JPH0153949B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、秘話通信装置に係り、例えば、コ
ードレステレホン装置等の通信装置において、通
信内容の盗聴を防止したものに関する。

従来、各種通信装置における秘話通信方法は、
秘話度合に応じて複雑な変調方式を用いており、
その変調周波数も高く、周波数帯域が広くなる傾
向にある。

例えば、従来の位相変調方式では、変調周波数
が10ないし30kHzに設定されており、相当広い専
有帯域を必要としている。

このような秘話通信方法をコードレステレホン
装置等の簡易な通信装置に用いることは、周波数
割当範囲を有効に使用する上から不適当である。

ところで、コードレステレホン装置は、電話機
に隣接して親機を設置し、この親機に対して１又
は２以上の子機を設置し、電話機の受話及び送話
操作を子機によつて電話機から離れた位置で行う
ものである。即ち、このようなコードレステレホ
ン装置においては、隣接する他人の電話機との間
での秘話で十分である。

従来、音声信号のゼロクロス点で位相反転を施
した秘話通信装置が提案されているが、この秘話
通信装置では、容易に狭帯域での秘話通信を可能
にする利点があるが、伝送歪が信号の位相切換え
部分に発生する。

第１図は、この位相反転による伝送歪の発生を
示す。Ａは音声信号波形を示し、Ｂはそのゼロク
ロス点を基準にして交互に位相反転を繰り返して
伝送した場合の受信波形を示している。この受信
波形において、その位相切換え部分ｂは緩慢にな
つている。このため、これを位相反転して正規位
相に変更した場合、Ｃに示すように、位相切換え
部分ｂの波形が欠落し、正規の信号を再生するこ
とができない。

そこで、この発明は、このような位相反転によ
る秘話通信において、ゼロクロス点での位相反転
が行われた場合の伝送歪を補償して正規の音声信
号の再生を実現した秘話通信装置の提供を目的と
する。

即ち、この発明の秘話通信装置は、同期信号に
同期して音声信号の位相を選択的に反転させ、位
相反転区間を備えた音声信号を前記同期信号とと
もに送信する送信部と、受信した前記同期信号に
同期して前記音声信号の前記位相反転区間の位相
を反転させて正規位相の前記音声信号を再生する
受信部とを備えた秘話通信装置において、前記送
信部は、送信すべき前記音声信号と該音声信号の
振幅範囲内に設定された基準レベルとを比較して
両者の交点検出出力を発生する比較器と、この比
較器が発生した前記交点検出出力から高レベル区
間及び低レベル区間が設定された前記同期信号を
形成する分周手段と、前記同期信号の前記高レベ
ル区間又は前記低レベル区間で前記音声信号の任
意の区間を反転させ、前記位相反転区間を持つ音
声信号に変換する第１の位相反転手段とを備え、
前記受信部は、前記送信部から送られた前記同期
信号の立上り又は下降を緩やかにする波形整形手
段と、受信された前記音声信号の前記位相反転区
間の位相を前記波形整形回路の出力同期信号に同
期して反転し、正規位相を持つ前記音声信号を再
生する第２の位相反転手段とを備えたものであ
る。

以下、この発明を図面に示した実施例を参照し
て詳細に説明する。

第２図はこの発明の秘話通信装置における送信
部の実施例、第３図はこの発明の秘話通信装置に
おける受信部の実施例を示す。

第２図において、マイクロホン２からの音声入
力は、増幅器４で増幅された後、同期信号発生回
路６とともに、第１の位相反転手段としての位相
反転器８に加えられる。同期信号発生回路６は、
音声信号と、該音声信号の振幅範囲内に設定され
た基準レベルとの交点、即ちゼロクロス点に同期
するとともに、高レベル区間と低レベル区間とを
一定の比率で異ならせた同期信号パルスを発生す
るものである。したがつて、この同期信号発生回
路６には、低域フイルタ１０、比較器１２、微分
回路１４、波形整形回路１６、Ｔフリツプフロツ
プ回路１８，２０及び論理回路としてのAND回
路２２が設置されている。

