JPH10500259A - Low cost audio scrambling and descrambling method and apparatus - Google Patents

Low cost audio scrambling and descrambling method and apparatus

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JPH10500259A
JPH10500259A JP7513243A JP51324395A JPH10500259A JP H10500259 A JPH10500259 A JP H10500259A JP 7513243 A JP7513243 A JP 7513243A JP 51324395 A JP51324395 A JP 51324395A JP H10500259 A JPH10500259 A JP H10500259A
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Abstract

Audio signals are descrambled by double sideband modulating the scrambled audio signal with a modulation carrier having a carrier frequency slightly above the highest audio signal present in the scrambled audio. This produces a double sideband signal that is passed through a low pass filter which in turn is modulated by a second carrier frequency lower than the first carrier signal by equal to the offset spectrum of the original scrambled signal. The first low pass filter nulls out any residual carrier from the first modulator that results form the intermodulation of the two modulation frequencies that would be audible at its descrambler output. The modulators used are low noise switch type modulators that improve the signal to noise ratio in the descrambled signal over the previously used linear modulators. The use of switch type modulators provides a lower cost device with improved performance. A companion scrambling device uses similar techniques to provide improved performance at a lower cost.

Description

【発明の詳細な説明】 低コストのオーディオスクランブル及びデスクランブル方法及び装置 本発明の背景 本発明は、オーディオ情報信号の低コストのスクランブル及びデスクランブル 技術に関する。特に、本発明は、従来技術よりも優れた特性を有するより低コス トのハイファイデスクランブラーに関する。 オーディオスクランブル及びデスクランブルの従来の分野では、種々の周波数 シフト技術を使用していた。オーディオデスクランブルにおける従来技術は、「 白色雑音」の形をなしたヒス、さらに重大なことには、2つの搬送波周波数の相 互変調によって生ずる帯域内搬送波の「ホウィッスル」によって苦しめられてい る。また、その従来技術は、ミキサ回路用帯域通過フィルタ、広帯域0度及び9 0度全帯域ネットワーク、及び低振幅でかつサイドバンドの除去のため直交ミキ サーの利得を平衡化する調整を備えた搬送波周波数を変化させるための0度及び 90度回路等の高価な回路を使用する。さらに、従来技術で使用するミキサーは 、一般的に時間的に安定ではないので、それらのドリフトの結果、搬送波のリー クが生じ、オーディオホウィッスルが生じる。 従来技術では、理想的な正弦波変調が必要なミキサーが要求されているので、 真のアナログ乗算器が必要とされている。真のアナログ乗算器の回路構成は、オ ーディオスクランブルシステムの信号対雑音比(SNR)を劣化させる白色熱或 いはショット雑音成分を生ずるので、雑音の問題を有しやすい。 1つ以上の同一の問題を有する従来システムは、1987年1月13日に発行 されたフォーブスによる米国特許第4,636,853号(‘853)ダイミナ ックオーディオスクランブルシステム、1991年10月15日発行されたクワ ンによる第5,058,1 59号,スクランブル及びデスクランブルオーディオ情報信号用方法及びシステ ム、及び1992年10月27日発行のクワンによる第5,159,631号( ‘159),帯域内搬送波を使用するオーディオスクランブルシステムを含んで いる。 本発明を完全に理解するために従来技術をレビューすることが助けとなるであ ろう。ここで図面に移ると、図1は、フォーブス‘853の従来技術のキー要素 のブロック図である。フォーブス‘853のデスクランブラー10は、スクラン ブルされたオーディオ入力34を有し、それは0度の出力38及び90度の出力 を含む全帯域位相シフター20に接続されている。スクランブルされたオーディ オ信号は、図2Aに示すようにオフセット周波数36(F1−F2)を有してい る。これは、スクランブル処理によって決定されるオフセット周波数によるスク ランブルされたオーディオのオフセットを示している。位相シフトされた出力は 、線形変調器21及び27の第1の入力に接続されている。 周波数発生器22は、矩形波周波数(F1)を発生し、それは帯域通過フィル タ24に供給され高調波が除去され、従って、純粋の正弦波となる。このF1正 弦波は、0度及び90度位相シフタ25に接続される。位相シフタ25の出力は 、交互に線形変調器21及び27の第2の入力にそれぞれ接続されている。線形 変調器の第1及び第2の出力は、加算器28において加算され、信号37が出力 される。この出力信号37は、図2Bに示すようにF1及び高域側のサイドバン ドのみを通過する高域通過フィルタ29を介して、第2ミキサー30の第1の入 力に接続されている。 第2の矩形波周波数発生器23は、図1及び図2Bに示すように、信号F2を 発生する。この矩形波は、帯域通過フィルタ26によって濾波され、高調波が除 去され純粋の正弦波信号を出力する。この純粋な正弦波信号は、第3のミキサー 30の第2の入力に接続される。第3ミキサーの出力は、低域通過フィルタ31 に接続され、デ スクランブルされた出力信号35を出力する。 図2Bにおける第2のスペクトル図は、第3ミキサー30の入力を示している 。ここで、周波数F1は、ミキサー21及び27から供給されてきた残留搬送波 を表している。図2Cは、図2Bの周波数F1及び図2Aに示すスクランブルさ れたオーディオ信号に対する搬送波F2との関係を示している。図2Dは、図2 Aから図2Cにおける信号のスペクトル特性に対するデスクランブルされた信号 35及び残留差周波数(F1−F2)成分のスペクトル特性の関係を示している 。 図4は、クワンの従来技術のデスクランブラー11のスクランブルされたオー ディオ入力を示す。ここでは、オリジナルスクランブル処理によって決定された オフセット周波数によってオフセットされたスクランブルされたオーディオ40 が示されている。スクランブルされたオーディオ入力信号40は、全域通過シフ ター41に接続され、0度及び90度の位相シフされた出力42及び43を出力 し、第1及び第2のミキサー44及び45の第1の入力に供給する。 搬送波周波数発生器46は、1kHz或いは2−3kHzの周波数の正弦波信 号FC47を発生する。搬送波周波数47は、低域通過フィルタ48によって濾 波され、高調波が除去され、純粋な正弦波49を出力する。この純粋な正弦波信 号49は、全域通過位相シフター50に接続され、0度及び90度信号51及び 52を出力し、交互にミキサー44及び45の第2の入力に接続される。ミキサ ー44及び45の出力、即ち信号53及び54は、加算器55に接続され、デス クランブルされた出力56を生成する。 図4Bは、スクランブルされたオーディオ信号に対する帯域内デスクランブル 搬送波FCの関係を示している。図4Cでは、デスクランブルされたオーディオ スペクトラムが、デスクランブルされたオーディオプログラムより一般的には− 60dB低い残留搬送波FCと共に示されているが、これはオーディオプログラ ムの静かな場 所においてはまだ可聴音である。 本発明の目的は、高特性のデスクランブラー及び/又は低コストの周波数シフ トされたスクランブルオーディオ信号を提供することにある。説明されている方 法及び装置は、1)0度及び90度の位相シフト回路を除去し、2)直交ミキサ ー回路の使用をやめ、3)搬送波を変調するために帯域通過フィルタ或いは低域 通過フィルタの必要性を除去し、4)線形ミキサーの代わりにスイッチタイプの ミキサー回路を使用して白色雑音及びコストを低減し、5)残留第1搬送波ホウ ィスルを濾波することによって帯域内可聴ホウィッスルを除去し、6)最小の帯 域内搬送波ホウィッスルのためにミキサーを調整する必要性を除去し、さらに、 7)SNRが向上したため、雑音低減回路の必要性が除去された。 図面の簡単な説明 図1は、フォーブス従来技術のキー構成要素のブロック図である。 図2は、フォーブス従来技術におけるシステムのスペクトル図である。 図3は、クワン等の従来技術のキー構成要素のブロック図である。 図4は、クワン等の従来技術のスペクトル図である。 図5は、好適な実施例のブロック図である。 図6は、図5に説明されたデスクランブラーの好適な実施例のスペクトル図で ある。 図7は、スイッチタイプの低雑音変調器のブロック図である。 図8は、本発明の概念を用いたデスクランブラーの第1構成例のブロック図で ある。 図9は、本発明の概念を用いたデスクランブラーの第2構成例のブロック図で ある。 図10は、本発明の概念を用いたデスクランブラーの第3構成例のブロック図 である。 図11は、本発明の概念を用いたスクランブラーの好適な実施例 のブロック図である。 図12は、図11で説明されたスクランブラーのスペクトル図である。 図13は、本発明の第1及び第2低域通過フィルタの構成例である。 本発明の要約 本発明は、周波数シフトされスクランブルされたオーディオ信号をデスクラン ブルする方法及びシステムに関連し、上述した要求を満足するものである。本発 明は、周波数シフトされスクランブルされたオーディオ信号をデスクランブルす る方法及びシステムを含んでいる。 上述のデスクランブルシステムは、約50Hzから約15kHzのスクランブ ルされたオーディオ信号の元の周波数スペクトル範囲の外の周波数において、変 調搬送波信号を発生することによって、スクランブルされた周波数の変換された オーディオ情報信号をデスクランブルする。発生される第1の変調搬送波信号は 、最初に元のオーディオ信号における最も高い周波数よりも大きい周波数を有す る。この第1の変調搬送波は、スクランブルされたオーディオ信号を、第1の変 調周波数、第1の高域サイドバンド信号、及び第1の低域サイドバンド信号にダ ブルサイドバンド変調するために使用される。この信号の組は、フィルタによっ て濾波され、第1の変調周波数、全ての高調波、及び高域サイドバンド信号、さ らに2つのサイドバンド信号からの高調波が濾波され、第1の低域サイドバンド 信号が通過される。 第1の変調周波数よりも低い周波数を有する第2の変調搬送波周波数が生成さ れる。この第2の変調周波数は、第1の低域サイドバンド信号をダブルサイドバ ンド変調する第2の変調手段に第2の変調搬送波周波数と共に接続され、第2の 変調周波数、第2の高域側のサイドバンド信号及び第2の低域側のサイドバンド 信号を出力す る。 第2のフィルタは、第2の低域側のサイドバンド信号を通過させ、デスクラン ブルされたオーディオ信号を生成する。 使用する変調器は、低雑音スイッチタイプの変調器で、従来使用していた線形 変調に比べて、デスクランブルされた信号における信号対雑音比を向上する。 スイッチタイプの変調器の使用によって、特性が向上すると共に、より低いコ ストの装置を生成する。 対のスクランブル装置は、同様の技術を使用し、より低コストで特性を向上し ている。約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号のスクランブル方法 は、元のオーディオ信号における最大周波数よりも大きい周波数を有する第1の 変調搬送波信号を生成し、前記元のオーディオ信号を第1の低域側のサイドバン ド信号に直交変調し、変調された信号から前記第1の変調周波数及び全てのその 高調波、前記高域側のサイドバンド信号の少なくとも1部及び全ての高調波を濾 波して前記第1の低域側のサイドバンド信号を通過させ、前記第1の変調周波数 よりも高い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を生成し、前記第1の低域側 のサイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブルサイドバンド変調し て第2の変調周波数、第2の高域側のサイドバンド信号、及び第2の低域側のサ イドバンド信号を生成し、前記第2の変調周波数、前記第2の高域側のサイドバ ンド信号及び前記第2の低域側のサイドバンド信号の部分を濾波して前記第2の 低域側のサイドバンド信号を通過させスクランブルされたオーディオ信号を生成 することを含んでいる。 方法の見地からは、本発明は広角的に、オーディオ情報信号の元のスペクトル を周波数変換してオーディオ情報信号の周波数スペクトル範囲の外の周波数を有 する変調搬送波信号を生成することによってスクランブルされたオーディオ情報 信号を生成すること、及び前記元の情報信号を前記変調搬送波信号でダブルサイ ドバンド変 調することによって第1のシングルサイドバンド変調し前記元のオーディオ情報 信号の周波数を所定の方向に変換することを含んでいる。好ましいことに、変調 搬送波信号の周波数は発生の間疑似ランダムの態様にて、特に所定の範囲の間で 変調搬送波信号の周波数をスウィープすることによって変化させられる。変調搬 送波信号の周波数の変化の段階は、好ましくは、第2の制御信号によって決定さ れたレートで第1の制御信号に応答して、周波数変化動作を開始する段階を含ん でいる。 本発明の特徴及び利点を完全に理解するために、添付の図面を参照して以下に 詳細な説明を行う。 説明 図5は、本開示の好適な実施例のブロック図であり、図6は、そのスペクトル 図である。図6Aは、好適な実施例のスクランブルされたオーディオ入力のスペ クトル特性を示している。ここでは、スクランブル処理によって決定されたオフ セット周波数によってオフセットされたスクランブルされたオーディオ信号が示 されている。図6Bは、第1ミキサーの搬送波と第1ミキサーの出力との関係を 示している。高域及び低域の両方のサイドバンド及び残留搬送波FAとこれら全 ての高調波との加算が、第1ミキサーの出力に存在する。図6Cは、第1ミキサ ー出力に続く第1LPFのフィルタ特性を示している。この第1LPFフィルタ が残留搬送波及びその高域側の高調波を出力することはほとんどない。図6Dは 、第1ミキサーの出力に続く第1LPFの出力のスペクトル特性の出力を示して いる。 図6Eは、最終のスクランブル段階を形成するための第1LPFの出力に対す る第2の搬送波の関係を示している。図6Fでは、12kHzのカットオフ周波 数の第2のLPFを通過したデスクランブルされたオーディオと、フィルタ出力 FB及びFBより上の高域サイドバンドとの関係が、ホウィッスル周波数成分( FA−FB) が無くなっている状況と共に示されている。(FA−FB)のホウィッスル周波 数成分は、一般的にはデスクランブルされたオーディオにおいて−85dB以下 である。 好適な実施例では、FAは、約19kHzであり、FBは、約16.4kHz である。これらの選択は、これらの周波数で第1LPFが安価に設計できるよう 経済性のためである。もし、より大きなコストで高い特性が望まれるならば、第 1ミキサーのより低いサイドバンド出力に干渉しないようにスクランブルされた オーディオ入力からのリーク成分を最小にするため、搬送波周波数をより高くす ることができる。図6A及びBでは、低域のサイドバンド周波数及びスクランブ ルされたオーディオ周波数のスペクトル間の重なりが存在することに注意された い。もし、第1のミキサーが十分なスクランブルされたオーディオを供給するな らば、デスクランブルされた出力において歪が発生するであろう。例えば、搬送 波周波数をFA=39kHz及びFB=36.4kHzに設定した場合、スクラ ンブルされた入力リークスルーは、デスクランブルされた出力において歪の発生 を引き起こさないであろう、なぜなら、それは、第1ミキサーの低域のサイドバ ンドと重ならないからであり、即ち、スクランブルされた入力の2.6kHzか ら14.6kHzは、低域のサイドバンド36.4kHzから24kHzと重な らない。しかし、FA及びFBを2倍に高くすることは、第1LPFの勾配を約 2倍に増加させることになる。これにより10極の楕円の低域通過フィルタのよ うなより高次のフィルタが必要となろう。 より低いショット雑音を伴った最小の搬送波リーク及びスクランブルされたオ ーディオリークは、74HCT4053のようなダブルスロー・シングルポール アナログスイッチ、或いはそれと等価な例えば350mVp−p以上の搬送波入 力のMC1496スイッチタイプのミキサーによって達成される。 例えば、CD4053アナログスイッチでは、「オン」抵抗は、 測定された雑音2.5nV//Hzの結果、400Ωの雑音抵抗と評価されるこ とが分かった(/4kTBr=VN=2.5nV//Hz,B=1Hz,T=2 98°K,k=ボルツマン常数,及びR=雑音抵抗)。CD4053の「オン」 抵抗は、440Ωと測定された。従って、アナログスイッチ(例えば、4053 )の「オン」抵抗は、同じ抵抗値の抵抗成分として、同じ量の雑音を生じること が実験的に分かった。従って、CD4053における440Ωの「オン」抵抗は 、実質的に440Ωの抵抗と同じ雑音を有する。 AD534のような線形変調器は、10kHzの帯域幅にわたり0.6mVR MS、或いは0.6mV//10kHz=60nV//Hzの雑音密度を生じる 。従って、AD534線形変調器は、CD4053スイッチよりも、約60/2 .5倍多く雑音を生じる。これは、線形変調においてCD4053を使用したと き、27dBの向上と等価である。 1496或いは1495のようなギルバート変調器は、これらの装置の搬送波 入力が差動の組でスイッチオン及びオフする場合、例えば>5nV//Hzの低 雑音を出力する。これは、搬送波入力を、≧/200mVの矩形波或いは>1V ppの大きな正弦波の矩形波搬送波入力と重ねたりすることによって達成できる 。1495のようなシヌソイド変調器が線形変調を生成するために駆動される搬 送波入力を有しない場合、雑音はスイッチモードの1496変調器に対して実質 的により大きい。これは、2つの差動トランジスタの組が自分自身の雑音を増幅 するためである。各トランジスタの内部ベース抵抗は、一般的に約50〜200 Ωである。もし、1495において直列的な2組の差動トランジスタの組の直列 内部ベース抵抗が100Ωで、1つの出力における負荷が1kΩで、さらにこれ らのトランジスタの各々が1mAのコレクタ電流の静的バイアスを有している場 合、出力雑音は、1/2*1000(gm)Vnr=V0noise,gm=3 8ma/V(Ic=1mA当たり)とな る。従って、Vnr=/400Ω*4kT=2.5nV/Hz。1495変調器 では、V0noise=19*2.5nV//Hz=47.5nV//Hzとな る。これは、「オン」抵抗が440ΩのCD4053よりも19倍或いは25d B雑音が大きい。1495或いは1496変調器においては、搬送波入力が増加 するに従って、出力雑音は減少することは注意すべきである。 好適な実施例に対する鍵は、第1ミキサーの後の低域通過フィルタ(LPF) の使用であり、それは第1ミキサーからの残留搬送波を除去したり、搬送波の高 調波に関連する全てのサイドバンド及び搬送波の高調波を除去する。もし、これ が行なわれないならば、ホウィッスル周波数の高調波(3FA−3FB),(5 FA−5FB)等は、可聴音としてデスクランブル出力に現れる。この第1LP Fは、一般的に第1ミキサーの搬送波周波数FAを選択的に除去するための少な くとも1つのゼロ同調を有する7極以上の楕円フィルタである。実用的には、一 般的にインピーダンス変換器を有する9極の能動フィルタが、安定及び正確なフ ィルタとして最適な選択である。好適な実施例では、第1の低域通過フィルタの 3dBカットオフ周波数は、約17kHzであり、19kHzにおいては少なく とも40dBの減衰量が得られている。 好適な実施例の詳細な説明を以下に図5を参照して行う。デスクランブル装置 12は、スクランブルされたオーディオ信号入力60を有し、さらに好適な実施 例のデスクランブル処理を含んでいる。スクランブルされたオーディオ60は、 第1のミキサー63の第1の入力に入力されている。この第1のミキサーの第2 の入力は、周波数発生器A61によって発生される約19kHzの第1搬送波信 号FAである。第1ミキサー63の出力は、FAの搬送波リーク、全てのサイド バンド成分及び高調波を含んでいる。ミキサー63の出力は、低域通過フィルタ 65に供給され、第1搬送波、高域側のサイドバンド、及び全ての高調波が信号 60から濾波される。低域 通過フィルタ65の出力、即ち信号66は、第2のミキサー66の第1の入力に 供給される。この第2のミキサーの第2の入力は、周波数発生器B62によって 発生される第2の搬送波信号FBであり、この周波数FBは16.4kHzであ り、セキュリティの理由から疑似的にランダムにシフトされた16.4kHz± 100Hzにできる。セキュリティ処理の更なる説明は、米国特許第5,095 ,279号を参照されたい。第2のミキサーの出力70は、ベースバンドのデス クランブルされたオーディオ、残留第2搬送波、及びFBの周波数より高域のサ イドバンド成分を含んでいる。第2の低域通過フィルタ71は、約12kHzの カットオフ周波数を有しており、12kHz以上の全てを除去するが、デスクラ ンブルされたオーディオは、出力ライン23に通される。 上記の好適な実施例においては、図7で説明されるように、ミキサーはスイッ チタイプの低ショット或いは熱雑音の変調器を使用している。このミキサーの動 作は、第1ミキサーに関連して説明される。第2のミキサーは同じ原理で動作す る。スクランブルされたオーディオ60は、単一の利得増幅器73の+入力に供 給される。増幅器73の出力は、ラインVIN74で、ダブルポール・シングル スローのアナログスイッチ32の1入力に供給される。73の出力はさらに、R 2a,R2b及び増幅器65よりなる単一の利得反転増幅器の入力に供給される 。増幅器65の出力は、ライン−VIN75を通して、スイッチ32の第2の入 力に供給される。第1の搬送波周波数FAは、ダブルポール・シングルスロース イッチ32のスイッチング制御入力に供給される。使用されるこのダブルポール ・シングルスロースイッチは、74HCT4053のうちの1/3、或いはそれ と等価なものであり、増幅器A220に供給される。A220は、ミキサー出力 である。ミキサーの出力65の搬送波リークを最小にするためには、スイッチン グ32の2つの入力VIN及び−VINのDC零信号電圧が正確に同じ、例えば 、0Vでな ければならない。さらに、反転増幅器73は、(VIN)の通過においてスクラ ンブルされたオーディオを最小化するように、−1の単一利得でなければならな い。従って、広帯域オペアンプ65(例えば、NE5532)に対して、1%以 内或いはそれより良い状態でR2a=R2bであることが要求される。 図13Aは、デスクランブラーの第1の低域通過フィルタのためのゼロを伴っ た通常のRLC低域通過フィルタである。インダクタL1〜L3は、低コスト化 のために2mH〜20mHとかなり大きい。これらの低コスト化インダクタは、 オーディオ周波数において丁度適当なQであることによって高性能化できない。 より高いQを有するさらに高価なインダクタは、よりよい低域通過フィルタリン グを生ずるが、低コストのデスクランブルシステムの予算からは遠くなる。 図13Bは、能動型9極の楕円低域通過フィルタを示しており、これは部品の 偏差に対して他の多くの能動フィルタほど敏感ではない。これは、周波数FA、 第1搬送波周波数がスクランブル−40dB以下に濾波されなければならないた め重要なことである。図13Bは、一般的なインピーダンス変換器(GIC)の 能動低域通過フィルタであり、低コストで濾波できる非常に高い特性を供給する ことが知られている。キャパシタは、5%安価なマイラーフィルムのキャパシタ である。抵抗は、1%安価な抵抗であり、オペアンプは、TL082やNE55 32等の一般的なタイプのものを使用できる。 図13Cは、能動型7極低域通過フィルタとしての第2フィルタの例を示して いる。増幅器A1000,A2000,及びA3000は、一般的なオペアンプ の簡易なボルテージフォロワ、或いは単一トランジスタのエミッタフォロワであ り得る。デスクランブラーにおける第2のフィルタは、第2の搬送波トーンの高 域のサイドバンド及び/又は可聴な人工物のような測定可能な物質を伴わず、デ スクランブルされたオーディオ信号を供給するために、どのような低域通過フィ ルタ、十分な阻止帯域減衰を有する受動或いは能動型フィルタを使用できる。 図8〜図11は、本発明の概念を使用した種々の構成例を示している。 上述したようなデスクランブルシステムに加えて、多くの同じ構成要素がスク ランブラーに使用でき、上述のデスクランブラーで達成された多くの同じ利点、 例えば、フォーブス(‘853)のような従来技術よりも低いショット雑音出力 及びより低いフィルタへの要求、を達成することができる。図11は、スクラン ブラーの好適な実施例のブロック図であり、図12は、一連のスペクトル図であ る。 約30Hzから15kHzまでのスペクトル応答を伴ったオーディオ信号91 が、低域通過フィルタ92に供給され、15kHzを越える不要な信号が除去さ れる。低域通過フィルタ92の出力93は、0度及び90度の全域通過位相シフ タ94及び95に接続される。位相シフタ94及び95の出力は、交互にスイッ チタイプの低雑音変調器96及び97の第1の入力に接続される。 信号発生器98は、約16.4kHzの矩形波信号を生成し、その0度及び9 0度出力は、変調器96及び97の第2の入力に接続されている。変調器96及 び97の出力は加算されて、信号103、即ち結果的に残留16.4kHzを低 域のサイドバンドと共に生じる直交変調された信号が出力される。図12は、最 初のオーディオ信号91に対する直交変調されたオーディオ成分の関係を示して いる。 この直交変調された信号は、低域通過フィルタ104に供給され信号105と なり、このフィルタ104は上述したデスクランブラーの第1のフィルタと実質 的に同じフィルタである。この信号105は、第3の変調器106の第1の入力 に接続される。変調器1 06は、上述しさらに図7に示したスイッチタイプの低熱或いはショット雑音の 変調器である。第2の搬送波周波数は、図12Eに示すように、第2の搬送波周 波数は、約19kHzの周波数を生成する矩形波発振器99によって生成される 。変調器106の出力は、19kHzの搬送波と高域及び低域のサイドバンドを 含んでいる。この信号は、低域通過フィルタ107によって濾波され、約2.6 kHzのオフセットを伴ったスクランブルされたオーディオ信号を生成する。 理論的には、スクランブラー及びデスクランブラーの両者において16.4k Hzの高速ステップ周波数変化によって生じるダイナミック人工物を低減するた めに、スクランブラー及びデスクランブラーの両者の第1直交ミキサー及び第1 ミキサーに続く低域通過フィルタは、非常に一致した群遅延応答(伝達応答)を 有するべきである。もし、スクランブラーの低域通過フィルタの伝達応答特性が デスクランブラーの伝達特性と異なる場合、16.4kHz搬送波のステップ変 化は、デスクランブル人工物を最小化するように、遅くされるべきである。安全 化搬送波(16kHz±100Hz)においてはより高速のステップ変化を有し 、デスクランブラーにおいては第1の低域通過フィルタを有し、図11のスクラ ンブラーにおいてはフィルタ104と同じ特性のフィルタを有することが好まし い。さらに、デスクランブラーにおける第2の低域通過フィルタは、図11のス クランブラーのフィルタ107と同じ特性を有するべきである。これによって、 スクランブラーのステップシフトスペクトルを、16kHzのステップ偏移に追 従するスクランブラーとデスクランブラーとの間での時間遅延のゆがみによって 生じる人工物を伴わないで、デスクランブラーにおいて高速に追従させることが 可能となる。デスクランブラー及びスクランブラーの本発明における全てのミキ サーに使用する全ての搬送波は、人工物を最小化するために好ましくは矩形波信 号であるべきである。 上記は、本発明の好適な実施例の完全な説明であるが、種々の修正、代替の構 成、及び等価物は、当業者にとって生成可能である。従って、上記の説明及び図 面は、添付の請求項によって規定される本発明の範囲を限定するように解釈され るものではない。