JPH0681121B2 - 送受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、コードレステレホンなどにおける秘話回路
に関する。

背景技術とその問題点 一般の電話機においては、その電話コードは、柱や壁な
どに取り付けられたローゼットに接続されている。従っ
て、電話機を移動できる範囲は、その電話コードの長さ
で決まり、数ｍ程度となってしまう。しかし、移動でき
る範囲を広くするため電話コードを長くすると、コード
がもつれたり、じゃまになったりしてしまう。

そこで、アメリカなどにおいては、コードレステレホン
と呼ばれる電話機システムが考えられている。

これは、第１図に示すように、ハンドセットと呼ばれる
送受信機（１）と、ベースユニットと呼ばれる送受信機
（２）とにより構成され、電話回線（３）がベースユニ
ット（２）に接続されると共に、ベースユニット（２）
とハンドセット（１）との間が電波により結合され、加
入者の電話の応待は、ハンドセット（１）に対して一般
の電話機と同様に行うものである。

従って、加入者は、電話時、ハンドセット（１）を自由
に移動させることができ、しかも、電話コードがもつれ
たり、じゃまになったりすることがない。

なお、ハンドセット（１）をベースユニット（２）から
離すことのできる距離（サービスエリア）は、300m程度
である。また、ハンドセット（１）とベースユニット
（２）との間で使用される電波の周波数は40MHz帯であ
り、25デュプレックスチャンネルがFCCにより認められ
ている。

こうして、このコードレステレンホンによれば、電話機
を便利に使用することができる。

ところが、このようにハンドセット（１）とベースユニ
ット（２）との間を電波により結合すると、その電話内
容を第三者が盗聴することができてしまう。

しかし、電波による交信の盗聴に対してはいくつかの防
止策があり、その１つとして送受信される音声信号のス
ペクトルを反転させておく方法がある。

すなわち、この方法は、もとの音声信号Saが第２図Ａに
示すようなスペクトルであるとすると、送信側では、第
２図Ｂに示すようなサブキャリア信号Ssを信号Saで平衡
変調して第２図Ｃに示すような平衡変調信号Sbを得、こ
の信号Sbからローパスフィルタにより第２図Ｄに示すよ
うにスペクトルの反転した下側帯波信号Siを取り出し、
この信号Siを変調回路を通じて送信し、受信側では復調
回路から信号Siを得、この信号Siを送信側と同様に処理
してもとの音声信号Saを得るものである。

従って、この方法によれば、音声信号Saは信号Siの状態
で送受信され、その周波数スペクトルが反転しているの
で、盗聴してもその内容を理解できず、すなわち、通信
内容の秘密を保持できる。

そして、このスペクトル反転法はコードレステレホンに
も適用でき、秘話を行うことができる。

しかし、このスペクトル反転法では、ハンドセット
（１）において、送信する音声信号Saを反転信号Siに変
換するために平衡変調回路及びローパスフィルタが１組
必要であると共に、受信した反転信号Siをもとの音声信
号Saに変換するためにも平衡変調回路及びローパスフィ
ルタが１組必要であり、計２組の平衡変調回路及びロー
パスフィルタが必要となる。そして、ベースユニット
（２）においても、全く同様であるから、全体としては
４組の平衡変調回路及びローパスフィルタが必要とな
り、これでは大幅なコストアップとなってしまう。

発明の目的 この発明は、このような問題点を解決すると共に、この
とき、通話に途切れを生じないようにするものである。

発明の概要 このため、この発明においては、送話時に音声信号Saを
反転信号Siに変換するための平衡変調回路及びローパス
フィルタと、受話時に反転信号Siをもとの音声信号Saに
再変換するための平衡変調回路及びローパスフィルタと
を兼用とし、VOXにより送話時と受信時とで切り換えて
使用すると共に、その切り換えが行われるまでは、音声
信号Saをそのまま送受信するようにしたものである。

