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Schaltung für Empfangsverbesserung
#1
Hallo Leute,

da ich jetzt ja Zeit zum Hobby habe, möchte ich wieder aktiver auf der Mittel und Kurzwelle werden. Kennt dazu jemand eine Schaltung oder Gerät das man in den Audiozweig eines Analogempfängers legt um Störungen aus zu blenden? Die alten Geräte mit Audiobandbeitenfilter und  Notchfilter auf Basis  von Operationsverstärker kenne ich. Gibt es da schon etwas neueres? Vielleicht mit dem man Fading bis zu einem gewissen Grad reduzieren kann oder mit dem man breitbandige Störungen im Audio wegfiltern kann?

Viele Grüße Otto. Smiley53
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#2
"Vielleicht mit dem man Fading bis zu einem gewissen Grad reduzieren kann"

Das ist möglich mit einem Synchron-Demodulator. Hierzu muß der empfangsseitige Hilfsträger auf den Träger des zu empfangenden Senders einrasten (PLL).

MfG DR
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#3
Richtig, Fading im Audio-Signal noch nachträglich richtig erkennen und ausregeln zu können, ist fast und praktisch aussichtslos.

Einfacher ist das im HF-Zweig einschließlich dem Demodulator möglich und da ist Synchon-Demodulation dann auch das Richtige. Kann man mit den FM-ICs wie z.B. TBA120 u.ä. in Anlehnung der Synchron-Demodulation der TV-ICs versuchen. Hat, glaub ich, schon mal jemand mit Erfolg so gemacht.

Gruß

(Reflex-)Kalle
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#4
Einen Sync Demodulator hat mein Grundig Satellit 700, viel bringt er aber nicht. Auch Ein gestörtes Seitenband bekomme ich mit dem SSB Trick noch entfernt. Leider enden damit die technischen Möglichkeiten meiner Radios. In die ZF wollte ich nicht eingreifen und so die Radios verbauen. Störungen habe ich schon mal über einen Mehrantennenempfang versucht auszugleichen, aber meistens liegen die Verursacher weit weg und ich kann diese nicht mehr mit mit den Antennen vom eigenichen Nutzsignal trennen.
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#5
Da hilft nur ein regelbarer HF-Vorverstärker, der rauschärmer als die HF-Eingangsstufe des Radios selbst ist.

(Reflex-)Kalle
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#6
(27.04.2018, 17:02)OttoBerger schrieb: Hallo Leute,

da ich jetzt ja Zeit zum Hobby habe, möchte ich wieder aktiver auf der Mittel und Kurzwelle werden. Kennt dazu jemand eine Schaltung oder Gerät das man in den Audiozweig eines Analogempfängers legt um Störungen aus zu blenden? Die alten Geräte mit Audiobandbeitenfilter und  Notchfilter auf Basis  von Operationsverstärker kenne ich. Gibt es da schon etwas neueres? Vielleicht mit dem man Fading bis zu einem gewissen Grad reduzieren kann oder mit dem man breitbandige Störungen im Audio wegfiltern kann?

Viele Grüße Otto. Smiley53

Diese Aufgaben lassen sich alle sehr gut mit einem DSP und adaptiven Filtern (Equalisation, Noise cancellation,...) lösen. Man kann damit noch sehr viel Information aus einen praktisch kaputten Signal in Echtzeit zurückholen.  Im Rahmen meiner Ausflüge in die Welt der Software Defined Radios habe ich soetwas bereits auf ZF und NF Ebene realisiert.  Ich kann das ja alles nochmal raussuchen und ein paar Demos dazu erstellen.
Bei Fragen zum Umbau oder zur Modernisierung von Röhrenradios mittels SDR,DAB+,Internetradio,Firmwareentwicklung oder einfach nur Kontakt- bitte Email unter: mbernhard1945(at)gmail(dot)com

