JPS5869536A - 超音波送受信器 - Google Patents
超音波送受信器Info
- Publication number
- JPS5869536A JPS5869536A JP56166317A JP16631781A JPS5869536A JP S5869536 A JPS5869536 A JP S5869536A JP 56166317 A JP56166317 A JP 56166317A JP 16631781 A JP16631781 A JP 16631781A JP S5869536 A JPS5869536 A JP S5869536A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- ultrasonic transducer
- inductance
- filter
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の属する分野］ ゝ
本発明は超音波診断に使用される超音波診断装置の超音
波送受信器に関する。
波送受信器に関する。
［従来技術の説明］
超音波診断装置は超音波振動子、送信器、受信器、信号
制御部及び表示装置よりなるが良質な画像を得るために
は広帯域かつ高感度の送信器、超音波振動子、受信器が
要求される。このための送・受信器としては大別して２
つの方式がある。１つは超音波振動子と直列あるいは並
列にインダクタンスを配置し超音波振動子の電気的容量
とインダクタンスの作る共振回路の共振周波数を超音波
振動子の動作周波数と一致させ共振を利用して送信及び
受信を行なう方式、もう１つはインダクタンスを用いず
単極性の短かいパルスで超音波振動子を駆動し受信も電
気回路の共振現象は用いずに広帯域の受信方法をとる方
式である。上記のインダクタンスを用いる方式は共振方
式呼ばれこの方法は高感度が得られるが共振方式である
ため帯域がせまく、また、使用する超音波振動子の電気
的容量によってインダクタンスの値を変えなければなら
ないという欠点がある。一方、インダクタンスを用いず
単極性の短かいパルスを用いる方式は非共振方式と呼ば
れ、この方式は感度がやや低いという欠点はあるが、広
帯域でありかつ使用する超音波振動子の電気的容量に依
存しないため超音波振動子の互換性が良いという特徴が
ある。しかしながらこの非共振方式は単極性のパルス駆
動であるために低周波成分に大きなスペクトラム成分を
持つため、このパルスの繰り返し周期とその高調波にあ
たる周波数の可聴音が超音波振動子より発生する。この
可聴音そのものは診断情報に何ら影響を与えないが被検
者及び使用者に不必要な心理的効果を与える可能性のあ
る音であるため無くすることが望ましい。第１図ａ、ｂ
および第２図ａ、ｂはそれぞれ共振方式及び非共振方式
の場合の典型的な駆動電圧波形とそのスペク１〜ラムを
示したものである。共振波形１〔第１図（ａ）〕のスペ
クトラム２〔第１図（ｂ）〕に見られるように共振方式
は感度は高いが帯域が狭い。一方非共振駆動波形３〔第
２図〈ａ）〕のスペクトラム４〔第２図（ｂ）〕は極め
て広帯域であるが超音波の発生には必要のない低周波数
領域に大きなスペクトラム成分を持っている。この低周
波のスペク１〜ラムがあると超音波振動子はパルスの繰
り返し周期ごとにＪ駆動するためこの繰り返し周期とそ
の高調波に相当する可聴音が超音波振動子より発生する
。共振方式の場合は低周波数領域のスペクトラムが小さ
いために可聴音は発生しない。
制御部及び表示装置よりなるが良質な画像を得るために
は広帯域かつ高感度の送信器、超音波振動子、受信器が
要求される。このための送・受信器としては大別して２
つの方式がある。１つは超音波振動子と直列あるいは並
列にインダクタンスを配置し超音波振動子の電気的容量
とインダクタンスの作る共振回路の共振周波数を超音波
振動子の動作周波数と一致させ共振を利用して送信及び
受信を行なう方式、もう１つはインダクタンスを用いず
単極性の短かいパルスで超音波振動子を駆動し受信も電
気回路の共振現象は用いずに広帯域の受信方法をとる方
式である。上記のインダクタンスを用いる方式は共振方
式呼ばれこの方法は高感度が得られるが共振方式である
ため帯域がせまく、また、使用する超音波振動子の電気
的容量によってインダクタンスの値を変えなければなら
ないという欠点がある。一方、インダクタンスを用いず
単極性の短かいパルスを用いる方式は非共振方式と呼ば
れ、この方式は感度がやや低いという欠点はあるが、広
帯域でありかつ使用する超音波振動子の電気的容量に依
存しないため超音波振動子の互換性が良いという特徴が
ある。しかしながらこの非共振方式は単極性のパルス駆
動であるために低周波成分に大きなスペクトラム成分を
持つため、このパルスの繰り返し周期とその高調波にあ
たる周波数の可聴音が超音波振動子より発生する。この
可聴音そのものは診断情報に何ら影響を与えないが被検
者及び使用者に不必要な心理的効果を与える可能性のあ
