FreeDV運用ガイド

オープンソースによるデジタル音声通信

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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



UbuntuでのFreeDV SDR設定について

投稿日 by Hiro

このページでは、UbuntuでのFreeDV設定のページのステップを
終わっていることを条件として、
SDRに必要な仮想オーディオの設定について説明していきます。

準備として、Ubuntuパソコンを立ち上げて
端末を開いて下さい。
sudo nano -w /etc/modules-load.d/modules.conf と入力 
パスワードを求められますので入力して

snd_aloop と入力して下さい
Ctrl+Xで保存 終了します。

次に sudo nano -w /etc/modprobe.d/sound.conf と入力
パスワードを求められますので入力して編集に入ります。
今まで書かれていた部分に
options snd_aloop index=1 を追記
Ctrl+Xで保存 終了します。

再起動して 
端末を開いて 画像のような項目があることを確認して下さい
loopbackデバイス、USB Audio CODEC、HDA Intel PCH 
各デバイスが表示されている事を確認されて下さい。

端末に cd freedv-gui
./build_linux/src/freedv として ソフトを起動
FreeDVのAudio Configの中にLoopbackの項目が
反映されていることを確認して下さい。(hw1,0)(hw1,1)どちらなのかは
環境によって変わります。

FreeDV 受信側AudioConfigをOKとしてPTT Conigを開きます。
ここでの設定は、FreeDVをSDRと組み合わせて受信モニター
(受信機)として使うための設定です。

Use Hamlib PTTから Use Serial Port へと変更します。
OKとして、一旦FreeDVを閉じます。

端末から、alsamixerと入力して、F6キーを押して
サウンドカードを選択でHDA Intel PCHとします。
Master以降の項目を下の画像程度のレベルに設定します。

次にカーソルキーで右側へ移動LoopbackがEnableになっているか確認します。
Disableになっているときは、選択をして↑とする事で有効(Enable)になります。

F6を押して、サウンドカード選択でLoopbackを選択
下部にMMと有るときはMキーを押してミュート解除
↑↓キーでレベル調整をします。
設定が終わったらEscで終了します。

FireFoxブラウザを立ち上げ、URLにKiwisdr.comと入力、サイトが開いたら
List of receivers rx.kiwisdr.comの項目を探してクリック
Search欄にjapanと入れて、国内の受信サーバーを表示させます。

KiwiSDRで国内の任意の受信サーバーを選択して、
端末を開いて、FreeDVを起動させてAudioConfigを確認後
スタートさせてFreeDV信号を受信したときの画像が下の画像に
なります。受信時の音量調整などは、設定からサウンドで行います。


SDRPlay, RTLSDRのリンクを張っておきます。
また、詳しい情報がありましたらお知らせ下さい。
ラズパイ 3B+と 受信機 SDRplay RSP2でリモートSDR(ソフト無線)環境を構築 (rs-online.com)
UbuntuへのRTL-SDRのインストールにハマった件 | SDRでADS-Bとか、フライトシムとか。 (darumaya.ddns.net)



新しいテストバージョンについて

投稿日 by Hiro

FreeDVの新しいテストバージョンがリリースされています。
Ver1.8.0となります。
開発元より機械翻訳

現在利用可能な実験的なFreeDV1.8.0ビルドがあり、
2つの新しい可能なモードと、既存の2020モードへの変更が
導入されています。更新されたユーザーマニュアルから:

  1. 2020xモデム波形の圧縮(クリッピング)が追加されました。
    これは約4dBの価値があります。これにより、
    元のFreeDV2020モードも改善されるはずです。
    [クリッピング]チェックボックスは、
    [ツール]-[オプション]-[モデム]にあります。
    このマニュアルの他の警告に従って、送信機が
    より高いRMS電力を処理できることを確認してください。
  2. 2020Aは2020と同じ波形を使用しますが、エラー保護スキームが
    異なります。 52ビットのLPCNetコーデックペイロードの
    最も重要な11ビットは厳重に保護されており、他のビットは
    まったく保護されていません。これにより、SNR曲線に対する
    音声品質の「傾き」が変化します。 2020モードと比較すると、
    低いSNRで(音声品質が低くても)機能する可能性がありますが、
    高いSNRでもいくつかの可聴エラーが発生します。
  3. 2020Bは700Eから700Dに似ています。高速フェージングで
    動作しますが、さらに数dBのSNRが必要です。これにより、
    十分なSNRがある場合、ヨーロッパの冬または
    南極アルゼンチンからオーストラリア)タイプのチャネルで
    使用できるようになります。このモードでの課題は、必要なすべての情報
    (高速フェージング、LPCNet、FECビット用の十分なパイロットシンボル)
    を2100Hzチャネルに圧縮することです。多くのSSBフィルターの
    エッジを再び押し上げています。また、等しくないFECを使用し、
    最も重要な11ビットだけが保護されますが、2020Aほどではありません。

これらのモードは、ライブで使用でのパフォーマンスに応じて、将来のリリースに
含まれる場合と含まれない場合があることに注意してください。
Multi-RXは、2020Aおよび2020Bでも無効になっています。
Startを押す前にこれらのモードを選択すると、FreeDVは選択したモードのみを
デコードします。コメントやその他のフィードバックをいただければ幸いです。

Ver1.8.0はテストバージョンとなりますので、何らかの不具合を
抱えている可能性もあります、問題があるようでしたら、報告をお願いします

※また、Windows版では、ファイルをクリックしてからインストールが
始まるまで多少時間がかかることがあります、ウィルスについては
チェック済みですので待ちながらインストールを進めて下さい


※ダウンロードはこちらから
FreeDV-1.8.0-devel-20220425–75190e1Win32.exe
FreeDV-1.8.0-devel-20220425-75190e1-Win64.exe
FreeDV.dmg(Mac用)
※今回のFreeDV-1.8.0-devel-20200425版より
1. 2020Aモードは、2020 +クリッピングに対する最小限の改善により、
削除されました。結果として2020モードの出力が以前のバージョンより
増やすことが可能になりました
2.送信中のWindowsの同期インジケータ(メインウィンドウの「モデム」テキストの色)
のちらつきが修正されました。
3.送信時に入力/出力FIFOをクリアして、TX開始時のポップを減らします。

2022年4月14日 開発元より新たなテスト版のリリースがありました
主な改善点は
1.サンプルレートの保存方法が以前に変更されたため、
以前のバージョンからアップグレードする際のクラッシュを解決します。
2.低速のマシンでのハングを防ぐために、アプリケーション停止の操作の順序を更新します。
3.ドキュメントの更新(例:Fedoraの更新された前提条件パッケージリスト)。

FreeDV-1.8.0-devel-20220515-e1d9997-Win32.exe
FreeDV-1.8.0-devel-20220514-e1d9997-Win64.exe
FreeDV_0514.dmg(Mac用)

使用していただいて、問題点がある場合は連絡下さい。


FreeDVに必要な電波型式についてのページに
Ver1.8.0で追加された2020Bを追加した
付属装置諸元のダウンロードリンクを張ってあります。

FreeDVのバージョンVer1.7.0がリリースされました
変更された点についての記事を書き加えました
ダウンロードリンクは記事の最後に張ってあります。 2022/02/12追記

使用方法について
最近、以下を追加するためにFreeDVにいくつかの変更を加えました。

選択したモードに関係なく、すべてのHFモード(700C / D / E、1600、2020)の
同時デコード。たとえば、誰かが700Eで送信していて、あなたが700Dで
送信している場合でも、他の人のスピーチを聞くことができます。

停止して再起動する必要のない送信モードのライブ切り替え。

メインウィンドウの送信減衰コントロールにより、
他のアマチュア無線アプリケーションに干渉することなく
送信音量を簡単に調整できます。

  • 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)。
  • 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)
  • メイン画面の下部にあるTXレベルのスライダーで、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ハムラジオアプリケーションとの
    競合を避けるのが簡単です)。

参照用に、TX レベルスライダーを使用したメイン画面は次のとおりです。
下記の画像はVer 1.6.1のものです。

および[ツール] – [オプション] 内の新しいオプションを使用して、
動的モード切り替えを有効にします。

 

※FreeDV Ver1.7.0がリリースされました。
変更。追加点については、以下の通りです。

  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。
    • [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。
    • 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。
  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。
    • 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。
      設定はTools>Options>Reporting PSK Reporter での設定
    • 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。
    • 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。
    • マルチ RX モードをデフォルトにします。
    • [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。
    • 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。
    • Linux システムでの PulseAudio のオプションサポートを追加します。
  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。
    • PDF イメージの配置に関する問題を解決します。
  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。
    • 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。
    • 手動ではなく CMake によって生成された macOS アプリ バンドル。
    • 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。
    • 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。
    • 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。

