Schlagwort: Mikrofon

HandsFree Bausatz v2 – Freisprecheinrichtung für Funkgeräte

Seit 2020 gilt in der Bundesrepublik Deutschland das Mikrofonverbot am Steuer. In diesem Beitrag stellt Kai DK1TEO seinen Bausatz vor, mit dem ihr Funkgeräte mit einer Freisprecheinrichtung ausrüsten könnt.

Hinweis:

Jeder Anwender muss selbst prüfen und sicherstellen, dass die Installation im Fahrzeug oder anderswo den gesetzlichen Bestimmungen entspricht. Der folgende Beitrag erläutert lediglich die technische Machbarkeit insbesondere beim Einbau in ein Fahrzeug.

Kurzbeschreibung

Der DK1TEO HandsFree Bausatz ist eine Freisprecheinrichtung. Dieser enthält einen integrierten Mikrofonverstärker, sowie einen 1750 Hz Generator, der zur Öffnung von Relais dient. Die Freisprecheinrichtung ist mit nahezu allen gängigen Funkgeräten kompatibel und ermöglicht so den flexiblen Einsatz sowohl mobil als auch zuhause.

Abbildung 1: Fertiger Bausatz in der Version 2 mit geschlossenem Gehäuse

Hintergrund und Entwicklung

Zu Beginn meines Daseins als Funkamateur, war eine meiner ersten Aktionen, ein Funkgerät in mein Auto einzubauen. Damals war das in der Hand halten des Handteils bzw. Mikrofons gängige Praxis. Auch wenn OMs, die unterwegs waren öfter auf Pausen hingewiesen haben, in denen sie beide Hände zum Führen des Fahrzeugs benötigt haben, waren Freisprecheinrichtungen eher die Seltenheit. Im Laufe der Zeit, auch durch eine geplante Gesetzesänderung in Deutschland, wurde das Thema aktuell, ob man ein Mikrofon im KFZ in der Hand halten sollte bzw. darf.

Auch die Hersteller von Funkgeräten haben diesen Markt erkannt und immer öfter für neuere Funkgeräte Freisprecheinrichtungen entwickelt und zum Kauf angeboten. Meistens funktionieren diese Freisprecheinrichtungen nur für ein Gerät oder innerhalb eines Herstellers. Wechselt man das Gerät oder den Hersteller, muss eine neue Freisprecheinrichtung erworben werden.

Von der Idee bis zum fertigen Produkt

Da ich weder ein neues Funkgerät noch eine eigene Freisprecheinrichtung für nur ein Funkgerät kaufen wollte, habe ich mir überlegt selbst eine zu entwickeln, die mit jedem Funkgerät kompatibel ist. Kabelgebunden sollte sie sein. Einen Akku laden, der eventuell nach wenigen Jahren den Geist aufgibt und dann teuer ersetzt werden muss, wollte ich auf keinen Fall. Zumal man nicht vergessen darf: In Autos entstehen gerade im Sommer sehr hohe Temperaturen, die nicht gerade förderlich für die Lebensdauer von Akkus sind. Hinzu kommt, dass Akkus von Geräten oft genau dann leer sind, wenn sie am dringendsten benötigt werden.

Zunächst habe ich mich damit beschäftigt, wie mein Mobilfunkgerät angesteuert werden muss, um Mikrofonsignal, Rufton, sowie PTT an das Gerät zu übergeben. Es hat sich schnell herausgestellt, dass der Rufton bei jedem Gerät anders gesteuert wird. Somit war meine Entscheidung klar, ich muss einen eigenen 1750 Hz Generator in meine Freisprecheinrichtung integrieren. Beim Gerätewechsel hätte ich sonst die Freisprecheinrichtung entsorgen und eine neue entwickeln müssen. Bei der Prüfung der Technische Details des Funkgeräts ist mir aufgefallen, dass die Spannungsversorgung, die für das Handteil zur Verfügung gestellt wird, nicht oder nur knapp ausreicht, um einen Mikrofonverstärker, sowie einen Ruftongenerator zu versorgen. Um kein Risiko einzugehen, habe ich mich dazu entschieden eine eigene Spannungsversorgung zu nutzen. Zur Verhinderung möglicher Störung externer Spannungsversorgungen, sowie um den Verkabelungsaufwand zu reduzieren, habe ich mich für einen 9 V Block entschieden. Nach meiner Erfahrung hält ein 9 V-Block mehrere Jahre, bis ein Austausch notwendig ist.

Die Hardware

Abbildung 2: Schaltplan der HandsFree Platine

Abbildung 2 zeigt den Schaltplan der HandsFree Leiterplatte. Zunächst ist hier ein Step-Down-Wandler (VR1), der die Versorgungsspannung auf 5 V konstant reduziert, die wiederum den Mikrofonverstärker (T1) versorgt. Über das Poti VDR2 wird die Versorgungsspannung des Mikrofons gesteuert. Je nach Mikrofon liegt diese meist zwischen 3,5 V und 4,5 V. Stellt man diese zu hoch oder zu niedrig ein, ist der Klang nicht akzeptabel. Für das Einstellen der Mikrofonspannung hilft ausprobieren.

