasi geschlossenen Phasen eines Schwingungszyklus des Stimmritzenbereichs auftreten. Die Diagnose und Behandlung von Stimmstörungen kann von dem Wissen über das Vorhandensein solcher Extrapulse profitieren. Es besteht jedoch das Risiko, dass Extrapulse in der klinischen Praxis übersehen oder überhört werden. Extra pulses that represent a deviation or irregularity in an otherwise cyclical vibration of a medical reading, such as a medical reading that indicates vibration of a human body part, can indicate a medical condition. For example, a human phonation process involves a cyclical oscillation of a glottic area or glottis between two vocal folds. Research has shown that auditory characteristics of the hoarseness and roughness of a human voice, such as crackling, scratching or diplophony, can be associated with extra pulses that occur in quasi-closed phases of an oscillation cycle of the glottic area. The diagnosis and treatment of voice disorders can benefit from knowledge of the presence of such extra pulses. However, there is a risk that extra impulses will be overlooked or ignored in clinical practice.

[0003] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen medizinischen Detektor zur Erfassung von Extrapulsen bereitzustellen, der in der Lage ist, automatisch das Vorhandensein eines Extrapulses in einer Schwingung einer medizinischen Messung zu erfassen. It is therefore an object of the present invention to provide a medical detector for detecting extra pulses which is capable of automatically detecting the presence of an extra pulse in an oscillation of a medical measurement.

[0004] Dementsprechend umfasst ein medizinischer Detektor zur Erkennung von Extrapulsen eine Eingabeeinheit, die konfiguriert ist, um ein Eingangssignal zu erhalten, das eine Schwingung einer medizinischen Ablesung anzeigt; eine zyklische Pulsfolgenschätzeinheit, die zum Abschätzen einer zyklischen Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals konfiguriert ist; eine zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit, die konfiguriert ist, um die zyklische Pulsfolgenkomponente von dem Eingangssignal abzuziehen, um dadurch ein zyklisches Modellfehlersignal zu erhalten; und eine Extrapulsdetektoreinheit, die konfiguriert ist, um einen Extrapuls in dem Eingangssignal basierend auf dem zyklischen Modellfehlersignal zu erfassen und bei Erfassung des Extrapulses ein Ausgangssignal auszugeben, das den erfassten Extrapuls anzeigt. Accordingly, a medical detector for detecting extra pulses comprises an input unit configured to receive an input signal indicative of a vibration of a medical reading; a cyclic pulse train estimation unit configured to estimate a cyclic pulse train component of the input signal; a cyclic pulse train subtracting unit configured to subtract the cyclic pulse train component from the input signal to thereby obtain a cyclic model error signal; and an extra pulse detector unit configured to detect an extra pulse in the input signal based on the cyclic model error signal and, upon detection of the extra pulse, to output an output signal indicative of the detected extra pulse.

[0005] Der vorgeschlagene medizinische Detektor kann somit so beschrieben werden, dass er so konfiguriert ist, dass er einen auf Wellenformen basierenden Modellierungsansatz verwendet, um durch Schätzung eine zyklische Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals zu modellieren, die eine Schwingung einer medizinischen Ablesung anzeigt. Die zyklische Pulsfolgenkomponente wird vom Eingangssignal abgezogen oder entfernt, und der Extrapuls wird automatisch auf der Grundlage des verbleibenden zyklischen Modellfehlersignals erfasst. Der vorgeschlagene medizinische Detektor bietet dadurch den Vorteil, dass er einen zuverlässigen und automatischen Nachweis eines Extrapulses in der Schwingung des medizinischen Messwerts ermöglicht. Eine solche automatische Erkennung bietet die Vorteile, schneller zu sein als eine visuelle Erkennung, bei Verwendung größerer Datenmengen billiger zu sein und kein Expertenwissen des Bedieners erforderlich zu machen. The proposed medical detector can thus be described as being configured to use a waveform-based modeling approach to model, by estimation, a cyclic pulse train component of the input signal indicative of an oscillation of a medical reading. The cyclic pulse train component is subtracted or removed from the input signal and the extra pulse is automatically detected based on the remaining cyclic model error signal. The proposed medical detector offers the advantage that it enables reliable and automatic detection of an extra pulse in the oscillation of the medical measured value. Such automatic recognition offers the advantages of being faster than visual recognition, of being cheaper when using larger amounts of data, and of not requiring any expert knowledge on the part of the operator.

[0006] Die medizinische Ablesung kann eine medizinische Ablesung sein, die eine Schwingung eines menschlichen Körperteils anzeigt. Der menschliche Körperteil kann beispielsweise eine Stimmritze oder ein Gefäßmuskel sein. Die medizinische Ablesung kann auch jede andere Art von oszillierender medizinischer Ablesung sein, wie z.B. ein Blutzuckerspiegel, eine Körpertemperatur oder ein EEG, z.B. im Laufe eines Tages. The medical reading can be a medical reading that indicates vibration of a human body part. The human body part can, for example, be a glottis or a vascular muscle. The medical reading can also be any other type of oscillating medical reading, such as a blood sugar level, a body temperature, or an EEG, for example over the course of a day.

[0007] Ein Extrapuls kann ein Puls sein, der zwischen den Zeiten der zyklischen Pulse des Eingangssignals auftritt. Die zyklischen Pulse können Pulse sein, die in regelmäßigen Abständen und/oder mit regelmäßigen Amplituden auftreten. "Regelmäßige Abstände" schließt potentiell auch eine gewisse Zyklusdauermodulation ein und "regelmäßige Amplituden" schließt auch eine potenzielle Pulshöhenmodulation ein. Eine Vielzahl solcher Extrapulse kann zufällig oder in einem regelmäßigen Muster auftreten. An extra pulse can be a pulse that occurs between the times of the cyclical pulses of the input signal. The cyclical pulses can be pulses that occur at regular intervals and / or with regular amplitudes. "Regular intervals" also potentially includes some cycle duration modulation, and "regular amplitudes" also potentially includes pulse height modulation. A large number of such extra pulses can occur randomly or in a regular pattern.

[0008] Das Eingangssignal kann ein Phonationssignal (medizinische Ablesung) sein, das eine Schwingung eines Stimmritzenbereichs zwischen zwei Stimmlippen im menschlichen Kehlkopf The input signal may be a phonation signal (medical reading) which is a vibration of a glottic area between two vocal folds in the human larynx

(menschlicher Körperteil) anzeigt. Zum Beispiel kann ein Signalwert oder eine Momentanamplitude des Eingangssignals einem Momentanbetrag der Öffnung des Stimmritzenbereichs entsprechen. Der Extrapuls kann ein Puls oder ein Peak sein, der während einer quasi geschlossenen Phase der Schwingung des Stimmritzenbereichs auftritt, d.h. einer Phase, in welcher der Stimmritzenbereich erwartungsgemäß geschlossen ist. Weitere Beispiele des Eingangssignals umfassen eine an einer vordefinierten Sagittalposition gemessene Stimmritzenbreite (medizinische Ablesung), insbesondere die anhand eines Kymogramms einer Stimmlippenvibration oder eines Phonovibrogramms gemessene Stimmritzenbreite, d.h. einer räumlich-zeitlichen Darstellung einer Bewegung von Kanten der Stimmlippen, einer Bewegungsbahn der Stimmlippenkante, insbesondere einer anhand eines Kymogramms der Stimmlippenvibration oder eines Phonovibrogramms gemessenen Bewegungsbahn, oder eines Elektroglottogramms (EGG), d.h. einer elektrischen Impedanz des Kehlkopfes über die Zeit, die proportional zur Kontaktfläche der Stimmfalten ist. (human body part). For example, a signal value or an instantaneous amplitude of the input signal can correspond to an instantaneous amount of the opening of the glottic area. The extra pulse can be a pulse or a peak that occurs during a quasi-closed phase of the vibration of the glottic area, i.e. a phase in which the glottic area is expected to be closed. Further examples of the input signal include a glottal width measured at a predefined sagittal position (medical reading), in particular the glottal width measured using a kymogram of a vocal fold vibration or a phonovibrogram, ie a spatial-temporal representation of a movement of edges of the vocal folds, a movement path of the vocal fold edge, in particular a Movement path measured using a kymogram of vocal folds vibration or a phonovibrogram, or an electroglottogram (EGG), ie an electrical impedance of the larynx over time, which is proportional to the contact area of the vocal folds.

[0009] In einem anderen Beispiel kann das Eingangssignal ein Herzsignal sein, das eine Schwingung eines menschlichen Herzens oder eines Herzmuskels (menschlicher Körperteil) anzeigt, und der Extrapuls kann einem ektopischen Schlag des Herzens oder des Herzmuskels entsprechen. In another example, the input signal may be a heart signal indicating vibration of a human heart or a myocardium (human body part), and the extra pulse may correspond to an ectopic beat of the heart or myocardium.

[0010] Das Eingangssignal kann ein akustisches, elektrisches oder optisches Signal sein. Das Eingangssignal kann ein analoges Signal sein. Vorzugsweise kann das Eingangssignal ein digitales Signal oder eine Abtastung sein, die mit einer vorbestimmten Abtastfrequenz aufgenommen und mit einer vorbestimmten Quantisierungsauflösung quantisiert wird. Die vorbestimmte Abtastfrequenz kann vorzugsweise höher als 1 und niedriger als 100 kHz sein. Besonders bevorzugte vorbestimmte Abtastfrequenzen sind 4 kHz, 44,1 kHz, 48 kHz und 50 kHz. Die vorbestimmte Quantisierungsauflösung kann vorzugsweise höher als 1 und niedriger als 32 Bit sein. Besonders bevorzugte vorbestimmte Quantisierungsauflösungen sind 8 Bits, 16 Bits und 24 Bits. The input signal can be an acoustic, electrical or optical signal. The input signal can be an analog signal. The input signal can preferably be a digital signal or a sample which is recorded with a predetermined sampling frequency and quantized with a predetermined quantization resolution. The predetermined sampling frequency may preferably be higher than 1 and lower than 100 kHz. Particularly preferred predetermined sampling frequencies are 4 kHz, 44.1 kHz, 48 kHz and 50 kHz. The predetermined quantization resolution can preferably be higher than 1 and lower than 32 bits. Particularly preferred predetermined quantization resolutions are 8 bits, 16 bits and 24 bits.

[0011] Im Allgemeinen können die Ausdrücke "Signal", "(Signal)-Komponente" und "Pulsform", wie hierin verwendet, jeweils einer jeweiligen diskreten oder kontinuierlichen Zeitreihe von Signalwerten entsprechen. In general, the terms "signal", "(signal) component" and "pulse shape" as used herein can each correspond to a respective discrete or continuous time series of signal values.

[0012] Die Eingabeeinheit kann das Eingangssignal durch Lesen einer digitalen Aufzeichnung der Schwingung des menschlichen Körperteils erhalten, wie z.B. einer digitalen Aufzeichnung, die in einer Datei in einem Speicher eines Computers gespeichert ist, oder einer digitalen Aufzeichnung, die durch Kommunikation mit einer externen Einheit über ein Netzwerk empfangen wird. Alternativ kann die Eingabeeinheit das Eingangssignal direkt von einer Erfassungsvorrichtung wie einem Mikrofon oder einer Kamera erhalten, z.B. einer endoskopischen Kamera, wie sie bei der Stimmlippenvideolaryngoskopie verwendet wird. The input unit can receive the input signal by reading a digital record of the vibration of the human body part, such as a digital record stored in a file in a memory of a computer or a digital record obtained through communication with an external unit is received over a network. Alternatively, the input unit can receive the input signal directly from a detection device such as a microphone or a camera, for example an endoscopic camera as used in vocal fold videolaryngoscopy.

[0013] Die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit kann die zyklische Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals durch Extrahieren einer Grundfrequenz aus dem Eingangssignal und Erzeugen der zyklischen Pulsfolgenkomponente als Folge von zyklischen Pulsen mit der extrahierten Grundfrequenz schätzen. The cyclic pulse train estimation unit can estimate the cyclic pulse train component of the input signal by extracting a basic frequency from the input signal and generating the cyclic pulse train component as a sequence of cyclic pulses with the extracted basic frequency.

[0014] Das zyklische Modellfehlersignal, das durch die zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit erreicht wird, kann als das beschrieben werden, was vom Eingangssignal übrig bleibt, nachdem die geschätzte zyklische Pulsfolgenkomponente von dem Eingangssignal abgezogen wurde. Mit anderen Worten, das zyklische Modellfehlersignal kann eine nicht zyklische Komponente des Eingangssignals umfassen, die nicht von der geschätzten (modellierten) zyklischen Pulsfolgenkomponente abgedeckt (berücksichtigt, beschrieben) wird. Insbesondere kann das zyklische Modellfehlersignal einen Extrapuls umfassen, jedoch nicht die zyklischen Pulse. Unter Verwendung des zyklischen Modellfehlersignals kann die Extrapulsdetektoreinheit den Extrapuls daher automatisch mit hoher Genauigkeit ohne Störung durch die zyklischen Pulse erkennen. The cyclic model error signal achieved by the cyclic pulse train subtraction unit can be described as what is left of the input signal after the estimated cyclic pulse train component has been subtracted from the input signal. In other words, the cyclic model error signal can comprise a non-cyclic component of the input signal that is not covered (taken into account, described) by the estimated (modeled) cyclic pulse train component. In particular, the cyclical model error signal can include an extra pulse, but not the cyclical pulses. Using the cyclic model error signal, the extra pulse detection unit can therefore automatically detect the extra pulse with high accuracy without interference from the cyclic pulses.

[0015] Die Extrapulsdetektoreinheit kann zum Beispiel so konfiguriert sein, dass sie einen Extrapuls durch Auswahl von Maximalwerten (“peak picking”) basierend auf einem oder mehreren vorbestimmten Schwellenwerten erfasst. In einer Variante kann der Extrapuls unter Verwendung [0015] The extra pulse detector unit can be configured, for example, in such a way that it detects an extra pulse by selecting maximum values (“peak picking”) based on one or more predetermined threshold values. In a variant, the extra pulse can be used

eines auf Wellenformen basierenden Ansatzes erfasst werden, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. using a waveform-based approach, as described in more detail below.

[0016] Der medizinische Detektor kann konfiguriert sein, um die Erfassung eines/des Extrapulses wiederholt hintereinander oder parallel auszuführen, um mehrere Extrapulse in dem Eingangssignal zu erfassen. The medical detector can be configured to carry out the detection of an extra pulse repeatedly in succession or in parallel in order to detect a plurality of extra pulses in the input signal.

[0017] Das Ausgangssignal, das von der Extrapulsdetektoreinheit bei Erfassung des Extrapulses ausgegeben wird, kann ein beliebiges Ausgangssignal sein, das geeignet ist, den erfassten Extrapuls einem Bediener des medizinischen Detektors oder einer externen Vorrichtung anzuzeigen. Das Ausgangssignal kann insbesondere analog oder digital sein und kann ein elektrisches, optisches, akustisches oder visuelles Signal sein. Beispielsweise kann das Ausgangssignal Licht sein, das von einer im medizinischen Detektor vorgesehenen Leuchtdiode abgegeben wird, oder es kann sich um ein elektrisches Signal handeln, das an einem Ausgangsport des medizinischen Detektors bereitgestellt wird. The output signal that is output by the extra pulse detector unit when the extra pulse is detected can be any output signal that is suitable for displaying the detected extra pulse to an operator of the medical detector or an external device. The output signal can in particular be analog or digital and can be an electrical, optical, acoustic or visual signal. For example, the output signal can be light that is emitted by a light-emitting diode provided in the medical detector, or it can be an electrical signal that is provided at an output port of the medical detector.

[0018] Es wird angemerkt, dass das Ausgangssignal die Tatsache des Vorhandenseins des Extrapulses (mindestens eines Extrapulses oder einer Folge oder Serie von Extrapulsen) in dem Eingangssignal anzeigen kann. In einigen Beispielen kann das Ausgangssignal weitere Informationen über den Extrapuls anzeigen, wie z.B. die Pulsbreite, die Pulshöhe und/oder -phase (Zeitpunkt des Auftretens relativ zu einem zyklischen Puls) des Extrapulses. In einem weiteren Beispiel kann das Ausgangssignal ein Signal sein, das dazu eingerichtet ist, eine Anzeigeeinheit dazu zu veranlassen, eine grafische Darstellung eines oder mehrerer Signale und/oder Komponenten anzuzeigen, die an einer durch den medizinischen Detektor durchgeführten Modellierung beteiligt sind, wie insbesondere das Eingangssignal, die zyklische Pulsfolgenkomponente, das zyklische Modellfehlersignal und/oder der erkannte Extrapuls. It is noted that the output signal may indicate the fact of the presence of the extra pulse (at least one extra pulse or a train or series of extra pulses) in the input signal. In some examples, the output signal can indicate further information about the extra pulse, such as the pulse width, pulse height and / or phase (time of occurrence relative to a cyclical pulse) of the extra pulse. In a further example, the output signal can be a signal that is configured to cause a display unit to display a graphic representation of one or more signals and / or components that are involved in a modeling carried out by the medical detector, such as in particular Input signal, the cyclic pulse train component, the cyclic model error signal and / or the recognized extra pulse.

[0019] Gemäß einer Ausführungsform des medizinischen Detektors umfasst die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit ein Grundfrequenzextraktionsmittel, das dazu konfiguriert ist, eine Grundfrequenz aus dem Eingangssignal zu extrahieren; ein zyklisches Einheitspulsfolgengeneratormittel, das zum Erzeugen einer zyklischen Einheitspulsfolge mit der extrahierten Grundfrequenz konfiguriert ist; ein zyklisches Pulsformabschätzmittel, das konfiguriert ist, um eine durchschnittliche zyklische Pulsform der zyklischen Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals basierend auf dem Eingangssignal und der zyklischen Einheitspulsfolge zu schätzen; und ein zyklisches Pulsfolgensynthetisierungsmittel, das konfiguriert ist, um die zyklische Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals zu synthetisieren, die von der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit basierend auf der zyklischen Einheitspulsfolge und der durchschnittlichen zyklischen Pulsform geschätzt wird. According to an embodiment of the medical detector, the cyclic pulse train estimation unit comprises a fundamental frequency extraction means which is configured to extract a fundamental frequency from the input signal; cyclic unit pulse train generator means configured to generate a cyclic unit pulse train having the extracted fundamental frequency; cyclic pulse shape estimating means configured to estimate an average cyclic pulse shape of the cyclic pulse train component of the input signal based on the input signal and the unit cyclic pulse train; and a cyclic pulse train synthesizing means configured to synthesize the cyclic pulse train component of the input signal estimated by the cyclic pulse train estimation unit based on the cyclic unit pulse train and the average cyclic pulse shape.

[0020] Das Grundfrequenzextraktionsmittel kann konfiguriert sein, um die Grundfrequenz aus dem Eingangssignal zu extrahieren, beispielsweise unter Verwendung einer durchschnittlichen Betragsdifferenzfunktion (AMDF), einer Eingangsautokorrelationsfunktion (AC), einer Autokorrelationsfunktion eines zentrisch geklippten Signals (ACC), eine Autokorrelationsfunktion eines invers gefilterten Signals (IFAC), eines Signal Cepstrums (CEP), eines Harmonischen Produkt Spektrums (HPS) des Eingangssignals, einer Wellenformanpassungsfunktion (WM), eines Signalspektrums (z.B. FFT, STFT), eines Hidden-Markov-Modells (HMM), einer Modellfehlerbasierten Kandidatenauswahl oder dergleichen. Insbesondere kann die Grundfrequenz durch Verfolgen von Kandidaten extrahiert werden, wobei zuerst ein HMM verwendet wird, das als Eingang Höhen und Frequenzen von Spektralspitzen als Eingangsbeobachtungssequenz verwendet, zweitens durch Kandidaten-Wellenform-Fouriersynthese unter Verwendung von Momentanphasen von Einheitspulsfolgen mit Kandidaten-Grundfrequenzen und Fourier- Koeffizienten der durchschnittlichen Pulsform als Eingaben und drittens durch Auswahl eines bestimmten Grundfrequenz-Kandidaten, der einen Modellierungsfehler minimiert. The fundamental frequency extraction means can be configured to extract the fundamental frequency from the input signal, for example using an average amount difference function (AMDF), an input autocorrelation function (AC), an autocorrelation function of a centrically clipped signal (ACC), an autocorrelation function of an inversely filtered signal (IFAC), a signal cepstrum (CEP), a harmonic product spectrum (HPS) of the input signal, a waveform fitting function (WM), a signal spectrum (e.g. FFT, STFT), a hidden Markov model (HMM), a model error-based candidate selection or like that. In particular, the fundamental frequency can be extracted by tracing candidates, first using an HMM that uses heights and frequencies of spectral peaks as input observation sequence as input, second by candidate waveform Fourier synthesis using instantaneous phases of unit pulse trains with candidate fundamental frequencies and Fourier Average pulse shape coefficients as inputs and thirdly by selecting a particular fundamental frequency candidate that minimizes modeling error.

[0021] Gemäß einer Variante können mehrere gleichzeitige Grundfrequenzen extrahiert werden, und mehrere zyklische Einheitspulsfolgenkomponenten können dementsprechend erhalten und bei der Wellenformmodellierung auf die gleiche Weise berücksichtigt werden, wie dies beispielhaft für eine zyklische Einheitspulsfolge beschrieben ist. According to a variant, several simultaneous fundamental frequencies can be extracted, and several cyclic unit pulse train components can accordingly be obtained and taken into account in the waveform modeling in the same way as is described by way of example for a cyclic unit pulse train.

[0022] Die zyklische Einheitspulsfolge kann eine Folge von Einheitspulsen oder Deltapulsen in regelmäßigen Zeitintervallen sein, die durch die extrahierte Grundfrequenz definiert sind. The cyclical unit pulse train can be a train of unit pulses or delta pulses at regular time intervals which are defined by the extracted fundamental frequency.

[0023] Das zyklische Pulsfolgensynthetisierungsmittel kann konfiguriert sein, um die zyklische Pulsfolgenkomponente durch Pulsformfiltern der zyklischen Einheitspulsfolge mit der durchschnittlichen zyklischen Pulsform unter Verwendung von beispielsweise Fourier-Synthese, einer Faltung im Zeitbereich und/oder einer Multiplikation im Frequenzbereich zu synthetisieren. The cyclic pulse train synthesizing means may be configured to synthesize the cyclic pulse train component by pulse shape filtering the cyclic unit pulse train with the average cyclic pulse shape using, for example, Fourier synthesis, convolution in the time domain and / or multiplication in the frequency domain.

[0024] Der medizinische Detektor gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann den Vorteil bieten, ein realistisches Modell der zyklischen Pulsfolgenkomponente (modellierte zyklische Pulse) mit hoher Zuverlässigkeit schätzen zu können. The medical detector according to the present embodiment can offer the advantage of being able to estimate a realistic model of the cyclic pulse train component (modeled cyclic pulses) with high reliability.

[0025] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist das zyklische Pulsformabschätzmittel so konfiguriert, dass es die durchschnittliche zyklische Pulsform der zyklischen Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals durch Kreuzkorrelation zwischen dem Eingangssignal und der zyklischen Einheitspulsfolge schätzt. According to a further embodiment of the medical detector, the cyclic pulse shape estimating means is configured to estimate the average cyclic pulse shape of the cyclic pulse train component of the input signal by cross-correlation between the input signal and the cyclic unit pulse train.

[0026] Zyklische Pulse des Eingangssignals können mit der zyklischen Einheitspulsfolge korrelieren und dürfen die Kreuzkorrelation passieren, während Extrapulse des Eingangssignals nicht mit der zyklischen Einheitenpulsfolge korrelieren und sich daher herausmitteln. Dadurch kann der medizinische Detektor vorteilhafterweise eine durchschnittliche zyklische Pulsform schätzen, die nicht durch die Form eines Extrapulses oder Rauschens beeinflusst wird, und die Form der zyklischen Pulse des Eingangssignals genauer wiedergeben. Cyclic pulses of the input signal can correlate with the cyclic unit pulse train and are allowed to pass the cross-correlation, while extra pulses of the input signal do not correlate with the cyclic unit pulse train and are therefore averaged out. As a result, the medical detector can advantageously estimate an average cyclic pulse shape that is not influenced by the shape of an extra pulse or noise, and reproduce the shape of the cyclic pulses of the input signal more precisely.

[0027] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist das zyklische Pulsfolgensynthetisierungsmittel des medizinischen Detektors dazu konfiguriert, die zyklische Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals mittels Fourier-Synthese unter Verwendung einer momentanen Phase der zyklischen Einheitspulsfolge und Fourier-Koeffizienten der geschätzten durchschnittlichen zyklischen Pulsform zu synthetisieren. According to a further embodiment of the medical detector, the cyclic pulse train synthesizing means of the medical detector is configured to synthesize the cyclic pulse train component of the input signal by means of Fourier synthesis using an instantaneous phase of the cyclic unit pulse train and Fourier coefficients of the estimated average cyclic pulse shape.

[0028] Durch Verwenden der Fourier-Synthese kann die zyklische Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals mit günstigen Eigenschaften, d.h. mit weniger Artefakten, synthetisiert werden, wodurch die Erfassung mit höherer Genauigkeit ermöglicht wird. Insbesondere können Pulsformen gemäß einer Momentanfrequenz bei der Fourier-Synthese variieren, z.B. kann die Pulsbreite mit zunehmender Frequenz bei der Fourier-Synthese zweckmäßig abnehmen. Somit können glitch- artige Artefakte vermieden werden, die beim Synthetisieren unter Verwendung von FIRFilterung oder Faltung auftreten würden, wenn sich Pulse benachbarter Zyklen zeitlich überlappen, wenn die Frequenz einen Kehrwert der Pulsbreite überschreitet. Die Fourier-Synthese kann auch eine zweckmäßige Bandbegrenzung ermöglichen, die Aliasing auch dann verhindert, wenn ein Modulationsrauschen nicht bandbegrenzt ist. By using Fourier synthesis, the cyclic pulse train component of the input signal can be synthesized with favorable properties, i.e., with fewer artifacts, thereby enabling detection with higher accuracy. In particular, pulse shapes can vary according to an instantaneous frequency in Fourier synthesis, e.g. the pulse width can expediently decrease with increasing frequency in Fourier synthesis. In this way, glitch-like artifacts can be avoided, which would occur when synthesizing using FIR filtering or convolution, if pulses of adjacent cycles overlap in time if the frequency exceeds a reciprocal value of the pulse width. The Fourier synthesis can also enable an appropriate band limitation, which prevents aliasing even if a modulation noise is not band limited.