      Ver 1.7.0で変更されたFilter 設定画面です。

FreeDV-1.7.0-Win32.exe
FreeDV-1.7.0-Win64.exe
FreeDV-1.7.0.dmg (Mac用プログラム)

不明な点、設定などでわからないことが、ありましたら、
気軽にメールをしてください
また、実際の交信は週末土日、祝日朝9時頃から
7.200MHz付近で運用局での交信を行っています。


FreeDV Ver1.6.1にバージョンが上がりました 2021.8.8追記
今までの累積していた、不具合点、機能追加が盛り込まれています。

  1. バグの修正:
    • PTTがリリースされたときのTX音声のクリッピングが抑制されました。
    • 1.5.3でマルチRXを実装した結果、800XAおよび2400Bの欠落しているモードラベルが追加されました。
    • 2400B使用時のアナログパススルーを修正しました。
    • macOSの応答しないスクロールコントロールを修正しました。
    • 自動EQが800XAで機能するようになりました。
    • マルチRXがモードを切り替えるときに散布図の状態をリセットします。
    • イコライザーコントロールには、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

      ・英語以外のシステムでの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。
    • メインウィンドウでクリックして調整機能を使用するとクラッシュする問題を解決します。
    • テスト中に[オーディオオプション]ダイアログ内のテストプロットがハングする問題を解決します。
    • セッションがアクティブな場合は、[ツール]-> [オプション]でマルチRXオプションを無効にします。
    • モノラルのみのTXサウンドデバイスを使用する場合のバッファオーバーフローを解決します。
  2. 機能強化:
    • 周波数表示を上部に移動しました。
    • ウォーターフォール表示用に最適化されたレンダリングコードにより、低速のマシンでの応答性が向上します。
    • 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。
    • 表示を短くするには、メインウィンドウを水平方向に拡大します。
    • ボイスキーヤ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。
    • 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。
      バグの修正:
    • 英語以外のシステムでの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。
    • メインウィンドウでクリックして調整機能を使用するとクラッシュする問題を解決します
    • 起動時だけでなく、TXとRX間の移行時にモードインジケータを更新します。
    • 新しいCodec2reliable_textAPIを使用するようにPSKReporter機能を更新します。
    • 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。
  3. 新機能:
    フットスイッチなどのPTT入力のサポートが追加されました。

v1.5からの変更点:

  1. v1.5.3:
    • 2020、1600、700C / D / Eの同時デコード(最初に[停止]を押し、モードを変更して、
      もう一度[開始]を押す必要はありません)。
    • セッションを再開する必要なしに、前述のモード間で現在のTxモードを動的に切り替えます。
    • 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アマチュア無線アプリケーションとの
      競合をより簡単に回避するため)。
  2. v1.5.2:
    • 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の
      ストレージを更新します。
    • コンピューターのサウンドカード構成の変更を検出し、
      デバイスがなくなるとユーザーに通知します。
  3. v1.5.1:
    • 報告するための実験的なサポートPSK Reporterが追加しました。
    • 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するオーディオ構成のバグ修正。
    • 使いやすさを向上させるために、ユーザーインターフェイスと記録/再生機能を微調整します。
    • 音声キーヤーのサポートを改善するためのバグ修正と調整。
  4. v1.5.0:
    • FreeDV 700E、高速フェージングチャネルで700Dよりも優れたパフォーマンス
    • FreeDV 700D / 700Eクリッパーで平均送信電力を6dB増加

今回リリースされたバージョンに特に問題点がなければ 2021.9.26追記
試作版の表記は外された、正式なリリースとなります。

FreeDV-1.6.1-win32.exe
FreeDV-1.6.1-win64.exe

FreeDVのPSKReporter機能の改善に取り組んでおり、主に、
これまでよりも信頼性を高めています。

いくつかの注意:

1.これは、テキストフィールドに完全に異なるエンコードスキームが
使用されているという点で、以前のバージョンのFreeDVと
互換性がありません。つまり、
PSK Reporterが有効になっている場合([ツール]-> [オプション]で)、
このバージョンでは、以前のバージョンを実行しているユーザーから
送信されたテキストをデコードできません。

2.以前のバージョンと同様に、FreeDVが受信したテキストを
適切にデコードする(したがって、相手のコールサインを報告する)には、
両側でPSKReporterを有効にする必要があります。

3.今回の変更では、Hamlibを使用してPSK Reporter機能を
有効にする必要をなくし、メインウィンドウの右下にある
[Report Frequency]フィールドを優先するフォローアップビルド
です
もちろん、Hamlibを有効にしている場合、このフィールドは
TXとRXの開始/切り替え時に自動更新されます。

Ver1.6.1をスタートさせると、右下にReport Frequencyという表記の窓が表示されます。
これは、PTT制御にHamlibを使用している時は、空欄では自動的に無線機の周波数を
読み取り、送信時に更新されます。
PTT制御にシリアル制御を使用している時は、入力を行いPSK Reporterでのレポートに
反映されます。

注:このリリース以降の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より前のバージョンと互換性がありません

問題が発生した場合、または上記の機能を改善するための提案がある場合
また使用方法などについて不明な点がありましたら、お知らせください

 

FreeDV Ver 1.6.1 機能改善版 Ver1.6.2 develがリリースされています。

FreeDV-1.6.2-devel-20211128-779e8f0-win32.exe
FreeDV-1.6.2-devel-21211128-779e8f0-win64.exe

主な変更点は、ToolsにEasy Setupのメニューの追加

Step1:Slect Sound Device で 
使用するオーディオインターフェイスの設定 Advancedボタンをクリック
することで任意のオーディオデバイスに設定のための画面が開きます。

Step2:Setup Cat Controlで
無線機のコントロールに関しての設定が、できるようになりました
Testボタンで無線機の周波数読み取りなどのテストを行えます。
細かな設定が必要な時は、Advaced ボタンをクリックして設定となります。
※シリアルPTTを使用する場合は、従来の設定が必要となります。

マルチRXが有効になっている場合のスケルチの使いやすさの向上
基本的に、各モードのスケルチは700Dを基準にして設定されます。
たとえば、700Eの最小SNRは1dB(700Dの場合は-2dB)であるため、
700Eに使用されるスケルチはメインウィンドウで
選択されているものより3dB高くなります。
またSNRのレベル数値表示が細かな表示に変わりました。
小数点以下まで表示ができています。

ご不明な点がある場合や問題が発生した場合はお知らせください



FreeDV 諸元資料

投稿日 by Hiro

このページは申請用の諸元 FreeDV申請用パック の内容を諸元の元となる
資料を提示してまとめたものです。
2022年4月現在テストされているVer 1.8.0に関しての付属装置諸元は
FreeDVに必要な電波型式についてのページにリンクを張ってあります。
最新の安定版バージョン1.7.0のモードを含みます。
実際の申請ではFreeDV申請パックを使って下さい
ここでの諸元は、開発元のfreedv.orgからの情報を元にしています。

実際のFreeDV運用は、2021年2月現在 週末土日祝 
朝8時30分前後からスタートして10時30分程度まで
7.200MHz LSB 700Dモード
夜間は、ほぼ毎日17時ころから18時頃まで
20時頃から21時頃までFreeDV運用局が
受信待機または交信をしています。


FreeDV 付属装置諸元についての補足説明
https://freedv.org/ からの引用

1600モード 700Cモード
Design:

  • Codec 2 voice codec and FDMDV/COHPSK modems
  • 1.25 kHz spectrum bandwidth (half SSB) with 75 Hz carrier spacing
  • FreeDV 1600 mode: 1275 bit/s voice coding, 25 bit/s text for call sign ID, 300 bit/s FEC, 16×50 baud DQPSK carriers, Differential QPSK demodulation
  • FreeDV 700(C) mode: 700 bit/s voice coding, no FEC, 14×75 baud QPSK carriers, frequency diversity to combat fading, coherent QPSK demodulation
  • No interleaving in time, resulting in low latency, fast synchronization and quick recovery from fades.
  • 44.1 or 48kHz sample rate sound card compatible


対翻訳

設計:

