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FM Modulation

Der "Rolfolator" ;o))

Rolf, ein Funkfreund aus der Umgebung hier, bat mich, seine Stabo XF9082 II Prof. mal FM-Modulationsmässig zu verbessern, da wir eine Funkrunde sind, die halt eine „schöne runde Modulation„ bevorzugen und eben das konnte diese 9082 so nicht bieten, egal welches vorhandene Mike man da anschloss.
Ich sagte ihm einen Versuch zu, denn da muss man vorsichtig sein, es geht halt nicht aus jedem beliebigen Gerät das Optimum rauszuholen, wenn man einen vernünftigen Aufwand als Maßstab setzt. (Hier sei anzumerken, daß es bei der XF9082 verschiedene Ausführungen gibt, denn es gibt auch Exemplare, da ist die Modulation auf FM brauchbar. Nicht excellent, aber eben brauchbar und je nach Ansprüchen muss man da dann nicht unbedingt „bei„!)

Zuerst hatte ich auch mit einigem Erfolg den eingebauten Begrenzerverstärker merklich verbessern können, aber eigentlich egal, welches Mike man anschloss, es klang immer noch recht hell-aggressiv. Zwar ohne weiteres gut verständlich, aber manchem Ohr tat es einfach immer noch weh, speziell wenn das legendäre Astatic Silver Eagle dran war. Da die geräteinterne Modifikation nicht so wirklich dolle war, dokumentiere ich sie an dieser Stelle auch nicht. (am Rande bemerkt, der Schaltplan des Gerätes ist sehr komplex und die genaue Funktion mancher Schaltungsbestandteile sind daraus nicht sehr gut erkennbar. Der Schaltplan und die Bestückungspläne des baugleichen Maycom Superstar 4900 helfen da ein wenig, aber durch die drangvolle Enge auf der Platine speziell beim originalen Limiter in SMD, der noch von einigen Elkos umtanzt ist, machen eine gelungene Modifikation des FM-Modulators nicht leicht.)

Aber da unser lieber Rolf wegen unserem „ständigen Jammern auf hohem Niveau„ auch nicht wirklich zufrieden war, sagte ich ihm danach zu, den Versuch zu machen, den für die Grundig CBH-Reihe von mir entwickelten und bereits bekannten und wirklich guten Limiter-Verstärker auch in seine XF9082 zu verpflanzen.

Daß einige Bauteile geändert werden müssten, was den Pegel des Modulators anbetrifft, war klar und würde kein Problem darstellen. Anders als die Grundigs moduliert die Stabo in FM ja den VCO direkt, und da braucht man eine deutlich geringere Modulationsspannung. Den Frequenzgang des Verstärkers an sich betrifft das nicht, aber die eingehende und ausgehende Verstärkerstufe mussten angepasst werden.

Einige Zeit musste ich mit Schaltplänen und Bestückungsausdrucken des Gerätes verbringen und den Tastkopf des Oszilloskops ansetzen, um den FM-mässigen Herzschlag des Gerätes herauszufinden um dann schliesslich das „Kunstherz„ einzupflanzen.




 

XF9082 Prof. SSB

Input

Dabei fiel schon mal auf, dass ein Koppelkondensator direkt nach der Mike-Buchse mit 100nF doch sehr schmal ausgefallen war und einfach durch eine 3,3µF-Tantalperle lt. Bild überbrückt wurde (Geräte aus späteren Serien haben hier schon 1µF nachträglich verbaut bekommen). Schon im Originalzustand bzw. Zustand nach der ersten Modifikation ergab sich dadurch eine hörbare Anhebung der tiefen Frequenzen. (Das teste ich gerne aus, in dem ich statt eines Mikes einen pegelmässig passenden Radio-Ausgang einspeise. Alternativ auch einen durchstimmbaren Sinusgenerator. So hört man was durch den Modulator durchkommt oder eben nicht. Und was da im Originalzustand durchkommt, ist ähnlich wie bei der unveränderten Grundig CBH 2000 einfach nur ein Witz....)

Einmal den Weg der Modulationszweige herausgemessen, war dann die Realisation kein grosses Problem mehr. Zudem brauchte ich eine positive Spannung, die nur bei FM vorhanden war und die bietet das Gerät durch den Betriebsartenschalter. Es ist nicht notwendig, sie auf FM-TX einzuschränken, wäre aber dann so eleganter, wenn das Mike ungedrückt Modulation herausgibt. So kann es dann nicht passieren dass man seinen eigenen Hintergrund aus dem Lautsprecher hört oder gar Rückkopplungen. Wer das noch entkoppeln will, kann das mit einem Schalttransistor machen, denn auf dem gleichen Steckverbinder ist noch eine TX-Spannung vorhanden. Normalerweise gibt aber ein Funkmike erst dann Modulation heraus, wenn die PTT gedrückt wird.