[0029] Die Fourier-Koeffizienten können reelle und imaginäre Koeffizienten, oder Größen und Phasen, einer diskreten Fourier-Transformation der geschätzten durchschnittlichen zyklischen Pulsform sein. The Fourier coefficients can be real and imaginary coefficients, or sizes and phases, of a discrete Fourier transform of the estimated average cyclic pulse shape.

[0030] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors umfasst die zyklische Pulsfolgeabschätzeinheit ferner ein Parameteroptimierungsmittel, das zum Minimieren des zyklischen Modellfehlersignals mittels einer Parametervariation einer Amplitude und einer Abweichung von der Grundfrequenz für jeden einer Vielzahl von Pulsen der zyklischen Einheitspulsfolge ausgebildet ist. According to a further embodiment of the medical detector, the cyclic pulse train estimation unit further comprises a parameter optimization means which is designed to minimize the cyclic model error signal by means of a parameter variation of an amplitude and a deviation from the fundamental frequency for each of a plurality of pulses of the cyclic unit pulse train.

[0031] Hier kann das Parameteroptimierungsmittel das zyklische Modellfehlersignal minimieren, indem dessen Fehlerpegel minimiert wird. Der Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals kann eine beliebige Maßnahme sein, die geeignet ist, den Fehlerbetrag, die Abweichung oder das Fehlen einer Übereinstimmung zwischen dem Eingangssignal und der zyklischen Pulsfolgenkomponente zu beschreiben. Beispielsweise können Fehlermessungen im Zeitbereich oder im Frequenzbereich verwendet werden: Here, the parameter optimization means can minimize the cyclic model error signal by minimizing its error level. The error level of the cyclic model error signal can be any measure that is suitable for describing the amount of error, deviation, or lack of correspondence between the input signal and the cyclic pulse train component. For example, error measurements in the time domain or in the frequency domain can be used:

[0032] Durch Variieren der Amplitude der zyklischen Pulse der zyklischen Einheitspulsfolge für jeden einzelnen Puls kann das zyklische Wellenformmodell, das durch die zyklische Pulsfolgen-By varying the amplitude of the cyclic pulses of the cyclic unit pulse train for each individual pulse, the cyclic waveform model, which is generated by the cyclic pulse train

komponente repräsentiert wird, die unter Verwendung der zyklischen Einheitspulsfolge synthetisiert wird, die Schwankungen der Höhe jedes Pulses bedingen, die innerhalb vorbestimmter Grenzen ein normales Phänomen bei einer Schwingung eines medizinischen Messwerts ist, wie beispielsweise eines medizinischen Messwerts, der eine Schwingung eines menschlichen Körperteils anzeigt. Durch Variieren einer Abweichung von der Grundfrequenz für jeden einzelnen Puls, die auch als Variieren einer Zykluslänge der Pulse beschrieben werden kann, kann das zyklische Wellenformmodell sogenanntes Jitter oder Variationen in der Taktung der Pulse bedingen, was innerhalb vorbestimmter Grenzen ebenfalls ein normales Phänomen ist. Modulationsrauschen wie Jitter und Amplitudenmodulation kann als zufälliger Prozess charakterisiert werden und kann beispielsweise beschrieben und modelliert werden durch seine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen (PDF), seine Autokorrelationsfunktion (ACF), seine Leistungsspektraldichte (PSD), Parameter eines auto-regressiven (AR) Modells und seine Stationäritätseigenschaften. component is represented which is synthesized using the cyclic unit pulse train causing fluctuations in the height of each pulse, which, within predetermined limits, is a normal phenomenon in vibration of a medical measurement value, such as a medical measurement value indicating vibration of a human body part. By varying a deviation from the basic frequency for each individual pulse, which can also be described as varying a cycle length of the pulses, the cyclic waveform model can cause so-called jitter or variations in the timing of the pulses, which is also a normal phenomenon within predetermined limits. Modulation noise such as jitter and amplitude modulation can be characterized as a random process and can be described and modeled, for example, by its probability density functions (PDF), its autocorrelation function (ACF), its power spectral density (PSD), parameters of an auto-regressive (AR) model and its stationarity properties.

[0033] Durch Berücksichtigung von Modulationsrauschen oder Mikrovariationen wie Jitter und Flimmern wird eine realistischere und genauere Modellierung der zyklischen Pulse des Eingangssignals ermöglicht. Infolgedessen werden Artefakte in dem zyklischen Modellfehlersignal reduziert und der medizinische Detektor kann den Extrapuls mit größerer Genauigkeit erfassen. By taking modulation noise or micro-variations such as jitter and flicker into account, a more realistic and precise modeling of the cyclic pulses of the input signal is made possible. As a result, artifacts in the cyclic model error signal are reduced and the medical detector can detect the extra pulse with greater accuracy.

[0034] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist das zyklische Pulsformabschätzmittel ferner konfiguriert, um eine momentane Phase des Eingangssignals und der zyklischen Einheitspulsfolge derart zu linearisieren, dass Abweichungen von der Grundfrequenz in der zyklischen Einheitspulsfolge kompensiert werden, die sich aus der durch das Parameteroptimierungsmittel durchgeführten Parametervariation ergibt, bevor die durchschnittliche zyklische Pulsform der zyklischen Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals geschätzt wird. According to a further embodiment of the medical detector, the cyclic pulse shape estimation means is further configured to linearize an instantaneous phase of the input signal and the cyclic unit pulse train in such a way that deviations from the fundamental frequency in the cyclic unit pulse train resulting from the parameter optimization means are compensated performed parameter variation results before the average cyclic pulse shape of the cyclic pulse train component of the input signal is estimated.

[0035] Es wird angemerkt, dass "das Linearisieren einer Momentanphase" auch als "das Ausgleichen einer Momentanfrequenz” beschrieben werden kann. Es wird angemerkt, dass „das Ausgleichen einer Momentanfrequenz der zyklischen Einheitspulsfolge“ auch die Bedeutung des Linearisierens einer Momentanfrequenz der zyklischen Pulsfolgenkomponente umfassen kann, die basierend auf der zyklischen Einheitspulsfolge synthetisiert wird. It is noted that "linearizing an instantaneous phase" can also be described as "balancing an instantaneous frequency". It is noted that "balancing an instantaneous frequency of the cyclic unit pulse train" also means linearizing an instantaneous frequency of the cyclic pulse train component which is synthesized based on the cyclic unit pulse train.

[0036] Insbesondere kann das zyklische Pulsformabschätzmittel so konfiguriert sein, dass es die durchschnittliche zyklische Pulsform durch Kreuzkorrelation zwischen dem Eingangssignal und der zyklischen Einheitspulsfolge bestimmt, um Pulse wie etwa Extrapulse auszugleichen, die nicht mit der zyklischen Einheitspulsfolge korrelieren. Wenn in diesem Fall die zyklische Einheitspulsfolge gejittert ist, d.h. wenn die Einheitspulse in der zyklischen Einheitspulsfolge mit Abweichungen von der Grundfrequenz als Ergebnis der durch das Parameteroptimierungsmittel durchgeführten Parametervariation auftreten, kann die Kreuzkorrelation zwischen dem Eingangssignal und der gejitterten zyklischen Einheitspulsfolge Artefakte in der geschätzten durchschnittlichen zyklischen Pulsform verursachen. Das heißt, es kann der Fall sein, dass aufgrund des Jitters einige Abschnitte der durchschnittlichen zyklischen Pulsform falsch ausgemittelt werden, während bestimmte andere Abschnitte, die nicht zur durchschnittlichen zyklischen Pulsform gehören und gemittelt werden sollen, tatsächlich nicht ausgemittelt werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können durch Linearisieren einer Momentanphase und/oder Ausgleichen einer Momentanfrequenz der zyklischen Einheitspulsfolge solche Artefakte in der durchschnittlichen zyklischen Pulsform vorteilhaft vermieden werden, und die Qualität der durchschnittlichen zyklischen Pulsform kann verbessert werden. In particular, the cyclic pulse shape estimating means may be configured to determine the average cyclic pulse shape by cross-correlation between the input signal and the cyclic unit pulse train to compensate for pulses such as extra pulses that do not correlate with the cyclic unit pulse train. If in this case the cyclic unit pulse train is jittered, ie if the unit pulses occur in the cyclic unit pulse train with deviations from the fundamental frequency as a result of the parameter variation carried out by the parameter optimization means, the cross-correlation between the input signal and the jittered cyclic unit pulse train can artifacts in the estimated average cyclic Cause pulse shape. That is, it may be the case that, due to the jitter, some sections of the average cyclic pulse shape are incorrectly averaged, while certain other sections that do not belong to the average cyclic pulse shape and are to be averaged are actually not averaged. According to the present embodiment, by linearizing an instantaneous phase and / or compensating for an instantaneous frequency of the cyclic unit pulse train, such artifacts in the average cyclic pulse shape can advantageously be avoided, and the quality of the average cyclic pulse shape can be improved.

[0037] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist das Parameteroptimierungsmittel dazu eingerichtet, den Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals als Dezibelverhältnis eines quadratischen Mittelwerts des zyklischen Modellfehlersignals und eines quadratischen Mittelwerts des Eingangssignals zu bestimmen. According to a further embodiment of the medical detector, the parameter optimization means is set up to determine the error level of the cyclic model error signal as a decibel ratio of a root mean square value of the cyclic model error signal and a root mean square value of the input signal.

[0038] Hier kann der Fehlerpegel ein Energieinhalt des zyklischen Modellfehlersignals relativ zu dem Energieinhalt des Eingangssignals sein. Somit kann eine zyklische Pulsfolgenkomponente als ein optimiertes Modell der zyklischen Pulse des Eingangssignals betrachtet werden, wenn sie den Energiegehalt des zyklischen Modellfehlersignals minimiert. Here, the error level can be an energy content of the cyclic model error signal relative to the energy content of the input signal. Thus, a cyclic pulse train component can be viewed as an optimized model of the cyclic pulses of the input signal if it minimizes the energy content of the cyclic model error signal.

[0039] Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der medizinische Detektor ferner eine Extrapulsfolgenschätzeinheit, die konfiguriert ist, um eine Extrapulsfolgenkomponente des Eingangssignals auf der Grundlage des zyklischen Modellfehlersignals zu schätzen; und eine Extrapulsfolgensubtrahiereinheit, die konfiguriert ist, um die Extrapulsfolgenkomponente von dem zyklischen Modellfehlersignal abzuziehen, um dadurch ein Restfehlersignal zu erhalten; und wobei die Extrapulsdetektoreinheit so konfiguriert ist, dass sie den Extrapuls erfasst, indem das zyklische Modellfehlersignal mit dem Restfehlersignal verglichen wird. According to another embodiment, the medical detector further comprises an extra pulse train estimation unit configured to estimate an extra pulse train component of the input signal based on the cyclic model error signal; and an extra pulse train subtracting unit configured to subtract the extra pulse train component from the cyclic model error signal to thereby obtain a residual error signal; and wherein the extra pulse detection unit is configured to detect the extra pulse by comparing the cyclic model error signal with the residual error signal.

[0040] Insbesondere kann der Extrapulsdetektor den Extrapuls durch Vergleichen eines Fehlerpegels des zyklischen Modellfehlersignals mit einem Fehlerpegel des Restfehlersignals erfassen. In particular, the extra pulse detector can detect the extra pulse by comparing an error level of the cyclic model error signal with an error level of the residual error signal.

[0041] Der medizinische Detektor gemäß der weiteren Ausführungsform kann somit so beschrieben werden, dass er so konfiguriert ist, dass er nicht nur eine auf Wellenformen basierende Modellierungsmethode verwendet, um die zyklische Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals durch Schätzung zu modellieren, sondern auch einen Wellenformmodell-basierenden Ansatz, um den im Eingangssignal auftretenden Extrapuls zu modellieren, der die Schwingung des medizinischen Messwerts anzeigt. The medical detector according to the further embodiment can thus be described so that it is configured so that it uses not only a waveform-based modeling method to model the cyclic pulse train component of the input signal by estimation, but also a waveform model-based one Approach to model the extra pulse occurring in the input signal, which indicates the oscillation of the medical measured value.

[0042] Das zyklische Modellfehlersignal kann beschrieben werden als das, was von dem Eingangssignal verbleibt, nachdem nur die modellierte zyklische Pulsfolgenkomponente abgezogen oder entfernt wurde. Das Restfehlersignal kann als das, was von dem Eingangssignal übrig bleibt, beschrieben werden, nachdem sowohl die geschätzte zyklische Pulsfolgenkomponente als auch die geschätzte Extrapulsfolgenkomponente abgezogen oder entfernt wurden. Der Modelldetektor kann den Extrapuls erfassen, wenn der Fehlerpegel des Restfehlers niedriger ist als der Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals. Das heißt, der Modelldetektor kann vorteilhafterweise den Extrapuls basierend auf der Feststellung erfassen, dass das Eingangssignal besser modelliert werden kann, indem die Extrapulsfolgenkomponente in das Modell aufgenommen wird. The model cyclic error signal can be described as what remains of the input signal after only the modeled cyclic pulse train component has been subtracted or removed. The residual error signal can be described as what remains of the input signal after both the estimated cyclic pulse train component and the estimated extra pulse train component have been subtracted or removed. The model detector can detect the extra pulse when the error level of the residual error is lower than the error level of the cyclic model error signal. That is, the model detector can advantageously detect the extra pulse based on the determination that the input signal can be better modeled by including the extra pulse train component in the model.

[0043] Dadurch kann der medizinische Detektor gemäß der weiteren Ausführungsform einen Wellenformmodell-basierenden Ansatz verwenden, um auf vorteilhafte Weise den Extrapuls mit höherer Genauigkeit und höherer Zuverlässigkeit in der Richtigkeit des Modells zu erfassen. As a result, the medical detector according to the further embodiment can use a waveform model-based approach in order to advantageously detect the extra pulse with higher accuracy and higher reliability in the correctness of the model.

[0044] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist das Grundfrequenzextraktionsmittel der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit so konfiguriert, dass es die Grundfrequenz aus dem Eingangssignal durch Minimieren des zyklischen Modellfehlersignals und/oder des Restfehlersignals extrahiert. According to a further embodiment of the medical detector, the fundamental frequency extraction means of the cyclic pulse train estimation unit is configured such that it extracts the fundamental frequency from the input signal by minimizing the cyclic model error signal and / or the residual error signal.

[0045] Der medizinische Detektor gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann somit so beschrieben werden, dass er einen iterativen Optimierungsprozess durchführt, um die Grundfrequenz vorteilhafterweise mit höherer Genauigkeit zu extrahieren. The medical detector according to the present embodiment can thus be described in such a way that it carries out an iterative optimization process in order to extract the fundamental frequency advantageously with higher accuracy.

[0046] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist das Parameteroptimierungsmittel der zyklischen Pulsfolgeneinheit ferner konfiguriert, um das Restfehlersignal mittels der Parameterveränderung der Amplitude und der Abweichung von der Grundfrequenz für jeden der Vielzahl von Pulsen der zyklischen Einheitspulsfolge zu minimieren. According to a further embodiment of the medical detector, the parameter optimization means of the cyclic pulse train unit is further configured to minimize the residual error signal by means of the parameter change in the amplitude and the deviation from the basic frequency for each of the plurality of pulses of the cyclic unit pulse train.

[0047] Mit anderen Worten kann das Parameteroptimierungsmittel nicht nur das zyklische Modellfehlersignal minimieren, sondern gleichzeitig oder alternativ das Restfehlersignal minimieren, während eine Parametervariation durchgeführt wird. Dies kann den Vorteil bieten, Jitter und/oder Amplitudenmodulation, welche in dem Eingangssignal enthalten sind, mit höherer Genauigkeit zu kompensieren. In other words, the parameter optimization means can not only minimize the cyclical model error signal, but also simultaneously or alternatively minimize the residual error signal while a parameter variation is being carried out. This can offer the advantage of compensating for jitter and / or amplitude modulation, which are contained in the input signal, with greater accuracy.

[0048] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist die Extrapulsdetektoreinheit dazu eingerichtet, den Fehlerpegel des zyklischen Modellfehiersignals als Dezibelverhältnis eines quadratischen Mittelwerts des zyklischen Modellfehlersignals und eines quadratischen Mittelwerts des Eingangssignals zu bestimmen; den Fehlerpegel des Restfehlersignals als Dezibelverhältnis eines quadratischen Mittelwerts des Restfehlersignals und des quadratischen Mittelwerts des Eingangssignals zu bestimmen; und den Extrapuls zu bestimmen, wenn der Fehlerpegel des Restfehlersignals um mindestens einen vorbestimmten Schwellenwert klei-According to a further embodiment of the medical detector, the extra pulse detector unit is set up to determine the error level of the cyclic model error signal as a decibel ratio of a root mean square value of the cyclic model error signal and a root mean square value of the input signal; determine the error level of the residual error signal as a decibel ratio of a root mean square value of the residual error signal and the root mean square value of the input signal; and to determine the extra pulse if the error level of the residual error signal is less than a predetermined threshold value.

ner ist als der Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals. n is less than the error level of the cyclic model error signal.

[0049] Hierbei können die jeweiligen Fehlerpegel Energieinhalte der jeweiligen Fehlersignale relatıv zu dem Eingangssignal sein. Die Extrapulsdetektoreinheit kann bestimmen, dass die Schwingung des medizinischen Messwerts durch eine Kombination der geschätzten zyklischen Pulsfolgenkomponente und der geschätzten Extrapulsfolgenkomponente besser modelliert werden kann als durch die zyklische Pulsfolgenkomponente allein, wenn das Einbeziehen der geschätzten Extrapulsfolgenkomponente in das Model geeignet ist, den Energieinhalt des Restfehlersignals zu minimieren. The respective error level can be the energy content of the respective error signals relative to the input signal. The extra pulse detector unit can determine that the oscillation of the medical measured value can be modeled better by a combination of the estimated cyclic pulse train component and the estimated extra pulse train component than by the cyclic pulse train component alone, if the inclusion of the estimated extra pulse train component in the model is suitable for the energy content of the residual error signal minimize.

[0050] Ferner ist der medizinische Detektor gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorteilhafterweise in der Lage, statistische Artefakte zu reduzieren und den Extrapuls mit höherer Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erfassen. Das heißt, durch Verwendung des vorbestimmten Schwellenwerts, der ein vorbestimmter Nicht-Null-Schwellenwert sein kann, kann die Extrapulsdetektoreinheit einen Fall erfassen, in dem der Fehlerpegel des Restfehlersignals nur aus statistischen Gründen niedriger ist als der Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlers, wie z.B. wegen zusätzlicher Freiheitsgrade des Modells, und den Extrapuls nur dann erfassen kann, wenn der Fehlerpegel des Restfehlersignals signifikant unter dem Fehlerpegel liegt, und zwar auf eine Weise, die durch solche statistische Gründe allein nicht zu erklären ist. Die vorbestimmte Schwelle kann basierend auf klinischen Daten bestimmt oder kalibriert werden. In einem Beispiel kann der vorbestimmte Schwellwert so gewählt werden, dass er 1 dB beträgt. Furthermore, the medical detector according to the present embodiment is advantageously able to reduce statistical artifacts and to detect the extra pulse with higher accuracy and reliability. That is, by using the predetermined threshold, which may be a predetermined non-zero threshold, the extra pulse detector unit can detect a case where the error level of the residual error signal is lower than the error level of the cyclic model error only for statistical reasons, such as because of additional Degrees of freedom of the model, and can only detect the extra pulse if the error level of the residual error signal is significantly below the error level, in a way that cannot be explained by such statistical reasons alone. The predetermined threshold can be determined or calibrated based on clinical data. In one example, the predetermined threshold can be chosen to be 1 dB.

[0051] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Extrapulsdetektoreinheit konfiguriert sein, um das zyklische Modellfehlersignal mit dem Restfehlersignal unter Verwendung eines statistischen Tests zu vergleichen. According to a further embodiment, the extra pulse detector unit can be configured to compare the cyclic model error signal with the residual error signal using a statistical test.

[0052] Beispielsweise kann der Extrapulsdetektor so konfiguriert sein, dass er einen p-Wert der Kreuzkorrelation berechnet, die von dem zyklischen Pulsformschätzmittel und/oder dem Extrapulsformschätzmittel durchgeführt wird. Wenn der p-Wert der Kreuzkorrelation berechnet wird, kann der Extrapulsdetektor den Extrapuls erfassen, wenn der p-Wert kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, wie beispielsweise 0,05. For example, the extra pulse detector may be configured to calculate a p-value of the cross correlation performed by the cyclic pulse shape estimator and / or the extra pulse shape estimator. When calculating the p-value of the cross-correlation, the extra heart rate detector can detect the extra heart rate if the p-value is less than a predetermined threshold, such as 0.05.

[0053] Durch Verwenden eines statistischen Tests zum Vergleichen des zyklischen Modellfehlersignals mit dem Restfehlersignal kann die Entscheidung, ob ein Extrapuls erfasst wird, vorteilhafterweise mit höherer Zuverlässigkeit getroffen werden. By using a statistical test to compare the cyclical model error signal with the residual error signal, the decision as to whether an extra pulse is detected can advantageously be made with greater reliability.

[0054] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors umfasst die Extrapulsfolgenschätzeinheit ferner ein Extrapulsauslösemittel, das konfiguriert ist, um eine oder mehrere Extrapulsauslösezeiten aus dem zyklischen Modellfehlersignal abzuschätzen; ein Extraeinheitspulsfolgengeneratormittel, das konfiguriert ist, um eine Extraeinheitspulsfolge zu erzeugen, die einen Extraeinheitspuls bei jeder geschätzten Extrapulspulsauslösezeit umfasst; ein Extrapulsformschätzmittel, das konfiguriert ist, um eine durchschnittliche Extrapulsform der Extrapulsfolgenkomponente des Eingangssignals auf der Grundlage des zyklischen Modellfehlersignals und der Extraeinheitspulsfolge zu schätzen; und ein Extrapulsfolgensynthetisiermittel, das konfiguriert ist, um die Extrapulsfolgenkomponente des Eingangssignals zu synthetisieren, die von der Extrapulsfolgenschätzeinheit basierend auf der Extraeinheitspulsfolge und der durchschnittlichen Extrapulsform geschätzt wird. According to a further embodiment of the medical detector, the extra pulse train estimation unit further comprises an extra pulse triggering means configured to estimate one or more extra pulse trigger times from the cyclic model error signal; extra unit pulse train generator means configured to generate an extra unit pulse train including an extra unit pulse at each estimated extra pulse trigger time; an extra pulse shape estimating means configured to estimate an average extra pulse shape of the extra pulse train component of the input signal based on the cyclic model error signal and the extra unit pulse train; and an extra pulse train synthesizing means configured to synthesize the extra pulse train component of the input signal estimated by the extra pulse train estimation unit based on the extra unit pulse train and the average extra pulse shape.

[0055] Jede Extrapulsauslösezeit kann ein Zeitpunkt oder eine Position auf einer Zeitachse eines Pulses in dem zyklischen Modellfehlersignal sein, der einen Extrapuls in dem Eingangssignal, der zu der entsprechenden Extrapulsauslösezeit auftritt, anzeigen kann. Each extra pulse trigger time can be a point in time or a position on a time axis of a pulse in the cyclic model error signal, which can indicate an extra pulse in the input signal that occurs at the corresponding extra pulse trigger time.

[0056] In einem Beispiel der vorliegenden Ausführungsform kann das Extrapulsauslösemittel ein Peakaufnahmemittel sein, das so konfiguriert ist, dass es einen Spitzenwert mit mindestens einer minimalen Spitzenprominenz aufnimmt, wobei die Spitzenprominenz oder relative Spitzenhöhe als Differenz zwischen einem lokalen Maximalsignal und einem benachbarten lokalen minimalen Signalwert definiert ist, und/oder eine Spitze mit einer minimalen absoluten Spitzenhöhe aufnimmt. Das heißt, das Peakaufnahmemittel kann konfiguriert sein, um einen oder mehrere Spitzen basierend auf einem Vergleich einer relativen Spitzenhöhe und/oder einer absoluten Spit-In an example of the present embodiment, the extra pulse triggering means may be a peak pickup means configured to pick up a peak value with at least a minimum peak prominence, the peak prominence or relative peak height as the difference between a local maximum signal and an adjacent local minimum signal value is defined, and / or receives a peak with a minimum absolute peak height. That is, the peak acquisition means can be configured to capture one or more peaks based on a comparison of a relative peak height and / or an absolute peak

zenhöhe mit einer jeweiligen vorbestimmten Schwelle auszuwählen. Die jeweiligen vorbestimmten Schwellenwerte können basierend auf klinischen Daten vorbestimmt oder kalibriert werden. to select zenhöhe with a respective predetermined threshold. The respective predetermined threshold values can be predetermined or calibrated based on clinical data.

[0057] Gemäß einer Variante des Beispiels kann eine Anzahl von Spitzen innerhalb eines Zyklus des zyklischen Modellfehlersignals auf eine maximale Anzahl beschränkt sein. Wenn innerhalb eines Zyklus des zyklischen Modellfehlersignals mehrere Spitzen vorhanden sind, können nur die höchste Spitze oder die höchsten Spitzen ausgewählt werden. Die maximale Anzahl kann zum Beispiel eins sein. According to a variant of the example, a number of peaks within a cycle of the cyclical model error signal can be limited to a maximum number. If there are multiple peaks within a cycle of the cyclic model error signal, only the highest peak or peaks can be selected. For example, the maximum number can be one.

[0058] In einem anderen Beispiel der vorliegenden Ausführungsform kann das Extrapulsauslösemittel so konfiguriert sein, dass es die eine oder mehreren Extrapulsauslösezeiten aus dem zyklischen Modellfehlersignal durch Minimieren des Restfehlersignals schätzt. Das Minimieren des Restfehlersignals kann hier insbesondere das Minimieren eines Energiepegels des Restfehlersignals umfassen. Das heißt, das Extrapulsauslösemittel kann konfiguriert sein, um einen iterativen Optimierungsprozess durch Variieren einer Kandidaten-Extrapulsauslösezeit durchzuführen und als geschätzte Extrapulsauslösezeit die Kandidaten-Extrapulsauslösezeit auszuwählen, für die das resultierende Restfehlersignal, das von der Extrapulsfolgensubtrahiereinheit des medizinischen Detektors ausgegeben wird, ein Minimum ist. Dieser iterative Ansatz bietet den Vorteil, dass kein Peakaufnahmemittel erforderlich ist und Fehler und Unsicherheiten, die mit der Spitzenaufzeichnung verbunden sind, vermieden werden. Insbesondere kann beim Auswählen der Spitzen die Schwierigkeit bestehen, zwischen einer Spitze, die einen Extrapuls darstellt, und einer Spitze, die durch Rauschen verursacht wird, zu unterscheiden. Indem der medizinische Detektor gemäß dem vorliegenden Beispiel der vorliegenden Ausführungsform die Notwendigkeit des Spitzenauswählens beseitigt, kann er vorteilhafterweise in der Lage sein, den Extrapuls mit größerer Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erfassen. In another example of the present embodiment, the extra pulse triggering means may be configured to estimate the one or more extra pulse trigger times from the cyclic model error signal by minimizing the residual error signal. The minimization of the residual error signal can in particular include the minimization of an energy level of the residual error signal. That is to say, the extra pulse triggering means can be configured to carry out an iterative optimization process by varying a candidate extra pulse triggering time and to select, as the estimated extra pulse triggering time, the candidate extra pulse triggering time for which the resulting residual error signal output by the extra pulse train subtracting unit of the medical detector is a minimum. This iterative approach has the advantage that no peak acquisition device is required and errors and uncertainties associated with peak recording are avoided. In particular, when selecting the peaks, it may be difficult to distinguish between a peak representing an extra pulse and a peak caused by noise. Advantageously, by eliminating the need for tip selection, the medical detector according to the present example of the present embodiment may be able to detect the extra pulse with greater accuracy and reliability.

