Mic-förstärkare i gamla rörstationer

SM0GLD

Vänsterhänt
Ny a riggar kan ha flera olika mic-processor-funktioner för att höja medeleffekten vid sändning.
Dessutom finns ofta möjlighet att justera tonkurvan.
Hur gjorde man förr på äldre rör-riggar. Jag är intresserad av tips på konstruktioner.
 
I Viking Valiant används ett klippsteg som genom att kapa topparna höjer medelnivån med 10-15 dB utan besvärande distorsion. Först måste basregistret dämpas så att antalet övertoner inom passbandet minskas och efter klippsteget bortfiltreras allt över 3 kHz och tonbalansen återställs.

Det var vanligt att ansluta externa enheter i mikrofonledningen, både kompressorer med snabb attacktid och sådana som alstrade SSB på låg frekvens varpå klippning kunde ske, och efter den ett andra SSB-filter med produktdetektor som återställde LF-signalen. Jag byggde en kopia av Comdel som arbetade på 20 kHz och använde potcorespolar.

Du kan söka info om Datong RF Speech Clipper som använder högre SSB-frekvens, upp till 455 kHz.

Lennart
 
Last edited:
Jag kollade lite snabbt i "The radio amateur's handbook" från 1952 och där beskrivs några varianter, som mest handlar om att ta ner bandbredden i LF-stegen till bara det som ska sändas och lite om "klippande", dvs att man med förspända dioder klippar topparna. En viss klippning är ju acceptabelt innan hörförståelsen lider för mycket.

I en annan gammal publikation kom jag på ett schema för en "volymexpander" där man använder en heptod (6L7) som variabel förstärkare styrd av förstärkt och likriktad insignal (ett särskilt steg). Den kan användas som kompressor också.
 
I en annan gammal publikation kom jag på ett schema för en "volymexpander"
Jag hittade också detta men förstod inte hur en expander kunde utnyttjas då man faktiskt brukar använda en kompressor.
Kanske menar man samma sak men beskriver det med en annan benämning.
 
Jag hittade också detta men förstod inte hur en expander kunde utnyttjas då man faktiskt brukar använda en kompressor.
Kanske menar man samma sak men beskriver det med en annan benämning.
Nja, det var tänkt som en expander för musikuppspelning (för att motverka kompressionen vid inspelning), men kretsen som sådan är möjlig att använda "åt andra hållet" (efter omkoppling) pga egenskaperna hos heptoden.
 
Frågan gällde mikrofonförstärkare så detta inlägg avser ett annat sätt att få högre medeleffekt. I min HW-100 satte jag förstärkare med UF89 plus klippsteg efter SSB-filtret och köpte ett likadant filter som följde efter klippern. Röret ersattes senare av en MOS-tetrod 40673.

Lennart
 
Vanlig LF-klippning i signalvägen hos en SSB-sändare är kontraproduktivt, till skillnad mot en AM-sändare.

Vill man klippa så är HF.klippning, antingen efter sidbandsfiltret och med ett extra SSB-filter efter
klippsteget, eller på DSB-sidan före sidbandsfiltret det som gäller. Samma effekt kan också uppnås i LF-signalvägen som t.ex. Datong eller Comdel gjorde.

All klippning av SSB.signaler sker till priset av en ökad inombandsdistorsion som om den drivs för långt
leder till försämrad uppfattbarhet. Erfarenheter från SSB-flygradio pekar på att mer än 10-15 dB HF-klippning nog ska undvikas.

För en bra diskussion i ämnet se SM5BML:s artikel i QTC 4/1976


1677858043661.png
Den andra bilden uppifrån visar vad som händer när man klipper efter ett SSB-filter utan att ha ett
till efter klippsteget, f.ö. samma som vid ett våldsamt överstyrt PA-steg.
 
Last edited:
För att kommentera inledningen, hur gjorde man förr?
Man använde i första hand mikrofoner med en frekvenskurva som gav en diskanthöjning.
En form av preemphasis, redan på mikrofonsidan.
det kunde åstadkommas med hård aluminiummembran, man kunde ha en resonanskammare, kavitet framför miken, man kunde se mikrofoner som hade en plåtsak framför membranet, med ett hål i mitten.
Kristallmikrofoner med hårt, ofjädrat membran hade höjd diskant.
Efterhand kom mikrofoner med inbyggd förstärkare, denna var byggd för att ge diskanthöjning.

