DE102004050088B4

DE102004050088B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen von Signalen

Info

Publication number: DE102004050088B4
Application number: DE102004050088A
Authority: DE
Inventors: Ralph Dr. Oppelt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2024-10-15
Also published as: DE102004050088A1; US7761060B2; US20060100860A1

Abstract

Verfahren zur Übertragung von Signalen, bei dem
a) ein Eingangssignal (A) wenigstens einem Dynamikkompressor (12) zugeführt wird und die Dynamik des Signals von dem Dynamikkompressor (12) mit einem Kompressionsgrad komprimiert wird,
b) das komprimierte Signal (B) anschließend in seiner Frequenzbandbreite abhängig von dem Kompressionsgrad oder einer mit dem Kompressionsgrad in eindeutigem Zusammenhang stehenden Bezugsgröße angepasst wird,
c) die zu übertragenden Signale Magnetresonanzsignale sind oder diesen proportional sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen von Signalen.
In vielen Anwendungen müssen elektrische oder auch optische Signale mit einem hohen Dynamikbereich übertragen werden, beispielsweise bei Magnet-Resonanz-Bildgebungssystemen (MR), insbesondere in der medizinischen Bildgebung, beispielsweise Kernspintomografie. MR-Signale weisen einen sehr hohen Dynamikbereich von ca. 100 dB auf, jedoch eine relativ kleine Beobachtungsbandbreite von ca. 500 kHz.
Dabei werden oft in der Übertragungsstrecke die analogen Signale in digitale, in der Regel binäre, Signale mittels eines Analog-Digital-Wandlers (A/D-Wandlers) umgewandelt und dann digital gespeichert und/oder weiterverarbeitet oder auch wieder von einem Digital-Analog-Wandler (D/A-Wandler) zurück in analoge Signale umgesetzt. Eine für MR geeignete A/D-Wandlerschaltung ist beispielsweise aus DE 199 14 207 C2 bekannt.
Ferner ist es, beispielsweise aus DE 101 48 441 C1 , bekannt, die analogen Signale über eine drahtlose Übertragungsstrecke, beispielsweise zur drahtlosen Auslese von MR-Lokalspulen oder beweglichen MR-Spulen, durch Modulation und Senden der modulierten Signale und anschließende Demodulation der empfangenen Signale zu übertragen. Die demodulierten Signale werden dann von einem A/D-Wandler digitalisiert.
Um die digitale Auflösung oder Bitbreite des A/D-Wandlers oder die Bandbreite der, insbesondere drahtlosen, Übertragungsstrecke auch bei Signalen mit hohem Dynamikbereich begrenzen zu können, ist, beispielsweise aus der DE 101 48 441 C1 , bekannt, einen Dynamikkompressor vor dem A/D-Wandler oder der weiteren, insbesondere drahtlosen, Über tragungsstrecke einzusetzen, der den Dynamikbereich der Signale vor deren Digitalisierung bzw. Übertragung reduziert oder komprimiert. Aus dem gespeicherten oder auf sonstige Weise übertragenen digitalen komprimierten Signal wird dann durch digitale Expansion, beispielsweise mit Hilfe einer Wertetabelle oder Look-up-Tabelle, das ursprüngliche Signal wieder zurückgewonnen.
Um ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis S/N auch bei kleinen Signalen zu behalten, wird meistens bei kleinen Signalen noch linear verstärkt und erst ab einem bestimmten Pegelbereich, beispielsweise 60 dB bei Vollaussteuerung, oder oberhalb eines bestimmten Schwellwertes des Signalpegels das Signal komprimiert. Dadurch ist beim Digitalisieren sichergestellt, dass der A/D-Wandler auch bei kleinen Signalen genügend weit ausgesteuert wird. Je größer das Signal ist, desto stärker wird es im Allgemeinen komprimiert, d. h. desto größer ist der Kompressionsgrad oder Kompressionsfaktor des Dynamikkompressors. Mit anderen Worten, die Kennlinie des Kompressors, in der das Ausgangssignal über dem Eingangssignal aufgetragen wird, verläuft zunächst linear steigend bis zu einem Schwellwert und wird jenseits des Schwellwertes konvex oder nimmt in der positiven Steigung oder ersten Ableitung stetig ab. Häufig hat die Kennlinie oberhalb des Schwellwertes den Verlauf einer Potenzfunktion mit einem positiven Exponenten kleiner 1, typischerweise zwischen 0,2 und 0,5. Die gesamte Kennlinie hat normalerweise einen punktsymmetrischen Verlauf, also zwei der gerade beschriebenen Kennlinienzweige am Ursprung punktgespiegelt, oder ist eine ungerade Funktion, um die gleiche Kompression für positive wie negative Signale zu erreichen.
Ein solcher Dynamikkompressor ist beispielsweise in der schon genannten DE 101 48 441 C1 beschrieben und umfasst mehrere hintereinander geschaltete Verstärkerstufen, deren Ausgangsverstärkung auf einen Stufengrenzpegel begrenzt ist, und eine Summationsstufe zum Aufsummieren der Ausgangssignale der Ver stärkerstufen und des zu komprimierenden Eingangssignals. Das Summationssignal ist dann das komprimierte Signal.
Die Erfindung beruht nun auf der ersten Überlegung, dass sich aufgrund der Punktsymmetrie oder ungeraden Funktion der Kompressorkennlinie sich die ungeradzahligen Harmonischen oder Frequenzanteile im Frequenzspektrum des komprimierten Signals umso stärker ausbilden, je stärker das Signal komprimiert oder „gestaucht” wird oder sich einem Rechtecksignal annähert.
Die Erfindung beruht weiter auf der zweiten Überlegung, dass bei der Übertragung des komprimierten Signals ausreichend viele ungerade Harmonische erfasst werden müssen, um das Signal bei der Expansion wieder möglichst fehlerfrei rekonstruieren zu können. Insbesondere muss der analoge Eingangsteil des A/D-Wandlers eine entsprechend große Bandbreite aufweisen. Man kann also nicht, wie im linearen Fall oder bei linearer Verstärkung üblich, die abzutastende Bandbreite mittels eines Anti-Alias-Filters auf die größte im linearen Fall vorkommende Frequenz beschränken. Dadurch wird aber auch eine Vielzahl von Rauschseitenbändern in das Basisband des Signals mit eingefaltet, was zu einer deutlichen S/N-Verschlechterung gegenüber der ursprünglichen Rauschzahl des rein analogen Systems führt.
