JPS6377233A - Voice communication system - Google Patents

Voice communication system

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JPS6377233A
JPS6377233A JP61223239A JP22323986A JPS6377233A JP S6377233 A JPS6377233 A JP S6377233A JP 61223239 A JP61223239 A JP 61223239A JP 22323986 A JP22323986 A JP 22323986A JP S6377233 A JPS6377233 A JP S6377233A
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JP
Japan
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circuit
signal
spectrum
frequency
equivalent circuit
Prior art date
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Application number
JP61223239A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Onuki
大貫 勝寛
Fumio Kawabata
文雄 川端
Masaya Konishi
正也 小西
Eiji Omori
英二 大森
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To contrive to improve the noise caused in an FM demodulation circuit by using an equivalent circuit to process in advance a voice signal to be fed to the EM demodulation circuit so as to have a flat spectrum. CONSTITUTION:The voice signal from an input terminal 1 of a transmission section A is subject to scramble processing, the result goes to a pseudo PM wave by the FM modulation circuit 5 and radiated from an output terminal 6. The frequency is detected by an FM demodulation circuit 5 via an input terminal 7 of a reception circuit B. The signal subject to frequency detection is decoded for scrambling processing at the scramble circuit 4 by means of a descrambling circuit 9, the spectrum is changed from (e) to (f) and the frequency axis is decoded correctly. Then the signal subject to release of scrambling processing is restored from a flat spectrum into an original curved spectrum by an inverse equivalent circuit 10. That is, the inverse equivalent circuit 10 has a characteristic interpolating the spectrum with the equivalent circuit 2.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は音声通信方式に係り、特に周波数変調された音
声通信信号の受信レヘレルが低下した時にも雑音が少な
く通信の品質劣化を出来るだけ少なくした音声通信方式
に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a voice communication system, and in particular, even when the reception level of a frequency-modulated voice communication signal decreases, there is little noise and the deterioration of communication quality is minimized as much as possible. related to voice communication methods.

(従来の技術) 従来より秘話性の音声通信方式が各種あるが、第8図は
従来の秘話性の音声通信方式のブロック系統図であり、
同図において、Aは送信部、Bは受信部である。
(Prior Art) There have been various types of confidential voice communication systems, and FIG. 8 is a block diagram of a conventional confidential voice communication system.
In the figure, A is a transmitter and B is a receiver.

送信部Aにおいて、21は音声信号の入力端子、22は
微分回路、23は秘話処理用のスクランブル回路、24
はFM変調回路、25は出力端子であり、入力端子21
から出力端子25まで番号順にシリアルに接続されてい
る。受信部Bにおいて、26は入力端子、27はFM復
調回路、28は秘話処理を戻すためのデスクランブル回
路、29は積分回路、30は音声信号の出力端子であり
、入力端子26から出力端子30まで番号順にシリアル
に接続されている。
In the transmitter A, 21 is an input terminal for an audio signal, 22 is a differentiation circuit, 23 is a scramble circuit for secret speech processing, and 24
is an FM modulation circuit, 25 is an output terminal, and input terminal 21
to the output terminal 25 are serially connected in numerical order. In the receiving section B, 26 is an input terminal, 27 is an FM demodulation circuit, 28 is a descrambling circuit for restoring confidential speech processing, 29 is an integration circuit, and 30 is an output terminal for audio signals, from the input terminal 26 to the output terminal 30. are connected serially in numerical order.

このような従来の音声通信方式の動作を説明するが、第
8図の口の中の波形は各部における信号のスペクトラム
a〜りを示している。このスベクドラムaへり図示中の
り、Hは音声スペクトラムの最低および最高周波数の位
置を示し、例えばLハ0.3 kH2、Hは3に’Hz
である。一般に、音声信号のスペクトラムは第2図(電
子通信学会編音声と聴覚より引用)に図示される如く、
a、b。
The operation of such a conventional voice communication system will be explained. The waveform inside the mouth in FIG. 8 shows the signal spectrum a to ri at each part. H in the illustration on the edge of this subekdrum indicates the lowest and highest frequency positions of the audio spectrum, for example, L is 0.3 kHz, H is 3'Hz.
It is. In general, the spectrum of an audio signal is as shown in Figure 2 (quoted from Speech and Hearing, edited by the Institute of Electronics and Communication Engineers).
a, b.

