Wie die Zeit wieder vergeht... Der letzte Eintrag ist (mal wieder) eine Zeit lang her. In der vergangenen zeit habe ich aber wieder gebastelt.
Begonnen hat es mit dem UKW Contest im März 2017 als wir mit dem FlexRadio 6500 von Torsten (DJ4MG) und dem LT2S von (DL1OJ) gefunkt haben.
Es ist schon beachtlich wie anders sich das Funken darstellt mit dieser modernen SDR Technologie. Nicht nur aus betriebstechnischer Sicht war ich fasziniert ebenso über die unkomplizierte Einrichtung der Software und des sofortigen Zusammenspiels der Hardware. Auch die Realisierung der Software ist in meinen Augen super gelungen. Fehlt noch ein COM Port für PTT oder CAT für Programm XYZ? Kein Problem! Ein Klick und ein weiterer COM Port exklusiv für das weitere Programm ist installiert.
Kein Kabel löten, keine virtuellen seriellen Y Kabel oder sonstige Verrenkungen mit Drittanbieter Software oder externer Hardware! Das macht das Leben und die Konfiguration der ganzen Programme doch deutlich einfacher und vor allem: es funktioniert wirklich!
Aber wo soviel Licht ist, ist auch Schatten. Für den unbedarften Funkamateur ist es mit Einschalten und los funken wie in den letzten 40 Jahren nicht getan man muss sich schon etwas mit der neuen Technik beschäftigen aber in kürzester Zeit gestaltet sich das "Einschalten und los funken" hier genauso problemlos.
Neben der SDR und Transverterkonstruktion haben wir zum ersten Mal auch den in Win-Test integrierten VoiceKeyer produktiv eingesetzt. Hierfür haben wir noch das Headset am TRX abziehen müssen und an die Soundkarte des Rechners angeschloßen, um den VoiceKeyer zu besprechen.
Somit war in der dortige Situation kein schnelles neubesprechen des Sprachspeichers möglich - unschön.
Ansonsten hing das Headset wie bei einem gewöhnlichen TRX an der Mikrofonbuchse an der Front. Das ist nicht sonderlich schlimm aber wer unseren Standort kennt, weiß dass Platz eher spärlich ist im Shack und insbesondere bei einem Blackbox Konzept wie dem FlexRadio 6500 es doch keinen Sinn macht den TRX auf dem Tisch stehen zu haben. Der TRX bietet sich förmlich dafür an im Regal zu verschwinden und damit auf dem Tisch Platz für andere Dinge der Stationssteuerung zu haben.
Nur baumelt das Kabel vom Headset dann im Zweifel durch den halben Raum. Das ist auch unpraktisch. Schön wäre es doch auch nicht nur die Steuerung durch den Rechner zum SDR zu schicken sondern auch den Sound. Somit wäre man vom physikalischen Standort des TRX unabhängig.
Für all diese Punkte reifte der Wunsch in mir eine Lösung zu finden. Noch während des UKW Contests skizzierte sich vor meinem inneren Auge ein Konzept. Headset an die PC Soundkarte anschließen wäre eine Option aber dann müsste man jedes Mal die Einstellungen umkonfigurieren und spätestens wenn die ersten Windows Töne aus versehen ausgesendet werden, ist man genervt.
Also stand fest es muss eine USB Soundkarte her. Die gibt´s zwar schon für ein paar Euro als USB Stick und würden den Zweck erfüllen aber das Problem der PTT Steuerung lös es noch nicht.
Die PTT in den Computer zu bekommen erschien für mich nicht sonderlich kompliziert USB Seriell Wandler gibt es wie Sand am Meer. Auch diese gibt es für ein paar Euro zu erwerben und man hat das Problem gelöst.
Allerdings würde hier wieder ein USB Port belegt und noch ein Kabel baumelt herum. Wenn man einen aufgeräumten Tisch als Ziel hat, sind das noch immer zu viele Kabel.
Also war der Plan klar: Ein Gerät muss her, dass per USB angeschlossen wird und alles beinhaltet: Soundkarte, USB Seriell Wandler und PTT Anschlüsse.
Solche Geräte gibt es ja schon in der ein doer andere Ausführung von Firmen wie mircoHAM oder verschiedensten Echolink Usern aber die stellten mich irgendwie nicht zufrieden.
Somit sah das Konzept für mein "FlexHeadset" Interface Version 1.0 wie folgt aus:
- 2/3-Port USB-Hub: TUSB 2036 von Texas Instruments
- Audiocodec: PCM2900C von Texas Instruments
- USB Seriell Wandler: FT232RL von FTDI Inc.