る音であるため無くすることが望ましい。第１図ａ、ｂ
および第２図ａ、ｂはそれぞれ共振方式及び非共振方式
の場合の典型的な駆動電圧波形とそのスペク１〜ラムを
示したものである。共振波形１〔第１図（ａ）〕のスペ
クトラム２〔第１図（ｂ）〕に見られるように共振方式
は感度は高いが帯域が狭い。一方非共振駆動波形３〔第
２図〈ａ）〕のスペクトラム４〔第２図（ｂ）〕は極め
て広帯域であるが超音波の発生には必要のない低周波数
領域に大きなスペクトラム成分を持っている。この低周
波のスペク１〜ラムがあると超音波振動子はパルスの繰
り返し周期ごとにＪ駆動するためこの繰り返し周期とそ
の高調波に相当する可聴音が超音波振動子より発生する
。共振方式の場合は低周波数領域のスペクトラムが小さ
いために可聴音は発生しない。
［発明の目的］
本発明の目的は超音波振動子と送信器との間に可聴周波
数を遮断し、超音波振動子の動作周波数領域は通過域と
なるフィルタを配＠することによって超音波振動子より
発生する可聴音を大幅に抑圧しかつ非共振方式の広帯域
性をそのまま生がした超音波送受信器を提供することに
ある。
数を遮断し、超音波振動子の動作周波数領域は通過域と
なるフィルタを配＠することによって超音波振動子より
発生する可聴音を大幅に抑圧しかつ非共振方式の広帯域
性をそのまま生がした超音波送受信器を提供することに
ある。
［発明の要約］
本発明は超音波振動子と送信器との間に可聴周波数を遮
断し超音波探触子の動作周波数領域は通過域となるフィ
ルタを配置することによって超音波振動子の動作周波数
領域には影Ｗなく広帯域性を保ち、かつ可聴周波数領域
のスペクトラム成分を小さくして可聴音の発生を大幅に
抑圧した超音波送受信器を実現したものである。
断し超音波探触子の動作周波数領域は通過域となるフィ
ルタを配置することによって超音波振動子の動作周波数
領域には影Ｗなく広帯域性を保ち、かつ可聴周波数領域
のスペクトラム成分を小さくして可聴音の発生を大幅に
抑圧した超音波送受信器を実現したものである。
［発明の構成及び作用の説明］
第３図は本発明の一実施例における送・受信器の回路図
の一部を示したものである。この実施例ではフィルタと
して並列インダクタンス９を用いている。超音波振動子
５の駆動は次のように行なわれる。コンデンサＣＯ６に
充電された電荷はスイッヂング用トランジスタ７に加え
られたゲートパルス８によってトランジスタが導通状態
になると直ちに超音波振動子５を充電する。トランジス
タ７は掻く短時間で開放状態に戻るので超音波振動子５
の両端の電圧は超音波振動子５の容量Ｃｐ並列インダク
タンスＬ９及び並列抵抗Ｒ１０による並列共振回路で減
衰振動をおこす。この振動電圧によって超音波振動子５
が駆動され超音波が発生する。被検体より反射した超音
波は超音波振動子５によって受信され抵抗Ｒ１０及びイ
ンダクタンスし９が並列に負荷された前置増幅器１１を
通５− してイの後信号処理が行なわれる。超音波振動子５の両
端にお（）る駆動電圧波形の１例を示したのが第４図ａ
の１２である。インダクタンスＬ９の値は並列共振周波
数ｆｐ＝１／（２πＦロコ）が超音波振動子の動作周波
数（通常２〜１０ＭＨ７）より十分小さく、かつ可聴周
波数（通常２゜１〈ト１７以下）より１−分大きな値に
なるように設定しである。このようにインダクタンスを
選ぶと可聴周波数は遮断し、超音波振動子の動作周波数
領域は通過域となるフィルタとして働（。駆動電圧波形
１２のスペク１〜ラムを示したのが第４図すの実線１３
である。なおこの図の波線１４はインダクタンスを入れ
な′い場合のスペク１〜ラムである。
の一部を示したものである。この実施例ではフィルタと
して並列インダクタンス９を用いている。超音波振動子
５の駆動は次のように行なわれる。コンデンサＣＯ６に
充電された電荷はスイッヂング用トランジスタ７に加え
られたゲートパルス８によってトランジスタが導通状態
になると直ちに超音波振動子５を充電する。トランジス
タ７は掻く短時間で開放状態に戻るので超音波振動子５
の両端の電圧は超音波振動子５の容量Ｃｐ並列インダク
タンスＬ９及び並列抵抗Ｒ１０による並列共振回路で減
衰振動をおこす。この振動電圧によって超音波振動子５
が駆動され超音波が発生する。被検体より反射した超音
波は超音波振動子５によって受信され抵抗Ｒ１０及びイ
ンダクタンスし９が並列に負荷された前置増幅器１１を
通５− してイの後信号処理が行なわれる。超音波振動子５の両
端にお（）る駆動電圧波形の１例を示したのが第４図ａ
の１２である。インダクタンスＬ９の値は並列共振周波
数ｆｐ＝１／（２πＦロコ）が超音波振動子の動作周波
数（通常２〜１０ＭＨ７）より十分小さく、かつ可聴周
波数（通常２゜１〈ト１７以下）より１−分大きな値に
なるように設定しである。このようにインダクタンスを
選ぶと可聴周波数は遮断し、超音波振動子の動作周波数
領域は通過域となるフィルタとして働（。駆動電圧波形
１２のスペク１〜ラムを示したのが第４図すの実線１３
である。なおこの図の波線１４はインダクタンスを入れ
な′い場合のスペク１〜ラムである。
