FreeDV ユーザーズマニュアル

投稿日 by Hiro

紹介

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上で
FreeDV を実行するための Linux、Windows、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 機能に関する注意事項が、
開発中に追加されています。

サウンド カードの構成

受信のみ操作の場合は、1つのサウンドカードが必要です。
これは始めるには素晴らしい方法です。

Tx/Rx 操作の場合は、2 つのサウンド カードが必要です。1つはあなたのラジオに接続し、
もう1つはオペレータに接続します。無線に接続するサウンドカードは、Signalink、
RIGblaster、無線の内部USBサウンドカード、または家庭用醸造リグインタフェース
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 ヘッドホンまたは
コンピュータの内蔵サウンド カードのセットです。

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。コンピュータには、マイクやスピーカーなど、
基本的なサウンドハードウェアが必要です。

  1. ツールを開く – オーディオ設定ダイアログ
  2. 下部にある [受信] タブを選択します。
  3. [ラジオからコンピュータへ入力]で、デフォルトのサウンド
    入力デバイス(通常は上部)を選択します。
  4. [コンピュータからスピーカー/ヘッドフォンへの出力]ウィンドウで、
    デフォルトのサウンド出力デバイス(通常は上部)を選択します。
  5. 一番下の [送信] タブを選択します。
  6. [マイクからコンピュータへの入力]ウィンドウで[なし]を選択します。
  7. [コンピュータからラジオへの出力]ウィンドウで[なし]を選択します。
  8. [OK] をクリックしてダイアログを閉じます。

Start FreeDV を押すと、マイク入力の着信信号のデコードが開始され、
デコードされたオーディオがスピーカーから再生されます。
有効な FreeDV 信号が受信されていない場合、オーディオは再生されません。

コンピュータのマイク入力を無線受信機に接続すると、オフエア信号を
デコードできます。リグインターフェイスをお持ちの場合は、コンピュータの
サウンドカードをコンピュータからスピーカー/ヘッドフォンデバイスとして、
コンピュータのサウンドカードで[無線からコンピュータへ]デバイスとして設定してみてください。

FreeDV 信号を送信するユーザーがいなければ、次のセクションで
テストウェーブ ファイルを試してみてください。

テストウェーブ ファイル

インストールには、オフエア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 つのファイルがあり、プラットフォームに応じて次の場所にあります。

プラットホーム典型的な場所
ウィンドウズC:\プログラム ファイル\FreeDV [バージョン]\共有\解放された gui\wav
リナックス/usr/共有/解放されたgui/wavまたは/usr/ローカル/シェア/解放されたgui/wav
macOShttps://github.com/drowe67/freedv-gui/tree/master/wav を参照

これらのファイルを再生するには、まず FreeDV モードを選択して[開始]を押します。
次に、「ツール – ラジオから再生ファイルを開始/停止」を使用してファイルを
選択します。その後、デコードされた FreeDV 音声が聞こえるはずです。

これらのファイルは、FreeDV信号のように聞こえるもの、およびFreeDVソフトウェアの
基本的な操作のための感触を与えます。

送受信 (2 つのサウンド カード)

Tx/Rx 操作の場合は、ツール – オーディオ構成の送信受信タブを設定して、
2 つのサウンド カードを構成する必要があります。

受信すると、あなたのラジオからのFreeDVのオフエア信号は、
コンピュータによってデコードされ、スピーカー/ヘッドフォン送信され、
そこで聞くことができます。

送信時に、FreeDV はマイクから音声を取り出し、それをコンピュータの
FreeDV 信号にエンコードし、無線に送信して無線を無線で送信します。

タブサウンドデバイス筆記
受信
タブ
無線からコンピュータへの入力無線リグインターフェースからコンピュータへの
オフエアFreeDV信号
受信
タブ
コンピュータからスピーカー/ヘッドフォンへの出力コンピュータからスピーカー/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への入力マイクからコンピュータへの音声
[送信]
タブ
コンピュータからラジオへの出力Tx 用のリグ インターフェイス送信された
コンピュータからの 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(サウンドカード、USBハードウェアを追加または
削除する場合など)、スタートを押す前に[ツール]/[オーディオ設定]ダイアログを
チェックして、オーディオデバイスが期待通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、FreeDV を前回使用してから切断されている場合に特に重要です。

ツール/オーディオ構成の左下隅にある[リフレッシュ]をクリックすると、
通常はオーディオデバイスのリストが更新されます。既知の動作構成の
スクリーン ショットを保持することは、新しいユーザーにとって便利です。
予期しないオーディオ構成の変更は、Windows の更新プログラムの後にも
発生する可能性があります。

別の解決策は、FreeDVを再起動し、任意のオーディオハードウェアを変更した後に
ツール/オーディオ構成を再度チェックすることです。

ツール/オーディオ構成を更新せずにUSBオーディオデバイスを変更/削除すると、
FreeDVがクラッシュすることがあります。

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、コンピュータのコントロールパネル
または設定で調整するか、場合によってはリグインターフェイスのハードウェア
またはラジオのメニューのコントロールを介して調整されます。アプリ内での調整は、
メイン画面の下部にある「TXレベル」スライダーを使用して行うこともできます。
0 dB 以下のものは送信信号を減衰させます。

FreeDV が実行されている場合、メイン ウィンドウ 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。

