DE19901835A1 - Selbstabstimmendes Kristall-Kerbfilter - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Ultraschall- Bildgebungssysteme. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf Einrichtungen zur Strahl- bzw. Bündelformung von Echosignalen, die von einem Ultraschall-Wandlerarray empfangen werden.

Eine konventionelles Ultraschallbild setzt sich aus vielen Bildabtastzeilen zusammen. Eine einzelne Abtastzeile (oder eine kleine lokalisierte Gruppe von Abtastzeilen) wird erhalten, indem man fokussierte Ultraschallenergie an einen Punkt in dem interessierenden Gebiet überträgt und sodann die über die Zeit reflektierte Energie empfängt. Die fokussierte bzw. gebündelte Sendeenergie wird als Sendestrahl bzw. -bündel bezeichnet. Während der Zeit nach dem Senden summieren ein oder mehrere Empfangsbündelformer kohärent die von jedem Kanal empfangene Energie auf, wobei sie dynamisch die Phasendrehung oder die Verzögerungen verändern, um ein Empfindlichkeitsmaximum längs den gewünschten Abtastlinien bei Entfernungen zu er zeugen, die proportional zu der verstrichenen Zeit sind. Das resultierende gebündelte Empfindlichkeitsmuster wird als ein Empfangsbündel bezeichnet. Die Auflösung einer Abtastzeile ist ein Ergebnis der Richtwirkung bzw. Bündelung des zugehörigen Sende- und Empfangsbündelpaares.

Die Ausgänge der Bündelformerkanäle werden kohärent aufsum­ miert, um einen entsprechenden Pixel-Intensitätswert für jedes Abtast- bzw. Sampelvolumen in dem Objektgebiet oder interessie­ renden Volumen zu bilden. Diese Pixel-Intensitätswerte werden logarithmisch komprimiert, einer Abtastumwandlung unterzogen und dann als eine Abbildung der gerade abgetasteten Anatomie zur Darstellung gebracht.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 enthält ein konventionelles Ultra­ schall-Bildgebungssystem ein Wandler-Array 10, das aus mehreren separat betriebenen Wandlerelementen 12 besteht, von denen jedes einen Ausstoß (burst) von Ultraschallenergie erzeugt, wenn es über einen Impulsverlauf, der von einem Sender 14 erzeugt wird, mit Energie beaufschlagt wird. Die von dem unter­ sucht%n Objekt zum Wandler-Array 10 zurückreflektierte Ultra­ schallenergie wird von jedem empfangenden Wandlerelement 12 in ein elektrisches Signal umgesetzt und über einen Satz von Sende/Empfangsschaltern (T/R) 18 separat an einen Empfänger 16 angelegt. Die T/R-Schalter 18 sind in typischen Fällen Dioden, die die Empfangselektronik vor den hohen Spannungen schützen, die von der Sendeelektronik erzeugt werden. Das Sendesignal veranlaßt, daß die Dioden abschalten oder das Signal zum Emp­ fänger begrenzen. Der Sender 14 sowie der Empfänger 16 werden betrieben unter der Regie einer Hauptsteuerung 20, die auf Befehle von einem menschlichen Bediener anspricht. Eine voll­ ständige Abtastung (scan) wird durchgeführt, indem man eine Reihe von Echos gewinnt, bei denen der Sender 14 momentweise eingeschaltet wird, um jedes Wandlerelement 12 zu aktivieren, und die nachfolgenden von jedem Wandlerelement 12 erzeugten Echosignale werden an den Empfänger 16 angelegt. Es kann ein Kanal mit dem Empfang beginnen, während ein anderer Kanal noch beim Senden ist. Der Empfänger 16 verknüpft die separaten Echosignale von jedem Wandlerelement derart, daß er ein einzi­ ges Echosignal erzeugt, das zur Erzeugung einer Zeile in einer Abbildung auf einem Anzeigemonitor 22 benutzt wird.

Unter der Regie der Hauptsteuerung 20 betreibt der Sender 14 das Wandler-Array 10 derart, daß die erzeugte Ultraschallenergie als ein gerichtetes fokussiertes Bündel ausgesendet wird. Um dies zu erreichen, werden mehreren Pulsern 24 über einen Sende- Bündelformer entsprechende Zeitverzögerungen zugeteilt. Die Hauptsteuerung 20 legt die Bedingungen fest, unter denen die akustischen Pulse ausgesendet werden. Mit dieser Information wird der Sende-Bündelformer 26 das Zeitverhalten bzw. Timing sowie die Amplituden von jedem der Sendeimpulse bestimmen, die von den Pulsern 24 erzeugt werden sollen. Die Amplituden von jedem Sendepuls werden festgelegt von einem Schaltkreis 36 zur Apodisierungserzeugung, der entsprechende Apodisierungs- Gewichtungsfaktoren an die Pulser anlegt. Zum Beispiel könnte der Schaltkreis für die Apodisierungserzeugung eine Hochspan­ nungssteuerung enthalten, welche die Versorgungsspannung für jeden Pulser einstellt. Die Pulser 24 senden ihrerseits die Sendeimpulse auf jedes der Elemente 12 des Wandler-Arrays 10 über T/R Schalter 18, welche die Verstärker für die Zeit/Verstärkungssteuerung (TGC time-gain control) vor den hohen Spannungen schützen, die an dem Wandler-Array vorhanden sein können. Die Apodisierungsgewichtungen werden in dem Block 36 zur Apodisierungserzeugung gebildet, der weiter einen Satz von Digital/Analogumsetzern enthalten kann, welche die Gewich­ tungsdaten von dem Sende-Bündelformer 26 übernehmen und sie über die zuvor erwähnten Hochspannungssteuerungen an die Pulser 24 anlegen.