[0059] Gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Ausführungsform kann das Extrapulsauslösemittel konfiguriert sein, um die Extrapulsauslösezeit als eine Zeit mit einer festen Phasenverschiebung oder einer festen Durchschnittsphasenverschiebung in Bezug auf die zyklischen Pulse der zyklischen Pulsfolgenkomponente zu schätzen. Die feste Phasenverschiebung kann 180 Grad betragen. Gemäß dem vorliegenden Beispiel kann der medizinische Detektor in der Lage sein, die fehlerhafte Detektion von Rauschen als Extrapuls basierend auf einem theoretischen Modell für das medizinische Auslesen zu vermeiden, das das Auftreten von Extrapulsen bei einer bestimmten festen Phasenverschiebung in Bezug auf die zyklischen Pulse vorhersagt. According to another example of the present embodiment, the extra pulse triggering means may be configured to estimate the extra pulse trigger time as a time with a fixed phase shift or a fixed average phase shift with respect to the cyclic pulses of the cyclic pulse train component. The fixed phase shift can be 180 degrees. According to the present example, the medical detector may be able to avoid the erroneous detection of noise as an extra pulse based on a theoretical model for medical readout that predicts the occurrence of extra pulses at a certain fixed phase shift with respect to the cyclic pulses.

[0060] Gemäß noch einem weiteren Beispiel der vorliegenden Ausführungsform kann das Extrapulsauslösemittel so konfiguriert sein, dass es die eine oder mehreren Extrapulsauslösezeiten derart schätzt, dass die einen oder mehreren Extrapulsauslösezeiten während eines oder mehrerer Zyklen mit einer Frequenz auftreten, die von der Grundfrequenz der zyklischen Pulsfolgenkomponente unterschiedlich ist. Dies kann beispielsweise bei der Diplophonie von Vorteil sein, wenn zwei Grundfrequenzen gleichzeitig durch das Grundfrequenzextraktionsmittel erfasst werden. According to yet another example of the present embodiment, the extra pulse triggering means can be configured to estimate the one or more extra pulse trigger times such that the one or more extra pulse trigger times occur during one or more cycles at a frequency that is different from the fundamental frequency of the cyclic Pulse train component is different. This can be advantageous in diplophony, for example, when two fundamental frequencies are detected simultaneously by the fundamental frequency extraction means.

[0061] Das Extrapulsfolgensynthetisiermittel kann konfiguriert sein, um die Extrapulsfolgenkomponente durch Pulsformfiltern der Extraeinheitspulsfolge mit der durchschnittlichen Extrapulsform zu synthetisieren, die durch das Extrapulsformschätzmittel geschätzt wird, wobei beispielsweise eine Fourier-Synthese, eine Faltung im Zeitbereich und/oder einer Multiplikation im Frequenzbereich, verwendet wird. The extra pulse train synthesizing means may be configured to synthesize the extra pulse train component by pulse shape filtering the extra unit pulse train with the average extra pulse shape estimated by the extra pulse shape estimating means using, for example, Fourier synthesis, convolution in the time domain and / or multiplication in the frequency domain becomes.

[0062] Das Extrapulsauslösemittel, das Extrapulsfolgengeneratormittel, das Extrapulsformschätzmittel und das Extrapulsfolgensynthetisiermittel ermöglichen es dem medizinischen Detektor vorteilhaft, ein realistisches Modell der Extrapulsfolgenkomponente des Eingangssignals abzuschätzen, wodurch die Genauigkeit der Extrapulserkennung verbessert wird. The extra pulse triggering means, the extra pulse train generator means, the extra pulse shape estimating means and the extra pulse train synthesizing means advantageously enable the medical detector to estimate a realistic model of the extra pulse train component of the input signal, thereby improving the accuracy of the extra pulse detection.

[0063] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist das Extrapulsformschätzmittel des medizinischen Detektors so konfiguriert, dass es die durchschnittliche Extrapulsform der Extrapulsfolgenkomponente des Eingangssignals durch Kreuzkorrelation zwischen dem zyklischen Modellfehlersignal und der Extraeinheitspulsfolge abschätzt. According to a further embodiment of the medical detector, the extra pulse shape estimating means of the medical detector is configured to estimate the average extra pulse shape of the extra pulse train component of the input signal by cross correlation between the cyclic model error signal and the extra unit pulse train.

[0064] In dem zyklischen Modellfehlersignal enthaltene Extrapulse können mit der Extraeinheitspulsfolge korrelieren und dürfen die Kreuzkorrelation durchlaufen, während andere Komponenten des zyklischen Modellfehlersignals, wie Rauschen und dergleichen, möglicherweise nicht mit der Extraeinheitspulsfolge korrelieren und ausgemittelt werden können. Dadurch kann der medizinische Detektor vorteilhafterweise eine durchschnittliche Extrapulsform schätzen, die nicht durch Rauschen, wie Gauß'sches Rauschen, und dergleichen beeinflusst wird. Extra pulses contained in the cyclic model error signal can correlate with the extra unit pulse train and are allowed to cross-correlate, while other components of the cyclic model error signal, such as noise and the like, may not correlate with the extra unit pulse train and can be averaged out. Thereby, the medical detector can advantageously estimate an average extra pulse shape that is not influenced by noise such as Gaussian noise and the like.

[0065] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors umfasst die Extrapulsfolgenschätzeinheit ferner ein Extrapulsphasenbestimmungsmittel, das konfiguriert ist, um eine Extrapulsphase zu bestimmen, während der der Extrapuls zu erwarten ist, und ein Fehlersignal-Unterdrückungsmittel, das so konfiguriert ist, dass es ein unterdrücktes zyklisches Modellfehlersignal aus dem zyklischen Modellfehlersignal durch Stummschalten des zyklischen Modellfehlersignals während der Zeiten außerhalb der Extrapulsphase ableitet, und wobei das Extrapulsauslösemittel konfiguriert ist, um die eine oder die mehreren Extrapulsauslösezeiten aus dem unterdrückten zyklischen Modellfehlersignal zu schätzen. Insbesondere kann das Extrapulsauslösemittel die eine oder mehreren Extrapulsauslösezeiten nur aus dem unterdrückten zyklischen Modellfehlersignal und nicht aus dem nicht unterdrückten zyklischen Modellfehlersignal schätzen. According to a further embodiment of the medical detector, the extra pulse train estimation unit further comprises an extra pulse phase determining means configured to determine an extra pulse phase during which the extra pulse is to be expected, and an error signal suppression means configured to be suppressed deriving the cyclic model error signal from the cyclic model error signal by muting the cyclic model error signal during the times outside the extra pulse phase, and wherein the extra pulse triggering means is configured to estimate the one or more extra pulse trigger times from the suppressed cyclic model error signal. In particular, the extra pulse triggering means can estimate the one or more extra pulse trigger times only from the suppressed cyclic model error signal and not from the non-suppressed cyclic model error signal.

[0066] Die Extrapulsphase kann eine Phase oder Zeitspanne sein, während der normalerweise kein Puls erwartet wird und insbesondere kein zyklischer Puls erwartet wird. Wenn die Schwingung des medizinischen Messwerts eine Schwingung eines Stimmritzenbereichs anzeigt, kann die Extrapulsphase eine Phase sein, während der erwartet wird, dass die Stimmritze eines menschlichen Stimmapparats geschlossen oder quasi geschlossen ist. The extra pulse phase can be a phase or period of time during which no pulse is normally expected and in particular no cyclic pulse is expected. If the oscillation of the medical reading indicates an oscillation of an area of the glottis, the extra pulse phase may be a phase during which the glottis of a human vocal apparatus is expected to be closed or quasi closed.

[0067] Das Extrapulsphasenbestimmungsmittel kann die Extrapulsphase als eine Phase zwischen den zyklischen Pulsen des Eingangssignals bestimmen, d.h. eine andere Phase als die zyklische Pulsphase, die eine Phase zu und um die Zeitpunkte ist, zu denen die zyklischen Pulse auftreten. Das Extrapulsphasenbestimmungsmittel kann zum Beispiel die zyklische Pulsphase bestimmen, indem ein Intervall der zyklischen Pulse bestimmt wird und die zyklische Pulsphase als eine Phase bestimmt wird, die für einen vorbestimmten Bruchteil des bestimmten Intervalls andauert und zeitlich auf die Zeiten der zyklischen Pulse bezogen ist, und kann die Extrapulsphase als eine Phase bestimmen, die sich gegenseitig mit der zyklischen Pulsphase ausschließt. Eine zeitliche Beziehung der zyklischen Pulsphase und/oder der Extrapulsphase zu den Zeitpunkten der zyklischen Pulse kann basierend auf klinischen Daten im Voraus bestimmt oder kalibriert werden. Zum Beispiel kann die Extrapulsphase zwischen den Zeitpunkten der zyklischen Pulse zentriert sein. The extra pulse phase determining means may determine the extra pulse phase as a phase between the cyclic pulses of the input signal, i.e. a phase other than the cyclic pulse phase which is a phase at and around the times when the cyclic pulses occur. The extra pulse phase determining means can, for example, determine the cyclical pulse phase by determining an interval of the cyclical pulses and determining the cyclical pulse phase as a phase which lasts for a predetermined fraction of the determined interval and is temporally related to the times of the cyclical pulses, and can determine the extra pulse phase as a phase that is mutually exclusive with the cyclic pulse phase. A temporal relationship between the cyclical pulse phase and / or the extra pulse phase and the times of the cyclical pulses can be determined or calibrated in advance based on clinical data. For example, the extra pulse phase can be centered between the times of the cyclic pulses.

[0068] Das Extrapulsphasenunterdrückungsmittel des Modelldetektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das zyklische Modellfehlersignal während Zeiten außerhalb der Extrapulsphase durch Unterdrücken des zyklischen Modellfehlersignals während der zyklischen Pulsphase unterdrücken. Das heißt, alle während der Phase des zyklischen Pulses in der Nähe der zyklischen Pulse auftretenden Pulse, wie z.B. gejitterte zyklische Pulse oder Rauschen, können nicht als Extrapuls erfasst werden. Dadurch kann der medizinische Detektor gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl von falsch positiven Erfassungen des Extrapulses vorteilhaft reduzieren, wodurch die Genauigkeit der Erfassung eines Extrapulses weiter verbessert wird. The extra pulse phase suppressing means of the model detector according to the present embodiment can suppress the cyclic model error signal during times outside of the extra pulse phase by suppressing the cyclic model error signal during the cyclic pulse phase. This means that all pulses occurring in the vicinity of the cyclic pulses during the phase of the cyclic pulse, such as jittered cyclic pulses or noise, cannot be recorded as an extra pulse. As a result, the medical detector according to the present embodiment can advantageously reduce the number of false positive detections of the extra pulse, as a result of which the accuracy of the detection of an extra pulse is further improved.

[0069] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist das Extrapulsphasenbestimmungsmittel so konfiguriert, dass es die Extrapulsphase durch Anpassen eines parametrischen Pulsformmodells an die durchschnittliche zyklische Pulsform der zyklischen Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals bestimmt. According to a further embodiment of the medical detector, the extra pulse phase determining means is configured such that it determines the extra pulse phase by adapting a parametric pulse shape model to the average cyclic pulse shape of the cyclic pulse train component of the input signal.

[0070] Beispielsweise kann das parametrische Pulsformmodell eine invertierte Parabel, ein Chen-Modell, ein Rosenberg-Modell, ein Liljencrants-Fant-Modell, ein Fujisaki-Ljungqvist-Modell, ein Klatt-Modell, eine gewichtete Summe von Sinuskomponenten, ein Schoentgen-Modell oder ein Rank-Kubin-Modell sein. Das Anpassen kann z.B. durch Kleinste-Quadrate-Approximation erfolgen. For example, the parametric pulse shape model can be an inverted parabola, a Chen model, a Rosenberg model, a Liljencrants-Fant model, a Fujisaki-Ljungqvist model, a Klatt model, a weighted sum of sine components, a Schoentgen model Be a model or a Rank Kubin model. The adaptation can be done e.g. by least squares approximation.

[0071] Zum Beispiel kann das Extrapulsphasenbestimmungsmittel jeweilige Nullen oder einen For example, the extra pulse phase determining means may have respective zeros or one

beliebigen anderen vorbestimmten Pegel des parametrischen Pulsformmodells als Beginn und Ende der zyklischen Pulsphase bestimmen und kann die Extrapulsphase als die Phase außerhalb der zyklischen Pulsphase oder als die sich mit der zyklischen Pulsphase gegenseitig ausschlieBende Phase bestimmen. determine any other predetermined level of the parametric pulse shape model as the beginning and end of the cyclical pulse phase and can determine the extra pulse phase as the phase outside the cyclical pulse phase or as the phase mutually exclusive with the cyclical pulse phase.

[0072] Alternativ kann die zyklische Pulsphase aus Parametern des parametrischen Pulsformmodells berechnet werden, was den Vorteil bietet, dass ein vorbestimmter Pegel, wie beispielsweise die Nullen, nicht erforderlich sein muss. Alternatively, the cyclic pulse phase can be calculated from parameters of the parametric pulse shape model, which offers the advantage that a predetermined level, such as the zeros, does not have to be required.

[0073] Durch Bestimmen der Extrapulsphase auf der Grundlage eines angepassten parametrischen Pulsformmodells kann das Extrapulsphasenbestimmungsmittel vorteilhafterweise die Extrapulsphase ausschließlich auf der Grundlage von Daten bestimmen, die in dem Eingangssignal und/oder dem zyklischen Modellfehlersignal intrinsisch sind oder daraus abgeleitet werden können, ohne dass ein vorbestimmter Bruchteil eines Intervalls im Voraus eingestellt oder kalibriert werden muss. By determining the extra pulse phase on the basis of an adapted parametric pulse shape model, the extra pulse phase determination means can advantageously determine the extra pulse phase exclusively on the basis of data that are intrinsic in the input signal and / or the cyclic model error signal or can be derived therefrom without a predetermined one Fraction of an interval needs to be set or calibrated in advance.

[0074] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors kann das Extrapulsfolgensynthetisiermittel konfiguriert sein, um die Extrapulsfolgenkomponente des Eingangssignals unter Verwendung der Fourier-Synthese auf ähnliche Weise wie die Funktionsweise des zyklischen Pulsfolgensynthetisiermittels zu synthetisieren. According to a further embodiment of the medical detector, the extra pulse train synthesizing means may be configured to synthesize the extra pulse train component of the input signal using Fourier synthesis in a manner similar to the operation of the cyclic pulse train synthesizing means.

[0075] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist das Extrapulsfolgensynthetisiermittel so konfiguriert, dass es die Extrapulsfolgenkomponente des Eingangssignals durch Faltung der Extraeinheitspulsfolge und der geschätzten durchschnittlichen Extrapulsform synthetisiert. According to a further embodiment of the medical detector, the extra pulse train synthesizing means is configured to synthesize the extra pulse train component of the input signal by convolution of the extra unit pulse train and the estimated average extra pulse shape.

[0076] Die Faltungsoperation kann direkt im Zeitbereich ausgeführt werden. Dadurch kann der medizinische Detektor vorteilhafterweise eine Umwandlung in den Frequenzbereich vermeiden, wodurch kostspielige und komplexe Vorgänge, wie z.B. die Fourier-Analyse und die Fourier- Synthese, entfallen. The convolution operation can be performed directly in the time domain. As a result, the medical detector can advantageously avoid a conversion into the frequency domain, as a result of which expensive and complex processes, such as, for example, Fourier analysis and Fourier synthesis, are eliminated.

[0077] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors umfasst die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit ferner ein erstes Übersprechungspulsformschätzmittel, das zum Schätzen einer ersten Übersprechungspulsform einer ersten Übersprechungskomponente durch Kreuzkorrelation zwischen der zyklischen Einheitspulsfolge und der Extrapulsfolgenkomponente konfiguriert ist; ein erstes Ubersprechungssynthetisierungsmittel, das zum Synthetisieren der ersten Übersprechungskomponente basierend auf der zyklischen Einheitspulsfolge und der ersten Übersprechungspulsform konfiguriert ist; und eine erste Übersprechungssubtrahiereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die erste Übersprechungskomponente von einem Ausgang des zyklischen Pulsfolgensynthetisiermittels subtrahiert, die eine verzerrte zyklische Pulsfolgenkomponente ist, um die zyklische Pulsfolgenkomponente zu erhalten. According to a further embodiment of the medical detector, the cyclic pulse train estimation unit further comprises a first crosstalk pulse shape estimating means configured to estimate a first crosstalk pulse shape of a first crosstalk component by cross-correlation between the cyclic unit pulse train and the extra pulse train component; first crosstalk synthesizing means configured to synthesize the first crosstalk component based on the cyclic unit pulse train and the first crosstalk pulse shape; and a first crosstalk subtracting unit configured to subtract the first crosstalk component from an output of the cyclic pulse train synthesizing means, which is a distorted cyclic pulse train component, to obtain the cyclic pulse train component.

[0078] Das erste Übersprechungspulsformschätzmittel, das erste Übersprechungssynthetisierungsmittel und die erste Ubersprechungssubtrahiereinheit können auch gemeinsam als "erstes UÜbersprechungskompensationsmittel" bezeichnet werden. The first crosstalk pulse shape estimating means, the first crosstalk synthesizing means and the first crosstalk subtracting unit can also be collectively referred to as "first crosstalk compensation means".

[0079] In Bezug auf die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform wird angemerkt, dass der medizinische Detektor gemäß dem ersten Aspekt so beschrieben werden kann, als würde er unter der Annahme arbeiten, dass die zyklischen Pulse und die Extrapulse nicht korreliert sind. Wie oben für bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden ist, kann das zyklische Pulsformabschätzmittel beispielsweise die durchschnittliche zyklische Pulsform durch Kreuzkorrelation zwischen dem Eingangssignal und der zyklischen Einheitspulsfolge schätzen, wodurch Artefakte nichtzyklischer Pulse, wie z.B. der Extrapuls, ausgemittelt werden. Die Annahme hier ist, dass die Extrapulsfolgenkomponente nicht mit der zyklischen Einheitspulsfolge korreliert ist. Bei Eingangssignalen, die für schwingende medizinische Ablesungen repräsentativ sind, kann es jedoch zu einem UÜbersprechen zwischen der zyklischen Einheitspulsfolge und der Extrapulsfolgenkomponente kommen, das heißt, es kann eine gewisse Korrelation zwischen der Extrapulsfolgenkomponente und der zyklischen Einheitspulsfolge bestehen. Daher kann das zyklische Pulsformabschätzmittel irrtümlicherweise eine verzerrte durchschnittliche zyklische Pulsform schätzen, die With regard to the advantages of the present embodiment, it is noted that the medical detector according to the first aspect can be described as operating on the assumption that the cyclic pulses and the extra pulses are not correlated. As described above for certain embodiments, the cyclic pulse shape estimating means can, for example, estimate the average cyclic pulse shape by cross-correlation between the input signal and the cyclic unit pulse train, whereby artifacts of non-cyclic pulses such as the extra pulse are averaged out. The assumption here is that the extra pulse train component is not correlated with the cyclic unit pulse train. In the case of input signals that are representative of oscillating medical readings, however, there may be crosstalk between the cyclical unit pulse train and the extra pulse train component, i.e. there may be a certain correlation between the extra pulse train component and the cyclical unit pulse train. Therefore, the cyclic pulse shape estimating means may erroneously estimate a distorted average cyclic pulse shape which

bis zu einem gewissen Grad durch den Einfluss eines Übersprechens zwischen der zyklischen Einheitspulsfolge und der Extrapulsfolgenkomponente verzerrt ist (d.h. die durchschnittliche zyklische Pulsform kann bis zu einem gewissen Grad von der Form des Extrapulses beeinflusst werden). Folglich kann die zyklische Pulsfolgenkomponente, die von dem zyklischen Pulsfolgensynthetisierungsmittel ausgegeben wird, in ähnlicher Weise durch die Extrapulsfolgenkomponente beeinflusst, d.h. verfälscht oder verzerrt, werden. Der Betrag der Verfälschung, Beeinflussung oder Verzerrung der verzerrten zyklischen Pulsfolgenkomponente, der auf ein Übersprechen zwischen der zyklischen Einheitspulsfolge und der Extrapulsfolgenkomponente zurückzuführen ist, oder alternativ eine Schätzung oder ein Modell davon, werden beide als erste Ubersprechungskomponente bezeichnet. is distorted to some extent by the influence of crosstalk between the unit cyclic pulse train and the extra pulse train component (i.e., the average cyclic pulse shape can be influenced to some extent by the shape of the extra pulse). Consequently, the cyclic pulse train component output from the cyclic pulse train synthesizing means can similarly be influenced, i.e., corrupted or distorted, by the extra pulse train component. The amount of falsification, influencing or distortion of the distorted cyclic pulse train component, which is due to crosstalk between the cyclic unit pulse train and the extra pulse train component, or alternatively an estimate or a model thereof, are both referred to as the first cross-talk component.

[0080] Daher kann der medizinische Detektor gemäß der voreingestellten Ausführungsform, der das oben beschriebene erste Ubersprechungskompensationsmittel umfasst, vorteilhafterweise in der Lage sein, die (nicht verzerrte) zyklische Pulsfolgenkomponente mit höherer Genauigkeit zu synthetisieren, indem er durch Subtraktion der (geschätzten oder modellierten) ersten Übersprechungskomponente von der verzerrten zyklischen Pulsfolgenkomponente Effekte kompensiert, die durch UÜbersprechen zwischen der zyklischen Einheitspulsfolge und der Extrapulsfolgenkomponente verursacht werden. Therefore, according to the preset embodiment, the medical detector comprising the above-described first crosstalk compensation means may advantageously be able to synthesize the (non-distorted) cyclic pulse train component with higher accuracy by calculating by subtracting the (estimated or modeled) first crosstalk component of the distorted cyclic pulse train component compensates for effects caused by crosstalk between the cyclic unit pulse train and the extra pulse train component.

[0081] Es wird angemerkt, dass die unverzerrte zyklische Pulsfolgenkomponente, die von dem ersten Übersprechungssubtrahiermittel (ersten Übersprechungskompensationsmittel) ausgegeben wird, in die zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit eingegeben wird, um das zyklische Modellfehlersignal zu erhalten, das in die Extrapulsfolgenabschätzeinheit und die Extrapulsfolgensubtrahiereinheit eingegeben wird, um die Extrapulsfolgenkomponente zu erhalten, die wiederum als eine Eingabe in das erste Ubersprechungskompensationsmittel verwendet wird. Daher kann das erste Ubersprechungskompensationsmittel so konfiguriert sein, dass es wiederholt iterativ arbeitet, z.B. als Rückkopplungsschleife, und kann so konfiguriert sein, dass es sich allmählich einer optimalen Lösung nähert. It is noted that the undistorted cyclic pulse train component output from the first crosstalk subtracting means (first crosstalk compensation means) is input to the cyclic pulse train subtracting unit to obtain the cyclic model error signal which is input to the extra pulse train estimating unit and the extra pulse train subtracting unit to obtain the extra pulse train component, which in turn is used as an input to the first crosstalk canceller. Therefore, the first crosstalk compensation means can be configured to operate iteratively repeatedly, e.g., as a feedback loop, and can be configured to gradually approach an optimal solution.

[0082] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors umfasst die Extrapulsfolgenschätzeinheit ferner ein zweites Übersprechungspulsformschätzmittel, das konfiguriert ist, um eine zweite Übersprechungspulsform einer zweiten Übersprechungskomponente durch Kreuzkorrelation zwischen der Extraeinheitspulsfolge und der zyklischen Pulsfolgenkomponente zu schätzen; ein zweites UÜbersprechungssynthetisierungsmittel, das zum Synthetisieren der zweiten UÜbersprechungskomponente basierend auf der Extraeinheitspulsfolge und der zweiten Übersprechungspulsform konfiguriert ist; und eine zweite Übersprechungssubtrahiereinheit, die zum Subtrahieren der zweiten Übersprechungskomponente von einem Ausgang des Extrapulsfolgensynthetisiermittels, das eine verzerrte Extrapulsfolgenkomponente ist, gebildet ist, um die zyklische Pulsfolgenkomponente zu erhalten. According to a further embodiment of the medical detector, the extra pulse train estimation unit further comprises a second crosstalk pulse shape estimating means configured to estimate a second crosstalk pulse shape of a second crosstalk component by cross-correlation between the extra unit pulse train and the cyclic pulse train component; a second crosstalk synthesizing means configured to synthesize the second crosstalk component based on the extra unit pulse train and the second crosstalk pulse shape; and a second crosstalk subtracting unit configured to subtract the second crosstalk component from an output of the extra pulse train synthesizing means which is a distorted extra pulse train component to obtain the cyclic pulse train component.

[0083] Das zweite Übersprechungspulsformschätzmittel, das zweite Übersprechungssynthetisierungsmittel und die zweite Ubersprechungssubtrahiereinheit können auch gemeinsam als "zweites Übersprechungskompensationsmittel" bezeichnet werden. The second crosstalk pulse shape estimating means, the second crosstalk synthesizing means and the second crosstalk subtracting unit can also be collectively referred to as "second crosstalk compensation means".

