JPH0534745U - 送受信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、送受信システムに関し、音声反転
時の隣接チャネル漏洩電力を小さくすることができる送
受信システムを実現することを目的とする。 【構成】 入力された音声信号を周波数１．７５ｋＨｚ
を中心として反転して出力する秘話回路Ｓ₁ と、略１ｋ
Ｈｚより高い周波数帯域の信号を減衰させるローパスフ
ィルタＦ₁ とを有し、音声信号で搬送波を変調して送信
する送信ブロック１０と、音声信号で変調された搬送波
を受信して音声信号に復調し、略１ｋＨｚより高い周波
数付近の周波数帯域の信号のレベル増強をする音声フィ
ルタＦ₂₆と、秘話回路Ｓ₁ と同様の構成を有する秘話回
路Ｓ₂₁とを有する受信ブロック２０とを有する構成であ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は送受信システムに係り、特に音声反転回路を有し秘話が可能な送受信 システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】

音声反転回路を有する送受信システムとして、家庭用の無線電話装置が知られ ている。上記無線電話装置には、１家庭に複数台数具えることが可能な機能を有 するものがある。このような無線電話装置として、上記複数台数のそれぞれを使 用する使用者間の情報の漏洩を防止することを目的とした音声反転回路を有する ものが開発されている。

【０００３】 これは、情報の秘密化を希望する使用者が、通話時にこの音声反転回路を介す ることにより音声信号の周波数分布を反転させた後に発信し、これにより第三者 がその信号を受信してもその通話内容を聞き取ることができないようにするもの である。

【０００４】 この音声反転回路は、人間の声の周波数分布の一般的なピークより高い周波数 を中心としてその周波数分布を反転させる機能を有している。したがって反転さ れた信号の人間の声の周波数分布の一般的なピークは元の音声信号における場合 に比して、高周波側に移行される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

搬送波を変調して送信する場合、比較的高い周波数分布を有する音声信号の方 が、それより低い周波数分布を有する音声信号に比して他のチャネルの信号に対 する漏洩の度合いが高いという現象がある。また、上述のごとく音声反転回路に より音声信号を反転した場合、元の音声信号の周波数分布が高周波側に移行され るため、音声反転回路を介さない場合に比して他のチャネルの信号に対する漏洩 の度合いが高くなってしまうという課題があった。

【０００６】 本考案は上記課題に鑑みてなされ、音声反転回路を介しても他のチャネルの信 号に対する漏洩の度合いが高まらない送受信システムを提供することを目的とす る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、音声信号が供給され上記音声信号の周波数分布を人間の声の周波数 分布の一般的なピークより高い反転周波数を中心として反転して出力する第１の 音声反転回路を有し、上記第１の音声反転回路の出力で搬送波を変調して送信す る送信部と、 音声信号で変調された搬送波を受信して復調し、上記復調された音声信号を上 記反転周波数を中心として反転して出力する第２の音声信号反転回路を有する受 信回路とよりなる送受信システムにおいて、 上記人間の声の周波数分布の一般的なピークより高い周波数帯域を減衰させる 第１のフィルタを上記送信部が有し、 上記人間の声の周波数分布の一般的なピークより高い周波数帯域をレベル増強 する第２のフィルタを上記受信部が有する構成である。

【０００８】

【作用】

本考案では、第１のフィルタを送信部に設けたため、第１の音声反転回路を介 して人間の声の周波数分布の一般的なピークが高周波側に移行された信号の出力 レベルが減衰され、他のチャネルの信号に対する漏洩の度合いを小さくすること ができるとともに、第２のフィルタを受信部に設けたため、他の送信器にて上記 第１のフィルタと同様の構成のフィルタにより音声反転後に出力レベルが減衰さ れて送信された信号を受信して復調した後にその減衰されたレベルが補償される 。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の送受信システムの回路ブロック図を示す。同図の送 受信システム１は、大略前記送信部に該当する送信ブロック１０、前記受信部に 該当する受信ブロック２０及びチャネル切り替えブロック３０とよりなる。

