[通信実験]

PC用ヘッドセットを使った特定小電力トランシーバーの通話実験


つくばF3


特定小電力トランシーバー(以下、特小機)の移動運用の際、 できるだけ良好な受信信号を得るため、片手にスピーカーマイクを持って音声の送受信の操作を行いながら、もう一方の手で特小機を持ってその位置を微妙に調整する場合がある。 しかしながら、この運用スタイルでは両手が塞がる場合が多く、ログ等の記入や交信中にちょっとした作業が発生した際に不便である。 そこで片手ができるだけ自由になるよう、PC用(Windows)に市販されているヘッドセットが使えないか実験してみた。



実験に便利なクリップスタンド

【Audio入出力端子(アナログ)】

PC本体に搭載されているAudio入出力端子(3.5Φジャック)

PC(Windows)に搭載されているAudio入出力端子は、標準サイズ(3.5Φ)のステレオミニジャックとなっている。
上の写真に示すように、マイクロホン用(赤)とヘッドホン用(緑)に分かれている。

マイクロホン用の端子には、コンデンサーマイク(ECM)用のDC電源(~2.5V:開放時)がここから供給されている。
ヘッドセット接続時のマイクロホン端子のDC電圧を測定してみると約2.0Vだった。


実験に使用したヘッドセット(エレコム社製、HS-EP05SV)

今回実験に使用したヘッドセットは、イヤーフックを耳にかけて使用するタイプである。 プラグはそれぞれマイクロホン用(赤)とヘッドホン用(緑)に色分けされている。 一見ステレオプラグとなっているが、実際はプラグ先端と中間の端子が短絡され、モノラル入出力となっている。


【MIC/PTT/SP端子(DJ-P24)】

実験に使用した特小機(アルインコ社製、DJ-P24)

今回実験に使用した特小機は、DJ-P24である。写真左のジャック(3.5Φ)がスピーカー端子、右のジャック(2.5Φ)がマイクロホンとPTT制御用端子となっている。

参考文献「ハム便利帳2000」によると、アルインコ社のアマチュア無線機でこの形状の場合、3.5Φプラグ側は先端がスピーカー出力、その中間がリモート、残りがGND。 また2.5Φプラグ側は先端がマイク/PTT、その中間がVOXパワー、残りがGNDとなっている。マイク/PTT端子は、22KΩでGNDに繋ぐと送信(開放で受信)となっている。

今回の実験で必要な端子は、スピーカー、マイク/PTT、およびGNDなので、両プラグの中間の端子は、何も接続しないよう開放とする。

同社製特定小電力トランシーバーのスピーカーマイク(例、EMS-59)が、同社製アマチュア無線機でも使用できるようなので、上記とほぼ同じ仕様であると推測される。


【ブレッドボードによる試作】

ブレッドボードによる試作例

写真は以上の仕様を基に、ブレッドボードを使って電子回路を組み立て、特小機とヘッドセットを繋いだ様子である。

3.5Φ、2.5Φの各プラグを使い、特小機のスピーカー、マイク/PTT端子の配線を組み立てた電子回路へ接続できるようブレッドボードへ繋ぐ。 またヘッドセットを繋ぐことができるよう3.5Φジャックを使い、マイクロホン入力とヘッドホン出力がそれぞれブレッドボードから伸びている。 ブレッドボード中央に見えるタクトスイッチがPTTスイッチ、その左上に小さく見えるのが22KΩの抵抗である。

この状態で、他の特小機(例、DJ-R20D)間で通話試験をしたところ、問題なく通話できるようである。

使用したヘッドセットに使われているマイクロホンの仕様によると、エレクトレットコンデンサー方式となっていて通常駆動用電源が必要である。 そこで確認のため、送信時のマイクロホン端子の電圧を測定してみると約1.8Vだった。(PC接続時、約2.0V)

今回実験した回路図


【参考情報】

2.5Φプラグの中間端子は、ここでは開放(NC)としているが、この電圧を測定してみると約3.0Vが出力され電源電圧の拠らずほぼ定電圧出力となっているようである。

DJ-P24の定格電圧はDC2.4V~3.7Vとなっているので、この電圧まで持ち上げるための昇圧回路が内臓されていると推測される。

また同社製DJ-R20Dの場合、この端子の電圧を測定すると、ほぼ定電圧出力(約3.0V)となっているようである。

この機種の場合、定格電圧がDC3.6V~6.0Vとなっているので、この電圧まで下げるため降圧回路が内臓されていると推測される。

いずれの機種も仮に内部動作電圧が3.0Vで設計されているとすると、基本設計は同じであるのかもしれない。

参考文献「ハム便利帳2000」によると、この端子はVOXパワーとなっているが、同社製オプションパーツの電源(容量不明)として使われるのかもしれない。


【屋外での交信実験】

執筆予定(2014年7月現在)


【使用無線機】

DJ-P24(アルインコ社製)


【使用パーツ】

ブレッドボード適宜サイズ1枚
ステレオプラグ2.5 Φ1個
ステレオプラグ3.5 Φ1個
ステレオジャック3.5 Φ2個
カーボン抵抗22 kΩ1本
タクトスイッチ2.54 mmピッチ1個
配線用ワイヤー等少々


【参考文献】

今回使用したヘッドセット[HS-EP05SV]のHP(エレコム株式会社)
DJ-P24取扱説明書(アルインコ株式会社)
DJ-R20D取扱説明書(アルインコ株式会社)
CQ誌2000年1月号付録「ハム便利帳2000」(CQ出版社)
エレキジャック誌No.2(CQ出版社)
クロスチャンネルレピーターの実験(つくばF3)


【ご注意】

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