低域フイルタ１０では、音声信号成分中の高周
波成分が除かれ、比較器１２でその低周波成分と
基準レベルとが比較され、その出力が微分回路１
４で微分された後、その微分波形が波形整形回路
１６で波形整形され、パルス発生回路としてのＴ
フリツプフロツプ回路１８に加えられる。Ｔフリ
ツプフロツプ回路１８には、音声信号のゼロクロ
ス点に同期したゼロクロス点の検出出力としての
第１のパルスが得られ、このパルスは分周手段と
して設定されたＴフリツプフロツプ回路２０にト
リガ入力として加えられ、その倍周期の第２のパ
ルスが得られる。これら第１及び第２のパルスは
Ｔフリツプフロツプ回路２０とともに分周手段を
成すAND回路２２に加えられ、両者の論理積を
取つて分周出力としての同期信号が形成される。
この同期信号は、比較器１２の比較出力に応じて
高レベル区間及び低レベル区間が交互に設定され
た高低２レベルのパルス信号である。

この同期信号は位相反転器８とともにFS変調
器２４に加えられ、位相反転器８において、同期
信号に同期してその高レベル区間で選択的に位相
が反転される。また、FS変調器２４は、同期信
号に応動して基準周波数ｆに対して周波数偏倚
Δfを持つFS信号（ｆ±Δf）を発生する。

信号合成器２６では、位相反転出力とFS信号
とが合成され、合成信号が得られる。この合成信
号はFM変調器２８に加えられ、FM変調器２８
では合成信号によつて搬送波に周波数変調を施し
て送信信号が生成される。この送信信号は、アン
テナ３０から受信部に向けて送信される。

次に、第３図において、送信部からの送信信号
は受信部のアンテナ３２に受信され、FM復調器
３４で復調された後、同期信号検出回路３６及び
ノツチフイルタ３８に加えられる。

同期信号検出回路３６は、FM復調器３４の復
調出力から同期信号を検出するものであり、トー
ン同期回路４０及びFS復調器４２で構成されて
いる。即ち、トーン同期回路４０は、FS変調器
２４のFS信号を検出してFS復調器４２に加え、
FS復調器４２は、そのFS信号の周波数偏倚から
同期信号パルスを検出し、この同期信号を波形整
形手段としての時定数回路４４を介してその立上
り及び下降を緩慢にした後、第２の位相反転手段
としての位相反転器４６に加える。

一方、ノツチフイルタ３８でFS信号成分が除
去された復調出力は、位相反転器４６に加えられ
る。その位相反転器４６は、時定数回路４４から
加えられる同期信号パルスに応動してリニア位相
反転動作をし、復調出力の位相反転区間の位相を
反転させて正規位相に変換する。この正規位相の
音声信号は増幅器４８に加えられて増幅された
後、スピーカ５０に加えられる。

以上の構成に基づき、その動作を第４図及び第
５図を参照して詳細に説明する。

第４図Ａはマイクロホン２の出力信号を増幅器
４で増幅して得られる信号波形を示し、この信号
波形の高周波振動成分は、第４図Ｂに示すよう
に、低域フイルタ１０で除去されて比較器１２に
加えられる。比較器１２には基準レベルV_REFが設
定され、この基準レベルV_REFと第４図Ｂに示す音
声信号との交点を検出して出力を反転し、第４図
Ｃに示すパルスを発生する。このパルスを微分回
路１４で微分すると、第４図Ｄに示すパルスが得
られ、このパルスを波形整形回路１６で波形整形
し、負の成分を反転すると、第４図Ｅに示すパル
スが得られる。このパルスをトリガ入力としてＴ
フリツプフロツプ回路１８に加えると、第４図Ｆ
に示す第１のパルスが発生し、このパルスをＴフ
リツプフロツプ回路２０を加えると、第４図Ｇに
示す第２のパルスが発生する。即ち、第２のパル
スは第１のパルスの倍周期を持つている。これら
第１及び第２のパルスをAND回路２２に加えて
論理積を取ると、第４図Ｈに示す同期信号が得ら
れる。同期信号パルスは、高レベル(H)区間に対し
て低レベル(L)区間が３倍の比率に形成されてい
る。

