JPH027636A - 音声秘話装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は音声信号の秘話化装置に関する。特に送信側に
おいて送信音声信号の全周波数帯域内でパワースペクト
ルが大略平坦となる雑音信号に。

送信音声信号を重畳させた秘話信号を送出し．受信側に
おいて，受信された秘話信号から音声信号を抽出する様
に構成し，送受信間での同期信号や制御信号の授受を必
要とせず，傍受された信号では音声の抑揚を認識できな
い音声秘話装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の音声秘話装置の秘話方法は，音声信号の全周波数
帯域における周波数スペクトルの上下を反転させて伝送
するスペクトル反転法．音声信号の全周波数帯域をいく
つかのサブバンドに分割し。

分割されたそれぞれのサブバンド出力信号を別の周波数
のサブバンド出力信号として伝送するス４クトル分割入
れ換え法，音声信号波形を時間的にいくつかの小区間に
分割し，時間的順序を入れ換えて伝送する方法等があっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これら従来の方法の秘話信号は。

いずれも送信音声信号の振幅し４ルと秘話信号レベルと
の間に相関があり、秘話信号が傍受された場合に、送信
音声の抑揚が認識でき、会話の内容が類推できる等の秘
話強度に問題があった。

そこで２本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑み秘話信
号が傍受されたとしても、その音声の抑揚を認識させる
ことのない、簡単な構成による音声秘話装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、送信側に雑音信号を発生させる送信雑
音発生回路と、該雑音信号と音声信号とを加算して秘話
信号を伝送路に送出する加算回路とを設け、受信側には
、前記雑音信号と実質的に同一の基準雑音信号を発生さ
せる基準雑音発生回路と、該基準雑音信号に基づいて、
受信された秘話信号から前記音声信号を抽出する適応形
エラーキャンセラとを設けたととを特徴とする音声秘話
装置が得られる。

即ち２本発明の音声秘話装置は、送信側において、送信
音声信号の全周波数帯域内で、・！ワースぜクトルが大
略平坦で、且つ周期的に同一波形の雑音信号を発生させ
る送信雑音発生回路と、送信雑音発生回路の送信雑音信
号と送信音声信号とを加算する加算回路とを有し、受信
側においては。

前記送信雑音発生回路と同一機能をもつ基準雑音発生回
路と、その基準信号を参照して秘話信号から送信音声信
号を抽出するエコーキャンセラとを有している。

〔実施例〕

次に２本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すように、１は音声秘話装置へ送信音声信号
を入力する送信側入力端子、２は周期的に同一波形の雑
音信号を発生させる送信雑音発生回路、３は送信側入力
端子１からの送信音声信号と送信雑音発生回路２からの
雑音信号を加算し。

秘話信号を出力する加算回路、４は音声秘話装置の送信
側出力端子、１０は伝送路、１１は音声秘話装置の受信
側入力端子、１２は基準雑音発生回路、ｔ３ｒｔｉ適応
形トランスパーサルフィルタ。

１４は音声秘話装置の受信側出力端子である。

以下動作について第２図をも参照しながら説明する。

第２図ａ）は送信音声信号の波形例であり、この信号が
送信側入力端子１を介して、加算回路３の一方の入力端
に供給される。第２図ａ〕からｅ）は同図ｆ）の時刻に
対応させて、横軸を時刻【で、縦軸をそれぞれの信号の
振幅で表わしている。

更に、第２図ｆ）の時刻ｔｊ−４から時刻【、迄の区間
をｊ−１＃の区間とし、この区間内のそれぞれの信号波
形を“ｊ−ｔ”の添字にて表現している。同図ｂ）は送
信雑音発生回路２の出力信号で。

音声信号の対象とする周波数帯域（例えば３００Ｈｚか
ら３４００　Ｈｚ　）に恒シ２周波数スにクトルが大略
平坦で、且つ、その雑音信号はＮ、、の波形を各区間毎
に繰返して発生している周期的な信号である。加算回路
３は送信側入力端子１からの第２図ａ）の送信音声信号
と第２図ｂ）の送信雑音信号を単純に加算する。