Description: Low cost audio scrambling and descrambling method and apparatus Background of the invention The present invention relates to low cost scrambling and descrambling techniques for audio information signals. In particular, the present invention relates to lower cost hi-fi descramblers with superior properties over the prior art. The prior art in audio scrambling and descrambling has used various frequency shifting techniques. The prior art in audio descrambling is afflicted by hiss in the form of "white noise" and, more importantly, the "whistle" of the in-band carrier caused by the intermodulation of the two carrier frequencies. The prior art also includes a bandpass filter for a mixer circuit, a wideband 0 degree and 90 degree full-band network, and a carrier frequency with adjustments that balance the gain of the quadrature mixer for low amplitude and sideband rejection. Use expensive circuits such as 0 degree and 90 degree circuits to change. In addition, mixers used in the prior art are generally not temporally stable, so their drift results in carrier leaks and audio whistles. In the prior art, a true analog multiplier is required because mixers that require ideal sinusoidal modulation are required. The circuitry of a true analog multiplier is likely to have noise problems because it produces white heat or shot noise components that degrade the signal-to-noise ratio (SNR) of the audio scrambling system. A prior art system having one or more of the same problems is described in Forbes, U.S. Pat. No. 5,058,159 issued by Kwan, published on Oct. 27, 1992, a method and system for scrambled and descrambled audio information signals, and issued on October 27, 1992, issued in Kwan No. 5,159,631. It includes an audio scrambling system that uses an in-band carrier. It would be helpful to review the prior art for a full understanding of the present invention. Turning now to the drawings, FIG. 1 is a block diagram of a prior art key element of Forbes' 853. The Forbes' 853 descrambler 10 has a scrambled audio input 34, which is connected to a full-band phase shifter 20, which includes a 0 degree output 38 and a 90 degree output. The scrambled audio signal has an offset frequency 36 (F1-F2) as shown in FIG. 2A. This indicates the offset of the scrambled audio by the offset frequency determined by the scrambling process. The phase-shifted output is connected to first inputs of linear modulators 21 and 27. The frequency generator 22 generates a square wave frequency (F1), which is fed to a bandpass filter 24 where harmonics are removed, thus resulting in a pure sine wave. This F1 sine wave is connected to the 0 degree and 90 degree phase shifters 25. The output of the phase shifter 25 is alternately connected to the second inputs of the linear modulators 21 and 27, respectively. The first and second outputs of the linear modulator are added in adder 28, and signal 37 is output. This output signal 37 is connected to the first input of the second mixer 30 via the high-pass filter 29 that passes only the F1 and the high-frequency side band as shown in FIG. 2B. The second rectangular wave frequency generator 23 generates a signal F2 as shown in FIGS. 1 and 2B. This square wave is filtered by the band-pass filter 26 to remove a harmonic, thereby outputting a pure sine wave signal. This pure sine wave signal is connected to the second input of the third mixer 30. The output of the third mixer is connected to a low-pass filter 31 and outputs a descrambled output signal 35. The second spectral diagram in FIG. 2B shows the input of the third mixer 30. Here, the frequency F1 represents a residual carrier supplied from the mixers 21 and 27. FIG. 2C shows the relationship between the frequency F1 of FIG. 2B and the carrier F2 for the scrambled audio signal shown in FIG. 2A. FIG. 2D shows the relationship between the spectral characteristics of the descrambled signal 35 and the spectral characteristics of the residual difference frequency (F1-F2) components with respect to the spectral characteristics of the signals in FIGS. 2A to 2C. FIG. 4 shows the scrambled audio input of Kwan's prior art descrambler 11. Here, a scrambled audio 40 that is offset by an offset frequency determined by the original scrambling process is shown. The scrambled audio input signal 40 is connected to an all-pass shifter 41 and outputs 0 and 90 degree phase-shifted outputs 42 and 43, and the first inputs of first and second mixers 44 and 45. To supply. The carrier frequency generator 46 generates a sine wave signal FC47 having a frequency of 1 kHz or 2-3 kHz. The carrier frequency 47 is filtered by a low pass filter 48 to remove harmonics and output a pure sine wave 49. This pure sine wave signal 49 is connected to an all-pass phase shifter 50, which outputs 0 and 90 degree signals 51 and 52, which are alternately connected to the second inputs of mixers 44 and 45. The outputs of mixers 44 and 45, signals 53 and 54, are connected to adder 55 to produce a descrambled output 56. FIG. 4B shows the relationship of the in-band descrambled carrier FC to the scrambled audio signal. In FIG. 4C, the descrambled audio spectrum is shown with a residual carrier FC that is typically −60 dB lower than the descrambled audio program, which is still audible in quiet areas of the audio program. is there. It is an object of the present invention to provide a high quality descrambler and / or a low cost frequency shifted scrambled audio signal. The described method and apparatus includes: 1) eliminating 0 degree and 90 degree phase shift circuits, 2) eliminating the use of quadrature mixer circuits, and 3) band pass or low pass filters to modulate the carrier. 4) using a switch-type mixer circuit instead of a linear mixer to reduce white noise and cost, and 5) eliminating in-band audible whistles by filtering out residual first carrier whistles. , 6) eliminates the need to tune the mixer for the smallest in-band carrier whistle; and 7) improved SNR has eliminated the need for noise reduction circuitry. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 is a block diagram of the key components of the Forbes prior art. FIG. 2 is a spectrum diagram of a system in the Forbes prior art. FIG. 3 is a block diagram of a prior art key component such as Kwan. FIG. 4 is a spectrum diagram of the prior art such as Kwan. FIG. 5 is a block diagram of the preferred embodiment. FIG. 6 is a spectrum diagram of a preferred embodiment of the descrambler described in FIG. FIG. 7 is a block diagram of a switch type low noise modulator. FIG. 8 is a block diagram of a first configuration example of a descrambler using the concept of the present invention. FIG. 9 is a block diagram of a second configuration example of the descrambler using the concept of the present invention. FIG. 10 is a block diagram of a third configuration example of the descrambler using the concept of the present invention. FIG. 11 is a block diagram of a preferred embodiment of a scrambler using the concept of the present invention. FIG. 12 is a spectrum diagram of the scrambler described in FIG. FIG. 13 is a configuration example of the first and second low-pass filters of the present invention. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a method and system for descrambling a frequency-shifted and scrambled audio signal, which satisfies the needs described above. The present invention includes a method and system for descrambling a frequency shifted and scrambled audio signal. The descramble system described above generates a modulated carrier signal at a frequency outside the original frequency spectrum range of the scrambled audio signal from about 50 Hz to about 15 kHz, thereby producing a scrambled frequency converted audio information signal. To descramble. The first modulated carrier signal generated initially has a higher frequency than the highest frequency in the original audio signal. This first modulated carrier is used to double sideband modulate the scrambled audio signal into a first modulation frequency, a first high band sideband signal, and a first low band sideband signal. . This set of signals is filtered by a filter and filtered at a first modulation frequency, all harmonics, and a high sideband signal, as well as harmonics from the two sideband signals, to form a first low sideband. The signal is passed. A second modulated carrier frequency having a lower frequency than the first modulation frequency is generated. The second modulation frequency is connected to a second modulation means for performing double sideband modulation of the first low band sideband signal together with the second modulation carrier frequency, and the second modulation frequency and the second high band side And the second lower band sideband signal. The second filter passes the second lower band sideband signal and generates a descrambled audio signal. The modulator used is a low-noise switch type modulator, which improves the signal-to-noise ratio of the descrambled signal as compared with the linear modulation conventionally used. The use of a switch-type modulator improves performance and creates a lower cost device. Pair scramblers use similar techniques and have improved performance at lower cost. A method of scrambling an original audio signal from about 50 Hz to about 15 kHz generates a first modulated carrier signal having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal, and converts the original audio signal to a first lower band. Orthogonally modulates the first modulation frequency and all its harmonics from the modulated signal, and filters at least a part and all harmonics of the high-frequency sideband signal from the modulated signal. 1 to generate a second modulated carrier frequency having a frequency higher than the first modulation frequency, and to convert the first low-frequency sideband signal to the second low-frequency sideband signal. Generating a second modulation frequency, a second high-frequency sideband signal, and a second low-frequency sideband signal by performing double sideband modulation with the modulation carrier frequency of Filtering a second modulation frequency, the second high-frequency sideband signal, and the second low-frequency sideband signal to pass the second low-frequency sideband signal and scrambling Generating an audio signal. From a method perspective, the present invention provides a wide angle, scrambled audio signal by frequency transforming the original spectrum of an audio information signal to produce a modulated carrier signal having a frequency outside the frequency spectrum range of the audio information signal. Generating an information signal; and performing a first single sideband modulation by double sideband modulating the original information signal with the modulated carrier signal to convert a frequency of the original audio information signal in a predetermined direction. Contains. Preferably, the frequency of the modulated carrier signal is varied in a pseudo-random manner during generation, in particular by sweeping the frequency of the modulated carrier signal between predetermined ranges. The step of changing the frequency of the modulated carrier signal preferably includes initiating a frequency change operation in response to the first control signal at a rate determined by the second control signal. For a full understanding of the features and advantages of the present invention, the following detailed description is provided with reference to the accompanying figures. Explanation FIG. 5 is a block diagram of a preferred embodiment of the present disclosure, and FIG. 6 is a spectrum diagram thereof. FIG. 6A shows the spectral characteristics of the scrambled audio input of the preferred embodiment. Here, a scrambled audio signal offset by the offset frequency determined by the scramble processing is shown. FIG. 6B shows the relationship between the carrier of the first mixer and the output of the first mixer. The sum of both the high and low sidebands and the residual carrier FA and all these harmonics is present at the output of the first mixer. FIG. 6C shows a filter characteristic of the first LPF following the first mixer output. The first LPF filter hardly outputs the residual carrier and its higher harmonics. FIG. 6D shows the output of the spectral characteristic of the output of the first LPF following the output of the first mixer. FIG. 6E shows the relationship of the second carrier to the output of the first LPF to form the final scrambling stage. In FIG. 6F, the relationship between the descrambled audio that has passed through the second LPF with a cut-off frequency of 12 kHz and the filter outputs FB and the high-frequency sideband above FB indicates that the whistle frequency component (FA-FB) is Shown with the missing situation. The Whistle frequency component of (FA-FB) is generally -85 dB or less in descrambled audio. In the preferred embodiment, FA is about 19 kHz and FB is about 16.4 kHz. These choices are for economics so that the first LPF can be designed inexpensively at these frequencies. If higher performance is desired at a higher cost, a higher carrier frequency is used to minimize leakage from the scrambled audio input so as not to interfere with the lower sideband output of the first mixer. Can be. Note that in FIGS. 6A and 6B, there is an overlap between the spectra of the lower sideband frequencies and the scrambled audio frequencies. If the first mixer supplies enough scrambled audio, distortion will occur in the descrambled output. For example, if the carrier frequency is set to FA = 39 kHz and FB = 36.4 kHz, the scrambled input leak-through will not cause distortion to occur in the descrambled output because it is the first mixer , That is, the 2.6 to 14.6 kHz scrambled input does not overlap with the low sideband 36.4 kHz to 24 kHz. However, doubling FA and FB will increase the slope of the first LPF by about twice. This would require a higher order filter such as a 10 pole elliptical low pass filter. Minimal carrier leakage and scrambled audio leakage with lower shot noise is achieved by a double throw single pole analog switch such as 74HCT4053, or an equivalent MC1496 switch type mixer with a carrier input of, for example, 350 mV pp or more. Achieved. For example, for the CD4053 analog switch, the "on" resistance was found to be evaluated as a 400 Ω noise resistance as a result of the measured noise of 2.5 nV // Hz (/ 4 kTBr = VN = 2.5 nV // Hz). , B = 1 Hz, T = 298 ° K, k = Boltzmann constant, and R = noise resistance). The “on” resistance of CD4053 was measured at 440Ω. Thus, it has been experimentally found that the "on" resistance of an analog switch (e.g., 4053) produces the same amount of noise as a resistance component of the same resistance value. Thus, the 440 Ω “on” resistance in CD4053 has substantially the same noise as the 440 Ω resistance. A linear modulator such as the AD534 produces a noise density of 0.6 mVR MS over a 10 kHz bandwidth, or 0.6 mV // 10 kHz = 60 nV // Hz. Thus, the AD534 linear modulator is about 60/2. Generates noise five times more. This is equivalent to a 27 dB improvement when using CD4053 in linear modulation. Gilbert modulators such as 1496 or 1495 output low noise, for example> 5 nV // Hz, when the carrier input of these devices switches on and off in a differential set. This can be achieved by overlapping the carrier input with a square wave carrier input of ≧ / 200 mV or a large sine wave of> 1 V pp. If a sinusoidal modulator, such as 1495, does not have a carrier input driven to produce a linear modulation, the noise is substantially greater for a 1496 modulator in switch mode. This is because the set of two differential transistors amplifies its own noise. The internal base resistance of each transistor is typically about 50-200 ohms. If at 1495, the series internal base resistance of the two sets of differential transistors in series is 100Ω, the load at one output is 1 kΩ, and each of these transistors has a static bias of 1 mA collector current. The output noise is ** 1000 (gm) Vnr = V 0 noise, gm = 38 ma / V (Ic = 1 mA). Therefore, Vnr = / 400Ω * 4kT = 2.5 nV / Hz. For a 1495 modulator, V 0 noise = 19 * 2.5 nV // Hz = 47.5 nV // Hz. This is 19 times or 25 dB more noise than CD4053 with an "on" resistance of 440 ohms. It should be noted that in a 1495 or 1496 modulator, the output noise decreases as the carrier input increases. The key to the preferred embodiment is the use of a low pass filter (LPF) after the first mixer, which removes the residual carrier from the first mixer and removes all sidebands associated with carrier harmonics. And remove the harmonics of the carrier. If this is not done, the Whistle frequency harmonics (3FA-3FB), (5FA-5FB), etc. will appear as audible sounds in the descrambled output. This first LPF is generally a seven-pole or more elliptic filter with at least one zero tuning for selectively removing the carrier frequency FA of the first mixer. In practice, a nine-pole active filter, typically with an impedance transformer, is the best choice for a stable and accurate filter. In the preferred embodiment, the 3 dB cutoff frequency of the first low pass filter is about 17 kHz, with at least 40 dB of attenuation at 19 kHz. A detailed description of the preferred embodiment is provided below with reference to FIG. Descrambler 12 has a scrambled audio signal input 60 and includes the descrambling process of the preferred embodiment. The scrambled audio 60 is input to a first input of a first mixer 63. The second input of this first mixer is a first carrier signal FA of about 19 kHz generated by a frequency generator A61. The output of the first mixer 63 contains the carrier leakage of the FA, all sideband components and harmonics. The output of the mixer 63 is supplied to a low pass filter 65 where the first carrier, the high side band, and all harmonics are filtered from the signal 60. The output of low pass filter 65, signal 66, is provided to a first input of a second mixer 66. The second input of this second mixer is a second carrier signal FB generated by a frequency generator B62, which is 16.4 kHz, which is pseudo-randomly shifted for security reasons. 