Качественный звук с ПК в радиостанцию

Всё началось с того, как ко мне приехал подарок,  Аlinco DR435 от Алексея (Koshak), за что ему огромнейшее спасибо!!! 

 У этой радиостанции есть линейный выход и вход. Вот тут и родилась идея «вдуть» с компьютера в радиостанцию качественный звук, для трансляции в эфир автоинформатора. Собственно не только для информатора, но и для воспроизведения какого-нибудь поздравительного музыкального файла, а так же для качественной передачи голоса из различных программ (Zello, FRN, …) на компьютере в эфир.
 Из предыдущих экспериментов было выявлено, что информатор записанный в формате WAV звучит в эфире качественнее, чем в формате МР3. Почему так, до сих пор не разобрался и все мои попытки "запихать" МР3 файл в радиостанцию не увенчались успехом.

В качестве гальванической развязки использовал трансформатор «SM LP 5001» с полосой пропускания 200 – 4000Гц. Как я только не играл с пассивными RC фильтрами на входе и на выходе трансформатора, не получалось качественной трансляции музыкальных файлов. Настроишь на «шансон» - «попса» не идёт, добьёшься приемлемого качества у «попсы» - «шансон» брыкается.  Погуглив, нашёл интересную статью http://27kb.ru/zou.php?f=300&article=26 Связавшись с автором, узнал для себя очень много интересного. Вот тут наши обсуждения (с тринадцатого поста): http://27kb.ru/zou.php?f=901&message=20120
 
Если кратко, то смысл такой:
1) Срезать все частоты ниже 350 Гц. Наглухо срезать.
2) Срезать все частоты выше 7000 Гц.
3) Обеспечить подъём ВЧ компонент простой дифференцирующей RC цепочкой : конденсатор на 68нф и резистор в землю 47кОм.

Поиграв движками эквалайзера и смоделировав после фильтры на операционных усилителях, получил частоты среза ФВЧ = 380Гц (-3dB) и ФНЧ = 4200Гц (-3dB). Оба фильтра четвёртого порядка. Только с такими настройками музыка звучит приемлемо. Но зато информатор чистейшим голосом!!! (Не мой информатор, а профессиональный рекламный с женским голосом в формате МР3). Тестировал с согласующим трансформатором SM LP 5001 и без него, разницы не заметил.
Далее собрал эти фильтры в железе, отстроил уровни и получил очень даже неплохое качество при воспроизведении музыкальных файлов в формате МР3!

Схемка на черновике т.к. наверняка будет ещё коррекция номиналов. Отладочная плата собрана на DIP элементах, дабы проще было отстраивать.  В итоге планируется частично SMD, частично DIP монтаж и применение высококачественных операционников OPA2134.

 В прикреплённых файлах можно посмотреть график спектра белого шума прошедшего через плату фильтров и график спектра белого шума прошедшего через плату фильтров – передающая радиостанция – принимающая радиостанция.
Следующий этап, сборка АРУ на микросхеме SSM2166. Думаю с помощью этого «компрессора» ещё улучшить качество звука.

Шикарно  Обязательно повторю  Всегда радуешь классными изделиями!
У меня горсть есть LM358 думаю с небольшим ухудшением пойдут?

LM358 за глаза, не думаю что они "перешумят" эфир.  То что я хочу применить OPA2134 это "из пушки по воробьям", но решил делать так делать по максималке. 

Тему закрепляю как важную 

Кстати, для наглядности работы платы фильтров. Музыка в формате МР3 без обработки была пропущена через эту плату фильтров и подана на линейный вход Алинки. Приём шёл на Аргут. С выхода динамика Аргута через делитель звук был подан на микрофонный вход компьютера и записан. Файл записи прикрепляю. (формат WAV чего то не хочет прикрепляться, "завернул" в архив)

Отлично! Модуляция не "размазывается"  на высоких частотах 

Если честно, низкие не совсем нравятся, присутствует небольшое бубнение. И по уровню небольшой перегруз когда мужской голос вклинивается. Компрессор соберу, тогда уже окончательно все фильтры отстрою.

Да с компрессором интересно будет послушать, завтра на компе послушаю на хороших наушниках. 

Лёшь слышно "цифровой" писк, это от чего ? Слушал на Sennheiser-HD280 Pro 

Я знаю. Это либо либо USBзвуковая карта пищит, либо блок питания, позже разберусь. На карточку всё равно отдельный блок питания планирую, если не поможет то воткну режектор на частоту этого писка.

Всё, приехали детальки! Собрал компрессор на SSM2166 и два индикатора уровня на LM3915. Кому интересно по индикаторам уровня, вот интересная статья: http://radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=943

Сразу скажу, что понять как работает компрессор на SSM2166 без приборов невозможно!!! Т.к. из приборов у меня только китайская цешка, то пришлось собрать два индикатора уровня. Один прицепляется на вход микросхемы, второй на выход. Подробности схемы опустим, т.к. ещё пока эксперименты, но за основу взята вот эта http://www.radioamator.ru/publ/skhemy_umzch/vsjo_o_uzch/dva_podkhoda_k_vyboru_skhem_nch_usilitelej_s_aru/84-1-0-788

Алгоритм настройки аж 6ти!!!! переменных резисторов в разработке и пока не отточен, НО!!! Если правильно всё выставить, то эта микра "душит" перегрузку (по даташнику)  аж в 15dB! Я столько не пробовал, но 9dB "задушила" легко.
Компрессор это вообще отдельная тема, он умудряется вытянуть почти "никакие" сигналы! Я настраивал на 3:1, но это более чем, с успехом вытянулись все слабые сигналы.

