Talprocessing

SM4FPD

SM4FPD

Well-Known Member
Är ett område vi ofta återkommer till i forumet. Saken intresserar mig.
Jag minns en artikel i ARRL-hamndboken där man försöker redovisa vinster i läsbarhet med olika metoder av talprocessing. Jag hittade en sådan artikel och man visar ett diagram över vinsen med RF-compression, Audio Kompression, Audio Clipping och R.F Clipping. Dvs ALC som en form av RF styrd kompression, LF-kompression dvs en VOGAD eller kompressor med vanligare ord. LF-klippning är den idag vanligaste formen av talprocessing i mellanpris riggar, RF-klippning där processen sker i sändarens mellanfrekvens.
Sedan ordet VOGAD blev vanligt för LF-kompresssion har just VOGAD setts som en viktig och kraftull talprocessor.
Nå ser vi på kurvorna så har vi vertikalt: 0 - 10 dB signal to noise ration improvement, dvs förbättring i dB av läsbarheten.
Horisontellt har vi graden av kompression, 0 - 20 dB.
Då ser vi att RF kompression, dvs man använder ALC för att göra utnivån jämnare, och kurvan visar en linjär förbättring av läsbarheten vid 0-20 dB kompression som då ger 0-1 dB förbättring av läsbarheten.
Sen kommer LF-kompression, (VOGAD) vid 5 dB LF-kompression har vi nått max förbättring av signalbrusförhållandet till 1 dB, sen hjälper ej mer LF-kompression.
Sen kommer då LF-klippning och 0 - 20 dB LF-klippning ger en linjär funktion av 0 - 5 dB ökat signal brusförhållande. Dvs mycket effektivt
Sist och mest ger RF-klippning, där 0-20 dB kompression ger en linjär kurva med 0 - 6 dB ökat signal brusförhållande. Dvs mest effektivt.
Uppmätt i en mottagare på annan plats.
Vi kan då se VOGAD, LF-kompresssion som en mycket dålig förbättrare av läsbarhet, men en bekvämlighetspryl som gör att man kan vara slarvig med talstyrkan, vilket kanske passar många.
LF-klippning ger givetvis distorsion men ökar läsbarheten mycket.
HF-klippning ger kraftig höjning av läsbarhet och ett minimum av distorsion.
I artilen talar man ej om hur man mätte läsbarheten eller förbättrat signal brus förhållande. Men någon form av experimentellt experiment måtte ha ägt rum.
Ser vi sedan på ALC kompression, eller som man här säger, RF-kompression, så finns en del scheman som visar just sådana ALC-sysem. Men är noga med tidskonstanter, och ett exempel visar hur man genom att använda två tidskonstanter i ALC-systemet kan åstadkomma "bättre" resultat. det lär väl vara COLLINS som gjorde sådana ALC-system??
Har vi en QRP sändare så lönar det sig dåligt med en LF-kompressor, och betydligt bättre med en LF-klipper. Att sedan vissa lågeffekts riggar idag har hel fel ALC system är en annan sak, men det ge billig talprocessing.

Alla metoder kan användas för att undvika överstyrning av sändarstegen.

de
Roy SM4FPD
 
Diagrammet i ARRL-handboken bygger på gamla data (60-talet).
Dåtidens LF-processorer gav ganska mediokra resultat, och RF-klippning blev den överlägset bästa metoden på den tiden.

Alla former av klippning ger distorsion, men LF och RF-klippning ger sådan distorsion som inte hamnar i grannkanalen.
Däremot så uppstår inombandsdistorsion som örat är relativt okänsligt för.

Moderna rön har visat att en VOGAD med rätt vald dynamik och tidskonstanter förbättrar uppfattbarhetsindex med runt 6 dB för en genomsnittlig talare genom att höja medelnivån,
jämfört med helt oprocessat tal. Genom olika former av klippning och kompression kan man få 2-3 dB till, också detta beroende på talarens karaktär.

I mer modern tid har SM5BSZ skrivit om saken i DUBUS 2005 och han har använt syntetiskt tal samt Linrad för att studera hur uppfattbarheten varierar med S/N och med klippning/kompression.
http://www.sm5bsz.com/dynrange/dubus405/dubus405.htm och http://www.sm5bsz.com/linuxdsp/tx/voicelab.htm

SM5BSZ har även visat övertygande att RF-kompression med hjälp av ALC är direkt förkastligt när ett stort reglerområde och korta tidskonstanter används, vilket är helt i linje med vad
man förstod redan på 50-talet hos bl.a. Collins. http://www.sm5bsz.com/dynrange/alc.htm

De tidiga SSB-exciters som tog form hos Collins använde alla former av talprocessing för att höja medeleffekten. Man använde först VOGAD med ganska långa tidskonstanter, lite RF-klippning samt lite ALC. ALC fanns primärt för att inte överstyra eller lösa ut effektsteget.
Den ursprungliga ALC hade ett litet, 2-3 dB, reglerområde och kunde inte orsaka "splatter".
Vinsten i 50-talets materiel låg då runt max 4 dB.

