JPS6222294B2 - - Google Patents

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JPS6222294B2
JPS6222294B2 JP57032106A JP3210682A JPS6222294B2 JP S6222294 B2 JPS6222294 B2 JP S6222294B2 JP 57032106 A JP57032106 A JP 57032106A JP 3210682 A JP3210682 A JP 3210682A JP S6222294 B2 JPS6222294 B2 JP S6222294B2
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JP
Japan
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analog
spectrum
switch
signal
capacitor filter
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JP57032106A
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Japanese (ja)
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JPS58148541A (en
Inventor
Atsushi Tajima
Katsumi Kobayashi
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPS58148541A publication Critical patent/JPS58148541A/en
Publication of JPS6222294B2 publication Critical patent/JPS6222294B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04KSECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00Secret communication
    • H04K1/04Secret communication by frequency scrambling, i.e. by transposing or inverting parts of the frequency band or by inverting the whole band

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野: 本発明は音声信号の周波数スペクトルを反転し
て送出する秘話回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention: The present invention relates to a secret speech circuit that inverts the frequency spectrum of an audio signal and transmits the signal.

技術の背景: 従来のアナログ方式によるスペクトル反転秘話
装置は第1図に示すように構成されており、音声
信号入力端子11よりの周波数f1〜f2に帯域制限
された音声信号は正弦波発振器12よりの発振周
波数f0の信号とリング変換器13で乗積が行なわ
れ、音声信号のスペクトルは周波数f0だけシフト
される。即ち入力の音声信号のスペクトルは第2
図Aの曲線14で示され、これが周波数f0の信号
15と乗積されてリング変換器13の出力のスペ
クトルは第2図Bに示すように周波数f0の両側帯
域となる。第2図Bからわかるように反転したス
ペクトル16が元の音声信号の帯域f1〜f2に位置
するにはf0=f1+f2に設定する必要がある。例え
ばf1=0.3KHz、f2=3KHzとするとf0=3.3KHzで
ある。リング変換器13の出力にはf0以上の周波
数成分17も含んでおり、低域フイルタ18で不
要成分17を除去し、出力端子19にスペクトル
反転した音声信号16を得る。
Background of the technology: A conventional analog-based spectrum inversion privacy device is configured as shown in Fig. 1, and the audio signal band-limited to frequencies f 1 to f 2 from the audio signal input terminal 11 is generated by a sine wave oscillator. A signal of oscillation frequency f 0 from 12 is multiplied by ring converter 13, and the spectrum of the audio signal is shifted by frequency f 0 . In other words, the spectrum of the input audio signal is
This is shown by curve 14 in Figure A, and is multiplied by the signal 15 of frequency f 0 so that the spectrum of the output of ring converter 13 becomes a band on both sides of frequency f 0 as shown in Figure 2B. As can be seen from FIG. 2B, in order for the inverted spectrum 16 to be located in the band f 1 to f 2 of the original audio signal, it is necessary to set f 0 =f 1 +f 2 . For example, if f 1 =0.3 KHz and f 2 =3 KHz, then f 0 =3.3 KHz. The output of the ring converter 13 also includes a frequency component 17 higher than f 0 , and a low-pass filter 18 removes the unnecessary component 17 to obtain a spectrally inverted audio signal 16 at an output terminal 19 .

従来技術と問題点: スペクトル反転波形を得るための原理は以上の
通りであるが、実際のアナログ方式の装置におい
てはリング変換器13の非線形詳のため混変調に
よる歪が再生音声を劣化させる欠点をもつてい
る。また低周波で高安定な正弦波を得る回路やフ
イルタなどの回路規模が大きくなり、小型化に不
向きである欠点があつた。
Conventional technology and problems: The principle for obtaining a spectrum-inverted waveform is as described above, but in an actual analog system, distortion due to cross modulation degrades reproduced audio due to the nonlinear nature of the ring converter 13. It has In addition, the scale of circuits such as circuits and filters for obtaining highly stable sine waves at low frequencies becomes large, making it unsuitable for miniaturization.

これらのアナログ方式のスペクトル反転秘話回
路の欠点を除去するため、デイジタル信号処理技
術を適用したデイジタル信号処理形スペクトル反
転秘話回路が知られている。
In order to eliminate the drawbacks of these analog type spectrum inversion privacy circuits, a digital signal processing type spectrum inversion privacy circuit using digital signal processing technology is known.