  • コーデック2音声コーデックおよびFDMDV / COHPSKモデム
  • 75 Hzのキャリア間隔で1.25 kHzのスペクトル帯域幅(半SSB)
  • FreeDV 1600モード:1275ビット/秒の音声コーディング、
    コールサインID用の25ビット/秒のテキスト、300ビット/秒のFEC、
    16×50ボーDQPSKキャリア、
    差動QPSK復調
  • FreeDV 700(C)モード:700 bit / s音声コーディング、FECなし、
    14×75ボーQPSKキャリア、フェージング対策のための周波数ダイバーシティ、
    コヒーレントQPSK復調
  • タイムインタリービングを行わないため、低レイテンシ、高速同期、
  • およびフェードからの迅速な回復が可能です。
  • 44.1または48kHzのサンプルレートのサウンドカードに対応

700Cモードについての追記

https://freedv.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/10/FreeDV-QSG-v1_10.pdf


FreeDV 700 mode*: 650 bit/s voice coding, 50 bit/s text
for call sign ID, no FEC, 14×75 baud QPSK carriers,
frequency diversity to combat fading,
coherent QPSK demodulation,1.5Khz BW
No interleaving in time, resulting in low latency,
fast synchronization and quick fade recovery.44.1 or 48kHz
sample rate sound card compatible
*References in this document to 700 mode
refer to the version B of that mode at present.
As 700 mode is beingdeveloped later versions
700C etc. are likely to appear in later versions of FreeDV

FreeDV 700モード*:650 bit / sの音声符号化、
50 bit / sのコールサインID用テキスト、FECなし、14 x 75ボーQPSKキャリア、
フェージング対策の周波数ダイバーシティ、コヒーレントQPSK復調、
1.5 Khz BW タイムインタリービングを行わないため、
低レイテンシ、高速同期、および迅速なフェードリカバリを実現します。
44.1または48kHzのサンプルレートのサウンドカード互換

700モードが開発されているので、それ以降のバージョン700Cなどは
FreeDVのそれ以降のバージョンに現れる可能性があります。

FreeDV2020モードについて
原文サイトより抜粋
FreeDV 2020 First On Air Tests

Brad (AC0ZJ), Richard (KF5OIM) and I have been
putting the pieces required for the new FreeDV 2020 mode,
which uses LPCNet Neural Net speech synthesis
technology developed by Jean-Marc Valin.
The goal of this mode is 8kHz audio bandwidth in just 1600 Hz
of RF bandwidth. FreeDV 2020 is designed for HF channels
where SSB an “armchair copy” – SNRs of better than 10dB and slow fading.

FreeDV 2020 uses the fine OFDM modem ported to
C by Steve (K5OKC) for the FreeDV 700D mode.
Steve and I have modified this modem so it can operate
at the higher bit rate required for FreeDV 2020. In fact,
the modem can now be configured on the command line
for any bandwidth and bit rate that you like, and even
adapt the wonderful LDPC FEC codes developed
by Bill (VK5DSP) to suit.

31 QPSK carriers at 48.78 baud per carrier
Each carrier separated by 48.78 Hz
Pilot symbol assisted carrier recovery
Coherent QPSK demodulation
Raw data rate 3024.39 bits/s
LPCNet speech codec at 1733 bit/s
Rate 0.78 LDPC FEC code
Text at 22.22 bits/s

対訳
ブラッド(AC0ZJ)、リチャード(KF5OIM)と私は、
Jean-MarcValinによって開発されたLPCNetニューラルネット音声合成技術を
使用する新しいFreeDV2020モードに必要な部品を配置しています。
このモードの目標は、わずか1600HzのRF帯域幅で8kHzの
オーディオ帯域幅です。 FreeDV 2020は、SSBが「アームチェアコピー」
であるHFチャネル用に設計されています。SNRは10dBを超え、
フェージングが遅いです。 FreeDV 2020は、FreeDV 700Dモード用に
Steve(K5OKC)によってCに移植されたファインOFDMモデムを使用します。

スティーブと私はこのモデムを変更して、FreeDV 2020に必要なより
高いビットレートで動作できるようにしました。
実際、モデムはコマンドラインで任意の帯域幅とビットレートに設定でき、
すばらしいLDPCを適応させることもできます。
ビル(VK5DSP)が適切に開発したFECコード。
キャリアあたり48.78ボーの31のQPSKキャリア
48.78Hzで分離された各キャリア パイロットシンボル支援
キャリア回復 コヒーレントQPSK復調 生データレート3024.39ビット/秒
1733ビット/秒のLPCNet音声コーデック レート0.78LDPCFECコード
22.22ビット/秒のテキスト

開発元 freedv.orgに掲載されている
FreeDVテクノロジのサイトよりhttps://github.com/drowe67/codec2/blob/master/README_freedv.md

FreeDV は、モデム、コーデック、および FEC を統合するオープンソースの
デジタル音声プロトコルです。

送信時に、FreeDV は音声を無線チャネルで送信できるモデム信号に
変換します。受信時に、FreeDV は空気モデム信号を取り外し、
音声サンプルに変換します。

FreeDV は、GUI アプリケーション、オープンソースライブラリ
(FreeDV API)、およびハードウェア (SM1000 FreeDV アダプタ) で
利用できます。FreeDV はコーデック 2 プロジェクトの一部です。

このドキュメントでは、FreeDV 内部の技術の概要と、
FreeDV 2020 および 2400A/2400B モードの構築/使用に関する追加の
注意事項を示します。

フリーDV HF モード

これらはHF SSB無線との使用のために設計されている。

モード 日付 コーデック モデム RF BW 生ビット/秒 Fec テキストビット/秒 SNR分 マルチパス
1600 2012 コーデック2 1300 14 DQPSK + 1 DBPSK
パイロットキャリア
1125 1600 ゴレイ (23,12) 25 4 貧しい
700C 2017 コーデック2 700C 14キャリアコヒーレントQPSK
+ダイバーシティ
1500 1400 2 よし
700D 2018 コーデック2 700C 17 キャリアコヒーレント OFDM/QPSK 1000 1900 LDPC (224,112) 25 -2 公正
700E 2020 コーデック2 700C 21 キャリアコヒーレントOFDM/QPSK 1500 3000 LDPC (112,56) 25 1 よし
2020 2019 LPCネット 1733 31 キャリアコヒーレント OFDM/QPSK 1600 3000 LDPC (504,396) 22.2 2 貧しい

ノート:

  1. Raw ビット/秒は、モデムによってチャネルを介して運ばれる
    ペイロード ビットの数です。コーデック フレーム、FEC パリティ ビット、
    保護されていないテキスト、およびパイロットや一意のワード ビットなどの同期情報で構成されます。
    推定値は、パイロットシンボルとサイクリック接頭辞の考慮事項
    (スプレッドシートを参照)のためにOFDM波形の解釈に
    開かれています。
  2. RF BWは、電波を介した RF 信号の帯域幅です。FreeDV は SSB よりも
    効率的な帯域幅です。
  3. マルチパスは、マルチパスフェージングに対するモードの
    相対的な回復力であり、HF無線チャンネルでデジタル音声が
    直面する最大の問題です。アナログSSBは「良い」と評価されます。
  4. テキストは、位置情報やコールサインなどの低ビットレートテキストの
    サイドチャネルです。一般的に FEC によって保護されず、バリコードで
    エンコードされます。
  5. SNR 最小は AWGN チャネル用です(マルチパス/フェーディングなし)。
  6. すべてのモデムは、約 50 Hz の低シンボル レートで実行されている複数の
    パラレル キャリアを使用します。これにより、マルチパス チャネルの
    効果に対処できます。
  7. Codec 2 モード(2400/1300/700C など)の一部は、FreeDV モードの名前と
    一致します。たとえば FreeDV 700C は、音声圧縮にコーデック 2 700C を
    使用します。しかし FreeDV 700D は音声圧縮にコーデック 2 700C
    使用しますが、FreeDV 700C とは非常に異なるモデム波形を持っています。
    混乱した命名法で申し訳ありません。
  8. コヒーレント復調は、差分よりもパフォーマンスが大幅に向上し、
    複雑さを増します。パイロットシンボルは、デモが各キャリアの
    基準フェーズを推定できるように定期的に送信されます。
  9. 1600 および 700C 波形はパラレル トーン モデムを使用し、
    以降のモードでは OFDM を使用します。OFDMは、
    より高いビットレートを可能にするより緊密なキャリアパッキングを
    提供しますが、周波数オフセットと遅延スプレッドにより
    苦しむ傾向があります。
  10. 中~高SNRsでは、FreeDV 700Cは、並列トーン設計と
    高いパイロットシンボルレートにより、遅延が大きく広がる
    高速フェージングマルチパスチャンネルで(700Dより優れた)性能を
    発揮します。FECを使用するモードと同様のBERパフォーマンスを
    提供する送信ダイバーシティを採用しています。
    高速同期は、使用不能とほとんど使用できない間を移動する
    限界チャネルで便利です。
  11. FreeDV 700DはOFDMモデムを使用し、低いSNRチャンネルに
    最適化され、強力なFECですが、パイロットシンボルレートが低く、
    スピードが速い(>1Hz)のマルチパスチャンネルでパフォーマンスが
    低下することを意味する控えめな(2ms)サイクリックプレフィックスです。
    強力な FEC を使用すると、静的クラッシュ、都市部の HF ノイズ、
    帯域内干渉など、他のチャネル障害に対してこのモードが
    非常に堅牢になります。
  12. FEC は、FreeDV モードにかなり最近追加されました。
    使用する音声コーデックは、ビット エラーレートが数%、
    パケット エラー率が 10% です。
    マルチパスチャンネルの生ビットエラー率は、多くの場合10%を
    超えています。妥当な待機時間 (40ms など) のためには、
    小さなコードワードが必要です。したがって、有用であるためには、
    10%以上のRAW BERで動作するFECコード、
    1%の出力(コード化された)ビットエラー率、および約100ビットの
    コードワードが必要です。デジタル音声は異常な要件を持ち、
    ほとんどのFECコードはビットエラーに対して不寛容なデータ用に
    設計されており、10%以上のRAW BERを操作する場合は
    ほとんどありません。強力な FEC コードは長いブロック長さ (1000 ビット) を持ち、長い待機時間を導きます。
    しかし、LDPCコードは近く来て、また、静的および干渉によって
    引き起こされる他のチャネルエラーを「クリーンアップ」することが
    できます。OFDMを使用すると、FECに必要な余分なビットのための
    「余地」ができたため、待ち時間を除いて追加するコストは
    ほとんどありません。

