JPH077067B2 - 帯域幅強調地震データ取得装置及び方法 - Google Patents

帯域幅強調地震データ取得装置及び方法

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JPH077067B2
JPH077067B2 JP63508522A JP50852288A JPH077067B2 JP H077067 B2 JPH077067 B2 JP H077067B2 JP 63508522 A JP63508522 A JP 63508522A JP 50852288 A JP50852288 A JP 50852288A JP H077067 B2 JPH077067 B2 JP H077067B2
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/36—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy
    • G01V1/364—Seismic filtering

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は全体として地球物理学的データ取得装置に関す
るものであり、特に装置の実行帯域幅を広くする回路を
有する地球物理学的フィールドデータ取得装置に関する
ものである。更に詳しくいえば本発明は地震信号に対す
るフィルタとして作用する土と地球物理学的データ取得
装置の組み合わせの実効帯域幅を広くするために、地震
中にオペレータ制御により構成できる回路を有する地球
物理学的データ取得装置に関するものである。
従来技術の説明 現場作業で取得された地球物理学的データを、典型的に
は磁気テープに、永久記録するための記録装置は陸地を
見晴らす環境において得られるデータと海を見晴らす環
境において得られるデータを含む。陸地を見晴らす環境
においてはセンサは地震計、ジオフォンまたはその他の
種類のセンサを使用でき、海を見晴らす環境においては
センサとしては水中聴音器等を使用することができる。
典型的なデジタル野外記録装置が米国特許第3.819.814
号明細書に開示されている。
各種の構造の地球物理学的データ取得装置（地震計及び
野外データ取得装置ともよばれる）が存在し、最も簡単
なものは、増幅器の利得が予めセットされて、一定であ
るような固定された装置である。そのような従来の装置
は前置増幅器段と、アナログ利得段と、高域フィルタ
と、低域アンチ・エイリアスフィルタとを各チャンネル
ごとに有する。マルチプレクサがデータチャンネルをア
ナログ／デジタル（A/D）変換器へ順次切り換える。こ
のA/D変換器は入力電圧に比例する２進電圧を出力す
る。そのような地球物理学的データ取得装置の重要なパ
ラメータはそれらの装置のダイナミックレンジである。
ダイナミックレンジは、処理及び記録できる最大入力信
号、すなわち、装置のある素子を飽和させる振幅のすぐ
下の振幅を有する信号と、装置により適正に記録できる
最小信号、ノイズ比が１であると一般に考えられる信号
との間のdB差と定義される。ダイナミックレンジは最大
信号と最小信号との比として一般に表され、典型的には
デシベルすなわちdBで表される。
A/D変換器が信号を分けるステップの数は装置の精度を
定める。それが12ビットに分けられるものとすると、そ
れが８ビットに分けられる場合よりも装置は精密であ
る。A/D変換器はある最高電圧を受けるために設計され
る。A/D変換器へ加えられる最高電圧がその値にできる
だけ近く（しかし超えない）なるまで、地震信号（地球
物理学的データ）を増幅することが重要である。デジタ
ル語のできるだけ多くのビットを用いるとそれの桁数が
多くなる。デジタル語の桁数は装置のノイズレベルより
上に記録されるビットの数に関連する。言い換えると、
「桁数」の観点から、地球物理学的データ取得装置を十
分に利用するために電子装置を飽和させることなしに増
幅器の利得をできるだけ高く設定して、A/D段の前に信
号を増幅せねばならない。A/D変換器へ加えられる最高
電圧が変換器のフルスケールに対して高すぎる時に電子
装置は飽和する。
特定の任意の利得設定においては、デジタル装置は、信
号がノイズレベル以下または飽和状態であることなし
に、定められた入力電圧範囲でのみ動作できる。検出可
能な最低電圧は、最下位ビットまたは装置ノイズレベル
に対するしきい値電圧の高い方である。検出可能な最高
電圧は、A/D変換器が飽和して、それらの可能な最大デ
ジタル数を出力するようなレベルである。最高レベルよ
り高い信号は、アナログ状態において、またはデジタル
形式に変換された後で、頂部が切られる。
石油探査のために典型的に用いられるこの装置は、装置
の利得を入来信号に従って自動的に調節し、かつ利得設
定を記録するために構成される。それらは指数−仮数科
学記法で数が記録される浮動小数点装置である。A/D変
換器からの出力は仮数であり利得設定は指数である。２
進利得装置はそれらの装置のうちの最初のものである。
１例が、利得範囲が6dB増分（１ビットシフト）である
テキサス・インスツルメンツ（Texas Instruments）社
のDFS IIIである。デジタル数は15ビット語として記録
され、利得は４ビット指数として記録される。２進利得
装置では、利得が高くされる前にシフトするためのいく
つか（15から60まで）の呼が求められる。利得を低くす
るために１つの呼が必要とされる。
利得変更増幅器記録装置の次の世代は瞬間浮動少数点
（IFP）装置であった。利得を任意の量だけ高くするた
めにはただ１つの呼が求められる。テキサス・インスツ
ルメンツ社のDFS IVとDFS Vはそのような装置の例であ
る。それらの装置の利得上昇は12dB（12ビットシフト）
であるが、2:1（6dB）及び8:1（18dB）のような、他の
ステップ比も同様に有することができる。
デジタル信号の処理がデジタルフィルタ等を用いて行わ
れると、最大有効桁数の観点から、記録できる信号の実
効ダイナミックレンジは、A/D変換器に加えられる信号
の実際のダイナミックレンジより狭い。16ビットA/D変
換器（15ビット仮数、１ビット符号）の場合には、装置
のA/D変換器とデジタル処理素子の実効ダイナミックレ
ンジは40〜50dBの間である。
爆発源が地震信号を地中に発生すると、その信号は実際
には複合信号、または多くの種類の振動信号の和または
地中へ伝わって、反射または屈折されて地球物理学的デ
ータ取得装置のジオホンへ戻される波の和である。発生
された信号のスペクトラムは爆発物の重さと種類、それ
の形及びそれの周囲の物質とに依存する。典型的な陸上
地震探査においては、発生されたスペクトラムのエネル
ギーピークは10〜30Hzの範囲であって、典型的な値は15