Die durch jeden Ausstoß von Ultraschallenergie erzeugten Echo­ signale reflektieren an den in aufeinanderfolgenden Abständen entlang jedem Ultraschallbündel liegenden Objekten. Die Echosi­ gnale werden separat von jedem Wandlerelement 12 abgefühlt und ein Abtastwert der Größe des Echosignals zu einem bestimmten Zeitpunkt repräsentiert den Betrag der Reflexion, die bei einem bestimmten Entfernung auftritt.

Aufgrund der Unterschiede in den Ausbreitungswegen zwischen einem reflektierenden Punkt und jedem Wandlerelement 12 werden die Echosignale nicht gleichzeitig erfaßt bzw. detektiert und ihre Amplituden werden nicht gleich sein. Der Empfänger 16 verstärkt die separaten Echosignale über einen jeweiligen TGC Verstärker 28 in jedem Empfangskanal. Der Betrag der von jedem TGC Verstärker vorgesehenen Verstärkung wird gesteuert über eine entsprechende (nicht gezeigte) Steuerleitung, die von einer (nicht gezeigten) TGC Schaltung beaufschlagt wird, wobei letztere manuell durch Betätigung eines entsprechenden von vielen Potentiometern eingestellt wird. Die verstärkten Echo­ signale werden sodann auf den Empfangs-Bündelformer 30 geführt. Jeder Empfängerkanal des Empfangs-Bündelformers ist mit einem entsprechenden der Wandlerelemente 12 über einen jeweiligen TGC Verstärker 28 verbunden.

Unter der Regie der Hauptsteuerung 20 folgt der Empfangs- Bündelformer 30 den Richtungen des ausgesendeten Bündels, wobei er die Echosignale bei einer Aufeinanderfolge von Entfernungen entlang dem Bündel abtastet. Der Empfangs-Bündelformer 30 teilt jedem verstärkten Echosignal die geeignete Verzögerungszeit zu. Die Empfangsfokus-Zeitverzögerungen werden in Echtzeit errech­ net, und zwar unter Benutzung von spezialisierter Hardware oder durch Auslesen aus einer Nachschlagetabelle. Die Empfangskanäle besitzen ebenfalls Schaltkreise zum Filtern der empfangenen Impulse. Die zeitverzögerten Empfangssignale werden dann auf­ summiert, um ein Echosignal zu bilden, das präzise die gesamte Ultraschallenergie angibt, die von einem bei einer bestimmten Entfernung entlang dem Ultraschallbündel liegenden Punkt re­ flektiert wurde. Die aufsummierten Empfangssignale werden an einen Signalprozessor oder Detektor 32 ausgegeben. Der Detektor 32 wandelt die aufsummierten empfangenen Signale in Display­ daten um. Vorzugsweise ist der Detektor 32 ein Einhüllenden­ detektor. Im B-Mode (Grauskala) wird die Signaleinhüllende einer zusätzlichen Verarbeitung (allgemein als "Nachverarbeitung" bezeichnet) unterworfen, zum Beispiel einer Kantenverbesserung und logarithmischen Kompression.

Der Abtastumsetzer bzw. -konverter 34 empfängt die Displaydaten von dem (nicht gezeigten) Nachbearbeitungsprozessor und konver­ tiert die Daten zu dem gewünschten Bild für die Anzeige. Insbe­ sondere konvertiert der Abtastumsetzer 34 die akustischen Bild­ daten vom Polarkoordinaten-(R-θ)-Sektorformat oder von einem kartesischen linearen Koordinatenfeld zu geeignet skalierten Display-Pixeldaten in kartesischen Koordinaten bei der Video­ frequenz. Diese Abtast-konvertierten akustischen Daten werden sodann zur Anzeige auf einem Anzeigemonitor 22 ausgegeben, der die sich mit der Zeit verändernde Amplitude der Signaleinhül­ lenden als Grauskala abbildet. Für jedes separate gesendete Bündel wird eine jeweilige Abtastzeile zur Anzeige gebracht.