【００１０】 送信ブロック１０は、音声入力端子Ｔ_INから入力された音声入力を増幅する音 声増幅回路Ａ₁ と、音声信号の振幅の変化範囲を圧縮し変調度を高めＳ／Ｎ比の 向上を図る圧縮回路Ｃ₁ と、前記第１の音声反転回路に該当する秘話回路Ｓ₁ と 、波形整形用のリミッタＬ₁ と、前記第１のフィルタに該当する高調波除去用の ローパスフィルタＦ₁ と、信号の変位幅を調整する変位調整回路Ｖ₁ と、所定の チャネルの搬送波（例えば本実施例中、８９チャネルで送信する場合、ｆ₀ ＝２ ５４．９６２５ＭＨｚ）を入力信号で変調する変調回路Ｍ₁ と、終段増幅部を構 成する各増幅回路Ａ₂ 、Ａ₃ 、Ａ₄ とフィルタＦ₂ とが順次直列に接続され、更 にフィルタＦ₂ の出力はアンテナＸに供給される構成である。上記それぞれの回 路により端子Ｔ_INから入力された音声入力が所定のチャネルの搬送波に乗せられ アンテナＸを介して発信される。

【００１１】 次に送信ブロック２０は、アンテナＸから供給された信号から所要の周波数帯 域の信号を抽出するＲＦ（無線周波数、以下同様）バンドパスフィルタＦ₂₁と、 ＲＦ増幅回路Ａ₂₁と、ＲＦバンドパスフィルタＦ₂₂と、第１局部発信回路Ｈ₂₁か らバッファアンプＡ₂₆を介して供給された第１局部周波数（本実施例中、８９チ ャネル、即ち上記ｆ₀ ＝２５４．９６２５ＭＨｚの周波数の搬送波を受信する場 合、ｆ₁ ＝２７６、９６２５ＭＨｚ）と受信信号とを混合することによりビート として双方の周波数の差の第１中間周波数（ｆ₂ ＝ｆ₁ −ｆ₀ ＝２１．７ＭＨｚ ）を得る第１混合回路Ｄ₂₁と、クリスタルフィルタのＩＦ（中間周波数、以下同 様）バンドパスフィルタＦ₂₃と、ＩＦ増幅回路Ａ₂₂と、水晶発振子Ｂ₂₁、第２局 部発信回路Ｈ₂₂から供給された第２局部周波数（本実施例ではｆ₃ ＝２１．２４ ５ＭＨｚ）と第１中間周波数（ｆ₂ ＝２１．７ＭＨｚ）とを混合することにより ビートとして双方の周波数の差の第２中間周波数（ｆ₄ ＝ｆ₃ −ｆ₂ ＝４５５Ｋ Ｈｚ）を得る第２混合回路Ｄ₂₂と、セラミックフィルタのＩＦバンドパスフィル タＦ₂₄と、ＩＦ増幅回路Ａ₂₃と、第２中間周波数から音声信号を抽出する検波復 調回路Ｋと、前記第２のフィルタに該当する音声ローパスフィルタＦ₂₆と、前記 第２の音声反転回路に該当する秘話Ｓ₂₁と、音声増幅回路Ａ₂₄と、送信時に振幅 が圧縮された波形を元に戻す伸長回路Ｅと、出力増幅回路Ａ₂₅とが順次接続され た構成である。上記それぞれの回路によりアンテナＸで受信された搬送波から音 声信号が抽出される。

【００１２】 チャネル切り替えブロック３０中のＰＬＬ（フェイズロックループ）回路５０ は、送信時にはローパスフィルタＦ₃₂を介して送信ブロック１０の変調回路Ｍ₁ に搬送周波数を供給し、それが変調された結果が終段増幅部を構成する増幅回路 Ａ₂ の出力でフィードバックされ、それにより搬送周波数を制御する。また、受 信時には、ローパスフィルタＦ₃₁、、発信回路Ｈ₂₁、バッファアンプＡ₂₆を介し て混合回路Ｄ₂₁に第１局部周波数を供給し、その結果がバッファアンプＡ₂₆の出 力でフィードバックされ、それにより第１局部周波数を制御する構成である。ま た、水晶発信器Ｂ₃₁及び発信回路Ｈ₃₁は、ＰＬＬ回路５０に基準周波数１２．８ ＭＨｚを供給する。

【００１３】 秘話回路Ｓ₁ 及びＳ₂₁はそれぞれ音声反転回路であり、双方とも同一の一つの ＩＣ（集積回路）中に構成されており、水晶発信器Ｂ₂₂から基準周波数３．５８ ＭＨｚが供給され、反転周波数１．７５ｋＨｚを形成する。また、端子Ｔ_THの信 号により、入力された信号をそのまま通過させる（以下単に「スルー処理」と称 す）か、あるいは秘話時用の変調を与えるか（以下単に「秘話処理」と称す）が 選択される。