Idag säljs riggar med elektretmikrofonkapslar, vilka har en väldigt rak frekvenskurva, hög känslighet och rundtagande, dvs tryckkänsliga. Då krävs att man kan justera frkvenskurvan i sändaren.

Billigare riggar säljs med enkla dynamiska mikrofoner, verkar vara någon form av restparti från tidig produktion av enklare komradio exvis för 27 MHz. Dessa verkar ha mycket dålig diskant, mer hög bas, och låter suddigt.

Vi ser, eller hör idag många SSB telefonisignaler som sänder utan någon som helst diskant, ser man spektrat så finns nästan inget över 1200 Hz, dvs rätt svårläst om det finns brus och störningar.

Expander, den gör tvärt emot en kompressor. Gör svagt ljud svagare och starkt ljud starkare.
En tid fanns något som hette brusreduceringssystem, inom stereo hifi, Dolby, och andra metoder.
Det bygger på att man komprimerar ljudet, musieken då, vid inspelning på band, kassett etc. för att vi uppspelning expandera till u´rsprunglig dynamik, dvs styrkeförhållande. Vinsten är att man till viss del slipper brus från inpspelningen.

När vi radioamatörer kör FM, finns en frekvenskurva som kallas Preemphasis, förbetoning. Man höjer diskanten i sändaren, med 6 dB per oktav, skär under 300 Hz brant liksom över 3 kHz brant. I mottagaren tvärs om deemphasis, och en gång till skär av brant under 300 Hz och över 3 kHz.
Resultatet blir 300 - 3kHz med rätt rak kurva. Vinsten är oxo lägre brus.

Preempfasis och deemphasis användes även på rundradio på FM, 88 - 108 MHz. Och användes på frekvensmodulerad bildsändning över satelliter, förr.....
Samt och inte minst på grammofonskivor, Single, EP, och LP. Oavsett skivmaterial Vinyl eller vad det kan vara. För övrigt skulle spåren i skivan bli orimligt stora för basen om man spelade in med rak kurva. Lite att jämföra med SSB där större delen av efekten kan gå åt till talets grundton, dvs omkring 200 - 300 Hz, och överför inte mycket info.

De enklare och billigare FM stationer för amatörradio skanar ibland dessa standardiserade frekvenskurvor, vilket ger oss väldigt olika ljud vid FM-trafik

Så frekvenskurvor har alltid varit med i spelet för kommunikation med radio tråd etc.

SM4FPD
 
Så frekvenskurvor har alltid varit med i spelet för kommunikation med radio tråd etc.
Men jag ser inga exempel på aktiva filter i mic-rör-preamp, varför? det är ju enkelt.
(Det där med expander/kompressor, NE570/571, har jag provat enl. RT en gång i tiden som brusreducering till kasettdäcket)
 
Vanlig LF-klippning i signalvägen hos en SSB-sändare är kontraproduktivt
Men allt som heter "klippning" är ju behäftat med övertoner och distortion.
Att komprimera är inte samma sak. Det begränsar bara dynamiken.
 
De som bekymrar sig om uppfattbarhet hos telefonisignaler använder "viktningskurvor", och en av de vanligare är
CCITT-kurvan, där man har en bassänkning, därefter en svagt stigande kurva och sedan en lätt diskantsänkning;

1677859281425.png


Det cirkulerar mycket uppgifter om vad man vinner på olika former av klippning och kompression.
Denna kurva kommer ur W0IYH:s artikel i QST 7/1967 om HF-klippning och är nog lite optimistisk.



1677859034681.png

För dryga 30 år sedan så hade jag anledning att prata med en auktoritet i ämnet hos Collins, och han menade
att audioklippningskurvan i stället började vända neråt vid 10-12 dB klippning p.g.a. inombandsdistorsionen.

Hos SRT ansåg man att VOGAD + "mild" HF-klippning och lite ALC (2-3 dB) gav mest "bang for buck".
 