フリーDV VHF モード

これらのモードは、FSK や FM のような一定の振幅変調を使用し、
VHF 以上のために設計されています。
しかし、800XAはSSB無線でHFまたはVHFを介して実行することができます。

モード 日付 コーデック2 モデム RF BW 生ビット/ Fec テキスト
2400A 2016 1300 4FSK 2400 5kHz ゴレイ (23,12) Y
2400B 2016 1300 ベースバンド/アナログFM アナログFM 2400 ゴレイ (23,12) Y
800XA 2017 700C 4FSK 2000 800 N
FSK_LDPC 2020 2 または 4 FSK ユーザー定義 ユーザー定義 Ldpc

FSK_LDPCモードはデータに使用され、ユーザー定義のビットレートと使用可能なさまざまな LDPC コードを持っています。それはREADME_dataで議論されています


FreeDV 700C,1600,700Dモードに関しての情報
Modems for HF Digital Voice Part 1 – Rowetel
FreeDV QSG
FreeDV 2020モードに関しての情報
FreeDV 2020 First On Air Tests – Rowetel

FreeDVの技術で採用されている情報について
FreeDVテクノロジー原文サイト

 


SmallDVについて

投稿日 by Hiro

Raspberry Pi(およびその他)用の埋め込みFreeDV

機械翻訳のサイトです
原文は http://www.kk5jy.net/smalldv-v1/

ラズベリーパイでFreeDVインターフェイスの紹介です。

マット・ロバーツ-matt-at-kk5jy-dot-net

公開日:2018年5月29日

更新済み:2018-06-19

図1-ハードウェアフロー

図2-オーディオ
インターフェイス回路の例

図3-ソフトウェアフロー

図4-プロトタイプ

図5-プロトタイプ
インジケータLED

FreeDVプロジェクトは、具体的にアマチュア無線の使用のために設計された、オープンソースのデジタル音声モデムを提供します。GUIソフトウェアはかなり軽量で、Raspberry Piの新しいバージョンでも実行でき ます。ただし、このモードのすべてのユーザーが、オンエアで操作するために、どんなに小さくても単純でも、PCまたはGUIアプリケーションを使用する必要があるわけではありません。

FreeDVソフトウェアは十分にファクタリングされており、コアコーデックはcodec2と呼ばれるスタンドアロンライブラリとして利用できます。このライブラリは、コーデック を他のソフトウェア製品に埋め込むための緊密なインターフェースを提供します。実際、FreeDVチームはスタンドアロンの「ボックス」提供して います 汎用コンピュータなしで動作するポータブル低電力デバイスにDVモデムが組み込まれています。このようなデバイスは、モバイルまたはポータブル操作、またはコンピューターなしの「シャック」に簡単に使用できます。

SM1000デバイスは非常にクールですが、モードをいじりたいだけの人にとっては少し高価です。オープンソースであるにもかかわらず、主にFreeDVをサポートするように設計されているように見えるため、真剣なユーザーにとっては「オールイン」ソリューションになります。codec2以来APIはフリーソフトウェアとして利用できます。SM1000と同様の機能を提供するキットデバイスのベースとしてRaspberry Piを使用することにしました。これにより、予備のRasPiデバイスを持っている人は、少ない予算で組み込みデバイスのモードを試すことができます。RasPiの豊富なハードウェアI / Oセットは、拡張性と実験の余地を十分に残します。特に、構築と調整を好む人にとっては十分です。

結局のところ、FreeDV APIは非常に軽量であり、GUIなしで操作するために必要なすべての機能を備えています。オリジナルバージョン1のRasPiで実行した場合でも 、実際に遅いデバイスですが、以下で説明するソフトウェアは、十分なリソースを備えたデフォルトの1600モードを実行できます。ソフトウェアは、元のデバイスからRaspberry Piデバイスで、現在の(そして非常に高速な)RasPi 3B +までクリアする必要があります。

私はキットをSmallDVと呼んでいます。

キットの説明キットに

必要なハードウェアは、設計上非常に単純です。アイデアは、必要なハードウェア全体を最小限に抑え、できるだけ少ないカスタムハードウェアを使用することです。フロー図を図1に示します。このキットでは、Raspberry Piをコアとして使用します。小さなコンピューターはすべてのDSPを実行し、少量の外部ハードウェアも制御して無線PTTを制御し、オーディオをルーティングします。オプションで、デバイスの動作の監視に使用するいくつかのLEDを駆動できます。

DVアダプターとアナログ無線を使用するには、4つのオーディオ接続が必要です。

  • マイクロフォン
  • スピーカーまたはヘッドフォン
  • 無線送信オーディオ
  • ラジオ受信オーディオ

FreeDVソフトウェアには、必要な4つの接続を提供するために2つのサウンドデバイスが必要です。ただし、アマチュア無線の世界でのほとんどの音声操作は半二重です。つまり、各サウンドカードの半分は常にアイドル状態であり、ソフトウェアは2つのカードのサンプリングレートに合わせて追加の作業を行う必要があります。いつでも必要なのは、1つの音声入力と1つの出力だけです。

その結果、SmallDVキットは単一のサウンドデバイスを使用し、必要に応じて単一のDPDTリレーを使用して入力と出力を適切な機能に接続します。ソフトウェアは、サウンドカードのミキサーデバイスを使用して、4つの機能のそれぞれに異なるオーディオレベルを設定することもできます。

インターフェイス回路の例を図2に示します。。インターフェイスは、小さなプロトタイプボードに簡単に構築できます。回路内のV +電圧は、使用されているリレーのコイルと一致する必要があります。 RasPiの+ 5Vレールから快適に電力を供給できるほど十分に低い電流引き込みの適切な5VDC小信号リレーを選択しました 。

デバイスを実行するソフトウェアは2つの部分に分かれており、フロー図を図3に示し ます。最初の部分はfdvcoreと呼ばれる非常に小さなユーティリティ です。サウンドデバイスに接続し、FreeDVエンコードおよびデコードを行います。そのC ++コードは、すべてのDSPを可能な限り最高の効率で実行できるように、小さく、最小限で、高速です。smalldvPythonで記述されたプログラムは、構成の処理、fdvcoreの管理、各T / R遷移でのミキサーレベルの調整、GPIOおよびオーディオルーティングの制御を担当します。この分割により、fdvcoreは高速で、他の機能からほとんど独立できますが、メインのsmalldvプログラムでは、迅速な開発と、愛好家による簡単な変更が可能です。以来 Pythonはラズベリーパイで使用される主なプロトタイピング言語である愛好家は、それはRasPi環境に精通している人にやさしいキットになります。smalldv