【００１４】 上記秘話処理とは、送信ブロック１０の秘話回路Ｓ₁ 及び受信ブロック２０の 秘話回路Ｓ₂₁のそれぞれにおいて、反転周波数１．７５ｋＨｚを中心にして入力 された信号を反転させ、結果的に反転周波数を中心として入力された信号と鏡影 の関係となる信号を出力する構成とされている。したがって、送信時には入力さ れた音声信号が反転され、その信号で搬送周波数が変調され送信される。したが ってその信号が受信されても、通常の復調のみがなされた場合は、反転された音 声信号となり、その内容を聞き取ることはできない。

【００１５】 他方、本実施例の受信ブロック２０の秘話回路Ｓ₂₁と同一の構成を有する秘話 回路を有する受信回路で受信し、復調後にその信号を前記反転周波数を中心とし て反転することにより、元の音声信号に戻り、したがってその内容を聞き取るこ とができる。このようにして、秘話回路Ｓ₁ 、Ｓ₂₁を設けることにより第三者に 聞き取られることがないようにして会話をなすこと、即ち秘話が可能となる。

【００１６】 図２は、図１の送受信システム１のローパスフィルタＦ₁ の回路図を示す。ロ ーパスフィルタＦ₁ はアクティブフィルタの３次低域通過回路であり、入力端子 Ｔ₄₁から演算増幅器Ａ₄₁の非反転入力端子まで抵抗Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ が直列に接 続され、抵抗Ｒ₁ とＲ₂ との共通の接続点がコンデンサＣ₄₁を介して接地され、 抵抗Ｒ₂ とＲ₃ との共通の接続点から演算増幅器Ａ₄₁の出力端子へコンデンサＣ ₄₂ が接続され、演算増幅器Ａ₄₁の非反転入力端子がコンデンサＣ₄₃を介して接続 され、更に演算増幅器Ａ₄₁の出力端子がコンデンサＣ₄₄を介して出力端子Ｔ₄₂に 接続された構成である。

【００１７】 ここで、本実施例の場合、上記各素子の値は次の通りである。

【００１８】 Ｒ₁ ＝Ｒ₂ ＝Ｒ₃ ＝１０ｋΩ、 Ｃ₄₁＝０．０１２μＦ、Ｃ₄₂＝０．０１２μＦ、 Ｃ₄₃＝１０００ｐＦ、Ｃ₄₄＝０．０３３μＦ、 他方音声信号の増幅により生ずる高調波を除去するための従来のローパスフィ ルタの一例の各素子の値は次の通りである。

【００１９】 Ｒ₁ ＝Ｒ₂ ＝Ｒ₃ ＝１０ｋΩ、 Ｃ₄₁＝６８００ｐＦ、Ｃ₄₂＝０．０２２μＦ、 Ｃ₄₃＝１０００ｐＦ、Ｃ₄₄＝０．１μＦ、 即ち、本実施例の場合、従来の場合に比し、入力信号の高周波側成分を接地す ることにより透過させないように作用するコンデンサＣ₄₁の値を大きくし、高周 波側成分をより多く正帰還させることにより高周波側成分の利得を大きくするよ うに作用するコンデンサＣ₄₂の値を小さくし、更に高周波成分を透過させる作用 を有するコンデンサＣ₄₄の値を小さくしている。

【００２０】 図３は、ローパスフィルタＦ₁ の周波数特性を示す。同図中、上記本実施例の の各素子の値を適用した場合がカーブＢで示され、上記従来の各素子の値を適用 した場合がカーブＡで示される。同図で示されるごとく、本実施例の各素子の値 を適用することにより、従来の場合に比してフィルタＦ₁ の周波数特性に比して 人間の声の周波数分布の一般的なピークとされる１．２５ｋＨｚ付近より高い周 波数帯域１〜４ｋＨｚの出力レベルが低い。このような周波数特性とすることに より、前述したごとくの音声反転によって高い周波数分布となった信号によって 生ぜられる漏洩の度合いを弱めることができる。