第3図はデイジタル信号処理形スペクトル反転
秘話回路の一実施例を示し、11は音声信号入力
端子、18は低域フイルタ、19はスペクトル反
転した音声信号出力端子、21はアナログ・デイ
ジタル変換器、22はクロツク発生器、23はス
ペクトル反転回路、24はデイジタル・アナログ
変換器である。音声信号入力端子11に印加され
た音声信号はアナログ・デイジタル変換器21で
アナログ・デイジタル変換され、変換されたデイ
ジタル符号列a(kT0)(kは整数、T0は標本化
周期)に対してスペクトル反転回路23によりス
ペクトル反転秘話を施し、デイジタル・アナログ
変換器24により再びアナログ信号に変換され
る。このデイジタル信号処理形スペクトル反転秘
話回路では、入力音声信号の周波数スペクトルを
f1〜f2としたときに、標本化周波数fsをfs=2
(f1+f2)に選ぶと、デイジタル符号列a(kT0)を
1つおきに符号反転すればスペクトル反転秘話信
号が得られることが知られている。即ちデイジタ
ル符号列a(kT0)に対して単に(−1)K
(kT0)をつくるだけでスペクトル反転がなされ
る。
FIG. 3 shows an embodiment of a digital signal processing type spectrum inversion secret speech circuit, in which 11 is an audio signal input terminal, 18 is a low-pass filter, 19 is a spectrally inverted audio signal output terminal, 21 is an analog-to-digital converter, 22 is a clock generator, 23 is a spectrum inversion circuit, and 24 is a digital-to-analog converter. The audio signal applied to the audio signal input terminal 11 is analog-to-digital converted by the analog-to-digital converter 21, and the converted digital code string a(kT 0 ) (k is an integer, T 0 is the sampling period) is The signal is then subjected to spectrum inversion by the spectrum inversion circuit 23, and is again converted into an analog signal by the digital/analog converter 24. This digital signal processing type spectrum inversion secret speech circuit converts the frequency spectrum of the input audio signal into
When f 1 to f 2 , the sampling frequency f s is f s = 2
It is known that when (f 1 +f 2 ) is selected, a spectrally inverted secret signal can be obtained by inverting the sign of every other digital code string a(kT 0 ). That is, for digital code string a(kT 0 ), simply (-1) K a
Spectral inversion is achieved by simply creating (kT 0 ).

このようにデイジタル信号処理技術をスペクト
ル反転秘話に適用することにより、アナログ方式
スペクトル反転秘話回路に比べてより品質の良い
スペクトル反転秘話信号を取り出すことができ
る。しかしながらデイジタル信号処理に用いるア
ナログ・デイジタル変換器、デイジタル・アナロ
グ変換器は本来価格が高く、特に音声信号を処理
するのに十分な精度をもつアナログ・デイジタル
変換器、デイジタル・アナログ変換器は極めて高
価である。さらにアナログ・デイジタル変換器、
デイジタル・アナログ変換器は一般的に消費電力
が大きいため、電気エネルギーの面からも不利で
ある。このようにデイジタル信号処理形スペクト
ル反転秘話回路はアナログ・デイジタル変換器、
デイジタル・アナログ変換器を含むため、価格、
消費電力及び精度の点で問題点を有する。
By applying the digital signal processing technique to the spectrum-inverted secret signal in this way, it is possible to extract a spectrum-inverted secret signal with better quality than an analog type spectrum-inverted secret signal circuit. However, analog-to-digital converters and digital-to-analog converters used for digital signal processing are inherently expensive, and especially analog-to-digital converters and digital-to-analog converters with sufficient precision to process audio signals are extremely expensive. It is. Furthermore, analog-to-digital converters,
Digital-to-analog converters generally consume large amounts of power, so they are also disadvantageous in terms of electrical energy. In this way, the digital signal processing type spectrum inversion confidential circuit is an analog-to-digital converter,
Since it includes a digital-to-analog converter, the price
It has problems in terms of power consumption and accuracy.