Mit der Aktivierung des Schalters S1 wird automatisch auch der PTT-Kontakt über den Transistor T2 gegen Masse geschaltet. Bei fast allen Funkgeräten funktioniert die PTT-Aktivierung in dieser Art. Falls beim Öffnen von S1 PTT weiterhin gedrückt bleibt, bietet der Bausatz die Möglichkeit über das Aktivieren von R15 und/oder C15 eine Entstörung vorzunehmen. Dafür sind auf der Platine Lötbrücken vorgesehen. Bisher ist mir kein Fall bekannt, in welchem dies notwendig ist. Dennoch wollte ich die Möglichkeit hierfür schaffen.

Mit dem Poti VDR3 kann die Mikrofonverstärkung eingestellt werden. Genauso wie bei der Mikrofonspannung hilft hier Testen, da jedes Funkgerät einen anderen Pegel benötigt. Wichtig zu wissen ist, dass VDR3 logischerweise in einer Wechselwirkung mit dem Poti VDR1 steht.

Wenn der Schalter S1 geschlossen ist, besteht die Möglichkeit einen 1750 Hz Ton für die Auftastung von Relaisstationen in das Mikrofonsignal einzubringen. Dafür muss zu S1 auch der Taster S2 betätigt werden. Damit wird der Quarz (Qz1), sowie Frequenzteiler (IC1) mit Spannung versorgt, der die 1750 Hz in das Mikrofonsignal einbringt. Genauso wie beim Mikrofon empfiehlt es sich über (in diesem Fall) VDR1 die Modulation einzustellen.

Damit das Einstellen und Testen erleichtert wird sind zwei LEDs, sowie acht Messpunkte auf der Platine angebracht. Die ausführliche Beschreibung kann auf meiner Webseite heruntergeladen werden.

Abbildung 3: Fertiger Bausatz in der Version 2 mit geöffnetem Gehäuse

Kompatibilität

Die Freisprecheinrichtung ist mit nahezu allen Funkgeräten kompatibel. Ich empfehle immer zunächst die technische Beschreibung des Funkgeräts zu studieren, damit beim Anschließen nichts beschädigt wird.

Installation

Der Bausatz wird mit Gehäuse, Mikrofon, Platine, Mikrofonbuchse und Kabeln geliefert. Eine Batterie ist nicht enthalten. Die Ausschnitte im Gehäuse, sowie Befestigung der Platine im Gehäuse muss jeder selbst vornehmen. Um das zu erleichtern habe ich eine 3D druckbares Inlay zur Verfügung gestellt. Es kann auf meiner Webseite kostenlos heruntergeladen werden, genauso wie die Anleitung inklusive Schaltplan.

Abbildung 4: Leiterplatte und enthaltene Anschlusskabel und Schalter/Taster des HandsFree Bausatzes. Quelle: Funk24.net
Abbildung 5: Ein passendes Gehäuse, ein Ansteckmikrofon sowie eine Klinkenbuchse zum Anschluss sind ebenfalls im Bausatz enthalten. Quelle: Funk24.net

Die Position des Mikrofons sollte so gewählt werden, dass keine Geräusche, wie Lüftungen oder Vibrationen auf das Mikrofon gelangen.

Da jedes Funkgerät einen anderen Anschluss hat, muss der Nutzer selbst eine Verbindung zum Funkgerät hergestellt werden.

Abbildung 6: Beim Autor eingebaute Freisprecheinrichtung in der Version 1

Ich habe bei meinem Einbau eine zweite Klinkenbuchse dafür verwendet. In Abbildung 4 zu sehen ist die untere Klinkenbuchse (nicht beiliegend).

Mein eingesetztes Funkgerät hat als Mikrofonanschluss einen Westernstecker. Meine Kabel habe ich in den Stecker in entsprechender Reihenfolge hinein gecrimpt.

Unterschiede zur vorherigen Version 1

Was ist der Unterschied zwischen v1 und v2?

Die v1 ist eine komplett selbst zu bestückende Platine via THT-Bauelementen. Die v2 ist eine bereits fertig bestückte Platine via SMD. Funktional ergeben sich keine Unterschiede. Lediglich die Baugröße ist eine andere.

Warum die v2 mit SMD ?

Nachdem die v1 mit THT auf dem Markt war, hat mich öfter die Frage erreicht, ob es den Freisprechbausatz nicht auch fertig gibt. Ehrlicherweise muss man sagen, dass nicht mehr so viele OMs selbst viel löten möchten. Aufgrund dessen habe ich mich dazu entschlossen eine SMD-Version (v2) auf dem Markt zu bringen und die v1 auslaufen zu lassen.

