Headsets, Mikrofone, Lautsprecher, Equalizer, Filter und mehr

complex audio waveform

Die Bedeutung guter Audioqualität im Amateurfunk

Die Audiotechnik im Amateurfunk umfasst die empfangs- und sendeseitige Verarbeitung, Wiedergabe und Qualität des Audiosignals. Eine gute Modulationsqualität bewirkt eine gute Sprachverständlichkeit und einen sympathischen Höreindruck, bringt mehr Erfolge beim DX und mehr QSOs im Contest-Betrieb.

Als Newcomer im Amaterfunk hat man diesen Aspekt verständlicherweise erst einmal weniger im Fokus, weil andere Dinge wie zum Beispiel die Antenne wichtiger zu sein scheinen. Zu Anfang begnügt man sich dann meistens mit dem serienmäßigen Handmikrofon und irgendeinem Kopfhörer, der wenigstens in Impedanz und Anschluss mit dem Transceiver kompatibel ist. Die Gegenstationen sind zu verstehen. Das eigene Signal hört man nicht. Wenn sich der Funkpartner nicht beschwert, scheint alles in Ordnung zu sein. So lange die Regler für Mic-Gain und Kompression am Transceiver richtig dosiert eingestellt sind, ist das auch meistens der Fall.

Allerdings hängt die Qualität der Sprachaussendung in großem Maße auch vom richtigen Besprechungsabstand und dem Frequenzgang des Mikrofons ab. In früheren Zeiten hat man im Amateurfunk vor allem für den DX-Betrieb Wert auf eine möglichst schneidende Modulation mit guter Sprachverständlichkeit gelegt. Externe Kompressoren taten ein Übriges.

Die Signale waren laut und durchsetzungsfähig. Nur bis zu einem gewissen Grad war das bei richtiger Einstellung von Vorteil. Denn schnell kehrte sich die Verständlichkeit ins Gegenteil. Die Modulation hatte nur noch wenig bis gar keine Dynamik – angenehm klingt anders!

Die Digitalisierung der Audiotechnik und der Einsatz umfangreicher DSP-Technik, als externes Equipment oder in die Transceiver integriert, ermöglichen zahlreiche Möglichkeiten, auf die empfangs- und sendeseitige Audio Einfluss zu nehmen und Pegel und Frequenzgang individuell einzustellen. Seitdem hat sich eine „Kultur“ der angenehm und natürlich klingenden Audio durchgesetzt, Das kann man oft in manchen abendlichen Runden im 80-m-Band verfolgen, in denen die Teilnehmer sich fast ausschließlich mit Einstellung ihrer Equalizer und der Modulationsqualität beschäftigen. Ebenso ist AM noch nicht tot! Im 80- und im 10-m-Band gibt es AM-Runden mit Stationen in nahezu HiFi-Qualität.

Zu Zeiten des Sprechfunks in Amplitudenmodulation (AM), war es durch die größere zur Verfügung stehende Bandbreite des Signals wesentlich einfacher eine natürlich klingende Modulation zu erzeugen. Die heutige Problemstellung besteht darin, bei der durch die in der Betriebsart SSB bedingte Begrenzung der Bandbreite auf 2,7 kHz oder gar bei 2,4 kHz die bestmögliche Sprachqualität herauszuholen

Audiozubehör ist sehr vielfältig

Unsere Kategorie „Audio Zubehör“ enthält viele unterschiedliche Produkte rund um das Thema hören und gehört werden. Wir wollen Ihnen hier einen kurzen Überblick geben, was Sie in dieser Kategorie finden können und welche Einsatzzwecke die Produkte haben.

Icon representing all technologies used for reception of a signal
Audiotechnik für den Empfang

Das Sortiment enthält alles, was man ab dem Audio-Ausgang einsetzten und gebrauchen kann. Angefangen mit einer Vielzahl von Kopfhörern und externen Tisch- oder Mobillautsprechern, NF-DSP-Modulen. Digitale Audiofilter bieten eine weiter verbesserte Audioqualität. Adapterkabel, NF-Umschalter sorgen für die richtige Verbindung.