発明の目的: 本発明はこれらのアナログ処理方式スペクトル
反転秘話回路及びデイジタル信号処理方式スペク
トル反転秘話回路の欠点を除去するため、反転秘
話回路を演算増幅器、アナログスイツチ、コンデ
ンサだけで構成し、回路構成の簡素化、価格の低
減、消費電力の削減を図つてスペクトル反転秘話
信号及び秘話再生信号を得ようとするものであ
る。以下図面により本発明を詳細に説明する。
Purpose of the invention: In order to eliminate the drawbacks of these analog processing type spectrum inversion confidential signal circuits and digital signal processing type spectrum inversion confidential signal circuits, the present invention consists of an inverting confidential signal circuit consisting only of an operational amplifier, an analog switch, and a capacitor, and a circuit configuration The aim is to obtain a spectrum-inverted secret signal and a secret playback signal by simplifying the process, reducing the price, and reducing power consumption. The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

発明の実施例: 第4図は本発明の実施例であつて、25はクロ
ツク信号により音声信号通話路の抵抗値を変化さ
せることができ、音声信号の通過と遮断を制御す
ることが可能なアナログスイツチと、コンデン
サ、演算増幅器からなる入力段スイツチトキヤパ
シタフイルタ、26は第1のスペクトル反転・非
反転制御用アナログスイツチ、27は第2のスペ
クトル反転・非反転制御用アナログスイツチ、2
8は第3のスペクトル反転・非反転制御用アナロ
グスイツチ、29は第4のスペクトル反転・非反
転制御用アナログスイツチ、30は出力段スイツ
チトキヤパシタフイルタで前記入力段スイツチト
キヤパシタフイルタ25と同じ構成のアナログス
イツチ、コンデンサ及び演算増幅器から構成され
る。31は音声信号入力端子、32は秘話信号出
力端子、33はクロツク信号入力端子、34は3
3に印加されたクロツクを2n分周(nは整数)
する2n分周回路である。入力段スイツチトキヤ
パシタフイルタ25と出力段スイツチトキヤパシ
タフイルタ30は従来から知られているスイツチ
トキヤパシタフイルタの一般的な構成法、たとえ
ば第5図に示される基本スイツチトキヤパシタフ
イルタを縦続接続したバイカツド縦続接続形スイ
ツチトキヤパシタフイルタで構成される。第5図
において35,36,37は演算増幅器、38,
39,40,41,42,43,44,45,4
6,47,48はアナログスイツチ、49,5
0,51,52,53,54,55,56,5
7,58はコンデンサ、59は信号入力端子、6
0は信号出力端子である。このスイツチトキヤパ
シタフイルタは従来より公知のものである。この
回路は、たとえば電子通信学会誌(1981年)
Vol64、No.12、1295頁の第6図bに記載されてい
る。この文献の記載からも明らかなように、この
フイルタはサンプルホールド回路と2次伝達関数
のフイルタ回路を縦続接続した機能を有してい
る。
Embodiment of the invention: FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, in which reference numeral 25 is a clock signal that can change the resistance value of the audio signal communication path, and can control passing and blocking of the audio signal. An input stage switch capacitor filter consisting of an analog switch, a capacitor, and an operational amplifier; 26 is a first analog switch for spectrum inversion/non-inversion control; 27 is a second analog switch for spectrum inversion/non-inversion control;
8 is a third spectrum inversion/non-inversion control analog switch, 29 is a fourth spectrum inversion/non-inversion control analog switch, and 30 is an output stage switch capacitor filter having the same configuration as the input stage switch capacitor filter 25. It consists of an analog switch, a capacitor, and an operational amplifier. 31 is an audio signal input terminal, 32 is a secret signal output terminal, 33 is a clock signal input terminal, and 34 is 3
Divide the clock applied to 3 by 2n (n is an integer)
This is a 2n frequency divider circuit. The input stage switch capacitor filter 25 and the output stage switch capacitor filter 30 are constructed using a conventionally known general construction method of switch capacitor filters, for example, a bi-cut filter in which basic switch capacitor filters are connected in cascade as shown in FIG. Consists of cascaded switch capacitor filters. In FIG. 5, 35, 36, 37 are operational amplifiers, 38,
39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 4
6, 47, 48 are analog switches, 49, 5
0, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 5
7, 58 are capacitors, 59 is a signal input terminal, 6
0 is a signal output terminal. This switch capacitor filter is conventionally known. This circuit is described, for example, in the Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers (1981).
It is described in Figure 6b of Vol. 64, No. 12, page 1295. As is clear from the description in this document, this filter has the function of cascading a sample-and-hold circuit and a second-order transfer function filter circuit.