Hzである。ピークより高い震動数においては、エネルギ
ーは１オクターブ当たり約6dB減少する。圧縮された空
気（「エアガン」）及び質量衝撃装置の発生されたエネ
ルギースペクトラムの形は爆発源のそれに類似する。
震動源（例えば、コノコ（Conoco）社の商品名であるビ
ブロシーズ（Vibroseis）のスペクトラムは非直線掃引
信号を用いて制御できる。結果としてのソース地震信号
の高周波エネルギーを増大できる。
上記ソースの１つにより地中に入力される地震波入力の
任意のスペクトラムに対して、大地は減衰フィルタとし
て応答する。多数震動数地震波の周波数成分は、任意の
周波数に対して同じである伝播速度を有するが、複合波
の各周波数はそれの波長あたり約0.5dBで減衰させられ
る。
波の各成分についての減衰のdB幅数は、周波数が２倍に
なると２倍になる。dB幅数で測定される減衰の倍加は減
衰の指数関数的な増大に等しい。従って、地震波（発生
されたエネルギースペクトラムを有する）は、周波数の
関数として、周波数の上昇とともに指数関数的に減衰さ
せられる。
地中を伝わる波は時間の関数としても指数関数的に減衰
させられる。その結果、土（信号フィルタとして考えら
れる）の減衰スペクトラムは時間及び周波数とともに指
数関数的に変化する。特定の任意の時刻において、戻っ
てくる波のエネルギースペクトラムは、約10〜40Hzの周
波数範囲において最高レベルに典型的に達し、それから
周波数とともに指数関数的に減衰する。ソースの開始後
の特定の任意の時刻に「土フィルタ」及びセンサにより
作用させられる周波数の発生させられたスペクトラムに
ついて考えることは、弾性波の伝わる速度がかなりよく
知られていることを考えると、地中のある深さから戻っ
てくる波のエネルギーの「スナップショット」を撮影す
るのに類似する。スナップショットを撮影するタイミン
グが遅れると、地層を「調べる」深さが深くなる。
最近の地球物理学データ取得装置のA/D変換器及びデジ
タル処理装置の「実効ダイナミックレンジ」にかんがみ
て、「土フィルタ」と地層データ取得装置の組み合わせ
の実効装置帯域幅」を近似できる。地震エネルギーが地
球へ加えられた後の任意の時刻にスペクトラムの最大信
号振幅が決定されて、A/D変換器へ加えられる最大信号
レベルの近くの信号レベルを発生するために、利得変化
増幅器の利得が設定されることを認識する。次に、dB幅
で表された実効ダイナミックレンジが最高信号レベルdB
幅、のレベルから差し引かれて、最高信号レベルより低
い信号レぺル、dB幅、を発生して、それ以下では上記の
全「桁数」で信号を測定できないような土・データ取得
装置の減衰レベルを設定する。それから、それより低い
信号レベル、または桁数レベルにより、全桁数で記録で
きる地震信号の帯域として定義とれる、実効土・データ
取得装置帯域幅を決定できる。そのようにして定められ
た実効帯域幅は、地震信号が発生されて地中へ入力され
た後の各スナップショットまたは時間の後で変化する。
土・データ取得装置の実効帯域幅をできるだけ広くし
て、より薄い相対的な厚さの土の層を分析できるように
する。分析は、２つの特徴を一方の特徴の影響から区別
できるような限界として定義できる。土・データ取得装
置の実効帯域幅を広くするデータ取得装置は、狭い実効
帯域幅を有する土・データ取得装置より高い土層分解性
能を単に有する。
装置の実効帯域幅を広くするために従来技術において高
域フィルタが用いられていた。「ジオフィジックス」
（GEOPHYSICS）第５巻、第２号（1986年２月）の288ペ
ージに、クナップ（KNAPP）及びステップルス（Stepple
s）が、地球物理学的データ取得装置用のデジタル化の
前に81Hz、24dB/オクターブの高域フィルタの遮断周波
数について記述している。クナップとステップルスは、
全ての信号を除去するためにはフィルタの遮断周波数は
あまり高くてはならず、かつロールオフ勾配はあまり鋭
くてはならないが、大振幅で低周波の信号と、小さい振
幅の信号をマスクすることがある低周波ノイズとを減衰
するのに十分高いことも重要であることを示唆してい
る。
発明の目的の識別 本発明の目的は、大地から戻ってきた地震信号を記録す
るための地球物理学的データ取得装置の実効帯域幅を広
くする装置及び方法を得ることである。
本発明の別の目的は、装置の実効帯域幅を広くするのと
同時に、地球の内部の深い所から戻ってきた低周波信号
を記録できるようにする、地球物理学的データにおいて
高域フィルタを得ることである。
本発明の別の目的は、地球物理学的データにおいて、オ
ペレータが選択可能な遮断周波数と、装置の実効帯域幅
を広くするために、低い周波数における最高減衰レベル
とを有する、減衰が限られた高域フィルタを得ることで
ある。
本発明の別の目的は、下遮断周波数以下では利得がほぼ
一定であって、下遮断周波数より高い遷移帯においては
周波数の上昇とともに利得が高くなり、遷移帯の上限以
上では利得が一定であるようなフィルタを地球物理学的
データにおいて得ることである。
本発明の別の目的は、地球物理学的データ取得装置にお
いて、装置の入力ノイズを最少にすると同時に装置の実
効帯域幅を広くするように、装置の入力段に配置される
スペクトル形成フィルタを得ることである。
本発明の別の目的は、地球物理学的データ取得装置にお
いて、オペレータが選択できる下遮断周波数を有するス
ペクトル形成フィルタと、その下遮断周波数に続いて実
効大地／データ取得装置帯域幅を広くする利得ブースト
とを得ることである。
本発明の別の目的は、フィールド作業専門家が、特定の
エネルギー源と大地の場所から戻ってくる信号に対する
地震データ取得装置のスペクトル特定を強めることによ
り、得た信号の分析を強めるために、調節減衰限定フィ
ルタのパラメータと、スペクトル形成フィルタのパラメ
ータとのスペクトル特性を決定できるような地球物理学
的フィールド作業方法をを得ることである。
概要 発明の上記目的、その他の利点及び諸特徴はスペクトル
形成フィルタを持つ入力段を有する地球物理学的データ
取得装置において達成される。この装置は減衰を限定さ
れた高域フィルタを更に含む。スペクトル形成フィルタ
は選択可能な下遮断周波数と、この下遮断周波数に続く
選択可能な利得ブーストを有する。高域フィルタの低い
周波数における減衰と遮断周波数も選択可能である。
本発明の地球物理学的データ取得装置の使用において
は、地球物理学的データ取得の専門家またはオペレータ
が、所定の時刻または地震信号の発生の所定時間後に、
大地から戻ってくる波のスペクトルピークを決定するた
めに、実効的に装置から高域フィルタとスペクトル形成
フィルタを有する装置の試験記録をまず行う。減衰を制
限された高域フィルタとスペクトル形成フィルタの遮断