ここで、加算回路３の出力端に現われる信号を秘話信号
と呼び、第２図Ｃ〕に示す。

この加算回路３での信号加算時に、秘話信号に含まれて
いる送信音声信号のレベルＳ　（ｄＢ）と雑音信号のレ
ベルＮ　（ｄＢ）のレベル差ｆ：２ｏｄＢ（−般にＳ／
Ｎ　＝　−２０ｄＢと呼ぶ）程度に選ぶのが望しい。こ
の値は、雑音信号が送信音声信号をマスクし、秘話信号
に含まれる送信音声信号の単音明瞭度を０％に保持する
。言い換えれば２通常の音声信号はＳ／Ｎ　＝　−２０
ｄＢにて単音明瞭度は０％に劣化する。

従って、この秘話信号を傍受すべく９通常の傍受手段で
は全帯域内の雑音信号が聞え、更に、雑音信号に比較し
て低レベルの音声信号の抑揚をも認識することは極めて
難しい。又この秘話信号を適当な帯域戸波器で分割Ｐ波
したとしても上記同様に音声信号の存在を認識すること
は極めて難しい。

第１図において、この秘話信号は伝送路１０を介して、
受信側入力端子１１に導びかれる。理解を容易にする為
、今、伝送路の遅延時間、直線歪。

搬送系の変復調による送信信号と受信信号の周波数ずれ
等は全くないものとして説明する。

受信側入力端子１１から秘話信号は適応形エコーキャン
セラ１３の入力端に導かれる。

一方、基準雑音発生回路１２の出力信号と、送信雑音発
生回路２の出力信号との繰返し周期１時間関係及び周波
数スＲクトルも同一と仮定する。

この基準雑音発生回路１２の出力信号は基準信号として
、適応形エコーキャンセラ１３の他方の入力端に供給さ
れる。この基準雑音信号を第２図ｄ）に示す。ここで、
一般的な適応形エコーキャンセラの機能を簡単に述べる
（参考文献二二コーキャンセラ技術６１，１２．２０日
本工業技術センター発行）。一般的な適応形エコーキャ
ンセラは。

タッグ係数を可変とするトランスパーサルフィルタと、
サブトラクタで構成され、基準信号をトランスバーサル
フィルタに通すことにより、擬似エコー全合成する。こ
の擬似エコーを実際のエコーからサブトラクタによって
残査を求め、との残差が最小となる様にトランスバーサ
ルフィルタのタッグ係数を適応的に修正するものである
。

適応形エコーキャンセラは、エコー経路にオケる直線歪
及びその変動をフィルタのタップ係数を適応的に修正す
ることで、エコー経路の特性変化に追従するものである
。

次に一般的な適応形エコーキャンセラと本発明での各部
の信号を対応させて説明する。

〒般的な適応形エコーキャンセラの受信信号は。

第１図の基準雑音発生回路１２の出力信号であり。

エコー信号は受信側入力端子１１に導入された秘話信号
に含まれるエコー成分である。又、基準雑音発生回路１
２と送信雑音発生回路２との出力信号は同一であり、一
般にエコー経路と呼ばれる部分は、送信雑音発生回路２
の出力端から受信側入力端子１１迄の経路に相当する。

この様な、一般的な適応形エコーキャンセラは。

それ自体の出力端に存在するエコー成分が最小となる様
に、内蔵するトランスバ−サルフィルタのタップ係を適
応的に調整している。

本発明での各部と信号の関係から、言い換えるト、適応
形エコーキャンセラ１３は、受信側出力端子１４に存在
する送信雑音信号成分が最小となる様に、内蔵するトラ
ンスバ−サルフィルタのタッグ係数を適応的に調整して
いる。

この様にして、適応形エコーキャンセラ１３によって抽
出された音声信号は第２図ｅ）に示される再生音声信号
として音声秘話装置の受信側出力端子１４に供給される
ことになる。