実施例 ところで、コードレステレホンには、そのハンドセット
（１）及びベースユニット（２）にそれぞれ時計を内蔵
したものが考えられている。すなわち、そのような時計
内蔵のコードレステレホンによれば、約束の時刻に電話
をかけたり、あるいは約束の時刻に電話がかかってくる
ことになっているときなど、時刻を知ることができるだ
けでなく、同時に電話をかけることがイメージされるの
で、非常に便利である。

そして、この場合、その内蔵の時計は一般に水晶発振子
を使用したデジタル時計であり、その水晶発振子周波数
精度は、±20〜30ppm以内である。ちなみに、１日に１
秒の誤差としても約12ppmの精度である。

以下の例においては、このような点に着目し、コードレ
ステレホンに内蔵されている時計の水晶発振出力からス
ペクトル反転用のサブキャリア信号Ssを得るようにした
ものである。

すなわち、第４図はハンドセット（１）の一例を示し、
第５図はベースユニット（２）の一例を示す。

そして、ハンドセット（１）において、（111）は送話
器、（113）はFM変調回路から高周波パワーアンプまで
を有する送信回路、（121）はアンテナ同調回路からFM
復調回路までを有する受信回路（チューナ回路）、（12
3）は受話器、（131）は二重平衡変調回路、（132）は
５次のローパスフィルタである。

さらに、（149）は音声信号Saの有無を検出する検出回
路を示し、この検出回路（149）には送話器（111）から
の音声信号Saがアンプル（112）を通じて供給され、検
出回路（149）からは、信号SaVのベルが所定値以上のと
き“1"となり、所定値未満のとき“0"となる検出信号Sc
が取り出され、この信号Scがスイッチ回路（141）〜（1
44）に制御信号として供給され、スイッチ回路（141）
〜（144）は、Sc＝“0"のとき図の状態、“1"のとき図
とは逆の状態に接続される。なお、アンプ（112）にお
いて、音声信号Saは、例えば第２図Ａに示すように帯域
が0.3〜3.2kHzにされるものとする。

また、（150）は内蔵時計の時計回路を示し、インバー
タ（反転アンプ）（151A）に水晶発振子（151B）が接続
されてマスタ発振回路（151）が構成されて計時の基準
となる発振信号Soが形成され、この信号Soが分周回路
（152）に供給されて時，分，秒などを示す信号に分周
され、この分周信号がドライブ回路（153）を通じてLCD
（154）に供給されて時刻が表示される。

なお、信号Soの周波数、すなわち、発振子（151B）の周
波数は、一般に32768（＝2¹⁵）Hzである。

さらに、ベースユニット（２）において、（210）は、
このベースユニット（２）と電話回線（３）とを接続す
る結合回路、（213）は送信回路、（221）は受信回路、
（231）は二重平衡変調回路、（232）はローパスフィル
タ、（249）はレベル検出回路、（250）は時計回路を示
し、これらの回路はハンドセット（１）の対応する回路
と同様のものである。ただし、検出回路（249）は受信
回路（221）の出力信号の有無を検出し、その検出信号S
cがスイッチ回路（241）〜（244）に制御信号として供
給されてスイッチ回路（241）〜（244）はスイッチ回路
（141）〜（144）と同様に制御される。

このような構成において、第３図A,Bに示すように、期
間Ttにハンドセット（１）から相手への送話が行われ、
期間Trに相手からハンドセット（１）への送話が行われ
ると共に、期間t₁,t₂に相方の送話が重複しているもの
とする。

すると、ハンドセット（１）においては期間Ttには、送
話器（111）からの音声信号Saが、検出回路（149）によ
り検出されて検出信号Scが得られるが、このとき、検出
回路（149）には時定数があるので、その検出信号Sc
は、第３図Ｃに示すように期間Ttよりも期間τ_１だけ遅
れて“1"になり、期間T₂だけ遅れて“0"になる（第３図
では、τ_１＝τ_２）。

そして、期間Ttの期間τ_１には、Sc＝“0"なので、スイ
ッチ回路（141）〜（144）は図の状態にある。従って、
送話器（111）からの音声信号Saはアンプ112を通じ、さ
らにスイッチ回路（143）を通じて送信回路（113）に供
給されて上りチャンネルのFM信号Suとされ、この信号Su
がアンテナ（100）からベースユニット（２）へと送信
される。すなわち、期間Ttの期間γ_１には、第３図Ｄに
示すように、音声信号Saはそのままベースユニット
（２）へと送信される。