[0084] Die Merkmale und Wirkungen, die für die Ausführungsform des medizinischen Detektors mit dem ersten Ubersprechungskompensationsmittel beschrieben wurden, gelten mutatis mutandis auch für den medizinischen Detektor gemäß der vorliegenden Ausführungsform, der das zweite Ubersprechungskompensationsmittel umfasst. Insbesondere kann das zweite Übersprechungskompensationsmittel so konfiguriert sein, dass es wiederholt iterativ arbeitet, z.B. als Rückkopplungsschleife. Der medizinische Detektor, der das zweite Ubersprechungskompensationsmittel umfasst, kann vorteilhafterweise in der Lage sein, durch Subtraktion der zweiten Übersprechungskomponente von der verzerrten Extrapulsfolgenkomponente die Wirkungen zu kompensieren, die durch Übersprechen zwischen der Extraeinheitspulsfolge und der zyklischen Pulsfolgenkomponente verursacht werden, um dadurch die Genauigkeit der Extrapulsfolgenkomponente zu verbessern. The features and effects which have been described for the embodiment of the medical detector with the first crosstalk compensation means also apply mutatis mutandis to the medical detector according to the present embodiment which comprises the second crosstalk compensation means. In particular, the second crosstalk compensation means can be configured to operate iteratively repeatedly, e.g. as a feedback loop. The medical detector, which comprises the second crosstalk compensation means, can advantageously be able to compensate for the effects caused by crosstalk between the extra unit pulse train and the cyclic pulse train component by subtracting the second crosstalk component from the distorted extra pulse train component, thereby increasing the accuracy of the extra pulse train component to improve.

[0085] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Detektors ist das erste Übersprechungspulsformschätzmittel so konfiguriert, dass es eine momentane Phase der Extrapuls-According to a further embodiment of the medical detector, the first crosstalk pulse shape estimating means is configured such that it shows a current phase of the extra pulse

folgenkomponente und der zyklischen Einheitspulsfolge derart linearisiert, dass Abweichungen von der Grundfrequenz in der zyklischen Einheitspulsfolge kompensiert werden, die sich aus der Parametervariation ergibt, die von dem Parameteroptimierungsmittel vor der Durchführung der Kreuzkorrelation durchgeführt wird. Das heißt, das erste Übersprechungspulsformschätzmittel kann so konfiguriert sein, dass es eine momentane Frequenz der zyklischen Einheitspulsfolge vor dem Durchführen der Kreuzkorrelation angleicht. sequence component and the cyclic unit pulse train are linearized in such a way that deviations from the basic frequency are compensated for in the cyclic unit pulse train resulting from the parameter variation carried out by the parameter optimization means before the cross-correlation is carried out. That is, the first crosstalk pulse shape estimating means may be configured to match an instantaneous frequency of the unit cyclic pulse train before performing the cross-correlation.

[0086] Durch Linearisieren einer Momentanphase und/oder Ausgleichen einer Momentanfrequenz der Extraeinheitspulsfolgenkomponente und der zyklischen Einheitspulsfolge können Artefakte in der ersten Ubersprechungspulsform vorteilhafterweise vermieden werden, die durch Jitter verursacht werden, das in die zyklische Einheitspulsfolge durch Parametervariation eingeführt wird, die durch das Parameteroptimierungsmittel durchgeführt wird, und die Genauigkeit der ersten Ubersprechungspulsform kann verbessert werden. By linearizing an instantaneous phase and / or compensating for an instantaneous frequency of the extra unit pulse train component and the cyclic unit pulse train, artifacts in the first crosstalk pulse shape caused by jitter that is introduced into the cyclic unit pulse train by parameter variation carried out by the parameter optimization means can advantageously be avoided becomes, and the accuracy of the first crosstalk pulse shape can be improved.

[0087] Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung von Extrapulsen, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines Eingangssignals, das eine Schwingung einer medizinischen Ablesung anzeigt; Schätzen einer zyklischen Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals; Subtrahieren der zyklischen Pulsfolgenkomponente von dem Eingangssignal, um dadurch ein zyklisches Modellfehlersignal zu erhalten; Erfassen eines Extrapulses in dem Eingangssignal basierend auf dem zyklischen Modellfehlersignal; und bei Detektion des Extrapulses, Ausgeben eines Ausgangssignals, das den detektierten Extrapuls anzeigt. According to a further aspect, the invention relates to a method for detecting extra pulses, the method comprising: obtaining an input signal indicating an oscillation of a medical reading; Estimating a cyclic pulse train component of the input signal; Subtracting the cyclic pulse train component from the input signal to thereby obtain a cyclic model error signal; Detecting an extra pulse in the input signal based on the cyclic model error signal; and upon detection of the extra pulse, outputting an output signal which indicates the detected extra pulse.

[0088] Die Ausführungsformen und Merkmale, die unter Bezugnahme auf den medizinischen Detektor der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, gelten mutatis mutandis für das Verfahren zur Erfassung von Extrapulsen der vorliegenden Erfindung. The embodiments and features described with reference to the medical detector of the present invention apply mutatis mutandis to the method for detecting extra pulses of the present invention.

[0089] Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode zum Ausführen des oben beschriebenen Verfahrens zur Erfassung von Extrapulsen umfasst, wenn es auf mindestens einer Rechenvorrichtung ausgeführt wird. According to a further aspect, the invention relates to a computer program product which comprises a program code for executing the above-described method for detecting extra pulses when it is executed on at least one computing device.

[0090] Die Rechenvorrichtung kann ein Personal Computer (PC) sein. Die Rechenvorrichtung kann auch eine Vorrichtung sein, die einen digitalen Signalprozessor (DSP) enthält. Die Rechenvorrichtung kann auch ein Handgerät, ein medizinisches Gerät, ein Smartphone, eine Smartwaltch, ein Tablet-PC, ein Laptop-Computer oder ein Desktop-Computer sein. The computing device can be a personal computer (PC). The computing device can also be a device that includes a digital signal processor (DSP). The computing device can also be a handheld device, a medical device, a smartphone, a Smartwaltch, a tablet PC, a laptop computer or a desktop computer.

[0091] Ein Computerprogrammprodukt, wie beispielsweise ein Computerprogrammmittel, kann als Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD oder als eine Datei oder eine Dateisammlung ausgeführt sein, die von einem Server in einem Netzwerk heruntergeladen werden kann. Beispielsweise kann eine solche Datei oder Dateisammlung bereitgestellt werden, indem die das Computerprogrammprodukt umfassende Datei oder Dateisammlung von einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk übertragen wird. A computer program product, such as, for example, a computer program means, can be implemented as a memory card, USB stick, CD-ROM, DVD or as a file or a file collection that can be downloaded from a server in a network. For example, such a file or file collection can be provided by transmitting the file or file collection comprising the computer program product from a wireless communication network.

[0092] Weitere mögliche Implementierungen oder alternative Lösungen der Erfindung umfassen auch Kombinationen - die hier nicht explizit erwähnt werden - von Merkmalen, die oben oder nachstehend in Bezug auf die Ausführungsformen beschrieben wurden. Der Fachmann kann der grundlegendsten Form der Erfindung auch einzelne oder isolierte Aspekte und Merkmale hinzufügen. Further possible implementations or alternative solutions of the invention also include combinations - which are not explicitly mentioned here - of features which have been described above or below in relation to the embodiments. Those skilled in the art can also add individual or isolated aspects and features to the most basic form of the invention.

[0093] Weitere Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen: Further embodiments, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description and the dependent claims in conjunction with the accompanying drawings, in which:

[0094] Fig. 1 ein Blockdiagramm des medizinischen Detektors gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform zeigt; Fig. 1 shows a block diagram of the medical detector according to a first exemplary embodiment;

[0095] Fig. 2 ein Blockdiagramm des medizinischen Detektors gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt; Figure 2 shows a block diagram of the medical detector in accordance with a second exemplary embodiment;

[0096] Fig. 3 ein Blockschaltbild des medizinischen Detektors gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform zeigt; Figure 3 shows a block diagram of the medical detector in accordance with a third exemplary embodiment;

[0097] Fig. 4 ein Blockschaltbild des medizinischen Detektors gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform zeigt; Figure 4 shows a block diagram of the medical detector in accordance with a fourth exemplary embodiment;

[0098] Fig. 5 ein Blockdiagramm der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit des medizinischen Detektors gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform zeigt; Fig. 5 shows a block diagram of the cyclic pulse train estimation unit of the medical detector according to the fourth exemplary embodiment;

[0099] Fig. 6 ein Blockschaltbild der Extrapulsfolgenschätzeinheit des medizinischen Detektors gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform zeigt; Fig. 6 shows a block diagram of the extra pulse sequence estimation unit of the medical detector according to the fourth exemplary embodiment;

[00100] Fig. 7 ein Diagramm mit Graphen eines klinisch beobachteten Eingangssignals, einer geschätzten zyklischen Pulsfolgenkomponente des Eingangssignals und einer geschätzten Extrapulsfolgenkomponente des Eingangssignals zeigt; und Fig. 7 is a graph showing a clinically observed input signal, an estimated cyclic pulse train component of the input signal, and an estimated extra pulse train component of the input signal; and

[00101] Fig. 8 ein Flussdiagramm zeigt, das Schritte eines Verfahrens zur Erfassung eines Extrapulses gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform darstellt. Fig. 8 shows a flow chart illustrating steps of a method for detecting an extra pulse in accordance with the first exemplary embodiment.

[00102] In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktional äquivalente Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist. In the figures, the same reference symbols denote the same or functionally equivalent elements, unless otherwise specified.

[00103] Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des medizinischen Detektors 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der medizinische Detektor 1 umfasst eine Eingabeeinheit 10, eine zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20, eine zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 und eine Extrapulsdetektoreinheit 6. Die Eingabeeinheit 10 ist mit der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 und der zyklischen Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 verbunden. Die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 ist mit der Eingabeeinheit 10 und der zyklischen Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 verbunden. Die zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 ist ferner mit der Extrapulsdetektoreinheit 6 verbunden. 1 shows a block diagram of the medical detector 1 according to a first exemplary embodiment. The medical detector 1 comprises an input unit 10, a cyclic pulse sequence estimation unit 20, a cyclic pulse sequence subtraction unit 30 and an extra pulse detector unit 6. The input unit 10 is connected to the cyclic pulse sequence estimation unit 20 and the cyclic pulse sequence subtraction unit 30. The cyclic pulse train estimation unit 20 is connected to the input unit 10 and the cyclic pulse train subtraction unit 30. The cyclic pulse train subtraction unit 30 is also connected to the extra pulse detector unit 6.

[00104] Der Betrieb des medizinischen Detektors 1 wird nun in Verbindung mit Fig. 1 und Fig. 8 beschrieben, wobei Fig. 8 ein Flussdiagramm zeigt, das Schritte eines Verfahrens zur Erfassung von Extrapulsen gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform darstellt. The operation of the medical detector 1 will now be described in connection with Figs. 1 and 8, wherein Fig. 8 shows a flow chart illustrating steps of a method for detecting extra pulses according to the first exemplary embodiment.

[00105] In Schritt S1 erhält die Eingabeeinheit 10 ein Eingangssignal d. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist das Eingangssignal d repräsentativ für ein klinisch erhaltenes Phonationssignal, das eine Schwingung eines Glottisbereichs eines menschlichen Stimmapparats anzeigt, die digital abgetastet oder mit einer Abtastrate von 50 kHz einem Resampling unterworfen wurde. Die Eingabeeinheit 10 erhält das Eingangssignal d durch Empfangen über einen Eingangsanschluss (nicht gezeigt), der mit einer externen Vorrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist, wie z.B. einem Computer, auf dem die digitale Abtastung des Phonationssignals gespeichert ist, oder einer Erfassungsvorrichtung, die das Live-Phonationssignal erfasst und abtastet. In step S1, the input unit 10 receives an input signal d. In the present exemplary embodiment, the input signal d is representative of a clinically obtained phonation signal indicative of a vibration of a glottic region of a human vocal apparatus that has been digitally sampled or resampled at a sampling rate of 50 kHz. The input unit 10 receives the input signal d by receiving it through an input terminal (not shown) connected to an external device (not shown) such as a computer on which the digital sample of the phonation signal is stored or a detection device that supports the Live phonation signal captured and sampled.

[00106] Die Signalwerte des Eingangssignals d zeigen einen Öffnungsbetrag des Stimmritzenbereichs an. Unter normalen Bedingungen wird erwartet, dass das Eingangssignal d eine Reihe von zyklischen Pulsen enthält, die normale Phonationspulse darstellen und auftreten, wenn die Stimmritze geöffnet ist. Unter normalen Bedingungen wird erwartet, dass das Eingangssignal d keine Pulse in einer Phase enthält, die sich zwischen den zyklischen Pulsen befindet, wo der Gilottisbereich sich in einer geschlossenen Phase befinden soll. Unter bestimmten Bedingungen kann das Eingangssignal d jedoch während der geschlossenen Phase (auch als quasi geschlossene Phase oder Extrapulsphase bezeichnet) sogenannte Extrapulse enthalten. Das Vorhandensein eines solchen Extrapulses kann einen körperlichen Zustand anzeigen, d.h. die Aussendung zusätzlicher Phonationspulse während einer quasi geschlossenen Phase des Stimmritzenbereichs, die eine Manifestation, ein Symptom oder ein Zeichen einer Stimmstörung sein kann, wie z.B. Diplophonie. Es ist daher wünschenswert, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Extrapulses im Eingangssignal d automatisch zu erfassen. The signal values of the input signal d indicate an opening amount of the glottic area. Under normal conditions, the input signal d is expected to contain a series of cyclic pulses that represent normal phonation pulses and occur when the glottis is open. Under normal conditions, it is expected that the input signal d does not contain any pulses in a phase that is between the cyclic pulses where the Gilottis region should be in a closed phase. Under certain conditions, however, the input signal d can contain so-called extra pulses during the closed phase (also referred to as the quasi closed phase or extra pulse phase). The presence of such an extra pulse can indicate a physical condition, i.e. the emission of additional phonation pulses during a quasi-closed phase of the glottic area, which can be a manifestation, a symptom or a sign of a voice disorder, such as diplophony. It is therefore desirable to automatically detect the presence or absence of an extra pulse in the input signal d.

[00107] Die Eingabeeinheit 10 liefert das Eingangssignal d an die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 und an die zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit 30. The input unit 10 supplies the input signal d to the cyclic pulse train estimation unit 20 and to the cyclic pulse train subtracter 30.

[00108] In Schritt S2 schätzt die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 eine zyklische Pulsfolgenkomponente c1 des Eingangssignals d. Die geschätzte zyklische Pulsfolgenkomponente c1 des Eingangssignals d kann als ein Modell verstanden werden, das die zyklische Komponente des Phonationssignals des menschlichen Stimmgeräts modelliert. In step S2, the cyclic pulse train estimation unit 20 estimates a cyclic pulse train component c1 of the input signal d. The estimated cyclic pulse train component c1 of the input signal d can be understood as a model which models the cyclic component of the phonation signal of the human tuner.

[00109] Um die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 zu schätzen, extrahiert die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 eine Grundfrequenz f0 aus dem Eingangssignal d und synthetisiert die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 des Eingangssignals d als eine Reihe von zyklischen Pulsen, die mit der Grundfrequenz fO auftreten. Die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 liefert dann die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 an die zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit 30. In order to estimate the cyclic pulse train component c1, the cyclic pulse train estimation unit 20 extracts a basic frequency f0 from the input signal d and synthesizes the cyclic pulse train component c1 of the input signal d as a series of cyclic pulses which occur at the basic frequency f0. The cyclic pulse train estimation unit 20 then supplies the cyclic pulse train component c1 to the cyclic pulse train subtraction unit 30.

[00110] In Schritt S3 empfängt die zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 das Eingangssignal d und die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 als Eingangssignale, subtrahiert die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 vom Eingangssignal d, um das zyklische Modellfehlersignal e1 zu erhalten, und liefert das zyklisches Modellfehlersignal e1 an die Extrapulsdetektoreinheit 6. In step S3, the cyclic pulse train subtraction unit 30 receives the input signal d and the cyclic pulse train component c1 as input signals, subtracts the cyclic pulse train component c1 from the input signal d to obtain the cyclic model error signal e1, and delivers the cyclic model error signal e1 to the extra.

[00111] Das zyklische Modellfehlersignal e1 ist daher der Rest der Subtraktion der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 von dem Eingangssignal d. Das heißt, das zyklische Modellfehlersignal e1 enthält nur Signalkomponenten, die von der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 nicht genau modelliert werden. Solche Signalkomponenten können beispielsweise Rauschen sein, können aber auch einen Extrapuls umfassen, der nicht Teil der modellierten zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 ist. Mit anderen Worten enthält das zyklische Modellfehlersignal e1 keine zyklischen Pulse, sondern kann einen Extrapuls enthalten. The cyclic model error signal e1 is therefore the remainder of the subtraction of the cyclic pulse train component c1 from the input signal d. That is to say, the cyclic model error signal e1 only contains signal components which are not precisely modeled by the cyclic pulse train component c1. Such signal components can be noise, for example, but can also include an extra pulse that is not part of the modeled cyclic pulse train component c1. In other words, the cyclic model error signal e1 does not contain any cyclic pulses, but can contain an extra pulse.

[00112] In Schritt S4 erfasst die Extrapulsdetektoreinheit 6, ob das zyklische Modellfehlersignal e1 einen Extrapuls enthält. Die Extrapulsdetektoreinheit 6 verwendet Peak-Picking, um den Extrapuls zu erfassen. Insbesondere prüft die Extrapulsdetektoreinheit 6, ob das zyklische Modellfehlersignal e1 einen Spitzensignalwert enthält, der höher als eine vorbestimmte erste Schwelle ist, oder ob das zyklische Modellfehlersignal e1 einen Spitzensignalwert enthält, der stärker ausgeprägt ist bzw. eine stärkere Prominenz hat als ein vorbestimmter zweiter Schwellwert. Prominenz, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Differenz zwischen dem relativen oder lokalen maximalen Signalwert an der Spitze und einem benachbarten relativen oder lokalen minimalen Signalwert, dividiert durch einen durchschnittlichen Signalwert. In step S4, the extra pulse detector unit 6 detects whether the cyclic model error signal e1 contains an extra pulse. The extra pulse detector unit 6 uses peak picking to detect the extra pulse. In particular, the extra pulse detector unit 6 checks whether the cyclic model error signal e1 contains a peak signal value which is higher than a predetermined first threshold, or whether the cyclic model error signal e1 contains a peak signal value which is more pronounced or has a higher prominence than a predetermined second threshold value. Prominence, as used herein, refers to the difference between the relative or local maximum signal value at the peak and an adjacent relative or local minimum signal value divided by an average signal value.

[00113] Wenn die Extrapulsdetektoreinheit 6 das Vorhandensein eines Extrapulses in dem zyklischen Modellfehlersignal e1 erfasst, liefert die Extrapulsdetektoreinheit 6 in Schritt S5 ein Ausgangssignal, das den erfassten Extrapuls anzeigt. If the extra pulse detector unit 6 detects the presence of an extra pulse in the cyclic model error signal e1, the extra pulse detector unit 6 delivers an output signal in step S5 which indicates the extra pulse detected.

[00114] Der medizinische Detektor 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform verwendet einen auf Wellenformen basierenden Modellierungsansatz zum Modellieren eines zyklischen Phonationssignals einer menschlichen Sprachvorrichtung und bietet den Vorteil, dass er automatisch einen Extrapuls, der in dem Phonationssignal vorhanden ist, basierend auf dem Modellfehler erkennen kann, der nach dem Abziehen des Modells vom tatsächlichen Eingangssignal verbleibt. The medical detector 1 according to the first exemplary embodiment uses a waveform-based modeling approach to modeling a cyclic phonation signal of a human speech device and has the advantage that it can automatically detect an extra pulse present in the phonation signal based on the model error that remains after subtracting the model from the actual input signal.

[00115] Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer komplexeren Variante des medizinischen Detektors 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. FIG. 2 shows a block diagram of a more complex variant of the medical detector 1 according to a second exemplary embodiment.

[00116] Der medizinische Detektor 1 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von dem medizinischen Detektor 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform darin, dass er ferner eine Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 und eine Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 umfasst. Die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 ist mit der zyklischen Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 und der Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 verbunden. Die Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 ist mit der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40, der zyklischen Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 und einer Extrapulsdetektoreinheit 60 verbunden. Die Extrapulsdetektoreinheit 60 des medizinischen Detektors 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Extrapulsdetektoreinheit 6 des medizinischen Detektors 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass sie auch mit der Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 verbunden ist. Weitere funktionale Unterschiede werden im Folgenden beschrieben. The medical detector 1 according to the second exemplary embodiment differs from the medical detector 1 according to the first exemplary embodiment in that it further comprises an extra pulse train estimation unit 40 and an extra pulse train subtraction unit 50. The extra pulse train estimation unit 40 is connected to the cyclic pulse train subtracting unit 30 and the extra pulse train subtracting unit 50. The extra pulse train subtraction unit 50 is connected to the extra pulse train estimation unit 40, the cyclic pulse train subtraction unit 30 and an extra pulse detector unit 60. The extra pulse detector unit 60 of the medical detector 1 according to the second embodiment differs from the extra pulse detector unit 6 of the medical detector 1 according to the first embodiment in that it is also connected to the extra pulse train subtraction unit 50. Further functional differences are described below.

[00117] Im Betrieb liefert die zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 des medizinischen Detektors 1 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform das zyklische Modellfehlersignal e1 nicht nur an die Extrapulsdetektoreinheit 60, sondern auch an die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40. Die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 schätzt eine Extrapulsfolgenkomponente c2 des Eingangssignals d, die im zyklischen Modellfehlersignal e1 verblieben ist, nachdem die modellierte In operation, the cyclic pulse train subtraction unit 30 of the medical detector 1 according to the second exemplary embodiment supplies the cyclic model error signal e1 not only to the extra pulse detector unit 60, but also to the extra pulse train estimation unit 40. The extra pulse train estimation unit 40 estimates an extra pulse train component c2 of the input signal d in the cyclic model error signal e1 remains after the modeled

(geschätzte) zyklische Pulsfolgenkomponente c1 vom Eingangssignal d abgezogen wurde. Unter der Extrapulsfolgenkomponente c2 kann somit ein auf Wellenformen basierendes Modell verstanden werden, das einen oder mehrere Extrapulse des Phonationssignals des menschlichen Stimmvorrichtung modelliert. (estimated) cyclic pulse train component c1 has been subtracted from the input signal d. The extra pulse train component c2 can thus be understood to be a model based on waveforms which models one or more extra pulses of the phonation signal of the human vocal device.

[00118] Um die Extrapulsfolgenkomponente c2 zu schätzen, schätzt die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 eine oder mehrere Extrapulsauslösezeiten aus dem zyklischen Modellfehlersignal e1 unter Verwendung von Peak-Picking auf ähnliche Weise, wie dies für die Extrapulsdetektoreinheit 6 des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde. Das heißt, die Zeiten der ausgewählten Peaks werden als die geschätzten Extrapulsauslösezeiten herangezogen. Die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 synthetisiert dann die Extrapulsfolgenkomponente c2 des Eingangssignals d als eine Serie von Pulsen, die zu den geschätzten Extrapulsauslösezeiten der Extrapulse auftreten, und führt die Extrapulsfolgenkomponente c2 der Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 zu. In order to estimate the extra pulse train component c2, the extra pulse train estimation unit 40 estimates one or more extra pulse triggering times from the cyclic model error signal e1 using peak picking in a similar manner as was described for the extra pulse detector unit 6 of the first embodiment. That is, the times of the selected peaks are used as the estimated extra pulse release times. The extra pulse train estimation unit 40 then synthesizes the extra pulse train component c2 of the input signal d as a series of pulses occurring at the estimated extra pulse triggering times of the extra pulses, and supplies the extra pulse train component c2 to the extra pulse train subtracting unit 50.

[00119] Die Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 empfängt das zyklische Modellfehlersignal e1 und die Extrapulsfolgenkomponente c2, subtrahiert die Extrapulsfolgenkomponente c2 von dem zyklischen Modellfehlersignal e1, um das Restfehlersignal e2 zu erhalten, und liefert das Restfehlersignal e2 an die Extrapulsdetektoreinheit 60. The extra pulse train subtraction unit 50 receives the cyclic model error signal e1 and the extra pulse train component c2, subtracts the extra pulse train component c2 from the cyclic model error signal e1 to obtain the residual error signal e2, and delivers the residual error signal e2 to the extra pulse detector unit 60.

[00120] Das Restfehlersignal e2 ist daher der Rest der Subtraktion der Extrapulsfolgenkomponente c2 von dem zyklischen Modellfehlersignal e1, das wiederum der Rest der Subtraktion der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 vom Eingangssignal d ist. Das Restfehlersignal e2 enthält also nur Signalkomponenten, die weder von der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 noch von der Extrapulsfolgenkomponente c2 genau modelliert werden. Solche Signalkomponenten können zum Beispiel auf Modellfehler oder auf Rauschen zurückzuführen sein. The residual error signal e2 is therefore the remainder of the subtraction of the extra pulse train component c2 from the cyclic model error signal e1, which in turn is the remainder of the subtraction of the cyclic pulse train component c1 from the input signal d. The residual error signal e2 therefore only contains signal components which are not modeled precisely either by the cyclic pulse train component c1 or by the extra pulse train component c2. Such signal components can be due to model errors or noise, for example.

[00121] Die Extrapulsdetektoreinheit 60 empfängt das Restfehlersignal e2 und das zyklische Modellfehlersignal e1 als Eingänge. Die Extrapulsdetektoreinheit 60 vergleicht einen Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals e1 mit einem Fehlerpegel des Restfehlersignals e2. Insbesondere wertet die Extrapulsdetektoreinheit 60 die folgende Formel (1) aus: The extra pulse detector unit 60 receives the residual error signal e2 and the cyclic model error signal e1 as inputs. The extra pulse detector unit 60 compares an error level of the cyclic model error signal e1 with an error level of the residual error signal e2. In particular, the extra pulse detector unit 60 evaluates the following formula (1):

RMS(e,(n)) 20:10 RMS(e„(n)) RMS(d(n)) NO RMS(d(n)) (1) RMS (e, (n)) 20:10 RMS (e "(n)) RMS (d (n)) NO RMS (d (n)) (1)

[00122] Hier bezieht sich RMS auf den quadratischen Mittelwert von Signalwerten eines jeweiligen Signals. n ist der Zeitindex. e:(n) repräsentiert die Werte des zyklischen Modellfehlersignals e1, d(n) repräsentiert die Werte des Eingangssignals d, e>(n) repräsentiert die Werte des Restfehlersignals e2 und a ist eine vorbestimmte Nicht-Null Schwelle. Here, RMS refers to the root mean square value of signal values of a respective signal. n is the time index. e: (n) represents the values of the cyclic model error signal e1, d (n) represents the values of the input signal d, e> (n) represents the values of the residual error signal e2 and a is a predetermined non-zero threshold.