周波数と減衰または利得は、試験スペクトルピークの周
波数の関数としてオペレータにより選択される。
図面の簡単な説明 発明の諸目的、諸利点及び諸特徴は添附の図面を参照す
ることにより一層明らかになるであろう。図において同
様な番号は同様な部品を示し、図には発明の例示的な実
施例が示されている。
第１図は典型的な従来の地球物理学的データ取得装置の
ブロック図、 第２図はスペクトル形成フィルタと、この後に続く減衰
制限高域フィルタとを含む本発明の地球物理学的データ
取得装置のブロック図、 第3A図は下遮断周波数と、その下遮断周波数の上の利得
ブーストとにより特徴づけられるシングルエンデッドス
ペクトル形成フィルタを含む入力段の実施例、 第3B図はオペレータが選択可能な下遮断周波数と、その
周波数の上の利得ブーストとにより特徴づけられるシン
グルエンデッドスペクトル形成フィルタを含む入力段の
実施例、 第4A図はオペレータが選択可能な下遮断周波数と、その
周波数の上のオペレータが選択可能な利得ブーストとに
より特徴づけられるシングルエンデッドスペクトル形成
フィルタを含む差動入力段の実施例、 第4B図はオペレータが選択可能な下遮断周波数と、その
周波数の上の利得ブーストにより特徴づけられたシング
ルエンデッドスペクトル形成フィルタを含む第２図の地
球物理学的データ取得装置の差動入力段好適な実施例の
回路図、 第５図はオペレータが選択可能な下遮断周波数と利得ブ
ーストとによ特徴づけられるスペクトル形成ブーストフ
ィルタの利得対対数周波数のグラフ、 第６図はスペクトル形成フィルタの実効装置帯域幅の拡
張を示す、地震信号発生の後のいくつかの時刻における
大地とセンサの減衰スペクトルの例、 第7A図は遮断周波数と、この遮断周波数の下の低い周波
数における減衰の固定されたレベルとにより特徴づけら
れる減衰制限高域フィルタの実施例、 第7B図は第7A図の回路の周波数応答を示す減衰対対数周
波数のグラフ、 第7C図は第7A図に示されているフィルタの２つの段を含
み、かつオペレータが選択可能な下遮断周波数と、低い
周波数における減衰レベルとにより特徴づけられる、第
２図の地球物理学的データ取得装置の減衰制限フィルタ
の好適な実施例の回路図、 第８図は地震信号発生の後のいくつかの時刻の１つにお
ける減衰制限高域フィルタの実効装置帯域幅の拡張を示
す、地震信号発生の後のいくつかの時刻における大地と
センサの減衰スペクトルの例である。
発明の説明 第１図は典型的な従来の地球物理学的データのブロック
図である。その装置への入力は、複数のよられた対の信
号の導体で構成されたケーブルにより通常供給される。
陸上地震探査の場合には、各よられた対は、ある離れた
場所において、ジオホンまたはジオホン群へ接続され
る。海中探査においては、よられた対はストリーマー中
に納められる。ストリーマーは探査船の後部でひかれ、
離れた場所において水中聴音器または水中聴音器群へ接
続される。いずれの場合にも、データ収集装置により記
録するために複数のデータチャネルを利用できる。各よ
られた対は、アースを基準としない差信号を供給する。
第１図を参照して、そのような信号の１つがリード１と
２によってデータ収集装置のチャネルの入力段すなわち
前置増幅器25へ結合される。その信号は差動増幅器３に
入る。この差動増幅器は差出力を線５と６を介して差動
増幅器７へ供給する。増幅器７は同相分除去を良く行
い、かつ差信号をシングルエンデット信号に変換して線
８へ供給するように構成される。増幅器３と７は入力段
すなわち前置増幅器25を含む。増幅器３はより少ない等
価入力ノイズと高い利得を持つことが好ましい。高い利
得は受けた信号を十分に高いレベルまで増幅して、以後
の装置により付加されるノイズが増幅器３によるノイズ
付加と比較して不十分であるようにする。増幅器７は典
型的には１に近い利得を有する。
ケーブル信号をデータ収集装置へ結合するための他の手
段が知られており、それらには米国特許第3,778,759号
及び第3,972,020号の明細書に開示されているものが含
まれる。
前置増幅器の出力端子がリード８により高域フィルタ９
へ結合される。この高域フィルタ９の機能は低い周波数
の信号を減衰させることである。線10が高域フィルタの
出力端子を低域フィルタ11へ結合する。低域フィルタは
高い周波数を減衰し、典型的には１オクターブ当たり72
dBの勾配を有する。この装置の後の点でアナログ信号が
標本化され、かつデジタル化されるから、低域フィルタ
11の鋭い勾配を用いて、標本化周波数の２分の１より高
い周波数が減衰させられて大きな周波数折り返しを阻止
する。
低域フィルタ11の出力端子はリード12によりノッチフィ
ルタ13へ結合される。ノッチフィルタ13の除去帯は、近
くの電力線からのどのようなピックアップも減衰するよ
うに、電力線周波数を中心とする。低域フィルタとノッ
チフィルタはこの技術ににおいて周知であるから、ここ
ではこれ以上の説明は不要である。ある装置において
は、ノッチフィルタを低域フィルタより前に設けるこ
と、または低域フィルタを高域フィルタの前に設けるこ
とが知られている。
ノッチフィルタの出力端子がリード14によって低ドリフ
トDC増幅器15への入力端子へ結合される。典型的には増
幅器15のの利得は１に近く、出力インピーダンスは低
い。低ドリフト要求は、データ取得装置の残りがDC結合
されるという事実から生ずる。増幅器15の出力端子はリ
ード16によりマルチプレクサスイッチ17へ結合される。
このマルチプレクサスイッチ17は典型的には半導体スイ
ッチであって、図示のチャネルからリード18を介して利
得変化増幅器19の入力端子へ加えられるデータの標本を
供給するように、非常に短い期間だけ閉じられる。
データ収集装置のうちこの点まで述べた部分、すなわ
ち、入力信号と線18の間のチャネルが、装置により記録
する入力データの各チャネルについて二重にされる。ス
イッチ17のような種々のマルチプレクサスイッチが短期
間だけ順次閉じられて、各種のデータチャネルからの連
続するアナログ標本列をリード18へ供給する。
それら各種の標本は、増幅器19により増幅されてから、
線21によりA/D変換器20へ結合される。デジタル化され
た出力信号はリード23により磁気テープ記録器22に結合
される。好適な実施例においては、記録器22は磁気テー
プ記録器を含む。上で概略的に述べた地球物理学的デー
タ記録装置は、ケーブルから受けた多チャネルアナログ
データのデジタル化された標本を磁気テープへ供給す
る。
現在使用されているほとんどの高品質A/D変換器の実効
ダイナミックレンジは80〜90dBであるが120dBを超える
こともある。利得変換増幅器19は、標本がリード18に受
けられるにつれて、新しい各データ標本ごとにそれの利