Abbildung 7: SMD-bestückte Leiterplatte des HandsFree Bausatzes

Anwendungsbereiche

Wir haben bereits gesehen, dass ich die Freisprecheinrichtung für den Einsatz im Fahrzeug entwickelt habe. Im Prinzip kann diese Freisprecheinrichtung auch in anderen Situationen eingesetzt werden. Denkbar sind Fieldday, im heimischen Shack oder portabel. Überall dort, wo die Hände frei bleiben sollen.

Wenn man sich vorstellt, dass das Standardmikrofon am Funkgerät eine zu schwache Modulation hat, alle Einstellungen des Funkgeräts bereits auf MAX gestellt sind und man dennoch eine stärkere Modulation möchte, kann die Freisprecheinrichtung Abhilfe schaffen. Wichtig ist auch hier: Technische Dokumentation des Funkgeräts prüfen, damit nichts beschädigt wird.

Wo gibt es das DK1TEO HandsFree ?

Als Vertriebspartner habe ich mich für Funk24 aus Aachen entschieden. Die Gründe möchte ich kurz erläutern: Immer, auch bereits vor der Kooperation mit Funk24, habe ich mich als Kunde dort sehr wohlgefühlt. Der Versand erfolgt schnell, man ist dort immer freundlich und Probleme werden schnell und smart gelöst.

Alle Informationen zum Bausatz auf meiner Webseite: https://dk1teo.com/handsfree/

Zu kaufen bei Funk24: https://shop.funk24.net/DK1TEO-HandsFree-v2-Bundle

Zusammenfassung

Der Vorteil der DK1TEO HandsFree ist die universelle Einsetzbarkeit hinsichtlich der verschiedenen Funkgeräte, sowie Flexibilität hinsichtlich der Anwendungsbereiche. Zudem ist die Freisprecheinrichtung sehr wartungsarm und bietet einen integrierten Ruftongenerator mit 1750 Hz.
Ich persönlich genieße die Freiheit sprechen zu können, ohne eine Hand am Mikrofon haben zu müssen und kann nur empfehlen eine Freisprecheinrichtung zu nutzen.
Bei Fragen und Anregungen kontaktiert mich gerne direkt. Meine Mailadresse befindet sich auf meiner Webseite https://dk1teo.com im Impressum.

Über den Autor

Kai Pautsch DK1TEO ist seit 2015 leidenschaftlicher Funkamateur. Er beschäftigt sich mit der Entwicklung von elektrischen Schaltungen, Software für ESP32, sowie dessen Einsatz im Smart Home, um sich den Alltag angenehmer zu gestalten. Viele seiner Projekte veröffentlicht er auf seiner Webseite https://dk1teo.com um anderen die Möglichkeit zu geben, diese nachzubauen und ebenfalls davon zu profitieren. Hauptberuflich arbeitet er in der Beratung in der Softwareindustrie.

Habt ihr weitere Fragen zum HandsFree Bausatz von Kai? Habt ihr euch bereits auch schon mit der Thematik beschäftigt und wie habt ihr es am Ende gelöst? Schreibt es uns gerne in die Kommentare unter diesen Beitrag oder diskutiert es mit uns in unserer Telegram- und oder WhatsApp-Gruppe.

Hier findet ihr weitere Beiträge aus dem Bereich Selbstbau / DIY:

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Funkamateur vs. Krakus: Der Mikrofonumschalter (Teil 2)

Während in Teil 1 dieses Beitrages die konzeptionellen Vorüberlegungen und die Auswahl geeigneter Hardware behandelt wurden, geht es im zweiten und abschließenden Teil um die finale Umsetzung des Projektes Mikrofonumschalter sowie einen Ausblick künftiger Erweiterungen.

Wer den ersten Teil des Beitrages noch nicht gelesen hat oder ihn noch einmal lesen möchte, findet ihn hier.

Umsetzung

1.) Adapterkabel

Um das Standmikrofon und die Funkgeräte später direkt mit dem Umschalter verbinden zu können, verwendete ich den 9-poligen Sub-D Verbinder als gemeinsame Schnittstelle. Wie bereits erwähnt, bietet er eine ausreichende Anzahl an elektrischen Verbindungen, hat zudem aber auch noch den Vorteil, dass dessen Gehäuse genug Platz zum Löten und ggf. sogar einfügen von Bauteilen bietet. Dieses ist z.B. beim ICOM ID-4100D erforderlich, da dessen Mikrofonschnittstelle nicht über getrennte Pins für “Hoch” und “Herunter” verfügt und somit einen zusätzlichen Widerstand benötigt. Die Standmikrofon-Seite erhält einen Stecker, die Funkgeräte-Verbindungen entsprechend eine Buchse.

