JPH0362642A - 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音重畳させ
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秘話装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来の音声秘話装置では、送信側で送信音声信号の全周
波数帯域内に亘シパワースベ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を送出し、
受信側で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ようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述の音声秘話装置では送信側で送信音
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
となる周期的な雑音信号で送信音声信号をマスクしてい
る。ところで、パワースペクトルの平坦な雑音信号を得
るために。

この雑音信号の繰り返し周期はできるだけ長いことが望
ましく、この繰シ返し周期が短く選定された場合、繰り
返し周波数の高調波成分が雑音信号のパワースペクトル
内で支配的となシ。

パワースペクトルの平坦化が損なわれ同一雑音レベルで
の秘話効果を減少させることになる。

言い換えれば、音声信号をマスクする雑音信号レベルを
より大きく設定すれば、秘話効果は犬になるものの受信
側で抽出される音声信号の信号対雑音比が小さくなって
しまう。従って、できるだけパワースペクトルの平坦な
雑音信号でマスクすることが効果的である。

ところが、雑音信号の繰シ返し周期を長くすると、受信
側の適応形エコーキャンセラのフィルタタップ長を繰り
返し周期の増大に応じて長くしなげればならないという
問題点がある。

本発明の目的は周期的雑音信号の周期の増大に伴って適
応形エコーキャンセラのフィルタタップ長を増大させる
ことなく、パワースペクトルの平坦な長周期的雑音信号
で送信音声信号をマスクするとともに伝送路上で通話の
途中から記録収集された秘話信号の再生信号から容易に
送信音声信号全抽出することができない音声秘話装置全
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、送信側に繰り返し周期内の任意の時間
から定められた雑音信号を発生することのできる送信雑
音発生回路、正弦波信号を送出する初期信号発生回路、
送信雑音発生回路出力と初期信号発生回路出力音選択的
に出力する選択回路２選択回路出力と送信音声信号とを
加算する加算回路及び送信雑音発生回路と選択回路を制
御する送信制御回路が備えられ、受信側に受信された正
弦波信号を検出する初期信号検出回路、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基準雑音発生
回路、基準雑音発生回路からの出力信号を参照して秘話
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、適応形エコーキャンセラで得られたインパルスレス
ポンス（フィルタのタッフ係数）の主要部分の存在範囲
を検出するレンジ検出回路及び初期信号検出回路とレン
ジ検出回路からの出力に基づいて基準雑音発生回路を制
御する受信制御回路が備えられ、動作開始時点で送信雑
音発生回路と基準雑音発生回路で発生するそれぞれの雑
音出力信号の時間関係、言い換えれば、基準雑音信号に
対する。受信された秘話信号に含まれる送信雑音信号の
遅延時間を成る一定範囲内に保つように制御することを
特徴とする音声秘話装置が得られる。

〔実施例〕

次に２本発明について実施例によって説明する。

第１図を参照して、１０１は送信音声信号が入力される
送信側入力端子、１０２は繰り返し周期可変で周期的に
同一波形の雑音信号を発生させるアドレスのプリセント
可能な送信雑音発生回路、１０５は初期信号としての正
弦波信号を発生させる初期信号発生回路、１０４は送信
雑音発生回路１０２と初期信号発生回路１０３の出力を
選択的に出力する選択回路、　１０５は送信側入力端子
１０１からの送信音声信号と選択回路１０４の出力を加
算する加算回路、１０７は送信ａ（す出力端子、１１０
は伝送路、１１１は受信側入力端子、１１２は送信雑音
発生回路１０２と実質的に同一な基準雑音信号を発生す
る基準雑音発生回路、１１３は残差を最小とするように
動作する適応形エコーキャンセラ。

１１４は初期信号検出回路、１１５はレンジ検出回路、
１１６は基準雑音発生回路１１２のアドレスプリセット
及び雑音信号出力の繰り返し周期を動的に制御する受信
制御回路、１１７は受信側出力端子である。

以下上述の音声秘話装置の動作について第２図、第５図
も参照して説明する。まず、理解を容易にするために第
１図の送信側入力端子１０１には送信音声信号が入力さ
れていないものとして説明する。

送信雑音発生回路１０２は周期的な雑音信号を、初期信
号発生回路１０３は正弦波をそれぞれ発生させている。

送信制御回路１０６は音声秘話装置の動作開始時点での
み、初期信号発生回路１０５の出力信号を所定の時間幅
だけ選択するように選択回路１０４金制御し２選択され
た正弦波のエンベロープの減衰点２時間ｔ１で強制的に
送信雑音発生回路１０２の出力波形アドレスｉｉ番地に
プリセットする。プリセットされた出力波形アドレスは
再びプリセットされない限シ、定めらられたループでｉ
番地金言むＯ番地からに番地までのアドレス範囲で逐次
インクリメントされ。

