DE2819948A1

DE2819948A1 - Verbesserter elektronikteil zu einem ultraschall-echoskop

Info

Publication number: DE2819948A1
Application number: DE19782819948
Authority: DE
Inventors: David Arthur Carpenter; George Kossoff; George Donald Radovanovich
Original assignee: Commonwealth of Australia
Current assignee: Commonwealth of Australia
Priority date: 1977-05-06
Filing date: 1978-05-06
Publication date: 1978-12-07
Also published as: GB1601413A; CA1123087A; US4289140A; JPS5417078A; FR2389903A1; AU517998B2; AU3574078A

Description

Verbesserter Elektronikteil zu einem Ultraschall-Echoskop

Die Erfindung betrifft einen verbesserten Elektronikteil zu einem Ultraschall-Echoskop insbesondere für die medizinische Diagnostik.

Sozialer Zweck der Erfindung ist es, dem diagnostizierenden Arzt deutlichere Echoskop-Bilder der zu untersuchenden Körperteile zur Verfügung zu stellen.

Die Ultraschall-Echoskopie liefert Informationen über das zu untersuchende Objekt, welche in Form eines sogenannten Ultraschall-Echogrammes aufgezeichnet werden. Ein derartiges Echogramm besteht aus der Aufzeichnung von akustischen Dämpfungsunstetigkeiten oder Reflektionsoberflächen im zu untersuchenden Körper. Es wird erhalten, indem ein kurzer Ultraschall-Impuls, üblicherweise im Frequenzbereich von 1 bis 3O MHz in das zu prüfende Objekt gesendet wird, wobei etwa vorhandene akustische Dämpfungsunstetigkeiten den Impuls reflektieren und einen Teil der Energie in Form eines Echos zurücksenden. Dieses Echo wird aufgefangen, in ein elektrisches Signal umgewandelt und als Echogramm mit Hilfe eines Echographen, eines Filmes, eines Aufschriebes o.dgl. aufgezeichnet.

Das Echogramm kann entweder ein- oder zweidimensional ge-

309849/0628

ORIGINAL INSPECTED

ι.

bildet sein; in beiden Fällen ist die Information in der Position und Größe (Amplitude) des aufgezeichneten Echos enthalten. Bei der eindimensionalen Aufzeichnung wird die Position entlang einer Grundlinie dazu verwendet, um. die Entfernung von der reflektierenden Oberfläche aufzuzeichnen, während die Größe des Echos beispielsweise aufgezeichnet wird als Abweichung von der Basislinie "A Modul" oder als eine Intensitätsänderung ¹¹B Modul". In einer zweidimensionalen Aufzeichnung wird die Stellung auf der Grundlinie dazu verwendet, die Entfernung von der reflektierenden Oberfläche anzuzeigen, ebenso wie in einer eindimensionalen Aufzeichnung, während die Richtung auf der Grundlinie dazu verwendet wird, die Ausbreitungsrichtung der akustischen Energie festzuhalten. Die zweidimensionale Aufzeichnung wird durch Änderung dieser Ausbreitungsrichtung der akustischen Energie und durch Einführen einer ähnlichen aber nicht notwendigerweise identischen, Bewegung auf der Basislinie der Aufzeichnung erhalten. Die Größe des Echos ist bei einer eindimensionalen Aufzeichnung beispielsweise aus einer Abweichung von der Basislinie oder als eine Intensitätsänderung verzeichnet.

Die Ultraschall-Echoskoptechnik wird in der medizinischen Diagnostik zur Gewinnung von Informationen über die Anatomie von Patienten angewandt. Die Anwendung dieser Technik ist bereits weitgehend erforscht und beschrieben, beispielswei-