  1. 受信時に、FreeDV は、ラジオからのレベルにあまり敏感ではない、それが中間範囲と
    クリッピングしないように調整します。FreeDV は位相シフト キーイング(PSK)を使用するため、
    振幅に影響を与えなりません。
  2. コンピュータから無線への送信レベルは重要です。送信時に、ALCが単にナッジされるように
    レベルを調整します。FreeDV 送信信号の方が良いものではありません。
    送信機をオーバードライブすると、転送信号が歪み、受信機の SNR が悪くなります。
    これは非常に一般的な問題です。
  3. FreeDV 700Dと700Eは、ピーク電力定格の40%の平均電力で送信機を
    駆動することができます。たとえば、100W PEP 無線の 40W RMS です。
    送信機がこれらのレベルで連続出力を処理できることを確認し、
    必要に応じて電力を減らしてください。
  4. ピークがクリッピングしないようにマイクのオーディオを調整し、
    平均値が最大値の約半分になるようにします。

オーディオ処理

FreeDVはあなたの無線機を通してきれいな信号を好みます。送受信時に、
すべてのオーディオ処理を OFF にします。

  • 受信時に、DSPノイズリダクションがオフにする必要があります。
  • 送信時に、音声圧縮は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」にし、特別なフィルタは使用しません。
  • FreeDVは、オフエア受信信号をフィルタにバンドパスすれば、これ以上動作しません。
    それは復調器の独自の、非常にタイトなフィルターを有する。

PTT 構成

ツール – PTT ダイアログでは、無線で PTT を制御する 3 つの異なる方法がサポートされています。

  • VOX:送信/無線への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 ライブラリとシリアル ポートを介して(または SDR や FLrig/rigctld など、
    一部のデバイスの TCP/IP 経由)、さまざまな無線をサポートします。
  • シリアルポート:シリアルポートピンへの直接アクセス

また、必要に応じて、PTT 入力用に 2 番目のシリアル ポートを設定することもできます。
これは、足スイッチなどのデバイスを FreeDV に接続する場合に便利です。

設定されている場合、FreeDV は、設定された信号を検出すると
送信モード(PTT を開始するために必要な Hamlib またはシリアル コマンドの送信を含む)に
切り替えます。

PTT を設定したら、[テスト] ボタンを試します。

シリアル PTT の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うまく動作する可能性があるという多くの報告を受けます。
これは、多くの場合、Hamlib が FreeDV とあなたのラジオで使用している
シリアル パラメータ間の誤った一致です。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 が使用する無線の
シリアル パラメータを注意深くチェックします。

このマニュアルの「一般的な問題」のセクションも参照してください。

ハムリブ

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。ラジオのシリアルレートが
異なる場合は、ラジオに合わせてシリアルレートドロップダウンボックスを変更します。

テストを押すと、「シリアル・パラム」フィールドが入力され、表示されます。
これは、Hamlib とあなたのラジオの間の不一致を追跡するのに役立ちます。

あなたが本当に立ち往生している場合は、Hamlibをダウンロードし、
コマンドラインプログラムを使用して無線のPTTをテストします。rigctl

Icom 無線設定

Icom ラジオを使用している場合、Hamlib は接続時に無線のデフォルトの CI-V アドレスを使用します。これが変更されている場合は、「無線アドレス」フィールドに正しいアドレスを指定できます(有効な値は、16 進数で 00 から FF まで)。

“00” は “ワイルドカード” CI-V アドレスであることに注意してください。そのアドレスに対するコマンドに応答するには、無線で「CI-V トランシーブ」オプションが有効になっている必要があります。それ以外の場合は、無線で設定したのと同じ CI-V アドレスを使用するように FreeDV を設定する必要があります。最良の結果を得るには、「00」/「CI-V トランシーブ」が使用されている場合は、チェーン内に他の Icom/CI-V 対応デバイスがないことを確認します。

Windows 上の COM ポートの変更

デバイス マネージャで USB シリアル デバイスの COM ポートを変更した場合は、USB デバイスを取り外して接続し直してください。Windows/FreeDV は、新しい COM ポートのデバイスが接続解除/接続されるまで認識されません。

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が使用されています。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推論に基づいて、SSB と同じ規則を採用しました。

上記の助けとして、FreeDV は、Hamlib が有効で、無線が CAT 経由での周波数情報とモード情報の取得をサポートしている場合に、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。もしラジオが予期しないモード(例えば20メートルのLSB)を使っている場合、そのモードはウィンドウの下部にある赤い文字でクリアボタンの隣に表示されます。セッションがアクティブでない場合、Hamlib が有効になっていない場合、または無線が CAT 経由での周波数とモードの取得をサポートしていない場合は、モードではなく”unk” が表示されて灰色表示されたままになります(「不明」の場合)。

一般的な問題

オーバードライブ送信レベル

これは初めての FreeDV ユーザーにとって非常に一般的な問題です。ALCがナッジされるように送信レベルを調整します。FreeDV では、より多くの電力が優れているわけではありません。オーバードライブされた信号は、受信機で不良なSNRを持つことになります。クリッパーを使用した FreeDV 700D/700E 操作の場合、送信機が損傷を受けずに高い平均電力レベル(100W PEP 無線で 40W RMS など)を維持できることを確認してください。

FreeDV、特にサウンドカードを設定できない

これは、最初の時間に挑戦することができます:

  1. 最初に設定した受信専用(オーディオカード1枚)を試してください。
  2. 既に FreeDV を実行している人に問い合わせてもらい、ヘルプを参照してください。
  3. ローカルの人がわからない場合は、デジタルボイスメーリングリストにヘルプを依頼してください。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ます。