Icon representing all technologies used for transmission of a signal
Audiotechnik für das Senden

In dieser Kategorie ist essenzielles Zubehör zum sendeseitigen Einsatz zusammengefasst. Handmikrofone, Standmikrofone für den stationären Betrieb und professionelle Headsets sind die erste Voraussetzung für eine gute Audioqualität des Sendesignals. Audio-Equalizer sind das Nonplusultra, um der Audioqualität den letzten Schliff zu geben.

Kopfhörer für den Amateurfunk

Der elektromechanische Kopfhörer mit Stahlmembranen und vormagnetisierten Spulen ist noch aus der Zeit der Detektorempfänger und Dampfradios bekannt. Mit seinem eingeschränkten Frequenzbereich und seiner hochohmigen Impedanz von 2 bis 4 kOhm wird er schon lange nicht mehr hergestellt. Er ist vom Frequenzgang her allenfalls noch für die Wiedergabe von Morsezeichen geeignet. Zudem sind seine ungepolsterten Hörmuscheln sehr unbequem zu tragen.

Durchgesetzt und bis heute am weitesten verbreitet hat sich der elektrodynamische Bügelkopfhörer, der analog zum elektrodynamischen Lautsprecher mit Tauchspulen im Feld von Permanent-Magneten arbeitet. Seine Herstellung ist kostengünstig, die Anwendung im praktischen Betrieb ist unkompliziert. Bei entsprechend hohem Konstruktionsaufwand ermöglicht er eine hohe Wiedergabequalität.

Bei den Bauarten ist des Weiteren zwischen offenen und geschlossenen Bügelkopfhörern zu unterscheiden. Offene Bügelkopfhörer liegen mit der Fläche der Hörmuscheln auf den Ohren auf (On-Ear), haben meistens eine leichtere Bauweise und bieten daher einen hohen Tragekomfort. Ihr guter Raumklang spielt allerdings bei Funkanwendungen eine untergeordnete Rolle, denn die Klangqualität im Amateurfunk ist ungleich den Anforderungen eines Musik-Hifi-Edelklangs. Außengeräusche werden nicht gedämpft, was je nach Situation störend oder auch erwünscht sein kann.

Geschlossene Bügelkopfhörer haben bedingt durch die nach außen gedämmten Hörmuscheln eine größere Bauweise und ein höheres Gewicht. Enganliegende und das Ohr umschließende Hörmuscheln (Over-Ear) blenden Umgebungsgeräusche weitestgehend aus und erlauben die Konzentration auf das Hörerlebnis und leise Signale. Auch die sogenannten Ohrstöpsel gehören zu dieser Produktgruppe. Für Contest-Teilnehmer und vor allem für DX-Peditionäre sind geschlossene Bügelkopfhörer zum Abarbeiten der Pile-Ups in lauter Umgebung unentbehrlich. Ohrhörer (In-Ear) und leichte Hinterkopf Headsets sind für Mobil- und Portabelbetrieb mit Handfunkgeräten empfehlenswert.

Standardanschlüsse an den Kopfhörern sind 6,3- oder 3,5-mm-Stereo-Klinkenstecker. Die Kopfhörer-Buchsen an den Empfängern und Transceivern sind bei aktuellen Geräten so beschaltet, dass mit den für Stereo verdrahteten Kopfhörersteckern eine Mono-Wiedergabe möglich ist. Für den Mobil- oder Portabelbetrieb gibt es auch schnurlose Kopfhörer, die auf die drahtlose Verbindung via Bluetooth setzen und für diese Anwendungen einen echten Mehrwert darstellen.

Entsprechend den üblichen niederohmigen Audioausgängen aktueller Empfänger und Transceiver haben elektrodynamische Kopfhörer eine Anschlussimpedanz zwischen 4 und 100 Ohm.

Headphones with over ear speakers in a sleek design
ANC

Was ist das?

Info
Quality headset (headphones with boom microphone) with full size over ear protection
VOX

Was ist das?