Cは外国語、dは日本語であるが、日本語の場合は1 
 kHz以上で周波数fの3乗に反比例1−3)する特
性をもっている。
C is a foreign language and d is Japanese, but in the case of Japanese it is 1
It has a characteristic of being inversely proportional to the cube of the frequency f above kHz (1-3).

このような特性の音声信号は微分回路22で微分される
ことにより、1kl−12以上のスペクトラムの傾向は
f2となり、1  kHz以下のスペクトラムの傾向は
(°1となる。この微分された信号はスクランブル信号
23で、周波数反転等の周知のスクランブル処理がなさ
れた後、FM変調回路24でFM変調がされて出力端子
25、図示しない送信回路を介して、図示しない送信ア
ンテナより放射される。
The audio signal with such characteristics is differentiated by the differentiating circuit 22, so that the tendency of the spectrum above 1 kl-12 becomes f2, and the tendency of the spectrum below 1 kHz becomes (°1. This differentiated signal is After the scrambled signal 23 is subjected to well-known scrambling processing such as frequency inversion, it is FM modulated in an FM modulation circuit 24, and is radiated from a not-shown transmitting antenna via an output terminal 25 and a not-shown transmitting circuit.

この放射された信号は、図示しない受信アンテナ、受信
回路、入力端子26を介し、FM復調回路27で復調さ
れた後、デスクランブル回路28で、スクランブル回路
23で処理された秘話性を解かれる。
This radiated signal is demodulated by an FM demodulation circuit 27 via a receiving antenna, a receiving circuit, and an input terminal 26 (not shown), and then deprived of the deprivation processed by the scrambling circuit 23 by a descrambling circuit 28.

この秘話性が解かれた信号は、まだ微分回路22で微分
されたスペクトラムであるので、これを元に戻すため、
積分回路29で積分され、元の音声スペクトラムに戻さ
れた音声信号が出力端子30に得られる。
This de-confidential signal is still a spectrum differentiated by the differentiating circuit 22, so in order to restore it to its original state,
An audio signal integrated by the integrating circuit 29 and returned to the original audio spectrum is obtained at the output terminal 30.

(発明が解決しようとする問題点) 上記のような従来の音声通信方式は、フェージング等で
受信信号のレベルが低下した場合、FM変調独特の三角
雑音(f2)から雑音レベルを増加しながら平坦雑音と
なるため、音声スペクトラムの低周波帯域ではf2で、
高周波帯域はf−’でレベル低下しているため音声スペ
クトラムの大切な大部分が雑音でマスクされ、あまり通
話の品質の改善が得られないと言う問題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional voice communication system as described above, when the level of the received signal decreases due to fading, etc., the noise level increases and flattens due to the triangular noise (f2) unique to FM modulation. Because it becomes noise, at f2 in the low frequency band of the audio spectrum,
Since the level of the high frequency band decreases at f-', an important part of the voice spectrum is masked by noise, and there is a problem in that the quality of the call cannot be improved much.