16.4 kHz ± 100 Hz. For a further description of the security process, see U.S. Pat. No. 5,095,279. The output 70 of the second mixer includes baseband descrambled audio, a residual second carrier, and sideband components above the FB frequency. The second low-pass filter 71 has a cut-off frequency of about 12 kHz and removes everything above 12 kHz, but the descrambled audio is passed to the output line 23. In the preferred embodiment described above, the mixer uses a switch-type low shot or thermal noise modulator, as illustrated in FIG. The operation of this mixer will be described with reference to the first mixer. The second mixer operates on the same principle. The scrambled audio 60 is provided to the + input of a single gain amplifier 73. The output of amplifier 73 is provided on line VIN74 to one input of a double pole single throw analog switch 32. The output of 73 is also provided to the input of a single gain inverting amplifier consisting of R2a, R2b and amplifier 65. The output of amplifier 65 is provided to a second input of switch 32 via line -VIN 75. The first carrier frequency FA is provided to a switching control input of a double pole single throw switch 32. The double pole single throw switch used is one third of the 74HCT4053, or equivalent, and is provided to the amplifier A220. A220 is a mixer output. To minimize carrier leakage at the mixer output 65, the DC zero signal voltages at the two inputs VIN and -VIN of the switching 32 must be exactly the same, eg, 0V. In addition, the inverting amplifier 73 must have a unity gain of -1 to minimize scrambled audio in the passage of (VIN). Therefore, it is required that R2a = R2b within 1% or better for the broadband operational amplifier 65 (for example, NE5532). FIG. 13A is a conventional RLC low pass filter with zeros for the descrambler's first low pass filter. The inductors L1 to L3 are considerably large at 2 mH to 20 mH for cost reduction. These low cost inductors cannot be upgraded with just the right Q at the audio frequency. A more expensive inductor with a higher Q will result in better low pass filtering, but far from the budget of a low cost descramble system. FIG. 13B shows an active 9-pole elliptic low-pass filter, which is less sensitive to component deviation than many other active filters. This is important because the frequency FA, the first carrier frequency, must be filtered below scrambled -40 dB. FIG. 13B is an active low pass filter of a typical impedance converter (GIC), which is known to provide very high performance that can be filtered at low cost. The capacitor is a 5% cheap Mylar film capacitor. The resistor is a 1% inexpensive resistor, and an operational amplifier of a general type such as TL082 or NE5532 can be used. FIG. 13C shows an example of a second filter as an active seven-pole low-pass filter. Amplifiers A1000, A2000, and A3000 can be simple voltage followers of common operational amplifiers or single transistor emitter followers. A second filter in the descrambler provides a descrambled audio signal without measurable materials such as high sidebands of a second carrier tone and / or audible artifacts, Any low pass filter, passive or active filter with sufficient stopband attenuation, can be used. 8 to 11 show various configuration examples using the concept of the present invention. In addition to the descramble system as described above, many of the same components can be used in the scrambler, and many of the same advantages achieved with the descrambler described above, for example, over prior art such as Forbes ('853). Low shot noise output and the demand for lower filters can be achieved. FIG. 11 is a block diagram of a preferred embodiment of the scrambler, and FIG. 12 is a series of spectral diagrams. An audio signal 91 with a spectral response from about 30 Hz to 15 kHz is supplied to a low pass filter 92 to remove unwanted signals above 15 kHz. Output 93 of low pass filter 92 is connected to 0 and 90 degree all-pass phase shifters 94 and 95. The outputs of the phase shifters 94 and 95 are alternately connected to first inputs of low noise modulators 96 and 97 of the switch type. The signal generator 98 generates a square wave signal of about 16.4 kHz, the 0 and 90 degrees outputs of which are connected to the second inputs of the modulators 96 and 97. The outputs of modulators 96 and 97 are summed to produce signal 103, a quadrature modulated signal that results in a residual 16.4 kHz with lower sidebands. FIG. 12 shows the relationship between the quadrature-modulated audio component and the first audio signal 91. This quadrature-modulated signal is supplied to a low-pass filter 104 to become a signal 105, which is substantially the same as the first filter of the descrambler described above. This signal 105 is connected to a first input of a third modulator 106. The modulator 106 is a switch type low heat or shot noise modulator as described above and shown in FIG. The second carrier frequency is generated by a square wave oscillator 99 that generates a frequency of about 19 kHz, as shown in FIG. 12E. The output of modulator 106 includes a 19 kHz carrier and high and low sidebands. This signal is filtered by a low pass filter 107 to produce a scrambled audio signal with an offset of about 2.6 kHz. Theoretically, in order to reduce the dynamic artifacts caused by the fast step frequency change of 16.4 kHz in both the scrambler and descrambler, the first quadrature mixer and the first mixer of both the scrambler and descrambler are used. Subsequent low pass filters should have a very matched group delay response (transfer response). If the transfer response of the low pass filter of the scrambler is different from that of the descrambler, the step change of the 16.4 kHz carrier should be slowed to minimize descramble artifacts. It has a faster step change in the safety carrier (16 kHz ± 100 Hz), has a first low-pass filter in the descrambler, and has a filter having the same characteristics as the filter 104 in the scrambler in FIG. Is preferred. Further, the second low-pass filter in the descrambler should have the same characteristics as the filter 107 of the scrambler in FIG. This allows the descrambler to quickly follow the step shift spectrum of the scrambler without the artifacts caused by the distortion of the time delay between the scrambler and the descrambler following the step shift of 16 kHz. Becomes possible. All carriers used for all mixers in the present invention of descramblers and scramblers should preferably be square wave signals to minimize artifacts. While the above is a complete description of the preferred embodiment of the present invention, various modifications, alternative constructions, and equivalents can be generated by those skilled in the art. Therefore, the above description and drawings should not be construed as limiting the scope of the invention, which is defined by the appended claims.

【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年11月7日 【補正内容】 明細書 低コストのオーディオスクランブル及びデスクランブル方法及び装置 本発明の背景 本発明は、オーディオ情報信号の低コストのスクランブル及びデスクランブル 技術に関する。特に、本発明は、従来技術よりも優れた特性を有するより低コス トのハイファイデスクランブラーに関する。 オーディオスクランブル及びデスクランブルの従来の分野では、種々の周波数 シフト技術を使用していた。オーディオデスクランブルにおける従来技術は、「 白色雑音」の形をなしたヒス、さらに重大なことには、2つの搬送波周波数の相 互変調によって生ずる帯域内搬送波の「ホウィッスル」によって苦しめられてい る。また、その従来技術は、ミキサ回路用帯域通過フィルタ、広帯域0度及び9 0度全帯域ネットワーク、及び低振幅でかつサイドバンドの除去のため直交ミキ サーの利得を平衡化する調整を備えた搬送波周波数を変化させるための0度及び 90度回路等の高価な回路を使用する。さらに、従来技術で使用するミキサーは 、一般的に時間的に安定ではないので、それらのドリフトの結果、搬送波のリー クが生じ、オーディオホウィッスルが生じる。 従来技術では、理想的な正弦波変調が必要なミキサーが要求されているので、 真のアナログ乗算器が必要とされている。真のアナログ乗算器の回路構成は、オ ーディオスクランブルシステムの信号対雑音比(SNR)を劣化させる白色熱或 いはショット雑音成分を生ずるので、雑音の問題を有しやすい。 1つ以上の同一の問題を有する従来システムは、1987年1月13日に発行 されたフォーブスによる米国特許第4,636,853号(‘853)ダイミナ ックオーディオスクランブルシステム、1991年10月15日発行されたクワ ンによる第5,058,1 59号,スクランブル及びデスクランブルオーディオ情報信号用方法及びシステ ム、及び1992年10月27日発行のクワンによる第5,159,631号( ‘159),帯域内搬送波を使用するオーディオスクランブルシステムを含んで いる。 本発明を完全に理解するために従来技術をレビューすることが助けとなるであ ろう。ここで図面に移ると、図1は、フォーブス‘853の従来技術のキー要素 のブロック図である。フォーブス‘853のデスクランブラー10は、スクラン ブルされたオーディオ入力34を有し、それは0度の出力38及び90度の出力 を含む全帯域位相シフター20に接続されている。スクランブルされたオーディ オ信号は、図2Aに示すようにオフセット周波数36(F1−F2)を有してい る。これは、スクランブル処理によって決定されるオフセット周波数によるスク ランブルされたオーディオのオフセットを示している。位相シフトされた出力は 、線形変調器21及び27の第1の入力に接続されている。 周波数発生器22は、矩形波周波数(F1)を発生し、それは帯域通過フィル タ24に供給され高調波が除去され、従って、純粋の正弦波となる。このF1正 弦波は、0度及び90度位相シフタ25に接続される。位相シフタ25の出力は 、交互に線形変調器21及び27の第2の入力にそれぞれ接続されている。線形 変調器の第1及び第2の出力は、加算器28において加算され、信号37が出力 される。この出力信号37は、図2Bに示すようにF1及び高域側のサイドバン ドのみを通過する高域通過フィルタ29を介して、第2ミキサー30の第1の入 力に接続されている。 第2の矩形波周波数発生器23は、図1及び図2Bに示すように、信号F2を 発生する。この矩形波は、帯域通過フィルタ26によって濾波され、高調波が除 去され純粋の正弦波信号を出力する。この純粋な正弦波信号は、第3のミキサー 30の第2の入力に接続される。第3ミキサーの出力は、低域通過フィルタ31 に接続され、デ スクランブルされた出力信号35を出力する。 図2Bにおける第2のスペクトル図は、第3ミキサー30の入力を示している 。ここで、周波数F1は、ミキサー21及び27から供給されてきた残留搬送波 を表している。図2Cは、図2Bの周波数F1及び図2Aに示すスクランブルさ れたオーディオ信号に対する搬送波F2との関係を示している。図2Dは、図2 Aから図2Cにおける信号のスペクトル特性に対するデスクランブルされた信号 35及び残留差周波数(F1−F2)成分のスペクトル特性の関係を示している 。 フォーブスの符号器は、それらの搬送波のために正弦波タイプの変調器を使用 している。本発明で開示されているスイッチタイプの変調器は、より低い白色雑 音成分を生じ、搬送波を濾波するための帯域通過フィルタを必要としない。フォ ーブスの図1における44及び62を参照されたい。 フォーブスの復号器では、ミキサー或いは乗算器は雑音や搬送波リークを生じ ないように思われる。全ての実用的なミキサーや乗算器は、寄生容量及び内部回 路要素の不整合(例えば、トランジスタのオフセット電圧)によって、残留白色 ランダム雑音や搬送波リークを有している。従って、フォーブスは、特に第1ミ キサー出力からの残留搬送波リークについて考慮しおらず、2つの搬送波周波数 の相互変調、及びスクランブルされたオーディオ信号を復号するのに使用される 2つの搬送波周波数の高調波の組み合わせによって、帯域内ホウィッスルトーン が生じる。まず、第1に、高い品質(信号対雑音比)の復号に対する問題として 、残留搬送波リークについて検討する。これは、まず、第1ミキサー或いは乗算 器からの搬送波リークは、特定のフィルタと共に使用されなければならないこと である。最初のミキシング段階の後のこのフィルタは、ホウィッスルの無い復号 化出力を得るために、搬送波のリーク及び搬送波リークの高調波を十分に濾波し なければならない。フォーブスはこの問 題について検証していない。 第2に、フォーブスにおける正弦波ミキサーに対して、スイッチタイプのミキ サーによってランダム雑音を低減する必要がある。スイッチタイプのミキサーは 、十分な量(例えば、>10dB)だけアナログタイプの特性を達成できないで あろう。フォーブスは、乗算器或いはミキサーのランダム白色雑音について検証 していない。 図4は、クワンの従来技術のデスクランブラー11のスクランブルされたオー ディオ入力を示す。ここでは、オリジナルスクランブル処理によって決定された オフセット周波数によってオフセットされたスクランブルされたオーディオ40 が示されている。スクランブルされたオーディオ入力信号40は、全域通過シフ ター41に接続され、0度及び90度の位相シフされた出力42及び43を出力 し、第1及び第2のミキサー44及び45の第1の入力に供給する。 搬送波周波数発生器46は、1kHz或いは2−3kHzの周波数の正弦波信 号FC47を発生する。搬送波周波数47は、低域通過フィルタ48によって濾 波され、高調波が除去され、純粋な正弦波49を出力する。この純粋な正弦波信 号49は、全域通過位相シフター50に接続され、0度及び90度信号51及び 52を出力し、交互にミキサー44及び45の第2の入力に接続される。ミキサ ー44及び45の出力、即ち信号53及び54は、加算器55に接続され、デス クランブルされた出力56を生成する。 図4Bは、スクランブルされたオーディオ信号に対する帯域内デスクランブル 搬送波FCの関係を示している。図4Cでは、デスクランブルされたオーディオ スペクトラムが、デスクランブルされたオーディオプログラムより一般的には− 60dB低い残留搬送波FCと共に示されているが、これはオーディオプログラ ムの静かな場所においてはまだ可聴音である。 本発明の目的は、高特性のデスクランブラー及び/又は低コストの周波数シフ トされたスクランブルオーディオ信号を提供すること にある。説明されている方法及び装置は、1)0度及び90度の位相シフト回路 を除去し、2)直交ミキサー回路の使用をやめ、3)搬送波を変調するために帯 域通過フィルタ或いは低域通過フィルタの必要性を除去し、4)線形ミキサーの 代わりにスイッチタイプのミキサー回路を使用して白色雑音及びコストを低減し 、5)残留第1搬送波ホウィスルを濾波することによって帯域内可聴ホウィッス ルを除去し、6)最小の帯域内搬送波ホウィッスルのためにミキサーを調整する 必要性を除去し、さらに、7)SNRが向上したため、雑音低減回路の必要性が 除去された。 図面の簡単な説明 図1は、フォーブス従来技術のキー構成要素のブロック図である。 図2は、フォーブス従来技術におけるシステムのスペクトル図である。 図3は、クワン等の従来技術のキー構成要素のブロック図である。 図4は、クワン等の従来技術のスペクトル図である。 図5は、好適な実施例のブロック図である。 図6は、図5に説明されたデスクランブラーの好適な実施例のスペクトル図で ある。 図7は、スイッチタイプの低雑音変調器のブロック図である。 図8は、本発明の概念を用いたデスクランブラーの第1構成例のブロック図で ある。 図9は、本発明の概念を用いたデスクランブラーの第2構成例のブロック図で ある。 図10は、本発明の概念を用いたデスクランブラーの第3構成例のブロック図 である。 図11は、本発明の概念を用いたスクランブラーの好適な実施例のブロック図 である。 図12は、図11で説明されたスクランブラーのスペクトル図である。 図13は、本発明の第1及び第2低域通過フィルタの構成例である。 本発明の要約 本発明は、周波数シフトされスクランブルされたオーディオ信号をデスクラン ブルする方法及びシステムに関連し、上述した要求を満足するものである。本発 明は、周波数シフトされスクランブルされたオーディオ信号をデスクランブルす る方法及びシステムを含んでいる。 上述のデスクランブルシステムは、約50Hzから約15kHzのスクランブ ルされたオーディオ信号の元の周波数スペクトル範囲の外の周波数において、変 調搬送波信号を発生することによって、スクランブルされた周波数の変換された オーディオ情報信号をデスクランブルする。発生される第1の変調搬送波信号は 、最初に元のオーディオ信号における最も高い周波数よりも大きい周波数を有す る。この第1の変調搬送波は、スクランブルされたオーディオ信号を、第1の変 調周波数、第1の高域サイドバンド信号、及び第1の低域サイドバンド信号にダ ブルサイドバンド変調するために使用される。この信号の組は、フィルタによっ て濾波され、第1の変調周波数、全ての高調波、及び高域サイドバンド信号、さ らに2つのサイドバンド信号からの高調波が濾波され、第1の低域サイドバンド 信号が通過される。 第1の変調周波数よりも低い周波数を有する第2の変調搬送波周波数が生成さ れる。この第2の変調周波数は、第1の低域サイドバンド信号をダブルサイドバ ンド変調する第2の変調手段に第2の変調搬送波周波数と共に接続され、第2の 変調周波数、第2の高域側のサイドバンド信号及び第2の低域側のサイドバンド 信号を出力する。 第2のフィルタは、第2の低域側のサイドバンド信号を通過させ、デスクラン ブルされたオーディオ信号を生成する。 使用する変調器は、低雑音スイッチタイプの変調器で、従来使用していた線形 変調に比べて、デスクランブルされた信号における信号対雑音比を向上する。 スイッチタイプの変調器の使用によって、特性が向上すると共に、より低いコ ストの装置を生成する。 対のスクランブル装置は、同様の技術を使用し、より低コストで特性を向上し ている。約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号のスクランブル方法 は、元のオーディオ信号における最大周波数よりも大きい周波数を有する第1の 変調搬送波信号を生成し、前記元のオーディオ信号を第1の低域側のサイドバン ド信号に直交変調し、変調された信号から前記第1の変調周波数及び全てのその 高調波、前記高域側のサイドバンド信号の少なくとも1部及び全ての高調波を濾 波して前記第1の低域側のサイドバンド信号を通過させ、前記第1の変調周波数 よりも高い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を生成し、前記第1の低域側 のサイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブルサイドバンド変調し て第2の変調周波数、第2の高域側のサイドバンド信号、及び第2の低域側のサ イドバンド信号を生成し、前記第2の変調周波数、前記第2の高域側のサイドバ ンド信号及び前記第2の低域側のサイドバンド信号の部分を濾波して前記第2の 低域側のサイドバンド信号を通過させスクランブルされたオーディオ信号を生成 することを含んでいる。 方法の見地からは、本発明は広角的に、オーディオ情報信号の元のスペクトル を周波数変換してオーディオ情報信号の周波数スペクトル範囲の外の周波数を有 する変調搬送波信号を生成することによってスクランブルされたオーディオ情報 信号を生成すること、及び前記元の情報信号を前記変調搬送波信号でダブルサイ ドバンド変調することによって第1のシングルサイドバンド変調し前記元のオー ディオ情報信号の周波数を所定の方向に変換することを含んでいる。好ましいこ とに、変調搬送波信号の周波数は発生の間疑似ラ ンダムの態様にて、特に所定の範囲の間で変調搬送波信号の周波数をスウィープ することによって変化させられる。変調搬送波信号の周波数の変化の段階は、好 ましくは、第2の制御信号によって決定されたレートで第1の制御信号に応答し て、周波数変化動作を開始する段階を含んでいる。 本発明の特徴及び利点を完全に理解するために、添付の図面を参照して以下に 詳細な説明を行う。 説明 図5は、本開示の好適な実施例のブロック図であり、図6は、そのスペクトル 図である。図6Aは、好適な実施例のスクランブルされたオーディオ入力のスペ クトル特性を示している。ここでは、スクランブル処理によって決定されたオフ セット周波数によってオフセットされたスクランブルされたオーディオ信号が示 されている。図6Bは、第1ミキサーの搬送波と第1ミキサーの出力との関係を 示している。高域及び低域の両方のサイドバンド及び残留搬送波FAとこれら全 ての高調波との加算が、第1ミキサーの出力に存在する。図6Cは、第1ミキサ ー出力に続く第1LPFのフィルタ特性を示している。この第1LPFフィルタ が残留搬送波及びその高域側の高調波を出力することはほとんどない。図6Dは 、第1ミキサーの出力に続く第1LPFの出力のスペクトル特性の出力を示して いる。 図6Eは、最終のスクランブル段階を形成するための第1LPFの出力に対す る第2の搬送波の関係を示している。図6Fでは、12kHzのカットオフ周波 数の第2のLPFを通過したデスクランブルされたオーディオと、フィルタ出力 FB及びFBより上の高域サイドバンドとの関係が、ホウィッスル周波数成分( FA−FB)が無くなっている状況と共に示されている。(FA−FB)のホウ ィッスル周波数成分は、一般的にはデスクランブルされたオーディオにおいて− 85dB以下である。 好適な実施例では、FAは、約19kHzであり、FBは、約16.4kHz である。これらの選択は、これらの周波数で第1LPFが安価に設計できるよう 経済性のためである。もし、より大きなコストで高い特性が望まれるならば、第 1ミキサーのより低いサイドバンド出力に干渉しないようにスクランブルされた オーディオ入力からのリーク成分を最小にするため、搬送波周波数をより高くす ることができる。図6A及びBでは、低域のサイドバンド周波数及びスクランブ ルされたオーディオ周波数のスペクトル間の重なりが存在することに注意された い。もし、第1のミキサーが十分なスクランブルされたオーディオを供給するな らば、デスクランブルされた出力において歪が発生するであろう。例えば、搬送 波周波数をFA=39kHz及びFB=36.4kHzに設定した場合、スクラ ンブルされた入力リークスルーは、デスクランブルされた出力において歪の発生 を引き起こさないであろう、なぜなら、それは、第1ミキサーの低域のサイドバ ンドと重ならないからであり、即ち、スクランブルされた入力の2.6kHzか ら14.6kHzは、低域のサイドバンド36.4kHzから24kHzと重な らない。しかし、FA及びFBを2倍に高くすることは、第1LPFの勾配を約 2倍に増加させることになる。これにより10極の楕円の低域通過フィルタのよ うなより高次のフィルタが必要となろう。 より低いショット雑音を伴った最小の搬送波リーク及びスクランブルされたオ ーディオリークは、74HCT4053のようなダブルスロー・シングルポール アナログスイッチ、或いはそれと等価な例えば350mVp−p以上の搬送波入 力のMC1496スイッチタイプのミキサーによって達成される。 例えば、CD4053アナログスイッチでは、「オン」抵抗は、測定された雑 音2.5nV//Hzの結果、400Ωの雑音抵抗と評価されることが分かった (/4kTBr=VN=2.5nV//Hz,B=1Hz,T=298°K,k =ボルツマン常数,及びR =雑音抵抗)。CD4053の「オン」抵抗は、440Ωと測定された。従って 、アナログスイッチ(例えば、4053)の「オン」抵抗は、同じ抵抗値の抵抗 成分として、同じ量の雑音を生じることが実験的に分かった。従って、CD40 53における440Ωの「オン」抵抗は、実質的に440Ωの抵抗と同じ雑音を 有する。 AD534のような線形変調器は、10kHzの帯域幅にわたり0.6mVR MS、或いは0.6mV//10kHz=60nV//Hzの雑音密度を生じる 。従って、AD534線形変調器は、CD4053スイッチよりも、約60/2 .5倍多く雑音を生じる。これは、線形変調においてCD4053を使用したと き、27dBの向上と等価てある。 1496或いは1495のようなギルバート変調器は、これらの装置の搬送波 入力が差動の組でスイッチオン及びオフする場合、例えば>5nV//Hzの低 雑音を出力する。これは、搬送波入力を、≧/200mVの矩形波或いは>1V ppの大きな正弦波の矩形波搬送波入力と重ねたりすることによって達成できる 。1495のようなシヌソイド変調器が線形変調を生成するために駆動される搬 送波入力を有しない場合、雑音はスイッチモードの1496変調器に対して実質 的により大きい。これは、2つの差動トランジスタの組が自分自身の雑音を増幅 するためである。各トランジスタの内部ベース抵抗は、一般的に約50〜200 Ωである。