Die Erfindung beruht nun auf der dritten Überlegung, das komprimierte Signal in seiner Bandbreite abhängig von seinem Kompressionsgrad oder entsprechend seinem ursprünglichen Signalpegel oder seiner ursprünglichen Signalamplitude anzupassen, insbesondere zu begrenzen. Damit kann die anschließende Übertragung oder Digitalisierung hinsichtlich des Rauschverhaltens (S/N) und der Übertragungs- oder Digitalisierungsbandbreite optimiert werden. Gemäß der Erfindung wird also eine Dynamikkompression mit adaptierter Bandbreite verwirklicht oder die Bandbreite dem Kompressionsgrad nachgeführt.
Gemäß der Erfindung wird deshalb ein Verfahren zur Übertragung von Signalen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Außerdem wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zur Übertragung von Signalen mit den Merkmalen des Anspruchs 40 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich aus den vom Anspruch 1 bzw. Anspruch 40 jeweils abhängigen Ansprüchen.
Die Frequenzbandbreite des komprimierten Signals wird mittels wenigstens eines, vorzugsweise dem Dynamikkompressor nachgeschalteten, Frequenzfilters eingestellt oder verändert.
Vorzugsweise ist eine Einrichtung zum Ansteuern des oder jedes Mittels zum Begrenzen der Frequenzbandbreite oder jedes Begrenzungsfilters, vorzugsweise mittels eines Steuersignals, abhängig vom Kompressionsgrad oder der Bezugsgröße vorgesehen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Frequenzbandbreite des komprimierten Signals im Wesentlichen kontinuierlich oder als monotone Funktion über einem vorgegebenen Bereich des Kompressionsgrades oder der zugehörigen Größe in Abhängigkeit vom Kompressionsgrad oder der Bezugsgröße verändert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Frequenzbandbreite des komprimierten Signals abhängig von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwert des Kompressionsgrades oder der Bezugsgröße eingestellt oder verändert.
Bei einem größeren Kompressionsgrad oder einer einem größeren Kompressionsgrad entsprechenden Bezugsgröße ist die Frequenzbandbreite des komprimierten Signals oder des Frequenzfilters höher als bei einem geringeren Kompressionsgrad oder einer einem kleineren Kompressionsgrad entsprechenden Bezugsgröße. Hierdurch ist bei einem geringeren Kompressionsgrad oder einer einem geringeren Kompressionsgrad entsprechenden Bezugsgröße der Signal-Rausch-Abstand des komprimierten und in seiner Frequenzbandbreite angepassten Signals größer als bei einem höheren Kompressionsgrad oder einer einem höheren Kompressionsgrad entsprechenden Bezugsgröße.
Ein Steuersignal für das oder jedes Frequenzfilter wird im Allgemeinen anhand des Kompressionsgrads oder der Bezugsgröße abgeleitet oder erzeugt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Eingangspegel des Signals vor dem Dynamikkompressor als Bezugsgröße ermittelt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Einrichtung zum Ansteuern des oder jedes Mittels zum Begrenzen der Frequenzbandbreite einen Pegeldetektor zur Detektion des Eingangspegels des Eingangssignals des Dynamikkompressors oder des unkomprimierten Signals und zum Bereitstellen eines vom detektierten Eingangspegel abhängigen Steuersignals an einem Steuerausgang. Im Allgemeinen ist der Steuerausgang des Pegeldetektors oder Kompressionsgraddetektors zum Ansteuern des Frequenzfilters mittels des Steuersignals mit wenigstens einem Steuereingang des Frequenzfilters verbunden oder verbindbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Verhältnis, insbesondere ein logarithmisches Verhältnis, von Ausgangspegel des Signals nach dem Dynamikkompressor und Eingangspegel des Signals vor dem Dynamikkompressor als Bezugsgröße ermittelt. Vorzugsweise umfasst die Einrichtung zum Ansteuern des oder jedes Mittels zum Begrenzen der Frequenzbandbreite hierzu einen Kompressiongraddetektor zur Detektion eines Verhältnisses, insbesondere eines logarithmischen Verhältnisses, von Ausgangspegel des Ausgangssignals des Dynamikkompressors oder des komprimierten Signals und Eingangspegel des Eingangssignals des Dynamikkompressors oder des unkomprimierten Signals als Bezugsgröße und zum Bereitstellen eines vom detektierten Verhältnis abhängigen Steuersignals an einem Steuerausgang. Das logarithmische Verhältnis lässt sich beispielsweise bei einer Umsetzung durch einen elektrischen Schaltkreis vergleichsweise einfach durch zwei analoge Logarithmierer und einen dahintergeschalteten Subtrahierer ermitteln.
Vorzugsweise hat das oder jedes Frequenzfilter wenigstens einen Filtereingang, wenigstens einen Steuereingang sowie wenigstens einen Filterausgang. Wenigstens ein Filtereingang ist dabei mit wenigstens einem Kompressorausgang des Dynamikkompressors, an dem das komprimierte Signal abgreifbar ist oder ansteht, verbunden oder verbindbar.
Das Frequenzfilter umfasst vorzugsweise wenigstens ein steuerbares Tiefpassfilter. Die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters wird bevorzugt abhängig vom Kompressionsgrad oder der Bezugsgröße gesteuert oder verändert.
Die Gruppenlaufzeit oder Phase des komprimierten Signals wird auch bei unterschiedlicher Frequenzbandbreite im Wesentlichen konstant oder unabhängig von der Frequenzbandbreite gehalten. Vorzugsweise ist hierzu wenigstens ein steuerbares Allpass- oder Gruppenlaufzeitfilter vorgesehen, insbesondere im Frequenzfilter. Das Allpass- oder Gruppenlaufzeitfilter kompensiert vorzugsweise eine Änderung der Gruppenlaufzeit des Signals bei Änderung der Grenzfrequenz des Tiefpassfilters. Das wenigstens eine Gruppenlaufzeitfilter oder Allpassfilter ist dem wenigstens einen Tiefpassfilter vorgeschaltet oder vorzugsweise nachgeschaltet.
