Klasyczny squelch działa na zasadzie poziomu odbieranego sygnału. Jeśli sygnał przekroczy ustawiony próg, ścieżka audio zostaje otwarta. Ta zasada jest praktyczna szczególnie w przypadku FM, ale w przypadku KV może być problematyczna. Poziom szumów, QRM i QRN może się znacznie zmieniać, a sam wzrost energii nie oznacza jeszcze, że odbiornik właśnie uchwycił użyteczny sygnał głosowy.
Ten problem rozwiązuje projekt Voice Activated Squelch VAS V4 od YO3HJV. Autor pôvodne hľadal spôsob, ako pri monitorovaní KV frekvencií ponechať reproduktor stíšený a otvoriť ho iba vtedy, keď sa v prijímanom audiu objaví ľudská reč. K projektu ho inšpirovali aj rádiá Codan a hlasový squelch implementovaný v DSP odbiorniku Icom IC-7000.
W artykule przeczytasz
Wykrywanie głosu zamiast poziomu sygnału
VAS V4 nie wykorzystuje klasycznej zasady „sygnał powyżej progu = otwórz squelch“. Obwód analogowy ocenia obecność charakterystycznego sygnału głosowego w audio. Zgodnie z dokumentacją jest przeznaczony do wykrywania głosu w AM, FM i SSB. Zaletą w SSB jest to, że słaba stacja nie musi mieć wystarczającego wzrostu całkowitej energii w porównaniu do szumu, aby klasyczny squelch zareagował niezawodnie.
Podczas wykrywania głosu nie ocenia się tylko absolutnego poziomu sygnału. VAS V4 został zaprojektowany tak, aby zwykły szum i zakłócające impulsy nie uruchamiały wyjścia tak łatwo jak klasyczny squelch poziomowy. Dokumentacja jednak jednocześnie wskazuje, że całkowite oddzielenie ludzkiego głosu od zakłócających sygnałów nie jest możliwe. Fałszywe wykrycia mogą wystąpić przy sygnałach o zmiennej amplitudzie, które swoim przebiegiem przypominają energię głosową.
Podłączenie do stacji amatorskiej
VAS V4 można używać jako samodzielny moduł lub zintegrować go bezpośrednio z odbiornikiem. Podczas instalacji w stacji radiowej sygnał audio jest podawany na wejście AUDIO_IN przed potencjometrem głośności. Dokumentacja zakłada, że VAS będzie działać z audio przed jego regulacją w odbiorniku.
Podczas samodzielnego użycia może być częścią własnej skrzynki głośnikowej. Autor projektu w swoim połączeniu użył VAS razem z wzmacniaczem audio, głośnikiem, regulacją głośności i przełącznikiem MUTE. Przy integracji z odbiornikiem wewnętrzny wzmacniacz audio może nie być potrzebny; dokumentacja opisuje możliwość jego odłączenia przez złącze APWR.
Zasilanie jest odpowiednie dla standardowego napięcia amatorskiego. Dane techniczne podają napięcie zasilania od 11 do 14,8 V, przy czym minimalna wartość wynosi 10,5 V, a maksymalna 16 V. Spoczynkowy pobór prądu według dokumentacji jest mniejszy niż 20 mA, typowo około 17 mA.
Ustawienie czułości VAS V4
Najważniejszym ustawieniem jest potencjometr CONFIDENCE. Ustawienie wykonuje się na częstotliwości KV, gdzie nie ma aktualnie ruchu głosowego. Najpierw ustawienie obraca się w prawo, aż w głośniku pojawi się szum i zaświeci się wskaźnik detekcji. Następnie potencjometr obraca się w przeciwnym kierunku, aż szum zniknie, a wskaźnik CONFIDENCE zgaśnie. Dokumentacja zaleca kontynuowanie jeszcze o około trzy do czterech obrotów.
Celem jest ustawić VAS tak, aby mógł wykrywać nawet najsłabszy wymagany sygnał głosowy. Jeśli podczas pracy pojawiają się fałszywe detekcje spowodowane krótkotrwałym zakłóceniem, czułość można nieco obniżyć. Dokumentacja podaje dodatkowe ustawienie o około jeden do trzech obrotów.
Fałszywe detekcje nie mogą być całkowicie wykluczone. Sygnały o zmiennej amplitudzie w zakresie od 5 do 10 Hz mogą swoim charakterem przypominać energię głosową.
Parametry techniczne
VAS V4 działa z wejściowym poziomem audio od 250 do 800 mV peak. Domyślne wzmocnienie wyjścia audio wynosi 20-krotne. Za pomocą zewnętrznych komponentów można je zwiększyć do około 200-krotności. Bezpośrednio w danych technicznych podany jest czas detekcji, czyli czas potrzebny na otwarcie squelchu, wynoszący około 25 ms. Czas zawieszenia wynosi około 1200 ms.
Moduł ma również galwanicznie izolowane wyjście sterujące realizowane przez optoizolator. Umożliwia to wykorzystanie detekcji głosu do sterowania zewnętrznym urządzeniem. Dokumentacja podaje maksymalne wartości wyjścia optoizolatora 35 V i 50 mA.
Możliwości zastosowania w praktyce amatorskiej
Najprostszym zastosowaniem jest samodzielny moduł głośnikowy podłączony do wyjścia audio transceivera. VAS następnie pozostawia głośnik cichy podczas szumów i otwiera go przy detekcji głosu. Jest to interesujące na przykład podczas długoterminowego monitorowania częstotliwości KV, gdzie nie chcemy, aby głośnik był stale włączony.
Kolejną możliwością jest wbudowanie modułu bezpośrednio do odbiornika. Małe wymiary płytki pozwalają również rozważyć montaż wewnętrzny. Dzięki niskiemu poborowi prądu interesujące jest również zastosowanie w pracy przenośnej, gdzie VAS może być zasilany z tego samego źródła co stacja radiowa.
Audio nie musi pochodzić wyłącznie z klasycznego transceivera. Projekt YO3HJV uwzględnia również inne źródła audio, w tym PC. SDR. Modul tak môže byť zaujímavým doplnkom pri experimentovaní so SDR prijímačmi a vlastnými audio cestami.
Wyjście optoizolatora dodatkowo umożliwia wykorzystanie detekcji głosu jako sygnału sterującego dla innego urządzenia. Autor projektu podaje na przykład aktywację nagrania lub zewnętrznego programu. Interesującym zastosowaniem eksperymentalnym jest również repeater SSB, gdzie detekcja głosu po stronie odbiorczej mogłaby służyć jako sygnał logiczny do aktywacji nadajnika PTT.
VAS V4 nie jest zamiennikiem squelch FM
Przy użyciu VAS V4 ważne jest, aby respektować jego przeznaczenie. Autor projektu wyraźnie nie zaleca używania tego obwodu jako zamiennika klasycznego detektora squelch w komunikacji FM. Chociaż dokumentacja podaje detekcję głosu dla AM, FM i SSB, projekt nie jest konstruowany jako uniwersalny zamiennik standardowego squelcha FM.
VAS V4 jest zatem interesujący przede wszystkim jako eksperymentalny dodatek do pracy głosowej, szczególnie tam, gdzie klasyczny squelch oparty tylko na poziomie sygnału nie zapewnia pożądanych zachowań w szumie i słabych sygnałach SSB. Jego analogowa koncepcja, niski pobór mocy, samodzielna praca i wyjście sterujące optoizolatorem otwierają również przestrzeń dla własnych konstrukcji radioamatorskich.