もし、1495において直列的な2組の差動トランジスタの組の直列 内部ベース抵抗が100Ωで、1つの出力における負荷が1kΩで、さらにこれ らのトランジスタの各々が1mAのコレクタ電流の静的バイアスを有している場 合、出力雑音は、1/2*1000(gm)Vnr=V0noise,gm=3 8ma/V(Ic=1mA当たり)となる。従って、Vnr=/400Ω*4k T=2.5nV/Hz。1495変調器では、V0noise=19*2.5n V//Hz=47.5nV//Hzとなる。これは、「オン」抵抗が440Ωの CD4053よりも19倍或いは25dB雑音が大きい。1495或いは149 6変調器においては、搬送波入力が増加するに従って、出力雑音は減少すること は注意すべきである。 好適な実施例に対する鍵は、第1ミキサーの後の低域通過フィルタ(LPF) の使用であり、それは第1ミキサーからの残留搬送波を除去したり、搬送波の高 調波に関連する全てのサイドバンド及び搬送波の高調波を除去する。もし、これ が行なわれないならば、ホウィッスル周波数の高調波(3FA−3FB),(5 FA−5FB)等は、可聴音としてデスクランブル出力に現れる。この第1LP Fは、一般的に第1ミキサーの搬送波周波数FAを選択的に除去するための少な くとも1つのゼロ同調を有する7極以上の楕円フィルタである。実用的には、一 般的にインピーダンス変換器を有する9極の能動フィルタが、安定及び正確なフ ィルタとして最適な選択である。好適な実施例では、第1の低域通過フィルタの 3dBカットオフ周波数は、約17kHzであり、19kHzにおいては少なく とも40dBの減衰量が得られている。 好適な実施例の詳細な説明を以下に図5を参照して行う。デスクランブル装置 12は、スクランブルされたオーディオ信号入力60を有し、さらに好適な実施 例のデスクランブル処理を含んでいる。スクランブルされたオーディオ60は、 第1のミキサー63の第1の入力に入力されている。この第1のミキサーの第2 の入力は、周波数発生器A61によって発生される約19kHzの第1搬送波信 号FAである。第1ミキサー63の出力は、FAの搬送波リーク、全てのサイド バンド成分及び高調波を含んでいる。ミキサー63の出力は、低域通過フィルタ 65に供給され、第1搬送波、高域側のサイドバンド、及び全ての高調波が信号 60から濾波される。低域通過フィルタ65の出力、即ち信号66は、第2のミ キサー66の第1の入力に供給される。この第2のミキサーの第2の入力は、周 波数発生器B62によって発生される第2の搬送波信号FBであり、 この周波数FBは16.4kHzであり、セキュリティの理由から疑似的にラン ダムにシフトされた16.4kHz±100Hzにできる。セキュリティ処理の 更なる説明は、米国特許第5,095,279号を参照されたい。第2のミキサ ーの出力70は、ベースバンドのデスクランブルされたオーディオ、残留第2搬 送波、及びFBの周波数より高域のサイドバンド成分を含んでいる。第2の低域 通過フィルタ71は、約12kHzのカットオフ周波数を有しており、12kH z以上の全てを除去するが、デスクランブルされたオーディオは、出力ライン2 3に通される。 上記の好適な実施例においては、図7で説明されるように、ミキサーはスイッ チタイプの低ショット或いは熱雑音の変調器を使用している。このミキサーの動 作は、第1ミキサーに関連して説明される。第2のミキサーは同じ原理で動作す る。スクランブルされたオーディオ60は、単一の利得増幅器73の+入力に供 給される。増幅器73の出力は、ラインVIN74で、ダブルポール・シングル スローのアナログスイッチ32の1入力に供給される。73の出力はさらに、R 2a,R2b及び増幅器65よりなる単一の利得反転増幅器の入力に供給される 。増幅器65の出力は、ライン−VIN75を通して、スイッチ32の第2の入 力に供給される。第1の搬送波周波数FAは、ダブルポール・シングルスロース イッチ32のスイッチング制御入力に供給される。使用されるこのダブルポール ・シングルスロースイッチは、74HCT4053のうちの1/3、或いはそれ と等価なものであり、増幅器A220に供給される。A220は、ミキサー出力 である。ミキサーの出力65の搬送波リークを最小にするためには、スイッチン グ32の2つの入力VIN及び−VINのDC零信号電圧が正確に同じ、例えば 、0Vでなければならない。さらに、反転増幅器73は、(VIN)の通過にお いてスクランブルされたオーディオを最小化するように、−1の単一利得でなけ ればならない。従って、広帯域オペアンプ65(例 えば、NE5532)に対して、1%以内或いはそれより良い状態でR2a=R 2bであることが要求される。 図13Aは、デスクランブラーの第1の低域通過フィルタのためのゼロを伴っ た通常のRLC低域通過フィルタである。インダクタL1〜L3は、低コスト化 のために2mH〜20mHとかなり大きい。これらの低コスト化インダクタは、 オーディオ周波数において丁度適当なQであることによって高性能化できない。 より高いQを有するさらに高価なインダクタは、よりよい低域通過フィルタリン グを生ずるが、低コストのデスクランブルシステムの予算からは遠くなる。 図13Bは、能動型9極の楕円低域通過フィルタを示しており、これは部品の 偏差に対して他の多くの能動フィルタほど敏感ではない。これは、周波数FA、 第1搬送波周波数がスクランブル−40dB以下に濾波されなければならないた め重要なことである。図13Bは、一般的なインピーダンス変換器(GIC)の 能動低域通過フィルタであり、低コストで濾波できる非常に高い特性を供給する ことが知られている。キャパシタは、5%安価なマイラーフィルムのキャパシタ である。抵抗は、1%安価な抵抗であり、オペアンプは、TL082やNE55 32等の一般的なタイプのものを使用できる。 図13Cは、能動型7極低域通過フィルタとしての第2フィルタの例を示して いる。増幅器A1000,A2000,及びA3000は、一般的なオペアンプ の簡易なボルテージフォロワ、或いは単一トランジスタのエミッタフォロワであ り得る。デスクランブラーにおける第2のフィルタは、第2の搬送波トーンの高 域のサイドバンド及び/又は可聴な人工物のような測定可能な物質を伴わず、デ スクランブルされたオーディオ信号を供給するために、どのような低域通過フィ ルタ、十分な阻止帯域減衰を有する受動或いは能動型フィルタを使用できる。 図8〜図11は、本発明の概念を使用した種々の構成例を示している。 上述したようなデスクランブルシステムに加えて、多くの同じ構成要素がスク ランブラーに使用でき、上述のデスクランブラーで達成された多くの同じ利点、 例えば、フォーブス(‘853)のような従来技術よりも低いショット雑音出力 及びより低いフィルタへの要求、を達成することができる。図11は、スクラン ブラーの好適な実施例のブロック図であり、図12は、一連のスペクトル図であ る。 約30Hzから15kHzまでのスペクトル応答を伴ったオーディオ信号91 が、低域通過フィルタ92に供給され、15kHzを越える不要な信号が除去さ れる。低域通過フィルタ92の出力93は、0度及び90度の全域通過位相シフ タ94及び95に接続される。位相シフタ94及び95の出力は、交互にスイッ チタイプの低雑音変調器96及び97の第1の入力に接続される。 信号発生器98は、約16.4kHzの矩形波信号を生成し、その0度及び9 0度出力は、変調器96及び97の第2の入力に接続されている。変調器96及 び97の出力は加算されて、信号103、即ち結果的に残留16.4kHzを低 域のサイドバンドと共に生じる直交変調された信号が出力される。図12は、最 初のオーディオ信号91に対する直交変調されたオーディオ成分の関係を示して いる。 この直交変調された信号は、低域通過フィルタ104に供給され信号105と なり、このフィルタ104は上述したデスクランブラーの第1のフィルタと実質 的に同じフィルタである。この信号105は、第3の変調器106の第1の入力 に接続される。変調器106は、上述しさらに図7に示したスイッチタイプの低 熱或いはショット雑音の変調器である。第2の搬送波周波数は、図12Eに示す ように、第2の搬送波周波数は、約19kHzの周波数を生成 する矩形波発振器99によって生成される。変調器106の出力は、19kHz の搬送波と高域及び低域のサイドバンドを含んでいる。この信号は、低域通過フ ィルタ107によって濾波され、約2.6kHzのオフセットを伴ったスクラン ブルされたオーディオ信号を生成する。 理論的には、スクランブラー及びデスクランブラーの両者において16.4k Hzの高速ステップ周波数変化によって生じるダイナミック人工物を低減するた めに、スクランブラー及びデスクランブラーの両者の第1直交ミキサー及び第1 ミキサーに続く低域通過フィルタは、非常に一致した群遅延応答(伝達応答)を 有するべきである。もし、スクランブラーの低域通過フィルタの伝達応答特性が デスクランブラーの伝達特性と異なる場合、16.4kHz搬送波のステップ変 化は、デスクランブル人工物を最小化するように、遅くされるべきである。安全 化搬送波(16kHz±100Hz)においてはより高速のステップ変化を有し 、デスクランブラーにおいては第1の低域通過フィルタを有し、図11のスクラ ンブラーにおいてはフィルタ104と同じ特性のフィルタを有することが好まし い。さらに、デスクランブラーにおける第2の低域通過フィルタは、図11のス クランブラーのフィルタ107と同じ特性を有するべきである。これによって、 スクランブラーのステップシフトスペクトルを、16kHzのステップ偏移に追 従するスクランブラーとデスクランブラーとの間での時間遅延のゆがみによって 生じる人工物を伴わないで、デスクランブラーにおいて高速に追従させることが 可能となる。デスクランブラー及びスクランブラーの本発明における全てのミキ サーに使用する全ての搬送波は、人工物を最小化するために好ましくは矩形波信 号であるべきである。 上記は、本発明の好適な実施例の完全な説明であるが、種々の修正、代替の構 成、及び等価物は、当業者にとって生成可能である。従って、上記の説明及び図 面は、添付の請求項によって規定される 本発明の範囲を限定するように解釈されるものではない。 請求の範囲 1. 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号のスペクトル範囲を再 生できるスクランブルされた周波数変換されたオーディオ信号をデスクランブル するシステムであって、 50Hzから実質的に15kHzの周波数範囲を有するスクランブルされたオ ーディオ入力信号と、 前記元のオーディオ信号における最大周波数よりも大きい周波数を有する第1 の変調搬送波信号を発生する手段と、 前記スクランブルされたオーディオ信号を前記第1の変調周波数、第1の高域 側サイドバンド信号及び第1の低域側のサイドバンド信号にダブルサイドバンド 変調する第1の変調手段と、 前記第1の変調周波数、全てのその高調波、前記高域側サイドバンド信号及び その高調波を前記ダブルサイドバンド信号から濾波し前記第1の低域側サイドバ ンド信号を通す第1のフィルタリング手段と、 前記第1の変調周波数よりも低い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生する手段と、 前記第1の低域側のサイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブル サイドバンド変調し第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号及び第2 の低域側サイドバンド信号を生成する第2の変調手段と、 前記第2の低域側サイドバンド信号を通しデスクランブルされたオーディオ信 号を出力するフィルタリング手段と よりなり、前記第1及び第2の変調搬送波信号、前記第1及び第2の変調手段、 及び前記第1及び第2のフィルタリング手段の使用及び選択によって、実質的に 可聴なホウィッスル成分を含まないデスクランブルされた信号を生成することを 特徴とするシステム。 2. 前記第1及び第2の変調搬送波を発生する前記手段は、矩形波発生器を含 む請求項1記載のシステム。 3. 前記第1の変調手段及び第2の変調手段は、スイッチタイプの低雑音変調 器を含む請求項1記載のシステム。 4. 前記第1のフィルタリング手段は、少なくとも7極及び前記第1の搬送波 周波数を除去するためのゼロを含む楕円フィルタを含む請求項1記載のシステム 。 5. 前記第1のフィルタリング手段は、通常のインピーダンス変換器を伴い少 なくとも7極を含む能動フィルタを含む請求項1記載のシステム。 6. 前記第2のフィルタリング手段は、7以上の極を有するフィルタを含む請 求項1記載のシステム。 7. 前記第1の変調搬送波は、少なくとも19kHzの周波数を発生する請求 項1記載のシステム。 8. 前記第2の変調搬送波は、前記第1の変調周波数の周波数より少なくとも 500Hz低い周波数を発生する請求項1記載のシステム。 9. 前記第2の変調搬送波は、疑似ランダムに約+/−100Hz変化させら れる請求項8記載のシステム。 10. 前記第1及び第2のスイッチタイプの低雑音変調器は、MC1496変 調器を含む請求項3記載のシステム。 11. 前記第1のスイッチタイプの低雑音変調器は、前記スクランブルされた オーディオ入力信号の反対関係にある極性に結合されたアナログスイッチを含む 請求項3記載のシステム。 12. 前記第2のスイッチタイプの低雑音変調器は、前記第1の低域側サイド バンド信号の正の極性及び負の極性に結合されたアナログスイッチを含む請求項 3記載のシステム。 13. 約50Hzから約15kHzの周波数範囲を有する元のオーディオ信号 を再生できるスクランブルされた周波数スペクトル変換されたシングルサイドバ ンドオーディオ情報信号をデスクランブルする方法であって、 スクランブルされた周波数サイドバンド信号オーディオ入力信号を入力し、 前記オーディオ入力信号における最大周波数よりも大きい周波数を有する第1 の変調搬送波信号を生成し、 前記スクランブルされたオーディオ信号を前記第1の変調周波数、第1の高域 側サイドバンド信号及び第1の低域側サイドバンド信号にダブルサイドバンド変 調し、 前記第1の変調周波数、全てのその高調波、前記高域側サイドバンド信号、全 てのその高調波、及び前記低域側サイドバンドの全ての高調波を前記ダブルサイ ドバンド信号から濾波して前記低域側サイドバンド信号を通し、 前記第1の変調周波数よりも低い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生し、 前記第1の低域側のサイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブル サイドバンド変調し第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号及び第2 の低域側サイドバンド信号を生成し、 前記第2の変調周波数、及び第2の高域側サイドバンド信号を濾波して前記第 2の低域側サイドバンド信号を通過しデスクランブルされたオーディオ信号を生 成する各段階 よりなり、前記第1及び第2の変調信号、前記第1及び第2の変調手段、及び前 記第1及び第2のフィルタリング手段の使用及び選択によって、実質的に可聴な ホウィッスル成分を含まない前記デスクランブルされたオーディオ信号を生成す ることを特徴とする方法。 14. 前記第1及び第2の変調搬送波を発生する前記手段は、矩形波発生器を 含む請求項13記載の方法。 15. 前記ダブルサイドバンド変調器は、スイッチタイプの低雑音変調器を含 む請求項13記載の方法。 16. 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイドバンド 信号及び全てのその高調波を前記ダブルサイドバンド 信号から濾波して前記低域側サイドバンド信号を通す段階は、少なくとも7極及 び前記第1の搬送波周波数を除去するためのゼロを含む楕円フィルタを使用する 請求項13記載の方法。 17. 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイドバンド 信号及び全てのその高調波を前記ダブルサイドバンド信号から濾波して前記低域 側サイドバンド信号を通す段階は、通常のインピーダンス変換器を伴い少なくと も7極を含む能動フィルタを使用する請求項13記載の方法。 18. 第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号及び第2の低域側サ イドバンド信号の前記第2のフィルタリングは、7以上の極のフィルタを含む請 求項13記載の方法。 19. 前記第1の変調搬送波は、少なくとも19kHzの周波数を発生する請 求項13記載の方法。 20. 前記第2の変調搬送波は、前記第1の変調搬送波より少なくとも500 Hz低い周波数を発生する請求項13記載の方法。 21. 前記第2の変調搬送波は、前記第1の変調搬送波より約2.6kHz低 い周波数を発生する請求項13記載の方法。 22. 前記第2の変調搬送波は、疑似的にランダムに変化させられる周波数を 発生する請求項13記載の方法。 23. 前記第1及び第2のスイッチタイプの低雑音変調器は、スイッチ型ギル バート乗算器を含む請求項15記載の方法。 24. 前記第1のスイッチタイプの低雑音変調器は、前記スクランブルされた オーディオ入力信号の正の極性及び負の極性及び部の極性に結合されたアナログ スイッチを含む請求項15記載の方法。 25. 前記第2のスイッチタイプの低ショット雑音変調器は、前記第1の低域 側のサイドバンド信号の正の極性及び負の極性に結合されたアナログスイッチを 含む請求項15記載の方法。 26. 前記第1のスイッチタイプの低雑音変調器は、チョッパースイッチ変調 器を含む請求項15記載の方法。 27. 前記第2のスイッチタイプの低ショット雑音変調器は、チョッパースイ ッチ変調器を含む請求項16記載の方法。 28. 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号のスクランブルシス テムであって、 50Hzから15kHzの周波数範囲内のオーディオ入力信号と、 前記元のオーディオ信号における最大の周波数よりも大きい周波数を有する第 1の変調搬送波信号を発生する手段と、 前記元のオーディオ信号を第1の低域側サイドバンド信号に直交サイドバンド 変調する第1の変調手段と、 前記第1の変調周波数及び少なくとも多くのその高調波、前記高域側サイドバ ンド信号及びその高調波を前記直交信号から濾波して前記第1の低域側サイドバ ンド信号を通す第1のフィルタリング手段と、 前記第1の変調周波数よりも高い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生する手段と、 前記第1の低域側サイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブルサ イドバンド変調して第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号、及び第 2の低域側サイドバンド信号を出力する第2の変調手段と、 前記第2の低域側サイドバンド信号を通してスクランブルされたオーディオ信 号を出力するフィルタリング手段と よりなり、前記第1及び第2の変調搬送波信号、前記第1及び第2の変調手段、 及び前記第1及び第2のフィルタリング手段の使用及び選択によって、より低い 雑音レベル及びより少ない部品でスクランブルされたオーディオ信号を生成する ことを特徴とするシステム。 29. 前記第1及び第2の変調搬送波を発生する前記手段は、矩形波発生器を 含む請求項28記載のシステム。 30. 前記第2の変調手段は、スイッチタイプの低雑音変調器を含む請求項2 8記載のシステム。 31. 前記第1のフィルタリング手段は、少なくとも7極を含む楕円フィルタ を含む請求項28記載のシステム。 32. 前記第1のフィルタリング手段は、前記第1の周波数に同調する必要の ないフィルタを含む請求項28記載のシステム。 33. 前記第1のフィルタリング手段は、通常のインピーダンス変換器を伴い 少なくとも7極を含む能動フィルタを含む請求項28記載のシステム。 34. 前記第2のフィルタリング手段は、7以上の極を有するフィルタを含む 請求項28記載のシステム。 35. 前記第1の変調搬送波は、少なくとも16.4kHzの周波数を発生す る請求項28記載のシステム。 36. 前記第2の変調搬送波は、前記第1の変調搬送波より少なくとも500 Hz高い周波数を発生する請求項28記載のシステム。 37. 前記第2の変調搬送波は、疑似ランダムに約+/−100Hz変化させ られる周波数を発生する請求項28記載のシステム。 38. 前記スイッチタイプの低雑音変調器は、差動対平衡乗算タイプの変調器 を含む請求項28記載のシステム。 39. 前記第2のスイッチタイプの低雑音変調器は、前記第1の高域側サイド バンド信号の反対関係にある極性に結合されたアナログスイッチを含む請求項2 8記載のシステム。 40. 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号のスクランブル方法 であって、 50Hzから15kHzの周波数範囲内のオーディオ信号を入力し、 前記元のオーディオ信号における最大の周波数よりも大きい周波数を有する第 1の変調搬送波信号を発生し、 前記元のオーディオ信号を第1の低域側サイドバンド信号に直交変調し、 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイド バンド信号及び全てのその高調波を前記変調された信号から濾波して前記第1の 低域側サイドバンド信号を通し、 前記第1の変調周波数よりも高い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生し、 前記第1の低域側サイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブルサ イドバンド変調して第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号、及び第 2の低域側サイドバンド信号を出力し、 前記第2の変調周波数、前記第2の高域側サイドバンド信号、及び前記第2の 低域側サイドバンド信号を濾波して前記第2の低域側サイドバンド信号を通して スクランブルされたオーディオ信号を出力する各段階 よりなり、前記第1及び第2の変調信号、前記第1及び第2の変調手段、及び前 記第1及び第2のフィルタリング手段の使用及び選択によって、より低い雑音レ ベル及びより少ない部品でデスクランブルされたオーディオ信号を生成すること を特徴とする方法。 41. 前記第1及び第2の変調搬送波発生器は、矩形波発生器を含む請求項4 0記載の方法。 42. 前記ダブルサイドバンド変調器は、スイッチタイプの低雑音変調器を含 む請求項40記載の方法。 43. 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイドバンド 信号及び全てのその高調波を前記ダブルサイドバンド信号から濾波して前記低域 側サイドバンド信号を通す段階は、少なくとも7極及び前記第1の搬送波周波数 を除去するために同調されたゼロ同調ノッチを含む楕円フィルタを使用する請求 項40記載の方法。 44. 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイドバンド 信号及び全てのその高調波を前記ダブルサイドバンド信号から濾波して前記低域 側サイドバンド信号を通す段階は、通常のインピーダンス変換器を伴い少なくと も7極を含む能動フィルタ を使用する請求項40記載の方法。 45. 第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号、及び第2の低域側 サイドバンド信号の前記第2のフィルタリングは、7以上の極のフィルタを含む 請求項40記載の方法。 46. 前記第1の変調搬送波は、少なくとも16.4kHzの周波数を発生す る請求項40記載の方法。 47. 前記第2の変調搬送波は、前記第1の変調搬送波周波数より少なくとも 50Hz高い周波数を発生する請求項40記載の方法。 48. 前記第2の変調搬送波は、19kHzに実質的に等しい周波数に対して 疑似ランダムに変化させられる周波数を発生する請求項40記載の方法。 49. 前記スイッチタイプの低雑音変調器は、差動対平衡乗算タイプの変調器 を含む請求項40記載の方法。 50. 前記スイッチタイプの低雑音変調器は、前記高域側サイドバンド信号の 正の極性及び負の極性に結合されたアナログスイッチを含む請求項40記載の方 法。 【図1】 【図2】 【図4】 【図3】 【図5】 【図6】 【図7】 【図8】 【図9】 【図10】 【図11】 【図12】 【図13】 【手続補正書】 【提出日】1997年5月21日 【補正内容】 請求の範囲 「1. 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号の元の周波数スペク トル範囲の外の周波数において変調搬送波信号を発生することによってスクラン ブルされた周波数変換されたオーディオ情報信号をデスクランブルするシステム であって、 前記元のオーディオ信号における最大周波数よりも大きい周波数を有する第1 の変調搬送波信号を発生する手段と、 前記スクランブルされたオーディオ信号を前記第1の変調周波数、第1の高域 側サイドバンド信号及び第1の低域側のサイドバンド信号にダブルサイドバンド 変調する第1の変調手段と、 前記第1の変調周波数、全てのその高調波、前記高域側サイドバンド信号及び その高調波を前記ダブルサイドバンド信号から濾波し前記第1の低域側サイドバ ンド信号を通す第1のフィルタリング手段と、 前記第1の変調周波数よりも低い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生する手段と、 前記第1の低域側のサイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブル サイドバンド変調し第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号及び第2 の低域側サイドバンド信号を生成する第2の変調手段と、 前記第2の低域側サイドバンド信号を通しデスクランブルされたオーディオ信 号を出力するフィルタリング手段と よりなるシステム。 . 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号の元の周波数スペク トル範囲の外の周波数において変調搬送波信号を発生することによってスクラン ブルされた周波数スペクトル変換されたシングルサイドバンドオーディオ情報信 号をデスクランブルする方法であって、 前記元のオーディオ信号における最大周波数よりも大きい周波数を有する第1 の変調搬送波信号を生成し、 前記スクランブルされたオーディオ信号を前記第1の変調周波数、 第1の高域側サイドバンド信号及び第1の低域側サイドバンド信号にダブルサ イドバンド変調し、 前記第1の変調周波数、全てのその高調波、前記高域側サイドバンド信号、全 てのその高調波、及び前記低域側サイドバンドの全ての高調波を前記ダブルサイ ドバンド信号から濾波して前記低域側サイドバンド信号を通し、 前記第1の変調周波数よりも低い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生し、 前記第1の低域側のサイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブル サイドバンド変調し第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号及び第2 の低域側サイドバンド信号を生成し、 前記第2の変調周波数、及び第2の高域側サイドバンド信号を濾波して前記第 2の低域側サイドバンド信号を通過しデスクランブルされたオーディオ信号を生 成する各段階 よりなる方法。 . 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号のスクランブルシス テムであって、 前記元のオーディオ信号における最大の周波数よりも大きい周波数を有する第 1の変調搬送波信号を発生する手段と、 前記元のオーディオ信号を第1の低域側サイドバンド信号に直交サイドバンド 変調する第1の変調手段と、 前記第1の変調周波数及び少なくとも多くのその高調波、前記高域側サイドバ ンド信号及びその高調波を前記直交信号から濾波して前記第1の低域側サイドバ ンド信号を通す第1のフィルタリング手段と、 前記第1の変調周波数よりも高い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生する手段と、 前記第1の低域側サイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブルサ イドバンド変調して第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号、及び第 2の低域側サイドバンド信号を出力する第2の変調手段と、 前記第2の低域側サイドバンド信号を通してスクランブルされたオーディオ信 号を出力するフィルタリング手段と よりなるシステム。 . 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号のスクランブル方法 であって、 前記元のオーディオ信号における最大の周波数よりも大きい周波数を有する第 1の変調搬送波信号を発生し、 前記元のオーディオ信号を第1の低域側サイドバンド信号に直交変調し、 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイドバンド信号及 び全てのその高調波を前記変調された信号から濾波して前記第1の低域側サイド バンド信号を通し、 前記第1の変調周波数よりも高い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生し、 前記第1の低域側サイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブルサ イドバンド変調して第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号、及び第 2の低域側サイドバンド信号を出力し、 前記第2の変調周波数、前記第2の高域側サイドバンド信号、及び前記第2の 低域側サイドバンド信号を濾波して前記第2の低域側サイドバンド信号を通して スクランブルされたオーディオ信号を出力する各段階 よりなる方法。」