JPH0361385B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は秘話装置、殊にデジタル演算処理に適
したスペクトル回転又は反転回転形秘話装置に関
する。

（従来技術） 電話回線或は無線回線通信に於ける秘密保持の
ために各種の秘話方式及び装置が提案されている
が、その一つとして伝送すべき音声信号の周波数
スペクトルを所要数に分割区分してこれらを順不
動に並べ換え或は反転したのち送信する反転回転
スペクトル形がある。

この方式は他のものに比較して復調音質に優れ
かつ回路の実現が容易である反面単純な反転回転
のみでは秘話強度が低くなると云う欠点があつ
た。

このため従来例えば特願昭59年第21148（秘話装
置）或は特願昭59−44141（秘話方法及び装置）に
示されるように、スペクトルの反転回転周波数位
置を所定のコード化信号によつて不規則に変化さ
せる方法或は反転と反転回転とを同様に不規則に
変化させることによつて秘話性を高めた方法及び
装置等が提案されている。

この方法によれば前記コード化信号が知られな
い限り秘話性が損なわれることがなく、更に装置
の構成に於いても製作上困難を伴う帯域フイルタ
を必要としないから装置のコスト低減上からも効
果がある。

本発明の理解を容易ならしめるために上述した
従来の秘話装置について簡単に説明する。

即ち、同図ｂ，イに示す如く所要の帯域制限を
受けた音声スペクトルを２分しその一方をローカ
ル周波数をm（mは前記音声スペクトルの最高
周波数）とし混合出力のうち高域成分を抽出する
周波数変換回路１を介して得た出力と前記２分し
た音声信号とを加算して同図ｂ，ロに示すように
同一姿態のスペクトル２つが隣接して並んだスペ
クトル信号を得る。この信号を更に２分して低域
波器を挟んで２つの乗算器を接続した二つのル
ートを通ぜしめその出力を加算器ADD及び減算
器SUBに接続し該加減算出力を切替スイツチSW
を介してそのいづれか一方を出力する如くなすと
共に、前記４つの乗算器には夫々周波数が異なる
２つのローカル信号を一方のルートには90゜移相
器を介し他方ルートには直接加える。又前記ロー
カル信号のうち低域フイルタの前段に位置する乗
算器に加えるも及び前記スイツチSWは夫々個別
のコード信号発生器を接続してローカル周波数及
びスイツチング動作を不規則に変化するよう構成
したものとする。

このように構成した秘話装置に於ける各部のス
ペクトル波形は同図ｂに示す通りであつて、その
詳細動作説明は省略するが結果的に出力として得
る波形は同図ハ及びニに示す如く原音声スペクト
ルを反転回転したものと単に回転したものとが前
記コード化信号、従つて不規則に交互に入れ変つ
た複雑な変化を呈することとなるから極めて強力
な秘話性をもつたスペクトルとすることができ
る。

しかしながら、上述した秘話装置では乗算器が
５個、加算器が２個波器が３個合計10個の演算
要素を必要とするから、これをデジタル処理する
場合夫々の演算要素に於いて生ずる有限レジスタ
による丸め誤差（切り捨て誤差とも云う）が積算
される結果雑音成分が増加すると云う不具合を生
ずる。即ち、デジタル信号処理に於いてはこれら
演算処理要素はできるだけ少ない方が丸め誤差が
少なくなり受信側に於ける復調信号品質も優れた
ものとなる。

更にデジタル信号処理を行う場合には演算要素
数に比例して処理時間が長くなるのが一般的であ
るから、上述した従来の秘話装置では信号のリア
ルタイム処理上不利であつた。

（発明の目的） 本発明は上述したような従来の秘話装置の欠点
を除去するためになされたものであつて、標本周
波数を増大させることなく演算要素を減少し丸め
誤差を低減しかつ演算時間を短縮した秘話装置を
提供することを目的とする。

（発明の概要） 最高周波数をmに制限された音声信号を２分
岐しその一方を、ローカル周波数をmとしm以
下の成分を出力する第１の周波数変換回路と、ロ
ーカル周波数が_Kと_K＋mとの両方に切替可能
であつて（_K＜m）かつm以上を出力する第２
の周波数変換回路と、ローカル周波数をmとす
る混合回路とを直列に接続した第１のルートを介
し加算器の一方入力端に供給すると共に、前記２
分岐した音声信号の他方をローカル周波数をm
＋_Kと_Kとの両方に切替可能とした第２の混合回
路と所定の遅延を与える遅延回路とを直列に接続
した第２のルートを経て前記加算器のもう一方の
入力端に接続する。又前記遅延回路の前段と、前
記第２の周波数変換回路を構成する乗算器と高域
波器との間に夫々第１、第２の２つのスイツチ
を設けかつ前記遅延回路前段に設けた第１のスイ
ツチの入力端側と前記第２のスイツチの出力端と
の間及び該第２のスイツチの入力端と前記遅延回
路の出力端との間夫々に第３、第４のスイツチを
挿入すると共にこれら４つのスイツチのうち第１
と第２及び第３と第４の夫々を組としこれと前記
第２の周波数変換回路と前記第２の混合回路のロ
ーカル周波数とを互いに同期をとりつつ交互に切
替える。更には前記ローカル発振周波数のうち_K
及び_K＋mを発生する発振器を時間的に不規則
にその周波数を変化せしめることによつて前記加
算器出力端に接続した低域波器を介して所望の
秘話操作を施した音声信号を得るように構成す
る。