Mina egna erfarenheter från användning av olika former av talbehandling inom SSB-flygradio är att VOGAD fungerar riktigt bra när man har kontroll på tidskonstanterna.
Den VOGAD+RF-kompression som finns i SRT TD90 ger en nästan försumbar inombands- och utombandsdistorsion när hela signalkedjan justerats in riktigt.
Det går alldeles utmärkt att skicka igenom SELCAL utan att distordera tonerna märkbart.
Sedan finns det en ytterligare VOGAD i operatörsinterfacet som ska jämna ut variationerna i nivå mellan olika talare.
Den använder ganska långa tidskonstanter, och bygger på den tyvärr utgångna Plessey-kretsen SL6270.
Hela kedjan förbättrar topp/medeleffekt förhållandet med runt 6-7 dB jämfört med ingen talprocessing alls.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Ämnet är stort. Frågan är hur man gjorde sina mätningar på ARRL.
Skillnaderna mellan de siffror du nämner KA och ARRL:s kan nog mest bero på mätmetod.
Att en LF-kompressor, (VOGAD) skulle vara så mycket bättre idag än på 60 talet förstår jag inte, tekniken har funnits länge.
PLESSYS VOGAD är väl från slutet av 60 talet, eller möjligen mitten av 70 talet.

Det du menar KA är nog mest att försöka åstadkomma talprocessing utan distorsion.
Inte kör man väl selektivet vägen genom LF-kompressorna?? Måste väl finnas en rak LF-väg in i TX.
Accepterar man distorsion dvs att talet låter "mer" så lär en ren LF-klipper eller RF-klipper vara effektiv.
Dvs som radioamatörer vill låta för att kunna höras med någon enda dB signal till brusförhållande.

Ser vi på ICOM:s IC-701, som kom slutet av 70 talet, så hade den litet ALC område. ALC skulle i den inte reglera ut skillnaderna i förstärkning per band, det gjordes genom att trimma förstärkningen per band. Så ALC gör bara några dB där och regleringen sker i mikrofonförstärkaren dvs före SSB filtret.
Sen har den en HF-klipper som ju var på modet då. Med RF-klippern på kunde man styra ut sändren manuellt med en konstanta amplitud som klippen gav. Och köra ALC -löst.
IC-701 låter än idag väldigt bra, och är smal.
Idag med kunskapen om modern reglerteknik kan man bygga ALC system i SSB sändare som har mycket stort reglerområde, exvis IC-7800, 7700 etc.

Vad jag dock ville ha fram är att bygga en LF-kompressor tills en QRP-radio ger knappast mer än bekvämligheten att slippa hålla koll på micgainet.

Jag tänker även på vad man använder för talprocessing i ljudet på reklamfilmer och reklaminslag på skräp TV och skräp radio?
Moderna mixerbord och ljudstudios har ju ofta avancerade kompressorer, men det hela låter mer som någon form av splitband LF- klipper ibland.
Vartenda ord hörs även om n drar ner Volymen till knappt hörbart.
Det verkar väldigt effektivt. Men låter apa.

De
FPD
 
Reklamjinglar är i allmänhet extremt hårt komprimerade. Kollar man på en nivåmätare står den i princip nästan still under en jingel. Den ska ju pressas ut till max. Radiostationerna använder kompressorer som delar upp frekvensområdet och tar varsin del. Kör man allt genom en kompressor och vill komprimera mycket får den spader av exempelvis basen och hela ljudbilden pumpar. Det kan man ibland höra om någon har slarvat. Ett exempel för en rundradiostation var Orban Optimod.
 
Eftersom det inte går att koppla ur LF-kompressorn i TD90 så måste man köra SELCAL genom den.
LF-kedjan är specad för att klara detta med max 2% distorsion, vilket är nödvändigt om man ska kunna köra multitonmodem av t.ex. MIL-188-141 typ igenom sändaren.
Mina erfarenheter stämmer annars ganska bra överens med SM5BSZ när det gäller inverkan av optimerad LF-kompression.

Det blir 5-6 dB mera i genomsnitt jämfört med helt okomprimerad SSB när man mäter medeleffekt med en termisk milliwattmeter och låter P1 stå för modulationen.

73/
Karl-Arne
 
Nu kanske jag svävar iväg lit OT, ber om ursäkt i förväg i så fall...