Vorzugsweise umfasst das steuerbare Frequenzfilter oder Gruppenlaufzeitfilter oder Allpassfilter wenigstens eine steuerbare Kapazitätsdiode.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung haben das Steuersignal und das komprimierte Signal oder Ausgangssignal des Dynamikkompressors im Wesentlichen die gleiche Phasenlage oder Signallaufzeit. Dies kann durch eine entsprechende Auslegung oder Anpassung der Schaltungen von Dynamikkompressor und der Einrichtung zur Detektion des Eingangspegels des Dynamikkompressor-Eingangssignals oder des unkomprimierten Signals, insbesondere eines Pegeldetektors oder eines Kompressionsgraddetektors, erreicht werden.
In einer alternativen Ausgestaltung sind das Steuersignal und das komprimierte Signal oder das Ausgangssignal des Dynamikkompressors im Wesentlichen phasenverschoben. Es ist dann eine Kompensation oder Ausgleich dieser Phasenverschiebung oder Gruppenlaufzeitunterschiede vorgesehen, so dass anschließend das Steuersignal und das Ausgangssignal des Dynamikkompres sors oder das Eingangssignal des Frequenzfilters wieder im Wesentlichen phasengleich sind.
Vorzugsweise sind die zu übertragenden und/oder die übertragenen Signale elektromagnetische, insbesondere optische Signale. Die zur optischen Signalübertragung benutzten elektromagnetischen Wellenlängen, also die Wellenlängen von ultraviolettem, sichtbarem oder infrarotem Licht, liegen vorzugsweise bei etwa 200 nm bis 1600 nm, die entsprechenden Frequenzen bei etwa 1500·10¹² Hz bis 187,5·10¹² Hz.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die zu übertragenden und/oder die übertragenen Signale elektrische Signale.
Die zu übertragenden Signale sind Magnetoresonanzsignale, insbesondere eines Magnetoresonanz-Bildgebungssystems, beispielsweise einer Magnetoresonanzspule und/oder eines Kernspintomographiegeräts, oder aus MR-Signalen abgeleitete Signale.
Die Frequenzbandbreite der unkomprimierten Signale oder der Eingangssignale des Dynamikkompressors liegt insbesondere in einem Bereich von etwa 0,2 bis 1,5 MHz, insbesondere 0,5 bis 1 MHz. Bei MR-Signalen beispielsweise liegt die maximale Beobachtungsbandbreite bei etwa 500 kHz.
Das (absolute) Frequenzspektrum der unkomprimierten Signale liegt, insbesondere bei MR-Signalen, im Bereich der Radiowellen, vorzugsweise in einem Frequenzbereich von etwa 10 MHz bis 130 MHz. Dieses Frequenzspektrum wird, bevor es an den Dynamikkompressor weitergeleitet wird, vorzugsweise in eine Zwischenfrequenz, z. B. 1 bis 2,5 MHz herabgemischt, um die Bandbreite der komprimierten Ausgangssignale kleiner zu halten.
Der Dynamikbereich der unkomprimierten Signale oder der Eingangssignale des Dynamikkompressors liegt vorzugsweise in einem Bereich von 50 dB bis 120 dB, insbesondere bei etwa 100 dB, und/oder der Dynamikbereich der komprimierten Signale oder Ausgangssignale des Dynamikkompressors in einem Bereich von 50 dB bis 100 dB, vorzugsweise bei etwa 80 dB. Vorzugsweise beträgt der Kompressionsgrad des Dynamikkompressors etwa 0 bis 50 dB.
Die zu übertragenden und/oder die übertragenen Signale weisen in einer bevorzugten Anwendung einen zentralen Puls maximalen Signalpegels und Nebenpulse geringeren Signalpegels auf, wie das bei MR-Signalen in der Regel der Fall ist.
Die komprimierten Signale werden, ggf. nach Durchlaufen einer, insbesondere drahtlosen, Übertragungsstrecke, vorzugsweise digitalisiert. Die Erfindung umfasst hierzu beispielsweise wenigstens einen, insbesondere den Mitteln zum Begrenzen der Bandbreite, vorzugsweise dem oder den Frequenzfilter(n), nachgeschalteten, Analog-Digital-Wandler zum Umwandeln des komprimierten und frequenzbandbegrenzten Signals in digitale Form.
In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich das Mittel zur Konstanthaltung der Gruppenlaufzeit oder Phase des komprimierten und frequenzbegrenzten Signals als digitaler Gruppenlaufzeitentzerrer hinter dem Analog-Digital-Wandler zum Umwandeln des komprimierten und frequenzbandbegrenzten Signals in digitale Form. Die Steuerung des Gruppenlaufzeitentzerrers erfolgt im Abhängigkeit von dem Kompressionsgrad oder der Bezugsgröße, der oder die zuvor bevorzugt in digitale Form umgewandelt wird. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wandelt das hierfür benutzte Mittel zur Analog-Digital-Wandlung nur die Anteile des an dessen wenigstens einen Eingang anliegenden Signals in digitale Form um, deren aktueller Pegel im vom Mittel zur Dynamikkomprimierung komprimierten Bereich liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die digitalisierten komprimierten Signale, ggf. nach Durchlaufen einer, insbesondere drahtlosen, Übertragungsstrecke und/oder nach einer digitalen Zwischenspeicherung, wieder digital expandiert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren
1 eine Vorrichtung zum Übertragen von Signalen
2 eine alternative Vorrichtung zum Übertragen von Signalen
3 eine weitere Vorrichtung zum Übertragen von Signalen
4 ein steuerbares Tiefpassfilter
5 ein steuerbares Gruppenlaufzeitfilter in Form eines Allpassfilters
6 die Verstärkungskennlinie eines idealen Dynamikkompressors
7 die Grenzfrequenz eines steuerbaren Tiefpassfilters in Abhängigkeit vom Pegel des komprimierten Eingangssignals
jeweils schematisch dargestellt sind. Einander entsprechende Teile und Größen sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Vorrichtung zum Übertragen von Signalen, die insbesondere für MR-Signale geeignet ist. Die hier zu übertragenden und/oder die übertragenen Eingangssignale A weisen, wie bei MR-Signalen üblich, in einer speziellen Ausgestaltung einen zentralen Puls maximalen Signalpegels und Nebenpulse geringeren Signalpegels auf. Ein MR-Signal ist nämlich umso stärker, je größer die sich drehende transversale Komponente der Magnetisierung ist. Die Signalstärke nimmt ab, wenn sich die Magnetisierung nach dem Puls wieder entlang der Feldlinien ausrichtet und die transversale Komponente verschwindet.