（実施例） 以下本発明を図示した実施例に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。

同図に於いて、２は音声信号入力端であつて該
部に最高周波数をmに制限した音声信号を入力
せしめ、これを２分岐したうち一方を発振周波数
がmの発振器３の出力をローカル信号とした第
１の乗算器４に入力しこの出力を遮断周波数を
mとする第１の低域波器５を介して第２の乗
算器６に入力する。更に該乗算器６の他方入力に
はローカル信号として_Kと_K＋mとを切替えて
発振する第２の発振器７を接続すると共に該乗算
器６の出力をスイツチSW₁を介して遮断周波数を
mとする高域波器８に入力せしめこの出力を
周波数mを発生する第３の発振器９出力を一方
の入力とする第３の乗算器１０に入力し該乗算器
１０に入力し該乗算器１０の出力を加算器１１の
一入力端に接続する。

一方、前記２分岐した音声信号の他方は第４の
乗算器１２に入力し該乗算器１２のもう一方の入
力には_K＋mと_Kとを切替えて出力する第４の
発振器１３を接続すると共に、前記乗算器１２の
出力を第２のスイツチSW₂と遅延回路１４とを介
して前記加算器１１のもう一方の入力端に接続す
る。更に、前記第２のスイツチSW₂の入力端と前
記第１のスイツチSW₁の出力端との間及び前記遅
延回路１４の出力端と前記第１のスイツチSW₁の
入力端との間夫々に第３及び第４のスイツチ
SW₃，SW₄を互いにたすき掛け状に接続しこれら
４つのスイツチのうち第１と第２のスイツチ及び
第３と第４のスイツチの夫々を一組としこの２つ
の組のスイツチの一方がON時他方がOFFとなる
如く制御器１５によつて制御する。又前記第２及
び第４の発振器７及び１３をも前記制御器１５に
よつて前記スイツチSW₁乃至SW₄の切替えとタイ
ミングをとりつつ一方を_K他方を_K＋mとなる
ように時間的に不規則に変化せしめることによつ
て前記加算器１１の出力端に接続した低域波器
の出力端１６に所望の秘話音声スペクトルを得る
ように構成する。

また更に秘話性を高めるにはローカル周波数_K
成分をも時間的に変化することも可能である。

このように構成した秘話装置は前記スイツチの
動作及びローカル周波数の変化によつて２つの異
つた回路構成をとりかつ最終的に得られる秘話ス
ペクトが異つたものとなる。

以下この２つの回路組合せに於ける動作を夫々
の場合に分けて説明する。

第１図ｂは同図ａに示した状態、即ち前記スイ
ツチのうちSW₁及びSW₂がON他のスイツチ
SW₃，SW₄がOFFの場合の各部の動作を示すス
ペクトル図である。

先づ、同図ｂ，イは最高周波数がmに制限さ
れた原音声信号であつて、２分された一方は乗算
器４、発振器３及び低域波器５で構成した第１
の周波数変換回路によつて同図ｂ，ロに示すよう
にスペクトル反転した信号となる。この信号は同
様に乗算器６、周波数_Kを発生する発振器７及び
高域波器８によつて構成した第２の周波数変換
回路によつて同図ｂ，ハに示す如く_Kからmま
での間が欠損したスペクトルに成形され、更に乗
算器１０とmなる発振器９とから構成する第１
の混合回路によつて同図ｂ，ニに示すように周波
数零を基軸とし左右対称にその低減を欠損せられ
た前記ハのスペクトルを平行移動した信号となつ
て前記加算器１１の一方の入力信号となる。

一方前記２分された音声信号の他方はm＋_K
をローカル信号とする乗算器１２によつて同図ホ
に示すようにスペクトル位置がm＋_Kだけシフ
トされ次段の遅延回路１４によつて前記第１のル
ートを経て加算器１１に入力する信号と同位置と
なる如く調整されたのち該加算器１１のもう一方
の入力となるからその出力には同図ヘの点線で示
すようなニとホとが加算されたスペクトルを生
じ、このうちmを遮断周波数とする低域波器
によつて同図ヘ中実線によつて示したスペクトル
のみが抽出される。