第4図の入力段スイツチトキヤパシタフイルタ
25は入力音声信号の周波数スペクトル帯域をf1
からf2に制限するためのフイルタで、標本化周波
数をfsとすると標本化定理を満たすように、即
ちfs≧2f2となるようにfsを選ぶ必要があるが、
スイツチトキヤパシタフイルタの場合には、fs
≫2f2と選ぶのが普通である。さらに本スペクト
ル反転秘話回路ではfs≫2f2の条件のものでさら
にfs=2n(f1+f2)(nは整数)と選ぶものとす
る。この標本化周波数fsはクロツク信号入力端
子33より供給される。このように選んだときの
入力段スイツチトキヤパシタフイルタ25の出力
段における信号スペクトル配置と標本化周波数f
sの関係を第6図Aに示す。第5図スイツチトキ
ヤパシタフイルタは前記の文献の第6図aのよう
な等価回路で表わされるがその伝達関数Hは次式
となる。
The input stage switch capacitor filter 25 in FIG. 4 divides the frequency spectrum band of the input audio signal into f 1
If the sampling frequency is f s , it is necessary to select f s so that it satisfies the sampling theorem, that is, f s ≧ 2f 2 .
In the case of a switch capacity filter, f s
≫2f 2 is usually selected. Further, in this spectrum inversion secret speech circuit, it is assumed that f s =2n (f 1 +f 2 ) (n is an integer) under the condition that f s ≫2f 2 . This sampling frequency f s is supplied from the clock signal input terminal 33. When selected in this way, the signal spectrum arrangement and sampling frequency f at the output stage of the input stage switch capacitor filter 25
The relationship between s is shown in Figure 6A. The switch capacitor filter shown in FIG. 5 is represented by an equivalent circuit as shown in FIG. 6a of the above-mentioned document, and its transfer function H is expressed by the following equation.