【００２１】 ここで本実施例の送受信システム１に対する財団法人無線設備検査検定協会の 「無線設備の特性試験方法」による「隣接チャネル漏洩電力」の試験の結果を次 に示す。なお、上記隣接チャネル漏洩電力の試験とは、上記人間の声の周波数分 布の一般的なピークとされる１．２５ｋＨｚの試験周波数の信号を被試験回路に 入力し、その信号により変調された搬送波のチャネルから他のチャネルに対して 漏洩するその信号の電力を測定するものである。また、この試験は通話チャネル の異なる二つの通話が同時になされている場合の互いの信号間の漏洩量を測定す ることを目的とする。本実施例の場合秘話回路Ｓ₁ 、Ｓ₂₁の反転周波数は１．７ ５ｋＨｚであるので、反転された周波数は２．２５ｋＨｚとなる。

【００２２】 まず、フィルタＦ₁ に上記従来の各素子の値を適用したフィルタＦ₁ を使用し た場合は、通話時の隣接チャネル漏洩電力の値の平均が−６７ｄＢであり、秘話 時の値の平均が−５８ｄＢである。ここで、上記「無線設備の特性試験方法」に よる技術基準は通話時、秘話時双方ともに隣接チャネル漏洩電力が−６０ｄＢ以 下となることであるから、上記の試験結果のうち秘話時の値が上記の技術基準に 適合していない。これは、前述のごとく、秘話時は音声信号が反転され、周波数 分布が高くなり、したがって漏洩し易くなるためである。具体的には、試験周波 数１．２５ｋＨｚ（通常時）及び秘話回路Ｓ₁ 、Ｓ₂₁により反転された周波数２ ．２５ｋＨｚ（秘話時）に対して、フィルタＦ₁ が図３のＡの特性を有するため 、双方の周波数の信号ともほとんど減衰されずに出力される。また、前述のごと く高周波の信号は漏洩の度合いが大きいため、秘話時は漏洩電力が大きくなる。 これに対して、本実施例の各素子の値を適用したフィルタＦ₁ を使用した場合 は、通話時の隣接チャネル漏洩電力の値の平均が−６６ｄＢであり、秘話時の値 の平均が−６５ｄＢである。この値は双方とも、上記「無線設備の特性試験方法 」による技術基準に適合するとともに、通常時、秘話時双方の隣接チャネル漏洩 電力の値が平準化される。具体的にはフィルタＦ₁ が図３のＢの特性を有するた め、通常時の周波数１．２５ｋＨｚはほとんど減衰しないが秘話時の周波数２． ２５ｋＨｚは大きく減衰する。このため、信号の高周波成分のレベルが下がり、 したがって秘話時の漏洩電力が減る。

【００２３】 上記の結果はあくまで試験周波数１．２５ｋＨｚを入力して得たものであるが 、実際の人間の声の周波数分布の一般的なピークが１．２５ｋＨｚ程度とされて いることから、実際の通話時の音声信号に対しても上記同様の効果を得ることと ができる。 このように、図３のＢに示すような特性を有するフィルタＦ₁ を秘話回路に後 続する回路に挿入することにより、秘話時の隣接チャネル漏洩電力を減らすこと ができる。

【００２４】 ここで、上記構成の受信ブロック２０中、音声フィルタＦ₂₆を設けず検波回路 Ｋに直接秘話回路Ｓ₂₁が接続されるような回路構成とし、上記構成を有する送信 ブロック１０と同一の構成を有する他の送信ブロック１０から上記構成の受信ブ ロック２０にかけての総合の周波数特性をを図４に示す。同図中、曲線Ｃは通常 時、即ち送信ブロック１０の秘話回路Ｓ₁ を介さず、受信ブロック２０の秘話回 路Ｓ₂₁を介さない場合の周波数特性を示し、曲線Ｄは秘話時、送信ブロック１０ の即ち秘話回路Ｓ₁ で音声反転操作をした後に送信し、受信ブロック２０の秘話 回路Ｓ₂₁で音声反転操作をする場合の周波数特性を示す。このように、送信時フ ィルタＦ₁ により高周波部分が減衰されるため、通常時の周波数特性Ｃにおいて は高周波部分の減衰が大きくなり、秘話時の周波数特性Ｄにおいては一旦秘話回 路Ｓ₁ にて周波数分布が反転され高周波側に分布が移動された後にフィルタＦ₁ にてその高周波部分が減衰され更に受信時に反転されるため、逆に低周波部分が 減衰された周波数特性となっている。