[00123] Mit anderen Worten, die Extrapulsdetektoreinheit 60 wertet aus, ob ein relativer Energieinhalt des Restfehlersignals e2 (Dezibelverhältnis des quadratischen Mittelwerts des Restfehlersignals e2 und des quadratischen Mittelwerts des Eingangssignals d) um mindestens eine vorbestimmte Nicht-Null-Schwelle a kleiner ist als ein Energieinhalt des zyklischen Modellfehlersignals e1 (Dezibelverhältnis des quadratischen Mittelwerts des zyklischen Modellfehlersignals e1 und des quadratischen Mittelwerts des Eingangssignals d). In other words, the extra pulse detector unit 60 evaluates whether a relative energy content of the residual error signal e2 (decibel ratio of the root mean square value of the residual error signal e2 and the root mean square value of the input signal d) is smaller than a predetermined non-zero threshold a by at least one Energy content of the cyclic model error signal e1 (decibel ratio of the root mean square value of the cyclic model error signal e1 and the root mean square value of the input signal d).

[00124] Wenn das Ergebnis dieses Vergleichs wahr ist, kann dies ein Hinweis darauf sein, dass ein kombiniertes Modell, das sowohl die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 als auch die Extrapulsfolgenkomponente c2 umfasst, ein besseres Modell für das Eingangssignal d ist als ein nur die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 umfassendes zyklisches Modell. Wenn also das Ergebnis des Vergleichs wahr ist, erfasst die Extrapulsdetektoreinheit 60 des zweiten Ausführungsbeispiels das Vorhandensein des Extrapulses und gibt in ähnlicher Weise wie die Extrapulsdetektoreinheit 6 des ersten Ausführungsbeispiels eine Ausgangssignal o aus, das den erfassten Extrapuls oder die erfassten Extrapulse anzeigt. If the result of this comparison is true, this can be an indication that a combined model, which includes both the cyclic pulse train component c1 and the extra pulse train component c2, is a better model for the input signal d than just the cyclic pulse train component c1 comprehensive cyclic model. If the result of the comparison is true, the extra pulse detector unit 60 of the second exemplary embodiment detects the presence of the extra pulse and, in a similar manner to the extra pulse detector unit 6 of the first exemplary embodiment, outputs an output signal o which indicates the detected extra pulse or the detected extra pulses.

[00125] Es wird angemerkt, dass in dem oben genannten Vergleich der vorbestimmte Nicht-NullSchwellenwert a verwendet wird, um zwischen einem Fall zu unterscheiden, in dem der Fehlerpegel des kombinierten Modells allein aufgrund der Anwesenheit eines zusätzlichen Freiheitsgra-It is noted that in the above comparison the predetermined non-zero threshold value a is used to distinguish between a case in which the error level of the combined model is due solely to the presence of an additional degree of freedom.

des in dem kombinierten Modell etwas niedriger ist als der Fehlerpegel des zyklischen Modells, und einem Fall, in dem der Fehlerpegel des kombinierten Modells wesentlich niedriger ist als der Fehlerpegel des zyklischen Modells, was nicht allein durch den zusätzlichen Freiheitsgrad erklärt werden kann, sondern ein Hinweis auf einen Extrapuls ist. Die vorbestimmte Nicht-Null-Schwelle a kann zum Beispiel 1 dB sein. that in the combined model is slightly lower than the error level of the cyclic model, and a case in which the error level of the combined model is substantially lower than the error level of the cyclic model, which cannot be explained by the additional degree of freedom alone, but an indication on an extra pulse. The predetermined non-zero threshold a can be, for example, 1 dB.

[00126] Der medizinische Detektor 1 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform verwendet einen auf Wellenformen basierenden Modellierungsansatz, um sowohl eine zyklische Komponente eines Phonationssignals eines menschlichen Stimmapparats (zyklisches Modell) als auch eine Extrapulskomponente des Phonationssignals zu modellieren (kombiniertes Modell). Der medizinische Detektor 1 vergleicht dann den Restfehlerpegel des kombinierten Modells mit dem Fehlerpegel des zyklischen Modells. Dieser stufenweise Ansatz bietet dem medizinischen Detektor 1 des zweiten Ausführungsbeispiels den Vorteil, einen im Phonationssignal vorhandenen Extrapuls mit höherer Genauigkeit als der medizinische Detektor 1 des ersten Ausführungsbeispiels automatisch erkennen zu können. The medical detector 1 according to the second exemplary embodiment uses a waveform-based modeling approach to model both a cyclic component of a phonation signal of a human vocal apparatus (cyclic model) and an extra pulse component of the phonation signal (combined model). The medical detector 1 then compares the residual error level of the combined model with the error level of the cyclic model. This step-by-step approach offers the medical detector 1 of the second exemplary embodiment the advantage of being able to automatically detect an extra pulse present in the phonation signal with greater accuracy than the medical detector 1 of the first exemplary embodiment.

[00127] Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des medizinischen Detektors 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Der medizinische Detektor 1 der dritten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von dem medizinischen Detektor 1 der zweiten beispielhaften Ausführungsform darin, dass die zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 so konfiguriert ist, dass sie das zyklische Modellfehlersignal e1 zum zweiten Eingang i22 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 zurückführt. Die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 verwendet das zyklische Modellfehlersignal e1, das zu ihrem zweiten Eingang i22 zurückgeführt wird, zur Parameteroptimierung, um Jitter zu berücksichtigen, das in den zyklischen Pulsen des Eingangssignals d auftritt. 3 shows a block diagram of the medical detector 1 according to the third exemplary embodiment. The medical detector 1 of the third exemplary embodiment differs from the medical detector 1 of the second exemplary embodiment in that the cyclic pulse train subtraction unit 30 is configured to feed back the cyclic model error signal e1 to the second input i22 of the cyclic pulse train estimation unit 20. The cyclic pulse train estimation unit 20 uses the cyclic model error signal e1, which is fed back to its second input i22, for parameter optimization in order to take into account jitter that occurs in the cyclic pulses of the input signal d.

[00128] Der medizinische Detektor 1 der dritten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich ferner von dem medizinischen Detektor 1 der zweiten beispielhaften Ausführungsform darin, dass die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 ferner konfiguriert ist, um eine durchschnittliche zyklische Pulsform r1 von ihrem zweiten Ausgang 022 an den zweiten Eingang i42 der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 zu liefern, um die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 beim Schätzen einer durchschnittlichen Extrapulsform zu unterstützen. The medical detector 1 of the third exemplary embodiment also differs from the medical detector 1 of the second exemplary embodiment in that the cyclic pulse train estimation unit 20 is further configured to calculate an average cyclic pulse shape r1 from its second output 022 to the second input i42 of the extra pulse train estimation unit 40 to assist the extra pulse train estimation unit 40 in estimating an average extra pulse shape.

[00129] Weitere Details zu den oben erwähnten Merkmalen des dritten Ausführungsbeispiels werden nachstehend in Verbindung mit dem vierten Ausführungsbeispiel ausführlicher beschrieben. Further details on the above-mentioned features of the third embodiment are described in more detail below in connection with the fourth embodiment.

[00130] Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild des medizinischen Detektors 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. 4 shows a block diagram of the medical detector 1 according to the fourth exemplary embodiment.

[00131] Der medizinische Detektor 1 der vierten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von dem medizinischen Detektor 1 der dritten beispielhaften Ausführungsform darin, dass die Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 ferner konfiguriert ist, um das Restfehlersignal e2 zu einem dritten Eingang i23 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 zurückzuleiten. Die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 verwendet auch das an ihren zweiten Eingang i23 zurückgeführte Restfehlersignal e2 zur Parameteroptimierung, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. The medical detector 1 of the fourth exemplary embodiment differs from the medical detector 1 of the third exemplary embodiment in that the extra pulse train subtraction unit 50 is further configured to feed the residual error signal e2 back to a third input i23 of the cyclic pulse train estimation unit 20. The cyclic pulse train estimation unit 20 also uses the residual error signal e2 fed back to its second input i23 for parameter optimization, as will be described in more detail below.

[00132] Der medizinische Detektor 1 der vierten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich ferner von dem medizinischen Detektor 1 der dritten beispielhaften Ausführungsform darin, dass die Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 ferner dazu konfiguriert ist, das Restfehlersignal e2 zum dritten Eingang i43 der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 zurückzuleiten, um die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 beim Schätzen einer durchschnittlichen Extrapulsform weiter zu unterstützen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. The medical detector 1 of the fourth exemplary embodiment also differs from the medical detector 1 of the third exemplary embodiment in that the extra pulse train subtraction unit 50 is further configured to feed the residual error signal e2 back to the third input i43 of the extra pulse train estimation unit 40 in order to the extra pulse train estimation unit 40 to further assist in estimating an average extra pulse shape, as described in more detail below.

[00133] Der medizinische Detektor 1 der vierten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich ferner von dem medizinischen Detektor 1 der dritten beispielhaften Ausführungsform darin, dass die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 so konfiguriert ist, dass sie die Extrapulsfolgenkomponente c2 zum vierten Eingang i24 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 zurückführt, um der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 zu helfen, eine erste UÜbersprechungskomponente b1 zu kompensieren, die durch eine Korrelation der zyklischen Einheitspulsfolge u1 mit der Extrapuls-The medical detector 1 of the fourth exemplary embodiment also differs from the medical detector 1 of the third exemplary embodiment in that the extra pulse train estimation unit 40 is configured to feed back the extra pulse train component c2 to the fourth input i24 of the cyclic pulse train estimation unit 20 in order to obtain the to help cyclic pulse train estimation unit 20 to compensate for a first crosstalk component b1, which is generated by a correlation of the cyclic unit pulse train u1 with the extra pulse

folgenkomponente c2 verursacht wird, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Die erste Ubersprechungskomponente ist eine Ubersprechungskomponente, die aus einem Ubersprechen der Extrapulsfolgenkomponente c2 in der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 resultiert. sequence component c2 is caused, as described in more detail below. The first crosstalk component is a crosstalk component which results from a crosstalk of the extra pulse train component c2 in the cyclic pulse train component c1.

[00134] Der medizinische Detektor 1 der vierten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich des Weiteren von dem medizinischen Detektor 1 der dritten beispielhaften Ausführungsform darin, dass die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 konfiguriert ist, um die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 dem vierten Eingang i44 der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 zuzuführen, um die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 dabei zu unterstützen, eine zweite Übersprechungskomponente b2 zu kompensieren, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die zweite Übersprechungskomponente ist eine Ubersprechungskomponente, die aus einem Ubersprechen der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 in der Extrapulsfolgenkomponente c2 resultiert. The medical detector 1 of the fourth exemplary embodiment further differs from the medical detector 1 of the third exemplary embodiment in that the cyclic pulse train estimation unit 20 is configured to feed the cyclic pulse train component c1 to the fourth input i44 of the extra pulse train estimation unit 40 in order to obtain the To assist extra pulse sequence estimation unit 40 in compensating for a second crosstalk component b2, as will be described in more detail below. The second crosstalk component is a crosstalk component which results from crosstalk of the cyclic pulse train component c1 in the extra pulse train component c2.

[00135] Weitere Details werden nun in Verbindung mit dem medizinischen Detektor 1 der vierten beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Es wird Bezug genommen auf die Fig. 4 bis 6. Further details will now be described in connection with the medical detector 1 of the fourth exemplary embodiment. Reference is made to FIGS. 4 to 6.

[00136] Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 des medizinischen Detektors 1 gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform. Die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 umfasst das Grundfrequenzextraktionsmittel 21, das zyklische Einheitspulsfolgengeneratormittel 22, das zyklische Pulsformabschätzmittel 23, das zyklische Pulsfolgensynthetisiermittel 24, das Parameteroptimierungsmittel 25 und ein erstes Übersprechungskompensationsmittel, umfassend ein erstes Übersprechungspulsformschätzmittel 26, ein erstes Übersprechungssynthetisierungsmittel 27 und eine erste Übersprechungssubtrahiereinheit 28. Fig. 5 shows a block diagram of the cyclic pulse train estimation unit 20 of the medical detector 1 according to the fourth exemplary embodiment. The cyclic pulse train estimating unit 20 comprises the fundamental frequency extraction means 21, the cyclic unit pulse train generator means 22, the cyclic pulse shape estimating means 23, the cyclic pulse train synthesizing means 24, the parameter optimizing means 25 and a first crosstalk compensation means, comprising a first crosstalk unit 28, a first crosstalk pulse shape estimating means 27 and a first crosstalk pulse shape estimating means 26, a first crosstalk pulse shape estimating means 26.

[00137] Die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 empfängt an ihrem ersten Eingang 121 das von der Eingangseinheit 10 erhaltene Eingangssignal d. Das Eingangssignal d wird dem Grundfrequenzextraktionsmittel 21 und dem zyklischen Pulsformabschätzmittel 23 und, optional, obwohl nicht in den Figuren gezeigt, dem Parameteroptimierungsmittel 25 zugeführt. Die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 empfängt an ihrem zweiten Eingang i22 das zyklische Modellfehlersignal e1 und an ihrem dritten Eingang i23 das Restfehlersignal e2. Das zyklische Modellfehlersignal e1 und das Restfehlersignal e2 werden jeweils sowohl dem Parameteroptimierungsmittel 25 als auch dem Grundfrequenzextraktionsmittel 21 zugeführt. Die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 empfängt ferner an ihrem vierten Eingang i24 die Extrapulsfolgenkomponente c2, die dem ersten UÜbersprechungspulsformschätzmittel 26 zugeführt wird. The cyclic pulse train estimation unit 20 receives the input signal d received from the input unit 10 at its first input 121. The input signal d is fed to the fundamental frequency extraction means 21 and the cyclic pulse shape estimation means 23 and, optionally, although not shown in the figures, to the parameter optimization means 25. The cyclic pulse train estimation unit 20 receives the cyclic model error signal e1 at its second input i22 and the residual error signal e2 at its third input i23. The cyclic model error signal e1 and the residual error signal e2 are each fed to both the parameter optimization means 25 and the fundamental frequency extraction means 21. The cyclic pulse train estimation unit 20 also receives the extra pulse train component c2 at its fourth input i24, which is fed to the first cross-talk pulse shape estimation means 26.

[00138] Das Grundfrequenzextraktionsmittel 21 gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform ist ein f0-Extraktor. Der f0-Extraktor 21 extrahiert eine Grundfrequenz fü aus dem Eingangssignal d und liefert die Grundfrequenz f0 an das zyklische Einheitspulsfolgengeneratormittel 22. The fundamental frequency extraction means 21 according to the fourth exemplary embodiment is an f0 extractor. The f0 extractor 21 extracts a fundamental frequency fü from the input signal d and supplies the fundamental frequency f0 to the cyclic unit pulse train generator means 22.

[00139] Der f0-Extraktor 21 verwendet das zyklische Modellfehlersignal e1 und das Restfehlersignal e2, die von den zweiten und dritten Eingängen 122, 123 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 zur Fehlerrückmeldung geliefert werden. Diese Fehlerrückkopplung ermöglicht die Durchführung der f0-Extraktion in Verbindung mit der von der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 durchgeführten zyklischen Pulsfolgenschätzung und der von der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 durchgeführten Extrapulsfolgenschätzung. Dadurch kann vorteilhafterweise eine höhere Genauigkeit erreicht werden. Insbesondere kann der f0-Extraktor 21 eine Vielzahl von Kandidaten der Grundfrequenz fO durchlaufen und als Grundfrequenz fü den Kandidaten der Grundfrequenz f0 auswählen, der den kleinsten Modellfehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals e1 und/oder des Restfehlersignals e2 ergibt. The f0 extractor 21 uses the cyclic model error signal e1 and the residual error signal e2, which are supplied by the second and third inputs 122, 123 of the cyclic pulse train estimation unit 20 for error feedback. This error feedback enables the f0 extraction to be carried out in conjunction with the cyclic pulse train estimation carried out by the cyclic pulse train estimation unit 20 and the extra pulse train estimation carried out by the extra pulse train estimation unit 40. As a result, a higher level of accuracy can advantageously be achieved. In particular, the f0 extractor 21 can run through a large number of candidates of the fundamental frequency f0 and select as the fundamental frequency f the candidate of the fundamental frequency f0 which results in the smallest model error level of the cyclic model error signal e1 and / or the residual error signal e2.

[00140] Das zyklische Einheitspulsfolgengeneratormittel 22 erzeugt eine zyklische Einheitspulsfolge u1 gemäß der folgenden Formel (2): The cyclic unit pulse train generator means 22 generates a cyclic unit pulse train u1 according to the following formula (2):

u,(n) = > öln — u MN] u (2) u, (n) => oiln - u MN] u (2)

wobei n der Zeitindex ist, U eine Einheitspulszahl ist, ö die Deltafunktion ist und N+ eine Zyklus-where n is the time index, U is a unit pulse number, ö is the delta function and N + is a cycle

länge ist, die als Anzahl von Zeitabtastungen ausgedrückt wird, die als N+1, = fs/fo berechnet werden kann, wobei fs die Abtastfrequenz des Eingangssignals d und fo die durch den fO-Extraktor 21 extrahierte Grundfrequenz ist. is length expressed as the number of time samples that can be calculated as N + 1, = fs / fo, where fs is the sampling frequency of the input signal d and fo is the fundamental frequency extracted by the f0 extractor 21.

[00141] Das zyklische Einheitspulsfolgengeneratormittel 22 liefert die zyklische Einheitspulsfolge ul an das zyklische Pulsformabschätzmittel 23, das zyklische Pulsfolgensynthetisierungsmittel 24, das erste Ubersprechungspulsformschätzmittel 26 und das erste Übersprechungssynthetisierungsmittel 27. The cyclic unit pulse train generator means 22 supplies the cyclic unit pulse train ul to the cyclic pulse shape estimating means 23, the cyclic pulse train synthesizing means 24, the first crosstalk pulse shape estimating means 26 and the first crosstalk synthesizing means 27.

[00142] Das zyklischen Pulsformabschätzmittel 23 schätzt eine durchschnittliche zyklische Pulsform r1 der zyklischen Pulse des Eingangssignals d durch Ausführen einer normalisierten Kreuzkorrelation zwischen dem Eingangssignal d und der zyklischen Einheitspulsfolge u1 gemäß der folgenden Formel (3): The cyclic pulse shape estimating means 23 estimates an average cyclic pulse shape r1 of the cyclic pulses of the input signal d by performing normalized cross-correlation between the input signal d and the unit cyclic pulse train u1 according to the following formula (3):

1 OÖ ED LO daD (3) 1 OÖ ED LO daD (3)

[00143] Hierbei ist | ein Pulsformindex, der von -N;/2 + 1 bis + N+/2 - 1 geht, n ist der diskrete Zeitindex, u4(n) ist die zyklische Einheitspulsfolge und d ist das Eingangssignal. [00143] Here | a pulse shape index that goes from -N; / 2 + 1 to + N + / 2 - 1, n is the discrete time index, u4 (n) is the cyclic unit pulse train and d is the input signal.

[00144] Es wird angemerkt, dass gemäß einer Variante der vierten Ausführungsform die augenblicklichen Phasen des Eingangssignals d und der zyklischen Einheitspulsfolge u1 vor der Kreuzkorrelation durch Interpolieren des Eingangssignals d gemäß einem Zeitraster linearisiert werden können, das Jitter der Einheitspulsfolge u1 kompensiert, und durch Ausgleichen der momentanen Frequenz der zyklischen Einheitspulsfolge u1. Dies bietet den Vorteil der Verringerung der durch Jitter induzierten Verzerrung bei der Abschätzung der durchschnittlichen zyklischen Pulsform r1. It is noted that according to a variant of the fourth embodiment, the instantaneous phases of the input signal d and the cyclic unit pulse train u1 before the cross-correlation can be linearized by interpolating the input signal d according to a time grid, the jitter of the unit pulse train u1 compensated, and by balancing the instantaneous frequency of the cyclic unit pulse train u1. This has the advantage of reducing the distortion induced by jitter when estimating the average cyclic pulse shape r1.

[00145] Es wird darauf hingewiesen, dass gemäß einer weiteren Variante des vierten Ausführungsbeispiels die durchschnittliche zyklische Pulsform r1 mit einem parametrischen Pulsformmodell, wie etwa einer invertierten Parabel, einem Chen-Pulsmodell [1], einem Rosenberg-Modell [2], einem Liljencrants-Fant-Modell, einem Fujisaki-Ljungqvist-Modell, einem Klatt-Modell, als gewichtete Summe von Sinuskomponenten, z.B. ein Schoentgen-Modell oder ein Rank-Modell, modelliert werden kann. It should be noted that according to a further variant of the fourth embodiment, the average cyclic pulse shape r1 with a parametric pulse shape model, such as an inverted parabola, a Chen pulse model [1], a Rosenberg model [2], a Liljencrants -Fant model, a Fujisaki-Ljungqvist model, a Klatt model, can be modeled as a weighted sum of sine components, e.g. a Schoentgen model or a Rank model.

[00146] Die normalisierte Kreuzkorrelation der Formel (3) ermöglicht es, dass zyklische Pulskomponenten des Eingangssignals d, von denen erwartet wird, dass sie mit den Einheitspulsen der zyklischen Einheitspulsfolge u1 korrelieren, "durchkommen", d.h. summiert werden, während andere Signalanteile, die nicht mit der zyklischen Einheitspulsfolge u1 korrelieren, ausgemittelt werden. Die resultierende Wellenform r1 kann als durchschnittliche zyklische Pulsform r1 der im Eingangssignal d enthaltenen zyklischen Pulse verstanden werden. Eine erste Verzerrung, die der Korrelation der zyklischen Einheitspulsfolge u1 mit der Extrapulsfolgenkomponente c2 zuzuschreiben ist, kann jedoch auch die Kreuzkorrelation passieren. Die erste Verzerrung kann als UÜbersprechen der Extrapulsfolgenkomponente c2 in der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 beschrieben werden. The normalized cross-correlation of the formula (3) makes it possible that cyclic pulse components of the input signal d, which are expected to correlate with the unit pulses of the cyclic unit pulse train u1, "get through", ie are summed, while other signal components that do not correlate with the cyclic unit pulse train u1, be averaged. The resulting waveform r1 can be understood as the average cyclic pulse shape r1 of the cyclic pulses contained in the input signal d. A first distortion, which is attributable to the correlation of the cyclic unit pulse train u1 with the extra pulse train component c2, can, however, also occur through the cross-correlation. The first distortion can be described as crosstalk of the extra pulse train component c2 in the cyclic pulse train component c1.

[00147] Das zyklischen Pulsformabschätzmittel 23 liefert die durchschnittliche zyklische Pulsform r1 an das zyklische Pulsfolgensynthetisierungsmittel 24 und auch an den zweiten Ausgang 022 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20. The cyclic pulse shape estimating means 23 supplies the average cyclic pulse shape r1 to the cyclic pulse train synthesizing means 24 and also to the second output 022 of the cyclic pulse train estimating unit 20.

[00148] Das zyklische Pulsfolgensynthetisierungsmittel 24 synthetisiert die zyklische Pulsfolgenkomponente, d.h. das zyklische Modell der in dem Eingangssignal enthaltenen zyklischen Pulse, basierend auf der zyklischen Einheitspulsfolge u1 und der durchschnittlichen zyklischen Pulsform r1, gemäß der folgenden Formel (4): The cyclic pulse train synthesizing means 24 synthesizes the cyclic pulse train component, i.e. the cyclic model of the cyclic pulses contained in the input signal, based on the cyclic unit pulse train u1 and the average cyclic pulse shape r1, according to the following formula (4):

P cin) = Aln) (| ao+ la . cos(p . 6(n)) + Dp -sin(p . 6(n))] Dp=1 P cin) = Aln) (| ao + la. Cos (p. 6 (n)) + Dp -sin (p. 6 (n))] Dp = 1

(4) (4)

[00149] Hierbei sind ap und b, mit p = 0..P die Real- und Imaginärteile der diskreten FourierTransformation der durchschnittlichen zyklischen Pulsform r; (I). 8(n) ist die augenblickliche oder momentane Phase, die z.B. als mt: [2 - WU + 1] an den Pulsorten n = u: N+, der zyklischen Einheitspulsfolge u1 definiert ist, und wird zwischen den Pulsorten interpoliert, z.B. mit einem Spline. A(n) ist eine Amplitudenmodulationsfunktion, die als A(n) = u{(n) an den Pulsorten n = u + N+ der zyklischen Einheitspulsfolge u1 definiert ist und durch Interpolation erhalten wird, wie z.B. einer formbewahrenden kubischen Interpolation zwischen den Pulsorten. Here, ap and b, with p = 0..P, are the real and imaginary parts of the discrete Fourier transformation of the average cyclic pulse shape r; (I). 8 (n) is the instantaneous or momentary phase, which is defined, for example, as mt: [2 - WU + 1] at the pulse locations n = u: N +, the cyclic unit pulse sequence u1, and is interpolated between the pulse locations, e.g. with a spline . A (n) is an amplitude modulation function which is defined as A (n) = u {(n) at the pulse locations n = u + N + of the cyclic unit pulse train u1 and is obtained by interpolation, such as a shape-retaining cubic interpolation between the pulse locations.

[00150] Das heißt, das zyklische Pulsfolgensynthetisierungsmittel 24 synthetisiert die zyklische Pulsfolgenkomponente c1(n) mittels Fourier-Synthese unter Verwendung der momentanen Phase der zyklischen Einheitspulsfolge u1 und der realen und imaginären Fourier-Koeffizienten der geschätzten durchschnittlichen zyklischen Pulsform r1. That is, the cyclic pulse train synthesizing means 24 synthesizes the cyclic pulse train component c1 (n) by Fourier synthesis using the current phase of the cyclic unit pulse train u1 and the real and imaginary Fourier coefficients of the estimated average cyclic pulse shape r1.

[00151] Es wird darauf hingewiesen, dass, da eine erste Übersprechung, die der Korrelation der zyklischen Einheitspulsfolge u1 mit der Extrapulsfolgenkomponente c2 zuzuschreiben ist, die von dem zyklischen Pulsformabschätzmittel 23 durchgeführte Kreuzkorrelation passiert haben kann, wie oben beschrieben wurde, die synthetisierte zyklische Pulsfolgenkomponente c1(n) tatsächlich eine verzerrte zyklische Pulsfolgenkomponente c1b ist, welche die erste Übersprechung als eine Komponente umfasst. It should be noted that since a first crosstalk attributable to the correlation of the cyclic unit pulse train u1 with the extra pulse train component c2 may have passed the cross-correlation performed by the cyclic pulse shape estimating means 23, as described above, the synthesized cyclic pulse train component c1 (n) is actually a distorted cyclic pulse train component c1b which includes the first crosstalk as a component.