[Procedure amendment] Background This invention of the Patent Act 184 Article 8 [filing date] of 1995, November 7, [correction contents] specification low-cost audio scrambling and descrambling method and apparatus present invention, audio information signal Low cost scrambling and descrambling technology. In particular, the present invention relates to lower cost hi-fi descramblers with superior properties over the prior art. The prior art in audio scrambling and descrambling has used various frequency shifting techniques. The prior art in audio descrambling is afflicted by hiss in the form of "white noise" and, more importantly, the "whistle" of the in-band carrier caused by the intermodulation of the two carrier frequencies. The prior art also includes a bandpass filter for a mixer circuit, a wideband 0 degree and 90 degree full-band network, and a carrier frequency with adjustments that balance the gain of the quadrature mixer for low amplitude and sideband rejection. Use expensive circuits such as 0 degree and 90 degree circuits to change. In addition, mixers used in the prior art are generally not temporally stable, so their drift results in carrier leaks and audio whistles. In the prior art, a true analog multiplier is required because mixers that require ideal sinusoidal modulation are required. The circuitry of a true analog multiplier is likely to have noise problems because it produces white heat or shot noise components that degrade the signal-to-noise ratio (SNR) of the audio scrambling system. A prior art system having one or more of the same problems is described in Forbes, U.S. Pat. No. 5,058,159 issued by Kwan, published on Oct. 27, 1992, a method and system for scrambled and descrambled audio information signals, and issued on October 27, 1992, issued in Kwan No. 5,159,631. It includes an audio scrambling system that uses an in-band carrier. It would be helpful to review the prior art for a full understanding of the present invention. Turning now to the drawings, FIG. 1 is a block diagram of a prior art key element of Forbes' 853. The Forbes' 853 descrambler 10 has a scrambled audio input 34, which is connected to a full-band phase shifter 20, which includes a 0 degree output 38 and a 90 degree output. The scrambled audio signal has an offset frequency 36 (F1-F2) as shown in FIG. 2A. This indicates the offset of the scrambled audio by the offset frequency determined by the scrambling process. The phase-shifted output is connected to first inputs of linear modulators 21 and 27. The frequency generator 22 generates a square wave frequency (F1), which is fed to a bandpass filter 24 where harmonics are removed, thus resulting in a pure sine wave. This F1 sine wave is connected to the 0 degree and 90 degree phase shifters 25. The output of the phase shifter 25 is alternately connected to the second inputs of the linear modulators 21 and 27, respectively. The first and second outputs of the linear modulator are added in adder 28, and signal 37 is output. This output signal 37 is connected to the first input of the second mixer 30 via the high-pass filter 29 that passes only the F1 and the high-frequency side band as shown in FIG. 2B. The second rectangular wave frequency generator 23 generates a signal F2 as shown in FIGS. 1 and 2B. This square wave is filtered by the band-pass filter 26 to remove a harmonic, thereby outputting a pure sine wave signal. This pure sine wave signal is connected to the second input of the third mixer 30. The output of the third mixer is connected to a low-pass filter 31 and outputs a descrambled output signal 35. The second spectral diagram in FIG. 2B shows the input of the third mixer 30. Here, the frequency F1 represents a residual carrier supplied from the mixers 21 and 27. FIG. 2C shows the relationship between the frequency F1 of FIG. 2B and the carrier F2 for the scrambled audio signal shown in FIG. 2A. FIG. 2D shows the relationship between the spectral characteristics of the descrambled signal 35 and the spectral characteristics of the residual difference frequency (F1-F2) components with respect to the spectral characteristics of the signals in FIGS. 2A to 2C. Forbes encoders use sinusoidal type modulators for their carriers. The switch-type modulator disclosed in the present invention produces a lower white noise component and does not require a bandpass filter to filter the carrier. See Forbes at 44 and 62 in FIG. In a Forbes decoder, the mixer or multiplier does not appear to cause noise or carrier leakage. All practical mixers and multipliers have residual white random noise and carrier leakage due to parasitic capacitance and internal circuit element mismatch (eg, transistor offset voltage). Therefore, Forbes does not specifically consider residual carrier leakage from the first mixer output, intermodulation of the two carrier frequencies, and harmonics of the two carrier frequencies used to decode the scrambled audio signal. Produces an in-band whistle tone. First, consider residual carrier leakage as a problem for high quality (signal to noise ratio) decoding. This means that, first, carrier leakage from the first mixer or multiplier must be used with a particular filter. This filter after the first mixing stage must filter out carrier leakage and harmonics of carrier leakage sufficiently to obtain a whistle-free decoded output. Forbes has not tested this issue. Second, for a sine wave mixer in Forbes, there is a need to reduce random noise with a switch-type mixer. Switch-type mixers will not be able to achieve analog-type properties by a sufficient amount (eg,> 10 dB). Forbes has not tested for random white noise in multipliers or mixers. FIG. 4 shows the scrambled audio input of Kwan's prior art descrambler 11. Here, a scrambled audio 40 that is offset by an offset frequency determined by the original scrambling process is shown. The scrambled audio input signal 40 is connected to an all-pass shifter 41 and outputs 0 and 90 degree phase-shifted outputs 42 and 43, and the first inputs of first and second mixers 44 and 45. To supply. The carrier frequency generator 46 generates a sine wave signal FC47 having a frequency of 1 kHz or 2-3 kHz. The carrier frequency 47 is filtered by a low pass filter 48 to remove harmonics and output a pure sine wave 49. This pure sine wave signal 49 is connected to an all-pass phase shifter 50, which outputs 0 and 90 degree signals 51 and 52, which are alternately connected to the second inputs of mixers 44 and 45. The outputs of mixers 44 and 45, signals 53 and 54, are connected to adder 55 to produce a descrambled output 56. FIG. 4B shows the relationship of the in-band descrambled carrier FC to the scrambled audio signal. In FIG. 4C, the descrambled audio spectrum is shown with a residual carrier FC that is typically −60 dB lower than the descrambled audio program, which is still audible in quiet areas of the audio program. is there. It is an object of the present invention to provide a high quality descrambler and / or a low cost frequency shifted scrambled audio signal. The described method and apparatus includes: 1) eliminating 0 degree and 90 degree phase shift circuits, 2) eliminating the use of quadrature mixer circuits, and 3) band pass or low pass filters to modulate the carrier. 4) using a switch-type mixer circuit instead of a linear mixer to reduce white noise and cost, and 5) eliminating in-band audible whistles by filtering the residual first carrier whistle. , 6) eliminates the need to adjust the mixer for minimal in-band carrier whistle, and 7) improves SNR, thereby eliminating the need for noise reduction circuitry. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of the key components of the Forbes prior art. FIG. 2 is a spectrum diagram of a system in the Forbes prior art. FIG. 3 is a block diagram of a prior art key component such as Kwan. FIG. 4 is a spectrum diagram of the prior art such as Kwan. FIG. 5 is a block diagram of the preferred embodiment. FIG. 6 is a spectrum diagram of a preferred embodiment of the descrambler described in FIG. FIG. 7 is a block diagram of a switch type low noise modulator. FIG. 8 is a block diagram of a first configuration example of a descrambler using the concept of the present invention. FIG. 9 is a block diagram of a second configuration example of the descrambler using the concept of the present invention. FIG. 10 is a block diagram of a third configuration example of the descrambler using the concept of the present invention. FIG. 11 is a block diagram of a preferred embodiment of a scrambler using the concept of the present invention. FIG. 12 is a spectrum diagram of the scrambler described in FIG. FIG. 13 is a configuration example of the first and second low-pass filters of the present invention. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method and system for descrambling a frequency-shifted and scrambled audio signal, which satisfies the needs described above. The present invention includes a method and system for descrambling a frequency shifted and scrambled audio signal. The descramble system described above generates a modulated carrier signal at a frequency outside the original frequency spectrum range of the scrambled audio signal from about 50 Hz to about 15 kHz, thereby producing a scrambled frequency converted audio information signal. To descramble. The first modulated carrier signal generated initially has a higher frequency than the highest frequency in the original audio signal. This first modulated carrier is used to double sideband modulate the scrambled audio signal into a first modulation frequency, a first high band sideband signal, and a first low band sideband signal. . This set of signals is filtered by a filter and filtered at a first modulation frequency, all harmonics, and a high sideband signal, as well as harmonics from the two sideband signals, to form a first low sideband. The signal is passed. A second modulated carrier frequency having a lower frequency than the first modulation frequency is generated. The second modulation frequency is connected to a second modulation means for performing double sideband modulation of the first low band sideband signal together with the second modulation carrier frequency, and the second modulation frequency and the second high band side And the second lower band sideband signal. The second filter passes the second lower band sideband signal and generates a descrambled audio signal. The modulator used is a low-noise switch type modulator, which improves the signal-to-noise ratio of the descrambled signal as compared with the linear modulation conventionally used. The use of a switch-type modulator improves performance and creates a lower cost device. Pair scramblers use similar techniques and have improved performance at lower cost. A method of scrambling an original audio signal from about 50 Hz to about 15 kHz generates a first modulated carrier signal having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal, and converts the original audio signal to a first lower band. Orthogonally modulates the first modulation frequency and all its harmonics from the modulated signal, and filters at least a part and all harmonics of the high-frequency sideband signal from the modulated signal. 1 to generate a second modulated carrier frequency having a frequency higher than the first modulation frequency, and to convert the first low-frequency sideband signal to the second low-frequency sideband signal. Generating a second modulation frequency, a second high-frequency sideband signal, and a second low-frequency sideband signal by performing double sideband modulation with the modulation carrier frequency of Filtering a second modulation frequency, the second high-frequency sideband signal, and the second low-frequency sideband signal to pass the second low-frequency sideband signal and scrambling Generating an audio signal. From a method perspective, the present invention provides a wide angle, scrambled audio signal by frequency transforming the original spectrum of an audio information signal to produce a modulated carrier signal having a frequency outside the frequency spectrum range of the audio information signal. Generating an information signal; and performing a first single sideband modulation by double sideband modulating the original information signal with the modulated carrier signal to convert a frequency of the original audio information signal in a predetermined direction. Contains. Preferably, the frequency of the modulated carrier signal is varied in a pseudo-random manner during generation, in particular by sweeping the frequency of the modulated carrier signal between predetermined ranges. The step of changing the frequency of the modulated carrier signal preferably includes initiating a frequency change operation in response to the first control signal at a rate determined by the second control signal. For a full understanding of the features and advantages of the present invention, the following detailed description is provided with reference to the accompanying figures. Illustration 5 is a block diagram of a preferred embodiment of the present disclosure, FIG. 6 is its spectral diagram. FIG. 6A shows the spectral characteristics of the scrambled audio input of the preferred embodiment. Here, a scrambled audio signal offset by the offset frequency determined by the scramble processing is shown. FIG. 6B shows the relationship between the carrier of the first mixer and the output of the first mixer. The sum of both the high and low sidebands and the residual carrier FA and all these harmonics is present at the output of the first mixer. FIG. 6C shows a filter characteristic of the first LPF following the first mixer output. The first LPF filter hardly outputs the residual carrier and its higher harmonics. FIG. 6D shows the output of the spectral characteristic of the output of the first LPF following the output of the first mixer. FIG. 6E shows the relationship of the second carrier to the output of the first LPF to form the final scrambling stage. In FIG. 6F, the relationship between the descrambled audio that has passed through the second LPF with a cut-off frequency of 12 kHz and the filter outputs FB and the high-frequency sideband above FB indicates that the whistle frequency component (FA-FB) is Shown with the missing situation. The Whistle frequency component of (FA-FB) is generally -85 dB or less in descrambled audio. In the preferred embodiment, FA is about 19 kHz and FB is about 16.4 kHz. These choices are for economics so that the first LPF can be designed inexpensively at these frequencies. If higher performance is desired at a higher cost, a higher carrier frequency is used to minimize leakage from the scrambled audio input so as not to interfere with the lower sideband output of the first mixer. Can be. Note that in FIGS. 6A and 6B, there is an overlap between the spectra of the lower sideband frequencies and the scrambled audio frequencies. If the first mixer supplies enough scrambled audio, distortion will occur in the descrambled output. For example, if the carrier frequency is set to FA = 39 kHz and FB = 36.4 kHz, the scrambled input leak-through will not cause distortion to occur in the descrambled output because it is the first mixer , That is, the 2.6 to 14.6 kHz scrambled input does not overlap with the low sideband 36.4 kHz to 24 kHz. However, doubling FA and FB will increase the slope of the first LPF by about twice. This would require a higher order filter such as a 10 pole elliptical low pass filter. Minimal carrier leakage and scrambled audio leakage with lower shot noise is achieved by a double throw single pole analog switch such as 74HCT4053, or an equivalent MC1496 switch type mixer with a carrier input of, for example, 350 mV pp or more. Achieved. For example, for the CD4053 analog switch, the "on" resistance was found to evaluate to a 400 Ω noise resistance as a result of the measured noise of 2.5 nV // Hz (/ 4 kTBr = VN = 2.5 nV // Hz). , B = 1 Hz, T = 298 ° K, k = Boltzmann constant, and R = noise resistance). The “on” resistance of CD4053 was measured at 440Ω. Thus, it has been experimentally found that the "on" resistance of an analog switch (eg, 4053) produces the same amount of noise as a resistance component of the same resistance value. Thus, the 440 Ω “on” resistance in CD4053 has substantially the same noise as the 440 Ω resistance. A linear modulator such as the AD534 produces a noise density of 0.6 mVR MS over a 10 kHz bandwidth, or 0.6 mV // 10 kHz = 60 nV // Hz. Thus, the AD534 linear modulator is about 60/2. Generates noise five times more. This is equivalent to a 27 dB improvement when using CD4053 in linear modulation. Gilbert modulators such as 1496 or 1495 output low noise, for example> 5 nV // Hz, when the carrier input of these devices switches on and off in a differential set. This can be achieved by overlapping the carrier input with a square wave carrier input of ≧ / 200 mV or a large sine wave of> 1 V pp. If a sinusoidal modulator, such as 1495, does not have a carrier input driven to produce a linear modulation, the noise is substantially greater for a 1496 modulator in switch mode. This is because the set of two differential transistors amplifies its own noise. The internal base resistance of each transistor is typically about 50-200 ohms. If at 1495, the series internal base resistance of the two sets of differential