この同期信号パルスを位相反転器８に加える
と、その出力は第４図Ｉに示すようになり、同期
信号の高レベル区間が反転され、その反転タイミ
ングはゼロクロス点と成つている。

また、FS変調器２４には、前記同期信号が加
えられ、同期信号に対応して周波数偏倚を持つ第
４図Ｊに示すFS信号が発生し、図示していない
が、信号合成器２６において、このFS信号と位
相反転を伴つた音声信号とが合成され、その合成
信号がFM変調器２８での変調を経てアンテナ３
０から送信信号として送信される。

この送信信号がアンテナ３２で受信されると、
FM復調器３４で変調される。この信号は、同期
信号検出回路３６のトーン同期回路４０に加えら
れ、このトーン同期回路４０は第５図Ｋに示す
FS信号を検出し、FS復調器４２はこの信号から
第５図Ｌに示す同期信号パルスを復調し、この同
期信号パルスは時定数回路４４によつて、第５図
Ｍに示すように、その立上り及び下降が緩やかな
パルスに変更されて位相反転器４６に加えられ
る。

一方、ノツチフイルタ３８に加えられた復調出
力は、そのFS信号成分が取り除かれ、第５図Ｎ
に示す音声信号成分のみが抽出される。そして、
位相反転器４６で同期信号によつて位相反転区間
の位相切換えが緩やかに行われ、第５図Ｏに示す
ように、正規位相の音声信号に変換される。この
音声信号は増幅器４８で増幅された後、スピーカ
５０で再生される。

このような構成によれば、音声信号のゼロクロ
ス点に同期して位相反転を行うので、容易に秘話
通信を実現できるとともに、音声信号の位相切換
え部分の伝送歪を補償し、正規の音声信号を再生
することができる。

次に、第６図は、時定数回路４４及び位相反転
器４６の具体的な回路構成例を示す。

時定数回路４４は、定電流源５２，５４、トラ
ンジスタ５６、ダイオード５８、抵抗６０及びコ
ンデンサ６２から構成され、トランジスタ５６の
ベースに形成された入力端子６４にはFS復調器
４２から同期信号が加えられ、電源端子６６には
駆動電圧Vccが与えられる。

また、位相反転器４６は、トランジスタ６８，
７０，７２，７４，７６，７８、抵抗８０，８
２，８４，８６，８８，９０，９２，９４，９
６，９８，１００、コンデンサ１０２，１０４，
１０６及び定電流源１０８で二重平衡差動増幅回
路を構成しており、入力端子１１０には位相反転
すべき音声信号が加えられ、出力端子１１２から
位相反転出力が取り出されるように成つている。

この位相反転器４６において、一対のトランジ
スタ６８，７０はそのエミツタを抵抗８０，８２
を介して共通に接続して差動増幅器を構成し、ト
ランジスタ７２，７４はそのエミツタを抵抗８
４，８６を介して共通に接続し、リニア動作をす
るスイツチング回路を構成している。また、トラ
ンジスタ７６，７８はそのエミツタを抵抗８８，
９０を介して共通に接続し、同様のリニア動作を
するスイツチング回路を構成している。

また、抵抗９４，９６，９８及びコンデンサ１
０４，１０６はバイアス回路を構成し、抵抗９
４，９６，９８の分圧点からトランジスタ６８，
７２に一定のバイアスを与えている。

このような構成によれば、入力端子６４に第５
図Ｌに示す同期信号パルスが加えられると、トラ
ンジスタ５６はそのパルスによつてスイツチング
動作をする。ここで、定電流源５２の出力電流を
２Ｉ、定電流源５４の吸込み電流をＩとすると、
トランジスタ５６の不導通期間では、電流Ｉでコ
ンデンサ６２が一定の時定数で充電され、また、
トランジスタ５６の導通期間では、定電流源５２
の電流はトランジスタ５６に流れ、コンデンサ６
２の放電電流は定電流源５４に吸い込まれる。