[00152] In einer Variante der vierten beispielhaften Ausführungsform, die nicht die erste Übersprechungskompensationseinrichtung umfasst, liefert das zyklische Pulsfolgensynthetisierungsmittel 24 die synthetisierte (modellierte, geschätzte) verzerrte zyklische Pulsfolgenkomponente c1b direkt an den ersten Ausgang 021 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20. In a variant of the fourth exemplary embodiment that does not include the first crosstalk compensation device, the cyclic pulse train synthesizer 24 supplies the synthesized (modeled, estimated) distorted cyclic pulse train component c1b directly to the first output 021 of the cyclic pulse train estimation unit 20.

[00153] In einer Variante der vierten beispielhaften Ausführungsform, die die erste Übersprechungskompensationseinrichtung nicht umfasst, wird die verzerrte zyklische Pulsfolgenkomponente c1b der ersten Ubersprechungssubtrahiereinheit 28 zugeführt, und die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 wird durch Subtraktion einer ersten Übersprechungskomponente b1 von der verzerrten zyklischen Pulsfolgenkomponente c1b erhalten. Die erste Übersprechungskomponente b1 wird wie folgt erhalten: In a variant of the fourth exemplary embodiment, which does not include the first crosstalk compensation device, the distorted cyclic pulse train component c1b is supplied to the first crosstalk subtraction unit 28, and the cyclic pulse train component c1 is obtained by subtracting a first crosstalk component b1 from the distorted cyclic pulse train component c1b. The first crosstalk component b1 is obtained as follows:

[00154] Das erste Übersprechungspulsformschätzmittel 26 schätzt die Pulsform rb1 der ersten Übersprechungskomponente b1, die eine Schätzung der ersten Übersprechung ist, die in der verzerrten zyklischen Pulsfolgenkomponente c1b enthalten ist, und ist der Korrelation der zyklischen Einheitspulsfolge u1 und der Extrapulsfolgenkomponente c2 zugeordnet, d.h. Übersprechen. Insbesondere korreliert das erste Ubersprechungspulsformschätzmittel 26 die zyklische Einheitspulsfolge u1 mit der Extrapulsfolgenkomponente c2 auf ähnliche Weise wie der Arbeitsmodus des zyklischen Pulsformabschätzmittels 23, um eine erste Übersprechungspulsform rb1 zu erhalten und führt die erste Übersprechungspulsform rb1 dem ersten Übersprechungssynthetisierungsmittel 27 zu. Hierbei können gemäß einer optionalen Variante die momentanen Phasen der Extrapulsfolgenkomponente c2 und der Einheitspulsfolge u1 vor der Kreuzkorrelation linearisiert werden, und zwar durch Interpolieren der Extrapulsfolgenkomponente c2 gemäß einem Zeitraster, das Jitter in der zyklischen Einheitspulsfolge u1 kompensiert, und durch Anpassen der Momentanfrequenz der zyklischen Einheitspulsfolge u1, was den Vorteil der Verringerung der durch Jitter induzierten Verzerrung bei der Abschätzung der ersten Übersprechungspulsform ergibt. The first crosstalk pulse shape estimating means 26 estimates the pulse shape rb1 of the first crosstalk component b1, which is an estimate of the first crosstalk contained in the distorted cyclic pulse train component c1b, and is associated with the correlation of the cyclic unit pulse train u1 and the extra pulse train component c2 . In particular, the first crosstalk pulse shape estimating means 26 correlates the cyclic unit pulse train u1 with the extra pulse train component c2 in a manner similar to the working mode of the cyclic pulse shape estimating means 23 to obtain a first crosstalk pulse shape rb1 and supplies the first crosstalk pulse shape rb1 to the first crosstalk synthesizing means 27. According to an optional variant, the current phases of the extra pulse train component c2 and the unit pulse train u1 can be linearized before the cross-correlation, namely by interpolating the extra pulse train component c2 according to a time grid that compensates for jitter in the cyclic unit pulse train u1, and by adapting the momentary frequency of the cyclic unit pulse train u1, which gives the advantage of reducing the jitter induced distortion in the estimation of the first crosstalk pulse shape.

[00155] Das erstes Übersprechungssynthetisierungsmittel 27 synthetisiert die erste Übersprechungskomponente b1 durch Fouriersynthese unter Verwendung der momentanen Phase der zyklischen Einheitspulsfolge u1 und der Fourier-Koeffizienten der ersten Übersprechungspulsform rb1. Das erste Übersprechungssynthetisierungsmittel 27 liefert die resultierende synthetisierte (modellierte, geschätzte) erste Übersprechungskomponente b1 an die erste Übersprechungssubtrahiereinheit 28. The first crosstalk synthesizing means 27 synthesizes the first crosstalk component b1 by Fourier synthesis using the current phase of the cyclic unit pulse train u1 and the Fourier coefficients of the first crosstalk pulse shape rb1. The first crosstalk synthesizing means 27 supplies the resulting synthesized (modeled, estimated) first crosstalk component b1 to the first crosstalk subtracting unit 28.

[00156] Die erste Übersprechungssubtrahiereinheit 28 subtrahiert die erste Übersprechungskomponente b1 von der verzerrten zyklischen Pulsfolgenkomponente c1b und führt die (unverzerrte) zyklische Pulsfolgenkomponente c1 dem ersten Ausgang 021 der zyklischen Pulsfolgen-The first crosstalk subtracting unit 28 subtracts the first crosstalk component b1 from the distorted cyclic pulse train component c1b and feeds the (undistorted) cyclic pulse train component c1 to the first output 021 of the cyclic pulse train.

schätzeinheit 20 zu. estimation unit 20 too.

[00157] Ähnlich wie bei der ersten, zweiten und dritten beispielhaften Ausführungsform erhält die zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 vom ersten Ausgang 021 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 und subtrahiert die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 von dem Eingangssignal d, um das zyklische Modellfehlersignal e1 zu erhalten, das dem ersten Eingang i41 der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 zugeführt wird. Similar to the first, second and third exemplary embodiment, the cyclic pulse train subtraction unit 30 receives the cyclic pulse train component c1 from the first output 021 of the cyclic pulse train estimation unit 20 and subtracts the cyclic pulse train component c1 from the input signal d in order to obtain the cyclic model error signal e1, which is fed to the first input i41 of the extra pulse sequence estimation unit 40.

[00158] Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird das zyklische Modellfehlersignal e1 auch an den zweiten Eingang i22 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 zurückgeführt, von wo es dem Grundfrequenzextraktionsmittel 21 und dem Parameteroptimierungsmittel 25 zugeführt wird. Das Parameteroptimierungsmittel 25 führt eine Parameteroptimierung durch Variieren eines Amplitudenmodulationsparameters s(u) und eines Jitterparameters j(uW) für jeden der Einheitspulse der zyklischen Einheitspulsfolge u1 innerhalb eines jeweiligen vorbestimmten Parameterbereichs durch. Das Parameteroptimierungsmittel 25 liefert die Amplitudenmodulationsparameter s(uW) und die Jitterparameter j(uW) an das zyklische Einheitspulsfolgengeneratormittel 22. Beim Empfang der Amplitudenmodulationsparameter s(uW) und der Jitterparameter j(uW) generiert das zyklische Einheitspulsfolgengeneratormittel 22 die zyklische Einheitspulsfolge u1 gemäß der folgenden modifizierten Formel (2): According to the fourth exemplary embodiment, the cyclic model error signal e1 is also fed back to the second input i22 of the cyclic pulse train estimation unit 20, from where it is fed to the fundamental frequency extraction means 21 and the parameter optimization means 25. The parameter optimization means 25 performs a parameter optimization by varying an amplitude modulation parameter s (u) and a jitter parameter j (uW) for each of the unit pulses of the cyclic unit pulse train u1 within a respective predetermined parameter range. The parameter optimization means 25 supplies the amplitude modulation parameters s (uW) and the jitter parameters j (uW) to the cyclic unit pulse train generator means 22. Upon receipt of the amplitude modulation parameters s (uW) and the jitter parameters j (uW), the cyclic unit pulse train generator means 22 generates the cyclic unit pulse train u1 according to the following modified formula (2):

u,(n) = ) SW öl — HN — JG] u (2) [00159] Wie aus Formel (2') ersichtlich ist, berücksichtigt der Amplitudenmodulationsparameter s(uW) Abweichungen in der Amplitude jedes einzelnen Einzelpulses, und der Jitterparameter j(u) berücksichtigt Abweichungen im Ort (Zeitpunkt des Auftretens) jedes Einheitspulses. u, (n) =) SW oil - HN - JG] u (2) As can be seen from formula (2 '), the amplitude modulation parameter s (uW) takes into account deviations in the amplitude of each individual pulse, and the jitter parameter j (u) takes into account deviations in the location (time of occurrence) of each unit pulse.

[00160] Nachdem die Amplitudenmodulationsparameter s(u) und die Jitterparameter j(uW) an das zyklische Einheitspulsfolgengeneratormittel 22 geliefert werden, bestimmt das Parameteroptimierungsmittel 25 den relativen Fehlerpegel des resultierenden, mit Jitter und Amplitudenmodulation behafteten, zyklischen Modellfehlersignals e1 unter Verwendung der folgenden Formel (5): After the amplitude modulation parameters s (u) and the jitter parameters j (uW) are supplied to the cyclic unit pulse train generator means 22, the parameter optimization means 25 determines the relative error level of the resulting cyclic model error signal e1, which is afflicted with jitter and amplitude modulation, using the following formula ( 5):

(5) (5)

[00161] Das Parameteroptimierungsmittel 25 fährt dann mit dem Variieren der Amplitudenmodulationparameter s(W) und der Jitterparameter j(W) innerhalb ihrer jeweiligen vorbestimmten Bereiche fort, bis der relative Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals e1 minimiert ist. Das Parameteroptimierungsmittel 25 kann ein Verfahren wie etwa Trial and Error, ein Halbierungsverfahren, ein Downhill-Simplex-Verfahren, ein Gradientenverfahren oder ein konjugiertes Gradientenverfahren und dergleichen verwenden, um eine Kombination der Amplitudenmodulationsparameter s(W) und der Jitter-Parameter j(uW) zu bestimmen, die den Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals e1 minimieren. The parameter optimization means 25 then continues to vary the amplitude modulation parameters s (W) and the jitter parameters j (W) within their respective predetermined ranges until the relative error level of the cyclic model error signal e1 is minimized. The parameter optimizing means 25 can use a method such as trial and error, a halving method, a downhill simplex method, a gradient method or a conjugate gradient method and the like to calculate a combination of the amplitude modulation parameters s (W) and the jitter parameters j (uW) to determine which minimize the error level of the cyclic model error signal e1.

[00162] Auf ähnliche Weise wie für das zyklische Modellfehlersignal e1 beschrieben empfängt das Parameteroptimierungsmittel 25 auch das Restfehlersignal e2 und ist so konfiguriert, dass es auch die Minimierung des Fehlerpegels des Restfehlersignals e2 berücksichtigt, wenn die Amplitudenmodulationsparameter s(u) und die Jitterparameter j(uW) bestimmt werden. Indem auch das Restfehlersignal e2 berücksichtigt wird, das aus der durch die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 durchgeführten Extrapulsschätzung resultiert, kann die Genauigkeit der Parameteroptimierung weiter verbessert werden. In a manner similar to that described for the cyclic model error signal e1, the parameter optimization means 25 also receives the residual error signal e2 and is configured in such a way that it also takes into account the minimization of the error level of the residual error signal e2 when the amplitude modulation parameters s (u) and the jitter parameters j ( uW) can be determined. By also taking into account the residual error signal e2, which results from the extra pulse estimation carried out by the extra pulse train estimation unit 40, the accuracy of the parameter optimization can be further improved.

[00163] Der medizinische Detektor 1 gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform mit dem Parameteroptimierungsmittel 25 kann in das durch die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 dargestellte zyklische Modell mit Jitter und Amplitudenmodulation behaftete Pulse einschließen, die ansonsten durch das zyklische Pulsformabschätzmittel 23 ausgemittelt worden wäre. Dadurch können auch solche Jitter- und Amplitudenmodulation-Pulse durch die zyklische Pulsfolgensub-The medical detector 1 according to the fourth exemplary embodiment with the parameter optimization means 25 can include in the cyclic model represented by the cyclic pulse train component c1 with jitter and amplitude modulation pulses that would otherwise have been averaged out by the cyclic pulse shape estimating means 23. As a result, such jitter and amplitude modulation pulses can also be caused by the cyclic pulse train sub-

trahiereinheit 30 von dem Eingangssignal d subtrahiert werden und können somit vom zyklischen Modellfehlersignal e1 ausgeschlossen werden. Der medizinische Detektor 1 gemäß der dritten und vierten beispielhaften Ausführungsform bietet daher den Vorteil, dass eine Situation verhindert wird, in der ein Jitter-Puls von der Extrapulsdetektoreinheit 60 fälschlicherweise als ein Extrapuls erfasst wird. traction unit 30 can be subtracted from the input signal d and can thus be excluded from the cyclical model error signal e1. The medical detector 1 according to the third and fourth exemplary embodiments therefore offers an advantage of preventing a situation in which a jitter pulse is erroneously detected by the extra pulse detector unit 60 as an extra pulse.

[00164] Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 des medizinischen Detektors 1 gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform. Die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 umfasst ein Extrapulsphasenbestimmungsmittel 45, ein Fehlersignal-Unterdrückungsmittel 46 und ein Extrapulsauslösemittel 41, ein Extraeinheitspulsfolgengeneratormittel 42, ein Extrapulsformschätzmittel 43 und ein Extrapulsfolgensynthetisiermittel 44 und ein zweites Übersprechungskompensationsmittel, das ein zweites Ubersprechungspulsformschätzmittel 47, ein zweites Übersprechungssynthetisierungsmittel 48 und eine zweite Ubersprechungssubtrahiereinheit 49 umfasst. Fig. 6 shows a block diagram of the extra pulse sequence estimation unit 40 of the medical detector 1 according to the fourth exemplary embodiment. The extra pulse train estimation unit 40 comprises an extra pulse phase determining means 45, an error signal suppression means 46 and an extra pulse triggering means 41, an extra unit pulse train generator means 42, an extra pulse shape estimating means 43 and an extra pulse train synthesizing means 44 and a second crosstalk compensation means, which comprises a second crosstalk sub-synthesizing means 49, a second crosstalk pulse shape estimating means 47 .

[00165] Die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 empfängt an ihrem ersten Eingang i41 das zyklische Modellfehlersignal e1, das von der zyklischen Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 geliefert wird, und führt das zyklische Modellfehlersignal e1 dem Fehlersignal-Unterdrückungsmittel 46 zu. Die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 empfängt außerdem an ihrem zweiten Eingang 142 die durchschnittliche zyklische Pulsform r1 der zyklischen Pulse des Eingangssignals d, die von dem zweiten Ausgang 022 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 geliefert wird, und liefert die durchschnittliche zyklische Pulsform r1 an das Extrapulsphasenbestimmungsmittel 45. At its first input i41, the extra pulse sequence estimation unit 40 receives the cyclic model error signal e1, which is supplied by the cyclic pulse sequence subtraction unit 30, and feeds the cyclic model error signal e1 to the error signal suppression means 46. The extra pulse sequence estimation unit 40 also receives at its second input 142 the average cyclic pulse shape r1 of the cyclic pulses of the input signal d, which is supplied by the second output 022 of the cyclic pulse sequence estimation unit 20, and supplies the average cyclic pulse shape r1 to the extra pulse phase determination means 45.

[00166] Die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 empfängt an ihrem dritten Eingang i43 auch das Restfehlersignal e2 vom Ausgang der Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 und liefert das Restfehlersignal e2 an das Extrapulsauslösemittel 41. Die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 empfängt außerdem an ihrem vierten Eingang 144 die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 vom ersten Ausgang 021 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 und führt die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 dem zweiten Ubersprechungspulsformschätzmittel 47 zu. The extra pulse train estimation unit 40 also receives the residual error signal e2 from the output of the extra pulse train subtraction unit 50 at its third input i43 and supplies the residual error signal e2 to the extra pulse triggering means 41. The extra pulse train estimation unit 40 also receives the cyclic pulse train component c1 from the first output 021 at its fourth input 144 cyclic pulse train estimation unit 20 and feeds the cyclic pulse train component c1 to the second cross-talk pulse shape estimation means 47.

[00167] Das Extrapulsphasenbestimmungsmittel 45 bestimmt ein Extrapulsintervall, wobei das Extrapulsintervall ein Zeitintervall ist, in dem ein Extrapuls zu erwarten ist, basierend auf der durchschnittlichen zyklischen Pulsform r1. Das Extrapulsphasenbestimmungsmittel 45 bestimmt die Extrapulsphase als ein Intervall, in dem die in der geschätzten (modellierten) zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 enthaltenen zyklischen Pulse nicht auftreten. Zu diesem Zweck passt das Extrapulsphasenbestimmungsmittel 45 ein parametrisches Pulsformmodell, beispielsweise eine invertierte Parabel, nach der Methode der kleinsten Quadrate an die durchschnittliche zyklische Pulsform r1 an und bestimmt die Extrapulsphase und die zyklische Pulsphase aus Parametern des parametrischen Pulsformmodells. Beispielsweise wird der frühere Nullpunkt der invertierten Parabel als der Zeitpunkt identifiziert, zu dem die zyklische Pulsphase beginnt und die Extrapulsphase endet, und der spätere Nullpunkt der invertierten Parabel wird als der Zeitpunkt identifiziert, zu dem die zyklische Pulsphase endet und die Extrapulsphase beginnt. Das Extrapulsphasenbestimmungsmittel 45 liefert dann die diskreten Zeitindizes der späteren und der früheren Nullstellen der nach der Methode der kleinsten Quadrate angepassten invertierten Parabel an das Fehlersignal-Unterdrückungsmittel 46, und zwar als Information, welche die Extrapulsphase identifiziert. The extra pulse phase determining means 45 determines an extra pulse interval, the extra pulse interval being a time interval in which an extra pulse is to be expected, based on the average cyclical pulse shape r1. The extra pulse phase determining means 45 determines the extra pulse phase as an interval in which the cyclic pulses contained in the estimated (modeled) cyclic pulse train component c1 do not occur. For this purpose, the extra pulse phase determination means 45 adapts a parametric pulse shape model, for example an inverted parabola, to the average cyclic pulse shape r1 using the least squares method and determines the extra pulse phase and the cyclic pulse phase from parameters of the parametric pulse shape model. For example, the earlier zero point of the inverted parabola is identified as the time when the cyclic pulse phase begins and the extra pulse phase ends, and the later zero point of the inverted parabola is identified as the time when the cyclic pulse phase ends and the extra pulse phase begins. The extra pulse phase determination means 45 then supplies the discrete time indices of the later and the earlier zeros of the inverted parabola fitted by the least squares method to the error signal suppression means 46, specifically as information which identifies the extra pulse phase.

[00168] Das Fehlersignal-Unterdrückungsmittel 46 unterdrückt, d.h. setzt es auf Null, das zyklische Modellfehlersignal e1 während Zeiten außerhalb der Extrapulsphase, d.h. während der zyklischen Pulsphase, basierend auf der Information, die die Extrapulsphase identifiziert, die von dem Extrapulsphasenbestimmungsmittel 45 empfangen wird. The error signal suppressing means 46 suppresses, i.e. sets it to zero, the cyclic model error signal e1 during times outside the extra pulse phase, i.e. during the cyclic pulse phase, based on the information identifying the extra pulse phase received from the extra pulse phase determining means 45.

[00169] Durch das Stummschalten des zyklischen Modellfehlersignals e1 während Zeiten außerhalb der Extrapulsphase stellt die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 sicher, dass Pulse, die in dem Eingangssignal d in unmittelbarer Nähe der zyklischen Pulse der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 auftreten, nicht als Extrapulse erfasst werden. Solche Pulse in unmittelbarer Nähe zu den zyklischen Pulsen können zum Beispiel mit Jitter behaftete zyklische Pulse, Artefakte von zyklischen Pulsen, die beispielsweise als Folge von Zyklus-zu-Zyklus- Pulsformmodulationen auf-By muting the cyclic model error signal e1 during times outside the extra pulse phase, the extra pulse train estimation unit 40 ensures that pulses that occur in the input signal d in the immediate vicinity of the cyclic pulses of the cyclic pulse train component c1 are not detected as extra pulses. Such pulses in the immediate vicinity of the cyclic pulses can, for example, be jittered cyclic pulses, artifacts of cyclic pulses that occur, for example, as a result of cycle-to-cycle pulse shape modulations.

treten, die im Modell nicht berücksichtigt werden, oder zyklische Pulse mit einer ungewöhnlichen Form oder einem Rauschen sein. Dadurch kann der medizinische Detektor 1 gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform mit der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 mit dem FehlersignalUnterdrückungsmittel 46 vorteilhafterweise falsch positive Erfassungen unterdrücken und den Extrapuls mit höherer Genauigkeit erfassen. that are not taken into account in the model, or cyclic pulses with an unusual shape or noise. As a result, the medical detector 1 according to the fourth exemplary embodiment with the extra pulse sequence estimation unit 40 with the error signal suppression means 46 can advantageously suppress false positive detections and detect the extra pulse with higher accuracy.

[00170] Das Fehlersignal-Unterdrückungsmittel 46 liefert das unterdrückte zyklische Modellfehlersignal e1m an das Extrapulsauslösemittel 41 und an das Extrapulsformschätzmittel 43. The error signal suppression means 46 supplies the suppressed cyclic model error signal e1m to the extra pulse triggering means 41 and to the extra pulse shape estimating means 43.

[00171] Das Extrapulsauslösemittel 41 schätzt eine oder mehrere Extrapulsauslösezeiten, die jeweils durch einen Zeitindex n, dargestellt werden. Zum Beispiel wählt das Extrapulsauslösemittel Spitzenwerte in dem unterdrückten zyklischen Modellfehlersignal e1m basierend auf Spitzenprominenz und/oder Spitzenhöhe auf eine ähnliche Art und Weise aus, wie oben in Bezug auf die Extrapulsdetektoreinheit 6 der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben worden ist. Alternativ schätzt das Extrapulsauslösemittel 41 die Extrapulsauslösezeiten n, in einem iterativen Prozess, der auf das Minimieren des Restfehlersignals e2 oder eines Pegels davon gerichtet ist. Das Extrapulsauslösemittel 41 liefert Informationen zu den geschätzten Extrapulsauslösezeiten n, an das Extraeinheitspulsfolgengeneratormittel 42. The extra pulse triggering means 41 estimates one or more extra pulse triggering times, which are each represented by a time index n. For example, the extra pulse triggering means selects peak values in the suppressed cyclic model error signal e1m based on peak prominence and / or peak height in a manner similar to that described above with respect to the extra pulse detector unit 6 of the first exemplary embodiment. Alternatively, the extra pulse triggering means 41 estimates the extra pulse trigger times n, in an iterative process which is aimed at minimizing the residual error signal e2 or a level thereof. The extra pulse triggering means 41 supplies information on the estimated extra pulse triggering times n to the extra unit pulse train generator means 42.

[00172] Das Extraeinheitspulsfolgengeneratormittel 42 erzeugt eine Extraeinheitspulsfolge u2, bei der es sich um eine Folge von Einheitspulsen handelt, die sich zu jeder Extrapulsauslösezeit nv befinden. The extra unit pulse train generator means 42 generates an extra unit pulse train u2, which is a series of unit pulses that are nv at each extra pulse triggering time.

[00173] Die Extraeinheitspulsfolge u2 kann durch die folgende Formel dargestellt werden: The extra unit pulse train u2 can be represented by the following formula:

u>(n) = ) öln— nm] " (6) u> (n) =) oiln— nm] "(6)

wobei n der diskrete Zeitindex ist, v eine Extraeinheitspulszahl ist, ö die Deltafunktion ist und n, der diskrete Zeitindex des v-ten Extraeinheitspulses ist, d.h. die Extrapulsauslösezeit. where n is the discrete time index, v is an extra unit pulse number, δ is the delta function and n is the discrete time index of the v-th extra unit pulse, i.e. the extra pulse triggering time.

[00174] Die Einheitspulsfolge u2 wird als Extraeinheitspulsfolge u2 bezeichnet, basierend auf der Annahme, dass ein beliebiger Puls (Peak), der zu einer der geschätzten Extrapulsauslösezeiten n, im unterdrückten zyklischen Modellfehlersignal e1 auftritt, was das Ergebnis der Subtraktion der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 von dem Eingangssignal d ist und daher voraussichtlich keine zyklischen Pulse enthält, ein Extrapuls ist. The unit pulse train u2 is referred to as the extra unit pulse train u2, based on the assumption that any pulse (peak) that occurs at one of the estimated extra pulse trigger times n in the suppressed cyclic model error signal e1, which is the result of subtracting the cyclic pulse train component c1 from is the input signal d and therefore probably does not contain any cyclic pulses, is an extra pulse.

[00175] Das Extraeinheitspulsfolgengeneratormittel 42 liefert die Extraeinheitspulsfolge u2 an das Extrapulsformschätzmittel 43 und das Extrapulsfolgensynthetisiermittel 44. The extra unit pulse train generator means 42 supplies the extra unit pulse train u2 to the extra pulse shape estimating means 43 and the extra pulse train synthesizing means 44.

[00176] Das Extrapulsformschätzmittel 43 schätzt eine durchschnittliche Extrapulsform r2 der Extrapulse, die die Extrapulsfolgenkomponente c2 des Eingangssignals d bilden sollen, die durch die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 geschätzt werden soll, indem sie eine normalisierte Kreuzkorrelationsoperation zwischen dem zyklischen Modellfehlersignal e1 und der Extraeinheitspulsfolge u2 gemäß Formel (7) durchführt: The extra pulse shape estimating means 43 estimates an average extra pulse shape r2 of the extra pulses which are to form the extra pulse train component c2 of the input signal d to be estimated by the extra pulse train estimation unit 40 by performing a normalized cross-correlation operation between the cyclic model error signal e1 and the extra unit pulse train u2 according to the formula ( 7) performs:

1 (= Zu 2 ‚en -D (7) 1 (= to 2 'en -D (7)

[00177] Ähnlich wie bei der Kreuzkorrelation des zyklischen Pulsformabschätzmittels 23 ermöglicht es die Kreuzkorrelation des Extrapulsformschätzmittels 43 Extrapulsen des zyklischen Modellfehlersignals e1, die mit den Extraeinheitspulsen der Extraeinheitspulsfolge u2 korrelieren, durchzulaufen, während der andere Inhalt des zyklischen Modellfehlersignals e1, wie etwa Gauß’sches Rauschen und dergleichen, ausgemittelt wird. Similar to the cross-correlation of the cyclic pulse shape estimating means 23, the cross-correlation of the extra pulse shape estimating means 43 allows extra pulses of the cyclic model error signal e1, which correlate with the extra unit pulses of the extra unit pulse train u2, to run, while the other content of the cyclic model error signal e1, such as Gaussian error signal e1 Noise and the like, is averaged out.