Einige herkömmliche Ultraschall-Bildgebungssysteme lassen sich in einem Dauerstrichmodus betreiben. Ein Aussenden im Dauer­ strich findet Anwendung bei der Ultraschall-Bildgebung des Herzens. Bei einem Betrieb im Dauerstrichmodus müssen Einrich­ tungen vorgesehen werden zum Subtrahieren des Trägersignals von dem Empfangssignal. Im Idealfall sollte eine Trägerunterdrüc­ kung von etwa 20 dB vorgesehen werden. Um ein kommerziell erfolgreiches Ultraschall-Bildgebungssystem mit einem Dauer­ strichmodus vorzusehen, sollten die Einrichtungen für die Trägerunterdrückung vorzugsweise sehr wenig Raum in Anspruch nehmen, sehr wenig Energie verbrauchen und nicht teuer sein.

Die vorliegende Erfindung ist ein selbstabstimmendes Kristall- Kerbfilter, das geeignet ist für die Unterdrückung eines Trä­ gersignals in einem Empfängerkanal eines Empfängers für ein Ultraschall-Bildgebungssystem. Das Kristall-Kerbfilter gemäß der bevorzugten Ausführungsform weist eine Resonanzfrequenz auf, die elektronisch abgestimmt wird. Kristalle kosten weniger, wenn eine größere Toleranz für die Resonanzfrequenz zugelassen wird. Durch eine elektronische Abstimmung der Resonanzfrequenz kann ein preisgünstigerer Kristall auf Kosten des zusätzlichen Abstimmschaltkreises eingesetzt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das selbstabstimmende Kristall-Kerbfilter einen Serienvorwider­ stand, ein einfaches Kristall-Kerbfilter, eine Abstimmdiode, einen Digital/Analog-(D/A)Umsetzer sowie Hilfsschaltkreise. Die Abstimmdiode ist zum Abstimmen auf die Resonanzfrequenz in Reihe mit dem Kristall geschaltet. Die Spannung über der Diode wird von dem D/A-Umsetzer gebildet, wobei zwischen dem D/A-Um­ setzer und der Abstimmdiode ein Widerstand angeordnet ist sowie ein Widerstand parallel zu dem Kristall geschaltet ist.

Gemäß der bevorzugten Ausführung erfolgt die Abstimmung unter softwaremäßiger Steuerung ohne einen Eingriff seitens des Bedieners. Die Software gibt für die Übertragung in den Wandler einen anderen Kanal an als den, der gerade abgestimmt wird. Der gerade abgestimmte Empfangskanal verstärkt das empfangene Signal und leitet sodann das verstärkte Signal durch das Kerb­ filter und den TGC Verstärker über einen Analog/Digitalumsetzer (A/D) auf die entsprechende digitale Signalverarbeitungsschal­ tung (DSP). Die Software liest die Amplitude des digitalen Empfangssignalausgangs aus der jeweiligen DSP Schaltung ein. Durch Programmierung des D/A-Umsetzers kann ein Wert gefunden werden, der die Amplitude des Signalausgangs von der DSP Schal­ tung minimiert, d. h. den Betrag maximiert, um den das Trägersi­ gnal gerade unterdrückt wird. Dieser Wert wird sodann während der nachfolgenden Gewinnung von Abbildungsdaten benutzt. Dieser Abstimmvorgang des Kerbfilters wird für das jeweilige Kerbfil­ ter in jedem Empfangskanal durchgeführt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Zuhilfenahme der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines konventionellen Ultra­ schall-Bildgebungssystems;

Fig. 2 eine schematische Darstellung für den Schaltkreis eines Kristall-Kerbfilters;

Fig. 3 eine schematische Darstellung für den Schaltkreis eines selbstabstimmendes Kristall-Kerbfilters gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild für einen Kanal eines Empfän­ gers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Kristalle zeigen eine Reihenresonanz, bei der ihre Impedanz scharf abfällt. Die Reihenresonanzfrequenz kann etwas justiert werden, indem man einen Kondensator in Reihe mit dem Kristall schaltet, wie das üblicherweise bei Kristalloszillatoren getan wird. Ein einfaches Kristall-Kerbfilter kann aufgebaut werden aus einem Widerstand 36 mit einem Quell- bzw. Innenwiderstand R_S einem Kristall 38, die in Reihe an einer Eingangsspan­ nungsquelle 40 liegen, wie das in Fig. 2 gezeigt ist. Bei abseits von der Resonanzfrequenz liegenden Frequenzen kann die Impedanz des Kristalls angenähert werden durch einen offenen Schaltungszweig bzw. eine Unterbrechung, und die Ausgangsspan­ nung V_o(t) über den Ausgangsanschlüssen 42 und 44 ist nahezu gleich mit der Eingangsspannung V_i(t). Bei der Resonanzfrequenz besitzt der Kristall 38 einen niedrigen Widerstand, und das Signal wird abgeschwächt um etwa das Verhältnis aus dem Kri­ stallwiderstand zu dem Quellwiderstand R_S.

