FreeDV GUI ユーザーマニュアル

Hiro

5年前

FreeDV.orgのユーザーズマニュアル
機械翻訳によるものです。日本語的にわかりずらいところもありますが
少しずつ修正していきます。

前書き

FreeDV GUI（または単にFreeDV）は、デスクトップPCまたはラップトップでFreeDVを実行するためのLinux、Windows、およびOSX用のGUIプログラムです。

これはライブドキュメントです。新しいFreeDV機能に関するメモは、開発中に追加されます。

入門

FreeDV GUIのセットアップは難しい場合があります。最も簡単な方法は、FreeDVをセットアップした友人を見つけて、彼らに助けてもらうことです。または、このセクションには、開始に役立ついくつかのヒントが含まれています。

サウンドカードの構成

受信のみの操作の場合、必要なサウンドカードは1枚だけです。これは開始するのに最適な方法です。

Tx / Rx操作には、2枚のサウンドカードが必要です。1つはラジオに接続し、もう1つはオペレーターに接続します。ラジオに接続するサウンドカードは、Signalink、Rigblaster、ラジオの内部USBサウンドカード、または自家製のリグインターフェイスなどのリグインターフェイスデバイスにすることができます。

2番目のサウンドカードは、多くの場合、USBヘッドフォンのセット、またはコンピューターの内部サウンドカードです。

受信のみ（1つのサウンドカード）

受信専用ステーションから始めます。コンピューターのマイク/スピーカーなど、コンピューターに基本的なサウンドハードウェアが必要なだけです。

ツール–オーディオ設定ダイアログを開きます
下部で[ 受信]タブを選択します
でラジオをパソコンから（通常は上部の）デフォルトのサウンド入力デバイスを選択します
では、コンピュータにスピーカーから/ヘッドフォンウィンドウをデフォルトのサウンド出力デバイスを選択します（通常は上部）
下部で[ 送信]タブを選択します
でマイクからウィンドウを選択なし
中にあるラジオ窓選択なし
OKを押してダイアログを閉じます

[開始]を押すと、FreeDVはマイク入力の入力信号のデコードを開始し、デコードされたオーディオをスピーカーから再生します。有効なFreeDV信号が受信されない場合、オーディオは再生されません。

コンピューターのマイク入力をラジオ受信機に接続すると、空気信号をデコードできます。リグインターフェイスがある場合は、それをFrom Radio To Computer デバイスとして設定し、コンピューターのサウンドカードをFrom Computer To Speaker / Headphoneデバイスとして設定してみてください。

FreeDV信号を送信する人がいない場合は、次のセクションのテストWaveファイルを試してください。

テストWaveファイル

wav ディレクトリには、オフエアのFreeDVモデム信号を含むオーディオファイルがあります。FreeDVモードごとに1つあります。FreeDVモードを選択して、[スタート]を押します。「ツール-ラジオからファイルを再生/開始」を使用してファイルを選択します。デコードされたFreeDVスピーチが聞こえます。

これらのファイルは、FreeDV信号がどのように聞こえるか、そしてFreeDVソフトウェアの基本的な操作についての感触を与えます。

送信/受信（2つのサウンドカード）

Tx / Rx操作では、[ツール]-[オーディオ設定]の[ 送信]タブと[ 受信]タブを設定して、2枚のサウンドカードを設定する必要があります。

受信した場合、FreeDVオフ空気信号から、あなたのラジオは、お使いのコンピュータによって復号化されて送信されているにあなたがそれらを聞くことができるスピーカー/ヘッドフォン、。

送信時に、FreeDVはマイクから音声を取得し、それをコンピューターのFreeDV信号にエンコードします。この信号は無線で送信され、無線で送信されます。

タブ	サウンドデバイス	ノート
受信タブ	ラジオからコンピューターへ	空気FreeDV信号オフからコンピュータにラジオリグインターフェース
受信タブ	コンピューターからスピーカー/ヘッドフォンへ	コンピューターからスピーカー/ヘッドフォンにデコードされたオーディオ
送信タブ	マイクからコンピューターへ	マイクからコンピューターへの声
送信タブ	コンピューターからラジオへ	送信用の無線リグインターフェイスに送信されたコンピューターからのFreeDV信号