Inom professionell audio används på alla ljudinspelningar, efter mix av de individuella spåren, en multiband-kompressor.
Minst 4 band, indelade i frekvensområden satta av ljudteknikern för just denna mix / projekt och hans smak.
Exempelvis Waves C4 / C5 eller liknande motsvarande program. Det finns ännu dyrare och fina plug-ins för ändamålet.
Allt detta sker digitalt via de DSP:er som används i just professionella ljudstudios. Jag har personligen erfarenhet av ett flertal
sådana studios, bl.a. Polarstudion i Stockholm, där vi för övrigt spelade in förra plattan med mitt bluesband (!)

En sådan DSP har vansinnigt hög upplösning jämfört med konsumentprodukter, och kostar därefter. Priser på över 100,000:-
per audiokanal är inte ovanligt... Samma sak gäller de mixerbord som används för livebruk, där digitala bord nu i princip är
det enda du hittar och kan sägas vara standard. Där finns även samma teknik för att kunna komprimera de olika registren
var för sig, precis som elementen i de olika högtalarna också jobbar i olika register. Zum beispiel kan jag nämna att det nu sedan
mitten av 2000-talet endast används så kallade line-array PA:n på arenor och större scener. Gamla hederliga linjeljudkällor
helt enkelt, precis som min första sånganläggning, ett 50W starkt rörbygge (med EL34 i slutet) från Dynacord :)
Och ja, vi hade bandekot också, hihi.....

Jag har jobbat mycket med just digital distribution av audio, DSP-hantering etc. och sett utvecklingen sedan jag började med
service in om detta gebit i slutet på 90-talet. Tänk, i det ledande digitala mixerbordet 1999 satt det en Pentium MX processor
på 166 MHz och med 32 MB internminne. Det ser lite annorlunda ut idag....

Med lite enkla mätningar med datorns ljudkort och in line-kabel från TV:ns linjeutgång gjord för nåt år sedan kan jag utan tvekan
bekräfta att just reklamslingorna är mycket hårt komprimerade med en medelnivå upp emot 6 dB högre än själva programmet,
naturligtvis beroende på vad som sändes innan. Har märkt att en del kanaler och TV-serier och program gör exakt samma
sak med programmet i sig. En naturlig utveckling kan tyckas, men fruktansvärt irriterande då ljudnivån mellan olika kanaler
skiljer sig nåt fruktansvärt och fjärrkontrollens ljudreglage går varmt....

Ja, då var det slut med denna utvikning....

Jag använder för övrigt bara den inbyggda "comp" -funktionen i min TS-850 och är glad och lycklig med det :)
 
Intressant kunskap SM0O!!!

JO jag vet att jag läste för många många år sedan om talprocesorer för rundradiosändare. Ex BBC och radio Luxemburg.
De hade flerbands processorer, analoga då förstås.

ARRL har genom tiderna haft byggprojekt med olika talprocessorer.
En med 5 olika band och med variabel klippning på resp band. Jag har ett halvbyggt exemplar.
En annan konstruktion de hade bestod av två band, (tror jag) där det lägre bandet var en HF-klipper, jo man blandade upp till 455 kHz klippte och sen ner till LF, det andra bandet LF-klipptes. Sen kombinerades de båda banden. Även till denna ligger kretskort här någonstans.

Men, jag har aldrig lyckats höra någon som byggt och kör med dessa processorer???????

I början av 70 talet var jag "olycklig" ägare till en TRIO line, JR599 och TX599. Med denna kunde jag genom att koppla ur PA, höra mig själv med önskad svag signal. Och ibland naturliga QRM hör min egen sändning. det gjorde att jag kunde utvärdera olika talprocessing. Med bandinspelningar etc.
Blev då denna testmetod ganska verklighetstrogen.
Testade då en LF-kompressor jag hade byggt på 60 talet en snabbt hopkopplad LF-klipper och slutligen en HF- klipper som körde i TX599:ans MF.
Jag fick liknade resultat som den ARRL testa jag började den här tråden med. Dvs LF-kompression ingen hörbar läsbarhetsökning, men bekvämt att slippa kolla micgainet.
HF-klippern gav enormt stort resultat.
Så den blev permanent inbyggd i 599:an.

Som KA menar har givetvis tidskontanterna i LF-kompressorn en viss, eller stor betydelse. Jag labbade inte med detta då.
Särskilt som effekten av HF-klippern var så övertygande.

Under 70 talet kom en amerikansk HF-klipper att ställa utanför sändtagaren och koppla in i dess MF, det gällde då rörstationer, MAGNUM SIX eller så hette de.
Jag minns att jag imponerades kraftigt när jag hörde en sådan första gången.
Någon som har ett kul minne av en sådan???