この図に見られるようにインダンタンスを配置したこと
によって可聴周波数領域（この図のＯＭ １−ｉｌ付近
）のスペクトラムは大略３ＱｄＢ小さくなりそれだ（プ
可聴音の発生が抑圧されている。一方、超音波振動子の
動作周波数（２ＭＨｚ以上）ではスペクトラムにインダ
クタンス挿入の影響が殆んどなく非共振方式の広帯域性
がそのまま維持され６− ている。本実施例では超音波振動子と並列にインダクタ
ンスのみが配置されているが抵抗をこのインダクタンス
と直列に配置することもできる。
によって可聴周波数領域（この図のＯＭ １−ｉｌ付近
）のスペクトラムは大略３ＱｄＢ小さくなりそれだ（プ
可聴音の発生が抑圧されている。一方、超音波振動子の
動作周波数（２ＭＨｚ以上）ではスペクトラムにインダ
クタンス挿入の影響が殆んどなく非共振方式の広帯域性
がそのまま維持され６− ている。本実施例では超音波振動子と並列にインダクタ
ンスのみが配置されているが抵抗をこのインダクタンス
と直列に配置することもできる。
次に第５図は第２の実施例の構成を示したもので可聴周
波数遮断フィルターとして容量Ｃ１５、抵抗Ｒ１６のフ
ィルタ（ＣＲフィルタ）を用いたものである。この場合
、フィルターの遮断周波数は可聴周波数より十分大きく
、かつ超音波振動子の動作周波数よりは十分小さく選ん
である。第６図は可聴周波数遮断フィルタとしてインダ
クタンス、コンデンサ、抵抗の共振回路を用いた実施例
を示したものである。同図ａはフィルタとしてインダク
タンスＬ１７、コンデンサＣ１８、抵抗Ｒ１９の直列回
路を超音波振動子５と並列に配置したものでインダクタ
ンスＬ１容吊Ｃの直列共振周波数が可聴周波数となるよ
うに１−とＣの値が選んである。また抵抗Ｒ１９は共振
の尖鋭度（Ｑ）を制御づるために配置しである。また同
図すはインダクタンスＬ２０、コンデンサＣ２１、抵抗
Ｒ２２の並列回路を超音波振動子と送信器の間に直列に
配置したものでこの場合インダクタンス上１容量Ｃの並
列共振周波数が可聴周波数になるように選んである。
波数遮断フィルターとして容量Ｃ１５、抵抗Ｒ１６のフ
ィルタ（ＣＲフィルタ）を用いたものである。この場合
、フィルターの遮断周波数は可聴周波数より十分大きく
、かつ超音波振動子の動作周波数よりは十分小さく選ん
である。第６図は可聴周波数遮断フィルタとしてインダ
クタンス、コンデンサ、抵抗の共振回路を用いた実施例
を示したものである。同図ａはフィルタとしてインダク
タンスＬ１７、コンデンサＣ１８、抵抗Ｒ１９の直列回
路を超音波振動子５と並列に配置したものでインダクタ
ンスＬ１容吊Ｃの直列共振周波数が可聴周波数となるよ
うに１−とＣの値が選んである。また抵抗Ｒ１９は共振
の尖鋭度（Ｑ）を制御づるために配置しである。また同
図すはインダクタンスＬ２０、コンデンサＣ２１、抵抗
Ｒ２２の並列回路を超音波振動子と送信器の間に直列に
配置したものでこの場合インダクタンス上１容量Ｃの並
列共振周波数が可聴周波数になるように選んである。
以上の実施例では送受信器を１個だ（プ示しであるが、
同様の送受信器を複数個用いて電気的に超音波ビームを
走査する電子走査型超音波診断装置へ適用できることは
自明である。
同様の送受信器を複数個用いて電気的に超音波ビームを
走査する電子走査型超音波診断装置へ適用できることは
自明である。
「発明の詳細な説明］
以上説明したように本発明によって超音波振動子より発
生する可聴音を大幅に抑圧できかつ非共振方式の広帯域
性をそのまま維持できる超音波送受信器を提供すること
ができる。
生する可聴音を大幅に抑圧できかつ非共振方式の広帯域
性をそのまま維持できる超音波送受信器を提供すること
ができる。
第１図、第２図は共振方式及び従来の非共振方式の駆動
波形図とスペクトラム図、第３図は本発明の一実施例の
回路図、第４図は同実施例の駆動波形図とスペクトラム
図、第５図、６図は本発明の他の実施例の回路図である
。 ６・・・・・・コンデンサ ７・・・・・・トランジスタ ９・・・・・・フィルタ用インダクタンス１０・・・・
・・抵抗 １１・・・・・・前置増幅器 代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名） ９− 第１図 つ ０ ］ ２３４５６７８ 周波数（Ｍ７１ｚ） 第２図 へ ｂ ０１２３４５６７８ 周波数（Ｍｌ（ｚ） 第３図 第４図 ０１２３４５６７８ 周波数（ＭＪ（ｚ） 第５図 第６図 ａ １９２−
波形図とスペクトラム図、第３図は本発明の一実施例の
回路図、第４図は同実施例の駆動波形図とスペクトラム
図、第５図、６図は本発明の他の実施例の回路図である
。 ６・・・・・・コンデンサ ７・・・・・・トランジスタ ９・・・・・・フィルタ用インダクタンス１０・・・・
・・抵抗 １１・・・・・・前置増幅器 代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名） ９− 第１図 つ ０ ］ ２３４５６７８ 周波数（Ｍ７１ｚ） 第２図 へ ｂ ０１２３４５６７８ 周波数（Ｍｌ（ｚ） 第３図 第４図 ０１２３４５６７８ 周波数（ＭＪ（ｚ） 第５図 第６図 ａ １９２−