しかし、期間Ttにおいて、期間τ_１を経過すると、Sc＝
“1"になるので、スイッチ回路（141）〜（144）は図と
は逆の状態に接続される。従って、送話器（111）から
の音声信号Saはアンプ（112）を通じ、さらにスイッチ
回路（141）を通じて平衡変調回路（131）に変調入力と
して供給されると共に、発振回路（151）からの発振信
号Soが分周回路（133）に供給されて第２図Ｂに示すよ
うに1/10の周波数、すなわち、3.2768kHzに分周され、
この分周信号が変調回路（131）にサブキャリア信号Ss
として供給され、変調回路（131）からは第２図Ｃに示
すような平衡変調信号Sbが取り出され、この信号Sbがロ
ーパスフィルタ（132）に供給されて第２図Ｄに示すよ
うに信号Sbのうちの下側帯波信号Siが取り出される。

そして、この信号Siが、スイッチ回路（142）を通じて
送信回路（113）に供給されて上りチャンネルのFM信号S
uとされ、この信号Suがアンテナ（100）からベースユニ
ット（２）へと送信される。

すなわち、期間Ttのうち期間τ_１を除く期間には、第３
図Ｄに示すように、スペクトルの反転した音声信号Siが
ベースユニット（２）へと送信される。

こうして、送話器（111）からの音声信号Saは、第３図
Ｄに示すように、信号SaまたはSiの状態でハンドセット
（１）からベースユニット（２）へと送信される。

そして、ベースユニット（２）においては、期間Ttに、
アンテナ（200）によりハンドセット（１）からのFM信
号Suが受信され、この信号Suが、受信回路（221）に供
給されて期間Ttの期間τ_１には、信号Saが取り出され、
期間Ttのうち期間τ_１を除く期間には信号Siが取り出さ
れる。

そして、これら信号SaまたはSiが検出回路（249）に供
給されるので、検出回路（249）からの検出信号Scは、
やはり第３図Ｃに示すように変化する。

従って、期間Ttの期間τ_１にはSc＝“0"であり、スイッ
チ回路（241）〜（244）は図の状態にあるので、受信回
路（221）からの信号Saは、スイッチ回路（243）→低周
波アンプ（222）→結合回路（210）の信号ラインを通じ
て電話回線（３）に送り出される。

また、期間Ttのうち期間τ_１を除く期間には、Sc＝“1"
であり、スイッチ回路（241）〜（244）は図とは逆の状
態にある。

従って、受信回路（221）からの信号Siがスイッチ回路
（241）を通じて平衡変調回路（231）に変調入力として
供給されると共に、時計回路（250）の発振信号Soが分
周回路（233）に供給されサブキャリア信号Ssが取り出
され、この信号Ssが変調回路（231）に供給されて信号S
iは第３図Ｅに示すような平衡変調信号Sbとされ、この
信号Sbがローパスフィルタ（232）に供給されて下側帯
波信号、すなわち、もとの音声信号Sa（第２図Ａ）が取
り出され、この信号Saはスイッチ回路（242）→低周波
アンプ（222）→結合回路（210）の信号ラインを通じて
電話回線（３）に送り出される。

一方、ベースユニット（２）において、相手の送話期間
Trのうち、期間（t₁＋τ_２），（t₂−τ_１）を除く期間
には、Sc＝“0"なので、スイッチ回路（241）〜（244）
は図の状態にある。

従って相手からの音声信号Sa（第２図Ａ）は、電話回線
（３）→結合回路（210）→低周波アンプ（212）→スイ
ッチ回路（241）の信号ラインを通じて変調回路（231）
に供給されて平衡変調信号Sb（第２図Ｃ）とされ、この
信号Sbがフィルタ（232）に供給されて反転信号Si（第
２図Ｄ）とされ、この信号Siがスイッチ回路（242）を
通じて送信回路（213）に供給されて下りチャンネルのF
M信号Sdとされ、この信号Sdがアンテナ（200）からハン
ドセット（１）へと送信される。