Nebst etwas Spannungsversorgung und externer Beschaltung sollte es auf einer Platine von 50x80mm² in einem Standard Aluminium Gehäuser von Fischer Elektronik Platz finden.
Nach etwas Studium der Datenblätter und dem Layouten konnten Platinen der Version 1.0 auch gefertigt werden.
Die grundlegende Inbetriebnahme gelang auch auf Anhieb allerdings stellten sich ein paar Probleme heraus:
- Footprint der Klinkenbuchsen passt nicht zur Klinkenbuchse obwohl es genau der Typ sein sollte.
(Da zeichnet man einmal das Bauteil nicht selbst...) - Leichtes Rauschen bei der Soundausgabe des PCM2900C
Man hört es nur wenn das wiedergegebene Audiosignal sehr leise eingestellt wird. Ich denke das geht im normalen Funkbetrieb (SSB/CW) unter aber dennoch will ich das gerne eliminieren.
Eventuell handelt es sich hier um Signale der USB Leitung die auf die Audioseite einkoppeln. - Änderung des OR Gatters (4071) vor dem USB Seriell Wandler zur PTT Erkennung.
Hier hatte ich einen Gedankenfehler im Logikbereich, so dass aktuell die PTT nur geschaltet wird, wenn beide Eingänge nach Masse gezogen werden. - Pegel eines "normalen" Headsets zu gering für die Ansteuerung des Audioeingangs
- Keine Möglichkeit für eine Phantonspannung für ein Elektretmikrofon
Einige Punkte konnte ich durch Improvisieren beheben aber ein Redesign stand an soviel war klar.
Die Probleme mit dem Rauschen auf der Soundausgabe konnte ich nicht beheben und bevor ich mich einer näheren Untersuchung der Ursache widmen konnte, wurde ich auf einen anderen Audio IC von Texas Instruments aufmerksam - dem PCM2912.
Dieser schien wie gemacht für mich. Er ist speziell für die Ansteuerung von Headsets ausgelegt und besitzt von Haus aus die Möglichkeit der Phantomspeisung und hat einen eingebauten und zuschaltbaren 20 dB Mikrofonverstärker.
Wenn schon ein Redesign anstand dann doch gleich mit diesem viel besser geeigneten Chip!
Gesagt getan. Der neue Schaltplan stand schnell und somit konnte nun Version 1.1 gefertigt werden.
Die Inbetriebnahme der neuen Version verlief ebenso unkompliziert wie bei Version 1.0 aber nun war der Sound einwandfrei und auch die Soundeingabe funktionierte hervorragend.
Die neue Beschaltung des FT232 für die PTT EIngabe funktionierte nun auch wie gedacht und ich konnte fröhlich den CTS Pin der Schnittstelle tasten.
Nachdem die Hardware fertig war kam nun ein anderes Problem an den Tag, dass ich vorher nicht beachtet hatte bzw. von dem ich erwartet hatte, dass jemand vor mir es schon gelöst hatte.
Wie schaltet man nun die PTT mit einem Signal an COM A an (der vom Flex SDR bereitgestellten Schnittstelle) COM B?
Alle Programme die ich gesehen haben und auch alle Hardware die mir unter gekommen ist gibt den PTT Schaltinpuls aus in Richtung TRX aber keine Kombination liest es ein.
Wenn es nun keine native Unterstützung der Ham Radio Software für diesen Fall gibt, so sollte ein virtuelles serielles Kabel doch Abhilfe schaffen, dachte ich. Leider konnte keines der von mir getesteten Programme die gewünschte Funktionalität nachbilden.
Während der Mittagspause bei der Arbeit kam ich im Gespräch mit unserem Programmierer auf mein Problem und er fragte direkt, ob er mir das "mal eben" programmieren solle. Keine 15 Minuten später hielt ich die Software "CTS-DTR-Switch" in Händen (vielen Dank Markus!) die nun auf COM Port A lauscht ob ich den CTS Pin schalte und dann sogleich auf COM Port B den DTR Pin schaltet.
Somit ist nun alles beisammen und auch in Grundzügen getestet. Einzig der wirklich reale Test und Einsatz mit dem FlexRadio 6500 fehlt noch aber ich das werde ich alsbald nachholen.
Größere Schwierigkeiten erwarte ich aber nicht. Dennoch bin ich gespannt...