且つ繰り返される。

第２図（、）は初期信号発生回路１０６の出力例である
（横軸は時間）。

第２図（ｂ）は送信制御回路１０６からの制御による送
信雑音発生回路１０２からの出力を意味する出力波形ア
ドレスの１番地からの連続した出力波形アドレスを示し
ている（ここでは連続するアナログ信号の各サンプル点
の振幅値がそれぞれの出力波形アドレスで出力されるも
のとして表現する）。

従って、送信雑音発生回路１０２の出力波形は時間ｔ１
から出力波形アドレスがｉ、　　ｉ＋１．１＋２−・・
・・ｊ、・・・・・・ｋ、０．１・・・・・・の順に送
信雑音信号として現れることを示している。

第２図（Ｃ）には、送信制御回路１０乙の制御によって
選択回路１０４が初期信号発生回路１０５と送信雑音発
生回路１０２の出力ヲ選択し、刀り算回路１０５金通し
て送信側出力端子１０７に得られる出力波形である。

第２図（ｄ）は伝送路１１０を介して受信側入力端子１
１１に現われる受信側入力端子入力波形である。図に示
されるＴｄは大略伝送路１１０で生じる遅延時間を意味
している。この信号。

つまり受信側入力端子入力波形は送信側の回路。

伝送路１１０の伝送特性の影響を受は振幅歪みと位相歪
み及び遅延を伴い、更に伝送路１１０に月げる搬送波の
変復調を受けるため送信側力・ら送出した信号に対して
極小の周波数シフトを伴っている。

次に受信側について説明する。

初期信号検出回路１１４は受信側に到達した信号から正
弦波信号のエンベロープ減衰点を検出する。受信制御回
路１１６は初期信号検出回路１１４からの検出結果に基
づき２時間ｔ２で基準雑音発生回路１１２の出力波形ア
ドレスを３番地にプリセットする。

第２図（ｅ）はプリセットされた基準雑音発生回路１１
２の出力波形アドレスを示している。

基準雑音発生回路１１２の出力波形アドレスは。

再び受信制御回路１１６からｊ番地に強制的にプリセッ
トされない限り、送信雑音発生回路１０２と同様に定め
られた周期をもつループ（０からに番地）で逐次インク
リメントされる。

この時、出力波形アドレスｉとｊの関係は、受信側の基
準雑音発生回路１１２の出力信号に対して受信された秘
話信号に含まれる送信雑音信号が幾分遅延するように選
ばれる。

この関係について第２図を用いて詳しく説明する。第２
図（ｂ）に示される出力波形アドレスが１の時点で、第
２図（Ｃ）の同時刻に出力波形アドレスエに相当する振
幅値を出力している。

更に、これが第２図（ｄ）に示すように、伝送路１１０
における時間遅延Ｔｄを伴って受信側入力端子人力波形
として現れる。この信号に基づいて時刻℃２で第２図（
ｅ）に示すように基準雑音発生回路１１２の出力波形ア
ドレスをｊにプリセットしている。従って、第２図（ｄ
、）に示される出力波形アドレスｉの振幅値は、伝送遅
延時間Ｔｄの大小に関係なく、第２図（、）に示すよう
に基準雑音発生回路１１２の出力波形アドレス１の振幅
値に対して、常に大略Ｔｅｐｄなる遅延が与えられるこ
とになる。

この初期手順を経て適応形エコーキャンセラ１１３を動
作させ、基準雑音発生回路１１２の出力を参照して受信
側入力端子１１１に到来する秘話信号に含まれる送信雑
音発生回路１０２からの雑音信号を消去させると、適応
形エコーキャンセラ１１５に内臓されるトランスバーサ
ルフィルタ（図示せず）のタップ係数、言い換えると送
信雑音発生回路１０２の出力点から受信側入力端子１１
１までのインパルスレスポンスが第５図（ａ）に示すよ
うに求められる。

第３図（ａ）に示されるインパルスレスポンスを生成す
る時間的位置はトランスバーサルフィルタの最初のタッ
プから前述の出力波形アドレス１とｊで与えられた遅延
時間Ｔｅｐｄに大略相当するタップの点となる。

第６図（ｂ）は前述の出力波形アドレスを送信側と受信
側とを大略同じに設定したばあいのインパルスの生成す
る位置を示したものであり。

インパルスレスポンスはフィルタの最初のタップ近くに
生成される。即ち、前記遅延時間Ｔｅｐｄが Ｔｅｐｓ＊０　　となる。

このように、トランスバーサルフィルタに生成されるイ
ンパルスレスポンスの時間的位置を基準雑音発生回路１
１２の出力波形アドレスの設定によって変えることがで
きる。