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#7
Also ich habe nochmal mein altes Versuchs- und Prototypenboard für DSP-Experimente ausgegraben. Als Signalprozessor wird ein STM32F429 mit Cortex-M4 Architektur genutzt. Ein Audiocodec (ADC) digitalisiert die NF vom Empfänger kommend (Kopfhörerausgang), auf dem Prozessor können dann verschiedene digitale FIR-Filter (Tiefpass, Hochpass, Notch, Resonanz, ...) aus einer selbst erstellten Filterdatenbank ausgewählt werden. Zusätzlich können auch neue Filterkoeffizienten über USB-nachgeladen werden. Diese Filterkoeffizienten können mit Programmen wie Matlab, Octave oder auch über das webbasierte TFilter (http://t-filter.engineerjs.com/) erstellt werden.
Adaptive Filter können für ein automatisiertes Entrauschen, Entstören und Normalisieren ausgewählt werden. Man kann zum Beispiel aber auch nur eine Störung aufnehmen und diese dann von einem später gestörten Nutzsignal wegrechnen lassen. Am DSP-Ausgang wird die bearbeitete NF dann wieder mit einem DAC analogisiert und über eine Kopfhörerbuchse ausgegeben. Die ganze Bedienung erfolgt über einen Drehencoder und Touchscreen.

Hier ein paar Bilder des einfachen Versuchsaufbaus:

           

.jpg   NF_DSP4.jpg (Größe: 100,84 KB / Downloads: 381)

Eine Demo des heutigen Empfangs einer nicht ganz störfreien Direktaussendung von Radio China International gibt es auf meinen Youtube-Kanal.




https://youtu.be/lQLixQnNYQQ

Wie man hört kann man einiges an Störungen wegrechnen, sprich so ein gestörtes Audio ist Dank Digitaltechnik eigentlich kaum tot zu bekommen.
Preislich wäre das alles für zirka 30 Euro zu bekommen. Ein ordentliches Gehäuse muss man dann natürlich noch bauen.
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#8
Sehr beeindruckend. Das ist genau das was ich suche. Diese Signalprozessoren kenne ich von professionellen Empfängern welche aber im 4 und 5 stelligen Preisrahmen zu finden sind und ich mir leider nicht leisten kann. Daheim habe ich nur normale Radios und Weltempfänger stehen und muß mich mit deren Fähigkeiten zufrieden geben. So ein Audioprozessor würde die Radios aber erheblich aufwerten. Da ich selber nicht so gut programmieren kann wäre ich sehr an deinem Programm interessiert. Könntest du es mir per E-Mail zusenden oder gar so ein Prozessor Bord programmiert zusenden? Ich habe nämlich nur Arduinos und da würde das wahrscheinlich nicht funktionieren.

Gruß Otto.
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#9
Hallo Otto, 

das kommt auf das Arduinoboard an. Die ganz einfachen 8-Biter wären bei DSP-Aufgaben einfach nur "Pain in the ass", der Arduino Due mit seinen 12 Bit Analog-Digital/Digital-Analog Wandlern und 32 Bit ARM CPU sind da schon besser aufgestellt. Auch die Teensy Boards ab Version 3.2 und höher wären gut, sie haben wie mein genutztes STM32F429 Board eine Cortex-Architektur. Viel wird man an meiner Software da nicht portieren müssen. 

   

Hier sieht man ein Audio-DSP Projekt mit dem Teensy. https://gi1mic.github.io/

Fertige Sachen gibt es auch. 
https://www.elekitsorparts.com/product/e...sp-filter/

Oder schaue dir mal den Artikel "DSP für die Hosentasche" an.
http://www.addx.org/textarchiv/12-10-24-25.pdf

Was die kauffertigen DSP-Filter angeht, so habe ich diese noch nicht selbst getestet und kann auch nicht sagen wie gut dort die Stör- und Rauscheliminierung ist. Smiley57  

Aber der ADDX-Artikel mit dem DSP für die Hosentasche bringt mich auf eine Idee!  Big Grin Ich melde mich wieder....
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#10
Hi Otto,

hätte nicht gedacht und erwartet, dass man mit DSPs ein schlechtes NF-Signal so gut verbessern kann.