プログラムには、SmallDVキットの構成と制御に使用できるソケットリスナーがあります。つまり、SmallDV組み込みデバイスは、シンプルテキストモード接続、Webアプリケーションなど、任意の数のユーザーインターフェイスから制御できます。これにより、キットの上にカスタムUIを簡単に配置できます。最低限、キットはtelnetのみで構成できます。

初期のプロトタイプを図4に示します図2に示すインターフェイス回路を実装しています。特定のUSBサウンドデバイスを使用し ます、Adafruitチームによってテストされ、Raspberry Piおよびその標準ドライバーセットと適切に連携します。また、入力と出力が1つしかないため、レベルの構成が簡単になります。デバイスは、AdafruitまたはDigikeyやMouserなどの再販業者から入手できます。

現在の機能

ソフトウェアの現在のバージョンは、FreeDVモデムの1600および700モードのバリアントをサポートしています。目的のモードは、TCP制御インターフェースを介して実行時に変更できます。

このキットは、Raspberry PiのGPIOピンを介していくつかの機能をサポートしています。

  • PTT入力ボタン。これは、ユーザーがT / R切り替えを制御するために使用する高品質で瞬間的な押しボタンに接続する必要があります。RasPi GPIOライブラリはソフトウェアのデバウンスをサポートしていないため、 このボタンにはRCデバウンス回路を使用する必要があります。
  • 無線への接続用のPTT出力。これは、オープンコレクタまたはオープンドレイン回路を駆動するために使用する必要があります。このGPIO信号は、オーディオルーティング用のDPDTリレーの駆動にも使用されます。両方の機能の例を図2に示し ます
  • SYNC表示用のLED。「キャリア検出」表示とよく似ており、モデムが受信信号にロックされていることを示します。
  • CLIP表示用のLED。これは、レシーバー(RX中)またはマイク(TX中)から受信したオーディオレベルが高すぎることをユーザーに警告します。
  • 5つの異なる偏差状態を表示できる3つのLEDで作成されたチューニングインジケーター。これは、SSB受信機で信号をチューニングするための補助として使用できます。

図5は、最新のプロトタイプのLEDインジケータを示しています。

さまざまなGPIO機能に使用される極性とチューニングインジケーターの範囲は、smalldvスクリプトで構成でき、幅広いハードウェア構成をサポートします。smalldv

プログラムは、サウンドデバイスのソフトウェアミキサーコントロールの入出力オーディオレベルを調整することもできます。モデムが各T / Rトランジションを実行すると、ミキサーは入出力レベルを調整して、サウンドカードの各オーディオ接続に接続された新しいデバイスをサポートできます。たとえば、トランスミッターに必要なドライブレベルは、おそらくヘッドフォンを駆動するために必要なものと同じではありませんが、リレーを介して同じオーディオ出力デバイスを共有します。そのため、モデムが受信と送信を切り替えると、ミキサーは出力レベルを調整して、サウンドカード出力に接続されるデバイスに合わせ、正しいレベルが維持されるようにします。入力接続についても同じことが行われます。

4つの異なるレベルの組み合わせが構成可能で、それぞれ2つが送信と受信に使用されます。これにより、キットは外部ハードウェアなしでソフトウェアですべてのレベル管理を実行できます。とはいえ、トリマーで外部にレベルを設定することを好むキットビルダーはそうすることができます。すべての機能のデフォルトレベルは、変更しない限り100%です。外部ハードウェアで調整するのに最適です。ヘッドフォン/スピーカーの音量レベルは、外部ハードウェア制御に特に適しています。smalldv

programは、同じデバイス上の他のプログラムからの接続を受け入れるTCPリスナーを実行します。これにより、任意の数の異なるユーザーインターフェイスをスーパーバイザーに接続して、デバイスを構成および操作できます。TCPインターフェースは、改行で互いに分離された単純なコマンドで、ライン指向のインターフェースを使用します。各コマンドは1行を消費し、ソフトウェアからの応答は1行を消費します。コマンドインターフェイスには、次のような多くの構成およびステータスの動詞があります。
バージョンfdvcoreプロセスのバージョンを要求します。VOLTX無線送信音声レベルを要求または設定しますVOLRX無線受信の音声レベルを要求または設定しますVOLPHヘッドフォンまたはスピーカーの音量を要求または設定します。VOLMICマイク入力の音量を要求または設定します。テキスト送信中に送信される帯域外テキストを要求または設定します。TXTX(1)モードにするかRX(0)モードにするかを示すブール値を指定します。これはソフトウェアT / Rコントロールで、Raspbery PiのハードウェアPTT入力に加えて動作できます。クリップ最後のCLIPコマンド以降にクリッピングが発生したかどうかを示すブール値を要求します。フレーム処理されたデータフレームの数を要求します。DF受信信号の周波数オフセットを要求します。これは、調整インジケーターを駆動するために使用できます。SNR受信信号の信号対雑音比を要求します。同期受信機が受信信号に同期しているかどうかを示すブール値を要求します。STATSYNCコマンドとSNRコマンドの組み合わせである値のペアを要求します。終了するTCP接続を閉じます。シャットダウンTCPを閉じて、SmallDVモデムをシャットダウンします。モデム使用するCodec2エンコーディングを読み取るか設定します。有効な値は 1600700700B700C、及びCODEC2 0.8ライブラリにリンクするとき700D。クライアント(C)とサーバー(S)間の交換の例は次のようになります。

C:バージョン
S:OK:バージョン= fdvcore 1.0
C:TX
S:OK:TX = 0
C:VOLPH
S:OK:VOLPH = 100
C:VOLPH = 75
S:OK:VOLPH = 75
...
		

モデム構成が変更されるたびに、設定はファイルに保持されます。これは、「アプライアンス」スタイルのデバイスに最適です。すべてのソフトウェアコンポーネントはバックグラウンドサービスとして実行されます。これにより、何も表示せずにソフトウェアを起動および実行できます。

ソフトウェアのダウンロード

プロジェクトのソフトウェアは、以下のソース形式で入手できます。Linux(RasPiを含む)でソフトウェアを構築するには、いくつかの前提条件が必要です。

  • ビルド必須のメタパッケージ。
  • libsndfile1のライブラリとlibsndfile1-devの開発用ヘッダ。
  • Gary Scavone によるRtAudioの最新バージョン。
  • 最近のバージョンCODEC2の FreeDVのウェブサイトからライブラリ。

このプロジェクトはまだ進行中ですが、コア機能は機能しています。そして、それはキットにとって十分であり、それがポイントです。私は自分の用途に合わせてキットを開発し、新しい機能を追加し続けますが、安価なハードウェアにFreeDVを埋め込む実験をしたい人のために、ここでソフトウェアを利用できます。

すべてのソフトウェアとファームウェアは、GPLバージョン3の条件の下でリリースされます 。これにより、エンドユーザーが製品を自由に利用できるようになりますが、このコードを自分のプロジェクトで使用する人々が自分の改善を一般に再リリースすることも保証されます。このようにして、アマチュア無線コミュニティは、ソフトウェアまたはファームウェアに基づいた商用製品に適用される可能性のある改善点に自由にアクセスできます。

SmallDV 1.0ダウンロード   (ここをクリック)

ソフトウェアパッケージをダウンロードするには、上のリンクをクリックしてください。ソースはGPLバージョン3でリリースされており、ダウンロードページからも入手できます。

リリース履歴

2018-05-29-初期リリース。
2018-06-01-チューニングインジケーターのサポートを追加します。
2018-06-02 -SYNC LED出力のサポートを追加します。
2018-06-08 – fdvcoreの RXオーディオパスのバグを修正しました
2018-06-10-効率がさらに向上し、fdvcoreのPASSおよびMUTEモードのバグが修正されました
2018-06-14-リサンプリングに使用されるフィルタークラスのバグを修正。
2018-06-19-700Dをより適切にサポートするためにバッファ制限を修正しました。

Copyright(C)2018 by Matt Roberts、KK5JY。全著作権所有。



音声イコライザー参考設定

投稿日 by Hiro


現行のFreeDV1.4ベータ版では、音声処理が進化して、良くなってきていますので
必要の無い設定かも知れませんが、参考のために載せておきます。


送信音声が、裏返ったりしてしまうとレポートを受ける場合
音声ミキサーソフトを、FreeDVソフトの前に導入することで
かなり改善されます、ここではその方法を紹介します。
まずソフトの入手から、VB-Audio VoiceMeeter Bananaを導入します
※運用時はこのVoice Meeter Bananaを先に起動して
その後からFreeDVのソフトを立ち上げます。
このソフトは、無料で使うことが出来ますが
寄付をすることが出来る、ドネーションウェアといわれるソフトです。