Aufgrund des beschriebenen Verlaufs der Pulse weisen MR-Signale einen sehr hohen Dynamikbereich von ca. 100 dB auf, jedoch eine relativ kleine Beobachtungsbandbreite von ca. 500 kHz. Für eine Digitalisierung eines Signals mit einem derart hohen Dynamikbereich wäre ein Analog-Digital-Wandler 20 mit vergleichsweise hoher Bitbreite oder Diskretisierungstiefe erforderlich, was relativ hohe Kosten verursacht.
Daher ist eine Reduktion des Dynamikbereichs der Eingangssignale A, insbesondere MR-Signale, wünschenswert. Hierzu wird vor den Analog-Digital-Wandler 20 ein analoger Dynamikkompressor 12 geschaltet. Nach der Digitalisierung des Kompressorsignals B durch den Analog-Digital-Wandler 20 wird beispielsweise mit Hilfe eines auf einer Look-Up-Tabelle basierenden Dynamikexpanders 22 digital expandiert und das ursprüngliche Signal zurückgewonnen. Somit kann ein Analog-Digital-Wandler 20 mit wesentlich geringerer Bitbreite oder Diskretisierungstiefe Verwendung finden.
Ein geeigneter Dynamikkompressor 12 ist beispielsweise in der schon genannten DE 101 48 441 C1 beschrieben und umfasst mehrere hintereinander geschaltete Verstärkerstufen, deren Ausgangsverstärkung auf einen Stufengrenzpegel begrenzt ist, und eine Summationsstufe zum Aufsummieren der Ausgangssignale der Verstärkerstufen und des zu komprimierenden Eingangssignals. Das Summationssignal ist dann das komprimierte Signal. Das Kompressorausgangssignal B ergibt sich also zu B = K(A)·A.
Dabei ist A das Eingangssignal des Dynamikkompressors 12 gemäß 1 und K(A) ist der vom Verlauf des Eingangssignals A abhängige Kompressiongrad des Dynamikkompressors 12.
Zur Reduzierung des Signal-Rauschabstandes wird man jedoch erst ab einem bestimmten Pegelbereich, beispielsweise 60 dB unter Vollaussteuerung, komprimieren, sehr kleine Signale aber noch linear verstärken. 6 zeigt beispielhaft eine Verstärkungskennlinie eines derartigen, idealen Dynamikkompressors in doppelt logarithmischer Darstellung. Unterhalb eines Minimalpegels 68 wird das unkomprimierte Signal 60 gemäß einer Linearkennlinie 64 verstärkt, oberhalb des Minimalpegels 68 erfolgt die Verstärkung über eine Potenzkennlinie 66 mit einem Exponenten kleiner 1.
Durch die beschriebene Kennlinie ist sichergestellt, dass auch bei kleinen Signalen der Analog-Digital-Wandler 20 genügend weit ausgesteuert wird. Je stärker ein Signal komprimiert wird, umso stärker bilden sich jedoch auch die ungeradzahligen Harmonischen aus, da beispielsweise ein Sinussignal immer stärker gestaucht wird und sich so einem Rechtecksignal annähert.
Um das ursprüngliche Signal durch Expansion fehlerfrei rekonstruieren zu können, muss der analoge Eingangsteil des Analog-Digital-Wandlers 20 eine große Bandbreite aufweisen, so dass ausreichend viele Harmonische mit erfasst werden. Somit wird auch eine Vielzahl von Rauschseitenbändern in das Basisband mit eingefaltet, was die ursprüngliche Rauschzahl des reinen analogen Systems deutlich verschlechtert.
Anhand eines Beispiels wird dies verdeutlicht. Bei einem Basisband von 1 bis 2 MHz und einer Taktfrequenz von 10 MHz sollte noch die 50. ungeradzahlige Harmonische erfasst werden. Die Bandbreite erstreckt sich somit bei einem Eingangssignal von 2 MHz Grundfrequenz bis auf (2n – 1)·2 MHz = 99·2 MHz = 198 MHz.
Alle m·10 MHz (m = 1...20) falten sich also zwei 1 MHz breite Seitenbänder in das Basisband, also beispielsweise zwischen 8 und 9 MHz, 11 und 12 MHz, 18 und 19 MHz, 21 und 22 MHz, bis hin zum Band zwischen 198 und 199 MHz. Die insgesamt wirksame Rauschbandbreite bei einem noch nicht komprimierten Signal ist dadurch etwa 2·20 = 40fach größer als ohne Analog-Digital-Wandlung. Wäre das am Analog-Digital-Wandler anstehende Rauschen weiß bis zu einer Frequenz von 200 MHz, so würde sich also der Signal-Rauschabstand um etwa 16 dB verschlechtern. Dieser sehr hohe Wert lässt erkennen, dass auch bei einer realistischen, tiefpassartig verlaufenden Rauschleistungsdichte am Eingang des Analog-Digital-Wandlers eine deutliche Verschlechterung des Signal-Rauschabstandes erfolgt.
Zur Verbesserung des Signal-Rauschabstandes wird im Ausführungsbeispiel gemäß 1 oder 2 zwischen Dynamikkompressorausgang 12B und Analog-Digital-Wandler-Eingang 20A ein Tiefpassfilter 16 gemäß 7 geschaltet, dessen Grenzfrequenz fG oberhalb des Minimalpegels 68 in Abhängigkeit vom Pegel des unkomprimierten Eingangssignals 60 und damit vom Kompressionsgrad K(A) gesteuert wird. Da der Kompressionsgrad K(A) vom Pegel des Eingangssignals A des Dynamikkompressors 12 abhängt, lässt sich dieser sehr einfach über einen Pegeldetektor 10, beispielsweise den logarithmic amplifier IC vom Typ AD8307 der Fa. Analog Devices, bestimmen.
Im Ausführungsbeispiel nach 1 trifft das Eingangssignal A auf den Dynamikkompressor-Eingang 12A des Dynamikkompressors 12 sowie auf den Pegeldetektor-Eingang 10A des Pegeldetektors 10. Der Pegeldetektor 10 ermittelt aus dem Eingangssignal A ein Steuersignal S für das steuerbare Frequenzfilter 14.
Nach erfolgter Kompression des Eingangssignals A gibt der Dynamikkompressor 12 am Dynamikkompressor-Ausgang 12B das Kompressorausgangssignal B an den Frequenzfilter-Eingang 14A des Frequenzfilters 14 weiter. Das Frequenzfilter 14 erhält zudem an seinem Frequenzfilter-Steuersignaleingang 14C das Steuersignal S vom Pegeldetektor-Ausgang 10B des Pegeldetektors 10.