(問題点を解決するための手段) 本発明は上記問題点を解決するために、音声信号を送信
部で周波数変調して送信し、この送信された信号を受信
部で受信して復調することにより元の音声信号を得る方
式において、送信する音声信号の総深部で周波数対!i
幅ススペクトラム平坦化する等何回路および信号を秘話
処理するためのスクランブル回路を介して周波数変調し
て送信し、この信号を受信する受信部で周波数復調した
信号をスクランブル処理を解除するデスクランブル回路
および前記等価回路とは周波数対振幅スペクトラムが速
答性で元のスペクトラムに戻すための逆等価回路を介し
て音声信号を得るようにしたことを特徴とする音声通信
方式を提供する。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention includes frequency-modulating and transmitting an audio signal in a transmitting section, and receiving and demodulating this transmitted signal in a receiving section. In the method of obtaining the original audio signal, the total depth of the audio signal to be transmitted is the frequency pair! i
A descrambling circuit that frequency-modulates and transmits the signal through a frequency-modulating circuit and a scrambling circuit to process the signal, and descrambles the frequency-demodulated signal at the receiving section that receives the signal. Furthermore, the present invention provides an audio communication system characterized in that an audio signal is obtained through an inverse equivalent circuit in which the equivalent circuit returns the frequency versus amplitude spectrum to the original spectrum with quick response.

(実施例) 第1図は本発明の音声通信方式の第1実施例を示すブロ
ック系統図であり、同図においてAは送信部、Bは受信
部である。
(Embodiment) FIG. 1 is a block system diagram showing a first embodiment of the voice communication system of the present invention, in which A is a transmitting section and B is a receiving section.

送信部Aにおいて、1は音声信号の入力端子、2は音声
スペクトラムを平坦化するスペクトラム等価回路、3は
リミッタ回路、4は秘話処理をするためのスクランブル
回路、5はFM変調を行なうFM変調回路、6は出力端
子であり、入力端子1から出力端子6まで、シリアルに
接続されている。受信部Bにおいて、7は入力端子、8
はF M復調回路、9は秘話処理を解くためのデスクラ
ンブル回路、1oは平坦なスペクトルを音声スペクトル
に戻す逆等価回路、11は音声信号の出力端子であり、
入力端子7から出力端子11までシリアルに接続されて
いる。
In the transmitting section A, 1 is an input terminal for an audio signal, 2 is a spectrum equivalent circuit for flattening the audio spectrum, 3 is a limiter circuit, 4 is a scrambling circuit for confidential speech processing, and 5 is an FM modulation circuit for performing FM modulation. , 6 are output terminals, which are serially connected from the input terminal 1 to the output terminal 6. In the receiving section B, 7 is an input terminal, 8
is an FM demodulation circuit, 9 is a descrambling circuit for removing secret speech processing, 1o is an inverse equivalent circuit for returning a flat spectrum to an audio spectrum, 11 is an output terminal for audio signals,
The input terminal 7 and the output terminal 11 are serially connected.

このような本発明の音声通信方式の動作を説明するが、
第1図の口の中の波形は各部における信号のスペクトラ
ムa−gを示している。このスペクトラムa−g図示中
のり、Hは音声スペクトラムの最低および最高周波数の
位置を示し、例えばL ハ0.3 k)−12%Hは3
k)lzである。
The operation of the voice communication system of the present invention will be explained below.
The waveform inside the mouth in FIG. 1 shows the spectrum ag of the signal at each part. In this spectrum a-g diagram, H indicates the lowest and highest frequency positions of the audio spectrum, for example, L is 0.3k)-12%H is 3
k) lz.

入力端子1に供給される音声信号のスペクトラムは、日
本語の場合、第2図示のほぼ曲mdのようになるので等
何回路2は第2図示の曲線d (第1図のスペクトラム
a)のスペクトラムを平坦にする特性を有する。
In the case of Japanese, the spectrum of the audio signal supplied to the input terminal 1 is almost like the song md shown in Figure 2, so the equal circuit 2 has the same shape as the curve d shown in Figure 2 (spectrum a in Figure 1). It has the property of flattening the spectrum.