ハムリブは私のIcomラジオで動作しません

Icom 無線で最も一般的な問題は、FreeDV で設定された CI-V アドレスが無線で設定されたアドレスと一致しないことです。FreeDV と無線の両方の CI-V アドレスが同じであることを確認します。FreeDV 側で「00」を使用する場合は、無線で「CI-V トランシーブ」オプションが有効になっているか、または無線がそのアドレスに送信された要求に応答しないことを確認します。

新しい無線(例: 7300、7610)では、デフォルトでOFFに設定される可能性があるため、「CI-V USBエコーバック」をONに設定する必要があります。

私は自分のラジオやリグのインターフェイスに関するヘルプが必要です

ラジオ、コンピュータ、サウンドカードが多数あります。それら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、カスタム設定の複雑なメニューがあります。FreeDV の作者が、あなたのハードウェアに関する特別な知識を持つことを期待するのは不合理です。

しかし、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に尋ねます。

受信時に何も聞こえない

多くの FreeDV モードは、有効な信号がない場合はオーディオを再生しません。また、スケルチが高すぎる場合もあります。一部のモードでは、アナログボタンを押すと、SSBラジオから受信した信号が聞こえます。

FreeDV信号の外観と音を感じるために上記のテストウェーブファイルを試してみてください。

信号は強いですが、FreeDVは同期してデコードしません

正しいサイドバンドをお持ちですか?USB または LSB のセクションを参照してください。

それはFreeDV信号ですか?SSTVは同様の周波数を使用します。FreeDV のサウンドを理解するには、「Wave ファイルのテスト」セクションを参照してください。

700Dとの同期を取得する際に問題が発生しました

送信信号の +/- 60 Hz 以内にする必要があります。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合致す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ことがあります。

PTT は動作しません。それはFldigiと他のハムリブのアプリケーションで動作します。

多くの人々は、初期PTTのセットアップに苦労しています:

  1. 上記の PTT 構成のセクションをお読みください。
  2. ツール – PTTテスト機能を試してみてください。
  3. リグのシリアル設定を確認します。別のプログラムのデフォルトから変更しましたか?
  4. Linux版:シリアルポートの権限はありますか?あなたはグループのメンバーですか?dialout
  5. 既に FreeDV を使用している人に問い合わせてもらいます。
  6. 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、試した内容、問題の正確な性質について具体的に説明します。

FreeDV 2020 モードはグレー表示されています

FreeDV 2020 を実行するには、AVX サポートを備えた最新の CPU が必要です。AVX を持っていない場合、FreeDV 2020 モード ボタンはグレー表示されます。コア情報と呼ばれるマイクロソフトの utlity は、CPU が AVX をサポートしているかどうかを判断するためにも使用できます。A * は、AVX を持っていることを意味し、a – 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、コマンドのフラグセクションまたは出力で確認できます。avx/proc/cpuinfolscpu

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

は、CPU が命令をサポートしている場合は表示されます( または ) 。avxavx2

ARM Mac では FreeDV 2020 モードが遅い

ARM Mac の予備テストでは、LPCNet での NEON 最適化は、2020 年をこれらのマシンにホワイトリストに登録するのに十分であることが示されています。しかし、これは間違いなく実験的です。これらの Mac で 2020 モードで問題が発生した場合は、開発チームに連絡して、さらに調査を行ってください。

新しいバージョンをインストールし、FreeDV が動作を停止しました

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。ツールを試す – 既定値に戻す。ツール – オーディオ構成を使用してサウンドカードを再設定します。

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/変更しましたか?ツール – オーディオ構成を押さずにUSBオーディオデバイスを削除/変更すると、FreeDVがクラッシュすることがあります。上記のオーディオデバイスの変更を参照してください。

開発者が検証できないため、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 アプリケーションに対して、一時化を強制しています。FreeDV 開発者は、この要件のコスト/侵入性のために、Apple エコシステム内で動作することを望んでいません。

Notarization Error

セキュリティとプライバシーはFreeDVの[とにかく開く]オプションを示しています:

Security and Privacy
Open FreeDV

または、コマンドラインオプションを使用することもできます。

xattr -d com.apple.quarantine FreeDV.app

又は

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

ボイスキーラー

フロントページのボイスキーラーボタンとオプション-PTTダイアログは、FreeDVとあなたのラジオを送信に入れ、音声のウェーブファイルを読み取ってCQを呼び出し、誰かが返信しているかどうかを確認するために受信するように切り替えます。スペースバーを押すと、音声キーラーが停止します。有効な同期を持つ信号を数秒間受信すると、音声キーヤは停止します。

Options-PTT ダイアログを使用して、ウェーブ ファイルの選択、Rx の遅延の設定、および tx/rx サイクルの繰り返し回数を設定できます。

音声キーナのウェーブ ファイルは、8kHz モノラル 16 ビット サンプル形式 (2020 年は 16 kHz) にする必要があります。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。

複数の構成

既定では、FreeDV は次の場所を使用して構成を格納します。

  • リナックス: ~/.フリードヴェ
  • macOS: ~/ライブラリ/プリファレンス/フリーDV\ の設定
  • ウィンドウズ: レジストリ (HKEY_CURRENT_USER\ソフトウェア\CODEC2-プロジェクト\フリーDV)

構成を別の場所に保存する (または複数の構成を格納する) 場合は、FreeDV は -f (または –config) コマンド ライン引数を受け取って別の場所を指定します。絶対パスをここに指定することをお勧めします。ただし、相対パスのみを指定した場合は、次の場所を基準にします。