Att komprimera är inte samma sak. Det begränsar bara dynamiken.
LF-kompression eller "VOGAD" används nästan 100-procentigt inom professionell SSB och ersätter "mic-gain reglaget". Man får dels en talaroberoende konstant och hög medelnivå hos talutstyrningen, och av den anledningen ett par-tre dB bättre uppfattbarhet, och dels hindrar man överstyrning.

Om detta kombineras med 6 dB eller så HF-klippning som i t.ex. SRT CTD500 samt ALC för att ta hand om kvarvarande översvängar vinner man någonstans runt 6 dB i medeleffekt utan att det låter illa.

När LF-signalkedjan i MF/VHF-operatörsborden på gamla Stockholm Radio designades så använde vi CCITT-viktning i förstärkarstegen samt en brant basavskärning vid 200 Hz för att slippa att brum aktiverade VOX-funktionen hos sändarna. Normalt ska 50 Hz brum undertryckas med 20-30 dB i en PCM..kanal, men det blir lätt övertoner.
 
Det var många inlägg här. Om läsförståelsen är prio ett så lär man hantera både bandpass och kompression. De olika mikrofonsystemen är såklart olika till sin karaktär, men en bra dynamisk mik ligger inte så långt ifrån en elektret om man bara tänker på frekvensgången och man får nog inte så mycket hjälp av att välja nåt speciellt transduktorsystem. Ett av de enklaste och, i många fall, bästa, systemen är kolkornsmikar som i gamla telefonlurar. De är redan optimerade för passbandet och kan ge bra utsignal.

Det jag nämnde tidigare i tråden var en "expander" men själva grundkonceptet kan alltså användas för att göra en kompressor i LF-ledet, dvs den kan justeras till att ge en utjämnad utnivå även med varierande "talnivå". Den bygger på att man varierar brantheten i en heptod som är kopplad som LF-förstärkare med en likspänning som beror på ingångsnivån. Det går säkert att realisera på annat sätt också; EF50 är känt för att kunna styras rätt mycket med bromsgallerspänningen och där kan man säkert trixa ihop nån bra krets.

Vad gäller "preemphasis" lär det ju vara nödvändigt att jobba med nån form av korrelation mellan sändande kretsar och hur detekteringen sker på RX-sidan. Finns det en standard där lär man väl följa den... men den skapar man väl med förstärkarens kretsar snarare än med själva miken? Grammofonskivor efter vinylens inträde är väl i princip alla graverade med RIAA-kurvan (eller nåt i samma härad), men jag vet inte om det inom FM-trafiken används en såpass drastisk anpassning?
 
CCITT-kurvan som AOM visar har jag sett vid presenterad vid ett flertal tillfällen under årens lopp och det är troligtvis något att sträva efter.
Det man inte vet är hur slutresultatet ser ut efter godtyckligt val av mikrofon men ett filter borde man lätt kunna få till med två rör.
Sen blir det kompressor med fyra rör till.
6 rör minst för en "lämplig" mikförstärkare :)
 
Kolkornsmikrofoner ger lagom distorsion helt utan att man behöver klippning....

En kompressor är samma sak som VOGAD, dvs en automatisk volymkontroll, som med ledning av utnivån justerar förstärkningen. Men olika tider för attack och decay varierar med vad kompressorn används till.

På TRADERA under kategorin Studio & Scenutrustning förekommer då och då kompressorer för estradändamål. De har ofta mycket stora möjligheter att justera en massa egenskaper. 19 tums format och skapliga priser för sådant. Bör kunna vara intressant för radiosänding oxo.

Jag har LP skivor som inte är av Vinyl, de är direktgraverade och har enorm dynamik. Det är därför jag inte vill sätta synonym mellan plastsorten vinyl och LP-skivor.

Preemphasis kurvan, tillsammans med mikrofoner med egen frekvenskurva ger förstås dramatiskt ljud på en SSB sändare.

Vid SSB kommer ju mottagarens AGC att reglera mottagarens förstärkning med ledning av signalstyrkan, ligger då den sändande stationens effekt på basen kommer ju inte hans diskant att höra på ett verkligt sätt.
Det förekommer, och då ibland på enklare mottagare, eller hembyggen där man alstrar AGC från LF:en efter detektorn.