Bei Ansteuerung des Frequenzfilters 14 ist sicherzustellen, dass die Gruppenlaufzeiten von Pegeldetektor 10 und Dynamikkompressor 12 nicht zu sehr voneinander abweichen, damit die Änderung der Grenzfrequenz zum richtigen Zeitpunkt erfolgt. Bei Bedarf kann daher am Eingang des jeweils schnelleren Pfades ein festes Gruppenlaufzeitfilter (i. a. ein oder mehrere Allpassfilter 18) eingefügt werden. Ähnliche Überlegungen gelten für das Tiefpassfilter 16. Bei Änderung der Grenzfrequenz eines Tiefpassfilters ändert sich auch dessen Phasengang bzw. die Gruppenlaufzeit. Dies ist bei MR-Signalen in der Regel unerwünscht. Zu diesem Zweck verwendet man vorzugsweise einen steuerbaren allpasshaltigen Tiefpass. Hierbei wird die Gruppenlaufzeit des Allpassfilters so gesteuert, dass sich grenzfrequenzunabhängig die gleiche Gruppenlaufzeit ergibt.
Innerhalb des Frequenzfilters 14 wird das Kompressorausgangssignal B vom Frequenzfilter-Eingang 14A an den Tiefpassfilter-Eingang 16A des Tiefpassfilters 16 weitergeleitet und das Steuersignal S vom Frequenzfilter-Steuersignaleingang 14C an den Tiefpass-Steuersignaleingang 16C und den Allpassfilter-Steuersignaleingang 18C. Vom Tiefpassfilter-Ausgang 16B des Tiefpassfilters 16 gelangt das Tiefpassfilterausgangssignal C zum Allpassfilter-Eingang 18A des Allpassfilters 18. Dessen Allpassfilter-Ausgang 18B gibt das Frequenzfilterausgangssignal D an den Frequenzfilter-Ausgang 14B des Frequenzfilters 14 weiter. Dieses gelangt dann zum Analog-Digital-Wandler-Eingang 20A des Analog-Digital-Wandlers 20.
Steuerbare Tiefpass- und Allpassfilter für das Frequenzfilter 14 lassen sich z. B. mittels einfacher RC-Netzwerke realisieren, dessen R- und/oder C-Anteil steuerbar ausgeführt ist (z. B. Kapazitätsdiode als steuerbare Kapazität). Beispiele zeigen 4 und 5.
Nach der Digitalisierung wird das Analog-Digital-Wandler-Ausgangssignal E in den Dynamikexpander 22 wieder expandiert, so dass die ursprüngliche Dynamik weitmöglichst zurückgewonnen wird. Anschließend kann das Signal als Expander-Ausgangssignal F drahtgebunden oder drahtlos übertragen und, soweit erforderlich, mittels eines Digital-Analog-Wandlers 26 wieder in das analoge Digital-Analog-Wandler-Ausgangssignal H zurückgewandelt werden.
Das Analog-Digital-Wandler-Ausgangssignal E des Analog-Digital-Wandler-Ausgangs 20B ist dann mit dem Dynamikexpander-Eingang 22A des auf Look-Up-Tabellen basierenden Dynamikexpanders 22 verbunden. Dieser gibt am Dynamikexpander-Ausgang 22B das Dynamikexpander-Ausgangssignal F aus. Das Dynamikexpander-Ausgangssignal F ist mit dem Übertragungsstrecken-Eingang 24A einer Übertragungsstrecke 24 verbunden. Die Übertragungsstrecke 24 schickt von ihrem Übertragungsstrecken-Ausgang 24B das Übertragungsstrecken-Ausgangssignal G weiter zum Digital-Analog-Wandler-Eingang 26A eines Digital-Analog-Wandlers 26. Dieser gibt an seinem Digital-Analog-Wandler-Ausgang 26B das nun wieder analoge Digital-Analog-Wandler-Signal H aus.
2 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführung, bei der an Stelle eines Pegeldetektors ein Kompressionsgraddetektor 11 neben dem an dem ersten Kompressionsgraddetektor-Eingang 11A eingelesenen Eingangssignal A am zweiten Kompressionsgraddetektor-Eingang 11C das Kompressor-Ausgangssignal B des Dynamikkompressors 12 einliest. Der Kompressionsgrad und damit das Steuersignal S ergeben sich hierbei aus dem logarithmischen Verhältnis log (A/B) des Eingangssignals A und des Kompressor-Ausgangssignals B. Die Ermittlung kann durch einen elektrischen Schaltkreis mit zwei analogen Logarithmierern und einem dahinter geschalteten analogen Subtrahierter erfolgen, da log (A/B) = log A – log B.
3 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführung, bei der gegenüber 1 das steuerbare Allpassfilter 18 entfällt, wodurch der Tiefpassfilter-Ausgang 16B des Tiefpassfilters 16 direkt mit dem Analog-Digital-Wandler-Eingang 20A des Analog-Digital-Wandlers 20 verbunden ist. In der Ausführung gemäß 3 ist mit dem Analog-Digital-Wandler-Ausgang 20B des Analog-Digital-Wandlers 20 über das Gruppenlaufzeitentzerrer-Eingangssignal D' der Gruppenlaufzeitentzerrer-Eingang 21A eines digitalen steuerbaren Gruppenlaufzeitentzerrers 21 verbunden, an dessen Gruppenlaufzeitentzerrer-Steuereingang 21C der Steuersignal-Analog-Digital-Wandler-Ausgang 27B des Steuersignal-Analog-Digital-Wandlers 27 über das digitalisierte Steuersignal S' angeschlossen ist.
Der Steuersignal-Analog-Digital-Wandler 27 liest am Steuersignal-Analog-Digital-Wandler-Eingang 27A das Steuersignal S ein und wandelt nur Anteile des Steuersignals S in digitale Form um, deren aktueller Pegel im oberen, komprimierten Bereich des Kompressors 12 liegt. Abhängig vom digitalisierten Steuersignal S' verändert der digitale, steuerbare Gruppenlaufzeitentzerrer 21 die Laufzeit des digitalen Gruppenlaufzeitentzerrer-Eingangssignals D' so, dass sich unabhängig von der Grenzfrequenz des Tiefpassfilters 16 die annähernd gleiche Gruppenlaufzeit ergibt. Der Gruppenlaufzeitentzerrer-Ausgang 21B des digitalen steuerbaren Gruppenlaufzeitentzerrers 21 ist in dieser Ausführung über das Gruppenlaufzeitentzerrer-Ausgangssignal E' mit dem Dynamikexpander-Eingang 22A des Dynamikexpanders 22 verbunden.