Die China-Module bekommt man ja auch fertig um die 40€. Muss ich wohl auch mal eines dort bestellen.

Gruß

(Reflex-)Kalle
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#11
(29.04.2018, 10:26)Reflex-Kalle schrieb: Hi Otto,

hätte nicht gedacht und erwartet, dass man mit DSPs ein schlechtes NF-Signal so gut verbessern kann.

Die China-Module bekommt man ja auch fertig um die 40€. Muss ich wohl auch mal eines dort bestellen.

Gruß

(Reflex-)Kalle

Vor solchen Kurzschlußhandlungen würde ich erstmal abraten. Schaut man sich diese Fertig-DSP-Filter genauer an, dann stellt man fest das diese meist nur eine Bandbreitenbegrenzung oder Rauschentfernung können. Es wird gesagt das immer nur eine Filterart laufen kann, niemals mehrere kaskadiert. Das schränkt die Anwendung doch arg ein und man bekommt niemals solche Ergebnisse wie oben mit dem STM32-Board gezeigt. Warum  überhaupt "soviel" Geld für ein Eval-Board ausgeben oder noch mehr für ein Fertiggerät? Alles was man braucht ist ein Adapterkabel, meist 3.5 mm Stecker 4-polig auf zwei mal 3,5 mm Buchse 3 polig.

   

Diese Adapterkabel werden bei Amazon für weniger als 10 Euro angeboten und können auch leicht selbst hergestellt werden. Damit legt man einen Mikrofoneingang (ungefilterte NF vom Radio kommend) und einen Kopfhörerausgang (gefilterte NF vom DSP) auf einen gemeinsamen vierpoligen Stecker. Und was nimmt man als DSP?

   

Klar das beste Microprozessorboard was man sicher schon daheim hat, ein Mobiltelefon. Gute Audiocodecs (fast immer bis 44100 Hz Samplerate, 16 Bit) sind schon verbaut, ordentlich Arbeitsspeicher und Rechenleistung, ein Display zur Zustandsanzeige und Bedienung ist auch eingebaut. Die Idee kam beim Lesen des ADDX-Artikels oben -> DSP für die Hosentasche. In meiner Hosentasche ist meist ein Dual oder Quadcore-Rechner mit Mobilfunkanbindung drin.  Tongue Ich bin gerade dabei die STM32-Firmware in eine Android-App zu überführen. Stay tuned!
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#12
Dann warte ich mal ab. Handle eh nicht übereilt und vielleicht kann ich ja auch einen DSP verwenden, den ich selber irgendwo finde. Big Grin
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#13
So jetzt habe ich die DSP-Firmware vom STM32 auf die Android-Plattform gehievt und mit mehreren Telefonen (und Android-Versionen) getestet.

   

Leider stellt sich heraus das sich gegenüber dem STM32 Board eine doch deutlich spürbare Latenz entwickelt hat. Ich hatte damit gerechnet, den schließlich läuft auf den Smartphones im Gegensatz zum STM32 ein OS mit "dicker" HAL die das Signal durchqueren muss. Compiliert habe ich das ganze für Systeme ab der Version 4.2 um eine breite Testbasis zu haben. Bei neueren Androids > 6er Versionen ist die Latenz etwas geringer als auf 4er-Systemen, insgesamt aber bei knapp 200 ms. Solange man ein Radio nimmt, welches eine digitale Frequenzanzeige hat ist bei der Abstimmung das Filter kein Problem, bei Radios mit analoger Frequenzanzeige muss man den Stecker kurz aus der Kopfhörerbuchse ziehen, abstimmen und dann den Filter wieder dazuschalten, anderenfalls ist man schnell über die Zielfrequenz hinausgeschossen und eine AFC kann das dann auch nicht mehr ausgleichen. Hier besteht noch Verbesserungsbedarf. Das Thema "Audio-Latenzen" in Android und wie man diese minimiert scheint sowieso ein ganz dickes Ding zu sein, gerade bei den Programmierern von Audiomischern und Musiksoftware. Jedenfalls gibt es sehr viel dazu zu lesen...  Smiley19  Da muss ich wohl noch ein paar Tage investieren um da mitreden und meine App optimieren zu können. Apple scheint mit iOS auf dem iPhone weniger Probleme mit Latenzen zu haben. Wahrscheinlich hat man direkt von Beginn an an solche Probleme gedacht, schließlich wird OS X (und damit iOS) ja auch viel in der Musikerszene genutzt und die Hardware kommt aus der eigenen Entwicklungsabteilung und nicht von Samsung, LG oder hundert anderen Firmen.