[00178] Optional können die Momentanphasen des zyklischen Modellfehlersignals e1 und der Extraeinheitspulsfolge u2 vor der Kreuzkorrelation durch Interpolieren des unterdrückten Fehlersignals e1m gemäß einem Zeitraster linearisiert werden, das Jitter in u2 kompensiert, und den Optionally, the instantaneous phases of the cyclic model error signal e1 and the extra unit pulse train u2 can be linearized before the cross-correlation by interpolating the suppressed error signal e1m according to a time grid that compensates for jitter in u2, and the

Ausgleich der Momentanfrequenz von u2, was den Vorteil der Verringerung der durch Jitter hervorgerufenen Verzerrung bei der Abschätzung der durchschnittlichen Extrapulsform r2 ergibt. Compensation of the instantaneous frequency of u2, which has the advantage of reducing the distortion caused by jitter when estimating the average extra pulse shape r2.

[00179] Das Extrapulsfolgensynthetisiermittel 44 synthetisiert eine Extrapulsfolgenkomponente c2, die eine Verzerrung enthalten kann, die der Korrelation der Extraeinheitspulsfolge u2 mit der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 basierend auf der Extraeinheitspulsfolge u2 und der durchschnittlichen Extrapulsform r2 zuzuschreiben ist und daher auch als verzerrte Extrapulsfolgenkomponente c2b bezeichnet wird, gemäß der folgenden Formel: The extra pulse train synthesizing means 44 synthesizes an extra pulse train component c2, which may contain a distortion which is attributable to the correlation of the extra unit pulse train u2 with the cyclic pulse train component c1 based on the extra unit pulse train u2 and the average extra pulse shape r2 and is therefore also referred to as a distorted extra pulse train. according to the following formula:

can) = kun) 720m — DI L (8) [00180] Das heißt, das Extrapulsfolgensynthetisiermittel 44 synthetisiert die (verzerrte) Extrapulsfolgenkomponente c2 (c2b) des Eingangssignals d durch Falten der Extraeinheitspulsfolge u2 und der durchschnittlichen Extrapulsform r2 direkt im Zeitbereich. Dies bietet den Vorteil, dass eine rechenintensive Umwandlung in den Frequenzbereich und zurück vermieden wird. can) = kun) 720m - DI L (8) That is, the extra pulse train synthesizing means 44 synthesizes the (distorted) extra pulse train component c2 (c2b) of the input signal d by convolving the extra unit pulse train u2 and the average extra pulse shape r2 directly in the time domain. This has the advantage that a computationally intensive conversion into the frequency domain and back is avoided.

[00181] Die (verzerrte) Extrapulsfolgenkomponente c2, c2b, die durch das Extrapulsfolgensynthetisiermittel 44 synthetisiert wird, bildet ein geschätztes, auf einer Wellenform basierendes Modell von Extrapulsen, die im zyklischen Modellfehlersignal e1 und somit auch im Eingangssignal d vorhanden sind. The (distorted) extra pulse train component c2, c2b, which is synthesized by the extra pulse train synthesizing means 44, forms an estimated, based on a waveform model of extra pulses that are present in the cyclic model error signal e1 and thus also in the input signal d.

[00182] In einer Variante, in der keine Übersprechungskompensation verwendet wird, wird die verzerrte Extrapulsfolgenkomponente c2b direkt als eine Extrapulsfolgenkomponente c2 dem Ausgang 041 der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 und von dort der Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 zugeführt. In a variant in which no crosstalk compensation is used, the distorted extra pulse train component c2b is fed directly as an extra pulse train component c2 to the output 041 of the extra pulse train estimation unit 40 and from there to the extra pulse train subtracter 50.

[00183] Gemäß der vierten Ausführungsform umfasst die Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 jedoch die zweite UÜbersprechungskompensationseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine (unverzerrte) Extrapulsfolgenkomponente c2 durch Subtrahieren einer zweiten Ubersprechungskomponente von der verzerrten Extrapulsfolgenkomponente c2b erhält, und deren Betrieb hier nachstehend beschrieben wird. According to the fourth embodiment, however, the extra pulse train estimation unit 40 comprises the second crosstalk compensation device which is configured to obtain an (undistorted) extra pulse train component c2 by subtracting a second crosstalk component from the distorted extra pulse train component c2b, and the operation of which is described hereinafter.

[00184] Das heißt, das zweite Übersprechungspulsformschätzmittel 47 schätzt die Pulsform rb2 der zweiten Übersprechungskomponente b2, die eine Schätzung der zweiten Übersprechung ist, die in der verzerrten Extrapulsfolgenkomponente c2b enthalten ist, und der Korrelation der Extraeinheitspulsfolge u2 und der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 zugeordnet ist. Insbesondere korreliert das zweite Übersprechungspulsformschätzmittel 47 die Extraeinheitspulsfolge u2 mit der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 auf ähnliche Weise wie das zyklische Pulsformabschätzmittel 23 und/oder das erste Ubersprechungspulsformschätzmittel 26, um die zweite Übersprechungspulsform rb2 zu erhalten, und führt die zweite Übersprechungspulsform rb2 dem zweiten Übersprechungssynthetisierungsmittel 48 zu. Hierbei können gemäß einer optionalen Variante die augenblicklichen Phasen der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 und der Extraeinheitspulsfolge u2 vor der Kreuzkorrelation linearisiert werden, indem die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 gemäß einem Zeitraster interpoliert wird, das Jitter in der Extraeinheitspulsfolge u2 kompensiert, und durch Abgleichen der Momentanfrequenz des Extraeinheitspulsfolge u2, wodurch der Vorteil von erreicht wird, dass die durch Jitter induzierte Verzerrung bei der Abschätzung der zweiten UÜbersprechungspulsform reduziert wird. That is, the second crosstalk pulse shape estimating means 47 estimates the pulse shape rb2 of the second crosstalk component b2 which is an estimate of the second crosstalk included in the distorted extra pulse train component c2b and is associated with the correlation of the extra unit pulse train u2 and the cyclic pulse train component c1. In particular, the second crosstalk pulse shape estimating means 47 correlates the extra unit pulse train u2 with the cyclic pulse train component c1 in a manner similar to the cyclic pulse shape estimating means 23 and / or the first crosstalk pulse shape estimating means 26 to obtain the second crosstalk pulse shape rb2, and leads the second crosstalk pulse shape 48 to the second crosstalk pulse shape rb2. According to an optional variant, the instantaneous phases of the cyclic pulse train component c1 and the extra unit pulse train u2 can be linearized before the cross-correlation by interpolating the cyclic pulse train component c1 according to a time grid, compensating the jitter in the extra unit pulse train u2, and by adjusting the momentary frequency of the extra unit pulse train u2 , whereby the advantage is achieved that the distortion induced by jitter is reduced in the estimation of the second cross-talk pulse shape.

[00185] Das zweites Übersprechungssynthetisierungsmittel 48 synthetisiert die zweite Übersprechungskomponente b2 durch Faltung der Extraeinheitspulsfolge u2 und der zweiten UÜbersprechungspulsform rb2 auf ähnliche Weise wie das Extrapulsfolgensynthetisiermittel 44. Das zweite Übersprechungssynthetisierungsmittel 48 liefert die synthetisierte (modellierte, geschätzte) zweite Übersprechungskomponente b2 an die zweite Übersprechungssubtrahiereinheit 49. The second crosstalk synthesizing means 48 synthesizes the second crosstalk component b2 by convolution of the extra unit pulse train u2 and the second crosstalk pulse shape rb2 in a manner similar to that of the extra pulse train synthesizing means 44. The second crosstalk synthesizing means 48 supplies the synthesized (modeled, estimated) second crosstalk sub-unit 49 to the second crosstalk unit 49 .

[00186] Die zweite Übersprechungssubtrahiereinheit 49 subtrahiert die zweite Übersprechungskomponente b2 von der verzerrten Extrapulsfolgenkomponente c2b und führt die sich ergebende (unverzerrte) Extrapulsfolgenkomponente c2 dem ersten Ausgang 041 der Extrapulsfolgenschät-The second crosstalk subtracting unit 49 subtracts the second crosstalk component b2 from the distorted extra pulse train component c2b and feeds the resulting (undistorted) extra pulse train component c2 to the first output 041 of the extra pulse train sequence.

zeinheit 40 zu und von dort an die Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50. z unit 40 to and from there to the extra pulse sequence subtracting unit 50.

[00187] Die Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 und die Extrapulsdetektoreinheit 60 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel arbeiten auf ähnliche Weise wie die entsprechenden Einheiten des medizinischen Detektors 1 gemäß dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel. Das heißt, auch der medizinische Detektor 1 gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform erfasst einen Extrapuls, wenn der Fehlerpegel des kombinierten Modells, das sowohl die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 als auch die Extrapulsfolgenkomponente c2 umfasst, um mindestens eine vorbestimmte Schwelle von beispielsweise 1 dB niedriger ist als der Fehlerpegel des zyklischen Modells, das nur die zyklische Pulsfolgenkomponente c1 enthält. The extra pulse train subtraction unit 50 and the extra pulse detector unit 60 according to the fourth embodiment operate in a manner similar to the corresponding units of the medical detector 1 according to the second and third embodiment. That is, the medical detector 1 according to the fourth exemplary embodiment also detects an extra pulse when the error level of the combined model, which includes both the cyclic pulse train component c1 and the extra pulse train component c2, is at least a predetermined threshold of, for example, 1 dB lower than that Error level of the cyclic model that contains only the cyclic pulse train component c1.

[00188] Fig. 7 zeigt ein Diagramm mit einem Graphen eines klinisch beobachteten Phonationssignals (Eingangssignal) d und Graphen einer geschätzten zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 und einer geschätzten Extrapulsfolgenkomponente c2 des klinisch beobachteten Eingangssignals d, wie von dem jeweiligen Schätzmittel des medizinischen Detektors 1 gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform geschätzt. Fig. 7 shows a diagram with a graph of a clinically observed phonation signal (input signal) d and graphs of an estimated cyclical pulse train component c1 and an estimated extra pulse train component c2 of the clinically observed input signal d, as from the respective estimation means of the medical detector 1 according to the third exemplary embodiment appreciated.

[00189] In dem Diagramm bezeichnet die x-Achse die Zeit und die y-Achse bezeichnet einen Signalwert oder eine Amplitude. Das klinisch beobachtete Phonationssignal d ist als durchgehende Linie dargestellt. Die modellierte zyklische Pulsfolgenkomponente c1 ist als gestrichelte Linie dargestellt. Die modellierte Extrapulsfolgenkomponente c2 ist als gepunktete Linie dargestellt. Die mit ex1 bis ex6 bezeichneten Pfeile bezeichnen Extrapulse, die Extrapulse im klinisch beobachteten Phonationssignal d bilden. In the diagram, the x-axis denotes the time and the y-axis denotes a signal value or an amplitude. The clinically observed phonation signal d is shown as a solid line. The modeled cyclic pulse train component c1 is shown as a dashed line. The modeled extra pulse train component c2 is shown as a dotted line. The arrows labeled ex1 to ex6 denote extra pulses which form extra pulses in the clinically observed phonation signal d.

[00190] Wie aus dem Diagramm ersichtlich, besteht eine gute Übereinstimmung zwischen der modellierten zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 und den tatsächlichen zyklischen Pulsen des klinisch beobachteten Phonationssignals d. Ferner zeigt die Extrapulsfolgenkomponente c2 Spitzen, die den Positionen der sichtbaren Extrapulse ex1 bis ex6 entsprechen. Die Extrapulsfolgenkomponente c2 zeigt ferner eine Spitze zum Zeitindex 1.473, die keinem Extrapuls entspricht. As can be seen from the diagram, there is a good correspondence between the modeled cyclic pulse train component c1 and the actual cyclic pulses of the clinically observed phonation signal d. Furthermore, the extra pulse train component c2 shows peaks which correspond to the positions of the visible extra pulses ex1 to ex6. The extra pulse train component c2 also shows a peak at the time index 1.473 which does not correspond to an extra pulse.

[00191] Bei der weiteren Verarbeitung der Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 und der Extrapulsdetektoreinheit 60 des medizinischen Detektors 1 führt die in Fig. 6 gezeigte Kombination von Signalkomponenten zu sechs korrekten automatischen Erfassungen eines Extrapulses und zu einer falsch positiven Erkennung. During the further processing of the extra pulse train subtraction unit 50 and the extra pulse detector unit 60 of the medical detector 1, the combination of signal components shown in FIG. 6 leads to six correct automatic detections of an extra pulse and to a false positive detection.

[00192] Um mit falsch positiven Erfassungen zu umzugehen, kann gemäß einer Modifikation des medizinischen Detektors 1 gemäß einer der Ausführungsformen die Extrapulsdetektoreinheit 6, 60 das Ausgangssignal o nicht unmittelbar nach der Erfassung eines einzelnen Extrapulses ausgeben, sondern kann konfiguriert sein, um Extrapulse zu zählen, die in dem zyklischen Modellfehlersignal e1 erfasst werden, und um zyklische Pulse zu zählen, die in der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 enthalten sind. Die Extrapulsdetektoreinheit 6, 60 gemäß der Modifikation kann ferner dazu konfiguriert sein, das Ausgangssignal auszugeben, sobald erkannt wurde, dass ein Verhältnis der Anzahl der erfassten Extrapulse zur Anzahl der gezählten zyklischen Pulse höher ist als eine vorbestimmte Erfassungsschwelle. Die vorbestimmte Erfassungsschwelle kann auf einen Wert eingestellt werden, der sich als klinisch relevant erwiesen hat. In einem Beispiel kann die vorbestimmte Schwelle so gewählt werden, dass sie zehn Prozent beträgt. In order to deal with false positive detections, according to a modification of the medical detector 1 according to one of the embodiments, the extra pulse detector unit 6, 60 do not output the output signal o immediately after the detection of a single extra pulse, but can be configured to count extra pulses detected in the cyclic model error signal e1 and to count cyclic pulses included in the cyclic pulse train component c1. The extra pulse detector unit 6, 60 according to the modification can further be configured to output the output signal as soon as it has been detected that a ratio of the number of extra pulses detected to the number of cyclic pulses counted is higher than a predetermined detection threshold. The predetermined detection threshold can be set to a value that has been found to be clinically relevant. In one example, the predetermined threshold can be chosen to be ten percent.

[00193] Darüber hinaus können alle Parameter geschätzt werden, die den Zufallsprozess der Extrapulsentstehung charakterisieren, z.B. seine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen (PDF), sein Autokorrelationsfunktion (ACF), seine spektrale Leistungsdichte (PSD), Parameter eines autoregressiven (AR) Modells und seine Stationaritätseigenschaften. Insbesondere kann die Extrapulsentstehung als Bernoulli-Verteilung modelliert werden. In addition, all parameters can be estimated that characterize the random process of the extra pulse generation, e.g. its probability density function (PDF), its autocorrelation function (ACF), its power spectral density (PSD), parameters of an autoregressive (AR) model and its stationarity properties. In particular, the generation of extra pulses can be modeled as a Bernoulli distribution.

[00194] Obwohl die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass Modifikationen in allen beispielhaften Ausführungsformen möglich sind. While the present invention has been described in accordance with preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications are possible in all of the exemplary embodiments.

[00195] Beispielsweise umfasst der medizinische Detektor 1 gemäß der dritten und vierten beispielhaften Ausführungsform als Mittel zum Beheben von Jitter, Amplitudenmodulation und Rau-For example, the medical detector 1 according to the third and fourth exemplary embodiment comprises as a means for eliminating jitter, amplitude modulation and noise

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schen sowohl das Parameteroptimierungsmittel 25 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 als auch das Extrapulsphasenbestimmungsmittel 45 und das Fehlersignal-Unterdrückungsmittel 46 der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40. Der medizinische Detektor kann jedoch auch nur das Parameteroptimierungsmittel 25 oder nur das Extrapulsphasenbestimmungsmittel 45 und das Fehlersignal-Unterdrückungsmittel 46 oder keine davon umfassen. Ebenso kann der medizinische Detektor 1 gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform, der kein Parameteroptimierungsmittel 25 aufweist, auch mit dem Parameteroptimierungsmittel 25 versehen sein. between both the parameter optimization means 25 of the cyclic pulse train estimation unit 20 and the extra pulse phase determination means 45 and the error signal suppression means 46 of the extra pulse train estimation unit 40. However, the medical detector can also comprise only the parameter optimization means 25 or only the extra pulse phase determination means 45 and the error signal suppression means 46 or none of them. Likewise, the medical detector 1 according to the first or second embodiment, which has no parameter optimization means 25, can also be provided with the parameter optimization means 25.

[00196] Das Extrapulsfolgensynthetisiermittel 44 der Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 des medizinischen Detektors 1 gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform synthetisiert die Extrapulsfolgenkomponente c2 durch Falten der Extraeinheitspulsfolge u2 und der durchschnittlichen Extrapulsform r2. Das Extrapulsfolgensynthetisiermittel 44 kann jedoch auch die Extrapulsfolgenkomponente c2 unter Verwendung der Fourier-Synthese auf ähnliche Weise wie die Arbeitsweise des zyklischen Pulsfolgensynthetisierungsmittels 24 synthetisieren. The extra pulse train synthesizing means 44 of the extra pulse train estimation unit 40 of the medical detector 1 according to the third exemplary embodiment synthesizes the extra pulse train component c2 by convolving the extra unit pulse train u2 and the average extra pulse shape r2. However, the extra pulse train synthesizing means 44 may also synthesize the extra pulse train component c2 using Fourier synthesis in a manner similar to the operation of the cyclic pulse train synthesizing means 24.

[00197] Es wurde beschrieben, dass der f0-Extraktor 21 der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 eine Fehlerrückkopplung verwendet, und zwar Bezug nehmend auf das zyklische Modellfehlersignal e1 und das Restfehlersignal e2, die zum fO-Extraktor 21 zurückgeführt werden, um die fO-Extraktion zu optimieren. Der f0-Extraktor 21 kann jedoch auch die fO-Extraktion durchführen, ohne dass ein Fehlersignal an den fO-Extraktor 21 zurückgeführt wird. It has been described that the f0 extractor 21 of the cyclic pulse train estimation unit 20 uses error feedback with reference to the cyclic model error signal e1 and the residual error signal e2, which are fed back to the fO extractor 21 in order to perform the fO extraction optimize. The f0 extractor 21 can, however, also carry out the f0 extraction without an error signal being fed back to the f0 extractor 21.

[00198] Es wurde beschrieben, dass das Parameteroptimierungsmittel 25 so konfiguriert ist, dass es sowohl den Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals e1 als auch das Restfehlersignal e2 empfängt und minimiert. Das Parameteroptimierungsmittel 25 kann jedoch auch so konfiguriert sein, dass es nur entweder das zyklische Modellfehlersignal e1 oder das Restfehlersignal e2 empfängt und minimiert. It has been described that the parameter optimization means 25 is configured so that it receives and minimizes both the error level of the cyclic model error signal e1 and the residual error signal e2. The parameter optimization means 25 can, however, also be configured in such a way that it only receives and minimizes either the cyclic model error signal e1 or the residual error signal e2.

[00199] Das Extrapulsauslösemittel 41 wurde hauptsächlich als ein Spitzenaufnahmemittel beschrieben, das zum Schätzen der einen oder der mehreren Extrapulsauslösezeiten durch Auswahl von Maximalwerten („Peak Picking") konfiguriert ist. Als Alternative zum Peak Picking können jedoch Zeitinstanzen der Extrapulse (die Extrapulsauslösezeiten) auf eine feste mittlere Phasendifferenz zu den zyklischen Pulsen, z.B. 180 Grad, beschränkt sein und einem nachfolgenden Auswahlverfahren unterliegen, z.B. einer Modellfehlerminimierung, wie beispielsweise eine Minimierung des Fehlerpegels des Restfehlersignals e2. Als zusätzliche Option können Jitter- und Amplitudenmodulationsparameterparameter der Extrapulse geschätzt werden, ebenfalls durch Minimieren des Fehlerpegels des Restfehlersignals e2. Außerdem können Extrapulse zyklisch unter Verwendung einer Extrapulsgrundfrequenz ausgelöst werden, die sich von der Grundfrequenz der zyklischen Pulsfolgenkomponente unterscheidet, z.B. bei der Diplophonie, wenn zwei gleichzeitige Grundfrequenzen von der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 20 erfasst werden. The extra pulse triggering means 41 has been described primarily as a peak recording means configured to estimate the one or more extra pulse triggering times by selecting maximum values ("peak picking"). As an alternative to peak picking, however, time instances of the extra pulses (the extra pulse triggering times) can be a fixed mean phase difference to the cyclic pulses, e.g. 180 degrees, and be subject to a subsequent selection process, e.g. model error minimization, such as minimizing the error level of the residual error signal e2. As an additional option, jitter and amplitude modulation parameters of the extra pulses can also be estimated by Minimizing the error level of the residual error signal e2. In addition, extra pulses can be triggered cyclically using an extra pulse base frequency that differs from the base frequency of the cyclic pulse train component, e.g. in diplophony, when two simultaneous fundamental frequencies are detected by the cyclic pulse train estimation unit 20.

[00200] Das erste Übersprechungskompensationsmittel und die damit zusammenhängenden funktionalen und in Verbindung mit der vierten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Schritte sind alle optional und können auch weggelassen werden. Die zweite Ubersprechungskompensationseinrichtung, die in Verbindung mit dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist ebenfalls optional und kann auch weggelassen werden. The first crosstalk compensation means and the related functional steps described in connection with the fourth exemplary embodiment are all optional and can also be omitted. The second crosstalk compensation device, which was described in connection with the fourth exemplary embodiment, is likewise optional and can also be omitted.

[00201] Die jeweiligen Funktionalitäten zum Linearisieren einer Momentanphase und/oder zum Ausgleichen einer Momentanfrequenz des Eingangssignals d, der zyklischen Einheitspulsfolge u1, des zyklischen Modellfehlersignals e1, der Extraeinheitspulsfolge u2 und/oder der Extrapulsfolgenkomponente c2 des vierten Ausführungsbeispiels sind jeweils optional und können auch einzeln oder insgesamt weggelassen werden. The respective functionalities for linearizing an instantaneous phase and / or for balancing an instantaneous frequency of the input signal d, the cyclic unit pulse train u1, the cyclic model error signal e1, the extra unit pulse train u2 and / or the extra pulse train component c2 of the fourth embodiment are each optional and can also be used individually or be omitted altogether.

[00202] In den zweiten bis vierten beispielhaften Ausführungsformen wurde der Vergleich des zyklischen Modellfehlersignals e1 und des Restfehlersignals e2, das von der Extrapulsdetektoreinheit 60 durchgeführt wird, hauptsächlich so beschrieben, dass er durch Vergleich von relativen Fehlerpegeln oder Dezibelverhältnissen der entsprechenden Fehlersignale e1, e2 in Bezug auf das Eingangssignal d durchgeführt wurde, während eine vorbestimmte Schwelle als Kriterium verwendet wird, um zu identifizieren, dass der relative Fehlerpegel des Restfehlersignals e2 sig-In the second to fourth exemplary embodiments, the comparison of the cyclical model error signal e1 and the residual error signal e2, which is carried out by the extra pulse detector unit 60, was mainly described in such a way that it can be determined by comparing relative error levels or decibel ratios of the corresponding error signals e1, e2 in With respect to the input signal d while using a predetermined threshold as a criterion to identify that the relative error level of the residual error signal e2 sig-

nifikant niedriger ist als der relative Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals e1, um die Detektion eines Extrapuls zu garantieren. Die Extrapulsdetektoreinheit 60 gemäß einer dieser beispielhaften Ausführungsformen kann jedoch auch konfiguriert sein, um das zyklische Modellfehlersignal e1 und das Restfehlersignal e2 unter Verwendung eines statistischen Tests zu vergleichen. Zum Beispiel kann die Extrapulsdetektoreinheit 60 so konfiguriert sein, dass sie einen p-Wert der Kreuzkorrelation berechnet, die von dem Extrapulsformschätzmittel 43 durchgeführt wird. Wenn der p-Wert der Kreuzkorrelation berechnet wird, kann die Extrapulsdetektoreinheit 60 den Extrapuls detektieren, wenn der p-Wert kleiner ist als eine vorbestimmte Schwelle, wie zum Beispiel 0,05. is significantly lower than the relative error level of the cyclic model error signal e1 in order to guarantee the detection of an extra pulse. However, the extra pulse detector unit 60 according to one of these exemplary embodiments can also be configured to compare the cyclic model error signal e1 and the residual error signal e2 using a statistical test. For example, the extra pulse detection unit 60 may be configured to calculate a p-value of the cross correlation performed by the extra pulse shape estimating means 43. When calculating the p-value of the cross-correlation, the extra heart rate detector unit 60 can detect the extra heart rate if the p value is less than a predetermined threshold, such as 0.05.

[00203] Das von der Extrapulsdetektoreinheit 6, 60 ausgegebene Ausgangssignal wurde hauptsächlich als bloße Anzeige des Vorhandenseins von mindestens einem Extrapuls in dem Eingangssignal d beschrieben, wie etwa einem Audiosignal, einer akustischen Anzeige oder einer visuellem Anzeige, z.B. einer blinkenden LED. Das Ausgangssignal kann jedoch auch beliebige weitere Informationen umfassen, die dem medizinischen Detektor 1 zur Verfügung stehen. In einer Variante kann das Ausgangssignal dazu eingerichtet sein, eine externe Anzeigeeinrichtung dazu zu veranlassen, eine vollständige grafische Darstellung des Eingangssignals d, der zyklischen Pulsfolgenkomponente c1 und der Extrapulsfolgenkomponente c2 oder eines beliebigen anderen Signals oder einer (Signal-) Komponente, die an der Modellierung und Erfassung beteiligt sind, oder verarbeitete Versionen davon. Wenn das Eingangssignal ein Phonationssignal ist, können solche Informationen für einen Arzt bei der Beurteilung mechanischer und aerodynamischer Parameter der Phonation hilfreich sein, die in der klinischen Behandlung steuerbar sind. The output signal given by the extra pulse detector unit 6, 60 has mainly been described as a mere indication of the presence of at least one extra pulse in the input signal d, such as an audio signal, an acoustic indication or a visual indication, e.g. a flashing LED. However, the output signal can also include any other information that is available to the medical detector 1. In a variant, the output signal can be set up to cause an external display device to display a complete graphic representation of the input signal d, the cyclical pulse train component c1 and the extra pulse train component c2 or any other signal or a (signal) component involved in the modeling and capture, or processed versions thereof. If the input signal is a phonation signal, such information can be helpful to a physician in assessing mechanical and aerodynamic parameters of phonation which can be controlled in clinical treatment.

