Ältere Funkgeräte bieten keine Möglichkeit, intern die Klangeigenschaften der Modulation zu beeinflussen, um so eine gut verständliche, natürliche Sprachübertragung unabhängig vom verwendeten Mikrofon zu gewährleisten. DL7MAJ hat 2009 einen Sprachprozessor als Zusatzeinrichtung veröffentlicht, der einen dreikanaligen Equalizer bot und einen Sprachkompressor mit dem IC AD2166 von Analog Devices. Der Equalizer hatte im Originaldesign bei linearer Einstellung der Übertragungskennlinie einen Frequenzgang mit rund 6 dB Welligkeit. Das erschien mir hörbare Auswirkungen auf die Sprachnatürlichkeit zu erzeugen und ich rechnete die einzelnen Bandpassglieder so um, dass sich bei gleichen Mittenfrequenzen der Kanäle eine Gesamtwelligkeit des Frequenzgangs von weniger als 3 dB ergab. Die Beschaltung des Kompressors legte ich gemäß meinen eigenen Erfahrungen mit diesem Baustein aus, wie z. B. beim bewährten Collins-Sprachprozessor.
Auf der Frontseite des Prozessors sind lediglich die Einstellregler für den Equalizer zu sehen, der Einschalter für den Prozessor und den Kompressor. Die Pegelsteller der drei Audiokanäle erlauben eine Absenkung bzw. Anhebung von Tiefen, Mitten und Höhen um jeweils etwa 6 dB.
Man kann üblicherweise davon ausgehen, dass man an einem Gerät nicht ständig das Mikrofon wechselt. Daher habe ich die Regler für die Mikrofonverstärkung und den Ausgangspegel auf die Rückseite des Geräts verlegt. Der Prozessor kann über die Mikrofonleitung oder aus einem externen Netzteil mit Betriebsspannung versorgt werden.
Ein Blick ins Innenleben: Alle aktiven Bausteine sind in SMD-Form auf der Leiterseite installiert. Der Komporessor wir einmalig voreingestellt. Innerhalb sinnvoller Grenzen bleibt der Klirrgrad des AD2166 unter 1 % und die komprimierte Audio klingt so sauber und natürlich, dass sie auch unter guten Signalbedingungen aktiviert bleiben kann, ohne den typischen gepresstan Klang der üblichen Prozessoren zu produzieren. 40 dB Sprachdynamik werden dabei auf etwa 10 dB reduziert. Der mittlere Anstieg der Sende-Ausgangsleistung (nicht die Spitzenleistung!) liegt dann bei 3 dB ... 5 dB. Die für diese Einstellung abzugleichenden Parameter werden mit Trimmpots auf der Platine eingestellt. Eine Einstellbarkeit "online" hat sich nach meiner Erfahrung als unpraktikabel erwiesen. Alle zu- und abgehenden Leitungen werden geräteintern zusätzlich über Ringkerne verdrosselt.
Die Leiterplattenunterseite zeigt das übersichliche Layout und die Spannungsregler, den Vierfach-OPAmp und den Sprachprozessor, alle als SMDs.
Das Gehäuse besteht aus Alu-Profilseitenteilen, schwarz eloxiertem Deckel, Boden, Front und Rückwand. In Letztere ist die Beschriftung eingraviert. Die Buchsen für Mikrofon und Mikroleitung zum Transceiver entsprechen den am häufigsten verwendeten Mikros für meine älteren Geräte. Für die anderen werden nach Bedarf Adapter angefertigt.
Der Prozessor ist 150 mm x 120 mm x 40 mm groß und benötigt 11 V ... 15 V bei etwa 20 mA.
Hier noch die Schaltung des ersten Prototypen:
Erste Versuche "on Air" ergaben eine sehr klirrarme Kompression für einen kräftigen "Punch" und eine sauber einstellbare, ausgewogene und gut verständliche, natürliche Sprachmodulation. So lässt sich tatsächlich eine Sprachaudio mit möglicherweise nicht sprachoptimierten Mikrofonen oder NF-Sendeaufbereitungen erzielen. Ein guter Erfolg! HF-Einstreuungen konnten im Betrieb nicht festgestellt werden.
Zwischenzeitlich ist mit etwas überarbeiteter Schaltung ein 2. Prototyp entstanden. Auch die Leiterplatte wurde modifiziert.
Für diese Version stehen dem interessierten Nachbauer einige Bausätze zur Verfügung; bei Interesse bitte Email!
Die Wirkung der Frequenzgangbeeinflussung kann man im Projektbeitrag "Kleiner Audio-Messplatz" betrachten.
À propos HF-Einstreuung: Ich habe festgestellt, dass bei keinem üblichen Mikrofonstecker - außer den Klinkensteckern - der Schirm um die Adern eines geschirmten Mikrofonkabels mit dem Steckergehäuse verbunden ist. Das bedeutet, dass eingestreute HF über den Schirm NICHT auf der "Außenhaut" des Funkgeräts verbleibt, sondern über die Schirmmasse ins Gerät geschleift wird. Was dann passiert, ist wohl jedem Funkamateur geläufig. Auch bei den aktuell käuflichen Mikrofonverlängerungen sind die Steckergehäuse isoliert. Seit ich einen aktuellen, komplizierten Fall von HF-Einstreuung im eigenen Stationsaufbau zu beseitigen hatte, verbinde ich grundsätzlich die Schirmmasse meiner Mikrofonkabel oder deren Verlängerung mit dem Steckergehäuse.
An den Lötanschluss der Schirmmasse löte ich gleichzeitig ein Stück Massegeflecht (z. B. von einem Stück dünnem Koaxkabel), führe dieses nach hinten und klemme es unter die Zugeentlastung. So ist eine hinreichende Masseverbindung hergestellt. Das überstehende Ende des Bändchens schneide ich kurz hinter der Zugentlastung ab. Seit ich diese Methode verwende, habe ich mit keinem Gerät, keinem Mikrofon und weder bei kleiner noch hoher Leitung irgendwelche HF-Einstreuungen in die Sende-NF beobachten können. Zur Nachahmung empfohlen!
Hier noch der Prozessoraufbau von Arno, DO5ASM. Eine Kombination aus Sprachprozessor und Audioanalyzer. Schön aufgebaute und gelungene Konstruktion!