得を自動的に調節できる。リード21に現れる増幅された
信号がA/D変換器の許容範囲内に入るように利得は調節
される。増幅器19の実際の利得設定は、線23に現れる対
応するデジタル化された標本とともに記録するために、
線25を介して記録器22へ供給される。適当な利得変化増
幅器の一例がここに含めた米国特許第3,684,968号明細
書に開示されているものである。第１図に示されている
各種の部品の特定の実施例がテキサス州ダラス（Dalla
s）社のテキサス・インスツルメンツ社によりDFSVとい
う商品名の下に供給されているデジタルフィールド装置
に現れる。
第２図は本発明の地球物理学的データ取得装置のブロッ
ク図である。この図は第１図に類似するが、スペクトル
形成フィルタを含む入力段30を有し、減衰制限高域フィ
ルタ段を更に有する。第２図の装置は高いラインピック
アップエリミネータ回路40を含む。この回路はアナログ
情報をD/A変換器42を介して利得変換増幅器19へ機関さ
せる。従来のノッチフィルタの必要をなくす高ラインピ
ックアップエリミネータ回路40が本発明の譲受人へ譲渡
された係属中の米国特許出願第835,140号に記載されて
いる。それの動作はここでは説明しないが、参考のため
にここに含ませる。非常に低い周波数を除去するため
に、付加高域フィルタ13がチャネルに設けられる。
第3A図は入力段30の回路図である。差動増幅器43の後に
スペクトル形成フィルタ50のシングルエンデッド実施例
が続く。第５図は、第3A図のスペクトル形成回路50と、
第3A図、第3B図、第4A図及び第4B図の回路との利得対周
波数特性を一般的に記述する利得対対数周波数のグラフ
である。入力段30はDC周波数における利得G1と、より低
い遮断周波数f1と、それに続く遮断周波数f2においてブ
ースト利得G2に達するまで周波数の上昇とともに高くな
る利得とを有することが好ましい。遮断周波数は、ここ
では、利得または減衰対対数周波数のグラフにおいて利
得または減衰の応答を近似する直線の上または下の3dB
点として定義される。
本発明の重要な特徴はスペクトル形成回路50を入力段30
に置くことである。典型的には、入力段の利得が高くな
ると、装置の等価入力ノイズが少なくなる。入力段にス
ペクトル形成回路50を置くと、後続するどのようなより
高いノイズ回路の前に利得を高くし、その結果としてス
ペクトル形成回路が装置の入力段の後に置かれる場合よ
りも、等価装置ノイズが少なくなる。
大地から戻ってきた地震信号はジオホンのようなセンサ
からリード１、２（第3A図）を介して差動増幅器43に加
えられる。この差動増幅器の利得は４またはそれ以上に
することができる。リード44上の出力はスペクトル形成
回路50の演算増幅器51の正入力端子に加えられる。回路
50は抵抗／容量（R/C）帰還回路網を含む。この帰還回
路網はリード55上の出力信号をリード56を介して演算増
幅器51の負入力端子へ加える。スペクトル形成回路50の
DC利得G1はR1とR1,R2,R5の和との比に依存する。高周波
利得G2は抵抗R1,R2,R3,R5の関数である。遮断周波数F1
とF2の間の利得は6dB/オクターブ（20dB/ディケード）
の率に接近する勾配で高くなる。より低い遮断周波数f1
はコンデンサC1と抵抗R1とR2,R3,R5の関数である。より
近い遮断周波数f1と、dBで表した利得または利得ブース
ト（G2‐G1）の差とを選択することによりR1とR2,R3,
R5,C1の正しい数値が決定される。
第3B図の入力段は、第3A図の回路に類似する、第3B図の
回路中の抵抗値と容量値をスイッチS1,S2,S3,S4,S5によ
り変えることができることを除き、第3A図の入力段と同
一の態様である。スイッチS4またはS5を閉じることによ
り、容量C1の３つの値を回路中に挿入できる。スイッチ
S2とS3を開き、または閉じて、R3″またはR3をR3′に
並列に挿入せず、または挿入することにより、R3の４つ
の値の１つを回路50に挿入できる。出力リード55上の出
力信号の量を変えるために、スイッチS1のいくつかの異
なる点201〜204へ閉じることができる。出力リード55上
の信号はリード56を介して演算増幅器51の負入力端子へ
帰還される。第3B図の抵抗コンデンサの代表的な値を第
Ｉ表に示す。
第Ｉ表 R1 87 オーム R2′ 261 オーム R2″ 1,044 オーム R2 4,176 オーム R5 25,056 オーム R3′ 1,516 オーム R3″ 1,129 オーム R3 566オーム C1′ 1 μF C1″ 1.625 μF 抵抗とコンデンサの第Ｉ表に示す値では、スイッチS1が
回路のDC利得G1を制御する。
スイッチS1が位置200,201,203または204へ接続されると
すると、第3A図のR1とR2に等しい第3B図の実効R1（R1 e
ff）とR2(R2 eff）は第II表に示す通りである。回路50
のDCリスクが表に示されている。
スイッチS2とS3はdBで表すブースト利得（G2‐G1）を回
路のDC利得G1より高く制御する。
コンデンサC1′またはC1″に直列されている抵抗値の量
を参照したR3の記法ではDC利得からの利得ブーストの量
を次の第III表に示す。
スイッチS4はS5回路の下遮断周波数f1を制御する。抵抗
R3′とR3″とR3の組み合わせに直列に挿入された容量
の値を参照した記法で第IV表にS4とS5のスイッチ位置に
対して下遮断周波数f1が示されている。得られた上遮断
周波数も示されている。
第II表、第III表及び第IV表は、スイッチS1〜S5を適当
に操作することにより、DC利得G1と下遮断周波数f1と、
第3B図の回路50（及びもちろん回路30）により付加され
る、dBで表されるブースト利得G1‐G2とを、現場作業中
にオペレータの制御の下に設定することができる。
第4A図は、回路の実施例におけるスペクトル形成入力段
30を示す。この入力段はリード１と２における差入力信
号を直接受ける。増幅器60,61はトランジスタで構成で
き、それのべースＢにリード1,2が接続される。増幅器6
0,61のコレクタＣの出力がリード64,65から演算増幅器7
0へ差動的に加えられる。増幅器70の出力（これは第4A
図の実施例のスペクトル形成入力段30の出力である）
が、第3B図に示されている帰還回路網と機能的に同一の
帰還回路網を介して増幅器60,61の正入力端子（または
エミッタ）に加えられる。R1とR2′、R2″、R2との適
切な比により選択されるDC利得が同じであるようにする
ために、スイッチS1とS1′が連動させられる。C1″/2ま
たはC1′/2あるいはC1′/2とC1″/2を回路中に入れるた
めに、スイッチS4とS5の位置を選択することにより、遮
断周波数f1が第3B図と同様にして選択される。高周波利