  • リナックス: ~/
  • macOS: ~/ライブラリ/プレファレンス/
  • ウィンドウ: C:\ユーザー\[ユーザー名]\アプリデータ\ローミング

別の構成での FreeDV の実行 (Windows)

Windows では、上述の説明に従って、”-f” コマンド ライン オプション用に別のファイル名を使用して FreeDV へのショートカットを作成できます。ショートカットを作成するには、デスクトップまたはエクスプローラーを右クリックし、新規>ショートカットを選択します。[参照] をクリックし、次のいずれかのパスに移動します。

  • C:\プログラムファイル\FreeDV [バージョン]\ビン\フリード.exe
  • C:\プログラム ファイル (x86)\FreeDV [バージョン]\bin\freedv.exe (32 ビット バージョンが 64 ビット マシンにインストールされている場合)

[次へ] をクリックして、ショートカットに固有の説明を入力します (たとえば”FreeDV IC-7300″)。次に[完了]を押してショートカットを作成します。

ショートカットが作成されたら、ショートカットを右クリックして[プロパティ]を選択します。表示されるダイアログボックスでショートカットタブを見つけ、”-f”の後に目的のファイル名を「ターゲット」フィールドのテキストの末尾に追加します。他の引用符は追加しないでください。

たとえば、C ドライブの Hamradio ディレクトリに格納されている IC7300.conf というファイルを使用するには、ターゲット フィールドは次のように表示されます。

“C:\プログラム ファイル\FreeDV [バージョン]\bin\freedv.exe” -f C:\Hamradio\IC7300.conf

PSKレポーター(実験)

FreeDV は、ツール オプションのオプションを有効にし、コールサインとグリッドの正方形を指定することで、フリーDV 信号レポートを PSK レポーターに送信する機能を持っています。有効にすると、FreeDV はフリー フォームの Txt Msg フィールドを無効にし、コールサイン フィールドのみを送信します。

FreeDV は、PSK レポーターにポジションレポートを提出する前に、受信した情報を検証します。これは、FreeDV が無効なコールサイン (存在しないコールサインや実際の FreeDV 以外のユーザーに対応するもの) をサービスに報告しないようにするためです。ただし、エラーが発生しても、受信したテキストはすべてメイン ウィンドウに表示されます。

PSK Reporterに送信されたレポートは、フィルタリングを容易にするためにモード”FREEDV”を使用して表示されます。FreeDV が PSK レポータに報告する頻度は、メイン ウィンドウの [レポートの頻度] テキスト ボックスを変更して設定します。これはキロヘルツ (kHz) で、入力された値が無効な場合は赤に変わります。Hamlib のサポートも有効になっている場合、この周波数は、送信と受信の切り替え時と同様に、開始/停止時に自動的に更新されます。

マルチモードサポート(実験)

FreeDV は、「スタート」を押す前に選択すると、次のモードを同時にデコードできます。

  • 2020
  • 700C/D/E
  • 1600

さらに、FreeDV は、ユーザーが最初に “Stop” をプッシュしなくても、送信のために上記のモードを切り替えることができます。これらの機能は、ツール>オプション->モデムに移動し、「同時にすべての HF モードをデコード」オプションをチェックすることによって有効にすることができます。これにより、大幅な CPU リソースが消費され、デコードの問題が発生する可能性があることに注意してください。さらに、これらの機能は、これらのモードをデコードするために必要な大幅な追加のCPUリソースのために「Start」を押す前に800XAまたは2400Bを選択すると自動的に無効になります。

FreeDV はデフォルトで、サポートされているすべての HF モードをデコードするために必要な数のスレッド/コアを並列で使用します。一部の低速システムでは、「複数のRX操作にシングルスレッドを使用する」オプションも有効にする必要があります。この結果、FreeDV は、各モードを一連のモードでデコードし、さらに同期中にチェックするモードのリストを短絡します。

さらに、同時デコードが有効なスケルチ設定は、最も弱い信号(現在700D)をサポートするモードに対して相対的です。他のモードのスケルチは、スライダよりも高い値に設定されます(これは700Dの「Min SNR」と問題のモードの差を加算することによって計算されます。たとえば、スケルチスライダーが-2.0に設定されている場合の700Eのスケルチは1.0dBになります。これは、誤デコードによる不要なポップやクリックを減らすために設計されています。

フリーDV モード

次の表は、オーディオ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 を使用して、さまざまなモードのガイドです。

モードミン SNR退色潜在音声帯域幅音声品質
SSB08/10低い26005/10
160043/10低い40004/10
700C26/10低い40003/10
700D-24/10高い40003/10
700E17/10中程度40003/10
202044/10高い80007/10
スカイプ中程度80008/10

Min SNRは、ほぼ自分を繰り返さずに会話できないSNRです。上記の数字は、フェーディングなしのチャンネル(VHF無線のようなAWGNチャンネル)上にあります。フェーディング 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、HF フェージング チャネルに対してモードがどの程度堅牢であるかを示します。

より高度な 700D および 2020 モードでは、大きな前方エラー訂正 (FEC) コードを使用するため、待ち時間が長くなります。彼らは、PCサウンドカードバッファリングと組み合わせることで、1〜2秒のエンドツーエンドの待ち時間をもたらすスピーチの多くのフレームをバッファリングします。オーバーの開始時、特にフェージングチャンネルでは同期に数秒かかることがあります。

フリーDV 700D

2018年半ばに FreeDV 700D がリリースされ、新しい OFDM モデム、強力な前方エラー訂正 (FEC) とオプションのインターリーブがリリースされました。700C で同じ 700 ビット/s 音声コーデックを使用します。それは-2dBの低いSNで作動し、良いHFチャネルの性能を有する。これは、フェージングチャネル上のFreeDV 1600よりも約10dB優れ、低SVRでSSBと競争力があります。FECは都市部のHF騒音からある程度の保護を提供する。