transistors in series is 100Ω, the load at one output is 1 kΩ, and each of these transistors has a static bias of 1 mA collector current. In this case, the output noise is ** 1000 (gm) Vnr = V 0 noise, gm = 38 ma / V (Ic = 1 mA). Therefore, Vnr = / 400Ω * 4k T = 2.5 nV / Hz. For a 1495 modulator, V 0 noise = 19 * 2.5 nV // Hz = 47.5 nV // Hz. This is 19 times or 25 dB more noise than CD4053 with an "on" resistance of 440 ohms. It should be noted that in a 1495 or 1496 modulator, the output noise decreases as the carrier input increases. The key to the preferred embodiment is the use of a low pass filter (LPF) after the first mixer, which removes the residual carrier from the first mixer and removes all sidebands associated with carrier harmonics. And remove the harmonics of the carrier. If this is not done, the Whistle frequency harmonics (3FA-3FB), (5FA-5FB), etc. will appear as audible sounds in the descrambled output. This first LPF is generally a seven-pole or more elliptic filter with at least one zero tuning for selectively removing the carrier frequency FA of the first mixer. In practice, a nine-pole active filter, typically with an impedance transformer, is the best choice for a stable and accurate filter. In the preferred embodiment, the 3 dB cutoff frequency of the first low pass filter is about 17 kHz, with at least 40 dB of attenuation at 19 kHz. A detailed description of the preferred embodiment is provided below with reference to FIG. Descrambler 12 has a scrambled audio signal input 60 and includes the descrambling process of the preferred embodiment. The scrambled audio 60 is input to a first input of a first mixer 63. The second input of this first mixer is a first carrier signal FA of about 19 kHz generated by a frequency generator A61. The output of the first mixer 63 contains the carrier leakage of the FA, all sideband components and harmonics. The output of the mixer 63 is supplied to a low pass filter 65 where the first carrier, the high side band, and all harmonics are filtered from the signal 60. The output of low pass filter 65, signal 66, is provided to a first input of a second mixer 66. The second input of this second mixer is a second carrier signal FB generated by a frequency generator B62, this frequency FB being 16.4 kHz, which is pseudo-randomly shifted for security reasons. 16.4 kHz ± 100 Hz. See US Pat. No. 5,095,279 for a further description of security processing. The output 70 of the second mixer includes baseband descrambled audio, a residual second carrier, and sideband components above the FB frequency. The second low-pass filter 71 has a cut-off frequency of about 12 kHz and removes all frequencies above 12 kHz, but the descrambled audio is passed to the output line 23. In the preferred embodiment described above, the mixer uses a switch-type low shot or thermal noise modulator, as illustrated in FIG. The operation of this mixer will be described with reference to the first mixer. The second mixer operates on the same principle. The scrambled audio 60 is provided to the + input of a single gain amplifier 73. The output of amplifier 73 is provided on line VIN74 to one input of a double pole single throw analog switch 32. The output of 73 is also provided to the input of a single gain inverting amplifier consisting of R2a, R2b and amplifier 65. The output of amplifier 65 is provided to a second input of switch 32 via line -VIN 75. The first carrier frequency FA is provided to a switching control input of a double pole single throw switch 32. The double pole single throw switch used is one third of the 74HCT4053, or equivalent, and is provided to the amplifier A220. A220 is a mixer output. To minimize carrier leakage at the mixer output 65, the DC zero signal voltages at the two inputs VIN and -VIN of the switching 32 must be exactly the same, eg, 0V. In addition, the inverting amplifier 73 must have a unity gain of -1 to minimize scrambled audio in the passage of (VIN). Therefore, it is required that R2a = R2b within 1% or better for the wideband operational amplifier 65 (for example, NE5532). FIG. 13A is a conventional RLC low pass filter with zeros for the descrambler's first low pass filter. The inductors L1 to L3 are considerably large at 2 mH to 20 mH for cost reduction. These low cost inductors cannot be upgraded with just the right Q at the audio frequency. A more expensive inductor with a higher Q will result in better low pass filtering, but far from the budget of a low cost descramble system. FIG. 13B shows an active 9-pole elliptic low-pass filter, which is less sensitive to component deviation than many other active filters. This is important because the frequency FA, the first carrier frequency, must be filtered below scrambled -40 dB. FIG. 13B is an active low pass filter of a typical impedance converter (GIC), which is known to provide very high performance that can be filtered at low cost. The capacitor is a 5% cheap Mylar film capacitor. The resistor is a 1% inexpensive resistor, and an operational amplifier of a general type such as TL082 or NE5532 can be used. FIG. 13C shows an example of a second filter as an active seven-pole low-pass filter. Amplifiers A1000, A2000, and A3000 can be simple voltage followers of common operational amplifiers or single transistor emitter followers. A second filter in the descrambler provides a descrambled audio signal without measurable materials such as high sidebands of a second carrier tone and / or audible artifacts, Any low pass filter, passive or active filter with sufficient stopband attenuation, can be used. 8 to 11 show various configuration examples using the concept of the present invention. In addition to the descramble system as described above, many of the same components can be used in the scrambler, and many of the same advantages achieved with the descrambler described above, for example, over prior art such as Forbes ('853). Low shot noise output and the demand for lower filters can be achieved. FIG. 11 is a block diagram of a preferred embodiment of the scrambler, and FIG. 12 is a series of spectral diagrams. An audio signal 91 with a spectral response from about 30 Hz to 15 kHz is supplied to a low pass filter 92 to remove unwanted signals above 15 kHz. Output 93 of low pass filter 92 is connected to 0 and 90 degree all-pass phase shifters 94 and 95. The outputs of the phase shifters 94 and 95 are alternately connected to first inputs of low noise modulators 96 and 97 of the switch type. The signal generator 98 generates a square wave signal of about 16.4 kHz, the 0 and 90 degrees outputs of which are connected to the second inputs of the modulators 96 and 97. The outputs of modulators 96 and 97 are summed to produce signal 103, a quadrature modulated signal that results in a residual 16.4 kHz with lower sidebands. FIG. 12 shows the relationship between the quadrature-modulated audio component and the first audio signal 91. This quadrature-modulated signal is supplied to a low-pass filter 104 to become a signal 105, which is substantially the same as the first filter of the descrambler described above. This signal 105 is connected to a first input of a third modulator 106. The modulator 106 is a switch type low heat or shot noise modulator as described above and shown in FIG. The second carrier frequency is generated by a square wave oscillator 99 that generates a frequency of about 19 kHz, as shown in FIG. 12E. The output of modulator 106 includes a 19 kHz carrier and high and low sidebands. This signal is filtered by low pass filter 107 to produce a scrambled audio signal with an offset of about 2.6 kHz. Theoretically, in order to reduce the dynamic artifacts caused by the fast step frequency change of 16.4 kHz in both the scrambler and descrambler, the first quadrature mixer and the first mixer of both the scrambler and descrambler are used. Subsequent low pass filters should have a very matched group delay response (transfer response). If the transfer response of the low pass filter of the scrambler is different from that of the descrambler, the step change of the 16.4 kHz carrier should be slowed to minimize descramble artifacts. It has a faster step change in the safety carrier (16 kHz ± 100 Hz), has a first low-pass filter in the descrambler, and has a filter having the same characteristics as the filter 104 in the scrambler in FIG. Is preferred. Further, the second low-pass filter in the descrambler should have the same characteristics as the filter 107 of the scrambler in FIG. This allows the descrambler to quickly follow the step shift spectrum of the scrambler without the artifacts caused by the distortion of the time delay between the scrambler and the descrambler following the step shift of 16 kHz. Becomes possible. All carriers used for all mixers in the present invention of descramblers and scramblers should preferably be square wave signals to minimize artifacts. While the above is a complete description of the preferred embodiment of the present invention, various modifications, alternative constructions, and equivalents can be generated by those skilled in the art. Therefore, the above description and drawings should not be construed as limiting the scope of the invention, which is defined by the appended claims. Claims 1. A system for descrambling a scrambled frequency-converted audio signal capable of reproducing a spectral range of an original audio signal from about 50 Hz to about 15 kHz, the scrambled audio input having a frequency range from 50 Hz to substantially 15 kHz. Means for generating a first modulated carrier signal having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal; and converting the scrambled audio signal to the first modulated frequency, a first high-frequency side. First modulation means for performing double sideband modulation on a band signal and a first low-frequency sideband signal; the first modulation frequency, all its harmonics, the high-frequency sideband signal and its harmonics Is filtered from the double sideband signal and the first low band side A first filtering means for passing a second modulation carrier frequency having a frequency lower than the first modulation frequency; a second filtering means for generating a second modulation carrier frequency having a frequency lower than the first modulation frequency; A second modulating means for performing double sideband modulation at a modulated carrier frequency to generate a second modulation frequency, a second high-frequency sideband signal, and a second low-frequency sideband signal; Filtering means for outputting a descrambled audio signal through a band sideband signal, said first and second modulated carrier signals, said first and second modulating means, and said first and second modulated signals. Generating a descrambled signal that is substantially free of audible whistle components by using and selecting the filtering means. 2. The system of claim 1, wherein said means for generating said first and second modulated carriers comprises a square wave generator. 3. The system of claim 1, wherein the first and second modulating means include a switch-type low noise modulator. 4. The system of claim 1, wherein the first filtering means comprises an elliptic filter including at least seven poles and zero for removing the first carrier frequency. 5. The system of claim 1, wherein said first filtering means comprises an active filter including at least seven poles with a conventional impedance converter. 6. The system of claim 1, wherein said second filtering means comprises a filter having seven or more poles. 7. The system of claim 1, wherein the first modulated carrier generates a frequency of at least 19kHz. 8. The system of claim 1, wherein the second modulated carrier generates a frequency at least 500 Hz below the frequency of the first modulated frequency. 9. 9. The system of claim 8, wherein the second modulated carrier is pseudo-randomly varied about +/- 100 Hz. 10. 4. The system of claim 3, wherein the first and second switch type low noise modulators include an MC1496 modulator. 11. The system of claim 3, wherein the first switch type low noise modulator includes an analog switch coupled to an opposite polarity of the scrambled audio input signal. 12. 4. The system of claim 3, wherein the second switch type low noise modulator includes an analog switch coupled to the positive and negative polarities of the first lower sideband signal. 13. A method for descrambling a scrambled frequency spectrum transformed single sideband audio information signal capable of reproducing an original audio signal having a frequency range of about 50 Hz to about 15 kHz, comprising: a scrambled frequency sideband signal; And generating a first modulated carrier signal having a frequency greater than a maximum frequency of the audio input signal, and converting the scrambled audio signal to the first modulation frequency, a first high-frequency sideband signal. And double sideband modulating the first low frequency sideband signal, the first modulation frequency, all its harmonics, the high frequency sideband signal, all its harmonics, and the low frequency sideband. All harmonics of the band from the double sideband signal Pass the low-frequency sideband signal to generate a second modulated carrier frequency having a lower frequency than the first modulation frequency; A second modulation frequency, a second high-frequency sideband signal and a second low-frequency sideband signal to generate a second modulation frequency, a second high-frequency sideband signal, and a second low-frequency sideband signal. Generating the descrambled audio signal by filtering the high-side band signal and passing the second low-side band signal, the first and second modulation signals; Generating said descrambled audio signal substantially free of audible whistle components through the use and selection of and second modulation means and said first and second filtering means. Wherein the. 14. 14. The method of claim 13, wherein said means for generating said first and second modulated carriers comprises a square wave generator. 15. 14. The method of claim 13, wherein the double sideband modulator comprises a switch-type low noise modulator. 16. Filtering the first modulation frequency and all its harmonics, the high sideband signal and all its harmonics from the double sideband signal and passing the low sideband signal comprises at least 7 14. The method of claim 13, wherein an elliptic filter is used that includes a pole and zero to remove the first carrier frequency. 17. Filtering the first modulation frequency and all its harmonics, the high sideband signal and all its harmonics from the double sideband signal and passing the low sideband signal is a normal step. 14. The method according to claim 13, wherein an active filter including at least seven poles is used with an impedance converter. 18. 14. The method of claim 13, wherein the second filtering of a second modulation frequency, a second high sideband signal, and a second low sideband signal comprises a filter with seven or more poles. 19. 14. The method of claim 13, wherein the first modulated carrier generates a frequency of at least 19kHz. 20. 14. The method of claim 13, wherein the second modulated carrier generates a frequency that is at least 500 Hz lower than the first modulated carrier. 21. 14. The method of claim 13, wherein the second modulated carrier generates a frequency that is about 2.6 kHz lower than the first modulated carrier. 