Das in Fig. 2 gezeigte Kristall-Kerbfilter kann mit zusätzli­ chen Schaltkreisen kombiniert werden, um ein selbstabstimmendes Kristall-Kerbfilter zu schaffen, das für einen Einsatz bei der Unterdrückung des Trägersignals in den Empfangssignalen bei einem Ultraschall-Bildgebungssystem geeignet ist. In Fig. 3 ist eine selbstabstimmende Kristall-Kerbfilterschaltung gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung an die Spannungsein­ gangsanschlüsse 46 und 48 sowie die Spannungsausgangsanschlüsse 50 und 52 angeschlossen. Die selbstabstimmende Kristall- Kerbfilterschaltung enthält einen Widerstand 54 mit einem Widerstandswert R₁, einen Kondensator 56, eine Abstimmdiode 58 sowie einen Kristall 60, die in Reihe geschaltet an den Ein­ gangsanschlüssen 46 und 48 liegen. Ein zwischen dem Widerstand 54 und dem Kondensator 56 liegender Verbindungspunkt 62 ist mit dem Ausgangsanschluß 50 verbunden. Ein zwischen dem Kondensator 56 und der Abstimmdiode 58 liegender Verbindungspunkt 64 ist mit dem Ausgang eines D/A-Umsetzers 66 über einen Widerstand 68 mit einem Widerstandswert R₂ verbunden. Der D/A-Umsetzer 66 erhält ein digitales Eingangssignal von der Hauptsteuerung 20 (vgl. Fig. 1), wie das nachfolgend näher beschrieben wird. Ein Widerstand 70 mit einem Widerstandswert R₃ liegt parallel zu dem Kristall 60 zwischen den Verbindungspunkten 72 und 74. Der Verbindungspunkt 72 liegt zwischen dem Kristall 60 und der Abstimmdiode 58, während der Verbindungspunkt 74 zwischen dem Eingangsanschluß 48 und dem Ausganganschluß 52 liegt. Schließ­ lich ist eine Induktionsspule 76 zwischen die Verbindungspunkte 78 und 80 geschaltet. Der Verbindungspunkt 78 ist mit dem Verbindungspunkt 62 und dem Ausgangsanschluß 50 verbunden; der Verbindungspunkt 80 ist mit dem Verbindungspunkt 74 und dem Ausgangsanschluß 52 verbunden.

Abstimmdioden sind speziell so ausgelegt, daß sie eine große Veränderung ihrer Kapazität bei einer Sperrvorspannung aufwei­ sen, wenn die Vorspannung verändert wird. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Abstimmdiode 58 in Reihe mit dem Kristall 60 angeordnet, um die Resonanzfrequenz des Kristalls einzustellen. Die Spannung über der Abstimmdiode 58 wird gebildet von dem D/A-Umsetzer 66 und den Widerständen R₂ und R₃. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Widerstands­ wert R₃ groß, d. h. etwa 10 MΩ, und dient dazu, die Anode der Abstimmdiode 58 auf dem Potential des Verbindungspunktes 74 zu halten. Die Anode muß auf einer hohen Impedanz gehalten werden, so daß die Tiefe der Kerbe (notch) nicht beeinträchtigt wird. Der Widerstand R₂ führt die Spannung des D/A-Umsetzers 66 auf die Abstimmdiode 58. Der Widerstand R₃ sollte weder so klein sein, daß er die Eingangspannung V₁(t) zu stark belastet, noch sollte er so groß sein, daß er ein (zu) langsames Antwortver­ halten auf den Ausgang vom D/A-Umsetzer 66 durch die Filterwir­ kung des Widerstandes 68 und des Koppelkondensators 56 verur­ sacht. Vorzugsweise beträgt der Widerstandswert R₃ etwa 100 kΩ. Der Kondensator 56 hält den Spannungsausgang vom D/A-Umsetzer 66 beschränkt auf die Kathode der Abstimmdiode 58 und besitzt vorzugsweise eine große Kapazität, d. h. in der Größenordnung von 0,01 µF. Die Induktionsspule 76 koppelt jegliche Streukapa­ zität aus.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine jeweilige selbstab­ stimmende Kristall-Kerbfilterschaltung in jeden Kanal des Empfängers 16 (vgl. Fig. 1) eingefügt. Ein derartiger Kanal ist schematisch in Fig. 4 gezeigt. Das Empfangssignal von einem entsprechenden Element des Wandler-Arrays wird über einen entsprechenden T/R Schalter als Eingang auf einen Vorverstärker 82 gegeben. Der Ausgang des Vorverstärkers 82 ist mit einem der Eingangsanschlüsse einer selbstabstimmenden Kristall-Kerbfil­ terschaltung 84 verbunden (d. h. mit dem in Fig. 3 gezeigten Eingangsanschluß 46). Die Kerbfilterschaltung ist so abge­ stimmt, daß sie das Trägersignal aus dem verstärkten Empfangs­ signal entfernt. Das gefilterte Ausgangssignal wird dann als Eingang an den TGC Verstärker 28 gegeben. Das gefilterte und verstärkte Empfangssignal wird sodann abgetastet und in einen Strom von digitalen Werten umgewandelt, welche die Amplitude des verstärkten Empfangssignals bei einer Aufeinanderfolge von Abtastzeiten von einem Analog/Digitalumsetzer (A/D) 86 reprä­ sentieren. Dieser Strom von digitalen Abtastwerten wird dann als Eingang auf eine digitale Signalverarbeitungsschaltung 88 gegeben, bevor er einer Abtastumsetzung unterworfen wird.