得G2マイナス低周波利得G1としてdBで表されるスペクト
ルブーストをスイッチS2とS3位置させて２R3″を２R3′
と並列に、または２R3を２R3′と並列に、あるいは２
R3″と２R3を抵抗２R3′と並列に接続することにより
選択できる。第Ｉ表の抵抗の値とコンデンサの値は第4A
図に示されている抵抗及びコンデンサの値に対応する。
１メグの抵抗R8とR9の間のＰ点に現れる同相信号が演算
増幅器71へ抵抗R10とR11を介して加えられ、トランジス
タ増幅器60,61のエミッタへ加えられる。第4A図の抵抗R
10とR11は2087オームとすることが好ましい。トランジ
スタ60,61は市販されている２トランジスタパッケージM
AT-OIの各半分であり、演算増幅器70は市販されている
回路LT1008である。
第4B図は第4A図のスペクトラム形成入力段の好適な実施
例を示す。トランジスタ60と61は市販されているパッケ
ージMAT-OIの各半分である。それらのトランジスタへは
15ボルト電圧源から100Kオームの抵抗R12とR13を介して
電力が供給される。演算増幅器70は市販されている回路
LT1008である。正の入力端子へ加えられる10ボルト基準
源を有する同相演算増幅器71は市販の回路LF442の半分
である。
スイッチS1とS1′は、第4A図のスイッチS1とS1′に対応
する電圧制御型電界効果トランジスタ（FET）スイッチ
である。リード80〜83へ個々に加えられた電圧は対応す
るFETを導通させることにより、トランジスタ60,61のエ
ミッタを抵抗R1,R2′，R2″，R2t2,R5の位置に接続させ
る。
スイッチS2とS3は第4A図のスイッチS2とS3に対応する電
圧制御型FETである。リード91,91に個々に、または同時
に加えられた電圧はスイッチS2とS3を閉じる。スイッチ
S4とS5は第4A図のスイッチS4とS5に対応する電圧制御型
FETである。リード92と93に個々に、または同時に加え
られた電圧はFETスイッチS4とS5を閉じる。
リード80〜83に加えられた電圧は入力段30の利得G1をセ
ットする。（利得G1,G2と下遮断周波数F1は第５図に概
略的に定められている）リード80に加えられる電圧は
「低い利得G1」を達成し、リード81に加えられる電圧は
「中間の低い利得G1」を達成し、リード82に加えられる
電圧は「中間の高い利得G1」を達成し、リード83に加え
られる電圧は「高い利得G1」を達成する。
リード92に加えられる電圧は低い遮断周波数F1を比較的
高い値にセットする（上の第IV表参照）リード93に加え
られる電圧はより低い遮断周波数F1を供給する。リード
92と93に加えられる電圧は更に低い遮断周波数を供給す
る。リード90または91に電圧が加えられないと、低い利
得ブーストを利得G1から利得G2にする。リード91に加え
られる電圧は中間利得ブーストを利得G1から利得G2にす
る。リード90と91に加えられる電圧は高利得ブーストを
行う。リード80〜83と90〜93に加えられる電圧は、オペ
レーターにより制御されるデジタルコンピューターから
加えることが望ましい。
第６図は大地の典型的な部分の減衰スペクトルを地震発
生後の時間の関数として示すものである。破線カーブは
地層波に対する大地の減衰を時間と周波数の関数として
表す。各時間減衰カーブを大地の周波数減衰の「スナッ
プショット」と考えることができるように、時間はパラ
メーターとして取扱われる。各種のカーブ上の最終点が
A1,A2…等として記されている。第２図の装置において
は、複合地震信号の最大振幅かA/D変換器70′により認
識できる最大信号より大きくないように、利得変化増幅
器19′はそれの利得を自動的に調節する。第６図の各時
間カーブに対して、A/D変換器70′と、そのA/D変換器に
続くデジタル処理ステップのダイナミックレンジは、実
効装置帯域幅を決定するために48dBとしてとられる（も
ちろん、48dBというのは本発明の有利な面を説明するた
めの単なる例である）。例えば、Ｔ＝１秒に対して、最
高点A2から測定されたスペクトラムは線301になる。こ
の線は約127HzにおけるP1点まで伸びる。地震発生に続
いて１秒間受けられる戻ってきた地震波の場合には、大
地の帯域幅は、（第２図の地震データ取得装置を対象と
する周波数にわたって平らな帯域幅であると考える
と）、約127Hzである。
各大地及びセンサスペクトラム（破線）カーブの上の実
線カーブは、第3B図または第4B図の回路によるスペクト
ラムブーストの適用の結果を示す。この例のために、約
20Hzにセットされたより低い遮断周波数で24dBのスペク
トラムブーストが加えられた。Ｔ＝１秒のスペクトラム
場合には、スペクトラムのブーストによって約23Hzの付
加帯域幅となる結果になることが分かる。地震発生後の
時刻において各スペクトラムの帯域幅も広くされるが、
もちろん、実効大地／データ取得装置の帯域幅の拡張が
それに比例して減少する。Ｔ＝３における実効大地／デ
ータ取得装置の帯域幅が約51Hzから約54Hzで広くされ
る。これは3Hzの増大である。
動作時には、地震探査の専門家は試験爆発と、大地から
戻ってきた地震信号の記録とをまず行い、それからスペ
クトラムピークが地震発生のＴ＝1.0秒後または2.0秒後
のような時点で起こる周波数を決定する。そのスペクト
ラムピークは高速フーリエ変換技術を用いて決定するこ
とができる。第3B図または第4B図の回路の下遮断周波数
f1を、決定されたスペクトラムピークの周波数とほぼ同
じか、それより高い周波数にセットすべきである。次
に、対象とする特定の深さに対する実効装置帯域幅を最
適に広くするために、ブースト利得の量が選択される。
次に、高域フィルタ35の二重にされた段（第7c図）にお
いて具体化されている好適な回路100が示されている第7
A図を参照する。第7A図の回路は、第7B図に示されてい
るような減衰対対数周波数応答を有する修正された第２
種の高域フィルタである。この回路の応答は通常の高域
フィルタの応答に類似し、周波数が遮断周波数fC以下に
低くなると減衰が増大する。しかし、遮断周波数fCより
低い周波数fAmaxに最大減衰Amaxが達した後で、DC（ゼ
ロ周波数）においてdBで表した減衰限度Ａに達する。
本発明の減衰制限高域フィルタの好適な実施例が第7A図
と第7C図に示され、かつそれの周波数応答が第7B図に示
されているが、他の減衰制限高域フィルタを使用するこ
ともできる。そのような他のフィルタの周波数応答は、
低い周波数では減衰がほぼ一定で、第7B図の周波数f
Amaxに対応する遮断周波数より高い周波数では減衰は減
少する。
第7A図の回路100では、希望のストップ帯びフロア減衰
限度Ａを設定するために、可変抵抗RBが調節される。下
遮断周波数fCをセットするために可変抵抗R2A,R4Aが調