Info

Headsets - mehr als Kopfhörer

Ursprünglich als Kombination eines geschlossenen Kopfhörers mit einem Mikrofon als Headset für den Flugfunk der Piloten entwickelt und mit der Funktion ANC ausgerüstet, ist ein Headset gegen die Umgebungsgeräusche beim Multibandbetrieb einer DX- oder Conteststation ein probates Mittel. Auch ohne die Unterstützung mittels ANC entfalteten bereits die geschlossenen und gedämmten Hörmuscheln eine wohltuende Abschwächung der Umgebungsgeräusche. Üblicherweise wird die PTT beim Einsatz eines Headsets mit einem Fußschalter bedient oder per VOX gesteuert. VOX geht natürlich nur in ruhigen Umgebungen. Somit bleiben die Hände frei für die Bedienung der Funkstation und die Eingabe der Verbindungsdaten in das Logbuchprogramm.

Beim Mikrofon eines Headsets kommt es darauf an, dass es eine möglichst schmale, nur nach vorne gerichtete Richtcharakteristik besitzt, sodass Umgebungsgeräusche gar nicht oder nur deutlich abgeschwächt übertragen werden.

Lautsprecher für den Amateurfunk

Auch bei den Lautsprechern hat sich das elektrodynamische Prinzip des Tauchspulen-Lautsprechers durchgesetzt und ist, neben einigen anderen Systemen für Spezialanwendungen, am meisten verbreitet.

Tischlautsprecher

Die in Empfängern und Transceivern verbauten Lautsprecher können aus naheliegenden Gründen immer nur relativ klein sein. Eine vollere Audioqualität bietet immer ein externer Zusatzlautsprecher. Diese gibt es als Tischlautsprecher in Design und Gehäuseabmessungen passend zu den jeweiligen Transceiver-Modellen als gerätespezifisches Zubehör. Sofern Impedanz und maximal zulässige Leistung passen, können selbstverständlich auch andere Fabrikate angeschlossen werden.

Gut ausgestattete Tischlautsprecher verfügen über integrierte, einstellbare Audio-Filter, sowie zwei Eingänge für den umschaltbaren Anschluss von zwei Audioquellen. Zur Vermeidung von Eigenresonanzen der Lautsprechergehäuse und für einen perfekten Klang, ist es empfehlenswert, den Innenraum mit einem Dämmstoff aufzufüllen. Dazu sind Dämm-Module empfehlenswert, die als Nachrüstsatz für bereits vorhandene Stationslautsprecher von Phonema angeboten werden. Diese passend, zugeschnittenen Nachrüstsätze gibt es für eine ganze Reihe gerätegebundener Stationslautsprecher der Marken Icom, Kenwood und Yaesu.

Die zweiadrigen Lautsprecher-Anschlusskabel bestehen meist aus einer roten Ader (Pluspol) und einer schwarzen Ader (Minuspol). Da es sich bei dem Audiosignal jedoch um Wechselstrom handelt, käme es doch eigentlich nicht darauf an? Obwohl ein Lautsprecher so oder so scheinbar ordnungsgemäß funktioniert, hat es dennoch mit der gekennzeichneten Polarität einen Grund! Die Kalotte und Membran des Lautsprechers soll sich immer mit der Amplitude der positiven Halbwelle nach vorne bewegen. Das ist nur bei korrektem Anschluss nach den vorgegebenen Farben Rot und Schwarz der Fall!

Tipp

Die Impedanz der Audioquelle und des Lautsprechers sollten ungefähr identisch sein. Bei Abweichungen ist keine optimale Leistungsübertragung und Umwandlung in Schall mehr gegeben. Die Folge wäre eine durch Verzerrungen verschlechterte Audioqualität. Ein deutliches Überschreiten der maximalen Leistungsbelastbarkeit des Lautsprechers führt spätestens bei maximal aufgedrehter Lautstärke zu einer irreparablen Zerstörung der Kalotte und/oder der Lautsprechermembran.