4 zeigt eine mögliche elektrische Schaltung für ein Tiefpassfilter 41, bestehend aus einem ersten Tiefpasswiderstand 42, einem zweiten Tiefpasswiderstand 46 und einer steuerbaren Tiefpasskapazität 44.
5 zeigt eine bevorzugte Ausführung für ein Allpassfilter 50, bestehend aus einem ersten Allpasswiderstand 52, einem zweiten Allpasswiderstand 58, einer steuerbaren ersten Allpasskapazität 54 und einer steuerbaren zweiten Allpasskapazität 56.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 und 5 sind die steuerbaren Kapazitäten in Form von steuerbaren Kapazitätsdioden ausgeführt, um so die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters sowie die Gruppenlaufzeit des Allpassfilters verändern zu können.

Claims

Verfahren zur Übertragung von Signalen, bei dem a) ein Eingangssignal (A) wenigstens einem Dynamikkompressor (12) zugeführt wird und die Dynamik des Signals von dem Dynamikkompressor (12) mit einem Kompressionsgrad komprimiert wird, b) das komprimierte Signal (B) anschließend in seiner Frequenzbandbreite abhängig von dem Kompressionsgrad oder einer mit dem Kompressionsgrad in eindeutigem Zusammenhang stehenden Bezugsgröße angepasst wird, c) die zu übertragenden Signale Magnetresonanzsignale sind oder diesen proportional sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die mit dem Kompressionsgrad in eindeutigem Zusammenhang stehende Bezugsgröße der Pegel des Eingangssignals (A) vor dem Dynamikkompressor (12) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zur Anpassung das komprimierte Signal (B) in seiner Frequenzbandbreite abhängig von dem Kompressionsgrad oder einer mit dem Kompressionsgrad in eindeutigem Zusammenhang stehenden Bezugsgröße begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, bei dem die Frequenzbandbreite des komprimierten Signals (B) im Wesentlichen kontinuierlich oder als monotone Funktion über einem vorgegebenen Bereich des Kompressionsgrades oder der Bezugs in Abhängigkeit vom Kompressionsgrad oder der Bezugsgröße verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Frequenzbandbreite des komprimierten Signals (B) abhängig von wenigs tens einem vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwert des Kompressionsgrades oder der Bezugsgröße eingestellt oder verändert wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Frequenzbandbreite des komprimierten Signals (B) mittels wenigstens eines Frequenzfilters (14) eingestellt oder verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Frequenzfilter (14) dem Dynamikkompressor (12) nachgeschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem das Frequenzfilter (14) wenigstens ein Tiefpassfilter (16) umfasst und die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters (16) abhängig vom Kompressionsgrad oder der Bezugsgröße gesteuert oder verändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Gruppenlaufzeit oder Phase des komprimierten Signals (B) auch bei unterschiedlicher Frequenzbandbreite von einem Allpassfilter, Gruppenlaufzeitfilter, einem digitalen Gruppenlaufzeitfilter oder einem digitalen Gruppenlaufzeitentzerrer im Wesentlichen konstant oder unabhängig von der Frequenzbandbreite gehalten wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, bei dem das Frequenzfilter (14) wenigstens ein steuerbares Allpass- oder Gruppenlaufzeitfilter umfasst und das Allpass- oder Gruppenlaufzeitfilter eine Änderung der Gruppenlaufzeit des Signals bei Änderung der Grenzfrequenz des Tiefpassfilters (16) kompensiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8 oder einem der auf Anspruch 6 rückbezogenen Ansprüche 9 bis 1, bei dem ein Steuersignal (S) für das Frequenzfilter (14) anhand des Kompressionsgrads oder der Bezugsgröße abgeleitet oder erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Steuersignal (S) und das komprimierte Signal (B) oder Ausgangssignal des Dynamikkompressors (12) im Wesentlichen die gleiche Phasenlage oder Signallaufzeit haben.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Steuersignal (S) und das komprimierte Signal (B) oder das Ausgangssignal des Dynamikkompressors (12) im wesentlichen phasenverschoben sind und eine Kompensation oder Ausgleich dieser Phasenverschiebung vorgesehen ist, so dass das Steuersignal (S) und das Ausgangssignal des Dynamikkompressors (12) oder das Eingangssignal des Frequenzfilters (14) im Wesentlichen phasengleich sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei einem größeren Kompressionsgrad oder einer einem größeren Kompressionsgrad entsprechenden Bezugsgröße die Frequenzbandbreite des komprimierten Signals (B) oder des Frequenzfilters (14) höher ist als bei einem geringeren Kompressionsgrad oder einer einem kleineren Kompressionsgrad entsprechenden Bezugsgröße.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei einem größeren Kompressionsgrad oder einer einem größeren Kompressionsgrad entsprechenden Bezugsgröße der Signal-Rausch-Abstand des komprimierten und in seiner Frequenzbandbreite angepassten Signals geringer ist als bei einem geringeren Kompressionsgrad oder einer einem kleineren Kompressionsgrad entsprechenden Bezugsgröße.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Eingangspegel des Signals vor dem Dynamikkompressor (12) als Bezugsgröße ermittelt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Verhältnis, von Ausgangspegel des Signals nach dem Dynamikkompressor (12) und Eingangspegel des Signals vor dem Dynamikkompressor (12) als Bezugsgröße ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Verhältnis von Ausgangspegel des Signals nach dem Dynamikkompressor (12) und Eingangspegel des Signals vor dem Dynamikkompressor (12) logarithmisch ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dem die zu übertragenden und/oder die übertragenen Signale elektrische Signale sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dem die zu übertragenden und/oder die übertragenen Signale elektromagnetische Signale sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dem die zu übertragenden und/oder die übertragenen Signale optische Signale sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zu übertragenden Signale Magnetoresonanzsignale eines Magnetoresonanz-Bildgebungssystems sind oder diesen proportional sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zu übertragenden Signale Magnetoresonanzsignale einer Magnetoresonanzspule und/oder eines Kernspintomographiegeräts sind oder diesen proportional sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Frequenzbandbreite der unkomprimierten Signale oder der Eingangssignale des Dynamikkompressors (12) in einem Bereich von etwa 0,2 bis 1,5 MHz liegt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Frequenzbandbreite der unkompri mierten Signale oder der Eingangssignale des Dynamikkompressors (12) in einem Bereich von etwa 0,5 bis 1 MHz liegt.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die Frequenzband breite der unkomprimierten Signale oder der Eingangssignale des Dynamikkompressors (12) bei etwa 500 kHz liegt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Frequenzspektrum der unkomprimierten Signale oder der Eingangssignale des Dynamikkompressors (12) in einem Frequenzbereich von 0,1 MHz bis 3 MHz liegt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Dynamikbereich der unkomprimierten Signale oder der Eingangssignale des Dynamikkompressors (12) in einem Bereich von 50 dB bis 120 dB liegt und/oder der Dynamikbereich der komprimierten Signale oder Ausgangssignale des Dynamikkompressors (12) in einem Bereich von 50 dB bis 100 dB liegt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Dynamikbereich der unkomprimierten Signale oder der Eingangssignale des Dynamikkompressors (12) bei etwa 100 dB, liegt und/oder der Dynamikbereich der komprimierten Signale oder Ausgangssignale des Dynamikkompressors (12) bei etwa 80 dB liegt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zu übertragenden und/oder die übertragenen Signale einen zentralen Puls maximalen Signalpegels und Nebenpulse geringeren Signalpegels aufweisen.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die komprimierten Signale mittels wenigstens eines Analog-Digital-Wandlers digitalisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei die Digitalisierung nach Durchlaufen einer Übertragungsstrecke erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, bei dem die digitalisierten komprimierten Signale wieder digital expandiert werden.