809849/0628

ORIGINAL INSPECTED

2: 48

se durch D.E. Robinson in der Zeitschrift "Proceedings of the Institution of Radio and Electronics Engineers Australia" Band 31, Nr. 11, S. 385 - 392, November 1970 unter dem Titel "Die Anwendung von Ultraschall in der medizinischen Diagnostik". Wie in diesem Artikel ausgeführt, kann die Ultraschall-Echoskopie angewandt werden, um anatomische Querschnitte zu erhalten, welche erhöhte klinische Verwendbarkeit aufweisen und insbesondere dann, wenn Informationen über die physikalischen Dimensionen, die Oberfläche des Organs oder die Struktur o.ä, gewünscht werden. Die Ultraschall-Echographie hat sich insbesondere als wertvolles diagnostisches Hilfsmittel bei der Untersuchung des Bauches, des schwangeren Uterus, des Auges, der Brust, des Gehirns, der Lunge, der Niere _t der Leber und des Herzens erwiesen, alles Körperzonen, die aus weichem Gewebe bestehen, mit wenig Knochen oder Knorpel bzw. mit Lufteinschlüssen» Grundsätzlich kann diese Technik zum Ersatz anderer Methoden herangezogen werden, um auf diese Weise ein vollständigeres Bild vom Zustand des Patienten zu erhalten. Insbesondere aber ist die Technik der Ultraschall-Echoskopie bei Schwangeren am Platz, um an die Stelle der Röntgenstrahlen zu treten, welche keine befriedigenden Informationen geben und darüber hinaus gefährlich sind. Bei der Verwendung für medizinische Zwecke wird ein Ultraschall-Energieimpuls in einer bekannten Richtung in den Patienten geleitet und die von den Reflektionsoberflächen innerhalb des Körpers zurückgeworfenen Echos wer-

603845/0628

ORIGINAL INSPECTED

2 9

den aufgefangen. Die Zeit, welche zwischen den ausgesandten Impulsen und den empfangenen Echos verstreicht, ist abhängig von der Entfernung zwischen Sender und reflektierender Oberfläche, so daß die Distanzinformationen, die so erhalten werden, in geeigneter Weise aufgezeichnet werden können. Die Distanzinformation kann zur Interpretation und zum klinischen Gebrauch als eindimensionale Wiedergabe oder auch als zweidimensionaler Querschnitt gelesen werden, wie dies schon früher beschrieben wurde_o

Die den Patentansprüchen entnehmbare Erfindung hat die Aufgabe, Mittel zur Verbesserung der Echoskopie im medizinischen Bereich mit der Zielsetzung anzugeben, daß im Elektronikteil die verwertbare Information maximiert wird, die aus einem in einen Prozessor eingegebenen Signal für den Diagnostizierenden am Ausgabegerät ablesbar ist.

Zur Lösung dieses Problems sieht die Erfindung in vorteilhafter Weise einen Schaltungsaufbau vor, der wenigstens folgende Bauelemente beinhaltet:

a) Einen ersten "Amplituden begrenzenden Schalt-Kreis", den die eingegebenen Signale derart durchlaufen, daß die Amplituden solcher Signale verringert werden, die einen vorgeschriebenen Pegel übersteigen,

809849/0628

!NSPECTED

b) einen weiteren "Amplituden wandelnden Kreis", der Output-Signale des vorhergegangenen Schalt-Kreises aufnimmt und derart weitergibt, daß die Amplituden solcher Signale verringert werden, die beim Input in den ersten Amplituden begrenzenden Schalt-Kreis einen zweiten vorgeschriebenen Pegel überschritten hatten, der niedriger ist als der erste vorgeschriebene Pegel und

c) einen Additiv-Kreis, der ein Output-Signal erzeugt, welches die Summe aus den Output-Signalen des ersten und des zweiten Amplituden wandelnden Schalt-Kreises ist.

In vorteilhafter Weise beinhaltet der Schaltungsaufbau ein Schaltmittel, mit dem selektiv ein Output-Signal weiterleitbar ist, welches den Output entweder aus dem Additiv-Kreis oder dem zweiten Amplituden begrenzenden Schalt-Kreis beinhaltet.

Der Schaltungsaufbau kann auch eine dritte Amplituden begrenzende Einrichtung beinhalten, die so geschaltet ist, daß sie Signale aus der ersten Amplituden begrenzenden Einrichtung an die zweite Einrichtung weitergibt, wobei die Amplituden solcher Signale begrenzt werden, die einen dritten, zwischen dem ersten und zweiten Pegel liegenden Pegel überschreiten. Durch diese Anordnung ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine bevorzugte Output-Amplitudencharakte-

809849/0628

2i,

ristik gegenüber der Input-Amplitudencharakteristxk zu erzielen, die bei kleinen Amplituden linear ansteigt und dann nach einer sich abflachenden logarithmischen Kurve schließlich in eine Grenz-Output-Amplitude ausläuft.