以上、理解を容易にする為に、いくつかの仮定を設けた
が、以下にその点について説明する。先づ、伝送路の問
題としての給体遅延時間について述べる。

伝送路１０での遅延時間があると、第２図Ｃ）の秘話信
号に含まれる送信雑音信号と同図ａ〕の基準雑音信号と
の時間関係が変ることになる。しかしながら、この相対
的時間差は遅延時間がいくらであろうとも、最大で基準
雑音信号の繰返し周期となる。従って適応形エコーキャ
ンセラ１３に準備されたフィルタの長さが、この基準雑
音信号の繰返し周期以上であれば全く問題はない。伝送
路１０での遅延時間の変動、搬送系での送受間の周波ず
れ２周波数レスポンス及び位相歪等は全く伝送路１０の
直線歪と等価である。

従って、これらは、適応形エコーキャンセラ１３のトラ
ンスパーサルフィルタのタップ係数が第２図ｅ〕の再生
音声信号に含まれる雑音信号を最小にする際に、適応的
に修正されることで解決される。

次に、第１図の送信雑音発生回路２と基準雑音発生回路
１２との出力信号の繰返し周期１時間関係２周波数ス（
クトルを同一としたが、繰返し周期のずれ及び時間関係
は上述の伝送路１０での直線歪と同一性質のものであり
解決されている０周波数スイクトルの違いに二つの内容
があり、一つは帯域幅の違いである。若し、送信雑音信
号に含まれる周波数が基準雑音信号の周波数帯域に含ま
れない場合は、その含まれない周波数成分は適応形エコ
ーキャンセラ１３の出力に残査信号として現われ、第２
図ｅ〕の再生音声信号に混入することとなる。しかしな
がら、基準雑音信号の周波数帯域を送信雑音信号の周波
数帯域以上に設定することは容易であり、特に問題とな
らない。

二つ目に、基準雑音信号と送信雑音信号との周波数レス
ポンスに起因する周波数スペクトルの違いは、伝送路１
０での直線歪と同様であり問題とならない。しかし、こ
の周波数ス（クトルの違い。

及び伝送路１０での周波数レスポンスの影響は。

当然送信音声信号と可成音声信号との間に周波数スペク
トルの違いを起させることは言う迄もない。

う 次に、一般にキーと呼ばれる秘話解読のパｊメータにつ
いて説明する。本音声秘話装置のキーは第２図ｂ〕の送
信雑音信号と同図ｄ）の基準雑音信号の繰返し周期を同
時に変えること、と送信雑音信号と基準雑音信号の波形
を同時に変えることで得られる。この繰返しの周期は適
応形エコーキャンセラ１３のフィルタの時間長以内であ
れば任意に可能であり、又、送信雑音信号と基準雑音信
号の波形を周波数ス被りトルを大略平坦にする範囲で任
意に変えることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、送信側において送
信音声信号の全周波数帯域内で・ぐワースベクトルが大
略平坦となる雑音信号に送信音声信号を重畳させた秘話
信号を送出し、受信側において、受信された秘話信号か
ら音声信号全抽出する様に構成したから、音声信号の位
送において送受信間での同期信号や制御信号の授受全必
要とせず。

秘話信号の傍受に対して音声信号の抑揚が認識できず、
構成が簡単にできる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成を示す図、第２図は第１
図の構成要素の出力信号波形例である。 １は送信側入力端子、２は送信雑音発生回路。 ３は加算回路、４は送信側出力端子、１０は伝送路、１
１は受信側入力端子、１２は基準雑音発生回路、１３は
適応形エコーキャンセラ＋１４は受信側出力端子、ａ）
は送信音声信号ｅ　ｂ）は送信雑音信号ｅ　ｃ）は秘話
信号ａ　ａ）は基準雑音信号＋ｅ）は再生音声信号、ｆ
〕は区間及び時刻。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）送信側に雑音信号を発生させる送信雑音発生回路と
   、該雑音信号と音声信号とを加算して秘話信号を伝送路
   に送出する加算回路とを設け、受信側には、前記雑音信
   号と実質的に同一の基準雑音信号を発生させる基準雑音
   発生回路と、該基準雑音信号に基づいて、受信された秘
   話信号から前記音声信号を抽出する適応形エコーキャン
   セラとを設けたことを特徴とする音声秘話装置。 ２）前記送信雑音発生回路及び前記基準雑音発生回路は
   、それぞれに発生させ得る雑音信号の周期及び雑音信号
   波形を可変とすることを特徴とする第一請求項記載の音
   声秘話装置。