Verfahren nach Anspruch 33, wobei die digitale Expansion nach Durchlaufen einer Übertragungsstrecke und/oder einer digitalen Zwischenspeicherung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 32 oder 34, beidem die Übertragungsstrecke drahtlos ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, bei dem wenigstens ein Analog-Digital-Wandler (20) das komprimierte und frequenzbandbegrenzte Signal in digitale Form umwandelt.
Verfahren nach Anspruch 36, bei dem der Analog-Digital-Wandler den Mitteln zum Begrenzen der Bandbreite nachgeschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 37, bei den die Mittel zum Begrenzen der Frequenzbandbreite wenigstens einen Frequenzfilter umfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Gruppenlaufzeit oder Phase des komprimierten Signals (B) auch bei unterschiedlicher Frequenzbandbreite im Wesentlichen konstant oder unabhängig von der Frequenzbandbreite gehalten wird.
Vorrichtung zur Übertragung von Signalen, umfassend a) wenigstens einen Dynamikkompressor (12) zum Komprimieren der Dynamik des Eingangssignals (A) mit einem Kompressionsgrad, b) wenigstens ein Mittel zum Anpassen oder Begrenzen der Frequenzbandbreite des komprimierten Signals (B) abhängig von dem Kompressionsgrad oder einer mit dem Kompressionsgrad in eindeutigem Zusammenhang stehenden Bezugsgröße, c) wobei die Signale MR-Signale sind oder von MR-Signalen abgeleitet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 40, bei der das wenigstens eine Mittel zum Anpassen oder Begrenzen der Frequenzbandbreite des komprimierten Signals (B) abhängig von dem Pegel des Eingangssignals (A) vor dem Dynamikkompressor (12) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 40 oder 41, bei der das oder jedes Mittel zum Begrenzen der Frequenzbandbreite des komprimierten Signals wenigstens ein steuerbares Frequenzfilter (14) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 42, bei der wenigstens ein steuerbares Frequenzfilter (14) wenigstens ein Tiefpassfilter (16) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 42 oder Anspruch 43, bei der das oder jedes Frequenzfilter (14) wenigstens einen Filtereingang, wenigstens einen Steuereingang sowie wenigstens einen Filterausgang aufweist und bei der wenigstens ein Filtereingang mit wenigstens einem Kompressorausgang des Dynamikkompressors, an dem das komprimierte Signal (B) abgreifbar ist oder ansteht, verbunden oder verbindbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 44, bei der die Frequenzbandbreite wenigstens eines Frequenzfilters (14) abhängig von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwert des Kompressionsgrades oder der Bezugsgröße einstellbar oder steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 45, bei der die Frequenzbandbreite wenigstens eines Frequenzfilters (14) kontinuierlich einstellbar oder steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 46 mit einer Einrichtung zum Ansteuern des oder jedes Mittels zum Begrenzen der Frequenzbandbreite abhängig vom Kompressionsgrad oder der Bezugsgröße.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 46 mit einer Einrichtung zum Ansteuern des oder jedes Mittels zum Begrenzen der Frequenzbandbreite mittels eines Steuersignals, abhängig vom Kompressionsgrad oder der Bezugsgröße.
Vorrichtung nach Anspruch 47 oder 48, bei der die Einrichtung zum Ansteuern des oder jedes Mittels zum Begrenzen der Frequenzbandbreite einen Pegeldetektor (10) zur Detektion des Eingangspegels des Eingangssignals (A) des Dynamikkompressors (12) oder des unkomprimierten Signals und zum Bereitstellen eines vom detektierten Eingangspegel abhängigen Steuersignals (S) an einem Steuerausgang umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 49, bei der die Einrichtung zum Ansteuern des oder jedes Mittels zum Begrenzen der Frequenzbandbreite einen Kompressionsgraddetektor zur Detektion eines Verhältnisses von Ausgangspegel des Ausgangssignals (B) des Dynamikkompressors (12) oder des komprimierten Signals und Eingangspegel des Eingangssignals (A) des Dynamikkompressors (12) oder des unkomprimierten Signals als Bezugsgröße und zum Bereitstellen eines vom detektierten Verhältnis abhängigen Steuersignals (S) an einem Steuerausgang umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 49, bei der die Einrichtung zum Ansteuern des oder jedes Mittels zum Begrenzen der Frequenzbandbreite einen Kompressionsgraddetektor zur Detektion eines logarithmischen Verhältnisses, von Ausgangspegel des Ausgangssignals (B) des Dynamikkompressors (12) oder des komprimierten Signals und Eingangspegel des Eingangssignals (A) des Dynamikkompressors (12) oder des unkomprimierten Signals als Bezugsgröße und zum Bereitstellen eines vom detektierten Verhältnis abhängigen Steuersignals (S) an einem Steuerausgang umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 50 oder 51, bei der der Kompressionsgraddetektor zwei analoge Logarithmierer für das Ausgangssignal des Dynamikkompressors (12) oder das komprimierte Signal (B) und das Eingangssignal des Dynamikkompres sors (12) oder das unkomprimierte Signal sowie einen mit den Ausgängen der beiden Logarithmierer verbundenen analogen Subtrahierer zum Ermitteln der Bezugsgröße umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 49 bis 52 und nach Anspruch 43, bei der der Steuerausgang des Pegeldetektors (10) oder Kompressionsgraddetektors mit wenigstens einem Steuereingang des Frequenzfilters (14) verbunden oder verbindbar ist zum Ansteuern des Frequenzfilters (14) mittels des Steuersignals (S).