等何回路2の出力信号はリミッタ回路3でこの通信系の
規格に応じた振幅制限がされた後、スクランブル回路4
で、例えば周波数の反転や、?!数の周波数帯域に分割
後、周波数軸上で反転したりする周知のスクランブル処
理がなされる。また、A/D変換をしてデジタル信号と
してスクランブル処理をする方法も利用可能である。
The output signal of the circuit 2 is subjected to amplitude limitation according to the communication standard in a limiter circuit 3, and then sent to a scramble circuit 4.
So, for example, frequency inversion? ! After dividing into a number of frequency bands, well-known scrambling processing such as inversion on the frequency axis is performed. Furthermore, a method of performing A/D conversion and performing scrambling processing as a digital signal can also be used.

上記のようなスクランブル処理がなされた信号は、FM
変調回路5で疑似的なPM波となり、この信号は出力端
子6を介し図示しない送信回路、送信アンテナより電波
信号として放射されている。
The signal that has been scrambled as described above is FM
A pseudo PM wave is generated in the modulation circuit 5, and this signal is radiated as a radio wave signal from a transmitting circuit and a transmitting antenna (not shown) via an output terminal 6.

この放射された信号は図示しない受信アンテナ、受信回
路等により受信されて、入力端子7を介してFM復調回
路8で周波数検波がされる。この周波数検波された信号
はデスクランブル回路9によりスクランブル回路4で行
なったスクランブル処理が解かれ、第1図示のスペクト
ラムeからスペクトラムfになり周波数軸が正しく復元
されたことになる。
This radiated signal is received by a receiving antenna, a receiving circuit, etc. (not shown), and subjected to frequency detection by an FM demodulation circuit 8 via an input terminal 7. This frequency-detected signal is descrambled by the descrambling circuit 9, which removes the scrambling performed by the scrambling circuit 4, and the spectrum e shown in FIG. 1 becomes the spectrum f, meaning that the frequency axis is correctly restored.

そして、スクランブル処理が解かれた信号は速答価回路
10により平坦なスペクトラムを元の第2図示の曲線d
の如くのスペクトラムに戻される。
The unscrambled signal is converted into a flat spectrum by the quick response circuit 10, which is the original curve d shown in the second figure.
It returns to the spectrum like .

即ち、速答価回路10は等価回路2とは互にスペクトラ
ムを補間するような特性である。
That is, the quick response value circuit 10 and the equivalent circuit 2 have such characteristics that they mutually interpolate the spectrum.

第3図は音声通信方式における受信信号のFM復調され
た音声信号のスペクトラムを示す図である。FM復調回
路の雑音スペクトラムのS/Nが悪い場合の雑音レベル
を曲線N大が、S/Nが良い場合の雑音レベルを曲線N
小が示している。スペクトラムaは音声スペクトラムを
反転した場合の本発明の音声通信方式の場合で、スペク
トラムbは従来の音声信号を微分後、周波数反転のスク
ランブル処理をした場合であり、スペクトラムCは、音
声信号を微分せずに周波数反転のスクランブル処理をし
た場合である。
FIG. 3 is a diagram showing the spectrum of a voice signal obtained by FM demodulating a received signal in the voice communication system. Curve N is the noise level when the S/N of the noise spectrum of the FM demodulation circuit is poor, and curve N is the noise level when the S/N is good.
Small shows. Spectrum a is the case of the voice communication system of the present invention when the voice spectrum is inverted, spectrum b is the case when the conventional voice signal is differentiated and then scrambled by frequency inversion, and spectrum C is the case when the voice signal is differentiated. This is a case where frequency inversion scrambling processing is performed without

音声の瞭解度は高周波成分のS/Nで支配されるので、
雑音が第3図示のN小からN大まで徐々に増加する場合
、スペクトラムCは高域周波数でのS/Nが急激に低下
して瞭解度が劣化する。スペクトラムbは低高域周波数
でのS/Nが低下して瞭解度が劣化するが、スペクトラ
ムaは平坦であるため、良い瞭解度が得られる。
Since the intelligibility of speech is controlled by the S/N of high frequency components,
When the noise gradually increases from N small to N large as shown in FIG. 3, the S/N ratio at high frequencies of spectrum C rapidly decreases, and the intelligibility deteriorates. Spectrum b has a lower S/N ratio at low and high frequencies, resulting in poor intelligibility, but spectrum a is flat, so good intelligibility can be obtained.