さらに第５図に示すように、トランスバーサルフィルタ
のタップ長を一例として６分割し。

それぞれをレンジ１．レンジ２．レンジ３とする。初期
状態においてインパルスレスポンスがレンジ２内に生成
するように基準発生回路１１２の出力波形アドレスをｊ
にプリセットする。

このインパルスレスポンスの生成位置の精度は厳密を要
せず、大略レンジ２に位置するように出力波形アドレス
はｊに選ばれる。

レンジ検出回路１１５はインパルスレスポンスの存在す
るレンジを検出し、検出結果を受信制御回路１１６に送
出する。このインパルスレスポンスの時間的な位置は送
受独立に準備されたクロック周波数の微小な周波数ずれ
及び伝送路１１０における周波数シフト等に起因して。

次第にレンジ２からレンジ１又はレンジ３に移動する。

これは等価的にエコー経路の遅延時間が時間と共にゆっ
くりと変わることを意味している。次に、受信制御回路
１１６はレンジ検出結果を基に、インパルスレスポンス
の位置が常にし／ジ２の近くに存在するように、基準雑
音発生回路１１２を駆動するクロック周波数を高く又は
低く動的に制御する。

つまシ２等価的に基準雑音発生回路１１２の出力雑音信
号に対する受信側入力端子１１１に到達する秘話信号に
含まれる雑音信号の遅延時間を所定の範囲内に保つよう
に制御する。

上述の説明で、送信側入力端子１０１に音声信号が無い
ものと仮定したが、これは本制御に特に関係なく本発明
の範囲を限定するものでは無い。

更に、基準雑音発生回路１１２のプリセット情報として
正弦波信号を用いて、そのエンベロープの減衰点を検出
するように説明したが、バースト的に発生された雑音信
号のエンベローフの立ち上がシ点でも可能であり２本発
明の範囲を限定するものでは無い。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように本発明では、初期の出力波
形アドレスのプリセント手段で、基準雑音信号に対し受
信された秘話信号に含まれる送信雑音信号の遅延量を伝
送路の遅延量の大小に係わり無く一定範囲内に保ち、雑
音信号の繰り返し周期の長短に依存すること無くトラン
スバーサルフィルタのタップ長を短くでき、パワースペ
クトルの平坦な長周期の雑音信号を用いた秘話強度のよ
り高い音声秘話装置を実現できる。

更に、伝送路上で本発明による秘話信号をテープレコー
ダ等によって２通話の途中から記録収録し、その再生信
号源と本発明による受信側装置で送信音声信号を抽出し
ようとしても、長周期の基準雑音信号と再生信号に含ま
れる長周期の送信雑音信号との遅延関係が、短いタップ
長のトランスバーサルフィルタ内ニインパルスレスポン
スを生成するように、制御されない限シ送信音声信号を
抽出することが出来ないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す機能ブロック図、第２
図は初期設定における各部の波形図。 第３図（ａ）はトランスバーサルフィルタ長を３分割し
たレンジ及び生成されたインパルスレスポンスを示す図
、第６図（ｂ）はエコー経路の遅延時間を大略ゼロとし
た場合に生成されるインパルスレスポンスの位置を示す
図である。 第１図において、１０１は送信側入力端子。 １０２は送信雑音発生回路、１０３は初期信号発生回路
、１０４は選択回路、１０５は加算回路。 １０６は送信制御回路、１０７は送信側出力端子。 １１０は伝送路、１１１は受信側入力端子、１１２は基
準雑音発生回路、１１３は適応形エコーキャンセラ、１
１４は初期信号検出回路、１１５はレンジ検出回路、１
１６は受信制御回路、１１７は受信側出力端子である。

Claims (1)

【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、
   初期信号を発生させる初期信号発生回路、前記雑音信号
   と前記初期信号を選択的に取出す選択回路及び該選択回
   路の出力信号と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が備えられ、受信側に前記初期信号
   を検出する初期信号検出回路、前記雑音信号と実質的に
   同一な基準雑音信号を発生させる基準雑音発生回路、前
   記基準雑音信号を参照して受信された秘話信号から前記
   音声信号を抽出する適応形エコーキャンセラ及び該適応
   形エコーキャンセラに生成されるインパルスレスポンス
   のレンジを検出するレンジ検出回路が備えられ、前記初
   期信号検出回路の出力に基づいて前記秘話信号に含まれ
   る雑音信号の遅延を前記基準雑音信号に対して所定の範
   囲内にするように前記基準雑音発生回路を初期制御して
   、前記レンジ検出回路の出力に基づいて前記遅延を所定
   範囲内にするように前記基準雑音発生回路を制御するよ
   うにしたことを特徴とする音声秘話装置。