この結果、位相反転器４６のスイツチング回路
を構成するトランジスタ７２，７８のベースに
は、トランジスタ５６が非導通となる第５図Ｌに
示す同期信号パルスの低レベル区間に応じて第５
図Ｍに示す低レベル区間の電圧が加えられ、ま
た、トランジスタ７４，７６のベースには、トラ
ンジスタ５６が導通する第５図Ｌに示す同期信号
パルスの高レベル区間に応じて第５図Ｍに示す高
レベル区間の電圧が加えられる。そして、第５図
Ｍの電圧レベルの変化が緩やかになつているの
は、コンデンサ６２の充電及び放電による時定数
を持つためである。

したがつて、トランジスタ７２，７８のベー
ス、また、トランジスタ７４，７６のベースに
は、第５図Ｍに示すように、交互に緩やかな立上
り及び下降をする同期信号パルスが加えられ第５
図Ｍの高レベル区間でトランジスタ７４，７６が
導通し、第５図Ｍの低レベル区間でトランジスタ
７２，７８が導通するが、第５図Ｍに示すよう
に、同期信号パルスが交互に緩やかな立上り及び
下降をするので、各トランジスタ７２，７８又は
トランジスタ７４，７６は緩やかなスイツチング
動作となる。

そして、差動増幅器を構成するトランジスタ６
８，７０の各電流は、音声信号入力に応動し、各
スイツチング回路に交互に加えられるので、第５
図Ｎに示す入力端子１１０に加えられた位相反転
器区間を持つ音声信号は、その位相反転区間が正
規位相に変換され、出力端子１１２には第５図Ｏ
に示すように、位相切換え部分の信号欠落部分が
なく、連続した音声信号を取り出すことができ
る。

以上説明したように、この発明によれば、簡単
な構成により秘話通信が実現できるとともに、音
声信号の位相がゼロクロス点で切り換えられた場
合、その部分に生じる伝送歪による再生信号の欠
落を補償でき、送信部側の正規の音声信号を受信
部側で確実に再生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は位相反転による伝送歪の発生を示す
図、第２図はこの発明の秘話通信装置における送
信部の実施例を示すブロツク図、第３図はこの発
明の秘話通信装置における受信部の実施例を示す
ブロツク図、第４図は第２図に示した送信部の動
作波形を示す図、第５図は第３図に示した受信部
の動作波形を示す図、第６図は第３図に示した受
信部の時定数回路及び位相反転器の具体的な回路
構成例を示す回路図である。 ６……同期信号発生回路、８……位相反転器
（第１の位相反転手段）、１２……比較器、２０…
…Ｔフリツプフロツプ回路（分周手段）、２２…
…AND回路（分周手段）、３６……同期信号検出
回路（同期信号検出手段）、４４……時定数回路
（波形整形手段）、４６……位相反転器（第２の位
相反転手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 同期信号に同期して音声信号の位相を選択的
   に反転させ、位相反転区間を備えた音声信号を前
   記同期信号とともに送信する送信部と、受信した
   前記同期信号に同期して前記音声信号の前記位相
   反転区間の位相を反転させて正規位相の前記音声
   信号を再生する受信部とを備えた秘話通信装置に
   おいて、 前記送信部は、 送信すべき前記音声信号と該音声信号の振幅範
   囲内に設定された基準レベルとを比較して両者の
   交点検出出力を発生する比較器と、 この比較器が発生した前記交点検出出力から高
   レベル区間及び低レベル区間が設定された前記同
   期信号を形成する分周手段と、 前記同期信号の前記高レベル区間又は前記低レ
   ベル区間で前記音声信号の任意の区間を反転さ
   せ、前記位相反転区間を持つ音声信号に変換する
   第１の位相反転手段とを備え、 前記受信部は、 前記送信部から送られた前記同期信号の立上り
   又は下降を緩やかにする波形整形手段と、 受信された前記音声信号の前記位相反転区間の
   位相を前記波形整形回路の出力同期信号に同期し
   て反転し、正規位相を持つ前記音声信号を再生す
   る第２の位相反転手段とを備えたことを特徴とす
   る秘話通信装置。