[00204] Ein Mehrwert des beschriebenen Ansatzes gegenüber Blackbox-datengesteuerten Ansätzen, die beim maschinellen Lernen und bei künstlicher Intelligenz beliebt sind, ist die Erklärungskraft bzw. Aussagekraft des Modells. Insbesondere der visuelle und auditive Vergleich von Signalen, die am Modellierungs- und Detektionsprozess mit natürlichen Reizen beteiligt sind, liefert einen überzeugenden Beweis für die Gültigkeit des vorgestellten Ansatzes. Zum Beispiel können Videos der Stimmlippen visuell mit den am Modellierungs- und Erfassungsprozess beteiligten Signalen verglichen werden. In Bezug auf Sonifikation und auditorischen Vergleich können alle an der Modellierung und Detektion beteiligten Signale hörbar geprüft werden, ob sie bestimmten im Eingangssignal wahrnehmbaren auditorischen Strömen entsprechen, indem sie einem menschlichen Zuhörer über ein elektroakustisches Gerät, z.B. über Kopfhörer oder über ein oder mehrere Lautsprecher, wiedergegeben werden. An added value of the described approach compared to black box data-driven approaches, which are popular in machine learning and artificial intelligence, is the explanatory power or expressiveness of the model. In particular, the visual and auditory comparison of signals that are involved in the modeling and detection process with natural stimuli provides convincing evidence of the validity of the approach presented. For example, videos of the vocal cords can be visually compared to the signals involved in the modeling and acquisition process. With regard to sonification and auditory comparison, all signals involved in the modeling and detection can be audibly checked as to whether they correspond to certain auditory currents perceptible in the input signal by being transmitted to a human listener via an electroacoustic device, e.g. headphones or one or more loudspeakers be reproduced.

[00205] Die vorliegende Erfindung wurde hauptsächlich in Bezug auf ein menschliches Phonationssignal beschrieben. Der medizinische Detektor gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch in einer Vielzahl von Szenarien nützlich sein, die ein Eingangssignal umfassen, das eine Schwingung einer medizinischen Ablesung anzeigt, wie beispielsweise eine Schwingung einer medizinischen Ablesung, die eine Schwingung eines menschlichen Körperteils, wie eines Herzmuskel oder einer oszillatorische Bewegung der Gliedmaßen als Zeichen einer neurologischen Störung, z.B. der Parkinson-Krankheit. The present invention has been described primarily in relation to a human phonation signal. However, the medical detector according to the present invention may be useful in a variety of scenarios that include an input signal indicative of a vibration of a medical reading, such as a vibration of a medical reading that is a vibration of a human body part such as a heart muscle or a oscillatory movement of the limbs as a sign of a neurological disorder, e.g. Parkinson's disease.

[00206] Darüber hinaus kann die Erfindung auf die Analyse eines beliebigen Signals angewendet werden, das dem zugrundeliegenden Signalmodell unterliegt, d.h. einer Summation einer zyklischen Pulsfolge, einer Extrapulsfolge und Rauschen, wo immer ein solches Signal in der Natur oder theoretisch auftreten kann. In addition, the invention can be applied to the analysis of any signal that is subject to the underlying signal model, i.e. a summation of a cyclic pulse train, an extra pulse train and noise, wherever such a signal can occur in nature or theoretically.

[00207] Zum Beispiel können auf medizinischem Gebiet zunächst Fluktuationen des Blutzuckers auf das Vorhandensein von Extrapulsen analysiert werden. Zweitens können Schwingungen von Substanzen im menschlichen Körper analysiert werden, z.B. kann die Erkennung unregelmäßiger Blutflüsse für die Kontrolle von künstlichen Herzen relevant sein. For example, in the medical field, fluctuations in blood sugar can first be analyzed for the presence of extra pulses. Second, vibrations of substances in the human body can be analyzed, e.g. the detection of irregular blood flows can be relevant for the control of artificial hearts.

[00208] Die Erfindung kann auch für die Analyse von Klimadaten, Finanzdaten oder die Astronomie relevant sein, nämlich für die Detektion von Exoplaneten, insbesondere in Verbindung mit dem Transitverfahren, bei dem zyklische Anderungen der Lichtintensität eines Sterns mit einem Fokus auf die Detektion von Exoplaneten analysiert werden, die den Stern durchlaufen, wie er von einem Beobachter gesehen wird. The invention can also be relevant for the analysis of climate data, financial data or astronomy, namely for the detection of exoplanets, in particular in connection with the transit method in which cyclical changes in the light intensity of a star with a focus on the detection of exoplanets going through the star as seen by an observer.

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BEZUGSZEICHEN REFERENCE MARK

1 medizinischer Detektor 1 medical detector

6 Extrapulsdetektoreinheit 6 extra pulse detector unit

10 Eingabeeinheit 10 input unit

20 zyklische Pulsfolgenschätzeinheit 20 cyclic pulse train estimation unit

21 Grundfrequenzextraktionsmittel 21 Fundamental Frequency Extractants

22 zyklisches Einheitspulsfolgengeneratormittel 23 zyklisches Pulsformabschätzmittel 22 cyclic unit pulse train generating means 23 cyclic pulse shape estimating means

24 zyklisches Pulsfolgensynthetisierungsmittel 25 Parameteroptimierungsmittel 24 cyclic pulse train synthesis means 25 parameter optimization means

26 erstes Übersprechungspulsformschätzmittel 27 erstes Übersprechungssynthetisierungsmittel 28 erste Übersprechungssubtrahiereinheit 26 first crosstalk pulse shape estimating means 27 first crosstalk synthesizing means 28 first crosstalk subtracting unit

30 zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit 30 cyclic pulse train subtraction unit

40 Extrapulsfolgenschätzeinheit 40 extra pulse rate estimator

41 Extrapulsauslösemittel 41 Extra pulse triggering means

42 Extraeinheitspulsfolgengeneratormittel 42 extra unit pulse train generator means

43 Extrapulsformschätzmittel 43 extra pulse shape estimator

44 Extrapulsfolgensynthetisiermittel 44 Extra Pulse Synthesizers

45 Extrapulsphasenbestimmungsmittel 45 extra pulse phase determining means

46 Fehlersignal-Unterdrückungsmittel 46 error signal suppressing means

47 zweites Übersprechungspulsformschätzmittel 48 zweites Übersprechungssynthetisierungsmittel 49 zweite Übersprechungssubtrahiereinheit 47 second crosstalk pulse shape estimating means 48 second crosstalk synthesizing means 49 second crosstalk subtracting unit

50 Extrapulsfolgensubtrahiereinheit 50 extra pulse train subtraction unit

60 Extrapulsdetektoreinheit 60 extra pulse detector unit

70 Ausgabeeinheit 70 output unit

d Eingangssignal d input signal

c1 zyklische Pulsfolgenkomponente c1 cyclic pulse train component

cl1b verzerrte zyklische Pulsfolgenkomponente b1 erste Übersprechungskomponente cl1b distorted cyclic pulse train component b1 first crosstalk component

c2 Extrapulsfolgenkomponente c2 extra pulse train component

c2b verzerrte Extrapulsfolgenkomponente c2b distorted extra pulse train component

b2 zweite Übersprechungskomponente b2 second crosstalk component

e1 zyklisches Modellfehlersignal e1 cyclic model error signal

el1m unterdrücktes zyklisches Modellfehlersignal el1m suppressed cyclic model error signal

e2 Restfehlersignal e2 residual error signal

fü Grundfrequenz for fundamental frequency

0 Ausgangssignal 0 output signal

nr durchschnittliche zyklische Pulsform rn durchschnittliche Extrapulsform no average cyclic pulse shape rn average extra pulse shape

rb1 erste Übersprechungspulsform rb1 first crosstalk pulse shape

rb2 zweite Übersprechungspulsform rb2 second crosstalk pulse shape

ul zyklische Einheitspulsfolge ul cyclic unit pulse train

u2 Extraeinheitspulsfolge u2 extra unit pulse train

i21 erster Eingang der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit i22 zweiter Eingang der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 021 erster Ausgang der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit 022 zweiter Ausgang der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit i41 erster Eingang der Extrapulsfolgenschätzeinheit i21 first input of the cyclic pulse train estimation unit i22 second input of the cyclic pulse train estimation unit 021 first output of the cyclic pulse train estimation unit 022 second output of the cyclic pulse train estimation unit i41 first input of the extra pulse train estimation unit

i42 zweiter Eingang der Extrapulsfolgenschätzeinheit i42 second input of the extra pulse sequence estimation unit

041 Ausgang der Extrapulsfolgenschätzeinheit 041 Output of the extra pulse train estimation unit

ex1 .. ex6 Extrapulse ex1 .. ex6 extra pulses

My Extrapulsauslösezeit My extra pulse trigger time

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Claims (9)

PatentansprücheClaims 1. Ein medizinischer Detektor (1) zur Extrapulserkennung, umfassend: 1. A medical detector (1) for extra pulse detection, comprising: - eine Eingabeeinheit (10), die konfiguriert ist, um ein Eingangssignal (d) zu erhalten, das eine Schwingung einer medizinischen Ablesung anzeigt; - an input unit (10) configured to receive an input signal (d) indicative of a vibration of a medical reading; - eine zyklische Pulsfolgenschätzeinheit (20), die zum Schätzen einer zyklischen Pulsfolgenkomponente (c1) des Eingangssignals (d) konfiguriert ist; - A cyclic pulse train estimation unit (20) which is configured to estimate a cyclic pulse train component (c1) of the input signal (d); - eine zyklische Pulsfolgensubtrahiereinheit (30), die konfiguriert ist, um die zyklische Pulsfolgenkomponente (c1) von dem Eingangssignal (d) abzuziehen, um dadurch ein zyklisches Modellfehlersignal (e1) zu erhalten; - a cyclic pulse train subtraction unit (30) configured to subtract the cyclic pulse train component (c1) from the input signal (d) to thereby obtain a cyclic model error signal (e1); - und eine Extrapulsdetektoreinheit (6, 60), die konfiguriert ist, um einen Extrapuls (ex) in dem Eingangssignal (d) basierend auf dem zyklischen Modellfehlersignal (e1) zu erfassen; und bei Erfassung des Extrapulses (ex) ein Ausgangssignal (0) auszugeben, das den erfassten Extrapuls (ex) anzeigt, - and an extra pulse detector unit (6, 60) configured to detect an extra pulse (ex) in the input signal (d) based on the cyclic model error signal (e1); and to output an output signal (0) when the extra pulse (ex) is detected, which indicates the extra pulse (ex) detected, wobei die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit (20) umfasst: wherein the cyclic pulse train estimation unit (20) comprises: - ein Grundfrequenzextraktionsmittel (21), das zum Extrahieren einer Grundfrequenz (fO) aus dem Eingangssignal (d) konfiguriert ist; - a fundamental frequency extraction means (21) configured to extract a fundamental frequency (f0) from the input signal (d); - ein zyklisches Einheitspulsfolgengeneratormittel (22), das zum Erzeugen einer zyklischen Einheitspulsfolge (u1) mit der extrahierten Grundfrequenz (f0) konfiguriert ist; - a cyclic unit pulse train generator means (22) which is configured to generate a cyclic unit pulse train (u1) with the extracted fundamental frequency (f0); - ein zyklisches Pulsformabschätzmittel (23), das konfiguriert ist, um eine durchschnittliche zyklische Pulsform (r1) der zyklischen Pulsfolgenkomponente (c1) des Eingangssignals (d) basierend auf dem Eingangssignal (d) und der zyklischen Einheitspulsfolge (u1) zu schätzen; und - a cyclic pulse shape estimating means (23) configured to estimate an average cyclic pulse shape (r1) of the cyclic pulse train component (c1) of the input signal (d) based on the input signal (d) and the cyclic unit pulse train (u1); and - ein zyklisches Pulsfolgensynthetisierungsmittel (24), das konfiguriert ist, um die zyklische Pulsfolgenkomponente (c1) des Eingangssignals (d) zu synthetisieren, die von der zyklischen Pulsfolgenschätzeinheit (20) basierend auf der zyklischen Einheitspulsfolge (u1) und der durchschnittlichen zyklischen Pulsform (r1) geschätzt werden soll; - A cyclic pulse train synthesizing means (24) which is configured to synthesize the cyclic pulse train component (c1) of the input signal (d), which is generated by the cyclic pulse train estimation unit (20) based on the cyclic unit pulse train (u1) and the average cyclic pulse shape (r1 ) should be estimated; wobei der medizinische Detektor ferner umfasst: wherein the medical detector further comprises: - eine Extrapulsfolgenschätzeinheit (40), die zum Abschätzen einer Extrapulsfolgenkomponente (c2) des Eingangssignals (d) basierend auf dem zyklischen Modellfehlersignal (e1) konfiguriert ist; und - an extra pulse train estimation unit (40) configured to estimate an extra pulse train component (c2) of the input signal (d) based on the cyclic model error signal (e1); and - eine Extrapulsfolgensubtrahiereinheit (50), die dazu konfiguriert ist, die Extrapulsfolgenkomponente (c2) von dem zyklischen Modellfehlersignal (e1) zu subtrahieren, um dadurch ein Restfehlersignal (e2) zu erhalten; und - an extra pulse train subtracting unit (50) which is configured to subtract the extra pulse train component (c2) from the cyclic model error signal (e1) to thereby obtain a residual error signal (e2); and - wobei die Extrapulsdetektoreinheit (60) konfiguriert ist, um den Extrapuls (ex) durch Vergleichen des zyklischen Modellfehlersignals (e1) mit dem Restfehlersignal (e2) zu erfassen; - wherein the extra pulse detector unit (60) is configured to detect the extra pulse (ex) by comparing the cyclic model error signal (e1) with the residual error signal (e2); wobei die Extrapulsfolgenschätzeinheit (40) ferner umfasst: wherein the extra pulse sequence estimation unit (40) further comprises: - ein Extrapulsauslösemittel (41), das konfiguriert ist, um eine oder mehrere Extrapulsauslösezeiten aus dem zyklischen Modellfehlersignal (e1) zu schätzen; - an extra pulse triggering means (41) which is configured to estimate one or more extra pulse trigger times from the cyclical model error signal (e1); - ein Extraeinheitspulsfolgengeneratormittel (42), das konfiguriert ist, um eine Extraeinheitspulsfolge (u2) zu generieren, die einen Extraeinheitspuls bei jeder geschätzten Extrapulsauslösezeit umfasst; - an extra unit pulse train generator means (42) which is configured to generate an extra unit pulse train (u2) comprising an extra unit pulse at each estimated extra pulse triggering time; - ein Extrapulsformschätzmittel (43), das konfiguriert ist, um eine durchschnittliche Extrapulsform (r2) der Extrapulsfolgenkomponente (c2) des Eingangssignals (d) basierend auf dem zyklischen Modellfehlersignal (e1) und der Extraeinheitspulsfolge (u2) zu schätzen; und - an extra pulse shape estimating means (43) configured to estimate an average extra pulse shape (r2) of the extra pulse train component (c2) of the input signal (d) based on the cyclic model error signal (e1) and the extra unit pulse train (u2); and - ein Extrapulsfolgensynthetisiermittel (44), das zum Synthetisieren der Extrapulsfolgenkomponente (c2) des Eingangssignals (d) ausgebildet ist, wobei die Extrapulsfolgenkomponente (c2) durch die Extrapulsfolgenschätzeinheit (40) basierend auf der Extraeinheitspulsfolge (u2) und der durchschnittlichen Extrapulsform (r2) geschätzt werden soll; - An extra pulse train synthesizing means (44) designed to synthesize the extra pulse train component (c2) of the input signal (d), the extra pulse train component (c2) being estimated by the extra pulse train estimation unit (40) based on the extra unit pulse train (u2) and the average extra pulse shape (r2) shall be; 29 / 36 29/36 wobei die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit (20) ferner umfasst: wherein the cyclic pulse train estimation unit (20) further comprises: - ein erstes Übersprechungspulsformschätzmittel (26), das zum Schätzen einer ersten UÜbersprechungspulsform (rb1) einer ersten UÜbersprechungskomponente (b1) durch Kreuzkorrelation zwischen der zyklischen Einheitspulsfolge (u1) und der Extrapulsfolgenkomponente (c2) konfiguriert ist; - a first crosstalk pulse shape estimating means (26) configured to estimate a first crosstalk pulse shape (rb1) of a first crosstalk component (b1) by cross-correlation between the cyclic unit pulse train (u1) and the extra pulse train component (c2); - ein erstes Übersprechungssynthetisierungsmittel (27), das zum Synthetisieren der ersten UÜbersprechungskomponente (b1) basierend auf der zyklischen Einheitspulsfolge (u1) und der ersten Übersprechungspulsform (rb1) konfiguriert ist; und - a first crosstalk synthesizing means (27) configured to synthesize the first crosstalk component (b1) based on the cyclic unit pulse train (u1) and the first crosstalk pulse shape (rb1); and - eine erste Übersprechungssubtrahiereinheit (28), die zum Subtrahieren der ersten Übersprechungskomponente (b1) von einem Ausgang des zyklischen Pulsfolgensynthetisierungsmittels (24), die eine verzerrte zyklische Pulsfolgenkomponente (c1b) ist, subtrahiert wird, um die zyklische Pulsfolgenkomponente (c1) zu erhalten, und/oder - a first crosstalk subtracting unit (28) which is subtracted to subtract the first crosstalk component (b1) from an output of the cyclic pulse train synthesizing means (24), which is a distorted cyclic pulse train component (c1b), in order to obtain the cyclic pulse train component (c1), and or - die Extrapulsfolgenschätzeinheit (40) ferner umfasst: - the extra pulse sequence estimation unit (40) further comprises: ein zweites Übersprechungspulsformschätzmittel (47), das zum Schätzen einer zweiten UÜbersprechungspulsform (rb2) einer zweiten Ubersprechungskomponente (b2) durch Kreuzkorrelation zwischen der Extraeinheitspulsfolge (u2) und der zyklischen Pulsfolgenkomponente (c1) konfiguriert ist; a second crosstalk pulse shape estimating means (47) configured to estimate a second crosstalk pulse shape (rb2) of a second crosstalk component (b2) by cross-correlation between the extra-unit pulse train (u2) and the cyclic pulse train component (c1); - ein zweites Übersprechungssynthetisierungsmittel (48), das zum Synthetisieren der zweiten Ubersprechungskomponente (b2) basierend auf der Extraeinheitspulsfolge (u2) und der zweiten Übersprechungspulsform (rb2) konfiguriert ist; und - a second crosstalk synthesizing means (48) configured to synthesize the second crosstalk component (b2) based on the extra unit pulse train (u2) and the second crosstalk pulse shape (rb2); and - eine zweite Übersprechungssubtrahiereinheit (49), die zum Subtrahieren der zweiten UÜbersprechungskomponente (b2) von einem Ausgang des Extrapulsfolgensynthetisiermittels (44), das eine verzerrte Extrapulsfolgenkomponente (c2b) ist, gebildet ist, um die Extrapulsfolgenkomponente (c2) zu erhalten. - a second crosstalk subtracting unit (49) configured to subtract the second crosstalk component (b2) from an output of the extra pulse train synthesizing means (44) which is a distorted extra pulse train component (c2b) to obtain the extra pulse train component (c2). 2. Medizinischer Detektor nach Anspruch 1, wobei das zyklische Pulsformabschätzmittel (23) konfiguriert ist, um die durchschnittliche zyklische Pulsform (r1) der zyklischen Pulsfolgenkomponente (c1) des Eingangssignals (d) durch Kreuzkorrelation zwischen dem Eingangssignal (d) und der zyklischen Einheitspulsfolge (u1) zu schätzen. 2. The medical detector according to claim 1, wherein the cyclic pulse shape estimating means (23) is configured to calculate the average cyclic pulse shape (r1) of the cyclic pulse train component (c1) of the input signal (d) by cross-correlation between the input signal (d) and the cyclic unit pulse train ( u1) to appreciate. 3. Medizinischer Detektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zyklische Pulsfolgensynthetisierungsmittel (24) dazu konfiguriert ist, die zyklische Pulsfolgenkomponente (c1) des Eingangssignals (d) mittels Fourier-Synthese unter Verwendung einer momentanen Phase der zyklischen Einheitspulsfolge (u1) und Fourier-Koeffizienten der geschätzten durchschnittlichen zyklischen Pulsform (r1) zu synthetisieren. 3. Medical detector according to claim 1 or 2, wherein the cyclic pulse train synthesizing means (24) is configured to generate the cyclic pulse train component (c1) of the input signal (d) by means of Fourier synthesis using an instantaneous phase of the cyclic unit pulse train (u1) and Fourier Synthesize coefficients of the estimated average cyclic pulse shape (r1). 4. Medizinischer Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zyklische Pulsfolgenschätzeinheit (20) ferner umfasst: 4. The medical detector according to any one of claims 1 to 3, wherein the cyclic pulse train estimation unit (20) further comprises: - ein Parameteroptimierungsmittel (25), das zum Minimieren des zyklischen Modellfehlersignals (e1) mittels einer Parametervariation einer Amplitude und einer Abweichung von der Grundfrequenz (fO) für jeden einer Vielzahl von Pulsen der zyklischen Einheitspulsfolge (u1) ausgebildet ist. - A parameter optimization means (25) which is designed to minimize the cyclic model error signal (e1) by means of a parameter variation of an amplitude and a deviation from the fundamental frequency (fO) for each of a plurality of pulses of the cyclic unit pulse train (u1). 5. Medizinischer Detektor nach Anspruch 4, wobei das zyklische Pulsformabschätzmittel (23) ferner konfiguriert ist, um eine momentane Phase des Eingangssignals (d) und der zyklischen Einheitspulsfolge (u1) auf eine Weise zu linearisieren, um Abweichungen von der Grundfrequenz (f0) in der zyklischen Einheitspulsfolge (u1) zu kompensieren, die sich aus der durch das Parameteroptimierungsmittel (25) durchgeführten Parametervariation ergibt, bevor die durchschnittliche zyklische Pulsform (41) der zyklischen Pulsfolgenkomponente (c1) des Eingangssignals (d) geschätzt wird. 5. The medical detector according to claim 4, wherein the cyclic pulse shape estimating means (23) is further configured to linearize an instantaneous phase of the input signal (d) and the cyclic unit pulse train (u1) in a manner to avoid deviations from the fundamental frequency (f0) in to compensate for the cyclic unit pulse train (u1), which results from the parameter variation carried out by the parameter optimization means (25), before the average cyclic pulse shape (41) of the cyclic pulse train component (c1) of the input signal (d) is estimated. 30 / 36 30/36 6. Medizinischer Detektor nach Anspruch 1, wobei die Extrapulsdetektoreinheit (60) konfiguriert ist zum: 6. The medical detector of claim 1, wherein the extra pulse detector unit (60) is configured to: - Bestimmen des Fehlerpegels des zyklischen Modellfehlersignals (e1) als Dezibelverhältnis eines quadratischen Mittelwerts des zyklischen Modellfehlersignals (e1) und eines quadratischen Mittelwerts des Eingangssignals (d); - Determining the error level of the cyclic model error signal (e1) as a decibel ratio of a root mean square value of the cyclic model error signal (e1) and a root mean square value of the input signal (d); - Bestimmen des Fehlerpegels des Restfehlersignals (e2) als Dezibelverhältnis eines quadratischen Mittelwerts des Restfehlersignals (e2) und des quadratischen Mittelwerts des Eingangssignals (d); und - Determining the error level of the residual error signal (e2) as a decibel ratio of a root mean square value of the residual error signal (e2) and the root mean square value of the input signal (d); and - Bestimmen des Extrapulses (ex), wenn der Fehlerpegel des Restfehlersignals (e2) um mindestens eine vorbestimmte Schwelle kleiner ist als der Fehlerpegel des zyklischen Modellfehlersignals (e1). - Determination of the extra pulse (ex) when the error level of the residual error signal (e2) is smaller than the error level of the cyclic model error signal (e1) by at least a predetermined threshold. 7. Medizinischer Detektor nach Anspruch 1, wobei das Extrapulsformschätzmittel (43) konfiguriert ist, um die durchschnittliche Extrapulsform (r2) der Extrapulsfolgenkomponente (c2) des Eingangssignals (d) durch Kreuzkorrelation zwischen dem zyklischen Modellfehlersignal (e1) und der Extraeinheitspulsfolge (u2) zu schätzen. 7. The medical detector according to claim 1, wherein the extra pulse shape estimating means (43) is configured to the average extra pulse shape (r2) of the extra pulse train component (c2) of the input signal (d) by cross-correlation between the cyclic model error signal (e1) and the extra unit pulse train (u2) estimate. 8. Medizinischer Detektor nach Anspruch 1, wobei die Extrapulsfolgenschätzeinheit (40) ferner umfasst: The medical detector of claim 1, wherein the extra pulse train estimation unit (40) further comprises: - ein Extrapulsphasenbestimmungsmittel (45), das konfiguriert ist, um eine Extrapulsphase zu bestimmen, während der der Extrapuls zu erwarten ist; und - an extra pulse phase determining means (45) configured to determine an extra pulse phase during which the extra pulse is to be expected; and - ein Fehlersignal-Unterdrückungsmittel (46), das so konfiguriert ist, dass es ein unterdrücktes zyklisches Modellfehlersignal (e1m) aus dem zyklischen Modellfehlersignal (e1) durch Stummschalten des zyklischen Modellfehlersignals (e1) während der Zeiten außerhalb der Extrapulsphase ableitet, - an error signal suppression means (46) which is configured in such a way that it derives a suppressed cyclic model error signal (e1m) from the cyclic model error signal (e1) by muting the cyclic model error signal (e1) during the times outside the extra pulse phase, - und wobei das Extrapulsauslösemittel (41) konfiguriert ist, um die eine oder die mehreren Extrapulsauslösezeiten aus dem unterdrückten zyklischen Modellfehlersignal (e1m) zu schätzen. - and wherein the extra pulse triggering means (41) is configured to estimate the one or more extra pulse trigger times from the suppressed cyclic model error signal (e1m). 9. Medizinischer Detektor nach Anspruch 8, wobei das Extrapulsphasenbestimmungsmittel (45) konfiguriert ist, um die Extrapulsphase durch Anpassen eines parametrischen Pulsformmodells an die durchschnittliche zyklische Pulsform (r1) der zyklischen Pulsfolgenkomponente (c1) des Eingangssignals (d) zu bestimmen. 9. The medical detector according to claim 8, wherein the extra pulse phase determining means (45) is configured to determine the extra pulse phase by adapting a parametric pulse shape model to the average cyclic pulse shape (r1) of the cyclic pulse train component (c1) of the input signal (d). Hierzu 5 Blatt Zeichnungen In addition 5 sheets of drawings
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