オーディオデバイスの変更

オーディオデバイスを変更する場合（たとえば、サウンドカード、USBハードウェアの追加または削除）、スタートを押す前にTools / Audio Configダイアログをチェックして、オーディオデバイスが期待どおりであることを確認することをお勧めします。これは、ヘッドセット、USBサウンドカード、仮想ケーブルなどのオーディオデバイスが最後にFreeDVを使用してから切断された場合に特に重要です。

打撃の更新をツールの左下隅に/オーディオConfigが、通常のオーディオデバイスのリストを更新します。既知の作業構成のスクリーンショットを保存しておくと、新しいユーザーにとって便利です。Windowsの更新後に、予期しないオーディオ構成の変更が発生することもあります。

別の解決策は、FreeDVを再起動し、オーディオハードウェアを変更した後、Tools / Audio Configを再度確認することです。

Tools / Audio COnfigを更新せずにUSBオーディオデバイスを変更/削除すると、FreeDVがクラッシュする場合があります。

サウンドカードのレベル

サウンドカードのレベルは通常、コンピューターのコントロールパネルまたは設定で調整されます。場合によっては、リグインターフェイスハードウェアのコントロールまたはラジオのメニューを使用して調整することもできます。

FreeDVの実行中、メインウィンドウのタブ（ラジオから、マイクから、スピーカーへ）でサウンドカードの信号を確認できます。

受信時、FreeDVはFrom Radio レベルにあまり敏感ではないので、クリッピングではなくミッドレンジになるように調整します。FreeDVは位相シフトキーイング（PSK）を使用するため、振幅の影響を受けません。
コンピューターからラジオへの送信レベルは重要です。ALCがされるように、送信時に、あなたのレベルを調整するだけでつつかれています。FreeDVの送信信号では、これ以上は良くありません。トランスミッターをオーバードライブすると、トランジット信号が歪み、レシーバーのSNRが低下します。これは非常に一般的な問題です。
ピークがクリッピングされず、平均が最大の約半分になるように、マイクの音声を調整します。

オーディオ処理

FreeDVはあなたのラジオを通るきれいな道を好みます。送受信時にすべての音声処理をオフにします。

受信時には、DSPノイズリダクションをオフにする必要があります。
送信時には、音声圧縮をオフにする必要があります。
受信オーディオパスを可能な限り「フラット」に保ち、特別なフィルターは使用しません
FreeDVは、オフエアで受信した信号をバンドパスフィルター処理すると、うまく機能しません。復調器には独自の非常にタイトなフィルターがあります。

PTT設定

[ツール-PTT]ダイアログは、無線でPTTを制御する3つの異なる方法をサポートしています。

VOX：Transmit / To Radioサウンドカードの左チャンネルにトーンを送信します
HamLib：HamLibライブラリーとシリアルポートを介したさまざまな無線のサポート
シリアルポート：シリアルポートピンへの直接アクセス

PTTを構成したら、[ テスト ]ボタンを試してください。

シリアルPTTサポートは複雑です。FreeDV PTTは特定のラジオでは動作しませんが、Fldigiなどの他のプログラムでは正常に動作する可能性があるという多くの報告を受けています。これは、多くの場合、HamlibがFreeDVと無線で使用しているシリアルパラメーターの不一致です。たとえば、無線のデフォルトのシリアルレートを変更した可能性があります。PTTダイアログでFreeDVが使用するものと一致する無線のシリアルパラメータを慎重に確認します。

このマニュアルの「よくある問題」セクションも参照してください。

HamLib

Hamlibには、各無線のデフォルトのシリアルレートが付属しています。無線のシリアルレートが異なる場合は、シリアルレートのドロップダウンボックスを無線に合わせて変更します。

ときにテストが押下され、「シリアルPARAMS」フィールドが取り込まれて表示されます。これは、Hamlibとラジオの不一致を追跡するのに役立ちます。

本当に行き詰まっている場合は、Hamlibをダウンロードし、コマンドラインrigctlプログラムを使用して無線のPTTをテストします。

WindowsでのCOMポートの変更

デバイスマネージャーでUSBシリアルデバイスのCOMポートを変更する場合は、USBデバイスのプラグを抜き差ししてください。Windows / FreeDVは、新しいCOMポート上のデバイスを、プラグを抜く/抜くまで認識しません。