Bevor man sich an die eigentliche Lötarbeit macht empfiehlt es sich, die Adapterkabel so zu skizzieren, dass die Pin-Nummern, die Farben der Leitungen und für die ggf. spätere Fehlersuche auch das Signal selbst mit angegeben werden. Die jeweilige Belegungen der Mikrofonschnittstelle des Funkgerätes lässt sich im besten Fall dessen Handbuch entnehmen. Wird man dort nicht fündig, hilft einem spätestens das Service Manual weiter oder in besonders hartnäckigen Fällen auch Dr. Google.

Bild 1: Adapterkabel Standmikrofon zu ICOM ID-4100D

Beispielhaft ist in Bild 1 die Verbindung zwischen dem Standmikrofon und dem ICOM ID-4100D gezeigt. Ein 470 Ohm Widerstand ist zwischen Pin 2 an der Mikrofonbuchse des ID-4100D und der Herunter (DOWN)-Taste des Standmikrofons zu löten. Die Hoch (UP)-Taste wir hingegen direkt mit dem Pin 2 des ID-4100D verbunden.

2.) Modifikationen am Standmikrofon

Wie im ersten Teil bereits erwähnt wurde, müssen wir uns noch um die Spannungsversorgung des dynamischen Mikrofons kümmern. Da im Gehäuse des Standmikrofons noch etwas Platz vorhanden war, habe ich mich dazu entschlossen, ein Batteriefach für 9V-Block Batterien einzubauen und die Versorgung damit zu gewährleisten. Dieses hat zudem den großen Vorteil, dass eine ungewollte Brummschleifenbildung von vornherein ausgeschlossen ist. Da ich gar nicht so oft auf Sendung gehe, wird eine Batterie bei mir sicher sehr lange halten 😉 .

Bild 2: Modifikation des Standmikrofons: Aussparung für 9V-Block Batteriefach

Wie man in Bild 2 gut erkennen kann, verfüge ich leider nicht über einen Werkplatz und geeignetes Werkzeug. Der Einbau ist mir trotzdem geglückt. Da ich das Standmikrofon sowieso zerlegen musste, habe ich bei der Gelegenheit dann auch gleich die Verdrahtung im Standmikrofon erneuert.

Nun musste ich nur noch alles wieder zusammensetzen und natürlich noch die Anschlussleitung des Standmikrofons kürzen und mit dem 9-poligen Sub-D Stecker versehen. Zusätzlich habe ich noch ein Label auf der Rückseite angebracht, damit ich später im Bedarfsfall die Pinbelegung noch nachvollziehen kann.

Bild 3: Erste Verbindung des Standmikrofons mit dem Mikrofonumschalter

3.) Erster Funktionstest

Für einen ersten Funktionstest schloss ich das ID-4100D zunächst direkt an das Mikrofon an, danach dann über den Umschalter. Da der Test erfolgreich war, fertigte ich nun noch drei weitere Adapterkabel für die verbleibenden Funkgeräte an und testete sie ebenfalls. Da auch hier alles einwandfrei funktionierte, war das gewünschte erreicht und ich konnte mein Standmikrofon durch Umschalten mit allen meinen Funkgeräten betreiben. Im nächsten Schritt kümmere ich mich nun um die Integration in meinen Funktisch.

4.) Integration in den Funktisch

Leider stand am vorgesehene Platz im Funktisch kein ausreichender Platz für den Umschalter in der Ausführung mit den Sub-D Verbindern zur Verfügungn. Die Ausführung mit den Modularbuchsen passte jedoch schon. Ich fertigte also erneut 5 Adapterkabel an, die den Sub-D Steckverbinder auf die RJ45-Modularstecker adaptieren (Bild 4).

Bild 4: Alle RJ45 zu Sub-D Adapterkabel sind eindeutig beschriftet

Damit ich später noch weiß, welcher Schalter zu welchem Gerät gehört, habe ich den Umschalter auch gleich entsprechend beschriftet (Bild 5).

Bild 5: Vorderseite des beschrifteten 4-Wege RJ45 Umschalters

Bevor ich mich jetzt um die endgültigen Integration und den Einbau in den Funktisch kümmere, teste ich noch einmal ausgiebig, ob alles wie gewünscht funktioniert.

Bild 6: Letzter Test vor dem finalen Einbau. Der Umschalter findet direkt unter dem Mikrofon platz.

In meinem Fall platziere ich den Umschalter direkt unterhalb des Inrico TM-7. Dazu konstruierte ich eine Einbauhalterung (Bild 7), die es mir erlaubt, sowohl den Umschalter und das TM-7 in der gewünschten Position zu fixieren, als auch den Anschluss des Standmikrofons auf der Vorderseite neben dem Umschalter zu erlauben.

Bild 7: In DesignSpark Mechanical 6 konstruierte 3D-Druck Halterung

Die Verbindungen zu den Funkgeräten erfolgen dann später hinter dem Umschalter und unterhalb des TM-7, also im nicht sichtbaren Bereich. Die Halterung wurde mit einem 3D-Drucker und aus schwarzen PLA-Material gedruckt.