すなわち、この場合には、第３図Ｅに示すように、相手
からの音声信号Saは、スペクトルの反転した信号Siの状
態でベースユニット（２）からハンドセット（１）に送
信される。

また、期間Trのうち、期間（t₁＋τ_２），（t₂−τ_１）
には、Sc＝“1"なので、スイッチ回路（241）〜（244）
は図とは逆の状態にある。

従って相手からの音声信号Sa（第２図Ａ）は、電話回線
（３）→結合回路（210）→低周波アンプ（212）→スイ
ッチ回路（244）の信号ラインを通じて送信回路（213）
に供給されて下りチャンネルのFM信号Sdとされ、この信
号Sdがアンテナ（200）からハンドセット（１）へと送
信される。

すなわち、この場合には、第３図Ｅに示すように、相手
からの音声信号Saは、そのままベースユニット（２）か
らハンドセット（１）へと送信される。

そして、ハンドセット（１）においては、アンテナ（10
0）によりベースユニット（２）からのFM信号Sdが受信
され、この信号Sdが、受信回路（121）に供給されて信
号SiまたはSa（第２図Ｄ）が取り出される。

そして、ハンドセット（１）においては、期間Trのう
ち、期間（t₁＋τ_２），（t₂−τ_１）を除く期間には、
Sc＝“0"なので、スイッチ回路（141）〜（144）は図の
状態にある。従って、受信回路（121）からの信号Si
が、スイッチ回路（141）を通じて変調回路（131）に供
給されて信号Sb（第２図Ｅ）とされ、この信号Sbがロー
パスフィルタ（132）に供給されてもとの音声信号Sa
（第２図Ａ）が取り出され、この信号Saは低周波アンプ
（122）を通じて受話器（123）に供給される。

また、期間Trのうち期間（t₁＋τ_２），（t₂−τ_１）に
は、Sc＝“1"なので、スイッチ回路（141）〜（144）は
図とは逆の状態にある。

従って、受信回路（121）からの信号Saはスイッチ回路
（144）を通じ、さらにアンプ（122）を通じて受信器
（123）に供給される。

こうして、この発明によれば、ハンドセット（１）とベ
ースユニット（２）との間が電波により結合されるが、
そことき、第３図E,Fに示すように、大部分の期間は、
音声信号Saのスペクトルが反転されて送受信が行われる
ので、秘話とすることができる。すなわち、ハンドセッ
ト（１）から送話を行うときの始めの期間τ_１にはSc＝
“0"のため秘話とされないが、これは検出信号Scが立ち
上がるまでの極く短時間であり、通話内容の漏れること
はない。また、電話においては、相方が同時に長時間に
わたって話しをすることはほとんどなく、従って、期間
（t₁＋τ_２），（t₂−τ_１）に音声信号Saがそのまま送
受信されてもこれは短時間であり、問題にならない。

さらに、変調回路（131），（231）及びフィルタ（13
2），（232）を送信時と受信時とで兼用しているので、
ローコストにできる。また、これらの回路を、信号Scに
より送信用と受信用とに切り換える場合、その切り換え
信号である信号Scの立ち上がりが遅れても、信号Scが上
ち上がるまでの期間τ_１には、音声信号Saを送受信して
いるので、通話の冒頭部分の欠けることがない。さら
に、相方の送話が重複したときも、音声信号Saにより送
話が途切れることがない。

また、変調回路（131），（231）及びフィルタ（13
2），（232）を送話用と受話用とに兼用する場合、その
切り換えをハンドセット（１）及びベースユニット
（２）においてアンプ（112）からの音声信号Sa及びア
ンプ（212）からの音声信号Saにより独立に行うと、不
通の状況が頻発してしまうが、この発明においては、ア
ンプ（112）からの音声信号Sa及び受信回路（221）の出
力信号により連動して行っているので、不通になること
がない。また、その切り換えを、アンプ（212）からの
音声信号Sa及び受信回路（121）の出力信号により行う
と、電話回路（３）から送られてくる音声信号Saのレベ
ルは大幅に変動していることがあるので、信号Scが正し
く形成されず、切り換えが正しく行われないことがある
が、この発明においては、アンプ（112）からの音声信
号Saを使用しているので、切り換えを正しく行うことが
できる。