図から明らかな如くこのようにして得た音声ス
ペクトルは_Kに於いてスペクトルが回転しかつ
夫々が反転したものとなるうえ、前記_Kは時間的
に不規則に変化する。

又、前記スイツチの接続状態が逆、つまり第
１、第２のスイツチSW₁，SW₂がOFFかつ第３、
第４のスイツチがONとなつた場合の回路構成は
第３図ａに示す通りでありこのときは前記ローカ
ル発振器７及び１３の出力は夫々_K＋mと_Kと
なり前記第１図の場合と逆になるから、そのとき
の各部のスペクトルは同図ｂとなる。

即ち、第３図ａは理解を容易ならしめるために
前記第１図ａを書き直したものであつて、このと
きは前記遅延回路１４は動作に関与しなくなり、
かつ第１のルート及び第２のルート共に一つの周
波数変換回路と一つの混合回路とをもつた構成と
なる。

このような構成の秘話装置の動作は同図ｂに示
す通りであつて煩雑を避けるため詳細な動作説明
は省略するが、前記低域波器１６の出力には前
記第１図ｂ，ヘと異なり_Kに於いて回転したスペ
クトルを得ることができる。

以上説明した如くこの実施例によればスペクト
ルの反転と回転、更にはスペクトルの回転及び反
転回転位置とが時間的に不規則に変化した極めて
秘話性が高い音声スペクトル信号を得る秘話装置
の構成が前記第２図に示した従来のものに比較し
て演算要素が乗算器一個、加算器一個、合計２個
少ないものとなるから上述した丸め誤差の減少及
び演算時間の短縮をはかることができる。

尚、本発明の実施にあたつては上述した実施例
に限定される必然性はなく、例えば同一のローカ
ル周波数の発振器を一つのもので共用すること、
及び_K＋mのローカル発振信号は_Kとmと夫々
の発振器出力を合成して供給する如く構成しても
よい。

又更に、上述した実施例では送信装置のみを例
示したがほゞ同様の構成によつて受信側装置を実
現することができる。

この場合は送信側にて変化せしめたローカル周
波数と同期をとる必要があることは云うまでもな
い。

（発明の効果） 本発明は以上説明した如く構成するものである
から、従来の秘話装置に比較して演算要素を減少
しもつて丸め誤差の軽減及び演算時間の短縮をは
かるうえで極めて大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂは本発明の一実施例を示すブロ
ツク図及びその動作を説明するスペクトル図、第
２図ａ及びｂは同一の秘話スペクトルを得るため
の従来の秘話装置を示すスペクトル図、第３図ａ
及びｂは前記第１図に示した本発明の一実施例に
於ける一状態を説明するブロツク図及びその時の
動作を説明するスペクトル図である。 １……周波数変換回路、２……音声信号入力
端、３，７，９及び１３……発振器、４，６，１
０及び１２……乗算器、５，８及び１６……波
器、１１……加算器、１５……制御器。SW₁乃至
SW₄……スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力信号を２分しその一方を、ローカル周波
   数をmとしm以下の周波数成分を抽出する第１
   の周波数変換回路と、ローカル周波数が_Kと_K＋
   mとの両方に切替可能であつて（_K＜m）かつ
   m以上を抽出する第２の周波数変換回路とロー
   カル周波数をmとする混合回路とを直列接続し
   た第１のルートを介し加算器の一方入力端に供給
   し、かつ前記２分した音声信号の他方をローカル
   周波数がm＋_Kと_Kとの両方に切替可能とした
   第２の混合回路と所定の遅延を与える遅延回路と
   を直列接続した第２のルートを介して前記加算器
   のもう一方の入力端に注入すると共に、前記遅延
   回路と前記第２の混合回路出力端との間と前記第
   ２の周波数変換回路を構成する乗算器と高域波
   器との間に夫々第１、第２のスイツチを設けかつ
   前記第１のスイツチの入力端と第２のスイツチの
   出力端との間及び該第２のスイツチの入力端と前
   記遅延回路の出力端との間夫々に第３、第４のス
   イツチを挿入しこれら４つのスイツチを第１と第
   ２のスイツチ及び第３と第４のスイツチとを組と
   し夫々の組を相互に開閉すると共に、これらスイ
   ツチの開閉タイミングと同期をとりつつ前記第２
   の周波数変換回路のローカル周波数と前記第２の
   混合回路のローカル周波数の一方をm＋_K他方
   を_Kとする如く切替えることによつて前記加算器
   の出力端に接続した遮断周波数をmとする低域
   波器を介して所望の秘話信号を出力するように
   したことを特徴とする秘話装置。 ２ 前記２組のスイツチの開閉前記第２の周波数
   変換回路及び第２の混合回路のローカル周波数の
   切替えとを時間的に不規則に変化する所定のコー
   ド化信号によつて制御するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲１記載の秘話装置。 ３ 前記ローカル周波数のうち_K成分をも時間的
   に不規則に変化せしめるよう構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲１項又は２項記載の秘話装
   置。