Nach einer Ausgestaltung beinhaltet die Anordnung u.a. folgende Schaltungselemente:

a) Einen Filter-Kreis zum Bewirken eines ersten Signals, das die Hüllkurve eines modulierten Signals ist, welches für eine dem Filter-Kreis zugeführte Schwingungsfolge repräsentativ ist,

b) eine Derivationseinrichtung zum Bewirken eines zweiten Signals, das eine Ableitung nach der Zeit eines maßgeblichen Bereiches der Hüllkurve eines modulierten, für besagte Schwingungsfolge repräsentativen Signals ist und

c) einen Additiv-Kreis zum Bilden eines Output-Signals, das die Summe aus den vorgenannten ersten und zweiten Signalen bildet.

Die erfindungsgemäßen Schaltungselemente lassen sich in eine Echoskop-Anordnung einfügen, die u.a. beinhaltet:

a) Einen Transducer zum Empfang von Echos eines vorher ausgesendeten, nicht elektrischen Signals sowie

809849/0628

ORIGINAL INSPECTED

2";

zum Umwandeln der empfangenen Echos in repräsentative elektrische Signale,

b) einen zeitabhängigen Kompensations-Verstärker TGC zum Umformen der empfangenen elektrischen Signale in Abhängigkeit von der relativen Zeitverzögerung zwischen dem Aussenden des ursprünglichen nicht elektrischen Signals und dem Empfang von dessen Echo und

c) Verstärkungs- und/oder Dämpfungsmittel zum Begrenzen der Amplitudenweite der vom TGC-Verstärker aufgenommenen Signale.

In seiner Grundform beinhaltet der Erfindungsgegenstand in vorteilhafter Weise die zunächst beschriebene schalldruckverstärkende Anordnung. Durch die Ausgestaltung ist es möglich, das aus der schalldruckverstärkenden Anordnung gewonnene Signal in Hinblick auf eine verbesserte Darstellung im Ausgabegerät noch weiter zu modulieren.

Weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sowie erzielte Vorteile gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus der schematischen Zeichnung hervor; in dieser zeigen:

Fig. 1 das Prinzip-Blockschaltbild der Steuer-Elektronik eines Ultraschall-Echoskops,

809849/0628

2,r 48

Fig. 2 das Schaltbild eines Schalldruck-Verstärkers zu einem Echoskop in einer Anwendungsform gemäß dem Erfindungsgegenstand,

Fig. 3 Kennlinien für die durch den Schalldruck-Verstärker gemäß Fig. 2 erzielte Schalldruckverstärkung,

Fig. 4 ein typisches Druckverlauf-Schaubild bei Anwendung der Dynamikregelung,

Fig. 5 typische Schwingungsformen, die mit dem Schalldruck-Verstärker gemäß Fig. 2 erzielbar sind,

Fig. 6 ein verallgemeinertes Blockschaubild eines Demodulations- und VF Video-Verstärkers zum Echoskop gemäß Fig. 1,

Fig. 7 ein Prinzip-Schaltbild zur Einrichtung gemäß Fig. 6, jedoch entsprechend einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes und

Fi.g 8 typische Schwingungsformen/ die mit der Ausgestaltung gemäß Fig. 7 erzielbar sind.

Ein allgemeiner überblick über das Zusammenwirken der Bausteine zu einem Ultraschall-Echoskop ist in Fig. 1 gegeben. Danach erhält der Umsetzer 1 einen kurzen elektrischen Impuls vom Transmitter 2 und wandelt diesen Impuls in einen Schallimpuls um, der das zu untersuchende Gewebe durchdringt» Bei allen akustischen Dämpfungsunstetigkeiten im zu untersuchenden Gewebe werden entsprechende Echos zum Umsetzer 1 zurückreflektiert und in ein repräsentatives elektrisches

809849/0628

ORIGINAL INSPECTED

2::·- 48

Signal umgewandelt. Charakteristisch für diese Echos ist, daß sie alle im allgemeinen nur ein sehr niederes Niveau erreichen (mit einem Maximum von etwa 100 mV) sowie einen weiten Amplitudenbereich umfassen, der in der Größenordnung von 100.000:1 bzw. 100 Dezibel (db) liegt. Deshalb haben die Signal-Wandler-Stufen des Echoskops erfindungsgemäß u.a. die Aufgabe, diesen weiten Amplitudenbereich auf eine Größenordnung von etwa 10:1 bzw. 20 Dezibel einzuengen. Ein solcher Bereich kann von dem Sichtanzeigegerät noch verwertet werden, das aus einer Oszillographenröhre, einem Filmgerät, einem Videorekorder oder auch einem Gerät zur Bildaufzeichnung bestehen kann.