【００２５】 上記のごとく通常時と秘話時の間の送信ブロック１０から受信ブロック２０に かけての総合の周波数特性が双方で異なる場合、双方の場合で通話状態が異なり 、したがって通話状態にムラが生じ良好な通話状態が阻害される。

【００２６】 図５は、受信ブロック２０中の音声フィルタＦ₂₆の周波数特性を示す。同図の 周波数特性は、前記人間の声の周波数分布の一般的なピークとされる１．２５ｋ Ｈｚ付近より高い周波数帯域が略３ｋＨｚをピークとしてレベル増強されるもの である。また、図６は、図５の周波数特性を有するフィルタＦ₂₆を受信ブロック ２０に設けた場合の復調された音声信号の周波数分布を示す。同図中、曲線Ｅは 通常時、即ち送信ブロック１０の秘話回路Ｓ₁ を介さず、受信ブロック２０の秘 話回路Ｓ₂₁を介さない場合の周波数特性を示し、曲線Ｆは秘話時、送信ブロック １０の即ち秘話回路Ｓ₁ で音声反転操作をした後に送信し、受信ブロック２０の 秘話回路Ｓ₂₁で音声反転操作をする場合の周波数特性を示す。このように、図５ に示す特性を有するフィルタＦ₂₆を設けることにより、送信時フィルタＦ₁ によ り減衰された周波数帯域の信号がレベル増強されることにより補償され、したが って通常時、秘話時双方の場合の間の送信ブロック１０から受信ブロック２０に かけての総合の周波数特性がほぼ等しくなる。したがって上記双方の場合の間の 通話状態に差が生ぜず良好な通話が実現できる。

【００２７】 更にフィルタＦ₂₆により受信時にフィルタＦ₂₆の前の受信回路で減衰された周 波数帯域の信号がレベル増強され補償されるため明瞭な音声を得ることができ、 良好な通話状態を実現することができる。

【００２８】 なお、本実施例の送受信システム１、及びフィルタＦ₁ の回路構成は単なる一 例であり、本考案を他の回路構成によって実現することが可能なことはいうまで もない。

【００２９】 また、本実施例では送信ブロックと受信ブロックとを同一装置内に配したが、 送信ブロック及び受信ブロックをそれぞれ別々の独立した装置としてもよい。

【００３０】

【考案の効果】

上述の如く本考案によれば、送信部に第１のフィルタを設け第１の音声反転回 路を介しても他のチャネルの信号に対する漏洩の度合いが高まらないようにした ため、秘話時にも雑音のない通話をおこなうことができる送受信システムを実現 することができるとともに、受信部に第２のフィルタを設け上記送信部と同様の 送信部を有する他の送信器から送信された信号が復調された音声信号の通常時の 周波数分布が秘話時とが同様になるようにしたため、秘話時と通常時との間に通 話状況の差が生ずることがなく、したがって良好な通話を実現することができる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の送受信システムの回路ブロ
ック図である。

【図２】図１の要部のフィルタの回路図である。

【図３】図１の回路に関する隣接チャネル漏洩電力のデ
ータである。

【図４】図１の構成から受信ブロックの音声フィルタを
除いたときの総合の周波数特性を示す図である。

【図５】受信ブロックの音声フィルタの周波数特性を示
す図である。

【図６】図１の構成の総合の周波数特性を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 送受信システム １０ 送信ブロック ２０ 受信ブロック ３０ チャネル切り替えブロック Ｓ₁ 、Ｓ₂₁ 秘話回路（第１、第２の音声反転回路） Ｆ₁ ローパスフィルタ（第１のフィルタ） Ｆ₂₁ 音声フィルタ（第２のフィルタ）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声信号が供給され該音声信号の周波数
   分布を人間の声の周波数分布の一般的なピークより高い
   反転周波数を中心として反転して出力する第１の音声反
   転回路を有し、該第１の音声反転回路の出力で搬送波を
   変調して送信する送信部と、 音声信号で変調された搬送波を受信して復調し、該復調
   された音声信号を該反転周波数を中心として反転して出
   力する第２の音声信号反転回路を有する受信回路とより
   なる送受信システムにおいて、 該人間の声の周波数分布の一般的なピーク付近より高い
   周波数帯域を減衰させる第１のフィルタを該送信部が有
   し、 該人間の声の周波数分布の一般的なピーク付近より高い
   周波数帯域をレベル増強する第２のフィルタを該受信部
   が有する構成とされた送受信システム。