Die in dem in Fig. 4 gezeigten Empfangskanal eingefügte Kerb­ filterschaltung ist auf die Trägerfrequenz abgestimmt mittels der Hauptsteuerung 20, welche die Software für die Ausführung des notwendigen Algorithmus speichert. Als erstes gibt die Hauptsteuerung 20 einen ersten Abstimmwert auf den D/A-Umsetzer 66 (vgl. Fig. 3) des allgemein in Fig. 4 dargestellten Emp­ fangskanals. Die Hauptsteuerung weist sodann einen anderen Kanal als den in Fig. 4 gezeigten Kanal für die Übertragung in das Wandler-Array an. Als Antwort auf die zum Aussenden erfolgende Aktivierung (firing) eines einzelnen Wandlerelements (oder mehrerer Wandlerelemente) detektiert das Wandlerelement, das mit dem in Fig. 4 gezeigten Empfangskanal verbunden ist, ein Echosignal und wandelt dieses Ultraschall-Echosignal in ein elektrisches Empfangssignal um. Der Vorverstärker 82 verstärkt das empfangene Signal und gibt das verstärkte Signal an die Kerbfilterschaltung 84 aus, die entsprechend dem ersten von der Hauptsteuerung ausgegebenen Abstimmwert programmiert ist. Das resultierende gefilterte Signal wird dann durch den TGC Ver­ stärker 28 und den A/D-Umsetzer 86 auf die DSP Schaltung 88 geleitet. Die Hauptsteuerung 20 liest die Amplitude des digita­ len Empfangssignalausgangs von der DSP Schaltung 88 als Antwort auf den ersten Abstimmwert ein und speichert diesen Amplituden­ wert. Die Hauptsteuerung gibt sodann einen zweiten Abstimmwert an den D/A-Umsetzer 66 aus und liest den entsprechenden Ampli­ tudenausgang von der DSP Schaltung 88 ein. Die aus der Program­ mierung der Kerbfilterschaltung mit dem zweiten Abstimmwert resultierende Amplitude wird verglichen mit der aus der Pro­ grammierung der Kerbfilterschaltung mit dem ersten Abstimmwert resultierenden Amplitude, und die Hauptsteuerung speichert die Amplitude mit dem niedrigsten Wert in einem Register für die Minimalamplituden. Dieser Vorgang wird für verschiedene Ab­ stimmwerte solange wiederholt, bis die Hauptsteuerung den Abstimmwert bestimmt, der die kleinste Amplitude am Ausgang der DSP Schaltung 88 erzeugt.

Mittels einer Programmierung des D/A-Umsetzers 66 in der vorge­ nannten Weise kann ein Abstimmwert aufgefunden werden, der die Amplitude des Signalausgangs von der DSP Schaltung 88 mini­ miert. Dieser Punkt liegt bei der Reihenresonanz und maximiert dadurch den Betrag, um den das Trägersignal unterdrückt wird. Dieser Abstimmwert wird sodann benutzt, um die Kristall- Kerbfilterschaltung 84 während der nachfolgenden Bilddaten­ gewinnung abzustimmen. Dieser Abstimmvorgang für das Kerbfilter wird für die jeweiligen Kerbfilterschaltungen in jedem Emp­ fangskanal des Empfängers 16 (vgl. Fig. 1) ausgeführt.

Die vorstehenden bevorzugten Ausführungen wurden zum Zwecke der Veranschaulichung beschrieben. Veränderungen und Modifikatio­ nen, die nicht von dem breiten Erfindungskonzept abweichen, werden sich unschwer für Fachleute auf diesem Gebiet ergeben.

Zum Beispiel ist es ersichtlich, daß die Amplitude des gefil­ terten Empfangssignals an einem anderen Schaltungspunkt als an dem Ausgang der DSP Schaltung gemessen werden kann. Insbesonde­ re kann die Amplitude statt dessen gemessen werden am Ausgang des A/D-Umsetzers 86 (vgl. Fig. 2) oder am Ausgang des Detek­ tors 32 (vgl. Fig. 1). Alle derartigen Abänderungen und Modi­ fikationen sollen von den nachfolgenden Ansprüchen mitumfaßt werden.