Ein Eingangstransformator mit Vorverstärker 3 dient zum Modulieren der erhaltenen Signale bzw. Echos auf einen Bereich, der für die anschließenden signalauswertenden Stufen brauchbar ist. Ein zeitabhängiger Kompensationsverstärker (TGC) 4 variiert den Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von der Rückkehrzeit der Echos, um die Dämpfung des Ultraschalls im Gewebe derart zu kompensieren, daß Echos aus tieferen Gewebeschichten, die mehr gedämpft wurden, mehr verstärkt werden. Hierbei wird der Bereich der Echoamplituden auf die Größenordnung von 60 Dezibel reduziert. Das Dämpfungsglied 5 dient in einfacher Weise zum Steuern des Pegels des Echos, das dargestellt werden soll.

Ein Verstärker mit Dynamikregelung 6 dient zum Verringern der

809849/0628

2,

Bandbreite vcn einem Bereich bei 60 dB bis herunter auf 20 dB; dieser Bereich ist durch das Sichtgerät noch darstellbar. Durch die erfindungsgemäßen Mittel verläuft die Druckverlaufscharakteristik nicht einfach in Form einer logarithmischen Kurve sondern weist eine spezielle Charakteristik auf, die entsprechend den verschiedenen zu untersuchenden Organen bzw. für spezielle Scan-Typs variiert werden muß. Bereits in der Grundform des Erfindungsgegenstandes ist der Schaltungsaufbau

Mf

derart, daß diesen speziellen Charakteristika Rechnung getragen wird und auch ein leichter übergang von einem Typ zum andern möglich ist.

Ein Ausgangssignal-Verstärker in Form eines Demodulations- und Bildverstärkers 7 dient zum Bilden eines unipolaren Signales, das für die Helligkeitsregelung des Sichtgerätes geeignet ist, so daß die beste Darstellung der empfangenen Information sichergestellt wird.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Schaltungsaufbau in der Art modifiziert, daß die Darstellung noch weiter verbessert wird. Dies erweist sich dann als besonders nützlich, wenn eine Stelle aus verschiedenen Richtungen abgetastet werden soll und die Echos derart integriert werden, daß der Kontrast des darzustellenden Punktes auf dem Bildschirm optimal wird.

803849/0626

ORIGINAL INSPECTED

Zum dynamikregelnden Verstärker 6 wird noch auf zwei bemerkenswerte Regelcharakteristika hingewiesen, die erfindungsgemäß erhalten werden und aus Fig. 3 hervorgehen; die hierfür gut geeignete Schaltung ist in Fig. 2 skizziert. Die Schaltung beinhaltet drei in Serie geschaltete, die Amplitude begrenzende Stufen 41,42,43, welche geeignete Impulse durchlassen, hingegen fortschreitend die Bandbreite der beim Eingang der ersten Stufe empfangenen Signale verringern. Jede nachfolgende Stufe engt somit die Amplitudenweite der Echo-Impulse weiter ein.

Zu jeder dieser Stufen 41,42,43 gehört ein Verstärkerteil mit Diodengruppe 10, die den Output der Stufe dämpft, wenn die elektrische Spannung am Ausgang der Stufe über die Sperrspannung der Dioden ansteigen sollte. Die Schaltung ist derart, daß ein zur ersten Stufe gelangendes starkes Signal in allen drei Stufen gedämpft wird, während die Bandbreite schwächerer Signale lediglich in der dritten oder der dritten und der zweiten Stufe verringert wird. Somit wird die in Fig. 4 dargestellte dreistufige Bandbreiten-Verringerung des Ausgangssignals im Vergleich zum Eingangssignal erhalten. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird ein Eingangssignal, dessen Schwingungsform mit 13 bezeichnet ist, in die mit 14 bezeichnete Schwingungsform umgewandelt.