22. 14. The method of claim 13, wherein the second modulated carrier generates a pseudo-randomly varied frequency. 23. The method of claim 15, wherein the first and second switch type low noise modulators include a switched Gilbert multiplier. 24. 16. The method of claim 15, wherein the first switch type low noise modulator includes an analog switch coupled to a positive polarity and a negative polarity and a part polarity of the scrambled audio input signal. 25. 16. The method of claim 15, wherein the second switch type low shot noise modulator includes an analog switch coupled to the positive and negative polarities of the first low sideband signal. 26. The method of claim 15, wherein the first switch type low noise modulator comprises a chopper switch modulator. 27. 17. The method of claim 16, wherein the second switch type low shot noise modulator comprises a chopper switch modulator. 28. A scrambling system for an original audio signal from about 50 Hz to about 15 kHz, comprising: an audio input signal in a frequency range from 50 Hz to 15 kHz; and a first modulated carrier having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal. Means for generating a signal; first modulating means for quadrature sideband modulating the original audio signal into a first lower band sideband signal; said first modulation frequency and at least many of its harmonics; First filtering means for filtering a high-frequency sideband signal and its harmonics from the quadrature signal and passing the first low-frequency sideband signal; and a second filter having a frequency higher than the first modulation frequency. Means for generating a second modulated carrier frequency; and converting the first lower sideband signal to the second modulated carrier frequency. A second modulation unit that performs double sideband modulation with a wave number to output a second modulation frequency, a second high-frequency sideband signal, and a second low-frequency sideband signal; Filtering means for outputting a scrambled audio signal through a sideband signal, said first and second modulated carrier signals, said first and second modulating means, and said first and second filtering means Generating a scrambled audio signal with lower noise levels and fewer components through the use and selection of an audio signal. 29. 29. The system of claim 28, wherein said means for generating said first and second modulated carriers comprises a square wave generator. 30. 29. The system of claim 28, wherein said second modulation means comprises a switch-type low noise modulator. 31. 29. The system of claim 28, wherein said first filtering means comprises an elliptic filter including at least seven poles. 32. 29. The system of claim 28, wherein said first filtering means includes a filter that does not need to be tuned to said first frequency. 33. 29. The system of claim 28, wherein said first filtering means comprises an active filter including at least seven poles with a conventional impedance converter. 34. 29. The system of claim 28, wherein said second filtering means comprises a filter having seven or more poles. 35. 29. The system of claim 28, wherein the first modulated carrier generates a frequency of at least 16.4kHz. 36. 29. The system of claim 28, wherein the second modulated carrier generates a frequency that is at least 500 Hz higher than the first modulated carrier. 37. 29. The system of claim 28, wherein the second modulated carrier generates a frequency that is pseudorandomly varied by about +/- 100 Hz. 38. 29. The system of claim 28, wherein the switch type low noise modulator comprises a differential pair balanced multiplication type modulator. 39. 29. The system of claim 28, wherein the second switch type low noise modulator includes an analog switch coupled to an opposite polarity of the first higher sideband signal. 40. A method for scrambling an original audio signal from about 50 Hz to about 15 kHz, comprising: inputting an audio signal within a frequency range from 50 Hz to 15 kHz; and a first modulation having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal. Generating a carrier signal, quadrature modulating said original audio signal into a first lower sideband signal, said first modulation frequency and all its harmonics, said higher sideband signal and all its Filtering the harmonics from the modulated signal and passing the first lower sideband signal to generate a second modulated carrier frequency having a higher frequency than the first modulation frequency; At the second modulation carrier frequency and the second modulation frequency and the second high frequency sideband. And outputting the second modulation frequency, the second high-frequency sideband signal, and the second low-frequency sideband signal. Outputting the audio signal scrambled through the second lower band sideband signal, the first and second modulated signals, the first and second modulating means, and the first and second modulated signals. Generating a descrambled audio signal with a lower noise level and fewer components by using and selecting the second filtering means. 41. The method of claim 40, wherein the first and second modulated carrier generators comprise square wave generators. 42. The method of claim 40, wherein the double sideband modulator comprises a switch-type low noise modulator. 43. Filtering the first modulation frequency and all its harmonics, the high sideband signal and all its harmonics from the double sideband signal and passing the low sideband signal comprises at least 7 41. The method of claim 40, wherein an elliptic filter including a tuned zero tuning notch is used to remove poles and the first carrier frequency. 44. Filtering the first modulation frequency and all its harmonics, the high sideband signal and all its harmonics from the double sideband signal and passing the low sideband signal is a normal step. 41. The method of claim 40, wherein an active filter including at least seven poles is used with an impedance converter. 45. 41. The method of claim 40, wherein the second filtering of a second modulation frequency, a second high sideband signal, and a second low sideband signal comprises a filter with seven or more poles. 46. The method of claim 40, wherein the first modulated carrier generates a frequency of at least 16.4 kHz. 47. 41. The method of claim 40, wherein the second modulated carrier generates a frequency that is at least 50 Hz higher than the first modulated carrier frequency. 48. 41. The method of claim 40, wherein the second modulated carrier generates a pseudo-randomly varied frequency for a frequency substantially equal to 19 kHz. 49. 42. The method of claim 40, wherein the switch type low noise modulator comprises a differential pair balanced multiplying type modulator. 50. 41. The method of claim 40, wherein the switch-type low noise modulator includes an analog switch coupled to the positive and negative polarities of the high sideband signal. FIG. FIG. 2 FIG. 4 FIG. 3 FIG. 5 FIG. 6 FIG. 7 FIG. 8 FIG. 9 FIG. 10 FIG. 11 FIG. FIG. 13 [Procedure amendment] [Date of submission] May 21, 1997 [Contents of amendment] Claims: "1. A modulated carrier signal at a frequency outside the original frequency spectrum range of the original audio signal from about 50 Hz to about 15 kHz. A system for descrambling a scrambled frequency converted audio information signal by generating a means for generating a first modulated carrier signal having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal; First modulating means for double-sideband modulating the scrambled audio signal into the first modulation frequency, the first high-frequency sideband signal, and the first low-frequency sideband signal; The modulation frequency, all its harmonics, the high sideband signal and its harmonics into the double sidebar. First filtering means for filtering the first low-side band signal from the input signal and generating a second modulated carrier frequency having a frequency lower than the first modulation frequency; (1) double sideband modulating the first lowband sideband signal with the second modulation carrier frequency to generate a second modulation frequency, a second highband sideband signal, and a second lowband sideband signal; 2. A system comprising: a second modulating means for performing a filtering operation, and a filtering means for outputting a descrambled audio signal through the second low-frequency sideband signal 2. An original audio signal of about 50 Hz to about 15 kHz Frequency-spectrum transformed synth scrambled by generating a modulated carrier signal at a frequency outside the frequency spectrum range of A method for descrambling a glue sideband audio information signal, comprising: generating a first modulated carrier signal having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal; and converting the scrambled audio signal to the first Modulating frequency, performing double sideband modulation on the first high-frequency sideband signal and the first low-frequency sideband signal, the first modulation frequency, all its harmonics, the high-frequency sideband signal, All its harmonics, and all harmonics of the lower sideband, are filtered from the double sideband signal and passed through the lower sideband signal, having a lower frequency than the first modulation frequency A second modulated carrier frequency is generated, and the first lower sideband signal is double-sized at the second modulated carrier frequency. Generating a second modulation frequency, a second high-frequency sideband signal, and a second low-frequency sideband signal, and converting the second modulation frequency and the second high-frequency sideband signal. Filtering the second low band sideband signal to produce a descrambled audio signal. 3 . A scrambling system for an original audio signal from about 50 Hz to about 15 kHz, comprising: means for generating a first modulated carrier signal having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal; First modulating means for performing quadrature sideband modulation on a first low band sideband signal; First filtering means for filtering the signal to pass the first lower sideband signal; means for generating a second modulated carrier frequency having a frequency higher than the first modulation frequency; 1 is double-sideband-modulated with the second modulation carrier frequency to obtain a second modulation frequency and a second high-frequency signal. A system comprising: a second modulator for outputting a side band signal and a second lower band sideband signal; and a filtering unit for outputting an audio signal scrambled through the second lower band sideband signal. . 4 . A method for scrambling an original audio signal from about 50 Hz to about 15 kHz, comprising: generating a first modulated carrier signal having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal; Orthogonally modulates the first modulation frequency and all its harmonics, the high frequency sideband signal and all its harmonics from the modulated signal. Generating a second modulated carrier frequency having a frequency higher than the first modulation frequency, passing the first low-frequency sideband signal through the second modulated carrier; Outputting a second modulation frequency, a second high-frequency sideband signal, and a second low-frequency sideband signal by performing double sideband modulation at the frequency; Each step of filtering a harmonic frequency, the second high-frequency sideband signal, and the second low-frequency sideband signal to output a scrambled audio signal through the second low-frequency sideband signal A method consisting of: "

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ),AM, AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE ,HU,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK, LR,LT,LU,LV,MD,MG,MN,MW,N L,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SI,SK,TJ,TT,UA,UZ,VN────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M C, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG , CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, MW, SD, SZ), AM, AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CH, C N, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE , HU, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LK, LR, LT, LU, LV, MD, MG, MN, MW, N L, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE , SI, SK, TJ, TT, UA, UZ, VN

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1. 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号の元の周波数スペクト ル範囲の外の周波数において変調搬送波信号を発生することによってスクランブ ルされた周波数変換されたオーディオ情報信号をデスクランブルするシステムで あって、 前記元のオーディオ信号における最大周波数よりも大きい周波数を有する第1 の変調搬送波信号を発生する手段と、 前記スクランブルされたオーディオ信号を前記第1の変調周波数、第1の高域 側サイドバンド信号及び第1の低域側のサイドバンド信号にダブルサイドバンド 変調する第1の変調手段と、 前記第1の変調周波数、全てのその高調波、前記高域側サイドバンド信号及び その高調波を前記ダブルサイドバンド信号から濾波し前記第1の低域側サイドバ ンド信号を通す第1のフィルタリング手段と、 前記第1の変調周波数よりも低い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生する手段と、 前記第1の低域側のサイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブル サイドバンド変調し第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号及び第2 の低域側サイドバンド信号を生成する第2の変調手段と、 前記第2の低域側サイドバンド信号を通しデスクランブルされたオーディオ信 号を出力するフィルタリング手段と よりなるシステム。 2. 前記第1及び第2の変調搬送波を発生する前記手段は、矩形波発生器を含 む請求項1記載のシステム。 3. 前記第1の変調手段及び第2の変調手段は、スイッチタイプの低雑音変調 器を含む請求項1記載のシステム。 4. 前記第1のフィルタリング手段は、少なくとも7極及び前記第1の搬送波 周波数を除去するためのゼロを含む楕円フィルタを含 む請求項1記載のシステム。 5. 前記第1のフィルタリング手段は、通常のインピーダンス変換器を伴い少 なくとも7極を含む能動フィルタを含む請求項1記載のシステム。 6. 前記第2のフィルタリング手段は、7以上の極を有するフィルタを含む請 求項1記載のシステム。 7. 前記第1の変調搬送波は、少なくとも19kHzの周波数を発生する請求 項1記載のシステム。 8. 前記第2の変調搬送波は、前記第1の変調周波数の周波数より少なくとも 500Hz低い周波数を発生する請求項1記載のシステム。 9. 前記第2の変調搬送波は、疑似ランダムに約+/−100Hz変化させら れる請求項8記載のシステム。 10. 前記第1及び第2のスイッチタイプの低雑音変調器は、MC1496変 調器を含む請求項3記載のシステム。 11. 前記第1のスイッチタイプの低雑音変調器は、前記スクランブルされた オーディオ入力信号の反対関係にある極性に結合されたアナログスイッチを含む 請求項3記載のシステム。 12. 前記第2のスイッチタイプの低雑音変調器は、前記第1の低域側サイド バンド信号の正の極性及び負の極性に結合されたアナログスイッチを含む請求項 3記載のシステム。 13. 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号の元の周波数スペク トル範囲の外の周波数において変調搬送波信号を発生することによってスクラン ブルされた周波数スペクトル変換されたシングルサイドバンドオーディオ情報信 号をデスクランブルする方法であって、 前記元のオーディオ信号における最大周波数よりも大きい周波数を有する第1 の変調搬送波信号を生成し、 前記スクランブルされたオーディオ信号を前記第1の変調周波数、 第1の高域側サイドバンド信号及び第1の低域側サイドバンド信号にダブルサイ ドバンド変調し、 前記第1の変調周波数、全てのその高調波、前記高域側サイドバンド信号、全 てのその高調波、及び前記低域側サイドバンドの全ての高調波を前記ダブルサイ ドバンド信号から濾波して前記低域側サイドバンド信号を通し、 前記第1の変調周波数よりも低い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生し、 前記第1の低域側のサイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブル サイドバンド変調し第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号及び第2 の低域側サイドバンド信号を生成し、 前記第2の変調周波数、及び第2の高域側サイドバンド信号を濾波して前記第 2の低域側サイドバンド信号を通過しデスクランブルされたオーディオ信号を生 成する各段階 よりなる方法。 14. 前記第1及び第2の変調搬送波を発生する前記手段は、矩形波発生器を 含む請求項13記載の方法。 15. 前記ダブルサイドバンド変調器は、スイッチタイプの低雑音変調器を含 む請求項13記載の方法。 16. 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイドバンド 信号及び全てのその高調波を前記ダブルサイドバンド信号から濾波して前記低域 側サイドバンド信号を通す段階は、少なくとも7極及び前記第1の搬送波周波数 を除去するためのゼロを含む楕円フィルタを使用する請求項13記載の方法。 17. 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイドバンド 信号及び全てのその高調波を前記ダブルサイドバンド信号から濾波して前記低域 側サイドバンド信号を通す段階は、通常のインピーダンス変換器を伴い少なくと も7極を含む能動フィルタを使用する請求項13記載の方法。 18. 第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号及び第2の低域側サ イドバンド信号の前記第2のフィルタリングは、7以上の極のフィルタを含む請 求項13記載の方法。 19. 前記第1の変調搬送波は、少なくとも19kHzの周波数を発生する請 求項13記載の方法。 20. 前記第2の変調搬送波は、前記第1の変調搬送波より少なくとも500 Hz低い周波数を発生する請求項13記載の方法。 21. 前記第2の変調搬送波は、前記第1の変調搬送波より約26kHz低い 周波数を発生する請求項13記載の方法。 22. 前記第2の変調搬送波は、疑似的にランダムに変化させられる周波数を 発生する請求項13記載の方法。 23. 前記第1及び第2のスイッチタイプの低雑音変調器は、スイッチ型ギル バート乗算器を含む請求項15記載の方法。 