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Anspruche 40 bis 53 mit Ausgleichamitteln zum Ausgleich von Unterschieden in Signallaufzeiten oder Signalphasen.
Vorrichtung nach Anspruch 54, bei der die Ausgleichsmittel wenigstens einen Gruppenlaufzeitfilter oder Allpassfilter umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 55 und Anspruch 42, bei der wenigstens ein steuerbares Frequenzfilter (14) das wenigstens eine Gruppenlaufzeitfilter oder Allpassfilter umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 56 und Anspruch 43, bei der wenigstens ein Gruppenlaufzeitfilter oder Allpassfilter dem wenigstens einen Tiefpassfilter (16) vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 55 bis 57, bei der wenigstens ein Gruppenlaufzeitfilter oder Allpassfilter zum Ausgleich der Signallaufzeit – oder -phasenunterschiede zwischen der Einrichtung zum Ansteuern der Mittel zum Begrenzen der Frequenzbandbreite einerseits und dem Dynamikkompressor (12) andererseits vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche bis 55, bei 57 der wenigstens ein Gruppenlaufzeitfilter oder Allpassfilter zum Ausgleich der Signallaufzeit – oder -phasenunterschiede zwischen dem Pegeldetektor (10) zum Ansteuern des wenigstens einen Frequenzfilters (14) einerseits und dem Dynamikkompressor (12) andererseits vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 55 bis 57, bei der das Gruppenlaufzeitfilter oder Allpassfilter steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 55 bis 57, bei der das Gruppenlaufzeitfilter oder Allpassfilter von der Einrichtung zum Ansteuern der Mittel zum Begrenzen der Bandbreite steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 42, Anspruch 60 oder Anspruch 61, bei der das steuerbare Frequenzfilter (14) oder Gruppenlaufzeitfilter oder Allpassfilter wenigstens eine steuerbare Kapazitätsdiode enthält.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 62 mit wenigstens einem nachgeschalteten, Analog-Digital-Wandler (20) zum Umwandeln des komprimierten und frequenzbandbegrenzten Signals in digitale Form.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 62 mit wenigstens einem den Mitteln zum Begrenzen der Bandbreite nachgeschalteten, Analog-Digital-Wandler (20) zum Umwandeln des komprimierten und frequenzbandbegrenzten Signals in digitale Form.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 62 mit wenigstens einem dem oder den Frequenzfilter(n) nachgeschalteten, Analog-Digital-Wandler (20) zum Umwandeln des komprimierten und frequenzbandbegrenzten Signals in digitale Form.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 63 bis 65, bei der die Ausgleichsmittel wenigstens einen digitalen Gruppenlaufzeitentzerrer (21), und/oder wenigstens ein digitales Gruppenlaufzeitfilter oder digitales Allpassfilter umfassen, der bzw. die dem wenigstens einen Analog-Digital-Wandler (20) nachgeschaltet sind bzw. ist.
Vorrichtung nach Anspruch 47 und einem der Ansprüche 63 bis 65, bei der wenigstens ein Steuersignal-Analog-Digital- Wandler (27) das Steuersignal S der Einrichtung zum Ansteuern des oder jedes Mittels zum Begrenzen der Frequenzbandbreite in ein digitalisiertes Steuersignal S' umwandelt.
Vorrichtung nach Anspruch 47 und einem der Ansprüche 63 bis 65, bei der wenigstens ein Steuersignal-Analog-Digital-Wandler (27) das Steuersignal S der Einrichtung zum Ansteuern des oder jedes Mittels zum Begrenzen der Frequenzbandbreite in ein digitalisiertes Steuersignal S' an den digitalen Gruppenlaufzeitentzerrer (21) oder das digitale Gruppenlaufzeitfilter oder das digitalen Allpassfilter umwandelt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 63 bis 65 und Anspruch 66 und einem der Ansprüche 67 bis 6, bei der wenigstens ein Eingang des Gruppenlaufzeitentzerrers (21) oder digitalen Gruppenlaufzeitfilters oder digitalen Allpassfilters mit dem wenigstens einen Ausgang des Analog-Digital-Wandlers (20) verbunden ist, wenigstens ein Steuereingang des Gruppenlaufzeitentzerrers (21) mit dem wenigstens einen Ausgang des Steuersignal-Analog-Digital-Wandlers (27) verbunden ist und der wenigstens eine Ausgang des Gruppenlaufzeitentzerrers (21) mit dem wenigstens einen Eingang des Dynamikexpanders (22) verbunden ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 49, 66 und 69 bei der wenigstens ein Eingang des Steuersignal-Analog-Digital-Wandlers (27) mit dem wenigstens einen Ausgang eines Pegeldetektors (10) verbunden ist und der wenigstens eine Ausgang des Steuersignal-Analog-Digital-Wandlers (27) mit dem wenigstens einen Eingang des digitalen Gruppenlaufzeitentzerrers (21).
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 70, bei der die Bandbreite des Eingangssignals etwa 500 kHz beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 71 bei der der Frequenzbereich des Eingangssignals etwa zwischen 0,1 MHz und 3 MHz liegt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 72, bei der die Wortbreite des Analog-Digital-Wandlers 14 bit beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 73 bei der der Kompressionsgrad des Dynamikkompressors (12) etwa 0 bis 30 dB beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 74, bei der die Übertragung der Signale wenigstens teilweise auf elektrischem oder elektromagnetischem Wege erfolgt oder die Signale elektrische oder elektromagnetische Signale sind
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 75, bei der die Übertragung der Signale wenigstens teilweise auf optischem Wege erfolgt oder die Signale optische Signale sind.