USBまたはLSB？

10 MHz未満の帯域では、LSBがFreeDVに使用されます。10MHz以上では、USBが使用されます。多くの議論の後、FreeDVコミュニティは、FreeDVが音声モードであるという理由に基づいて、SSBと同じ規則を採用しました。

上記の支援として、Hamlibが有効で、無線がCATを介した周波数とモード情報の取得をサポートしている場合、FreeDVは[スタート]ボタンを押すとウィンドウの下部に現在のモードを表示します。ラジオが予期しないモード（たとえば、20メートルのLSB）を使用している場合、ウィンドウの下部の[クリア]ボタンの横に赤い文字でそのモードが表示されます。セッションがアクティブでない場合、Hamlibは有効になっていないか、ラジオがCATを介した周波数とモードの取得をサポートしていない場合、モードの代わりに「unk」表示（「不明」）でグレー表示のままになります。

一般的な問題

オーバードライブ送信レベル

これは、FreeDVを初めて使用するユーザーにとって非常に一般的な問題です。送信レベルを調整して、ALCが調整されるようにします。100W PEP無線の場合、平均電力は20Wでなければなりません。

FreeDVを使用した場合、より多くのパワーが得られません。オーバードライブされた信号は、レシーバーのSNRが低くなります。

FreeDV、特にサウンドカードを設定できません

これは最初の頃に挑戦することができます：

最初にセットアップするのは受信専用（オーディオカード1枚）です。
すでにFreeDVを実行している人に助けを求めてください。
地元の人を知らない場合は、デジタルボイスメーリングリストで助けを求めてください。使用しているハードウェアと問題の正確な性質について具体的に説明してください。

ラジオまたはリグのインターフェイスに関するヘルプが必要です

多くのラジオ、多くのコンピューター、および多くのサウンドカードがあります。すべてをテストすることは不可能です。多くのラジオには、カスタム設定のある複雑なメニューがあります。FreeDVの作成者があなたの正確なハードウェアの特別な知識を持っていると期待するのは不合理です。

ただし、誰かがあなたと同じ問題を解決した可能性があります。デジタルボイスメーリングリストで質問してください。

受信時に何も聞こえない

有効な信号がない場合、多くのFreeDVモードはオーディオを再生しません。スケルチの設定が高すぎる場合もあります。一部のモードでは、アナログ ボタンを使用して、SSB無線から受信した信号を聞くことができます。

上記のテストWaveファイルを試して、FreeDV信号がどのように見え、どのように聞こえるかを確認してください。

700Dとの同期に関する問題

送信信号の+/- 60 Hz以内である必要があります。txステーションとrxステーションの両方が、正確に7.177MHzなどの既知の正確な周波数に調整されている場合に役立ちます。高速フェージング同期のチャンネルでは、数秒かかる場合があります。

PTTは機能しません。Fldigiおよびその他のHamlibアプリケーションで動作します。

多くの人々は、初期PTTセットアップに苦労しています。

上記の「PTT設定」セクションをお読みください。
ツール-PTTテスト機能をお試しください。
リグのシリアル設定を確認してください。別のプログラムのデフォルトから変更しましたか？
Linuxバージョン：シリアルポートの権限はありますか？あなたはdialoutグループのメンバーですか？
すでにFreeDVを使用している人に助けを求めてください。
デジタルボイスメーリングリストに連絡してください。ハードウェア、試したこと、問題の正確な性質について具体的に説明してください。

FreeDV 2020モードはグレー表示されます

FreeDV 2020を実行するには、AVXをサポートする最新のCPUが必要です。AVXがない場合、FreeDV 2020モードボタンはグレー表示されます。呼ばれるAマイクロソフトのutlity coreinfo はまた、あなたのCPUは、AVXをサポートしているかどうかを判断するために使用することができます。*はAVXがあることを意味し、a-はAVXがないことを意味します。

AES             -       Supports AES extensions
AVX             *       Supports AVX intruction extensions
FMA             -       Supports FMA extensions using YMM state``

Linuxでは、あなたがのためにチェックすることができるavxでフラグのセクション/proc/cpuinfo または出力lscpuのコマンドを実行します。

lscpu | grep -o "avx[^ ]*"