H=−v/v=α+α−1+α−2/1
−β−1−β−2 Z変換パラメータのZは、周波数f、サンプリ
ング周波数fsに対して、 Z=exp(j2π/ff) と書けるから、周波数fsの周期関数となる。従
つて、周波数f1〜f2までのスペクトル成分を有す
る信号をこのスイツチトキヤパシタフイルタに入
力すると、fsごとに入力信号を振幅変調したか
のようなスペクトルの信号が出力され、そのうち
2fs以上の高調波成分を除くと、第6図Aのよう
になる。第6図Aのスペクトルを持つ信号に対し
てスペクトル反転秘話を施すにはいくつかの方法
があるが、第7図に示すような矩形波を第6図A
のスペクトルを持つ信号に乗じてもスペクトル反
転秘話信号が得られる。その原理は以下のとおり
である。第7図の矩形波の周波数スペクトル配置
は第6図Bのようになる。従つて第6図Aのスペ
クトルを持つ音声信号と第7図の矩形波とを乗積
した信号のスペクトルは第6図Aのスペクトルの
各成分と周波数f0,3f0,…,(2n−1)f0,…の
各正弦波との積のすべての組み合わせで表わされ
るスペクトルである。このようなスペクトルは一
段に相互に重なり合うがf0=f1+f2=fs/2nとな
るように重積矩形波の周期を選ぶと第6図Cのよ
うに各スペクトル成分は分離される。ここでは、
このようにfs=2nf0の場合を扱う。第6図Cか
ら明らかなように乗積信号を遮断周波数f0の低域
通過スイツチトキヤパシタフイルタを通せば第6
図Dのスペクトル反転波形が取り出せる。つまり
ここで用いるスイツチトキヤパシタフイルタは先
ほども述べたように、周波数fsのサンプリング
を伴なう動作をするから、その出力には第8図の
ようにf0以下の基本の通過域の他にfsの整数倍
のスペクトルを伴う。Fは通過域を示す。したが
つてこのスイツチトキヤパシタフイルタの出力の
うち、2fs以上の高調波成分を無視すると第6図
Dのスペクトル波形となる。ところで音声信号と
第7図の矩形波との乗積は音声信号を1/
(2f0)秒の周期で振幅反転、非反転を繰り返すこ
とにより置き換えられる。これは、第7図の矩形
波の性質により明らかである。以上のようにスイ
ツチトキヤパシタフイルタの標本化周波数fs
制限すべき通過周波数帯域f1〜f2に対してfs=2n
(f1+f2)、(n≫1)と選び、入力段スイツチトキ
ヤパシタフイルタを通過した信号に対して1/
2f0=1/2(f1+f2)秒ごとに振幅反転・非反転
を繰り返し、この反転・非反転を行なつた信号を
遮断周波数f0の低域通過スイツチトキヤパシタフ
イルタで帯域制限すればスペクトル反転波形が得
られる。
H= -v2 / v1 = α0 + α1Z -1 + α2Z -2 /1
1 Z -12 Z -2 The Z transformation parameter Z can be written as Z=exp(j2π/f s f) for the frequency f and the sampling frequency f s , so it is a periodic function of the frequency f s becomes. Therefore, when a signal having spectral components from frequency f 1 to f 2 is input to this switched capacitor filter, a signal with a spectrum as if the input signal was amplitude-modulated every f s is output, and among them,
If harmonic components of 2 f s or more are removed, the result is as shown in Figure 6A. There are several ways to apply spectrum inversion to a signal with the spectrum shown in Figure 6A.
A spectrum-inverted secret signal can also be obtained by multiplying a signal with a spectrum of . The principle is as follows. The frequency spectrum arrangement of the rectangular wave in FIG. 7 is as shown in FIG. 6B. Therefore, the spectrum of the signal obtained by multiplying the audio signal having the spectrum shown in FIG. 6A by the rectangular wave shown in FIG. 7 is obtained by multiplying each component of the spectrum shown in FIG. 1) It is a spectrum expressed by all combinations of products of f 0 , . . . with each sine wave. These spectra overlap one another, but if the period of the stacked square waves is chosen so that f 0 = f 1 + f 2 = f s /2n, each spectral component is separated as shown in Figure 6C. . here,
In this way, the case of f s =2nf 0 is handled. As is clear from Fig. 6C, if the product signal is passed through a low-pass switch filter with a cutoff frequency f0 ,
The spectrum inversion waveform shown in Figure D can be extracted. In other words, as mentioned earlier, the switch capacitance filter used here operates with sampling of the frequency fs , so its output includes the basic passband below f0 as shown in Figure 8. is accompanied by a spectrum that is an integer multiple of f s . F indicates a pass range. Therefore, if harmonic components of 2 f s or more are ignored in the output of this switched capacitor filter, the spectrum waveform shown in FIG. 6D is obtained. By the way, the product of the audio signal and the rectangular wave shown in Figure 7 is the audio signal 1/
It is replaced by repeating amplitude inversion and non-inversion with a period of (2f 0 ) seconds. This is clear from the properties of the rectangular wave in FIG. As described above, for the pass frequency band f 1 to f 2 in which the sampling frequency f s of the switch capacitor filter should be limited, f s = 2n.
(f 1 + f 2 ), (n≫1), and 1/
The amplitude is repeatedly inverted and non-inverted every 2f 0 = 1/2 (f 1 + f 2 ) seconds, and the frequency of the inverted/non-inverted signal is limited by a low-pass switch capacitor filter with a cutoff frequency of f 0 . In this case, a spectrally inverted waveform can be obtained.