Bild 8: Integrationstest des 3D-Druck Assemblies

Der erste Positionstest (Bild 8) offenbarte noch Verbesserungspotential der Konstruktion, gibt aber schon einen guten Vorgeschmack darauf, wie es einmal werden soll.

Bild 9: 3D-Druck Assembly mit eingeschraubtem Umschalter und den Frontanschlüssen

Nach Anpassung der Konstruktion und drucken der finale Version, kann die Halterung bestückt werden. Zunächst wird der Umschalter in Position gebracht und eingeschraubt (Bild 9).

Bild 10: 3D-Druck Assembly inkl. eingesetztem und verbundenem Inrico TM-7

Dann können das TM-7 befestigt und alle vorbereiteten Adapterkabel in den Umschalter eingesteckt werden (Bild 10).

Bild 11: Passt, wackelt und hat Luft! Alle Sub-D Verbindungen finden ihren Platz direkt hinter den Bedienteilen.

Nachteilig an den Sub-D Steckverbindern ist, dass sie sehr sperrig sind. Wie man auf Bild 11 gut erkennen kann, wurde der Platz hinter den Geräten ganz schön eng. Dennoch hat alles gepasst und von dem Kabelgewirr sieht man nach dem Einbau schließlich nichts mehr.

Fazit und Ausblick

Bild 12: Finale Integration des Mikrofonumschalters in den Funktisch mit verbundenem Mikrofon

In Bild 12 erkennen wir den Umschalter und das Standmikrofon an ihrem vorgesehenen Platz. Bei Bedarf lässt sich das Funkgerät einfach abstecken und entfernen. Neben dem Anschluss für das Standmikrofon sind ebenfalls noch zwei 3,5 mm TRS-Steckverbinder (auch Klinkenstecker genannt) zu erkennen. Einer dient dem Anschluss eines externen Fußschalters zur Betätigung der PTT, der andere dem Anschluss einer On-Air Lampe. Letztere soll in einem ausführlichen Artikel separat besprochen werden. Folgende Optimierungen bzw. Erweiterungen sind denkbar:

  • Erstellung eines Neuen Kabelsatzes, der die Funkgeräte direkt auf RJ45-Stecker bzw. Buchsen adaptiert
  • Ersetzen des mechanischen Umschalters gegen einen elektrischen (s. Abschnitt 6, Beitrag 1)
  • Erweiterung auf weitere Funkgeräte wie z.B. Handfunkgeräten, die dauerhaft im Shack betrieben werden

Zusätzlich hatte Funkfreund Bernd DK5BS noch vorgeschlagem, die Beschriftung auf dem Umschalter zu negieren (silber auf schwarz statt umgekehrt), um es optisch noch etwas aufzuhübschen.

Habt ihr weitere Verbesserungsvorschläge? Und was hättet ihr andres gelöst. Lasst es uns gerne in den Kommentaren zu diesem Beitrag wissen.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/(9M2/)DG1BGS

Weitere Beiträge zum Thema Selbstbau:

Funkamateur vs. Krakus: Der Mikrofonumschalter (Teil 1)

Im folgenden Beitrag beschreiben wir, wie sich durch den Einsatz eines (mechanischen) Umschalters, mehrere Funkgeräte mit nur einem Stationsmikrofon verwenden lassen. Im ersten Teil des Beitrages geht es um die konzeptionellen Vorüberlegungen und die Auswahl geeigneter Hardware.

Einführung

Welcher Funkamateur kennt diese Luxusprobleme etwa nicht? Man möchte überall gleichzeitig QRV sein und es sammeln sich die Funkgeräte und damit auch die Handmikrofone auf dem Stationstisch. Wird man dann gerufen oder möchte sich à la “Breako Breako” in ein aktives QSO einklinken, greift man im entscheidenden Moment natürlich zum falschen Mikrofon und unterbricht dabei ggf. sogar noch eine laufende Runde auf einer anderen Frequenz. Wie peinlich!

Krakus “der” Krake kennt dieses Problem natürlich nicht, da er in jedem seiner 8 Tentakel ein Handmikrofon halten kann und einfach überall gleichzeitig drückt. Chapeau!

Aber mal im ernst: Mich persönlich störten auch die zahlreichen Kabel die von den Funkgeräten abgingen, weil ich aus Platzmangel die Mikrofone nicht schön neben dem jeweiligen Gerät montieren konnte und sie stattdessen alle auf einem Haufen lagen. Außerdem kann ich zwar theoretisch zeitgleich mehreren Gesprächen lauschen, sprechen werde ich aber immer nur maximal auf einer QRG. Eine geeignete Lösung musste also her.