第4図、第5図は等価回路2、速答画回路10の回路図
の一例を示すものであり、増幅回路の前後に抵抗器、コ
ンデンサによる定数回路より実現することが出来る。
FIGS. 4 and 5 show examples of circuit diagrams of the equivalent circuit 2 and the quick-response circuit 10, which can be realized by constant circuits including resistors and capacitors before and after the amplifier circuit.

第6図は本発明の通信方式の第2の実施例を示すブロッ
ク系統図であり、第1図と類似しており同一構成部分に
は同一符号を付与して説明する。
FIG. 6 is a block system diagram showing a second embodiment of the communication system of the present invention. It is similar to FIG. 1, and the same components will be described with the same reference numerals.

送信部Aの構成は音声入力端子1、スクランブル回路4
、等価回路12、リミッタ回路3、FM変調回路5、出
力端子6がシリアルに接続されている。一方、受信部B
は入力端子7、FM復調回路8、速答価回路13、デス
クランブル回路9、出力端子11がシリアルに接続され
ている。
The configuration of the transmitter A is an audio input terminal 1 and a scrambling circuit 4.
, an equivalent circuit 12, a limiter circuit 3, an FM modulation circuit 5, and an output terminal 6 are connected in series. On the other hand, receiving section B
An input terminal 7, an FM demodulation circuit 8, a quick response circuit 13, a descrambling circuit 9, and an output terminal 11 are connected in series.

このように、第2実施例では、入力端子1に供給された
音声信号はスクランブル回路4によりスクランブル処理
がなされた後、等価回路12でスペクトラムを平坦にし
ており、この点が第1実施例の方式と異なっている。従
って、等価回路12は、スクランブル回路4で周波数帯
域を時間軸上でスクンブルした信号のスペクトラムを平
坦にするものでその特性は等価回路2のそれとは異なる
In this way, in the second embodiment, the audio signal supplied to the input terminal 1 is scrambled by the scramble circuit 4, and then the spectrum is flattened by the equivalent circuit 12, which is different from the first embodiment. The method is different. Therefore, the equivalent circuit 12 flattens the spectrum of the signal whose frequency band is scrambled on the time axis by the scrambling circuit 4, and its characteristics are different from those of the equivalent circuit 2.

また、受信回路Bの速答価回路13の特性は、同様の理
由により速答価回路10のそれとは異なる。但し、等価
回路12と速答価回路13とは互にスペクトラムを補間
するような特性であることは第1実施例の場合と同様で
ある。
Further, the characteristics of the quick response circuit 13 of the receiving circuit B are different from those of the quick response circuit 10 for the same reason. However, as in the case of the first embodiment, the equivalent circuit 12 and the quick-response circuit 13 have characteristics such that they mutually interpolate the spectrum.

第7図は本発明の音声通信方式の第3の実施例を示すブ
ロック系統図であり、これは第1図よりスクランブル回
路4、デスクランブル回路9を取り除いたものである。
FIG. 7 is a block system diagram showing a third embodiment of the voice communication system of the present invention, which is obtained by removing the scrambling circuit 4 and the descrambling circuit 9 from FIG. 1.

第6図、第7図についても第1図の場合と同様に送信部
Aの送信回路、送信アンテナ、および受信部Bの受信ア
ンテナ、受信回路の図示は省略されている。
In FIGS. 6 and 7, as in the case of FIG. 1, illustrations of the transmitting circuit and transmitting antenna of the transmitting section A, and the receiving antenna and receiving circuit of the receiving section B are omitted.

