JPH0316334A - 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】 〔概要〕 比較的簡単な構或で秘話性を向上できる秘話装置に関し
、 振幅スクランブル方式と周波数スクランブル方式とを結
合し、秘話性の向上を図ることを目的とし、 送信部は、入力音声信号を複数の帯域に分割する帯域分
割部と、分割された信号を変調する第１の変調部と、該
第１の変調部の出力信号に擬似ランダム振幅信号を乗算
する乗算部と、該乗算部の出力信号を変調して帯域分割
置換を行う為の第２の変調部と、分割帯域対応の第２の
変調部の出力信号を加算して秘話信号とする加算部とを
有し、受信部は、受信秘話信号を複数の帯域に分割する
帯域分割部と、分割された信号を変調する第３の変調部
と、該第３の変調部の出力信号を擬似ランダム振幅信号
により除算する除算部と、該除算部の出力信号を変調し
て帯域分割置換を元に戻す為の第４の変調部と、分割帯
域対応の第４の変調部の出力信号を加算して音声信号に
復元する加算部とを有する構或とした。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、比較的簡単な構成で秘話性を向上できる秘話
装置に関するものである。

自動車電話やコードレスホン等の無線による音声通信は
、有線通信のような場所的な制約を受けない利点がある
から、利用者が増加している。しかし、その反面、傍受
や盗聴等の問題が生じており、通話内容が第三者には理
解できないように、音声信号を秘話信号に変換して送信
する秘話装置が提案されている。このような秘話装置は
、構成が簡単且つ廉価であり、秘話性に優れていると共
に、復号された音声信号の品質が劣化しないことが要望
されている。

〔従来の技術〕

秘話装置は既に各種の構成が提案されており、秘話方弐
としては、（ａ）時間スクランブル方式、ｆｂｌ振幅ス
クランブル方式、（Ｃ）周波数スクランブル方式に大別
することができる。前述の（ａ）時間スクランブル方式
は、送信側に於いて、一定時間長の音声信号のブロック
をメモリに一時蓄積し、その時間上の音声信号波形を複
数個の小片に分割して、１ブロンク内に於いてランダム
的に並べ替えることにより秘話信号とするものであり、
受信側に於いては、一定時間長の秘話信号のブロソクを
メモリに一時蓄積し、秘話信号を構或する１ブロソク内
の小片を元の順序に並べ替えて音声信号を復元するもの
である。

又前述の（ｂｌ振幅スクランブル方式は、送信側に於い
て、音声信号を一定時間間隔でサンプリングし、音声信
号の振幅値をアドレス信号としてテーブルを索引し、他
の振幅値に変換することによりランダムステップの秘話
信号とするものであり、受信側に於いては、その逆変換
を行うテーブルを設けて、秘話信号から音声信号を復元
するものである。

又前述の（Ｃ）周波数スクランブル方式は、送信側に於
いて、音声信号を複数の帯域に分割し、分割帯域信号を
ランダム的に並べ替えて秘話信号とするものであり、受
信側に於いては、秘話信号を複数の帯域に分割して、分
割帯域信号を元の順序となるように並べ替えて音声信号
に復元するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のｆａ）時間スクランブル方式は、１ブロソクの時
間長を長くすることにより、時間軸上で並べ替える小片
数を多くし、且つ並べ替える種類を多くして秘話性を向
上させることができるが、少なくとも１ブロック長の遅
延を生じることになり、このような遅延は、リアルタイ
ムで通話を行う上で大きな欠点となる。又側音にエコー
が生しると共に、復号された音声信号のブロック間の波
形不連続による音質の劣化が生じる欠点がある。

又ｆｂ）振幅スクランブル方式は、前述の時間スクラン
ブル方弐に比較して遅延は少ないが、秘話信号の帯域が
拡がる欠点がある。その為、ランダムステップ信号に或
る重みを付けて、帯域拡大を防止する手段が採用されて
いるが、この手段を用いることにより、秘話性が低下す
る欠点がある。

又（Ｃｌ周波数スクランブル方式は、音声信号の帯域を
分割して置換した秘話信号を用いるものであるが、この
秘話信号のスペクトル分布を基に、音声信号のスペクト
ル分布の統計的性質から秘話鍵を見つけることが可能と
なる欠点がある。