Konzeptionelle Vorüberlegungen

1.) Mikrofonauswahl

Zunächst einmal überlegte ich mir, welches Mikrofon ich für alle Geräte nutzen möchte. Vor einigen Jahren erstand ich auf einem Flohmarkt in der Schweiz ein Standmikrofon, welches sich der Vorbesitzer selbst aus einem dynamischen Peiker TM168 Mikrofon mit Schwanenhals gebaut hatte. Als Mikrofonstecker diente ein 8-poliger Foster-Stecker mit Kenwood Pinbelegung. Es gab auch noch zwei Taster für “Hoch” bzw. “Herunter” um den VFO oder den Speicherplatz zu verstellen sowie im Inneren ein Potentiometer zur Einstellung der Mikrofonempfindlichkeit. Die benötigte Vorspannung erhielt das Mikrofon vom Funkgerät (8 V Gleichspannung). Dieses Mikrofon sollte es werden!

Flohmarktfund: Schwanenhalsmikrofon mit Peiker TM168

2.) Geräteauswahl

Als nächstes überlegte ich mir, welche meiner Funkgeräte ich mit dem zuvor ausgewählten Mikrofon betreiben möchte. Bei mir waren das ein:

Funkgeräte bei 9V1LH
  • ICOM ID-4100 DH (RJ45/8 Pin Modular-Mikrofonanschluss)
  • Inrico TM7 (RJ45/8 Pin Modular-Mikrofonanschluss)
  • Yaesu FTM-400 DH (RJ11/6 Pin Modular-Mikrofonanschluss)
  • DVRPTR v1 (3,5 TRS/2,5 TRS Klinkenstecker, Kenwood-Norm)

Während die drei erst genannten Geräte jeweils einen Modularstecker zum Anschluss des Mikrofones verwenden, kommt beim DVRPTR v1 die von Kenwood Handfunkgeräten bekannte Kombination aus einem 3,5 und 2,5 mm Klinkenstecker zum Einsatz. Dieses stellt die benötigte Gleichspannung für das dynamische Mikrofon leider nicht zur Verfügung. Zudem hatten Vorversuche mit dem Inrico TM7 gezeigt, dass eine Versorgung mit der von ihm bereitgestellten 5 V Gleichspannung zum Brummen führen würde. Die Hürde mit der Mikrofon-Vorspannung musste also erst noch genommen werden.

3.) Anzahl der benötigten elektrischen Verbindungen

Möchte man nur das Mikrofon und die Push-To-Talk (PTT)-Taste anschließen, so werden schon vier bzw. fünf Leitungen benötigt (Mikrofon, Mikrofon-Masse, Vorspannung, PTT und Gerätemasse). In meinem Fall bietet nur das ICOM-Gerät eine getrennte Masse für das Mikrofon und die Sende-Empfangsumschaltung. Möchte man die “Hoch”- und “Herunter”-Tasten ebenfalls nutzen, so werden noch zwei weitere Leitungen benötigt, also sechs bis sieben. Bewerkstelligt man die Mikrofon-Vorspannung anderweitig so kann eine Leitung entfallen. In meinem Fall müssen also bis zu maximal sechs Leitungen gleichzeitig zwischen dem Mikrofon und dem Funkgerät verbunden werden.

Kenwood Pin-Belegung, 8-pol Foster

4.) Umstecken vs. Umschalten

Im ersten Schritt kann das Standmikrofon durch das Anfertigen geeigneter Adapterkabel auf alle o.g. Geräte adaptiert werden. So kann man die Kombination aus Mikrofon und Funkgerät nicht nur auf Funktion prüfen, sondern es durch Umstecken auch gleich entsprechend betreiben. Längerfristig wird das Umstecken jedoch lästig und außerdem müssen die Adapterkabel so auch immer zugängig sein. Wir fügen im nächsten Schritt also um eine komfortable Umschaltung hinzu.

5.) Kaufen oder selber bauen?

Eine Internetrecherche förderten für mich keine geeigneten Mikrofonumschalter zu Tage. Zwar gibt es von Anbietern wie MFJ Umschalter die es ermöglichen, entweder zwei Mikrofone an einem Funkgerät, ein Mikrofon an zwei Funkgeräten oder zwei Mikrofone an zwei Funkgeräten zu betreiben, diese bieten aber für meinen Fall nicht die mindestens vier gewünschten Anschlüsse für Funkgeräte und sind zudem auch nicht gerade preisgünstig zu haben.

6.) Komplex oder lieber einfach?

Meine erste Idee sah einen kompletten Eigenbau vor. Die Umschaltung sollte digital erfolgen, z.B. durch den Einsatz von geeigneten und kaskadierbaren Multiplexern als integrierte Schaltungen (ICs). Zur Umschaltung könnte ein Drehgeber zum Einsatz kommen und die Anzeige des aktuell gewählten Kanals bzw. Funkgerätes könnte auf einem OLED-Display erfolgen. Auf einer noch zu entwickelnden Platine könnte der benötigte Mikroprozessor Platz finden, sowie alle Anschüsse für das Display, den Drehgeber, das Mikrofon und alle Funkgeräte. Die Funkgeräteanschlüsse könnten dabei entweder gleich passend zu den bei mir verwendeten Geräten ausgewählt werden, so dass später nur 1-zu-1 Verbindungen erforderlich sind, oder intern über Umsteckbrücken realisiert konfigurierbar gemacht werden. Im Extremfall könnte man sie aber auch über die Firmware des Mikrokontrollers entsprechend konfigurierbar machen. Da die Schaltung für den Betrieb des Mikroprozessors und der integrierten Schaltkreise eine eigene Spannungsversorgung benötigt, könnte diese auch gleich die Mikrofon-Vorspannung bereitstellen, die sich dann je nach verwendetem Mikrofon entweder zu- oder eben abschalten ließe.