Mobil-Lautsprecher

Ein Mobillautsprecher verbessert die Verständlichkeit und somit auch die Sicherheit beim Autofahren. Er lässt sich meistens an akustisch optimaler Stelle platzieren, während die mögliche Position des Mobilfunkgerätes über den eingebauten Lautsprecher oftmals keine gute Audiowiedergabe ermöglicht. Befindet sich das Mobilfunkgerät in einem Schacht, ist ohnehin ein separater Lautsprecher erforderlich. Mobillautsprecher besitzen einen Aufstellbügel, mit denen Sie zumindest in der Ausrichtung verstellbar montiert werden können.

Audio-Filter (Noise-Cancelling)

Zusätzlich zu den Filter- und Selektionsmöglichkeiten, die der Transceiver bereits integriert hat, ermöglichen externe analoge und digital arbeitende Audio-Filter, das NF-Spektrum des Empfängers zu beeinflussen, Töne selektiv (Peak-Filter) herauszufiltern oder auszublenden (Notch-Filter), das Rauschen zu reduzieren oder Impulsstörungen auszublenden (Noise-Blanker). In der aufwändigsten digitalen Ausführung werden diese Geräte, wie sie beispielsweise bhi anbietet, als Equalizer bezeichnet.

Parametrische Equalizer

Parametrische Equalizer von bhi oder W2IHY mit integriertem NF-Verstärker geben dem Anwender die Möglichkeit, einen beliebigen Frequenzbereich zu definieren und diesen in der Amplitude anzuheben oder abzusenken. Innerhalb des NF-Spektrums kann jede Frequenz genau eingestellt werden. Damit kann der gesamte Verlauf des NF-Spektrums exakt an die Hörgewohnheiten des Operators angepasst werden. Die Pegel unerwünschter, problematischer Frequenzen lassen sich absenken und bevorzugte Frequenzbereiche im Pegel anheben. Das ergibt bei gut durchdachter Einstellung ein klares und angenehm hörbares Audiosignal mit deutlich verbesserter Verständlichkeit.

Die bhi Equalizer dienen der Verbesserung beim Empfang, die Produkte von W2IHY werden für die Sende-Modulation eingesetzt.

Des Weiteren haben einige Modelle die Funktionen Bluetooth (BT) und eine DSP-Rauschunterdrückung mit an Bord. Die Bluetooth-Funktion ermöglicht die drahtlose Verbindung mit BT-Lautsprechern oder BT-Headsets. Eine digitale Rauschunterdrückung, die auch von vielen anderen bhi-Produkten bekannt ist, reduziert das Rauschen auf dem Übertragungskanal sehr effektiv.

Large loudspeaker for radio transmission for better intelligibility

Mikrofone für den Amateurfunk

Bei Mikrofonen für den Amateurfunk kommt es darauf an, dass sie für eine optimale Sprachverständlichkeit das Audiospektrum bis maximal 3000 Hz bevorzugt übertragen. Die Frequenzen darüber hinaus tragen zu einer weiteren Verbesserung der Sprachverständlichkeit nichts mehr bei. Dieser auf das Sprachspektrum reduzierte Frequenzgang ist der Unterschied zu Mikrofonen, mit denen Musik oder Gesang in HiFi-Qualität übertragen werden soll.

Dynamisches Mikrofon

Ein dynamisches (Tauchspulen-)
Mikrofon wandelt die Schalldruckimpulse mit Hilfe der elektromagnetischen Induktion in äquivalente, elektrische Spannungsimpulse um. Eine mit der Membrane fest verbundene Spule bewegt sich im Takt der Schallimpulse mit extrem geringem Luftspalt über einen Permanent-Magneten. Es ist praktisch die Umkehrung der Funktion eines dynamischen Lautsprechers. Dynamische Mikrofone geben ein kräftiges, die tiefen und mittleren Frequenzen bevorzugendes Klangbild ab.

Kondensatormikrofon

Ein Kondensatormikrofon nutzt die Kapazitätsänderungen zwischen seiner beweglichen Membran und einer Gegenelektrode aus. Das Kondensatormikrofon ist sehr empfindlich und bevorzugt etwas mehr die höheren Frequenzen des Audiospektrums. Zum Betrieb und zur Umwandlung der Kapazitätsänderungen in elektrische Impulse benötigt es jedoch eine integrierte Elektronik und eine Spannungsversorgung.