本発明は、振幅スクランブル方弐と周波数スクランブル
方式とを結合し、秘話性の向上を図ることを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の秘話装置は、音声信号の帯域を分割して、各分
割帯域毎に振幅スクランブルを行い、且つ分割帯域置換
を行うものであり、第１図を参照して説明する。

人力音声信号を複数の帯域に分割する帯域フィルタ等か
らなる帯域分割部ｌと、この帯域分割部ｌにより分割さ
れた分割帯域信号を変調する第１の変調部２と、この第
１の変調部２の出力信号の下側波帯信号に、ｌＭ似ラン
ダム発生部３からの擬似ランダム振幅信号を乗算する乗
算部４と、この乗算部４の出力信号を変調して帯域分割
置換を行うように下側波帯信号を出力するＳＳＢ変調器
等による第２の変調部５と、分割帯域対応部の各第２の
変調部５の出力信号を合成して秘話信号とする加算部６
とにより送信部７を構成する。

又秘話信号を受信して複数の帯域に分割する帯域フィル
タ等の帯域分割部１ｌと、この帯域分割部１１により分
割された分割帯域信号を変調する第３の変調部ｌ２と、
この第３の変調部ｌ２の出力信号の下側波帯信号を送信
側の擬似ランダム発生部と同期した擬似ランダム発生部
ｌ３からの擬似ランダム振幅信号により除算する除算部
１４と、この除算部１４の出力信号を変調して帯域分割
置換を基に戻すように下側波帯信号を出力する第４の変
調部１５と、分割帯域対応部の各第４の変調部１５の出
力信号を合或して音声信号を再生する加算部１６とによ
り、受信部１７を構成する。

〔作用〕

帯域分割部１，１１は、それぞれ通過帯域が異なる複数
の帯域フィルタ等により構成され、入力音声信号又は受
信秘話信号を予め定めた複数の帯域に分割するものであ
る。送信部７に於ける帯域分割部ｌにより分割された分
割帯域信号は、第１の変調部２により変調され、下側波
帯を低域フィルタ等を用いて取り出すことにより低域イ
リリヘシフトされた分割帯域信号に変換される。

又擬似ランダム発生部３は、ディジクル擬似ランダム発
生器とＤＡ変換器とにより構威ずることができるもので
、ディジタル擬似ランダム信号はアナログの擬似ランダ
ム振幅信号に変換される。

この場合、擬似ランダム振幅信号は、分割帯域対応部毎
に、その周期及びバクーンが異なるように選定されるも
のである。この擬似ランダム振幅信号と、第１の変調部
２の出力信号とを乗算部４により乗算する。帯域分割す
ることなく音声信号に擬似ランダム振幅信号を乗算した
場合は、帯域が拡大されるが、分割帯域信号毎に擬似ラ
ンダム振幅信号を乗算するものであるから、分割帯域が
狭いことにより、帯域拡大も僅かとなる。

この乗算部４の出力信号を、第２の変調部５に於いて分
割帯域対応部毎に異なる周波数のキャリア信号により変
調し、その下側波帯のみを取り出すことにより、分割帯
域置換を行うものである。

そして、各分割対応部の出力信号を加算部６に於いて加
算することにより、分割帯域信号が擬似ランダム振幅信
号と乗算され、且つ分割帯域置換を施された秘話信号と
なる。

受信部１７に於いては、送信部７と逆の処理を行って音
声信号を復号するものであり、帯域分割部１１により受
信秘話信号を複数の帯域に分割して、それぞれ分割対応
部の第３の変調部１２により変調して低域側にシフトし
、除算部１４に於いて擬似ランダム発生部１３からの擬
似ランダム振幅信号により除算し、第４の変調部１５に
より変調して帯域分割置換を基に戻す置換処理を行い、
分割帯域対応部の出力信号を加算部１６に於いて加算す
ることにより、音声信号が復号される。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロソク図であり、音声帯域
を３分割する場合について示す。同図に於いて、２０−
１〜２０−３は送信部の分割帯域対応部、２ｌは帯域分
割部１の一部を構成する帯域フィルタ、２２は第２の変
調部２を構或する平衡変調器、２３は不要帯域を除去す
る低域フィルタ、２４は乗算２Ｌ２５は擬似ランダム発
生器、２６はＤＡ変換器、２７は不要帯域を除去する低
域フィルタ、２８は第２の変調部５を構成するＳＳＢ変
調器、２９は加算部６に対応する加算器である。