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以内である必要があります。これは、一般的に+/-1 Hzに正確である現代のラジオでは簡単ですが、古いVFOベースの無線で使用する場合はスキルと練習が必要です。

フリーDV 700E

FreeDV 700Eは、700Cと700Dのオンエア動作から学んだ教訓を使用して、2020年12月に開発されました。700D の変形は、短いフレーム サイズ (80 ミリ秒) を使用して、遅延と同期時間を短縮します。最大4Hzドップラースプレッドと6ms遅延スプレッドを備えた高速フェージングチャンネルに最適化されています。FreeDV 7000E は、FreeDV 700C および 700D と同じ 700 ビット/s コーデックを使用します。それは700Dより約3dBより多くの力を必要とするが、速い退色チャネルで確実に作動できる。

700Eリリースには、700Dと700E送信波形のオプションの圧縮(クリッピング)も含まれており、ピーク対平均電力比を約4dBに低減します。たとえば、100WのPEP送信機は約40W RMSに駆動することができます。これは、FreeDV 700D の以前のリリースに比べて 6dB の改善です。クリッパーを有効にする前に、送信機が損傷することなく、持続高平均電力を処理できることを確認してください。

クリッピングはツール-オプションで有効にすることができます。

SNR クリッピングが高い良好なチャネルでは、受信信号の SNR が実際に減少する可能性があります。これは意図的です – RMS パワーを高めるために、いくつかの事前歪みを追加しています。前方エラー訂正(FEC)はクリッピングによって発生したエラーをクリーンアップし、不良チャンネルでは信号出力の増加の利点が良好なチャネルの SNR のわずかな減少を上回ります。

フリーDV 2020

FreeDV 2020は2019年に開発されました。ジャン=マルク・ヴァランが開発したLPCNetニューラルネット(ディープラーニング)合成エンジンをベースにした実験コーデックを使用しています。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 の目的は、HF 無線を介してニューラル ネット音声コーディングをテストすることです。それは非常に実験的であり、おそらく現実世界でニューラルネットボコーダーを空気システム上で初めて使用します。

FreeDV 2020 は、SNR が 10 dB 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ディングや非常に低いSNRs用に設計されていません。SSBがすでに「アームチェア」コピーであるチャンネルでSSBに代わる高品質の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まで合理的な音声品質を提供します。

無料DV 2020 のヒント:

  1. それはAVXのサポートを備えた最新の(ポスト2010)インテルCPUを必要とします。AVX をお持ちでなければ、FreeDV 2020モードボタンはグレー表示されます。
  2. 一部の声は非常に荒く聞こえるかもしれません。初期のテストでは、スピーカーの約90%がうまく機能をテストしました。
  3. 700D と同様に、FreeDV 2020 を同期するには、-/+ 60Hz 内でチューニングする必要があります。
  4. 大幅なフェージングでは、同期には数秒かかることがあります。
  5. 2 秒のエンド ツー エンドの待機時間があります。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)。
  6. 音声キーザ ファイルは、16 kHz モノラル 16 ビットのサンプル形式である必要があります。

ツールメニュー

ツール – フィルター

ここでは、ツール フィルタの機能について説明します。

コントロール形容
ノイズ抑圧Speexプリプロセッサを使用して、ノイズ抑圧、デレバレーション、マイク信号のAGCを有効にします
700C/700DオートEQFreeDV 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

自動 EQ (自動イコライゼーション) は、音声コーデックに最適に合うように入力音声スペクトルを調整します。それは迷惑な低音のアーティファクトを削除し、コーデックのスピーチを理解しやすくすることができます。

ツール – オプション

フリーDV 700 C/D/Eオプション

コントロール形容
クリッピング平均電力を増加させます。使用する前に、送信機が高いRMS電源を処理できることを確認してください!
700Cダイバーシティコンバイン700Cキャリアの2セットを組み合わせることで、より優れた退色チャネル性能を実現
TxバンドパスフィルタTxスペクトル帯域幅を削減
手動同期解除モデムを強制的に同期状態に保ち、同期を自動的にドロップしないようにする

OFDM モデム相推定オプション (試験的)

次のオプションは、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。

  1. 高帯域幅オプションは、フェーズが急速に変化するチャネル(高速フェージングHFチャンネルやEs’Hail 2衛星など)で優れたパフォーマンスを提供します。オフにすると、位相推定値の帯域幅が自動的に選択されます。高速同期を有効にするために高い状態から始まり、低帯域幅に切り替え、低いSNR HFチャンネルのパフォーマンスを最適化します。
  2. DPSK(差分PSK)チェックボックスも同様の効果を持ち、位相が急速に変化する高SNRチャン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、コヒーレント PSK ではなく差分 PSK を使用するように変換します。DPSK は FreeDV 1600 などの以前の FreeDV モードで使用されます。Tx 側と 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。

シグナルが強くても、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みてください。

FreeDV の向上を支援

興味深いテスト ケースがある場合は、次のようなテスト ケースがあります。

  1. FreeDV は、特定のユーザーまたはマイクでの作業が適切ではありません。
  2. 速い退色チャネルの空気性能よりも貧弱。
  3. 強い信号での同期に関する問題。
  4. SSB との比較。

開発者に信号のオフエア記録を送ってください。FreeDV は、ラジオからツールレコード ファイルを使用して無線からファイルを記録できます。30~60秒の記録が最も便利です。