下記リンクをクリック
VB-Audio VoiceMeeter Banana

上の図にあるようにどちらを選んだら
わからなければ、下側のEXE fileをクリックしてダウンロード
インストールと進んで下さい

Voicemeeter Bananaの起動 ①をクリックして起動 
スタートメニュー タスクバーに組み込んでおくと便利です

下の画面が現れます

上記の画像のそれぞれの数値
左側Comp Gateの数値は最適化後の数値です
これを基準に調整して下さい

設定は
今使っている人側マイク入力の場所ヘッドセットマイク またはUSBヘッドセットマイク
B1 B2をクリックしてセットこの条件にダイヤルを回してセツト
MONOをクリックしてセット
B1 B2をクリックしてセット
ヘッドセットマイクからレベルが立ち上がるのを確認
EQを、マウス左クリックでそれぞれ点灯させて、共に右クリックで下の画面

①をクリックして
②のダイヤルを回し550Hz付近にセット
③のようになっていればOK
受信変調を、モニタして頂いてカットする周波数を
調整すると良いと思います。

上記の画像を追加しました
受信局にモニターしてもらいながらレベル
イコライザーの低域調整をして下さい

FreeDVのソフトを立ち上げて
Tools>Audio Configsと進み
下の図Raceve側は、今まで通りの設定
無線機側サウンドデバイスマイク > 運用者側ヘッドセットスピーカー

※変更部分Trancemit側 From Microphone 
VoiceMeeter Output MME側
 VoiceMeeter Aux Output MME側どちらに設定しても使えると思います。

下側は従来通りTo Radio無線機側のサウンドデバイスをセット

パソコンのマイクのプロパティから
レベル マイクブーストを+10dB程度にセット

上の画面をOKで閉じて
送信テスト
送信機出力を最小にして
PTTを押してマイクから音声を入力
下の図のように波形が出ればOKです
通常の運用時には送信出力を元の状態にして下さい



運用者側 機材紹介

投稿日 by Hiro

FreeDVの交信 操作に慣れてきたら運用者側の機材を
アップグレードしてみてはどうでしょうか。
サウンドハウスで取り扱っている機材を紹介します。
リンクについては許可を得ています。
アフリエイトリンクは張っていません

marantz Professional ( マランツ プロフェッショナル ) / MPM-1000U コンデンサーマイク  


コンピューターやiPhone、iPadに接続できるUSBコンデンサーマイクロホンです。
DAW(デジタル・オーディオ・ワークステーション)やポッドキャスト・
アプリなどで高品質のオーディオを収録するのに最適です。
~特徴~
■USB出力付きコンデンサーマイクDAWでのレコーディングやポッドキャスティングに最適
■USBバスパワー駆動で、コンピューターやiPhone、iPadに直接接続可能
(iPhone、iPadとの接続には、別途Apple社製のUSBカメラアダプターなどが必要です)
■幅広い周波数特性と低ノイズ設計 ハイスピード・アナログ – デジタル・コンバーター


~仕様~
■タイプ:Φ14mmバック・エレクトレット・コンデンサー
■指向性:カーディオイド
■周波数特性:20Hz?17kHz
■感度:-34dB ± 2dB(0dB = 1V/Pa @ 1kHz)
■A/Dコンバーター:16bit/48kHz
■出力インピーダンス:100Ω ±30%(at 1 kHz)
■ロードインピーダンス:≧ 1000Ω
■セルフ・ノイズ:16dBA
■最大SPL:132dB(THD ≦ 1%, 1 kHz)
■S/N比:78 dB
■電源:USBバスパワー
■サイズ:約158 x 48mm(長さ x 直径)
■重量:約300g
■マイクホルダー 3/8 5/8 インチネジに対応
※仕様は断りなく変更になる場合がございます。

AKG ( アーカーゲー ) / P120 コンデンサーマイク

  • ボーカル向けマイク

頑丈でレコーディング、ライブでも使用できるコンデンサーマイクです。
自然な低域となめらかに伸びた高域が特徴、原音に対して繊細な響きを再現し、
よりきらびやかな音になります。 ■Project Studio Line
■コンデンサーマイク
■指向性:単一指向性
■周波数特性:20Hz~20kHz
■開回路感度:-32.5dB re 1V/Pa
■最大音圧レベル (パッドOFF、THD 0.5%):130dB SPL
■等価雑音レベル:19dB SPL(Aウェイト)
■パッド:0/20dB
■ローカットフィルター:Flat/300Hz(6dB/oct)
■インピーダンス:200Ω以下
■電源:ファンタムDC48V/3mA以下
■コネクター:XLR 3ピン
■寸法(Φ×全長):54×166mm(除突起部)
■質量:456g
■付属品:スタンドアダプター

marantz Professional ( マランツ プロフェッショナル ) / MPM1000J

スタジオ・グレードのオーディオ・パフォーマンスを実現する、
低価格&高品質の大口径ダイアフラム・コンデンサーマイクです。
XLRケーブル、デスクトップ用スタンド、ショックマウントホルダーが付属。
コンデンサーマイクのエントリーモデルとして、品質に妥協することなくコストパフォーマンスを高めた、
marantz Professionalのひとつの解答です。
特徴
■サイドアドレス型コンデンサーマイク
■高い感度を誇るカーディオイド指向
■滑らかな周波数レスポンス
■ウインドスクリーン、ショックマウント、デスクトップスタンド、XLRケーブル付属

仕様
■タイプ:ピュア・アルミニウム、18mm口径ダイアフラム・コンデンサーカプセル
■指向性:カーディオイド
■周波数特性:20Hz?20kHz 感度:-38 dB ±2dB(0 dB = 1 V/Pa @ 1 kHz)
■インピーダンス:Output:200Ω ±30%(@ 1 kHz)、Load: ?1000Ω
■セルフノイズ:17 dBA
■最大SPL:136dB(THD ~ 1%, 1 kHz)
■S/N比:77 dB
■電源:9?48 VDC、3 mA typical
■サイズ:約165 x 48mm
■重量:約300g

CLASSIC PRO ( クラシックプロ ) / CDA10B デスクアーム マイクスタンド
宅録やライブ配信、ゲーム実況におすすめ。クランプと台座固定の兼用型。マイクケーブル付き

CLASSIC PRO ( クラシックプロ ) / MIX030 マイクケーブル 3m XLRキャノン

サウンドハウスがプロデュースした最高のコストパフォーマンスを達成するため
にデザインされたCLASSIC PRO マイクケーブル。
7mm径のケーブルにメタルコネクターを採用し使い勝手の良さと
耐久性を両立させました。 ■タイプ:マイクケーブル
■プラグ形状:XLR(オス)-XLR(メス)
■長さ:3.0m
■カラー:黒

CLASSIC PRO ( クラシックプロ ) / PG6
グースネックタイプのポップガードです。マイクスタンドにクランプで取付け、
スクリーンは声の吹かれやポップノイズを防ぐのにも十分なサイズです。
アームの角度は簡単に調節できるグースネックを採用、
フレキシブルに対応できます。

K&M ( ケーアンドエム ) / 23325 卓上マイクスタンド
微妙な高さ調節ができる卓上マイクスタンドです。少し高さが欲しい時などに最適、
DTM、宅録用など様々な場所で好みに合わせて使い分けができます。

TASCAM ( タスカム ) / US-1X2-CU オーディオインターフェイス
TASCAM USBオーディオインターフェースラインナップの中で、
音楽制作に特化した製品のうち最もシンプルかつコンパクトなモデルが
『US-1×2』(ユーエスワンバイツー)です。USBオーディオインターフェースを
使用する場合、パソコンとの接続や設定、バージョンアップが避けられません。
『US-1×2』には専用のソフトウェアが用意されています。
この専用ソフトを使うことで最新バージョンの確認などが自動で行われ、
これまでのオーディオインターフェースでは必須であったバージョンの確認や
管理作業を行う必要がなくなりました。

YAMAHA ( ヤマハ ) / AG03 配信用ミキサー オーディオインターフェイス
ループバック対応の2チャンネルUSBオーディオインターフェース機能を備えた、音楽・音声用3チャンネルミキサーです。
60mmフェーダーが配信中の快適なボリューム操作を実現。
ウェブキャスティングに最適です。