24. 前記第1のスイッチタイプの低雑音変調器は、前記スクランブルされた オーディオ入力信号の正の極性及び負の極性及び部の極性に結合されたアナログ スイッチを含む請求項15記載の方法。 25. 前記第2のスイッチタイプの低ショット雑音変調器は、前記第1の低域 側のサイドバンド信号の正の極性及び負の極性に結合されたアナログスイッチを 含む請求項15記載の方法。 26. 前記第1のスイッチタイプの低雑音変調器は、チョッパースイッチ変調 器を含む請求項15記載の方法。 27. 前記第2のスイッチタイプの低ショット雑音変調器は、チョッパースイ ッチ変調器を含む請求項16記載の方法。 28. 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号のスクランブルシス テムであって、 前記元のオーディオ信号における最大の周波数よりも大きい周波数を有する第 1の変調搬送波信号を発生する手段と、 前記元のオーディオ信号を第1の低域側サイドバンド信号に直交サイドバンド 変調する第1の変調手段と、 前記第1の変調周波数及び少なくとも多くのその高調波、前記高域側サイドバ ンド信号及びその高調波を前記直交信号から濾波して前記第1の低域側サイドバ ンド信号を通す第1のフィルタリング手段と、 前記第1の変調周波数よりも高い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生する手段と、 前記第1の低域側サイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブルサ イドバンド変調して第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号、及び第 2の低域側サイドバンド信号を出力する第2の変調手段と、 前記第2の低域側サイドバンド信号を通してスクランブルされたオーディオ信 号を出力するフィルタリング手段と よりなるシステム。 29. 前記第1及び第2の変調搬送波を発生する前記手段は、矩形波発生器を 含む請求項28記載のシステム。 30. 前記第2の変調手段は、スイッチタイプの低雑音変調器を含む請求項2 8記載のシステム。 31. 前記第1のフィルタリング手段は、少なくとも7極を含む楕円フィルタ を含む請求項28記載のシステム。 32. 前記第1のフィルタリング手段は、前記第1の周波数に同調する必要の ないフィルタを含む請求項28記載のシステム。 33. 前記第1のフィルタリング手段は、通常のインピーダンス変換器を伴い 少なくとも7極を含む能動フィルタを含む請求項28記載のシステム。 34. 前記第2のフィルタリング手段は、7以上の極を有するフィルタを含む 請求項28記載のシステム。 35. 前記第1の変調搬送波は、少なくとも16.4kHzの周波数を発生す る請求項28記載のシステム。 36. 前記第2の変調搬送波は、前記第1の変調搬送波より少な くとも500Hz高い周波数を発生する請求項28記載のシステム。 37. 前記第2の変調搬送波は、疑似ランダムに約+/−100Hz変化させ られる周波数を発生する請求項28記載のシステム。 38. 前記スイッチタイプの低雑音変調器は、差動対平衡乗算タイプの変調器 を含む請求項28記載のシステム。 39. 前記第2のスイッチタイプの低雑音変調器は、前記第1の高域側サイド バンド信号の反対関係にある極性に結合されたアナログスイッチを含む請求項2 8記載のシステム。 40. 約50Hzから約15kHzの元のオーディオ信号のスクランブル方法 であって、 前記元のオーディオ信号における最大の周波数よりも大きい周波数を有する第 1の変調搬送波信号を発生し、 前記元のオーディオ信号を第1の低域側サイドバンド信号に直交変調し、 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイドバンド信号及 び全てのその高調波を前記変調された信号から濾波して前記第1の低域側サイド バンド信号を通し、 前記第1の変調周波数よりも高い周波数を有する第2の変調搬送波周波数を発 生し、 前記第1の低域側サイドバンド信号を前記第2の変調搬送波周波数でダブルサ イドバンド変調して第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号、及び第 2の低域側サイドバンド信号を出力し、 前記第2の変調周波数、前記第2の高域側サイドバンド信号、及び前記第2の 低域側サイドバンド信号を濾波して前記第2の低域側サイドバンド信号を通して スクランブルされたオーディオ信号を出力する各段階 よりなる方法。 41. 前記第1及び第2の変調搬送波発生器は、矩形波発生器を含む請求項4 0記載の方法。 42. 前記ダブルサイドバンド変調器は、スイッチタイプの低雑音変調器を含 む請求項40記載の方法。 43. 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイドバンド 信号及び全てのその高調波を前記ダブルサイドバンド信号から濾波して前記低域 側サイドバンド信号を通す段階は、少なくとも7極及び前記第1の搬送波周波数 を除去するために同調されたゼロ同調ノッチを含む楕円フィルタを使用する請求 項40記載の方法。 44. 前記第1の変調周波数及び全てのその高調波、前記高域側サイドバンド 信号及び全てのその高調波を前記ダブルサイドバンド信号から濾波して前記低域 側サイドバンド信号を通す段階は、通常のインピーダンス変換器を伴い少なくと も7極を含む能動フィルタを使用する請求項40記載の方法。 45. 第2の変調周波数、第2の高域側サイドバンド信号、及び第2の低域側 サイドバンド信号の前記第2のフィルタリングは、7以上の極のフィルタを含む 請求項40記載の方法。 46. 前記第1の変調搬送波は、少なくとも16.4kHzの周波数を発生す る請求項40記載の方法。 47. 前記第2の変調搬送波は、前記第1の変調搬送波周波数より少なくとも 50Hz高い周波数を発生する請求項40記載の方法。 48. 前記第2の変調搬送波は、19kHzに実質的に等しい周波数に対して 疑似ランダムに変化させられる周波数を発生する請求項40記載の方法。 49. 前記スイッチタイプの低雑音変調器は、差動対平衡乗算タイプの変調器 を含む請求項40記載の方法。 50. 前記スイッチタイプの低雑音変調器は、前記高域側サイドバンド信号の 正の極性及び負の極性に結合されたアナログスイッチを含む請求項40記載の方 法。[Claims] 1. Original frequency spectrum of original audio signal from about 50Hz to about 15kHz Scrambling by generating a modulated carrier signal at frequencies outside the System that descrambles the converted frequency-converted audio information signal. So,   A first having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal; Means for generating a modulated carrier signal of   Converting the scrambled audio signal to the first modulation frequency, a first high frequency Double sideband for the sideband signal and the first lowband sideband signal First modulating means for modulating;   The first modulation frequency, all its harmonics, the high sideband signal and The harmonic is filtered from the double sideband signal and the first low-frequency sideband is filtered. First filtering means for passing a command signal;   Generating a second modulated carrier frequency having a lower frequency than the first modulation frequency; Means to produce,   The first lower sideband signal is doubled at the second modulated carrier frequency. Sideband modulation, a second modulation frequency, a second high-frequency sideband signal, and a second Second modulating means for generating a low-frequency sideband signal of   Audio signal descrambled through the second lower band sideband signal Filtering means to output the signal System consisting of. 2. The means for generating the first and second modulated carriers includes a square wave generator. The system according to claim 1. 3. The first modulation means and the second modulation means are switch type low noise modulation. The system of claim 1, comprising a vessel. 4. The first filtering means comprises at least seven poles and the first carrier Includes an elliptic filter with zero to remove frequencies The system according to claim 1. 5. The first filtering means includes a normal impedance converter and a small amount. 2. The system of claim 1, including an active filter including at least seven poles. 6. The second filtering means includes a filter having seven or more poles. The system of claim 1. 7. The first modulated carrier generates a frequency of at least 19 kHz. Item 10. The system according to Item 1. 8. The second modulation carrier is at least higher than the frequency of the first modulation frequency. The system of claim 1, wherein the system generates a frequency that is 500 Hz lower. 9. The second modulated carrier is pseudo-randomly varied about +/- 100 Hz. 9. The system according to claim 8, wherein 10. The first and second switch type low noise modulators are MC1496 modulators. The system of claim 3, including a conditioner. 11. The first switch-type low noise modulator comprises the scrambled Includes analog switch coupled to opposite polarity of audio input signal The system according to claim 3. 12. The low noise modulator of the second switch type includes a first low side modulator. 7. An analog switch coupled to the positive and negative polarities of the band signal. 3. The system according to 3. 13. Original frequency spectrum of original audio signal from about 50Hz to about 15kHz By generating a modulated carrier signal at frequencies outside the Frequency spectrum converted single sideband audio information signal Is to descramble the issue   A first having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal; Generating a modulated carrier signal of   Converting the scrambled audio signal to the first modulation frequency; Double the first high-frequency sideband signal and the first low-frequency sideband signal Do band modulation   The first modulation frequency, all its harmonics, the high sideband signal, All the higher harmonics and all higher harmonics of the lower band side band. Through the low band side band signal by filtering from the low band signal,   Generating a second modulated carrier frequency having a lower frequency than the first modulation frequency; Raw,   The first lower sideband signal is doubled at the second modulated carrier frequency. Sideband modulation, a second modulation frequency, a second high-frequency sideband signal, and a second To generate the lower sideband signal of   Filtering the second modulation frequency and the second high-frequency sideband signal; 2 to generate a descrambled audio signal that passes through the low-frequency sideband signal. Each stage to be completed A method consisting of: 14. The means for generating the first and second modulated carriers comprises a square wave generator. 14. The method of claim 13, comprising: 15. The double sideband modulator includes a switch type low noise modulator. The method of claim 13. 16. The first modulation frequency and all its harmonics, the high sideband Filter the signal and all its harmonics from the double sideband signal and Passing the sideband signal comprises at least seven poles and the first carrier frequency. 14. The method of claim 13, wherein an elliptic filter including zero is used to remove. 17. The first modulation frequency and all its harmonics, the high sideband Filter the signal and all its harmonics from the double sideband signal and The step of passing the sideband signal involves at least a normal impedance converter. 14. The method according to claim 13, wherein an active filter comprising seven poles is used. 18. A second modulation frequency, a second high band sideband signal and a second low band side band signal. Wherein the second filtering of the id band signal comprises a filter with more than seven poles. 14. The method of claim 13. 19. The first modulated carrier has a frequency of at least 19 kHz. 14. The method of claim 13. 20. The second modulated carrier is at least 500 times greater than the first modulated carrier. 14. The method of claim 13, wherein the method generates a frequency lower by Hz. 21. The second modulated carrier is about 26 kHz lower than the first modulated carrier 14. The method according to claim 13, wherein the frequency is generated. 22. The second modulated carrier has a frequency that can be pseudo-randomly changed. 14. The method of claim 13, wherein said method occurs. 23. The first and second switch-type low-noise modulators are switch-type Gills. The method of claim 15, including a Bart multiplier. 24. The first switch-type low noise modulator comprises the scrambled Analog coupled to positive and negative polarity and part polarity of audio input signal The method of claim 15 including a switch. 25. The second switch type low shot noise modulator includes a first low band noise modulator. Analog switches coupled to the positive and negative polarities of the sideband signal on the side The method of claim 15 comprising: 26. The low noise modulator of the first switch type comprises a chopper switch modulation The method of claim 15 including a vessel. 27. The second switch type low shot noise modulator comprises a chopper switch. 17. The method of claim 16, comprising a switch modulator. 28. Original audio signal scramble system from about 50Hz to about 15kHz System   A second one having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal. Means for generating one modulated carrier signal;   Transforms the original audio signal into a quadrature sideband First modulating means for modulating;   The first modulation frequency and at least many of its harmonics, And the harmonics thereof are filtered from the quadrature signal to form the first low-side sidebar. First filtering means for passing a command signal;   Generating a second modulated carrier frequency having a higher frequency than said first modulation frequency; Means to produce,   The first lower sideband signal is double-supported at the second modulated carrier frequency. The second modulation frequency, the second high-frequency sideband signal, and the A second modulating means for outputting a low-frequency sideband signal of No. 2;   An audio signal scrambled through the second lower band sideband signal; Filtering means to output the signal System consisting of. 29. The means for generating the first and second modulated carriers comprises a square wave generator. 29. The system of claim 28, comprising: 30. 3. The second modulation means includes a switch type low noise modulator. 8. The system according to 8. 31. The first filtering means is an elliptic filter including at least seven poles 29. The system of claim 28, comprising: 32. The first filtering means needs to tune to the first frequency. 29. The system of claim 28, comprising no filter. 33. The first filtering means involves a normal impedance converter 29. The system of claim 28, including an active filter including at least seven poles. 34. The second filtering means includes a filter having seven or more poles 29. The system of claim 28. 35. The first modulated carrier generates a frequency of at least 16.4 kHz. 29. The system according to claim 28. 36. The second modulated carrier has less than the first modulated carrier. 29. The system of claim 28, wherein the system generates a frequency at least 500 Hz higher. 37. The second modulated carrier is pseudo-randomly varied about +/- 100 Hz. 29. The system of claim 28, wherein said system generates a frequency to be generated. 38. The switch type low noise modulator is a differential pair balanced multiplication type modulator. 29. The system of claim 28, comprising: 39. The second switch-type low-noise modulator includes a first switch-side low-noise modulator. 3. An analog switch coupled to the opposite polarity of the band signal. 8. The system according to 8. 40. Method for scrambling original audio signal of about 50 Hz to about 15 kHz And   A second one having a frequency greater than a maximum frequency in the original audio signal. Generating one modulated carrier signal;   Quadrature modulating the original audio signal into a first lower band sideband signal;   The first modulation frequency and all its harmonics, the high sideband signal and And filtering all of its harmonics from the modulated signal to the first lower side. Through the band signal,   Generating a second modulated carrier frequency having a higher frequency than said first modulation frequency; Raw,   The first lower sideband signal is double-supported at the second modulated carrier frequency. The second modulation frequency, the second high-frequency sideband signal, and the 2 to output the lower band sideband signal,   The second modulation frequency, the second high-frequency sideband signal, and the second Filtering the lower band sideband signal and passing through the second lower band sideband signal Each stage of outputting a scrambled audio signal A method consisting of: 41. 5. The method of claim 4, wherein the first and second modulated carrier generators include a square wave generator. 0. The method of claim 0. 42. The double sideband modulator includes a switch type low noise modulator. 41. The method of claim 40. 43. The first modulation frequency and all its harmonics, the high sideband Filter the signal and all its harmonics from the double sideband signal and Passing the sideband signal comprises at least seven poles and the first carrier frequency. Using an elliptic filter with a tuned zero tuning notch to remove noise Item 40. The method according to Item 40. 44. The first modulation frequency and all its harmonics, the high sideband Filter the signal and all its harmonics from the double sideband signal and The step of passing the sideband signal involves at least a normal impedance converter. 41. The method of claim 40, further comprising using an active filter including seven poles. 45. A second modulation frequency, a second high band sideband signal, and a second low band side The second filtering of the sideband signal includes a seven or more pole filter 41. The method of claim 40. 46. The first modulated carrier generates a frequency of at least 16.4 kHz. 41. The method of claim 40. 47. The second modulated carrier is at least higher than the first modulated carrier frequency. 41. The method of claim 40, wherein the method generates a 50 Hz higher frequency. 48. The second modulated carrier has a frequency substantially equal to 19 kHz. 41. The method of claim 40, wherein generating a pseudo-randomly varied frequency. 49. The switch type low noise modulator is a differential pair balanced multiplication type modulator. 41. The method of claim 40, comprising: 50. The switch-type low-noise modulator includes a high-frequency sideband signal. 42. The method of claim 40, comprising an analog switch coupled to a positive polarity and a negative polarity. Law.
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