録音を使用すると、あなたの正確な問題を再現することができます。我々はそれを再現することができる場合は、それを修正することができます。録音は、逸話や「FreeDVが動作しない」、「SSBが良い」、または「12月23日にグリッドの場所XYZでうまく動作しなかった」などの主観的なレポートよりもはるかに便利です。主観的なレポートでは、問題を再現することは不可能であり、修正できず、開発者の注目を集めることはほとんどありません。

GUI ウィンドウの複数のペイン

たとえば、ウォーターフォールとスペクトラムの両方のタブを観察するために、GUI ウィンドウ内で複数のペインを開くことができます。新しいペインは、既存のペインの上、下、左、右に追加できます。

新しい表示ペインは、必要なタブの上にカーソルを置き、マウスの左ボタンをクリックして押したままにして、必要な位置にTabをドラッグし、マウスボタンを離すことによって作成されます。現在 2 つのペインが縦に積み重ねている場合、3 番目のペインは、いずれかのペインの横または両方のペインの左右に追加できます。両方のペインに隣接して Tab が必要な場合は、既存のタブの接合点の左/右にドラッグする必要があります。

Tab を位置にドラッグすると、かすかな青/灰色の画像がペインで占める位置を示します。同様のプロセスで、ペインをメニュー バーに戻す場合があります。

タブのサイズを変更するには、境界線上にカーソルを置き、マウスの左ボタンをクリックしたまま、必要なサイズにドラッグします。

プログラムが終了するとレイアウトは保存されず、次回プログラムを起動したときに再作成する必要があります。

Multiple Panes

高度な機能/開発者機能

統計ウィンドウ

メイン画面の左下に位置します。

用語筆記
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
再同期復調子が再同期された回数
クルコフ100万分の1の推定サンプルクロックオフセット
フレクオフHz の推定周波数オフセット
同期同期メトリック(700Dや2020のようなOFDMモード)
ヴァール700C/700D用の音声エンコーダ歪み(自動EQを参照)

サンプルクロックオフセットは、モジュレータ(tx)と復調器(rx)のサンプルクロックの推定差です。たとえば、送信ステーションのサウンドカードが44000 Hzでサンプリングされ、受信ステーションのサウンドカードが44001 Hzの場合、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、復調子のシンボルタイミング推定値を、シンボルの +/- 0.5 の範囲で示します。オフエア信号では、デモが変調器サンプルクロックを追跡するので、これはのこぎり外観を持つことになります。傾斜が急なほど、サンプルクロックオフセットが大きくなります。

UDP メッセージ

FreeDV が受信信号で 5 秒間同期すると、マシン上のポート (localhost) に”rx 同期”UDP メッセージが送信されます。このポートでリッスンしている外部プログラムやスクリプトは、Webサーバーに「スポッティング」情報を送信したり、携帯電話に電子メールを送信するなど、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することができます。

  $ nc -ul 3000

FreeDV 同期でメールを送信するサンプル スクリプト: send_email_on_sync.py

Gmail の利用状況:

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、FreeDV 700D 用に追加され、開発中のサウンド カードの問題を診断するのに役立ちます。

ツール – オプション ダイアログ:

FIFO とポートオーディオのカウンタをデバッグ: 700D でのオーディオの問題をデバッグするために使用します。ベータテスト中に、Windows上の700D TxとRxオーディオの分解に問題がありました。

Tx または Rx で実行すると、同期の問題につながるサウンド ドライバによってサンプルが失われていることを示すため、PortAudio カウンタ (PortAudio1 および PortAudio2) はインクリメントしないでください。

これは FreeDV が PortAudio ドライバーに十分な速さでサンプルを提供していないことを示しているので、Tx 中に、Fifo カウンター outempty1 カウンターはインクリメントしないでください。結果は、受信側で再同期されます。

これらのカウンタを確認するには、[Start] を押してからリセットし、カウンタを 30 秒間観察します。

ポートオーディオカウンターが受信試行時に増加している場合:

  1. フレームを調整するPerBuffer;0,128,256,512,1024を試してみてください。
  2. Skype や Web ブラウザーなど、オーディオを使用している可能性のある他のアプリケーションをシャットダウンします。
  3. 48kHzではなく44.1kHzなどの異なるサウンドカードレート。

outempty1 カウンタが送信時にインクリメントしている場合は、FifoSize を増やしてみてください。

txThreadPriority チェックボックスは、サウンドドライバスレッドプロセスサンプルを助ける可能性があり、FreeDV のメインtxRxスレッドの優先度を下げられます。

txRxDumpTimingチェック ボックスは、700D での rx の分割問題のデバッグに使用されるコンソールにタイミング情報をダンプします。各数値は、txRxThread が実行にかかったミリ秒数です。

txRxDumpTiming チェック ボックスは、Tx にサンプルを送信する tx FIFO に無料のサンプルの数をダンプします。これがゼロに達すると、txオーディオが分割され、rxは同期を失います。Tx オーディオのブレークアップは、tx 中に “outfifo1” が “Fifo” ラインでインクリメントされている場合にも発生します。FifoSize を増やしてみてください。