CPUが命令をサポートしている場合、表示avx（またはavx2）します。

新しいバージョンをインストールしましたが、FreeDVが動作しなくなりました

以前の構成をクリーンアップする必要がある場合があります。Tools-Restore Defaultsを試してください。

[スタート]を押すとFreeDVがクラッシュする

USBオーディオデバイスを削除または変更しましたか？Tools / Audio Configを押さずにUSBオーディオデバイスを削除/変更すると、FreeDVがクラッシュする場合があります。上記のオーディオデバイスの変更を参照してください。

開発者を確認できないため、OSXでFreeDVを開くことができません

2020年1月から、AppleはすべてのOSXアプリケーションの公証を実施しています。FreeDV開発者は、この要件のコスト/侵入性のため、Appleエコシステム内での運用を希望していません。

セキュリティとプライバシーには、FreeDVの[とにかく開く]オプションが表示されます。

または、コマンドラインオプションを使用できます。

xattr -d com.apple.quarantine FreeDV.app

または

xattr -d -r com.apple.quarantine FreeDV.app

ボイスキーヤー

フロントページのボイスキーヤーボタン、およびオプション-PTTダイアログ。

FreeDVとラジオを送信し、音声のWaveファイルを読み取ってCQを呼び出し、受信に切り替えて誰かが応答しているかどうかを確認します。スペースバーを押すと、ボイスキーヤーが停止します。有効な同期信号が数秒間受信されると、音声キーヤーは停止します。

Options-PTTダイアログを使用して、waveファイルを選択し、Rx遅延を設定し、tx / rxサイクルを繰り返す回数を設定できます。

音声キーヤーのウェーブファイルは、8kHzモノラル16ビットサンプル形式（2020では16 kHz）でなければなりません。Audacityなどの無料のアプリケーションを使用して、記録したファイルをこの形式に変換します。

FreeDVモード

次の表は、音声品質の大まかなガイドのアンカーとしてアナログSSBとSkypeを使用した、さまざまなモードのガイドです。

モード	最小SNR	フェージング	待ち時間	音声帯域幅	音声品質
SSB	0	8/10	低い	2600	5/10
1600	4	3/10	低い	4000	4/10
700C	2	6/10	低い	4000	3/10
700D	-2	7/10	高い	4000	3/10
2020年	4	5/10	高い	8000	7/10
スカイプ	–	–	中	8000	8/10

最小SNRは、おおよそ、自分自身を繰り返さずに会話できないSNRです。上記の数値は、フェージングのないチャネル（VHF無線のようなAWGNチャネル）にあります。フェージングチャネルの場合、最小SNRは数dB高くなります。[フェージング]列は、モードがHFフェージングチャネルに対してどれほど堅牢であるかを示し、高いほど堅牢です。

より高度な700Dおよび2020モードでは、大きな前方誤り訂正（FEC）コードを使用するため、待ち時間が長くなります。音声の多くのフレームをバッファリングし、PCサウンドカードのバッファリングと組み合わせて、1〜2秒のエンドエンドレイテンシをもたらします。特にフェージングチャネルでは、オーバーの開始時に同期するのに数秒かかる場合があります。

FreeDV 700D

2018年半ばに、新しいOFDMモデム、強力な前方誤り訂正（FEC）、およびオプションのインターリーブを備えたFreeDV 700Dがリリースされました。700Cで同じ700ビット/秒の音声コーデックを使用します。-2dBという低いSNRで動作し、良好なHFチャネル性能を備えています。フェージングチャネルではFreeDV 1600よりも約10dB優れており、低SNRでSSBと競合します。FECは、都市のHFノイズからある程度の保護を提供します。

FreeDV 700Dはチューニングに敏感です。同期を取得するには、送信周波数の+/- 60Hz以内でなければなりません。これは、一般に+/- 1 Hzの精度を備えた最新のラジオでは簡単ですが、古いVFOベースのラジオで使用する場合はスキルと練習が必要です。

このセクションの残りの部分では、FreeDV 700Dに固有の機能とオプションについて説明します。

メインGUIページ：

モデムと（700Dの場合）インターリーバー同期の個別の表示。インターリーバー同期インジケータの数字は、160msフレームのインターリーバーサイズです。これは通常1に設定されます。
再同期ボタンは700D同期を中断し、強制的に再試行します。700Dが低SNRチャネルで誤った同期を取得する場合に役立ちます。

