JPH04135333A - 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し、特に、送信側
で、送信音声信号の全周波数帯域内でパワースペクトル
が大略平坦となる周期的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、受信側で、適応形エコーキャ
ンセラを用いて基準雑音信号を参照し、受信された秘話
信号から送信音声信号を抽出する音声秘話装置の改良に
関する。

従来の技術 従来の秘話装置は、送信側で送信音声信号の全周波数帯
域内に亘り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３送出し、受信側
に適応形エコーキャンセラを用いて受信された秘話信号
から音声信号を抽出するものく例えば特願昭６３−１５
６０１２号明細書に記載された技術）が提案されていた
。

発明が解決しようとする課題 この種の音声秘話装置は、送信側で送信信号の全周波数
帯域内でパワースペクトルが大略平坦となる周期的な雑
音信号を送信音声信号に加算して送信音声信号を雑音信
号でマスクすることで秘話信号をつくり、これを受信側
に送出し、受信側で基準雑音信号を参照して適応形エコ
ーキャンセラを用いて秘話信号の送信雑音成分を消去し
て、送信音声信号を抽出するものである。これら＠置の
秘話解読の鍵は送信雑音発生回路と受信側の基準雑音発
生回路とに利用された雑音信号の一致である。従って、
送受信側に用いられた雑音信号が本来異なっている場合
、秘話を全く解読できないことが望ましい。然しなから
、両者に用いられた雑音信号に本来違いがあるにも拘ら
ず類似している場合、それら雑音信号の類似の程度によ
って秘話信号に含まれる雑音信号の幾分かが適応形エコ
ーキャンセラによって消去され、送信音声信号を認識で
きる程度に抽出してしまうと言う欠点、換言すれば、秘
話を解読する鍵の数を少なくしてしまうと言う欠点があ
った。

本発明は従来の技術に内在する上記欠点を解消する為に
なされたものであり、従って、本発明の目的は、秘話強
度のより高い新規な音声秘話装置を提供することにある
。

課題を解決するための手段 本発明によれば、送信側に、数個のＰＮパタンを用いて
雑音を発生させる送信雑音発生回路、この送信雑音発生
回路の出力と送信音声信号とを加算する加算回路を設け
、受信側に、送信側と同数個のＰＮパタンを用いて前記
送信雑音発生回路と実質的に同一の雑音信号を発生させ
ることのできる基準雑音発生回路、この基準雑音発生回
路からの出力信号を参照して受信された秘話信号から送
信音声信号を抽出する適応形エコーキャンセラを用い、
送信側と受信側のそれぞれのＰ’Ｎパタンの種類と時間
差との組合わせ数の増加を利用して秘話解読の鍵の数を
極めて大にし、秘話強度をより大にしたことを特徴とす
る音声秘話装置が得られる。

実施例 次に本発明をその好ましい一実施例を図面を参照して具
体的に説明する。

第１図は本発明を示すブロック構成図である。

第１図を参照するに、参照番号１０１は音声秘話装置に
送信音声信号を入力する送信側入力端子、１０２は送信
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
雑音発生回路をそれぞれ示している。この雑音信号は、
送信音声信号の秘話強度上、白色雑音に近いことが効果
的である。

１０３は、二つの入力信号を加算する加算回路であり、
送信側入力端子１０１に導かれた送信音声信号と送信雑
音発生回路１０２から出力される雑音信号とを加算し、
その出力を秘話信号として送信側出力端子１０４を介し
、伝送路１１０に送出する。

この秘話信号に含まれる音声信号と雑音信号のレベル関
係は極めて重要であり、秘話強度を決める一要因である
。通常、伝送路１１０上での傍聴に対処する為に、音声
信号に対して雑音信号のレベルは高く設定される。

１１１は受信側入力端子であり、送信側から伝送路１１
０を介して秘話信号が導かれる。１１２は適応形エコー
キャンセラ、１１３は送信雑音発生回路１０２と実質的
に同一の雑音を発生させることのできる基準雑音発生回
路である。適応形エコーキャンセラ１１３は、一般的に
タップ係数を可変とするトランスバ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
ィルタに通過させることにより類似エコーを合成する。