Claims (2)
- （１）超音波振動子を備え、超音波を送受波する非共振
方式の超音波送受信器において、前記超音波振動子に加
わる電圧波形のうち可聴周波数レベルを遮断もしくは減
じるフィルタを設け、前記超音波振動子より発生する可
聴音周波数レベルを遮断もしくは減じたことを特徴とす
る超音波送受信器。 - （２）フィルタは超音波振動子と並列に設【プられたイ
ンダクタンスによって構成されることを特徴とする特ｆ
４請求の範囲第１項記載の超音波送受信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56166317A JPS5869536A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 超音波送受信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56166317A JPS5869536A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 超音波送受信器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5869536A true JPS5869536A (ja) | 1983-04-25 |
Family
ID=15829104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56166317A Pending JPS5869536A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 超音波送受信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5869536A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58169073A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 超音波振動子の駆動装置 |
| JPS63121770A (ja) * | 1986-11-11 | 1988-05-25 | Kazuo Muto | 超音波センサ |
| US7460991B2 (en) | 2000-11-30 | 2008-12-02 | Intrasonics Limited | System and method for shaping a data signal for embedding within an audio signal |
| US7505823B1 (en) | 1999-07-30 | 2009-03-17 | Intrasonics Limited | Acoustic communication system |
| WO2010098346A1 (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-02 | 日本電気株式会社 | 超音波伝播時間測定システム |
-
1981
- 1981-10-20 JP JP56166317A patent/JPS5869536A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58169073A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 超音波振動子の駆動装置 |
| JPS63121770A (ja) * | 1986-11-11 | 1988-05-25 | Kazuo Muto | 超音波センサ |
| US7505823B1 (en) | 1999-07-30 | 2009-03-17 | Intrasonics Limited | Acoustic communication system |
| US7460991B2 (en) | 2000-11-30 | 2008-12-02 | Intrasonics Limited | System and method for shaping a data signal for embedding within an audio signal |
| WO2010098346A1 (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-02 | 日本電気株式会社 | 超音波伝播時間測定システム |
| US8806947B2 (en) | 2009-02-25 | 2014-08-19 | Nec Corporation | Ultrasonic wave propagation time measurement system |
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