以上詳しく説明した1/(2f0)秒ごとのスペク
トル反転操作は第4図のスペクトル反転・非反転
制御用アナログスイツチ26,27,28,29
で行なわれる。その動作は以下のとおりである。
まず時刻2n/(2f0)秒(nは正の整数)から(2n
+1)/(2f0)秒の間は第1のアナログスイツチ
26及び第4のアナログスイツチ29を閉じ、第
2のアナログスイツチ27及び第3のアナログス
イツチ28を開く、この場合には入力段スイツチ
トキヤパシタフイルタ25からの音声信号は振幅
反転されずに後段の出力段スイツチトキヤパシタ
フイルタ30へ送られる。次に(2n+1)/
(2f0)秒から(2n+2)/(2f0)秒の間には第2
のアナログスイツチ27と第3のアナログスイツ
チ28を閉じ、第1のアナログスイツチ26と第
4のアナログスイツチ29を開く。この場合には
入力段スイツチトキヤパシタフイルタ25からの
音声信号は振幅反転されて出力段スイツチトキヤ
パシタフイルタ30へ送られる。このように、わ
ずか4個のアナログスイツチ26,27,28,
29を制御することによりスペクトル反転を実現
できる。アナログスイツチ26,27,28,2
9を開閉するためのクロツクは2n分周回路34
より供給される。第4図の出力段スイツチトキヤ
パシタフイルタ30は第6図Cにおける不要波を
除去するための低域通過フイルタで遮断周波数は
f0である。すでに説明したように周波数f0の低域
通過スイツチトキヤパシタフイルタを通過した信
号のスペクトル配置は第6図Dのようになる。
The spectrum inversion operation every 1/(2f 0 ) second explained in detail above is carried out by the spectrum inversion/non-inversion control analog switches 26, 27, 28, 29 shown in FIG.
It will be held in Its operation is as follows.
First, from time 2n/(2f 0 ) seconds (n is a positive integer) to (2n
+1)/(2f 0 ) seconds, the first analog switch 26 and the fourth analog switch 29 are closed, and the second analog switch 27 and the third analog switch 28 are opened, in this case the input stage switch The audio signal from the capacitor filter 25 is sent to the output stage switch capacitor filter 30 at the subsequent stage without having its amplitude inverted. Then (2n+1)/
Between (2f 0 ) and (2n+2)/(2f 0 ) seconds, the second
The analog switch 27 and the third analog switch 28 are closed, and the first analog switch 26 and the fourth analog switch 29 are opened. In this case, the audio signal from the input stage switch capacitor filter 25 is amplitude inverted and sent to the output stage switch capacitor filter 30. In this way, only four analog switches 26, 27, 28,
Spectral inversion can be achieved by controlling 29. Analog switch 26, 27, 28, 2
The clock for opening and closing 9 is a 2n frequency dividing circuit 34.
Supplied by The output stage switch capacitor filter 30 in FIG. 4 is a low-pass filter for removing unnecessary waves in FIG. 6C, and the cutoff frequency is
f 0 . As already explained, the spectral arrangement of the signal passed through the low-pass switched capacitor filter of frequency f 0 is as shown in FIG. 6D.

第6図Dのスペクトルを持つ信号から最終的な
スペクトル反転秘話信号を得るには、周波数f2
上の信号成分を完全に除去する必要がある。従つ
て厳密には出力段スイツチトキヤパシタフイルタ
30にアナログ方式の低域通過フイルタを組み込
む必要がある。しかし通常は標本化周波数fs
十分高いので、零次ホールド効果により、周波数
f2以上の信号成分は十分減衰しており、秘話信号
出力端子32には現われない。従つてアナログ低
域通過フイルタは不要である。また標本化周波数
sが十分に高くない場合にはアナログ低域通過
フイルタが必要であるが、このような場合にも
2f0≫fsが成立するようにスイツチトキヤパシタ
フイルタの標本化周波数を選んであるから、アナ
ログスイツチは1次または2次のゆるやかなフイ
ルタで十分である。このようなフイルタをスイツ
チトキヤパシタフイルタの出力段に組み込んでス
イツチトキヤパシタフイルタと一体化し集積化す
ることは容易である。
In order to obtain the final spectrum-inverted secret signal from the signal having the spectrum shown in FIG . Therefore, strictly speaking, it is necessary to incorporate an analog low-pass filter into the output stage switch capacitor filter 30. However, since the sampling frequency f s is usually high enough, the frequency
Signal components of f 2 or higher are sufficiently attenuated and do not appear at the secret signal output terminal 32. An analog low pass filter is therefore not required. Also, if the sampling frequency f s is not high enough, an analog low-pass filter is required;
Since the sampling frequency of the switched capacitor filter is selected so that 2f 0 >>f s holds, a first-order or second-order gentle filter is sufficient as the analog switch. It is easy to incorporate such a filter into the output stage of a switch capacitor filter and integrate it with the switch capacitor filter.

なお、スペクトル反転された秘話信号を再度、
上記のスペクトル反転秘話回路に印加することに
より原音声信号が得られるのは明らかである。
In addition, the spectrum-inverted secret signal is again
It is clear that the original audio signal can be obtained by applying it to the spectrum inverted secret speech circuit described above.

