Digimodes Grundlagen – eine Einführung

Einleitung

Das Thema der sogenannten ‚Digitalen Betriebsarten‘ ist recht komplex und bedarf einiger Erklärungen.

Unter ‚digitalen Betriebsarten‘ (engl. digi modes) versteht man heute alles, was man mit dem Computer und dem Funkgerät macht. Dabei ist der Begriff nicht ganz zutreffend, denn die Übertragung erfolgt doch mit analogen Signalen, zum Beispiel mit unterschiedlichen Tönen.

Was braucht man also, um bei den Digimodes mitspielen zu können?

  • Ein Funkgerät, fast jedes ist dazu geeignet
  • Einen Computer mit Soundkarte, Windows oder MacOS oder Linux
  • Geeignete Programme für den Computer
  • Eine Verbindung zwischen Computer und Funkgerät

Gerade der letzte Punkt, die Verbindung zwischen dem Computer und dem Funkgerät, wirft viele Fragen auf. Deshalb wird hier speziell auf dieses Thema eingegangen:

  • Tonsignale (NF, Audio)
    Um Digimodes empfangen zu können muss das Empfängersignal zum Computer. Dies geschieht über die Soundkarte, dazu wird das empfangene Audiosignal vom Transceiver auf den Eingang der Soundkarte gelegt. Genauso zum Senden: die von der Soundkarte erzeugten Töne müssen zum Modulator des Funkgerätes. Wir haben hier also die erste Gruppe von Signalen: einmal Audio vom Transceiver zum PC (Empfang), einmal Audio vom PC zum Transceiver (Senden).
  • Steuerleitungen
    Dann muss der Sender natürlich vom Computer getastet werden können, dazu braucht man im einfachsten Fall ein Schaltsignal das auf den PTT-Eingang des Transceivers geht. Will man auch Telegraphie oder ‚echtes‘ RTTY machen, dann braucht man ein weiteres Schaltsignal, nämlich das zum Tasten der Morsezeichen bzw. des Umtastsignals.

Brummschleifen vermeiden

Brummschleifen sind das Resultat durch unterschiedliche Erdpotentiale zwischen Funkgerät und Computer. Und diese führen zu teilweise erheblichen Ausgleichsströmen zwischen beiden Geräten über den Schirm der NF-Leitung – und damit einem satten 50Hz Brumm auf der Modulation.

Man umgeht dieses Problem der unterschiedlichen Erdpotentiale indem man die galvanische Verbindung zwischen Computer und Funkgerät auftrennt. Dies geschieht mit NF-Übertragern oder mit Optokopplern. Diese galvanische Trennung sollte bei allen Leitungen, nicht nur bei der NF, vorgenommen werden. Also auch bei der PTT-Tastleitung.

Am Computer gehen die NF-Signale auf die Anschlüsse „Line-In“ (Rx-NF, hellblaue Buchse) und „Line-Out“ (Tx-NF, hellgrüne Buchse). Sollte die eingebaute Soundkarte nicht über diese Anschlüsse verfügen (das ist bei vielen Notebooks der Fall), so kann man auch den „Mic“ (Mikrofon) Eingang für die RX-NF verwenden, und den Kopfhörer-Ausgang für die Sende-NF. Das Problem in diesem Fall ist, das die Pegel in beiden Fällen meist viel zu hoch sind und sehr vorsichtig über den Mixer des Betriebssystemes eingestellt werden muss.

Vermeiden Sie außerdem alle Spezialitäten der Soundkarte wie „Sourround-Sound“, „Hall“, „Equalizer“, „Mic Boost“ (falls der Mic-Eingang verwendet wird) usw. Dies sind Funktionen die für Filmmusik und Ballerspiele geeignet sein mögen, für Digimodes sind sie aber sehr schädlich, da das NF-Signal teilweise bis zur Unkenntlichkeit verändert wird.

Wenn Sie die Kabel zur Soundkarte selber bauen, dann legen Sie das NF-Signal immer auf den linken Kanal, das ist bei den meisten Digimode-Programmen die Voreinstellung, sowohl sende- als auch empfangsseitig

Welche Soundkarte?

In vielen Fällen ist die Soundkarte im Computer heute direkt auf der Hauptplatine integriert. Diese einfachen Soundkarten reichen in vielen Fällen aus. Ihr Nachteil ist ein möglicherweise höheres Rauschen und ein höherer Klirrfaktor (Verzerrungen). Gerade bei der Stromversorgung und Abschirmung der eingebauten Soundkarten muss der Hersteller sehr sorgfältig arbeiten, um die impulsartigen Belastungen der Spannungsversorgung der Digitalelektronik (Prozessor, Speicher usw.) von der Analogtechnik der Soundkarte fernzuhalten. Leider ist dies bei sehr preiswerten Motherboards nicht immer der Fall. Das äussert sich dann in Knacken und Rauschen auf den NF-Signalen, abhängig vom jeweiligen Rechnerzustand, welche Programme laufen, Mausbewegungen usw.

Steckbare Soundkarten haben die gleichen Probleme, hier hat man aber die Möglichkeit, eine höherwertige Einsteckkarte zu verwenden. Es gibt nachrüstbare Soundkarten aus dem Studiobereich, die mehrere Hundert Euro kosten können. Sowas ist für den Funk sicherlich nicht nötig, aber die billigste Karte für 15 Euro sollte man auch nicht wählen. Bei Notebooks ist es schon schwieriger eine andere Soundkarte als die eingebaute zu verwenden. Es gibt einige wenige Karten für den PC-Card (ex PCMCIA) Steckplatz, die bessere Alternative sind aber USB-Soundkarten.

Die neueste Technik setzt auf externe Soundkarten. Diese werden über USB an den Computer angeschlossen. Hier hat man die Abschirmungsprobleme nicht, die Qualität wird einzig von den verwendeten Chips der USB-Soundkarte (Codec) bestimmt. Viele der kommerziell angebotenen Interfaces aus dem Amateurfunkbereich gehen diesen Weg.

Braucht man überhaupt eine sehr hochwertige Soundkarte?

Nein, in den meisten Fällen nicht. Bei den meisten Digimodes wie RTTY, SSTV, JS8, usw. kommt es auf Kurzwelle nicht sehr auf den Rauschpegel oder den Klirrfaktor an. Der Störpegel auf KW oder das Eigenrauschen des Empfängers ist meist höher als das was die Soundkarte an Rauschen beiträgt.

Grundsätzlich ist es aber von Vorteil, für den Funkbetrieb eine eigene Soundkarte zu verwenden. Dabei ist es egal ob das eine Steckkarte oder eine externe USB-Soundkarte ist. So umgeht man viele Probleme. Die eingebaute Soundkarte bleibt frei für die üblichen Funktionen: Klänge des Betriebssystemes, Ton vom Video usw. Man muss nicht immer umstecken, die Pegel werden für den Funkbetrieb nur einmal eingestellt und müssen nicht immer zwischen Ballerspiel und JS8 angepasst werden usw.