um die in Fig. 3 dargestellte Charakteristik der Kurve 9 zu

803849/0628

ORIGINAL INSPECTED

2 ■". ■ ~ 4

erhalten, wird das aus der ersten Verstärkerstufe 41 erhaltene, wenig modulierte Signal dem Output aus der Endstufe 43 in einem Additiv-Kreis 12 zugemischt. Die Auswirkung dieser vereinigten Bandbreiten-Verringerung und Addition auf die Schwingungsform des Echos ist aus Kurve 15 der Fig. ersichtlich. Ein breites Echosignal 13 erhält nach einer Bandbreiten-Verringerung in allen drei Stufen eine mehr langgestreckte Schwingungsform mit geringeren Amplitudenvariationen. Dies wird verbessert durch Zumischen des Output-Signals aus der ersten Amplituden begrenzenden Stufe 41, welche einer geringeren Bandbreiten-Verringerung unterworfen war, um schließlich das Ausgangssignal 15 zu erhalten. Offensichtlich ist insgesamt der Output in bezug auf starke Echos modifiziert, während schwache Echos voll durchkommen. Mittels einer Steuereinrichtung 45, die Überlastschutzfunktion hat, läßt sich der relative proportionale Anteil aus den die Amplituden begrenzenden Stufen 41 bis 43 am Output-Signal regeln.

Das Schaltbild gemäß Fig. 2 ist vervollständigt durch einen lastbegrenzenden Dioden-Kreis (45?) sowie durch einen Schalter 11, mit dem der Output selektiv so aussteuerbar ist, daß die Signale einerseits voll durch die Amplitudenmodulation gedämpft bzw. daß sie andererseits durch Signalanteile aus dem Additiv-Kreis ergänzt sind.

8C9849/0628

ORIGINAL INSPiOTEQ

ζ,

Der Standard-Tetektor und Bildverstärker für ein Echoskop ist mit seinen wesentlichen Teilen in Fig. 6 angedeutet: Er besteht aus einem Eingangsverstärker 16 (gain) _f einem Demodulator 17 (detector) sowie einem Analogue Gate 18 (Analoggitter) . Diese Schaltung hat sich als befriedigend erwiesen, wenn eine Stelle nur aus einer Richtung abgetastet wird.

Nach einer Ausgestaltung sieht die Erfindung einen Schaltungsaufbau vor, der eine verbesserte Darstellung von Punkten ermöglicht, die aus mehreren Richtungen abgetastet werden. Dieser Schaltungsaufbau ist aus Fig. 7 zu ersehen. Kurz ausgedrückt durchläuft hier ein empfangenes Signal zwei parallele Modulations-Kreise, um hernach wieder kombiniert zu werden»

Hinter dem Eingangsverstärker 16' wird das Signal gesplittet. Im einen Zweig (in Fig. 6 oben gezeichnet) wird das Signal bei 2O demoduliert bzw. gleichgerichtet und durch ein Tiefpaßfilter 22 geleitet, um die Amplitude der Schwingung zu begrenzen.

Dieser Demodulations-Kreis weist durch 21 eine gewisse Ansprechschwellenbegrenzung derart auf, daß sehr schwache (small) Signale den Kreis nicht passieren»' Der unten gezeichnete Kreis ist ähnlich aufgebaut, jedoch mit dem Unter-

809845/0628

- 2O -

1-,

schied, daß die "Umhüllende" des Signals bei 25 "differenziert" wird mit der Folge, daß der Kurvenanstieg (leading edge of the echo waveform) betont ist.

In bemerkenswerter Weise hat dieses Differenzieren geringen Einfluß auf kurze Echos 30 (Fig. 8), aber eine sehr deutliche Wirkung auf lange Echos 29. Die beiden gesplitteten Zweige werden anschließend im Additiv-Kreis 26 in der Art wieder kombiniert, daß der größere Anteil aus dem oberen undifferenzierten Zweig kommt, wobei lediglich im geringen Umfange ein Anteil des differenzierten Signals beigemischt wird. Mittels Reglern 28 (29?) läßt sich der relative Anteil aus den beiden Zweig-Kreisen am wieder kombinierten Signal steuern«, Dieses kombinierte Signal wird dann ebenfalls bei 27 differenziert bevor es durch das Analogue Gate 18¹ zur Ausgabeeinrichtung, beispielsweise zu einem Bildschirm gelangt. Das Analogue Gate dient dazu, lediglich Echos aus dem zu betrachtenden Bereich durchzulassen und andere zu sperren, so daß Nebenechos bzw, nicht zu dem betrachtenden Gebiet gehörende Echos (spurious and artifact echoes) eliminiert werden.