 

Mic Eingang

Auskopplung

Von dem Steckverbinder auf der Unterseite gehen nun wie auf dem Bild zu sehen ist, das geschirmte NF-Kabel und die Versorgungsspannung für den neuen Limiter ab. Diese werden an Eingang, Masse und „+„ des Limiters angeschlossen und der Ausgang des Limiters wird dort oben auf der Platine angelötet, wo der Mittelabgriff des ausgelöteten Potis sitzt. Das Poti wurde, wie auf dem Bild sichtbar ist, nur einbeinig fixiert, falls einmal eine Rückrüstung gewünscht wird. Ich habe von vornherein Wert darauf gelegt, diese Mod nicht so tiefgreifend zu veranlagen, dass der ursprüngliche Zustand auf immer verloren wäre.




 

Auskopplung Mic-NF, Versorgung

Montage

Hier auf dem nächsten Bild sieht man die neue Heimstatt des angepassten Begrenzerverstärkers. Durch Ausbau des blauen Potis (FM Dev.) ist auch gleich die Verbindung des noch aktiven Originalmodulators getrennt und die zusätzliche Last des neuen Limiters ist in den anderen Modulationsarten (AM, SSB) nicht merklich.

Ähnlich wie in der Grundig kommt nun der Abgleich. Mit dem Oszilloskop ist es recht einfach. Mit dem hier grösseren Poti wird am Ausgang des ersten OP’s die normale Besprechung des Mikes so eingestellt, dass dieser so eben noch nicht begrenzt.




 

Montageort

I need Input!

Hier im Bild ist zu sehen, dass ein Hineinpfeifen bei etwas weiter aufgedrehter Mike-Verstärkung eine deutliche Begrenzung stattfindet. Die Wirkung ist extra und nur zur Dokumentation herausgehoben. Das deutlich begrenzte Signal durchläuft nun die beiden Tiefpasszweige und wird dort entschärft. (Bei normaler Besprechnung sollte die erste Stufe natürlich grade noch nicht begrenzen!)




 

Clipping

Ausgang...

Am Ausgang des Limiters ist hier nun zu sehen, daß einmal der Pegel wesentlich niedriger ist und die Kanten des begrenzten Signales deutlich verrundet sind. Auch hier ist bereits eine klare Übermodulation vorhanden, aber es zeigt die Wirkung des Limiters, der so Überschläge auf Nachbarkanäle wirkungsvoll eindämmt. Wer trotzdem das Mike bis zum Anschlag aufreisst, wird im Nahbereich natürlich noch Überschläge verursachen, aber das liegt in der Natur der Sache. Mit dem kleineren Poti wird nun lediglich bei normaler Besprechung des Mikes (in seiner üblichen Einstellung bei VV-Mikes) die richtige Lautstärke eingestellt.




 

Softclip Ausgang

Modul

Hier ist der kleine Kerl noch einmal einzeln zu sehen. Wer es gemerkt hat, auch der TL084, der hier eingesetzt ist, kann gut verwendet werden. Wenig Aufwand, viel Wirkung.

Anmerkung hierzu: Mir und noch jemandem, der den Limiter aufgebaut hat, ist es passiert, daß die Modulation mit dem TL084 nicht gut hinhaut. Er neigt irgendwie zu Schwingerscheinungen in der Schaltung. Es kann sich anhören wie ein Brummen (Dreieckspannung im NF-Bereich in allen Op-Amp-Stufen) oder "klingeln". Das kann dann sogar den VCO aus dem Tritt bringen. Entweder dann einen anderen TL084 verwenden oder besser den TL074, mit dem habe ich nie irgendein Problem in dieser Schaltung gehabt! Auch der LM324 ist verwendbar, aber er weist geringe Übernahmeverzerrungen auf, die ein "spitzes Ohr" bei sehr kräftigem Empfang heraushören kann. Diese erscheinen mit dem TL074 nicht. Wer also jetzt anfangen will, sollte unbedingt den TL074 verwenden.




 

FM-Limiter-Amp

Schaltung

Und hier des Rätsels Lösung! Die Grösse der Koppelkondensatoren mit 3,3µF und 6,8µF sind nicht kritisch, es können auch benachbarte Werte verbaut werden (2,2µF, 4,7µF, 10µF), ich habe diese nur halt als Schüttware da.