本発明の実施態様の特徴の一つは入力段スイツ
チトキヤパシタフイルタ、出力段スイツチトキヤ
パシタフイルタ、該入力段スイツチトキヤパシタ
フイルタと出力段スイツチトキヤパシタフイルタ
の中間に位置する第1乃至第4の4個のアナログ
スイツチ及び2n分周回路のすべてを一体化して
集積化することにより回路構成の簡素化、価格の
低減、消費電力の削減を図ることである。
One of the features of the embodiments of the present invention is an input stage switch capacitor filter, an output stage switch capacitor filter, and first to fourth filters located between the input stage switch capacitor filter and the output stage switch capacitor filter. The aim is to simplify the circuit configuration, reduce price, and reduce power consumption by integrating all four analog switches and the 2n frequency divider circuit.

発明の効果: 以上説明したようにスペクトル反転秘話回路を
演算増幅器、アナログスイツチ、コンデンサで構
成することによりアナログ方式より簡単な回路構
成で秘話回路を実現できる。演算増幅器、アナロ
グスイツチ、コンデンサで構成した回路は集積化
が極めて容易であるため入出力段に必要な低域通
過フイルタを含めて1チツプICとして製造する
ことができる。また、デイジタル信号処理方式ス
ペクトル反転秘話回路のようにアナログ・デイジ
タル変換器及びデイジタル・アナログ変換器を必
要とせず、さらに演算増幅器、アナログスイツ
チ、コンデンサからなる回路は低消費電力である
ことを特長とするCMOS ICとして製造できる。
従つて消費電力や価格の点においてもデイジタル
処理方式に比し効果顕著である。
Effects of the invention: As explained above, by configuring the spectrum inversion secret speech circuit with an operational amplifier, an analog switch, and a capacitor, it is possible to realize a secret speech circuit with a simpler circuit configuration than an analog system. Since the circuit consisting of an operational amplifier, analog switch, and capacitor is extremely easy to integrate, it can be manufactured as a single chip IC including the low-pass filter required for the input/output stage. In addition, it does not require analog-to-digital converters and digital-to-analog converters unlike digital signal processing type spectrum inversion confidential circuits, and the circuit consisting of operational amplifiers, analog switches, and capacitors has low power consumption. It can be manufactured as a CMOS IC.
Therefore, it is more effective than the digital processing method in terms of power consumption and cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のアナログ方式のスペクトル反転
秘話回路を示すブロツク図、第2図A,Bはその
動作の説明に供するためのスペクトル図、第3図
は従来のデイジタル信号処理方式のスペクトル反
転秘話回路を示すブロツク図、第4図は本発明に
よる秘話回路の一例を示すブロツク図、第5図は
基本的な2次スイツチトキヤパシタフイルタの構
成を示すブロツク図、第6図A,B,C,Dは本
発明の動作の説明に供するためのスペクトル図、
第7図は矩形波波形図、第8図はスイツチトキヤ
パシタフイルタの出力スペクトルを示す図であ
る。 11:音声信号入力端子、12:正弦波発振
器、13:リング変調器、14:入力音声信号の
スペクトル、15:乗積正弦波周波数、16:ス
ペクトル反転された音声信号のスペクトル、1
7:スペクトル反転時に生ずる不要波のスペクト
ル、18:低域フイルタ、19:スペクトル反転
した音声信号出力端子、21:アナログ・デイジ
タル変換器、22:クロツク発生器、23:スペ
クトル反転回路、24:デイジタル・アナログ変
換器、25:入力段スイツチトキヤパシタフイル
タ、26,27,28,29:スペクトル反転・
非反転制御用アナログスイツチ、30:出力段ス
イツチトキヤパシタフイルタ、31:音声信号入
力端子対、32:音声信号出力端子対、33:ク
ロツク信号入力端子、34:2n分周回路、3
5,36,37:演算増幅器、38,39,4
0,41,42,43,44,45,46,4
7,48:アナログスイツチ、49,50,5
1,52,53,54,55,56,57,5
8:コンデンサ、59:信号入力端子対、60:
信号出力端子対。
Fig. 1 is a block diagram showing a conventional analog type spectrum inversion signal processing circuit, Fig. 2 A and B are spectrum diagrams for explaining its operation, and Fig. 3 is a spectrum inversion signal processing circuit of a conventional digital signal processing method. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the confidential communication circuit according to the present invention; FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a basic secondary switch capacitor filter; FIGS. 6A, B, and C. , D is a spectrum diagram for explaining the operation of the present invention,