又３０−１〜３０−３は受信部の分割帯域対応部、３ｌ
は帯域分割部１１の一部を構或する帯域フィルタ、３２
は第３の変調部１２を構成する平衡変調器、３３は不要
帯域を除去する低域フィルタ、３４は除算器、３５は擬
似ランダム発生器、３６はＤＡ変換器、３７は不要帯域
を除去する低域フィルタ、３８は第４の変調部１５を構
成するＳＳＢ変調器、３９は加算部ｌ６に対応する加算
器である。

入力音声信号の帯域が０．　３　Ｋ　Ｈ　ｚ　〜３．　
０　Ｋ　Ｈ　ｚの場合、分割帯域対応部２０−１〜２０
−３に於ける帯域フィルタ２１は、例えば、それぞれ０
．３＝１．２ＫＨｚ，１．２〜２．１ＫＨｚ，２．１〜
３．０ＫＨｚの通過帯域を有するように構威される。従
って、第３図の（ａ）に示すように、０．　３　Ｋ　Ｈ
　ｚ　〜３，　ＱＫＨｚの入力音声信号はＡ，Ｂ．Ｃの
３個の帯域に分割される。

帯域フィルタ２ｌにより分割された分割帯域信号は、平
衡変調器２２に於いて分割帯域対応のキャリア信号によ
り変調される。従って、分割帯域Ａの信号は第３図の（
ｂｌに示すものとなり、２３Ａで示す低域フィルタ２３
の特性により下側波帯のみが取り出されて、乗算器２４
に加えられる。

又擬似ランダム発生器２５は、分割帯域信号の周波数の
少なくとも２倍の周波数の擬似ランダム振幅信号が得ら
れるように、ディジタル擬似ランダム信号を出力する構
成を有し、ディジタル擬似ランダム信号は、分割帯域対
応部２０−１〜２〇一３毎に異なる周期及びパターンと
することが望ましいが、同一とすることも可能である。

このディジタル擬似ランダム信号はＤＡ変換器２６によ
りアナログの擬似ランダム振幅信号（ランダムステソプ
信号）に変換されて乗算器２４に加えられる。従って、
分割帯域対応部２０−１に於ける乗算器２４の出力信号
は、第３図の（Ｃ）に示すように、分割帯域信号の振幅
をランダム的な振幅に置換したものとなる。

この乗算器２４の出力信号の不要帯域を、第３図の（Ｃ
）の２７Ａに示す特性の低域フィルタ２７により除去し
てＳＳＢ変調器ｌ８に入力する。

ＳＳＢ変調器１８は、キャリア信号を分割帯域対応部２
０−１〜２０−３毎に選定して、低域フィルタ２７の出
力信号を変調し、下側波帯戒分のみを出力する構成とす
ることにより、キャリア信号の周波数選定に従った帯域
に置換された分割帯域信号となり、加算器２９に加えら
れて加算されると、例えば、第３図の（ｄ＋に示すよう
に、帯域分割置換されると共に、各分割帯域信号は振幅
スクランブルを施されたものとなり、秘話性の高い秘話
信号となる。

受信部に於いては、受信秘話信号を分割帯域対応部３０
−１〜３０−３の帯域フィルタ３１によりそれぞれ送信
部の帯域フィルタ２ｌと同様な通過帯域によって分割さ
れる。帯域分割された受信秘話信号は、平衡変調器３２
により分割帯域対応のキャリア信号により変調され、変
調出力信号は低域フィルタ３３により下側波帯威分が取
り出されて除算器３４に加えられる。

又擬似ランダム発生器３５は、送信部の擬似ランダム発
生器２５に対応した構或とし、且つ図示を省略した制御
経路により、送信部の擬似ランダム発生器２５と同期化
されるものである。従って、その出力のディジタル擬似
ランダム信号をＤＡ変換器３６により変換したアナログ
の擬似ランダム振幅信号（ランダムステップ信号）は、
送信部のＤＡ変換器２６の出力の擬似ランダム振幅信号
と同一となる。