Så labbas det idag med SSG2000 eller vad de nu heter, en serie mikrofonkretsar, som har bl.a kompressor, brusspär och expander.
Har hört dessa men ingen verkar lyckas med inställningarna. Jag har några sådana kretsar i gömmorna som skall användas någon gång, kanske till torsdag nästa år.
Någon?


Trots allt är en välartikulerad röst bland den bästa talprocessorn, en teateröst kanske vore bra.
Kanske talpedagogik för radioamatörer vore något?

Motsatsen finns det dock gott om, mumliga röster och mikrofoner som låter som tal genom en tjock IKEA-kudde.


deSM4FPD
 
Rätt Roy "Trots allt är en välartikulerad röst bland den bästa talprocessorn, en teateröst kanske vore bra.
Kanske talpedagogik för radioamatörer vore något?

Motsatsen finns det dock gott om, mumliga röster och mikrofoner som låter som tal genom en tjock IKEA-kudde."


Att tala ut, är viktigt, tala med främre delen av munnen och höja rösten en aning (inte skrika). Jag tycker det mesta (inte allt) låter skit när jag lyssnar/kör fåni.

/Uffe
 
Det finns bra och dåliga "radioröster". Sedan gör ett ohämmat användande av olika former av
"speech processing" att det låter ännu sämre. När man ska göra det bästa av ett dåligt S/N så brukar
en svagt uppåtlutande frekvenskurva användas så att de svagare högre frekvenskomponenterna vilka innehåller informationen i talet framhävs.

Sedan behöver bandpasskurvan vara bra avpassad till talbandet, efter en lång serie av försök kom Collins, USAF, ARINC och Univ. of Montana fram till att ett SSB-passband mellan -6 dB punkterna av 400 - 2500 Hz blev optimalt vid svaga och fadande signaler.
Detta ger bra uppfattbarhet till priset av att rösten inte låter naturlig längre. Detta står i kontrast till CCITT-telefonibandbredden på 300 - 3400 Hz utan annan förbetoning än hörtelefonens frekvenskurva.

När materialet bakom CCIR-rekommendationen F.339 samlades in under 50-talet gjorde man iakttagelsen att kommunikation på ett främmande språk kräver betydligt högre S/N än på modersmålet.

Talkompression på SSB är ett helt annat signalbehandlingsproblem än på AM eller FM. Detta beror på att SSB-enveloppen inte är relaterad till talspänningens envelopp, och då kommer i synnerhet LF-klippning att kunna resultera i försämrat topp-till-medelvärdesförhållande hos utsignalen, beroende på hur fasläget hos de övertoner som bildas genom klippningen blir. SM5BSZ har rett ut detta i detalj.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Och ovanpå alltihopa finns, eller fanns förr, mikrofoner med en helt egen värld av frekvenskurva.
Amerikanske mikrofoner med mängder av resonanser, påhittade frekvenskurvor, missanpassning, förbetoning, allt ifrån burkljud till telphonljud.
Jag tänkte när jag pysslade med komradio, STORNO Viking, att de hade gjort en så påkostad mikrofonförstärkare, med basavskärning, preemphais, (förbetoning), klippning, diskantavskärning för att få den perfekta FM sändaren. Men så hängde man på en mikrofon med helt eget liv.
Trots allt lär det ganska bra. Men helt beroende på vilken mic som användes. Idag är vi i vis mån tillbaka på ruta ett med Fm stationer av lågpristyp som helt saknar någon form av ens i närheten av standard när det gäller mikrofonförstäkaren.
Idag har vi tack och lov eleketretmikrofoner som ge en rak, resonansfri frekvensåtergivning, då först kan man börja labba med olika former av talprocessing.
Vi måste oxo inse att det är rätt stor tolerans mellan riktlinjen 300 - 300 Hz eller vad det kan vara, och den verkliga i olika sändare.
Så standarder till trots så låter olika sändare olika lika ändå.

En form av preemphsis lik den vi har i FM borde vara ba i SSB sändare, åtminstone för radioamatörer som vill kunna höras även när signal brusförhållandet är lågt.
Och framför allt som inte ens i tanken försöker köra fjärrskift, seleketiv eller modem samma väg som talet.
Många extern LF-klippers har faktiskt FM preemphsis, detta beror nog på att artikelförfattare har knyckt schemat från en FM-sändare. Men även på att om man klipper basens så blir det dist.

Men det vore kul att höra av någon som minns MAGNUM SIX, eller har provat någon av ARRL:s talprocessorer, split band kombinera LF och HF-klipper etc????

de
Roy
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top