この疑似エコーと実際のエコーからサブトラクタによっ
て残差を求め、こ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プ係数を適応的に修正するものであ
る。

−ａ的な適応形エコーキャンセラと本発明の各部の信号
を対比させると、トランスバーサルフィルタの基準信号
が本発明の基準雑音発生回路１１３の出力信号に、実際
のエコーが受信された秘話信号に含まれる送信雑音信号
の成分に、残差信号が適応形エコーキャンセラ１１２の
出力に相当する。

そして、この適応形エコーキャンセラ１１２の出力には
、類似エコー合成誤差信号や送話者の送信音声信号や伝
送路１１０での混入雑音が現われることになる。この様
に適応形エコーキャンセラを用いて秘話信号に含まれる
送信雑音成分を取り除く為には、送信雑音発生回路１０
２の出力信号が基準雑音発生回路１１３の出力信号に対
して同一らしくは直線歪（減衰歪、位相歪）の与えられ
たものであることか望ましい。もし、非直線歪か存在す
ると、その歪成分は残差信号として適応形エコーキャン
セラ１１２の出力に現われる。逆に、送信雑音発生回路
１０２と基準雑音発生回路１１３の出力信号か本来異な
る信号であるにも拘らず、類似している場合には秘話信
号に含まれる雑音信号を幾分か消去して秘話機能を低下
させてしまう。

本発明の特徴は、送信雑音発生回路１０２と基準雑音発
生回路１１３がそれぞれ複数個の雑音信号源を有し、こ
れらの雑音信号源の出力信号を加算することによって得
られた信号を出力する点にある。本発明において送信雑
音発生回路１０２と基準雑音発生回路１１３は同様な回
路構成であるめで、送信雑音発生回路１０２についての
構成についてのみ説明する。

第２図は送信雑音発生回路１０２の一実施例を示すブロ
ック構成図である。

第２図において、参照番号２０１はＰＮパタン発生回路
１．２０２はＰＮパタン発生回路２をそれぞれ示し、そ
れぞれ同一周期で異なるＰＮパタンを発生している。Ｐ
Ｎパタンは一定周期でランダムな信号を発生させ得るパ
タンとして一般に良く知られている。２０４はこれらの
ＰＮＮパタン発生回路出力を加算するＰＮバタン加算回
路、２０５は、ＰＮパタン加算回路２０４の出力を音声
周波数帯域内の信号に帯域制限するフィルタを内蔵した
Ｄ／Ａ変換回路であり、音声帯域のアナログ雑音信号を
出力する。

２０６は出力端子であって、第１図の送信雑音発生回路
１０２の出力端子に相当する。２０３は複数個のＰＮパ
タン発生回路２０１．２０２の初期設定を行う制御回路
である。初期設定とはそれぞれのＰＮバタン発生回路２
０１．２０２のパタンの種類の選択と、パタンのどこか
ら利用するかの選択を行うものであり、秘話解読の鍵に
相当する。

以上の構成とすることにより、従来装置との大きな相違
は送は側雑音発生回路１０２の出力信号と受信側の基準
雑音発生回路１１３の出力１言号とを実質的に同一とさ
せる制御の問題である。言い換れば、ＰＮバタン発生回
路２０１．２０２のそれぞれか発生しているパタンの重
畳関係が送信側と受信側で同じ関１系に保たれているこ
とが必要となる。然しなから、これはＰＮバタン発生回
路２０１のパタン周期に関わる成るビ・ソトパタンを基
準にして池のＰ〜バタン発生回路２０２との時間関係を
初期設定する如く制御できることは容易に理解される。