節される。下の第Ｖ表は遮断周波数と、第7A図の種々の
スイッチ設定に対して達成されるdBで表した減衰限度と
を示している。可変抵抗R2AのスイッチS20′〜S60′は
可変抵抗R2AのスイッチS20′〜S60′に連動させられ
る。第Ｖ表は下記の抵抗値と容量値を仮定している。
「１」はスイッチが閉じられていることを示し、「０」
はそれが開かれていることを示すものとする。
R5 ＝ 1,000オーム C639＝0.15μｆ R10＝242,088オーム C638＝0.15μｆ R20＝296,716オーム R30＝129,625オーム RB1＝29,698オーム R40＝ 62,585オーム RB2＝13,887オーム R50＝ 30,016オーム R60＝13,905オーム 2R5＝ 2,000オーム 2R10＝498,176オーム 等。
第Ｖ表が示すように、３種類の減衰限度Ａと、約3Hzか
ら10Hzまで変化する複数の遮断周波数fCとを生ずるため
に、減衰制限高域フィルタを変えることができる。第7B
図のグラフに示すように、最大減衰周波数fAmaxは遮断
周波数fCに係数Ｋによって関係づけられる。この係数Ｋ
は回路の最大減衰周波数fAmaxと正常遮断周波数fCとの
比である。第VI表は減衰限度Ａを係数Ｋと、オクターブ
比（fAmaxが生じた場合のfC以下のオクターブの数）
と、Ｂで表した最大減衰Amaxとに関連づける。
第7C図は第２図の減衰制限高域フィルタ35の好適な実施
例を示す。第7A図に示され、かつ第Ｖ表と第VI表におい
て上で述べた２つの同一の回路100が直列に置かれる。
スイッチS20〜S60,S20′〜S60′及びS80とS90は、第4B
図に示すものに類似する電圧制御電界効果トランジスタ
である。５本のリードL1〜L5を介して各回路100の可変
抵抗R2AとR4Aに加えられる電圧はスイッチS20〜S60とS2
0′〜S60′を制御する。各回路100のための２本のリー
ドL7とL8はスイッチS80とS90を制御する。バイパススイ
ッチS100はリードL6により制御される。演算増幅器106
は市販のLT12演算増幅器が好ましい。
第８図は、第６図と同様に、大地の典型的な部分の減衰
スペクトルを地震発生からの時間の関数として示すもの
である。破線カーブは地震波に対する大地の減衰を時間
及び周波数の関数として表すものである。第６図と同様
に、減衰カーブを大地の周波数減衰の「スナップショッ
ト」といつも考えることができるように、時間はパラメ
ーターとして取り扱われる。Ｔ＝2.0カーブは、大地の
最少減衰（最大点A4）が約16HZで起こることを示す。A/
D変換器デジタル処理装置の48dB実効ダイナミックレン
ジによって、「実効装置帯域幅」がP3点において約74Hz
になる。
第7C図の減衰制限高域フィルタ回路35を挿入することに
より、組み合わされた大地及びセンサ減衰及び減衰制限
高域フィルタ（説明のためにスペクトルブースト回路30
は存在しないと仮定する）のために減衰カーブ500が得
られる結果となる。最大信号強度の点が約8HzにおけるA
7点に起る。組み合わされたカーブ500がA7点より下の48
dBまで低下する周波数は約98HzにおけるP4点である。Ｔ
＝２秒のスナップショットの場合には、その結果として
の実効装置帯域幅の増大は約24Hzである。もっと早いス
ナップショットにおける実効装置帯域幅の増大は大き
く、時間的に遅れたスナップショット（すなわちＴ＝3.
0秒）の場合には、低い周波数における減衰のために実
効装置帯域幅の増大は少し減少する。
動作時には、地震探査の専門家は、リード21〜28へデジ
タル制御電圧を加えてスイッチS20〜S60,S20′〜S60′,
S80,S90,S100を効果的に制御することにより、回路35
（第7C図）の回路100の遮断周波数を調節および減衰さ
せることによって、カーブ500の形を制御する。
インパルス源は、発生エネルギーのスペクトルと上記の
大地減衰とのために、低い周波数を過剰に有する。専門
家は、テストショットのFET（高速フーリエ変換）プロ
ットを調べることにより、スペクトルピークの周波数を
決定する。次に、テストスペクトルのほぼピークにおけ
る最大減衰部分（すなわち、第7C図のAmax）を供給する
ために、減衰制限高域フィルタパラメータがセットされ
る。次に、減衰制限高域フィルタの周波数fCが次式に従
ってセットされる。
fC＝テストスペクトルピークＫの周波数 ここに、Ｋは第VI表を参照して上で定義したものであ
る。減衰限度（dBでＡ）は、高くされた分解能でマップ
することを望まれる地層の深さに応じて選択される。減
衰限度における低い周波数損失が、それから低い周波数
の反射を得ることができる最大深度を浅くする。最大減
衰が帯域幅を最も広くし、最良の浅い深度分解能を生ず
るが、深い低周波反射が減衰させられる。
（ビブロシーズ（Vibroseis）装置のような）震動させ
られる源がそれのエネルギーの大部分を表面波へ変化す
る。それらの表面波は地面に沿って低い速度で伝わり、
対象とする埋め込まれている層から到達する反射を妨害
する。水平に伝わるそれらの波は源アレイ（１線上の多
数の震動機）を受信機アレイの組み合わせにより通常制
御される。それらのアレイは水平方向に伝わる波を除去
する。それらの長いアレイは、アレイ内の高さの違い
と、ある角度で到達する反射とによって反射を「不鮮
明」にする傾向がある。この不鮮明にすることは高周波
フィルタとして機能する。アレイが小さくされるとする
と、妨害する表面波はダイナミック記録レンジの大部分
を用いる。
本発明の減衰制限高域フィルタを用いて表面波の振幅を
小さくできる。表面波の問題は、妨害の見かけの到達速
度と到達時刻を決定するノイズ分析で最も良く分析され
る。それらの波の周期を慎重に調べることによりスペク
トルのピークのあらい近似が与えられる。より正確なス
ペクトルピークの決定法は到達時間と、対象とする妨害
のオフセットとをFET分析することである。スペクトル
ピークが一度決定されると、フィルタの選択はインパル
ス源について説明したのと同じである。
もちろん、回路30のスペクトル形成フィルタと、回路35
の減衰制限高域フィルタ100とは、上記のように、地中
に埋め込まれている層の領域の分解能を高くするために
実効装置帯域幅を広くするように大地データ取得装置帯
域幅を広くするためにパラメータをセットできる。
以上説明した技術の当業者にとっては、本発明の要旨を
逸脱することのない本発明の種々の変更が可能であるこ
とは明らかであろう。この理由から、それらの変更は添
付の請求の範囲に含まれることを希望される。添付の請
求の範囲は本発明に対する唯一の限度を列挙するもので
ある。諸実施例を述べるために用いられる説明のやり方
は例として解すべきであって、限定するものと解すべき
ではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボーン，チャールズ、ケー. アメリカ合衆国テキサス州、リッチモン ド、オールド、サウス、ドライブ、2400、 アパートメント、1622 (72)発明者 スミス，ギラン、シー. アメリカ合衆国テキサス州、ヒュースト ン、ハイツ、ブールバード、1202 アパー トメント、ビー

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】大地の震動に比例する信号を記録するため
    に少なくとも１つのデータチャネルを有する、地球物理
    学的データ取得装置において、 低い周波数における第１の利得、高い周波数における第
    ２の利得、及びより低い遮断周波数f1とより高い遮断周
    波数f2との間において次第に高くなる利得により特徴づ
    けられる前記チャネル中の第１のスペクトル形成回路
    と、 遮断周波数fcにより特徴づけられる減衰対周波数応答、
    および零周波数に近い低い周波数において限られた減衰
    を有する前記チャネル中の第２のスペクトル形成回路と を備えたことを特徴とする、地球物理学的データ取得装
    置。
  2. 【請求項２】前記第１のスペクトル形成回路は装置の入
    力段に配置され、 前記第２のスペクトル形成回路は高域フイルタであり、
    前記周波数応答は低い周波数において減衰がほぼ一定で
    あり、より低い固定された周波数を超えた周波数では減
    衰がより大きく、遮断周波数fcより高い周波数において
    は減衰がほぼ一定である、 請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記高域フイルタは、オペレータ制御の下
    に、前記限られた減衰のレベルおよび前記遮断周波数を
    設定する手段を含み、 前記入力段は、オペレータ制御の下に、前記遮断周波数
    と前記周波数f1およびf2の間で次第に高くなる利得の量
    とを設定する手段を含んでいる、 請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】前記第２のスペクトル形成回路は二次高域
    フイルタであり、前記入力段は、 各々の２つの入力端子の内の一方が前記電気信号を伝え
    る２本の入力リードの内の１本に接続され、かつ出力リ
    ードを各々有する第１および第２の差動入力増幅器と、 それらの差動入力増幅器の出力リードのいずれかに各々
    接続される２つの入力端子、および出力リードを有する
    増幅器と、 前記増幅器の出力リードと前記差動入力増幅器の２つの
    入力端子の内の他方との間にそれぞれ接続される周波数
    感知回路網とを含んでいる、 請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】大地の震動に比例する信号を記録するため
    に少なくとも１つのデータチャネルを有する、地球物理
    学的データ取得装置において、 低い周波数において第１の利得で前記信号を増幅し、高
    い周波数において第２の利得で前記信号を増幅し、低い
    遮断周波数f1と高い遮断周波数f2との間の周波数におい
    ては次第に大きくなる利得で前記信号を増幅するための
    前記チャネル中の第１の回路手段と、 低い周波数においてほぼ一定の第１のレベルで前記信号
    を減衰し、遮断周波数fcより高い周波数において前記信
    号を第２のレベルで減衰し、より低い固定された周波数
    を超える周波数では次第に高くなる減衰を行う前記チャ
    ネル中の第２の回路手段と を備えたことを特徴とする、地球物理学的データ取得装
    置。
  6. 【請求項６】大地の震動に比例する信号を記録するため
    に少なくとも１つのデータチャネルを有する地球物理学
    的データ取得装置においてスペクトルを形成する方法に
    おいて、 低い周波数においては第１の利得で前記信号を増幅し、 高い周波数においては第２の利得で前記信号を増幅し、 低い遮断周波数と高い遮断周波数の間の周波数において
    は次第に高くなる利得で前記信号を増幅する ことにより前記装置の実効帯域幅を広くすることを特徴
    とする、地球物理学的データ取得装置においてスペクト
    ルを形成する方法。
  7. 【請求項７】大地の震動に比例する信号を記録するため
    に少なくとも１つのデータチャネルを有する地球物理学
    的データ取得装置においてスペクトルを形成する方法に
    おいて、 低い遮断周波数においては前記信号をほぼ一定量だけ減
    衰し、 より低い固定された周波数より高い周波数においては減
    衰を次第に大きくする ことにより前記装置の実効帯域幅を広くすることを特徴
    とする、地球物理学的データ取得装置においてスペクト
    ルを形成する方法。
  8. 【請求項８】遮断周波数fcより高い周波数において前記
    減衰を次第に大きくすることを終わらせる、ことを特徴
    とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】大地の震動に比例する電気信号を記録する
    ために少なくとも１つのデータチャネル中に、低い周波
    数においてオペレータが選択できる第１の利得と、オペ
    レータが選択できる、より低い遮断周波数f1と、オペレ
    ータが選択できるブースト利得とにより特徴づけられる
    スペクトル形成回路を有する、少なくとも１つのデータ
    チャネルを有する地球物理学的データ取得装置を用いる
    方法において、 テスト記録から大地の震動に比例する電気信号を記録す
    る過程と、 前記信号の減衰対周波数応答のスペクトラムから、それ
    らの信号のピーク振幅の近似周波数を決定する過程と、 前記入力段の、より低い遮断周波数f1を前記ピーク振幅
    の周波数と同じ値に設定する過程と、 ブースト利得の量を、実効装置帯域幅特性を強めるレベ
    ルに設定する過程と を有することを特徴とする、地球物理学的データ取得装
    置を用いる方法。
  10. 【請求項１０】大地の震動に比例する電気信号を記録す
    るための少なくとも１つのデータチャネル中に、零周波
    数に近い低い周波数においては、オペレータが選択でき
    る遮断周波数fcと、オペレータが選択できる限られた減
    衰レベルとにより特徴づけられ、前記遮断周波数以下で
    は、前記限られた減衰に等しいかそれよりも大きい最大
    減衰のレベルの領域により特徴づけられる減衰対周波数