Visionärer Mikrofonumschalter à la 9V1LH

Sicherlich ein sehr interessantes Projekt und während ich so darüber schreibe juckt es mir schon wieder in den Fingern, dieses Projekt anzugehen. Leider lässt es meine Freizeit aktuell jedoch nicht zu so viel Zeit in etwas zu investieren, was sich auch einfacher realisieren lässt.

7.) Mechanisch Umschalten

Aus der Zeit in der man noch einen Drucker mit Parallelport an mehreren Computern gleichzeitig betreiben oder zwischen mehreren Geräten mit serieller Schnittstelle an einem Computer hin- und herschalten wollte waren mir die mechanischen Umschalter mit Drehschalter noch gut in Erinnerung. Diese gibt es heute noch neu zu kaufen, man findet sie aber auch häufig noch gebraucht sehr günstig auf Flohmärkten oder entsprechenden Online-Plattformen. Die Umschalter gibt es mit zwei, vier oder sogar mehr Schaltpositionen. Varianten mit 9-poligem Sub-D Anschluss bieten zudem eine ausreichende Anzahl an elektrischen Verbindungen zur Umschaltung der benötigten Signale und sind damit gut geeignet.

Mechanischer 4-fach Drehschalter mit Sub-D Anschluss

Beim “Ali” fand ich zudem Modelle, die, statt mit einem Drehschalter, mit Druckschaltern ausgeführt sind. Diese sind nicht nur deutlich kleiner, sondern erlauben auch eine Schalterstellung, bei der gar kein Kanal verbunden ist. Wer es noch kleiner mag oder benötigt findet ebenfalls Modelle mit dem 8-poligem RJ45 Modular-Anschluss. Damit war das Gesuchte gefunden: Ich bestellte mir je einen 4-fach Umschalter mit 9-poligem Sub-D und RJ45 Anschluss.

Mechanischer 4-fach Umschalter mit RJ45-Modular (unten) vs. Sub-D (oben) Anschluss

4-fach Umschalter bei Aliexpress:

Im zweiten Teil dieses Beitrages befassen wir uns mit der Umsetzung, den gemachten Erfahrungen im Einsatz, was wir bei diesem Projekt gelernt haben und was wir zukünftig anders machen würden.

Betreibt ihr auch eine Mikrofonumschaltung in eurem Funkraum und wenn ja, wie habt ihr es gelöst? Lasst es uns gerne in den Kommentaren zu diesem Beitrag wissen.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/(9M2/)DG1BGS

Himbeere oder lieber Orange?

Der Einplatinencomputer Orange Pi Zero LTS (OPi0) stellt sich vor

In zahlreichen Amateurfunkprojekten kommen heute s.g. Einplatinencomputer, zu Englisch Single-Board Computer oder kurz SBC, zum Einsatz. Als wichtigster Vertreter ist hier der, mittlerweile in der 4. Generation vorliegende, Raspberry Pi der Raspberry Pi Foundation zu nennen. Dessen erste Generation erblickte bereits 2014 das Licht der Welt. Sein Betriebssystem Raspberry Pi OS, bzw. früher Raspbian, basiert auf der Linux Distribution Debian und wurde speziell für die Verwendung des im Raspberry Pi verwendeten ARM-Prozessors optimiert. Es existieren aber auch andere Betriebssysteme für den Raspberry Pi. Seinen Erfolg verdankt der Raspberry Pi u.a. der weltweiten Verfügbarkeit, seinem geringen Preis von hierzulande damals nur um die 35 Euro und des Angebotes an unzähligen und aufsteckbaren Hardware-Erweiterungen. In der noch bis vor kurzem anhaltenden Chipkriese war der Raspberry Pi jedoch entweder nur schwer und wenn dann zu horrenden Preisen zu bekommen.

Es soll an dieser Stelle auch nicht unerwähnt bleiben, dass es lange vor dem Raspberry Pi schon andere SBC gab, wie z.B. den SheevaPlug. Dieser fand ebenfalls in diversen Amateurfunk-Projekten seinen Einsatz, z.B. als APRS iGate.