テスト フレーム ヒストグラム

この機能は FreeDV 700C のテストのために開発されました。フロントページの「テストフレームヒストグラム」タブを選択します。

「テストフレーム」モードの場合、各キャリアのBERを表示します。各QPSKキャリアには2ビットがあるので、2*Ncヒストグラムポイントがあります。

理想的には、すべてのキャリアが、約同じBER(5000ビットエラーの後に+/- 20%)を持ちますが、txパスでのフィルタリングで問題が発生する可能性があります。1つのキャリアの電力が少ない場合は、より高いBERを持つことになります。このキャリアのエラーは、全体的なBERを支配する傾向があります。たとえば、1 つのキャリアが tx パスの SSB フィルタ リップルによって減衰した場合、そのキャリアの BER は高くなります。これはDVにとって悪いニュースです。

推奨される用途:

  1. テスト フレーム モードでの送信 FreeDV。テストフレームモードでFreeDVでrx信号を監視するには、2番目のrx(または友人を取得)を使用します。
  2. rx SNR を調整して、数% の BER を得ることができます (たとえば、tx の電力を減らす、rx の短いアンテナを使用する、ビームを離れてポイントする、rx RF ゲインを調整する)。
  3. 5000 ビットエラーが発生するまで、エラー ヒストグラムを数分間監視します。キャリアのBERが残りの部分と20%以上異なる場合は、問題があります。
  4. 一般的な問題は、1.0 で 1 つのキャリアと 0.5 で他のキャリアが、不良キャリア BER が 2 倍大きいことが示されます。

ループバックを使用した全二重テスト

[ツール ] – [オプション – 半二重] チェック ボックス

FreeDV GUI は、1 台の PC のみが必要なため、独自の FreeDV 信号を開発またはリスニングするのに便利な全二重モードで動作できます。通常の操作は半二重です。

TxとRxの信号は、サウンドカード間のアナログ接続を介してループバックすることができます。

Linux では、Alsa ループバックモジュールを使用します。

  $ sudo modprobe snd-aloop
  $ ./freedv

  In Tools - Audio Config - Receive Tab  - From Radio select -> Loopback: Loopback PCM (hw:1,0)
                          - Transmit Tab - To Radio select   -> Loopback: Loopback PCM (hw:1,1)

ヒント

  1. スペース・バーを使用して PTT を切り替えることができます。
  2. メインウィンドウを左クリックしてチューニングを調整することができ、周波数スケールの垂直赤い線が現在の中心周波数を表示します。FreeDV は、同期が完了すると、すべてのドリフトを自動的に追跡します。

このドキュメントを PDF に変換する

Linux傾斜の場合:

$ pandoc USER_MANUAL.md -o USER_MANUAL.pdf "-fmarkdown-implicit_figures -o" \
--from=markdown -V geometry:margin=.4in --toc --highlight-style=espresso

用語集

用語筆記
AWGN添加ホワイトガウスノイズ – ノイズとフェージングのないチャンネル(VHFなど)
FEC前方エラー訂正 – 音声コーデックビットを保護するために送信する余分なビット
LDPC低密度パリティチェックコード – 強力なFECコードのファミリー

リリースノート

V1.7.0 2022年2月

  1. バグ修正:
    • 一部のシステムで、ウォーターフォールが文字化けして表示される問題を解決します。(PR #205)
    • [既定値に戻す] を終了時に以前の設定に戻す問題を解決します。(PR #207)
    • 起動チェック中に PortAudio エラーが発生するサウンドの有効なサウンド デバイスの問題を解決します。(PR #192)
  2. 強化:
    • デフォルトの復元を使用した後に FreeDV を再起動する必要がある要件を削除します。(PR #207)
    • PSK Reporter レポートがオンになっていない限り、メイン ウィンドウに周波数表示を非表示にします。(PR #207)
    • マルチRXモードの場合、モードごとのスケルチ設定をスケールして不要なノイズを低減します。(PR #186)
    • マルチRXがオンの場合、シングルスレッドモードがデフォルトになりました。(PR #175)
    • マルチ RX モードをデフォルトにします。(PR #175)
    • [フィルタ]ウィンドウにマイクイン/スピーカーアウトボリュームコントロールが追加されました。(PR #208)
    • フィルターの UI をクリーンアップし、ダイアログを非モーダルにします。(PR #208)
    • Linux システムでの PulseAudio のオプションサポートを追加します。(PR #194)
  3. ドキュメンテーション:
    • 複数の構成を処理する Windows ショートカットの作成に関するセクションを追加します。(PR #204)
    • PDF イメージの配置に関する問題を解決します。(PR #203)
  4. ビルドシステム:
    • ビルドスクリプトでBashを参照するより移植性の高い方法を使用します。(PR #200)
    • 実行可能ファイルと共にユーザーマニュアルがインストールされました。(PR #187)
    • 手動ではなく CMake によって生成された macOS アプリ バンドル。(PR #184)
    • ビルド スクリプトのステップが失敗するとすぐに失敗します。(PR #183)
    • Windows アンインストーラにレジストリをクリーンアップしてもらいます。(PR #182)
    • Windows インストーラーは、サンプル .wav ファイルをインストールするようになりました。(PR #182)

V1.6.1 2021年9月

  1. バグ修正:
    • 英語以外のシステムで表示の問題を解決するために、PortAudio のデバイス名に UTF-8 を使用します。(PR #153)
    • クリックを使用してメイン ウィンドウの機能を調整する場合のクラッシュを解決します。(PR #157)
    • テスト中に[オーディオ オプション]ダイアログ ボックス内のテスト プロットがハングする問題を解決します。(PR #154)
    • [ツール] でマルチ RX オプションを無効にする->セッションがアクティブな場合のオプション。(PR #154)
    • モノラル専用の TX サウンド デバイスを使用する場合にバッファ オーバーフローを解決します。(PR #169)
  2. 強化:
    • TXとRXの間の移行時にモードインジケータを更新します。(PR #158)
    • 新しい Codec2 reliable_text API を使用するように PSK レポーター機能を更新します。(PR #156, #162, #166, #168)
    • FreeDV が現在の VFO を変更しないように、不要な rig_init() 呼び出しを抑制します。(PR #173)