なお、以上第1〜第3実施例はいずれもFM変調器の無
線通信について説明したが、これに限ることなく、他の
変調方式および有線や光による伝送の場合にも、本発明
は適用可能である。
Note that although the first to third embodiments have all been described with respect to wireless communication using an FM modulator, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to other modulation methods and transmission by wire or light. It is.

(発明の効果) 本発明によれば、受信されるFM変調された信号がフェ
ージング等でそのレベルが低下しても、FM復調回路に
供給される信号がスペクトラムが平坦になるように音声
信号が予め等価回路により処理されているためFM復調
回路で生ずる雑音を改善出来、品質の良い音声通信が行
なえる特徴を有する。
(Effects of the Invention) According to the present invention, even if the level of the received FM modulated signal decreases due to fading or the like, the audio signal is adjusted so that the spectrum of the signal supplied to the FM demodulation circuit is flat. Since it is processed in advance by an equivalent circuit, noise generated in the FM demodulation circuit can be improved and high quality voice communication can be performed.

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

第1図は本発明の音声通信方式の第1の実施例を示すブ
ロック系統図、第2図は音声のスペクトルを示す図、第
3図は説明用の特性図、第4図は等価回路図、第5図は
速答価回路図、第6図、第7図は本発明の音声通信方式
の第2および第3の実施例を示すブロック系統図、第8
図は従来の通信方式を示すブロック系統図である。 1.7・・・入力端子、2.12・・・等価回路、3・
・・ミリツタ回路、4・・・スクランブル回路、5・・
・FM変調回路、6.11・・・出力端子、8・・−F
M復調回路、9・・・デスクランブル回路、10.13
・・・速答価回路。 第1図 j(K&〕 第2図 (IL転鏝怖クりも引 lit SL駿CKHz) 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図
Figure 1 is a block system diagram showing a first embodiment of the voice communication system of the present invention, Figure 2 is a diagram showing a voice spectrum, Figure 3 is a characteristic diagram for explanation, and Figure 4 is an equivalent circuit diagram. , FIG. 5 is a quick response circuit diagram, FIGS. 6 and 7 are block system diagrams showing second and third embodiments of the voice communication system of the present invention, and FIG.
The figure is a block system diagram showing a conventional communication system. 1.7...Input terminal, 2.12...Equivalent circuit, 3.
...Miritsuta circuit, 4...Scramble circuit, 5...
・FM modulation circuit, 6.11...output terminal, 8...-F
M demodulation circuit, 9... descrambling circuit, 10.13
...quick answer value circuit. Fig. 1j (K &) Fig. 2 (IL) (SL Shun CKHz) Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 音声信号を送信部で周波数変調して送信し、この送信さ
れた信号を受信部で受信して復調することにより元の音
声信号を得る方式において、送信する音声信号の総深部
で周波数対振幅スペクトラムを平坦化する等価回路およ
び信号を秘話処理するためのスクランブル回路を介して
周波数変調して送信し、この信号を受信する受信部で周
波数復調した信号をスクランブル処理を解除するデスク
ランブル回路および前記等価回路とは周波数対振幅スペ
クトラムが逆等性で元のスペクトラムに戻すための逆等
価回路を介して音声信号を得るようにしたことを特徴と
する音声通信方式。
In a method in which the audio signal is frequency-modulated in the transmitter and transmitted, and the transmitted signal is received and demodulated in the receiver to obtain the original audio signal, the frequency versus amplitude spectrum is determined at the total depth of the audio signal to be transmitted. an equivalent circuit for flattening the signal, and a descrambling circuit for frequency-modulating and transmitting the signal through a scrambling circuit for decoding the signal, and descrambling the frequency-demodulated signal at a receiving section for receiving the signal, and a descrambling circuit for descrambling the signal, and the above-mentioned equivalent circuit. The circuit is an audio communication system characterized by the fact that the frequency versus amplitude spectrum is inversely equivalent and the audio signal is obtained through an inverse equivalent circuit to restore the original spectrum.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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