Wie ein Steckernetzteil steckt der SBC SheevaPlug direkt in der Steckdose, hier konfiguriert als APRS4r-Gateway

Aber muss es für jedes Projekt wirklich immer ein Raspberry Pi sein? Wir meinen Nein! Nach dem weltweiten Erfolg des Raspberry Pi kamen viele weitere SBC auf den Markt, u.a. das BeagleBoard, Cubieboard, PandaBoard, der Lattepanda, Banana Pi, Orange Pi und viele mehr. Diese unterscheiden sich hauptsächlich in den verwendeten Prozessoren, ihrer Leistungsfähigkeit, den zur Verfügung stehenden Schnittstellen und dem Preis. Möchte man jetzt zum Beispiel seinen Kurzwellen-Transceiver für Digi-Modes erweitern so wäre es wünschenswert, nicht nur die Software direkt auf dem SBC laufen zu lassen, sondern auch gleich dessen Soundkarte und mit ein wenig Zusatzbeschaltung auch dessen serielle Schnittstelle für die CAT-Steuerung nutzen zu können. Ähnliches gilt, möchte man sich z.B. einen analogen Hotspot für Sprechfunk- oder APRS-Betrieb bauen, nur das hier oft noch weniger Prozessorressourcen benötigt werden. Viele SBC wie auch der Raspberry Pi verfügen nicht über den benötigten Mikrofon-Eingang, so dass man entweder zusätzlich noch eine externe USB-Soundkarte anschließen muss oder aber eine Aufsteckplatine verwenden muss, die eine Soundkarte über den zur Verfügung stehenden I²S-Bus anbindet.

Der Orange Pi Zero (LTS) hingegen bietet nicht nur einen Mikrofon-Eingang sondern bei Bedarf auch die Stromversorgung für ein Kondensatormikrofon. Stereo Line-Ausgänge sowie zwei weitere USB2.0-Ports, drei serielle Schnittstellen sowie ein I²C und SPI-Bus stehen ebenfalls über Steckerleisten zur Verfügung.

Pinbelegung der Steckerleisten des Orange Pi Zero (LTS), Quelle: oshlab.com

Die Standard-Version des Orange Pi Zero (LTS) besitzt lediglich 256 MB Ram, eine Version mit 512 MB Ram ist aber ebenfalls erhältlich (beim Kauf unbedingt auf die richtige Version achten). Als Betriebssystem kann man auf der offiziellen Webseite zwischen Ubuntu, Debian oder Android wählen. Ich selbst bevorzuge Armbian, welches besonders schlank und damit für die Verwendung auf dem OPi0 bestens geeignet ist.

Orange Pi Zero LTS, Quelle: www.orangepi.org

Fazit: Der Orange Pi Zero (LTS) kann eine interessante Alternative zum oft verwenden Raspberry Pi darstellen, besonders wenn ein Projekt keine all-zu-großen Anforderungen an die CPU-Leistung stellt, aber dafür ein Mikrofon-Eingang benötigt wird. Der OPi0 ist zudem deutlich kleiner und etwas günstiger als andere SBC-Vertreter.

Bezugsquellen:

Wir werden euch hier in naher Zukunft einige Projekte vorstellen, die wir bereits mit einem Orange Pi Zero (LTS) realisiert haben. Solltet ihr diesen bereits auch schon im Einsatz haben oder ihr weitere Fragen oder Anmerkungen dazu haben, dann lasst es uns gerne in den Kommentaren zu diesem Beitrag wissen.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/DG1BGS

Kräftig Pusten

Boooh du bringst kräftige Pustgeräusche mit!!!! Solche oder ähnliche Aussagen hört man öfters im digitalen wie auch im analogen Sprechfunk. Mike Gain herunter drehen … ok weiter weg vom Mikrofon gehen – auch gut, aber meistens nach 2 Durchgängen schon wieder hinfällig, weil man nicht dran denkt und wieder frontal und aus kurzem Abstand das Mike bespricht.

Seit einigen Jahren verwende ich eine andere Möglichkeit, die ich euch hier zeigen möchte:

Diese kleinen Schaumstoff-Nupsi sind eigentlich als Ohrpolster gedacht, aber erfüllen hier auch hervorragend ihren Dienst. Ich habe die mit einem einfachen Klebe-Stift befestigt und das hält wie gesagt seit einigen Jahren und vermeidet sehr gut die störenden Nebengeräusche von Mensch und Natur. Also auch der Wind wird nahezu komplett ausgeblendet. Versucht es einfach mal, der Kostenaufwand ist minimal und es sieht allemal besser aus als eine Socke übers Mike zu ziehen. Viel Erfolg!

Anmerkung Stephan 9V1LH/DG1BGS:

Das funktioniert übrigens nicht nur auf Handmikrofonen, sondern auch direkt auf einem Handfunkgerät, wie hier gezeigt am YAESU FT-1DX. So können die Windgeräusche beim Spaziergang deutlich reduziert werden. Danke für den Tipp, Bernd!

Windschutz auf YAESU FT-1XD

Team DL-Nordwest, Bernd DK5BS