Elektret-Mikrofon

Das Elektret-Mikrofon oder genauer Elektret-Kondensatormikrofon, ist eine spezielle Bauart des Kondensatormikrofons. Dank ihrer kompakten Bauweise und der guten Signalqualität werden Elektret-Mikrofone in großer Stückzahl angeboten. Diese Mikrofone benötigen selbst keine Betriebsspannung, lediglich für den notwendigen Impedanzwandler ist eine Spannungsversorgung von etwa 1,5 V erforderlich.

Piezomikrofon (Kristallmikrofon)

Das Kristallmikrofon überträgt den Schall von der Membran auf ein piezoelektrisches Element, einen Kristall, der meistens aus Blei-Zirkonat-Titanat besteht. Quarzkristalle geben unter dem Einfluss des Schalldrucks über die Membran eine geringe Spannung ab – der sogenannte Piezoeffekt. Die dem Audiosignal äquivalente Ausgangsspannung muss, wie beim Kondensatormikrofon auch, durch einen in das Mikrofon integrierten Verstärker verstärkt werden, womit eine Betriebsspannung erforderlich ist.

Bauformen von Amateurfunk-Mikrofonen

Mikrofone gibt es in den Bauformen als Handmikrofon, als Standmikrofon bzw. Tischmikrofon mit fester Ausrichtung oder flexibel ausrichtbar mit einem sog. Schwanenhals. Am weitesten verbreitet sind dynamische Mikrofone in den Ausführungen als Standmikrofone oder größeren Handmikrofonen, sowie Elektret-Mikrofone in kleinen Handmikrofonen und Headsets. Eine Sonderform ist das Lautsprechermikrofon, das mit einem integrierten kleinen Lautsprecher oft an Handfunkgeräten oder im Mobilbetrieb eingesetzt wird.

Zubehör für Mikrofone

Die Qualitäten eines guten Mikrofones kommen oft erst durch gutes Zubehör zum Tragen: Professionelle Halterungen in Form von Mikrofongalgen oder -spinnen erlauben die perfekte Aufhängung von Mikrofonen und eliminieren Kontaktgeräusche, Tischvibrationen und Trittschall. Ein Windschutz verhindert unerwünschte Zischgeräusche bei zu geringem Sprechabstand zum Mikrofon.

Adapterkabel erweitern die Anschlussmöglichkeiten. Zu guter Letzt gibt es für die mit den Jahren schmuddelig oder porös geworden Schaumstoffpolster der Hörmuscheln auch einen Ersatz.

Ein ausreichender Besprechungsabstand und eine seitliche Besprechung des Mikrofons vermeiden weitgehend die unerwünschten Zischlaute!

Tipp
A good microphone is crucial for best audio quality

Audio-Equalizer

Eins muss vorweggesagt werden: Das sendeseitige Audio mit dem Einsatz eines Audio-Equalizers zu verbessern, geht und ist nur sinnvoll zusammen mit einem guten Mikrofon!

Ein sendeseitiger Audio-Equalizer (W2IHY, MetroPWR...) ermöglicht die umfassende Kontrolle der klanglichen Eigenschaften und die Einflussnahme auf den Frequenzgang des Mikrofons. So lässt sich eine ungünstige Stimmlage mit zu viel Höhen oder Tiefen, weitgehend hin zu einer besseren Verständlichkeit verändern. Die Noise-Gate-Funktion erlaubt die Unterdrückung von Hintergrund- und Nebengeräuschen. Weitere Features eines sende-seitig einsetzbaren Equalizers sind „Kompressor“, „Begrenzer“ und der die Hintergrundgeräusche reduzierende „Expander“.

Equalizer display of signal levels per frequency range

Die Welt der Audiotechnik im Amateurfunk ist weitaus größer, als man denkt. Erleben Sie eine angenehme Audioqualität – auch im Amateurfunk – und machen Sie Ihr Sendesignal zum Aushängeschild Ihrer Station.

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