除算器３４により帯域分割秘話信号を擬似ランダム振幅
信号により除算することにより、送信部に於ける乗算器
２４と逆の処理を行ったことになり、その出力信号は低
域フィルタ３７に加えられて不要帯域戒分が除去され、
ＳＳＢ変調器３８に加えられる。このＳＳＢ変＃Ａ器３
８には、下側波帯のみを出力し、且つ送信部の分割帯域
置換を元の順序に戻すようにキャリア信号の周波数が選
定されているものである。

各分割帯域対応部３０−１〜３０−３のＳＳＢ変調器３
８の出力信号を加算器３９により加算することにより、
受信秘話信号は、分割帯域対応に振幅デスクランブルさ
れ、且つ元の順序に分割帯域が並べ替えられて、音声信
号に復号されることになる。

本発明は、前述の実施例にのみ限定されるものではなく
、例えば、入力音声信号の分割数を更に多数とすること
も可能であり、又帯域分割部は、帯域フィルタ２１．３
１により構成する以外に、例えば、入力音声信号とそれ
ぞれ異なる周波数のキャリア信号とを、キャリア信号対
応の乗算器により乗算し、同一通過帯域の帯域フィルタ
を通過させる構或とし、それぞれの帯域フィルタからそ
れぞれ異なる分割帯域の信号を出力させることもできる
。

又低域フィルタ２７．３３は、擬似ランダム振幅信号が
乗算された信号に含まれる高次高調波を除去するナイキ
スト型の低域フィルタとすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、送信部７に於いて、帯
域分割部１により入力音声信号の帯域を分割し、帯域分
割信号に対して擬似ランダム振幅信号を乗算部４に於い
て乗算することにより、振幅スクランブルを施し、且つ
第２の変調部５に於いてキャリア信号により変調して下
側波帯戒分を出力し、キャリア信号の周波数を選定する
ことにより、周波数スクランブルを施して秘話信号とす
るものであり、又受信部１７に於いては、その逆処理を
行って音声信号を復号するものであゐ。

従って、帯域分割された信号に対して振幅スクランブル
を施すものであるから、帯域の広がりは各分割帯域内に
収まることになり、振幅スクランブルによる帯域の広が
りを抑制し、且つ各分割帯域に対してそれぞれ独立的な
振幅スクランブルを施すことができるから、秘話性が高
くなり、更に帯域分割置換を施すものであるから、秘話
性は更に高くなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のプロンク図、第３図は本発明の実施例の動作説明図で
ある。 １．１１は帯域分割部、２は第１の変調部、３１３は擬
似ランダム発生部、４は乗算部、５は第２の変調部、６
．１６は加算部、７は送信部、１２は第３の変調部、１
４は除算部、１５は第４の変調部、１７は受信部である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　入力音声信号を複数の帯域に分割する帯域分割部（１
   ）と、 該帯域分割部（１）により分割された分割帯域信号を変
   調する第１の変調部（２）と、 該第１の変調部（２）の出力信号の下側波帯信号に、擬
   似ランダム発生部（３）からの擬似ランダム振幅信号を
   乗算する乗算部（４）と、 該乗算部（４）の出力信号を変調して帯域分割置換を行
   うように下側波帯信号を出力する第２の変調部（５）と
   、 分割帯域の異なる前記第２の変調部（５）の出力信号を
   合成して秘話信号とする加算部（６）とにより送信部（
   ７）を構成し、 前記秘話信号を複数の帯域に分割する帯域分割部（１１
   ）と、 該帯域分割部（１１）により分割された分割帯域信号を
   変調する第３の変調部（１２）と、該第３の変調部（１
   ２）の出力信号の下側波帯信号を、送信側の擬似ランダ
   ム発生部と同期した擬似ランダム発生部（１３）からの
   擬似ランダム振幅信号により除算する除算部（１４）と
   、該除算部（１４）の出力信号を変調して帯域分割置換
   を元に戻すように下側波帯信号を出力する第４の変調部
   （１５）と、 分割帯域の異なる前記第４の変調部（１５）の出力信号
   を合成して音声信号を再生する為の加算部（１６）と により受信部（１７）を構成した ことを特徴とする秘話装置。