以上の説明では、ＰＮパタン発生回路２０１．２０２の
周期が同一として説明したか、それぞれのＰＮバタン発
生回路の周期がそれぞれ異なる様にも制御することが出
来る。それぞれの周期を異なる様にした場合には、単に
複数個のＰＮパタン発生回路を用いて雑音信号の種類及
び組きわせを増加させ得たことのみならず、次の様な効
果がある。受信側の適応形エコーキャンセラ１１２は基
準雑音信号を参照して受信された秘話信号に含まれるエ
コーを打消して送信音声信号を抽出するか、本来エコー
として受信されるべき雑音信号は基準雑音「信号に遅延
、減衰歪、位相歪等の直線歪を伴って受信されるもので
あって、非線形な歪に起因する成分は外部からの雑音の
如く適応形エコーキャンセラ１１２の残差信号として適
応形エコーキャンセラ１１２の出力に現われる。ここで
、前述の異なる周期のＰＮパタンを発生させるＰＮパタ
ン発生回路２０１．２０２の出力を加算して、これを送
信雑音発生回路１０２と基準雑音発生回路１１３の出力
信号として適用している場合に、送信側或いは受信側の
何れかのＰＮパタン発生回路の内、ＰＮパタン発生回路
２０２の周期を極小時間（例えば１ビツト長）を変えた
と仮定する。この時、適応形エコーキャンセラ１１２の
トランスバーサルフィルタ内に既に生成されていたエコ
ー経路のインパルスレスポンスが乱されないと仮定する
と、ＰＮバタン発生回路２０２の出力信号は適応形エコ
ーキャンセラ１１２で打ち消されることなく残差信号と
して受信側出力端子１１４に現われる。同様に受信側に
準備された基準雑音発生回路１１３のＰＮパタン発生回
路（２０２に同じ）の出力信号もエコーの複製として受
信側出力端子１１４に現われる。これらの送信１ｉ１１
と受信１！！１１のＰＮパタンの相違は、前述の如く１
ビツト長の時間差によるパタンだけの違いにも拘らず、
全く異なる信号を出力させることになる。従って、これ
らの雑音信号のパワー加算は秘話信号から抽出されるべ
き送信音声信号レベルに較べて大きなものとなり、抽出
される入力音声信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）は極めて
小さくなり、聴覚上の認識が困難となる。上述ではトラ
ンスバーサルフィルタ内に既に生成されたインパルスレ
スポンスが乱されないものと仮定したが、このインパル
スレスポンスが乱されるものと口なら、前記仮定の基で
抽出された送信音声信号が更に歪みを与えられた信号と
なり、再生音声の認識は更に用足なものとなる。

発明の効果 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、秘話解読
の鍵を増加させ得ると共に類似なＰＮパタ・ンをも利用
しつつ秘話強度を高めることが出来

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図である
。 １０１・・・送信側入力端子、１０２・・・送信雑音発
生回路、１θ３・・・加算回路、１０４・・・送信側出
力端子、１１０・・・ｆ云送路、１１１・・・受信側入
力端子、１１２・・・適応形エコーキャンセラ、１１３
・・・基準雑音発生回路、１１４・・・受信側出力端子 第２図は本発明の送信雑音発生回路１０２と基準雑音発
生回路１１３の具体的一実施例を示すブロック構成図で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、送信側に、雑音信号を発生させる送信雑音発生
   回路、該送信雑音発生回路の出力信号と送信音声信号と
   を加算して秘話信号を伝送路に送出する加算回路を設け
   、受信側を、前記送信雑音発生回路と実質的に同一な基
   準雑音信号を発生させる基準雑音発生回路、該基準雑音
   信号を参照して受信された前記秘話信号から音声信号を
   抽出する適応形エコーキャンセラで構成した音声秘話装
   置であって、前記送信雑音発生回路と前記基準雑音発生
   回路をそれぞれ複数個の雑音信号を加算した信号を発生
   させる如く構成したことを特徴とする音声秘話装置。
2. （２）、前記複数個の雑音信号の信号源に複数個のＰＮ
   パタン発生回路を用い、該複数個のＰＮパタンの周期を
   それぞれ異なる様にしたことを更に特徴とする請求項（
   １）に記載の音声秘話装置。