■ウェブキャスティングミキサー
■3ch
■ループバック対応2chUSBオーディオインターフェイス機能

■タイプ:アナログミキサー
■モノラルチャンネル数:1
■ステレオチャンネル数:1
■AUX IN:1
■ヘッドフォン端子:3.5mmステレオミニ
■MONITOR OUT:2、PHONES:2( ヘッドセットヘッドフォン出力含む)
■フットスイッチ端子:EFFECT ミュート オン/ オフ
■寸法 (W×H×D):129 mm × 63 mm × 202 mm
■重量:0.8kg
■詳細スペック:
■マイク入力1:XLR(ファンタム電源48V /TRSフォン・コンボジャック/プラグインパワー端子、
PAD26dB、COMP/EQ、EFFECT(SRXリバーブ)
■ステレオ入力1(LINE)/ モノ(GUITAR):1
■USB オーディオ2 IN / 2 OUT、対応サンプリング周波数: 最大192 kHz、対応量子化ビット数: 24 ビット
■ループバック機能付き
■音楽制作ソフトウェアCubase AIをバンドル
※ USB ケーブル(1.5m)付属



FreeDV GUI ユーザーマニュアル

投稿日 by Hiro

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。

  1. ツールオーディオ設定ダイアログを開きます
  2. 下部で[ 受信]タブを選択します
  3. 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
  4. 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)
  5. 下部で[ 送信]タブを選択します
  6. マイクからウィンドウを選択なし
  7. にあるラジオ窓選択なし
  8. 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。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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:

  1. 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。
  2. すでにFreeDVを実行している人に助けを求めてください。
  3. 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。

  1. 上記の「PTT設定」セクションをお読みください。
  2. ツール-PTTテスト機能をお試しください。
  3. 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?
  4. 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?
  5. すでにFreeDVを使用している人に助けを求めてください。
  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 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。

公証
公証

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 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:

  1. 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。
  2. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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)。
  6. 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 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。

  1. [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。
  2. 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。

ツール-オプションダイアログ:

デバッグFIFOおよびPortAudioカウンター:700Dのオーディオの問題をデバッグするために使用されます。ベータテスト中に、Windowsの700D TxおよびRxオーディオの分割に問題がありました。

TxまたはRxで実行している場合、PortAudioカウンター(PortAudio1およびPortAudio2)をインクリメントしないでください。これは、同期の問題につながるサンプルがサウンドドライバーによって失われていることを示しています。

これは、FreeDVがPortAudioドライバーに十分な速度でサンプルを供給していないことを示しているため、Fifoカウンターoutempty1カウンターはTx中に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。

[スタート]を押し​​てこれらのカウンターを確認し、リセットして30秒間カウンターを観察します。

PortAudioカウンターが受信時に増加する場合:

  1. framesPerBufferの調整。0、128、256、512、1024を試してください。
  2. SkypeやWebブラウザなど、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の代わりに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増加する場合、FifoSizeを増やしてみてください。

txThreadPriorityチェックボックスは、FreeDVのメインtxRxスレッドの優先度を下げます。これは、サウンドドライバースレッドがサンプルを処理するのに役立ちます。

txRxDumpTimingチェックボックスは、700Dのrx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の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の空きサンプル数をダンプします。これがゼロに達すると、txオーディオが壊れ、rxの同期が失われます。Txの間に「Fifo」ラインで「outfifo1」が増加しているのを見ると、Txオーディオの分割も発生します。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をテストする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ビットがあるため、2 * Ncの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ほぼ同じBERを持っている(合計ビットエラーが5000の場合、+ /-20%)。ただし、txパスでのフィルタリングでは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小さい場合、BERが高くなります。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、txパスのSSBフィルターリップルにより1つのキャリアが減衰した場合、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。

推奨される使用法:

  1. テストフレームモードでFreeDVを送信します。テストフレームモードでFreeDVを使用して2番目のrxを使用して(または友人を取得して)rx信号を監視します。
  2. rx SNRを調整して、数%のBERを取得します(たとえば、tx電力を減らし、rxに短いアンテナを使用し、ビームを遠ざけ、rx RFゲインを調整します)。
  3. 合計5000個の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が他のキャリアと20%以上異なる場合、問題が発生します。
  4. 典型的な問題は、1.0で1つのキャリア、0.5で他のキャリアであり、より悪いキャリアBERが2倍大きいことを示します。

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は全二重モードで動作できます。これは、1台のPCのみが必要なため、独自のFreeDV信号を聞く開発に役立ちます。通常の動作は半二重です。

TxおよびRx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)

用語集

期間 ノート
AWGN 加法性ホワイトガウスノイズ-ノイズのみでフェーディングのないチャネル(VHFなど)
FEC 前方誤り訂正。音声コーデックビットを保護するために送信する追加ビット
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

V1.4 2019年6月から10月

  1. FreeDV 2020、Project Horusバイナリモード。
  2. OFDMモデム取得の改善。これにより、FreeDV 700DおよびHFフェージングチャネルの2020の同期時間が改善され、チューニング時に+/- 60 Hzの周波数オフセットも処理できます。
  3. FreeDV 700C周波数オフセットのバグ修正を修正し、特定の周波数オフセットで同期が失われていました。
  4. 高速フェージング/ QO-100チャネル用のOFDMモード(700D / 2020)用の広帯域位相推定およびDPSK(ツールオプション)
  5. 自動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)

2018年5月V1.3

  • FreeDV 700D

参照資料



実際の交信について

投稿日 by Hiro

交信を始める前に、設定の確認をしていきます。

交信を始める前に、パソコンのサウンドデバイスの接続、動作確認から
交信に使用するデバイス(運用者側、無線機側のI/F)を接続して進めます。

接続例5で説明していきます。
既定のデバイス
運用者側マイク Mixing Driver 1 for US-1×2(外部接続USBオーディオI/F)
運用者側スピーカー High Definition Audio Device
既定の通信デバイス
無線機側マイク 6-USB Audio CODEC
無線機側スピーカー 6-USB Audio CODEC
として説明します 

Win 10 サウンドデバイス確認
設定→システム→サウンド→サウンドコントロールパネルと進みます。
使用する予定のデバイスが既定のデバイス、既定の通信デバイスと
なっているか、確認します。

運用者側マイクに向かって声を出して、十分なレベルを取れることを
確認します。不足しているときは、マイクブーストを調整します。

FreeDVソフトを起動してTools→Audio Configを開きます。
受信側(Recivie) 送信側(Transmit) 運用者側,無線機側共に
オーディオデバイスが正しく設定されているか確認します。

受信側
送信側

FreeDV受信側 設定の確認

無線機のスイッチを入れて、FreeDVのモードを、仮に700Dにセットします。
スタートボタンを押してFreeDVの受信を始めます。
下のようなウォーターホール画像が流れることをチェックします。
この状態で、アナログボタン(Analog)を押して、運用者側スピーカーから
無線機の受信音が、遅れて流れてくることを確認します。
確認が取れたらアナログボタン(Analog)を押して、元に戻します。
FreeDVソフトは、スタートボタンを押したままで次に進みます。

FreeDV送信側 設定の確認

無線機で空いている周波数を、探してアンテナとの接続をチェックします。
送信キャリアレベルを最低(5W程度)にセット。
運用者側マイクを用意、PTTボタンを押して送信がされることを確認
マイクに音声を入力しない状態でFreeDV From Micが振れないことを
確認します、もしも振れている場合は、マイクの不良、または接触不良
等考えられます。
写真は無音状態の写真です。

マイクレベル調整
マイクに、音声を入れて平均レベルを±0.2程度に、
ピーク値で±0.3程度になるようににマイク入力レベルを調整します。
大き過ぎると受信側で、復調時に声が裏返ります。
下の写真を参照 して下さい

各モードのALCと送信電力の関係について

送信出力によっては、 SSBでの一定出力での連続送信となります。
終段に過大な負担が掛かり、終段破壊などなる場合があります。
運用に際しては、まずはじめに、送信出力を最小にして、アンテナの状態を確認し
異常無き事を、確認して徐々に出力を上げ、異常なきことを確認しながら
運用するように心がけて下さい、運用に際しては自己責任でお願いします。

オーバードライブの送信レベル 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。
まず、送信機のキャリア出力を最大にします。
そして無線機側インターフェイスのレベルと無線機の
マイクレベル等を調整してALCが、微かに振れるか
振れないかの状態に調整します。