ツール-オプションダイアログ：

クリッピング：700Cおよび700Dの場合、Tx信号をクリップすることにより、ピーク/平均電力比（PAPR）（クレストファクターとも呼ばれます）を12dBから8dBに低減します。これにより、TxスペクトルとRx散布図に少しノイズが追加されますが、パワーアンプをより強く駆動できる場合があります。パワーアンプの過負荷を避けるために注意して使用してください。
Tx Band Pass Filter：送信帯域幅を約1000 Hzに制限します。通常はそのままにします。
700Dインターリーバー：インターリーバーは、いくつかのフレームでエラーを平均化するため、高速フェージングチャネルおよびバーストエラーのあるチャネルのパフォーマンスが向上します。16フレームのインターリーバーは、パフォーマンスを4dB改善します。ただし、インターリーブにより遅延が追加され、同期が遅延します。txとrxの両方に同じインターリーバー設定が必要です。たとえば、2に設定すると、2つの160msフレームで平均エラーが発生し、TxとRxの両方で2×160 = 320msの遅延が発生します（合計640ms）。インターリーバーは通常1に設定されます。
700D手動同期解除：このオプションを選択した場合、手動で同期を解除する必要があります（[再同期]ボタン）。同期の自動フォールオフを無効にします。インターフェーバーとの長い再同期遅延を回避するために、長いフェード中に700Dの同期を維持するのに役立つ実験的な機能。

FreeDV 2020

FreeDV 2020は2019年に開発されました。Jean-MarcValinが開発したLPCNetニューラルネット（ディープラーニング）合成エンジンに基づく実験的なコーデックを使用しています。わずか1600 HzのRF帯域幅で8 kHzのオーディオ帯域幅を提供します。FreeDV 2020は700Dと同じOFDMモデムとFECを採用しています。

FreeDV 2020の目的は、HF無線でニューラルネット音声コーディングをテストすることです。これは非常に実験的であり、実世界での空中システムでのニューラルネットボコーダーの最初の使用です。

FreeDV 2020は、SNRが10dB以上の低速フェージングHFチャネル用に設計されています。700Dのような高速フェージングや非常に低いSNR向けには設計されていません。SSBがすでに「アームチェア」コピーであるチャネルでは、SSBの高品質な代替品として設計されています。AWGN（非フェージングチャネル）では、2dB SNRまでの適切な音声品質を実現します。

FreeDV 2020のヒント：

AVXをサポートする最新の（2010年以降）Intel CPUが必要です。AVXがない場合、FreeDV 2020モードボタンはグレー表示されます。
いくつかの声は非常に荒いかもしれません。初期のテストでは、テストされたスピーカーの約90％が適切に機能します。
700Dと同様に、FreeDV 2020を同期するには、-/ + 60Hz以内で調整する必要があります。
大幅なフェージングの場合、同期には数秒かかる場合があります。
2秒のエンドエンドレイテンシがあります。これを調整してみてください（ツール-オプション-FIFOサイズ。以下のサウンドカードデバッグセクションも参照してください）。
音声キーヤーファイルは、16 kHzモノ16ビットサンプル形式である必要があります。

ホルスバイナリモード

FreeDV GUIは、高高度気球飛行の遠隔測定に使用されるHorus Binary（HorusB）変調もサポートしています。これは、2400A / Bおよび800XAと同じFSKモデムを使用します。

このオプションを使用してHABテレメトリーをデコードおよびアップロードする方法については、HorusBinary githubページを参照してください：https : //github.com/projecthorus/horusbinary/wiki

ツール-フィルター

このセクションでは、Tools-Filterの機能について説明します。

コントロール	説明
ノイズ抑制	Speexプリプロセッサを使用して、マイク信号のノイズ抑制、残響除去、AGCを有効にします
700C / 700DオートEQ	FreeDV 700CおよびFreeDV 700Dコーデック入力オーディオの自動イコライゼーション

Auto EQ（Automatic Equalisation）は、入力コーデックを音声コーデックに最適に調整します。迷惑な低音のアーティファクトを削除し、コーデックの音声を理解しやすくすることができます。