Claims (20)

1. Einrichtung zum Entfernen eines Signals von vorbe­ stimmter Frequenz aus einem Empfangssignal in einem Kanal enthaltend:
eine Kristall-Kerbfilterschaltung (54, 60) zum Ausfiltern eines Signals von vorbestimmter Frequenz aus einem analogen Empfangssignal;
eine Abstimmschaltung (56, 58, 66, 68) zum Einstellen ei­ ner Resonanzfrequenz der Kristall-Kerbfilterschaltung, wobei die Abstimmschaltung einen Eingang zum Aufnehmen eines Ein­ stell- bzw. Abstimmwertes besitzt und die Resonanzfrequenz eine Funktion des empfangenen Abstimmwertes ist; und
eine Steuerung (20), die einen Abstimmodus zum nachein­ ander erfolgenden Ausgeben von Abstimmwerten an den Eingang der Abstimmschaltung besitzt, welche Steuerung die jeweiligen Amplituden von dem gefilterten analogen Empfangssignal oder von Empfangssignalen detektiert, die von den gefilterten analogen Empfangssignalen für jeden Abstimmwert aus der Folge von Ab­ stimmwerten abgeleitetet sind, und wobei die Steuerung einen Abstimmwert aus der Folge von Abstimmwerten bestimmt, der von den jeweiligen Amplituden eine minimale Amplitude erzeugt, und wobei die Steuerung einen Datengewinnungsmodus zum Ausgeben des so bestimmten Abstimmwertes an die Abstimmschaltung besitzt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter einen Analog/Digitalumsetzer (86) zum Ausgeben von digitalen Abtastwerten mit einer Abtastrate enthält, wobei der Analog/Digitalumsetzer so geschaltet ist, daß er das gefil­ terte analoge Empfangssignal oder ein von dem gefilterten analogen Empfangssignal abgeleitetes Signal empfängt, und wobei die Steuerung so geschaltet ist, daß sie einen digitalen Aus­ gang von dem Analog/Digitalumsetzer empfängt oder ein davon abgeleitetes Signal.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kristall-Kerbfilterschaltung einen Kristall (60) enthält, und daß die Abstimmschaltung eine in Reihe mit dem Kristall geschaltete Abstimmdiode (58) enthält.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmschaltung weiter einen Digital/Analogumsetzer (66) enthält, der einen Eingang zum Aufnehmen der Einstell- bzw. Abstimmwerte von der Steuerung sowie einen Ausgang zum Weiterleiten einer analogen Version der Abstimmwerte an die Abstimmdiode enthält.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristall-Kerbfilterschaltung weiterhin erste und zweite Eingangsanschlüsse (46, 48), einen ersten Widerstandswert (54) sowie erste und zweite Ausgangsan­ schlüsse (50, 52) enthält, wobei der zweite Ausgangsanschluß auf demselben Spannungspegel liegt wie der zweite Eingangan­ schluß, und der erste Ausgangsanschluß auf einen Spannungspegel liegt, der gegenüber dem Spannungspegel an dem ersten Anschluß um einen Betrag niedriger ist, der im wesentlichen gleich mit dem Spannungsabfall über dem ersten Widerstandswert ist; und daß die Abstimmschaltung weiterhin eine Kapazität (56) und einen zweiten Widerstandswert (68) enthält, wobei der erste Widerstandswert, der Kondensator, die Abstimmdiode sowie der Kristall in Reihe an die ersten und zweiten Eingangsanschlüsse geschaltet sind, und wobei der zweite Widerstandswert zwischen den Ausgang des Digital/Analogumsetzers und einen Verbin­ dungspunkt (64) eingefügt ist, der zwischen der Kapazität und der Abstimmdiode liegt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristall-Kerbfilterschaltung weiterhin einen dritten Widerstandswert (70) enthält, der parallel zu dem Kristall geschaltet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Verstärker (28) enthält, der mit einem Ausgang der Kristall-Kerbfilterschaltung und mit einem Eingang des Analog/Digitalumsetzers verbunden ist, sowie einen digita­ len Signalprozessor (88), der mit einem Ausgang des Analog/­ Digitalumsetzers verbunden ist.