Hier noch ein kurzes Beispiel des Denoisers auf einer Aussendung des türkischen Staatsrundfunks.

 



Stay tuned!
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#14
Das ist eine tolle Lösung. Welchen Namen hat die APP? Finde ich die APP im Playstore oder wie bekomme ich das aufs Telefon?

Gruß Otto
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#15
Hallo Otto, das Programm nennt sich im Moment ganz einfach nur DSP Filter, wenig kreativ aber kann man jederzeit ändern, ich hatte da eher den Schwerpunkt auf Funktionalität gelegt. Im Playstore von Google ist das Programm auch nicht. Zunächst muss ich noch weiter optimieren (Latenz siehe oben) und auf verschiedenen Telefonen testen. Danach wird es das Programm auch nicht im Playstore geben denke ich, denn dafür brauche ich ein kostenpflichtiges Entwicklerkonto. Da der Nutzerkreis einer solchen Anwendung wohl sehr übersichtlich ist wird sich das selbst bei den typischen 0.99 € nicht lohnen. Ich kann aber eine APK-Installationsdatei per Mail senden. Diese Mail öffnest du mit deinem Telefon und lädst die APK-Datei runter. Danach musst Du dann einfach händisch installieren. Dafür gibt es im Netz sehr viele Anleitungen zu, zum Beispiel hier: https://www.giga.de/apps/google-play-sto...tallieren/

Bei Fragen einfach fragen.
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#16
Falls es auch ein paar Leute gibt die mit Android rumspielen, hier eine kurze Zusammenfassung zum Latenz Problem von Android Geräten.

http://superpowered.com/androidaudiopathlatency

[Bild: Android-Audio-Path-Latency-Superpowered-Audio700px.gif]

Das SDK bekommt man über GitHub: https://github.com/superpoweredSDK/Low-L...o-Platform
Eine App zum Messen der Latenz hier: https://github.com/superpoweredSDK/SuperpoweredLatency

Mal sehen was ich mit dem SDK noch so aus meiner DSP App rausholen kann.
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#17
Hallo Bernard,

deine APP lauft bei mir nur auf dem Tablet dort aber sehr gut. Auf dem Telefon gibt es kein Audio signal am eingang. Mit Latenz kein Problem.

Otto
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#18
Beim Programmstart überprüfe ich die jeweilige Hardware ob es möglich ist auf ihr ein Audiosignal zu samplen oder nicht. Wenn Du also kein Meldungsfenster bekommen hast das die Hardware ungeeignet ist, liegt es wohl an der physikalischen Beschaltung des Anschlusssteckers. Ist er richtig beschaltet? Bei vierpoligen Klinkensteckern gibt es u .a. die Möglichkeit das Masse und Mic vertauscht sind, je nachdem wie alt das Gerät ist.
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#19
Danke Bernhard das war das Problem. Ich werde das Kabel umschaltbar machen Dann kann ich es an beiden Geràten verwenden. Kannst du noch eine Aufnahmefunktion ein bauen, Dann spare ich mir sogar noch den Kasettenrekorder fur Mitschnitte.

Otto
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#20
Ja geht, ist eine Kleinigkeit.

Nachtrag: Update ist raus Otto.
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