In vorteilhafter Weise läßt sich mit der Schaltung gemäß Fig. 2 ein weiter Bereich von von dynamikgeregelten bzw. selektiv verstärkten Charakteristika erhalten, was mit einer gewöhnlichen, lediglich für Amplitudenbegrenzung ausgelegten Schaltung nicht möglich ist.

80-9349/0628

ORIGINAL INSPECTED

2b-.· 48

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 7 erbringt den Vorteil, daß kurze Echos in ihrer Amplitude und mit ihren Impulscharakteristiken erhalten bleiben, während längere Echos im wesentlichen ihrer Schwingungsform so betont werden, daß sie in der Ausgabe kontrastbetonend auftreten. Zwar könnte dieses Ziel durch einfaches Differenzieren des Signals erreicht werden, würde jedoch den Nachteil beinhalten, daß die Amplitudeninformation des Signals verlorengeht. Durch die erfindungsgemäße Schaltanordnung mit zwei gesplitteten Signalzweigen werden die Auswirkungen eines Differenzier-Kreises mit einem Additiv-Kreis kombiniert, so daß im ausgehenden Signal das Wesentliche der Amplitudeninformation erhalten bleibt. Ferner ist es in vorteilhafter Weise möglich, den Anteil der Differentiation leicht dadurch zu variieren, daß der Signalanteil aus jedem der beiden Zweige am Output zweckmäßig eingeregelt wird.

803849/0628

ORIGINAL INSPECTED

Claims

Dipl.-Ing.E.Tergau + h.l. Pohl Patentanwalt Nürnberg, dep ^ 5^ ^Mai 1978 t- 8 ? ο 'ΐ> 4 THE COMMONVJEALTH OF AUSTRALIA, C/- The Department of Health, of Alexander Building, Phillip, Australian Capital Territory (Australien) Patentansprüche

1. Verbesserter Elektronikteil zu einem Ultraschall-Echoskop insbesondere für die medizinische Diagnostik, welcher Elektronikteil die reflektierten Ultraschall-Impulse darstellungsgerecht aufarbeitet, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung aus folgenden Signal-Wandlerstufen:

a) einer ersten, die Bandbreite der einen vorbestimmten Pegel überschreitenden Amplituden der zugeführten Signale begrenzenden und die restlichen Signale durchlassenden Stufe,

b) einer zweiten, die von der ersten Stufe aufgenommenen Signale derart durchlassenden bzw. wandelnden Stufe, daß die Amplituden der einen vorbestimmten, kleineren als den ersten Pegel übersteigenden Signale weiter begrenzt werden und

c) einem ein Output-Signal an ein Ausgabemittel

309849/0628

Hefnersplatz 3 Telefon (09 U) Telex Telegramme Bayer. Vereinsbank Stadtsparkasse Postscheckkonto

Nürnberg U 204081 -8» 06/22 327 "Patwetzel" Nbg. 6311695 Nbg. 1.528.354 Nürnberg 111 51-853

ORIGINAL INSPECTED

dergestalt ausgebenden Additiv-Kreis, daß das Output-Signal die Summe der jeweiligen Outputs aus der ersten sowie aus der zweiten jeweils die Signal-Amplitude begrenzenden Stufe ist.

2. Elektronikteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Output entweder aus den die Amplitude begrenzenden Stufen oder aus dem Additiv-Kreis selektiv weiterleitendes Schaltglied eingebaut ist.

3. Elektronikteil nach einem oder beiden Ansprüchen 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein den relativen Anteil der einzelnen Outputs aus den die Amplitude begrenzenden Stufen an der Output-Summe begrenzendes Mittel eingebaut ist.

4. Elektronikteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der die Amplitude begrenzenden Mittel eine die durchzuleitenden Signale für den Fall dämpfende Dioden-Anordnung eingebaut ist, daß die jeweilige Spannung die Sperrspannung der betreffenden Diode übersteigt.