Riggar som IC-756PROIII etc hr HF klippning som processor, men den är gjord med DSP, dvs mjukvarugjord, men låter bra.

IC-706MKIIG, har LF klipper som talporcessor, den har basavskärning så att basljuden inte klipps, vilket skulle gör distorsion inom LF bandet.
Måttligt pådragen låter den utmärkt. Läs även under tråden inställningar på IC-706.

Riggar med ALC som talprocessor, kommer ofta att ge oönskade sidband, (splatter), ALC reglerar ju sändarens förstärkning, vilket börjar likna en AM sändning om ALC reglerar talet mycket, och AM har ju två sidband......

Vanligen görs preemphasis bara genom lite mindre kopplingskondingar i mikförstärkarens steg. Och kurvan har stor toleranser, vilket gör att riggar låter olika . Dvs endast på mer påkostade radiogrejer finner man aktiva filter.

De
SM4FPD

 
Som i allt ingenjörsarbete så blir utformningen av audiokedjan i en sändare fylld av kompromisser.
Kolkornsmikrofonen, vilken har rötter i telefonins barndom har både en frekvensgång och en amplitudkaraktäristik som är mycket bra anpassad till ändamålet, och den har därför blivit mycket långlivad. Det är t.o.m. så att
de mikrofoner som finns standardiserade för civilflygets bruk är gjorda för att efterlikna kolkornsmikrofonerna.
Saken diskuterades åtskilligt inom Airlines Electronic Engineering Committee under 60-talet.

Telefoningenjörer man pratar med brukar säga att "informationen finns i diskanten, medan karaktären finns i basen"
vilket gör att man gärna framhäver diskanten något. Det finns även mer energi i talspektrums basregister, så
för att inte förbruka det dynamiska området i onödan skär man ofta av basregistret en del.

Frågan dök upp ibland under min tid inom CCIR och CEPT, gällande typgodkänningsmätningar av VHF-stationer.
Man ville ibland ha en frekvensgång som skulle passa alla mikrofoner och talare.

En talande (sic!) beskrivning av hur det kan gå när man optimerar fel saker i ett telefonisystem finns här:


Det är vår roll som systemingenjörer att upptäcka och stoppa sådant i tid innan resultaten blir så katastrofala som i berättelsen...

Att använda ALC som enda form av talkomprimering är rätt bortkastat. En speciellt elakartad form av distorsion, kallad "ALC-modulering", uppstår då som försämrar grannkanalundertryckningen rejält.
 
KA talar om simulerade kolkornsmikrofoner, ICOM hade sådan en kort tid, mikrofonen till IC-720, 251 och några fler hade HM-7, en handmikrofon med förstärkare som gjorde att den elektriskt liknade en kolkornsmik, i alla fall vad gäller utnivån, däremot har den lägre dist.
Den blir lågohmig liksom kolkornsmiken i original, man kallade mikrofontypen för interkomnivå. Dvs den hade en utsignal lik kolkornsmiken, och kunde direkt ge ljud i hörtelefoner, utan förstärkare. Ungefär som i en gammaldags telefonlur.

Hur det låter bygger till stor del på andra saker: talarens röst, hur han håller mikrofonen när han sänder, exvis talar bakifrån eller framifrån miken, mikrofonen eget liv vad gäller frekvenskurva, på mottagarsidan ännu mer saker, mottagarens filter i MF, dess AGC, LF karaktäristik, och inte mint högtalaren, den sistnämnda kan förstöra både det ena och det andra och de flesta högtalare har ett eget liv.
Den lyssnade radioamatörens grad av hörselskada, smak och hur högt han lyssnar, hur han ställt in radion, exvis inte känner till att det finns långsam AGC eller att det finns RF-gain på de flesta riggar.
Så teorin ger en fingervisning, verkligheten är lite annorlunda.
Men givetvis måste man börja i rätt ände, änden i detta fall är att förstår hur det funkar.

Det var just ALC-modulering jag avsåg i näst sista stycket...

SM4FPD
 
Back
Top