    応答を有する高域フィルタを備えた、前記少なくとも１
    つのデータチャネルを有する地球物理学的データ取得装
    置を用いる方法において、 テスト記録から大地の震動に比例する電気信号を、零に
    設定された装置のブースト利得をもって記録する過程
    と、 前記信号の減衰対周波数応答のスペクトラムから、それ
    らの信号のピーク振幅の周波数を決定する過程と、 前記テスト記録から決定されたスペクトラムのほぼピー
    クの周波数において前記高域フィルタの最大減衰の周波
    数を設定する過程と、 前記減衰の限られた高域フィルタの限られた減衰を、実
    効装置帯域幅特性を強めるレベルに設定する過程と を有することを特徴とする、地球物理学的データ取得装
    置を用いる方法。
  11. 【請求項１１】地面の震動に比例する信号を記録するた
    めの少なくとも１つのデータチャネルを有する地球物理
    学的データ取得装置の入力段において、 地面の震動に比例する差動地球物理学的信号を受け、か
    つ帰還信号を受けて、出力リードにシングルエンデッド
    出力信号を生ずる増幅器手段と、 前記出力リード上の前記出力信号に応答して、前記増幅
    器手段への周波数濾波された帰還信号を生ずる周波数応
    答回路手段と、 を備え、前記入力段の振幅対周波数応答は、 低い周波数においてはほぼ一定の応答、第１の遮断周波
    数f1より高い周波数においては増大する応答、前記第１
    の遮断周波数f1より高い第２の遮断周波数f2より高い周
    波数においてはほぼ一定の応答により特徴づけられるこ
    とを特徴とする、地球物理学的データ取得装置の入力
    段。
  12. 【請求項１２】前記第１の遮断周波数に対応する周波
    数、および前記第２の遮断周波数と前記第１の遮断周波
    数との間の利得の量を、オペレータの制御の下に設定す
    る手段 をさらに有する請求項11記載の入力段。
  13. 【請求項１３】地震信号に応答する入力段と、前記信号
    の表現を格納する記録器とを含む地球物理学的データ取
    得装置チャネルに組合わされる、前記入力段と前記記録
    器の間に配置される減衰され制限された高域フィルタを
    備えた地球物理学的データ取得装置チャネルにおいて、 前記減衰され制限された高域フィルタは、 遮断周波数fcより低い周波数の信号が、遮断周波数fcよ
    り低くなるにつれて次第に大きくするように、遮断周波
    数fcを発生する第１の手段と、 零周波数に近い低い周波数においてそれらの信号の減衰
    を制限する第２の手段と を備えることにより、減衰を制限される前記高域フィル
    タが、遮断周波数fcと、零周波数に近い低い周波数にお
    ける限られた減衰とにより特徴づけられる入力−出力応
    答を有することを特徴とする、減衰され制限された高域
    フィルタを備えた地球物理学的データ取得装置チャネ
    ル。
  14. 【請求項１４】減衰を制限される前記高域フィルタの前
    記第１の手段と前記第２の手段は協働して、前記遮断周
    波数より低い最大減衰の領域を有する前記入力−出力応
    答を有し、前記最大減衰は前記制限された減衰より大き
    いか、等しい、請求項13記載のチャネル。
  15. 【請求項１５】前記減衰され制御される高域フィルタ
    は、前記制限される減衰のレベルと前記遮断周波数をオ
    ペレータの制御の下に設定する手段を含んでいる、請求
    項13記載のチャネル。
  16. 【請求項１６】前記減衰され制限される高域フィルタは
    二次高域フィルタである、請求項13記載のチャネル。
  17. 【請求項１７】地面の震動を表わす地震信号を取得し記
    録するための地球物理学的データ取得装置のデータチャ
    ネルにおけるブースト回路において、 より低い遮断周波数f1よりも低い周波数の地震信号に第
    １の利得を提供する手段と、 より高い遮断周波数f2よりも高い周波数の地震信号に第
    ２の利得を提供する手段と、 前記より低い遮断周波数と前記より高い遮断周波数の間
    の周波数の地震信号に対して次第に増大する利得を提供
    する手段と を有するブースト回路。
  18. 【請求項１８】前記より低い遮断周波数の周波数と、前
    記より低い遮断周波数f1と前記より高い遮断周波数f2の
    間の次第に増大する利得の量とを、オペレータの制御の
    下に設定する手段をさらに備えた、請求項17記載のブー
    スト回路。
  19. 【請求項１９】地面の震動に比例する電気信号を記録す
    るために少なくとも１つのデータチャネルを有する、地
    球物理学的データ取得装置において、 ２つの入力リードを通して地球物理学的信号を受け、前
    記入力リードの間に加えられた信号に比例するシングル
    エンデッド増幅された中間信号を発生するために差動入
    力端子を有する差動増幅手段と、 ２つの入力端子の一方に前記増幅された中間信号が加え
    られ、それの出力の一部が周波数感知回路網を介して他
    方の入力端子に加えられることにより出力信号を発生す
    る増幅手段と を備え、それにより前記２本の入力リードの間に加えら
    れた前記信号に関連する前記出力信号は、低い周波数に
    おける第１の利得と、高い周波数における第２の利得
    と、より低い遮断周波数f1とより高い遮断周波数f2の間
    で次第に増大する利得とにより特徴づけられる、ことを
    特徴とする地球物理学的データ取得装置。
  20. 【請求項２０】地面の震動を表す電気信号を記録するた
    めに少なくとも１つのデータチャネルを有する、地球物
    理学的データ取得装置において、 前記電気信号を導く各々２本の入力リードに２つの入力
    端子の内の一方が接続され、出力リードを各々有する第
    １の差動増幅器および第２の差動増幅器と、 各々が前記差動増幅器の前記出力リードの一方にそれぞ
    れ接続される２つの入力端子、および出力リードを有す
    る増幅器と、 この増幅器の前記出力リードと、前記差動増幅器の他方
    の入力端子との間に接続される周波数感知回路網と を備え、前記増幅器の前記出力リード上の信号の関係
    は、前記２本の入力リードの間の電気信号と比較して、
    低い周波数における第１の利得と、高い周波数における
    第２の利得と、より低い遮断周波数f1とより高い遮断周
    波数f2の間で次第に増大する利得とにより特徴づけられ
    る、地球物理学的データ取得装置。
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