5. Elektronikteil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dritte Amplituden begrenzende Mittel derart geschaltet sind, daß Signale derart vom ersten zum zweiten Amplituden begrenzenden Mittel gelangen, daß die Amplituden solcher Signale moduliert wer-

809849/0628

ORIGINAL INSPECTED

2' r "43

den, die beim Input des ersten Amplituden begrenzenden Mittels einen dritten vorgegebenen Pegel überschreiten, der zwischen dem ersten und zweiten Pegel liegt.

6. Elektronikteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikteile derart gewählt bzw. geschaltet sind, daß die Charakteristik der Amplitude des Output aufgetragen über dem Input zunächst linear ansteigend, anschließend logarithmisch zu einem Maximum-Output flach auslaufend gestaltet ist (Fig. 4).

7. Elektronikteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile des Additiv-Kreises derart gewählt bzw. geschaltet sind, daß die über dem Input aufgetragene Charakteristik des Output aus dem Additiv-Kreis der Charakteristik 9 gemäß Fig. 3 entspricht_o

8 ο Elektronikteil zu einem Echoskop, gekennzeichnet durch folgende in Serie geschaltete Baugruppen:

a) einen Echos aus einem vorherigen, nicht elektrische Signale aufnehmenden und diese in repräsentative elektrische Signale umwandelnden Transducer ,

b) einen vorgenannte elektrische Signale in Abhängigkeit von der relativen Zeitverzögerung zwischen

8098Α9/062Θ

2C-:

Ausstrahlung des nicht elektrischen Signals und der Rückkehr von dessen Echo verstärkenden zeitabhängigen Kompensationsverstärker TGC und c) ein Dämpfungsglied und/oder einen dynamikregelnden Verstärker uryi/oder einen für ein Ausgabegerät geeignete Signale gebenden Demodulations- und Bildverstärker.

9. Elektronikteil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens folgende Baugruppen enthalten sind:

a) ein derart aufgebauter Filter-Kreis, daß aus dem Filter-Kreis zugeführte Signalfolgen je ein für diese Signalfolge repräsentatives, hüllkurvenartiges erstes Signal bildbar ist,

b) sekundäre, derart geschaltete Mittel, daß ein zweites abgeleitetes Signal derart bildbar ist, daß das abgeleitete Signal bezogen auf die Zeit für einen maßgebenden bereinigten Bereich der Hüllkurve repräsentativ ist und

c) ein aus dem ersten vorgenannten abgeleitetem Signal und aus dem zweiten vorgenannten abgeleitetem Signal ein Summen-Signal bildender Additiv-Kreis.

10. Elektronikteil nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch zusätzliche Mittel zum Ableiten eines Output-Signals,

809849/0628

ORIGINAL INSPECTED

2- ■ ' 3

das bezogen auf die Zeit eine Ableitung aus vorgenanntem Signal ist.

11. Elektronikteil nach einem oder beiden der Ansprüche 9 bzw. 10, gekennzeichnet durch das Eingebautsein von eine selektiv veränderliche Summenbildung aus ersten sowie aus zweiten Signalanteilen ermöglichende Mittel.

12« Elektronikteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 9,10 bzw. 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu ihm mindestens noch folgende in Serie liegende Baugruppen gehören:

a) ein Echos eines vorher ausgesendeten, nicht elektrischen Signals aufnehmenden sowie die empfangenen Echos in repräsentative elektrische Signale umwandelnden Transducer,

b) ein die elektrischen Signale in Abhängigkeit von dem relativen Zeitunterschied zwischen dem Senden des ursprünglichen nicht elektrischen Signals und dem Empfang von dessen Echo verstärkender zeitabhängiger Kompensationsverstärker TGC,

c) eine die vom TGC empfangenden Signale in deren Amplitude begrenzende Verstärkungseinrichtung mit Dynamikregelung und

d) ein die aus den Verstärkungsmitteln mit Dynamikregelung empfangenen Signale zur Weitergabe an die Aus-

809849/0628

ORIGINAL INSPECTED

gabeeinheit modifizierender Demodulations- und Bild verstärker.

13. Elektronikteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transducer
und dem Eingangstrafo mit FET-Vorverstärker ein Transmitter zugeordnet und daß zwischen den zeitabhängigen Kom pensationsverstärker TGC und den Verstärker mit Dynamikre gelung mindestens ein Dämpfungsglied liegt.

809349/0628

ORIGINAL INSPECTED