8. Ultraschall-Bildgebungssystem mit einem Wandler- Array (10), einem Sender (14) und einem Empfänger (16), die jeder mit dem Wandler-Array gekoppelt sind, einem mit dem Empfänger gekoppelten Signalprozessor (32), einem mit dem Signalprozessor gekoppelten Abtastumsetzer (34) sowie einem mit dem Abtastumsetzer gekoppelten Anzeigemonitor (22), wobei das Wandler-Array eine Vielzahl von Wandlerelementen 12 enthält und der Empfänger eine Vielzahl von Empfangskanälen sowie eine Summiereinrichtung mit einer Vielzahl von jeweils mit der Vielzahl von Empfangskanälen gekoppelten Eingängen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Empfangskanäle enthält:
eine Kristall-Kerbfilterschaltung (54, 60) zum Ausfiltern eines Signals von vorbestimmter Frequenz aus einem analogen Empfangssignal;
eine Abstimmschaltung (56, 58, 66, 68) zum Einstellen ei­ ner Resonanzfrequenz der Kristall-Kerbfilterschaltung, wobei die Abstimmschaltung einen Eingang zum Aufnehmen eines Ein­ stell- bzw. Abstimmwertes besitzt und die Resonanzfrequenz eine Funktion des empfangenen Abstimmwertes ist.

9. Ultraschall-Bildgebungssystem nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß es weiterhin enthält:
eine Steuerung (20), die einen Abstimmodus zum nachein­ ander erfolgenden Ausgeben von Abstimmwerten an den Eingang der Abstimmschaltung besitzt, welche Steuerung die jeweiligen Amplituden von dem gefilterten analogen Empfangssignal oder von Empfangssignalen detektiert, die von den gefilterten analogen Empfangssignalen für jeden Abstimmwert aus der Aufeinanderfolge von Abstimmwerten abgeleitetet sind, und wobei die Steuerung einen Abstimmwert aus der Folge von Abstimmwerten bestimmt, der von den jeweiligen Amplituden eine minimale Amplitude erzeugt, und wobei die Steuerung einen Datengewinnungsmodus zum Ausgeben des so bestimmten Abstimmwertes an die Abstimmschaltung be­ sitzt.

10. Ultraschall-Bildgebungssystem nach Anspruch 9, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder der Empfangskanäle weiterhin einen Analog/Digitalumsetzer (86) zum Ausgeben von digitalen Abtastwerten mit einer Abtastrate enthält, wobei der Ana­ log/Digitalumsetzer so geschaltet ist, daß er das gefilterte analoge Empfangssignal oder ein von dem gefilterten analogen Empfangssignal abgeleitetes Signal empfängt, und wobei die Steuerung so geschaltet ist, daß sie einen digitalen Ausgang von dem Analog/Digitalumsetzer empfängt oder ein davon abgelei­ tetes Signal.

11. Ultraschall-Bildgebungssystem nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kristall-Kerbfilterschaltung einen Kristall (60) enthält, und daß die Abstimmschaltung eine in Reihe mit dem Kristall geschaltete Abstimmdiode (58) ent­ hält.

12. Ultraschall-Bildgebungssystem nach Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abstimmschaltung weiter einen Digital/Analogumsetzer (66) enthält, der einen Eingang zum Aufnehmen der Einstell- bzw. Abstimmwerte von der Steuerung sowie einen Ausgang zum Weiterleiten einer analogen Version der Abstimmwerte an die Abstimmdiode enthält.

13. Verfahren zum Betrieb eines Ultraschall-Bildgebungs­ systems mit einem Wandler-Array (10), einem Sender (14) und einem Empfänger (16), die jeder mit dem Wandler-Array gekoppelt sind, einem mit dem Empfänger gekoppelten Signalprozessor (32), einem mit dem Signalprozessor gekoppelten Abtastumsetzer (34) sowie einem mit dem Abtastumsetzer gekoppelten Anzeigemonitor (22), wobei das Wandler-Array eine Vielzahl von Wandler­ elementen (12) enthält, und der Empfänger eine Vielzahl von Empfangskanälen sowie eine Summiereinrichtung mit einer Viel­ zahl von jeweils mit der Vielzahl von Empfangskanälen gekoppel­ ten Eingängen enthält, und wobei jeder der Empfangskanäle eine Kristall-Kerbfilterschaltung (54, 60) enthält, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verfahren für jeden Empfangskanal die folgen­ den Schritte aufweist:
Abstimmen der Kristall-Kerbfilterschaltung während ent­ sprechender Abstimmzyklen auf eine erste bis N-te Resonanzfre­ quenz, wobei N eine ganze Zahl größer eins ist;
für jeden Abstimmzyklus: Aktivieren des Wandler-Arrays, um eine Ultraschallwelle auszusenden und ein Empfangssignal zu erfassen;
für jeden Abstimmzyklus: Eingeben des Empfangssignals in die abgestimmte Kristall-Kerbfilterschaltung;
für jeden Abstimmungszyklus: Erfassen bzw. Detektieren der Amplitude des gefilterten analogen Empfangssignals oder eines von dem gefilterten analogen Empfangssingal abgeleiteten Signals;
Bestimmen, welche eine der ersten bis N-ten Resonanzfre­ quenzen eine minimale Amplitude von den detektierten Amplituden bildet;
Abstimmen der Kristall-Kerbfilterschaltung auf die so be­ stimmte eine von den ersten bis N-ten Resonanzfrequenzen;
Aktivieren des Wandler-Arrays zum Aussenden eines Sende- Ultraschallbündels und zum Erfassen bzw. Detektieren einer Vielzahl von Empfangssignalen nach dem Aussenden der Sende- Ultraschallbündel; und
Eingeben der Vielzahl von Empfangssignalen an die Kri­ stall-Kerbfilterschaltungen der jeweiligen Empfangskanäle, nachdem die Kristall-Kerbfilterschaltungen mit den so bestimm­ ten Resonanzfrequenzen abgestimmt worden sind.