コンピューターから無線機への送信レベルは重要です。
送信時に、運用者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、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、オーバードライブされた信号は、
受信側のSNRが低くなります、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、
無線機側インターフェイスの音声レベルを調整します。

100Wが最大電力の無線機の場合、平均電力は20Wでなければなりません。
700Dモードの場合、最大出力の20%程度が適正出力とされています。
他のモードでは、占有帯域幅が700モードよりも広いため、
若干オーバードライブレベルは低くなります。
FreeDVを使用した場合、音声SSBよりも多くのパワーが得られません。
無理なオーバードライブは、しないように心がけてください。

FreeDVは、無線機で特別な処理をしない状態を好みます。
送信時には、無線機のコンプレッサー、送信音声イコライザーを
オフにする必要があります。
FreeDVは、受信した信号をバンドパスフィルター、ノイズリダクション等の
DSP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。

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。
SSB運用モードは各バンドの慣例に従います。
3.5Mhz 7MhzはLSB 14Mhz 18Mhz 21Mhz等は、
USB側 での運用になります。

SSBでQRMに悩まされていてもFreeDVでは
静かな環境の中で会話をすることが出来ます。
Sは3~5程度で安定していれば充分です。

運用周波数、時間について
日本国内では、毎週末 土日祝の午前中9時頃から定期的な
運用を行っています。
また、不定期に 昼過ぎ、12時半前後からの運用をしている時もあります。
7.200MHz(LSB)付近で4エリア(岡山県) 0エリア(長野県,新潟県)の局を
中心にして運用しています。

夜間の運用周波数は3.8Mhz帯の場合 3.716Mhz
または、17時頃から18時頃 20時から21時頃の間 3.716MHz付近で
信号が聞こえている時があります、是非交信に参加して下さい。
コンディションが開いている場合
14.236MHz , 18.165MHz , 21.313MHz,50.325MHz付近での (親USB)での
運用をしている時もあります。

実際のリアルタイム運用情報はSNS(ツイッター)などで発信している時も
ありますので、運用したい、受信してみたいと思われた局長さんは
連絡していただけると幸いです。
メールはこちらまで JH0PCF かんだ
最後まで、お付き合いいただき、ありがとうございました。



交信の準備設定について

投稿日 by Hiro

はじめに
このモードは、FreeDVソフトのPTTボタンを押すと、FT4,FT8と同様に
連続したデジタル信号で変調された、電波が送り出されます。
送信出力によっては、終段に過大な負担が掛かり、終段破壊などなる場合があります。
運用に際しては、まずはじめに、送信出力を最小にして、アンテナの状態を確認し
異常無き事を、確認して徐々に出力を上げ、異常なきことを確認しながら
運用するように心がけて下さい、運用に際しては自己責任でお願いします。



FreeDVの受信をする事が出来るようになったら
今度は、実際に交信をするための準備に入ります

・最初にPTT制御の確認から Tools→PTT Config設定
PTT制御の仕方は、各メーカー、それぞれの無線機によって違いがありますので
一概には言えません、参考までに八重洲無線 FTDX3000の場合
無線機のメニューNo,065 Mode cw  PC KEYING RTS
PTT制御の仮想COMポートをCOM6とした場合、上の写真の状態で
制御することは出来ています。
Test PTTを押して、PTTがON/OFF制御出来ることを確認して下さい。

・PTT制御にHamlib Settingsを使用する場合

無線機の周波数読み取りポート(八重洲無線ではCAT)のポート番号を
Serial Deviceにセット、Serial Rateをパソコンの
デバイスマネージャー>ポート(COMとLPT)該当するポート番号の
プロパティーをクリック>ポートの設定と進みます。

無線機のビットレートとパソコンのCOMポートのビットレート
ストップビットを合わせてOKとします。
上の画像はFTDX3000での設定例です。
その上でUSE Hamlib PTTをクリックして、Test PTTを押して
無線機が送信状態になることを確認します。そして画像のように
Serial Paramsにビットレートなどの情報が表示されることを確認します。
USE Hamlibを使う設定としたときは無線機に入る
信号の流れも変わる事があります、スタートしてPTTボタンをクリック
しても送信されない時は、無線機のメニューからSSB MIC SELを確認して
該当する入力デバイスに変更して下さい。

Icom製無線機を使用している場合、Hamlib は接続時に
無線機のデフォルトの CI-V アドレスを使用します。
この値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)。
IC7300に付いての設定例の情報を頂きました
JA4JOE 尾中様のサイトです。
“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、
無線機で「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、無線機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。
ハムリブがIcom製無線機で動作しない時
Icom 無線機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。

IC7300に付いての設定例の情報を頂きました
JA4JOE 尾中様のサイトです。

https://tanukijima.at.webry.info/202103/article_11.html

*PTT制御にHamlibを使いPSKレポーターにクリックをしていると
 FreeDVソフトがクラッシュ(突然終了)する事があります。
 PSKレポーターの機能のついては、実験的な要素も有り
 まだ不安定な部分も、有りますのでクリックをしなくても
 良いと思っています。


・FreeDV 1.4 ツール-オプションについて Tools→Options

ツール-オプションダイアログ:

  1. クリッピング:700Cおよび700Dでは、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。
    パワーアンプに過負荷がかからないように、注意して使用してください。

    この設定をクリックすると受信側での明瞭度が落ちます。
    受信側からレポートをもらいながら使用して下さい。
    通常はクリックしません。
  2. Tx Band Pass Filter:700Dモードの送信帯域幅を約1000 Hzに制限します。
    通常はクリックしたままにします。
  3. 700Dインターリーバー:インターリーバーは複数のフレームにわたって
    エラーを平均化するため、変化の激しいフェージングの場合、また
    バーストエラーのある場合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改善し、
    処理に要する時間に、TxとRxの両方で2×160 = 320msの遅延が発生します(合計640ms)。
    この設定もクリックします
    インターリーバーは通常1に設定されます。
  4. 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です。
    通常はクリックしません。
  5. Txt Msg欄は自局のコールサイン情報などを入れておきます。

FreeDV 1.5から加わった機能について

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 Reporter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
対応するものなど) 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。ユーザーの現在のモード(700D、1600など)は、
受信レポートをホバーまたはクリックすると
「Using」フィールドにも表示されます。

PSKレポーターが無線の周波数を読み取ることができるように、
Hamlib を有効にする必要があります。この場合、プッシュ開始に
メッセージが表示されます。

ToolからOptionsを選択します、Txt Msgに自局の送信する情報を入力します。

その後PSK Reporting にクリックを入れて コールサイン 
グリッドロケートを入力、その状態で交信を始めるとグリッドロケーター
に情報が送信されモードにFreeDVを選択、バンドを選んでGOボタンを押すと
運用情報が表示されます。

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、
フェージング時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、
フェージング時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 1000 Hzに制限します
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
OFDM Modem Phase Estimator Options

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。

  1. [高帯域幅]オプションを使用すると、位相が急速に変化するチャネル
    (高速フェージングHFチャネルやEs’Hail 2衛星など)の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開始し、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。
  2. DPSK(差分PSK)チェックボックスには同様の効果があります-
    位相が急速に変化する高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。
    このオプションは、必要に応じてクリックします。

・ツール-フィルター
Tools→Filter

このセクションでは、Tools-Filterの機能について説明します。

上記のフィルター設定は、声が裏返る等のレポートを、もらった際に
低域をカットして、中音域にピークを置いた設定になります。
マイクによっても、変わりますのでレポートをしてもらいながら
調整が必要です。

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(自動イコライゼーション)は、入力された音声を、最適な周波数分布に調整します。
聞きづらい低音の声の裏返りを低減し、受信側の了解度を上げることができます。
Auto EQ(自動イコライゼーション)は 、通常はクリックした状態で運用します。
相手からのリポートによって、聴きづらい場合はクリックを外します。
併せて、マイク イン イコライザ-(Mic In Equaliser)をクリックして
上の図のような設定にします、あらかじめ音声イコライザーを調整しておかないと
復調したときにケロケロと声が裏返り了解度が落ちてしまいます。
特に低音域のカットは大事です。

音声イコライザーの設定は、まだ改善の余地があります。
モードによっても違いがあると思われますので
受信側からレポートをもらいながら、調整していきます。
2020モードでは、Bass Freq 100Hzで-20dB 中域、高域をフラットに
近づける事で、受信側の復調に、良好な結果が得られるとの報告があります。




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