FIG. 7 is a rectangular waveform diagram, and FIG. 8 is a diagram showing the output spectrum of the switched capacitor filter. 11: Audio signal input terminal, 12: Sine wave oscillator, 13: Ring modulator, 14: Spectrum of input audio signal, 15: Product sine wave frequency, 16: Spectrum of spectrally inverted audio signal, 1
7: Spectrum of unnecessary waves generated when spectrum is inverted, 18: Low-pass filter, 19: Spectrum-inverted audio signal output terminal, 21: Analog-to-digital converter, 22: Clock generator, 23: Spectrum inversion circuit, 24: Digital・Analog converter, 25: Input stage switch capacitor filter, 26, 27, 28, 29: Spectrum inversion・
Analog switch for non-inverting control, 30: Output stage switch capacitor filter, 31: Audio signal input terminal pair, 32: Audio signal output terminal pair, 33: Clock signal input terminal, 34: 2n frequency dividing circuit, 3
5, 36, 37: operational amplifier, 38, 39, 4
0,41,42,43,44,45,46,4
7, 48: Analog switch, 49, 50, 5
1, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 5
8: Capacitor, 59: Signal input terminal pair, 60:
Signal output terminal pair.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 周波数f1からf2までにスペクトル成分を有す
る入力信号を2n(f1+f2)、(nは整数)の周波数
のクロツクでサンプリングして第一の出力端子と
第二の出力端子の間に出力する第一のスイツチト
キヤパシタフイルタと、該第一のスイツチトキヤ
パシタフイルタと同一の構成で同一のクロツクで
駆動されかつ第一の入力端子と第二の入力端子の
間に信号を入力する第二のスイツチトキヤパシタ
フイルタと、前記第一のスイツチトキヤパシタフ
イルタの第一の出力端子に第一のアナログスイツ
チと第二のアナログスイツチの一方の端子を接続
し、前記第一のスイツチトキヤパシタフイルタの
第二の出力端子に第三のアナログスイツチと第四
のアナログスイツチの一方の端子を接続し、前記
第一及び第三のアナログスイツチの他方の端子を
前記第二のスイツチトキヤパシタフイルタの一方
の入力端子に、前記第二と第四のアナログスイツ
チの他方の端子を前記第二のスイツチトキヤパシ
タフイルタの他方の入力端子に接続し、前記第一
及び第四のアナログスイツチと第二及び第三のア
ナログスイツチとをそれぞれペアにして前記サン
プリングクロツクを2n分周したクロツクにより
1/2(f1+f2)毎に交互に導通させて、入力信号
のスペクトルを反転させることを特徴とする秘話
回路。
1 An input signal having spectral components from frequency f 1 to f 2 is sampled with a clock having a frequency of 2n (f 1 + f 2 ), (n is an integer) and is output between the first output terminal and the second output terminal. a first switched capacitor filter that outputs an output to the first switched capacitor filter, which has the same configuration as the first switched capacitor filter, is driven by the same clock, and inputs a signal between the first input terminal and the second input terminal. A second switch capacitor filter and one terminal of a first analog switch and a second analog switch are connected to the first output terminal of the first switch capacitor filter, and one terminal of the first switch capacitor filter is connected to the first output terminal of the first switch capacitor filter. Connect one terminal of a third analog switch and a fourth analog switch to the second output terminal of the filter, and connect the other terminal of the first and third analog switches to the second output terminal of the capacitor filter. Connect the other terminals of the second and fourth analog switches to the other input terminal of the second switch capacitor filter to one input terminal, and connect the first and fourth analog switches to the second and fourth analog switches. The second analog switch is paired with a third analog switch and alternately conducts every 1/2 (f 1 + f 2 ) using a clock obtained by dividing the sampling clock by 2n, thereby inverting the spectrum of the input signal. The secret circuit to do.
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JPS60127059U (en) * 1984-01-31 1985-08-27 ソニー株式会社 Confidential circuit in transmitter/receiver
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