Auto EQ パート 1 のブログ投稿 Auto EQ パート 2 のブログ投稿

ツール-オプション

このセクションでは、ツール-オプションの機能について説明します。これらの機能の多くは、このマニュアルの他の部分でも説明されています。

FreeDV 700オプション

コントロール	説明
クリッピング	送信波形をハードクリッピングして、平均電力を増加させますが、多少の歪みが生じます
700Cダイバーシティコンバイン	2セットの700Cキャリアを組み合わせて、フェージングチャネルのパフォーマンスを向上
700Dインターリーバー	インターリーブする700Dフレームの数を大きくすると、フェージングチャネルのパフォーマンスは向上しますが、遅延が増加します
700D Txバンドパスフィルター	700D TXスペクトル帯域幅を削減
700D手動同期解除	700Dの同期を強制し、同期を自動的にドロップしません

OFDMモデム位相推定器オプション

これらのオプションは、OFDMモデムを使用するFreeDV 700Dおよび2020モードに適用されます。

[高帯域幅]オプションを使用すると、高速フェージングHFチャネルやEs’Hail 2衛星など、位相が急速に変化するチャネルでパフォーマンスが向上します。オフにすると、位相推定器の帯域幅が自動的に選択されます。高速で同期を有効にするために高で始まり、低帯域幅に切り替えて低SNR HFチャネルのパフォーマンスを最適化します。
DPSK（差分PSK）チェックボックスには同様の効果があります-位相が急激に変化する高SNRチャネルでのパフォーマンスが向上します。このオプションは、OFDMモデムを変換して、コヒーレントPSKではなく差動PSKを使用します。DPSKは、FreeDV 1600などの以前のFreeDVモードで使用されます。これはTxおよびRx側に影響するため、両側でDPSKを選択する必要があります。

信号が強いにもかかわらず700Dまたは2020の同期に問題がある場合は、これらのオプションを試してください。

高度な/開発者向け機能

統計ウィンドウ

メイン画面の左下にあります。

期間	ノート
ビット	復調されたビット数
エラー	検出されたビットエラーの数
再同期	復調器が再同期した回数
ClkOff	100万分の1単位の推定サンプルクロックオフセット
FreqOff	Hz単位の推定周波数オフセット
同期する	同期メトリック（700Dや2020などのOFDMモード）
ヴァール	700C / 700Dの音声エンコーダーの歪み（自動EQを参照）

サンプルクロックオフセットは、変調器（tx）と復調器（rx）のサンプルクロック間の推定差です。たとえば、送信ステーションのサウンドカードが44000 Hzでサンプリングし、受信ステーションのサウンドカードが44001 Hzである場合、サンプルクロックオフセットは（（44000-44001）/ 44000）* 1E6 = 22.7 ppmになります。

タイミングデルタタブ

これは、シンボルの+/- 0.5の範囲で、復調器のシンボルタイミング推定値を示します。オフエア信号では、復調器が変調器のサンプルクロックを追跡するため、これは鋸歯状の外観になります。勾配が急になるほど、サンプルクロックオフセットが大きくなります。

FreeDV 1600 サンプルクロックオフセットバグ

FDMDV モデムのテスト

UDPメッセージ

FreeDVが受信した信号を5秒間同期すると、「rx sync」UDPメッセージがマシンのポート（localhost）に送信されます。このポートでリッスンする外部プログラムまたはスクリプトは、たとえば、「スポッティング」情報をWebサーバーに送信したり、電話に電子メールを送信したりするなど、何らかのアクションを実行できます。

[ツール]-[オプション]でUDPメッセージを有効にし、[テスト]ボタンを使用してテストします。

Linuxでは、netcatを使用してメッセージの受信をテストできます。

$ nc -ul 3000

FreeDV同期でメールを送信するサンプルスクリプト：https ://svn.code.sf.net/p/freetel/code/freedv-dev/src/send_email_on_sync.py

Gmailの使用法：

$ python send_email_on_sync.py --listen_port 3000 --smtp_server smtp.gmail.com --smtp_port 587 your@gmail.com your_pass

サウンドカードのデバッグ

これらの機能は、開発中にサウンドカードの問題を診断するために、FreeDV 700Dに追加されました。