注: このリリースで始まる PSK Reporter 機能は、コールサインのエンコード方法が変更されたため、1.6.1 より古いバージョンと互換性がありません。

V1.6.0 2021年8月

  1. バグ修正:
    • PTT がリリースされたときの TX 音声のクリッピングを抑制しました。(PR #123)
    • 1.5.3でマルチRXを実装した結果、800XAと2400Bの欠落モードラベルを追加しました。(PR #128)
    • 2400Bを使用する場合のアナログパススルーを修正(PR #130)
    • macOS での応答しないスクロールコントロールを修正しました。(PR #139)
    • オートEQは現在800XAのために働いています。(PR #141)
    • マルチ RX がモードを切り替えた場合の散布図の状態をリセットします。(PR #146)
    • イコライザーコントロールに選択したサウンド デバイスのサンプル レートを使用します。(PR #142)
  2. 強化:
    • 周波数ティックは滝の頂上に移動しました。(PR #115)
    • 低速のマシンでの応答性を向上させるために、ウォーターフォール表示用のレンダリングコードを最適化。(PR #127、#137)
    • スクリーンリーダーの使用中に発生したナビゲーションの問題を修正しました。(PR #121)
    • メイン ウィンドウを水平方向に拡大して短い表示を行えるようにします。(PR #135、#121)
    • 音声キーナーファイルを選択したTXモードのサンプルレートに自動変換できるようにします。(PR #145)
    • マルチ RX: サポートされている各モードを独自のスレッドでデコードします。(PR #129)
  3. 新機能:
    • f/–config オプションを指定して、代替構成ファイルのサポートを追加しました。(PR #119、#125)
    • PTT 入力のサポートを追加しました(例: フットスイッチ)。(PR #136)
  4. ビルドシステム:
    • macOS ビルドには Mac ポート/ホームブリュー ポートオーディオを使用します。(PR #134、#138)
    • ブートストラップ wxWidgets ではバージョン 3.1.5 が使用されるようになりました。(PR #147)
    • Windows ビルドでブートストラップ wxWidgets のサポートが追加されました。(PR #124)
    • Windows 用の更新済み Docker コンテナーは、Fedora 34 にビルドされます。(PR #124)
    • 簡単なターボール生成のための「ディストを作る」ターゲットを作成しました。(PR #152)

V1.5.3 2021年4月

  1. 2020、1600および700C /D/Eの同時デコード(最初に停止を押す必要なく、モードを変更し、もう一度スタートを押す)。
  2. 前述のモード間での現在のTxモードの動的切り替え(セッションを再起動することなく)
  3. メイン画面の右側にあるTxレベルスライダーで、送信出力を微調整します(ALCのクリッピングや他のサウンドカードの無線アプリケーションとの競合を防ぐことができます)。

V1.5.2 2021年1月

  1. ID の代わりにデバイス名を使用するように、サウンド カード構成用の記憶域を更新します。
  2. コンピュータのサウンド カード構成の変更を検出し、デバイスが消えたときにユーザーに通知します。

V1.5.1 2021年1月

  1. PSKレポーターへの報告のための実験的なサポートが追加されました。
  2. オーディオ構成でバグ修正を行い、モノラルデバイスをステレオデバイスと一緒に使用できるようにしました。
  3. ユーザインタフェースと記録/再生機能を調整してユーザビリティを向上させます。
  4. バグ修正と、ボイス キーナーのサポートを向上させるための調整。

V1.5.0 2020年12月

  1. FreeDV 700E、高速フェーディングチャネルで700Dよりも優れたパフォーマンス
  2. FreeDV 700D/700E クリッパーは、6dBの平均送信電力を増加させます

V1.4.3 2020年

  1. メンテナンス リリース (主要な新機能はありません)
  2. wxWidgets 3.1をサポートするための変更 (しかし、windowsのバージョンは、wxWidgets 3.0に対して構築されました)
  3. フードの下で – OFDMモデムがリファクタリングされていますが、freedv-gui操作に影響を与えるべきではありません

V1.4.2 2020年7月

  1. メンテナンス リリース (主要な新機能はありません)
  2. 700D/2020/2400B での改善されたスケルチ/オーディオパススルー
  3. ボンネットの下で – Codec2ライブラリはリファクタリングされていますが、freedv-gui操作に影響を与えるべきではありません
  4. 削除されたプロジェクトホルスのサポート (現在、コーデック2/FreeDVの外で維持されています)

V1.4 2019年6月~10月

  1. FreeDV 2020, プロジェクトホルスバイナリモード.
  2. OFDM モデム集録の改善により、HF フェージング チャネルで FreeDV 700D と 2020 の同期時間が改善され、チューニング時に +/- 60 Hz 周波数オフセットも処理できます。
  3. 修正 FreeDV 700C 周波数オフセットバグ修正, 特定の周波数オフセットで同期を失っていました.
  4. 高速フェーディング/QO-100 チャネル用の OFDM モード (700D/2020) の広帯域幅位相推定と DPSK (ツール オプション)
  5. オートイコライザーを使用した FreeDV 700C/700D の音声品質の向上 (ツールフィルター)

V1.3 2018年5月

  • フリーDV 700D

参照