Es kommt im Einzelfall auch immer auf das verwendete Mike drauf an und natürlich auch die Stimmlage und die räumlichen Gegebenheiten bei Vorverstärker-Mikes. Mit den Koppelkondensatoren muß man im Einzelfall vielleicht noch variieren. Das betrifft die 3,3µF und 6,8 µF Elkos bzw. Tantalperlen. Wer ein altes „Turner SSK" fahren möchte, sollte eher auf kleinere Werte abzielen. Als Richtwert kann man da 1µF oder auch 0,47µF empfehlen.

Die im Schaltbild gezeichneten 1M-Widerstände sind nicht in jedem Fall notwendig, denn normalerweise weist der Koppelelko 3,3µF aus der ersten Stufe in den ersten Tiefpass einen relativ hohen Parallel-Widerstand auf, der dann den Tiefpasszweig gleichspannungsmässig symmetriert. Ist, speziell bei Tantalperlen, dieser Widerstand zu hoch und befinden sich noch Flussmittelrückstände auf der Platine, dann kann es passieren, dass die Tiefpasszweige am Eingang von der halben Betriebsspannung abweichen und dann wird die Modulation sehr leise und sehr verzerrt. Diese dann benötigten Widerstände kann man auf der Lötseite dann noch bequem unterbringen (Von Pin 3 und 5 runter zu 10 und 12). Im Grunde reicht einer aus, und zwar auf Pin 10. Der Ausgang 8 ist ja gleichspannungsmässig über 2x 2,7k auf 12 gelegt und erledigt diese Aufgabe dann schon.




 

Stabo Limiter

Abschluß

Später „durfte„ ich dann auch selbst das Ergebnis hören, als das Gerät wieder dort war, wo es hingehört. Nämlich bei uns’ Rolf. Ich war selbst erstaunt, wie rund und präsent und natürlich die Sprachwiedergabe war. Andere hatten es während des Tests und Abgleiches ja schon bestätigt, aber man kann sich selbst nicht wirklich exakt zurückhören. Auch die Einspeisung eines gescheiten NF-Signales (Radio, MP3-Player...) bietet noch nicht das, was der echte Betrieb dann "bringt".
Dieses jedenfalls ist eine absolut aufwertende Modifikation des ansonsten sehr guten, durchdachten Gerätes. Wer vorher/nachher vergleicht, wird den Urzustand als „unmöglich„ bezeichnen ;o))
Dazu kommt aber noch, dass mein Freund Stephan einem Turner-Mike ein völlig neues Innenleben verpasst hat, das trotz geringstem Aufwand keine Wünsche mehr offenlässt.
Aber selbst mit einem originalen „Plus Three„ oder „+3b„ oder gar einem „SSK„ geht das schon ganz hervorragend!

Zum heutigen Datum habe ich bereits drei dieser Umbauten gemacht und der Aufwand ist klein gegenüber dem Erfolg, der sich absolut hören lassen kann. Selbst mit dem O-Mike, welches bei der 9082 beigegeben wurde, kann man nun „auf der Welle sein" ohne geschumpfen zu kriegen.

Sollte ein Mike an diesem FM-Modulator wirklich nix Gescheites hergeben, dann, ja dann liegts doch eher am Mike. Das Stabo Optimike Desk 3000 zum Besipiel ist so ein Fall.
Das braucht intern 2 kleinere Koppelkondensatoren, dann „geht" das auch!



Der Rolf-O-Mat

Ein kleines Helferlein für unseren "Einohrhasen" Rolf, der auf Grund von Höreinschränkungen eine hellere Modulation besser hören kann als eine dunklere.

Dieses Gerätchen wird einfach in die Leitung des externen Lautsprechers geschleift. Hier hatte ich Rolf eine einfache Lautsprecher-Box gegeben, die für Sprachanwendungen recht gut geeignet ist, aber halt auf Grund ihrer Größe für ihn etwas viel Bass bringt.

Hier hilft nun der Rolf-O-Mat, dessen Innenleben sehr wenig enthält. Es sind zwei 10µF-Elkos die back-to-back seriell die heisse Leitung verbinden (sozusagen ein Ersatz für einen bipolaren 5µF Elko).
Dieser Elko wird mit einem 100 Ohm Poti überbrückt. Masse ist natürlich durchgeschleift.

Der Elko lässt nur relativ hohe Sprachfrequenzen ungehindert zum Lautsprecher. Das Poti, wenn es auf 100 Ohm steht, ändert da sehr wenig dran. Je geringer man es aber einstellt, desto besser kommen die Mitten und Bässe durch. Steht das Poti auf "0", ist im Grunde keine Audio-Änderung mehr vorhanden. Super einfach aber sehr wirkungsvoll!




 

Rolf-O-Mat