Подключил настроенный девайс к "плотноговорящему" каналу в Zello и обалдел! Там как обычно все идут с разными уровнями, кто с перегрузом в 9dB, кто с очень низким уровнем. Все перегрузы и недогрузы наблюдал на входном индикаторе, а вот на выходном картинка была стабильная. Подключил к выходу усилитель с наушниками, и особой разницы по уровню сигнала не наблюдалась. Нет, разница конечно присутствовала, но по сравнению с тем, если послушать эти разговоры без выравнивания уровня, то небо и земля.

В общем, я ОЧЕНЬ доволен! Остаётся разобраться как всё грамотно настроить и подключить к плате фильтров!
Фото плат индикаторов и компрессора прикрепил.

Класс 
Как работает компрессор знаю не по наслышке 
Вверху коробка.

Да, я бы с таким сравнил свой девайс.
По настройкам микросхемы вроде разобрался, в ближайшее время напишу.

После тестов и экспериментов, печатные платы и схемы подверглись незначительной корректировки.

Индикатор уровня:
Индикатор уровня собран по даташнику, но добавлена возможность сделать опорное напряжение ниже 1,25В (поделить резисторами) и выше (переменный резистор). Эти функции не пригодились, так что резистивный делитель не собирал, а переменный резистор выкручиваем в ноль. Пока тестировал индикатор, сдохло две микросхемы!!! Напряжение не превышал, да и как там по входу привысишь, если по даташнику можно до 35В! После этого подавал напряжение на вход через резистор 20кОм, которого видать нет внутри микросхемы. После этот резистор вставил в плату.
Тестирование индикатора. (Vопорное=1,25В)
1й светодиод – 52 мВ
2й светодиод – 77 мВ
3й светодиод – 120 мВ
4й светодиод – 170 мВ
5й светодиод – 234 мВ
6й светодиод – 315 мВ
7й светодиод – 445 мВ
8й светодиод – 635 мВ
9й светодиод – 882 мВ
10й светодиод – 1230 мВ

Компрессор.
Описывать его смысла нет, в интернете полно подробных описаний.  Схему собрал универсальную, с возможностью подачи на вход как линейного уровня, так и подключения динамического или электретного микрофонов. Переключение с линейного входа на микрофонный производится джамперами. Также джампером можно включить и отключить предварительный усилитель, как при линейном входе так и при микрофонном. Усиление предварительного усилителя от 6 до 20 dB (значения не замерял, цифры из даташника). Подача фантомного питания при использовании  электретного микрофона производится DIP переключателем (один DIP переключатель не задействован).
Номиналы подстроечных резисторов выбрал под необходимые мне параметры. В даташнике есть графики по которым производится выбор.

Настройка при линейном входе:
Настроику производил с помощью созданного файла (синусоида, частото 1000Гц).

1. В аудиоплеере запускаем файл и подаём на вход. Резистором R4 «уровень входного сигнала» поднимаем сигнал до 7го светодиода на вХодном индикаторе уровня.
2. Резистором R15 «усиление выходного усилителя» поднимаем сигнал до 7го светодиода на вЫходном индикаторе уровня.
3. Резистором R4 «уровень входного сигнала» поднимаем сигнал до 10го светодиода на вХодном индикаторе уровня.
4. Резистором R12 «точка поворота» снижаем сигнал до 7го светодиода на вЫходном индикаторе уровня.
5. Резистором R4 «уровень входного сигнала» снижаем сигнал до 4го светодиода на вХодном индикаторе уровня.
6. Резистором R9 «компрессор» поднимаем сигнал до 6го светодиода на вЫодном индикаторе уровня.
7. Резистором R4 «уровень входного сигнала» поднимаем сигнал до 7го светодиода на вХодном индикаторе уровня. Если всё правильно, то и на вЫодном индикаторе уровня будет гореть 7й светодиод.
8. Резистор R10 «шумодав» достаточно выставить на середину, примерно 50 кОм.

В результате этой настройки, изменение сигнала на входе в компрессор плюс, минус 9dB не вызовут изменения сигнала на выходе. Настройка скажем так грубенькая, потом можно поиграть резисторами, но  R12 «точка поворота» лучше не трогать, т.к. он настроен на средний входной уровень в 7мь светодиодов.


При использовании динамического микрофона нужно включить предусилитель. При использовании электретного микрофона необходимо подать фантомное питание, предусилитель можно и не включать.

Настройка при микрофонном входе:
1. Джамперы ставим в положение линейного входа, предуселитель отключен.
2. В аудиоплеере запускаем файл и подаём на вход. Резистором R4 «уровень входного сигнала» поднимаем сигнал до 1го светодиода на вХодном индикаторе уровня.
3. Резистором R15 «усиление выходного усилителя» поднимаем сигнал до 7го светодиода на вЫходном индикаторе уровня, и если не хватит, то включаем предуселитель и резистором R5 «усиление предуселителя» доподнимаем.
4. Резистором R4 «уровень входного сигнала» поднимаем сигнал до 4го светодиода на вХодном индикаторе уровня.
5. Резистором R12 «точка поворота» снижаем сигнал до 7го светодиода на вЫходном индикаторе уровня.
5. Джамперы ставим в положение микрофонного входа и подключаем микрофон.
6. Резистор R9 «компрессор» выставить говоря в микрофон и слушая на выходе сигнал.
7. Резистор R10 «шумодав» достаточно выставить на середину, примерно 50 кОм.

Вообще конкретного алгоритма настройки при микрофонном входе я не нашёл. Под каждый микрофон надо индивидуально, при этом слушая что на выходе.
Схемы компрессора и индикатора, а так же печатные платы компрессора, индикатора и отладочной платы фильтров прикрепил.

Лёх тебе пора минизаводик открывать  Всё зачётно!