14. Empfänger mit einer Vielzahl von Empfangskanälen, einem Summierer mit einer Vielzahl von jeweils mit der Vielzahl von Empfangskanälen gekoppelten Eingängen, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder dieser Empfangskanäle enthält:
eine Kristall-Kerbfilterschaltung (54, 60) zum Ausfiltern eines Signals von vorbestimmter Frequenz aus einem analogen Empfangssignal;
eine Abstimmschaltung (56, 58, 66, 68) zum Einstellen ei­ ner Resonanzfrequenz der Kristall-Kerbfilterschaltung, wobei die Abstimmschaltung einen Eingang zum Aufnehmen eines Ein­ stell- bzw. Abstimmwertes besitzt und die Resonanzfrequenz eine Funktion des empfangenen Abstimmwertes ist.

15. Empfänger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner enthält:
eine Steuerung (20), die einen Abstimmodus zum nachein­ ander erfolgenden Ausgeben von Abstimmwerten an den Eingang der Abstimmschaltung besitzt, welche Steuerung die jeweiligen Amplituden von dem gefilterten analogen Empfangssignal oder von Empfangssignalen detektiert, die von den gefilterten analogen Empfangssignalen für jeden Abstimmwert aus der Aufeinanderfolge von Abstimmwerten abgeleitetet sind, und wobei die Steuerung einen Abstimmwert aus der Folge von Abstimmwerten bestimmt, der von den jeweiligen Amplituden eine minimale Amplitude erzeugt, und wobei die Steuerung einen Datengewinnungsmodus zum Ausgeben des so bestimmten Abstimmwertes an die Abstimmschaltung be­ sitzt.

16. Empfänger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Empfangskanäle weiterhin einen Analog/Digital­ umsetzer (86) zum Ausgeben von digitalen Abtastwerten mit einer Abtastrate enthält, wobei der Analog/Digitalumsetzer so ge­ schaltet ist, daß er das gefilterte analoge Empfangssignal oder ein von dem gefilterten analogen Empfangssignal abgeleitetes Signal empfängt, und wobei die Steuerung so geschaltet ist, daß sie einen digitalen Ausgang von dem Analog/Digitalumsetzer empfängt oder ein davon abgeleitetes Signal.

17. Empfänger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristall-Kerbfilterschaltung einen Kristall (60) und die Abstimmschaltung eine in Reihe mit dem Kristall geschaltete Abstimmdiode (58) enthält.

18. Empfänger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmschaltung weiter einen Digital/Analogumsetzer (66) enthält, der einen Eingang zum Aufnehmen der Einstell- bzw. Abstimmwerte von der Steuerung sowie einen Ausgang zum Weiterleiten einer analogen Version der Abstimmwerte an die Abstimmdiode enthält.

19. Empfänger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Kristall-Kerbfilterschaltung weiterhin erste und zweite Eingangsanschlüsse (46, 48), einen ersten Widerstands­ wert (54) sowie erste und zweite Ausgangsanschlüsse (50, 52) enthält, wobei der zweite Ausgangsanschluß auf demselben Span­ nungspegel liegt wie der zweite Einganganschluß, und der erste Ausgangsanschluß auf einen Spannungspegel liegt, der gegenüber dem Spannungspegel an dem ersten Anschluß um einen Betrag niedriger ist, der im wesentlichen gleich mit dem Spannungsab­ fall über dem ersten Widerstandswert ist; und daß die Abstimm­ schaltung weiterhin eine Kapazität (56) und einen zweiten Widerstandswert (68) enthält, wobei der erste Widerstandswert, der Kondensator, die Abstimmdiode sowie der Kristall in Reihe an die ersten und zweiten Eingangsanschlüsse geschaltet sind, und wobei der zweite Widerstandswert zwischen den Ausgang des Digital/Analogumsetzers und einen Verbindungspunkt (64) einge­ fügt ist, der zwischen der Kapazität und der Abstimmdiode liegt.

20. Empfänger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristall-Kerbfilterschaltung weiterhin einen dritten Widerstandswert (70) enthält, der parallel zu dem Kristall geschaltet ist.