さらに、スペクトル反転及び正転用のサブキャリア信号
Ssの周波数が10Hz以上ずれていると、もとに戻された音
声信号Saのスペクトルが変化して不自然な音質となる
が、サブキャリア信号Ssを、水晶発振回路（151）の発
信信号Soから形成しているので、もとに戻された音声信
号Saのスペクトルがずれていても、そのずれは水晶発振
子（151B）の精度±20〜30ppm以内、すなわち、±0.06
〜0.1Hz以内であり、これは十分に許容偏差±10Hzにお
さまっている。従って、自然な音質で通話を行うことが
できる。しかも、秘話のために調整する必要もない。

さらに、水晶発振回路（151）はもともと時計用のもの
であり、それを流用したのであるからコストアップもな
く、民生用の実用製品として極めて好適である。

なお、上述においては、コードレステレホンの場合であ
るが、トランシーバ，パーソナル無線あるいは搬送波式
のインターホンなどにも適用できる。

発明の効果 スペクトル反転法による秘話を実現できると共に、自然
な音質で通話ができる。さらに、送話及び受話の切り換
えを正しく行うことができ、通話の途切れることがな
い。しかも、きわめてローコストである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明を説明するための図、第４
図、第５図はこの発明の一例の系統図である。 （113），（213）は送信回路、（121），（221）は受信
回路、（131），（231）は平衡変調回路、（150），（2
50）は時計回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無線回線を介して相互に交信する第１及び
   第２の送受信機を含み、該送受信機の各々が、 送話器と送信回路を含む送信側系路と、 受話器と受信回路を含む受信側系路と、 平衡変調回路と該平衡変調回路の出力からその下側帯波
   成分信号を取り出すローパスフィルタを含むスペクトル
   反転回路と、 該スペクトル反転回路を上記送信側系路と受信側系路に
   切換挿入するための第１及び第２のスイッチ回路と、 上記スペクトル反転回路が上記送信側系路に挿入される
   時に該スペクトル反転回路の短絡系路を開にし、スペク
   トル反転回路が挿入されないとき閉にする第３のスイッ
   チ回路と、 上記スペクトル反転回路が上記受信側系路に挿入される
   時に該スペクトル反転回路の短絡系路を開にし、スペク
   トル反転回路が挿入されないとき閉にする第４のスイッ
   チ回路と、を具備するとともに、 上記第１の送受信機が送話器からの音声信号の有無を検
   出する第１の検出回路を備え、 上記第２の送受信機が受信回路からの音声信号の有無を
   検出する第２の検出回路を備えて成り、 第２の送受信機から第１の送受信機に通話するときは、
   上記第１及び第２送受信機の上記第１〜第４スイッチが
   第１の状態にあり、第２の送受信機の送信側と第１の送
   受信機の受信側に上記スペクトル反転回路が挿入されて
   いて、これらのスペクトル反転回路を介して通話が行わ
   れ、 第１の送受信機から第２の送受信機に通話するときは、
   上記第１及び第２の検出回路が音声信号を検出して、上
   記各送受信機の第１〜第４のスイッチ回路を第２の状態
   に切換えて、第１の送受信機の送信側と第２の送受信機
   の受信側に上記スペクトル反転回路を挿入し、これらの
   スペクトル反転回路を介して通話が行われ、 更に第１と第２の送受信機の間で通話が重複した場合に
   は上記第１の送受信機から第２の送受信機への通話はそ
   れぞれのスペクトル反転回路を介して行なうと共に、第
   ２の送受信機から第１の送受信機への通話は第２の送受
   信機の第３のスイッチ回路と第１の送受信機の第４のス
   イッチ回路を通してスペクトル非反転信号で行われるよ
   うにしたことを特徴とする送受信装置。