Seawatch Minimixer
First contact:
Wir brauchen Hilfe!
Für ein humanitäres Projekt im Mittelmeerraum brauchen wir Hilfe bei der
Entwicklung eines kleinen Audiomixers.
Wir brauchen eine kleine Box die folgende Aufgaben erfüllen kann:
An Bord befindet sich ein Intercom als auch ein weiteres (handheld)
Funkgerät. Wir müssen sowohl das Intercom an Bord aufnehmen als auch das
weitere Funkgerät. Das soll mit einem einfachen Audiorecorder passieren
in dem je ein Signal auf den linken/rechten Kanal gelegt wird. Des
weiteren muss eine Abmischung der beiden Signale geben für das Headset
(zB je ein Balance und je ein Volume-Regler) damit die Benutzer*innen
die Ausgabe für sich anpassen können. Als letztes muss es möglich sein
das Mikrofon des Headsets auch in das Funkgerät bei Bedarf einzuspeisen.
Es existieren bereits grobe Schaltpläne, Hilfe wird benötigt bei der
weiteren Planung, Beratung, Fehlervermeidung und
Kompatibilitätsproblemen. Erfahrung mit Elektronik-Audio-Bastelei sind
gefragt als auch einige Rechercheaufgaben. Die praktische Umsetzung kann
dann auch von uns übernommen werden, wenn alle Fragen geklärt sind.
Zeitlich sollte es in den nächsten zwei Wochen möglich sein, sich zu
treffen (Raum Leipzig/Berlin) oder auch erstmal Gespräche über mögliche
Umsetzungen zu führen.
Jetzt gibt es erstmal ein bisschen Lesestoff für dich. Zuerst mal meine Beschreibung, im Anhang auch noch mein Pseudo-Schaltplan dazu. Du kannst dich ja gerne melden wenn du durch bist, dann können wir über Fragen und Anregungen quatschen. Gerne auch telefonisch.
Danke und viel Spaß beim Lesen 
####
Kurz zu mir:
Ich habe grundlegende Elektronikkenntnisse und weiß welche Seite beim Lötkolben heiß wird aber verstehe definitiv oft nur die Hälfte von dem, was mich interessiert. Ich versuche den Problemen geistig zu folgen, aber habe Rücksicht wenn es mir mal schwer fällt.
Also zum Projekt selber:
Wir fliegen mit der Moonbird und der Colibri Aufklärungsflüge über dem Mittelmeer um die Situation zu dokumentieren, Hilfe zu rufen und Druck auszuüben. Insbesondere aus dem Dokumentationsgrund ist es uns wichtig, möglichst viele Aspekte unserer Flüge aufzuzeichnen, auch um im Falle späterer Kriminalisierung unsere Arbeit nachweisen zu können.
Im Flugzeug (es betrifft im Prinzip beide Flugzeuge, aber der Einfachheit halber spreche ich hier erstmal nur von der Moonbird) ist ein Intercom verbaut, an das alle Crewmitglieder per Headset angeschlossen sind. Über das Intercom können wir alle Gespräche im Cockpit aufzeichnen als auch der Flugfunk, der rein und raus geht. Die zweite wichtige Audioquelle im Flugzeug, die wir aufzeichnen wollen, ist der Seefunk. Hier wollen wir die Kommunikation mit den Handels-, Militär-, Küstenwach- und Seenotrettungsschiffen dokumentieren.
Bisher ist diese Dokumentation schon sporadisch geschehen durch wildes ineinander stecken von Adaptern und Kabeln - allerdings auch mit der dadurch verbundenen Unordnung und Fehleranfälligkeit. Im Moment ist es aus technischen Gründen keine Lösung mehr und wir brauchen ein neues System.
Meine Idee dazu: Wir wollen effektiv zwei Tonspuren aufzeichnen. Es gibt aber kaum (günstige) Aufnahmegeräte, die es erlauben zwei Tracks aufzuzeichnen. Aber fast jedes (günstiges) Aufnahmegerät erlaubt es, auf zwei Kanälen (links/rechts) aufzuzeichnen. Warum also nicht beide Quellen schlau kombinieren?
Wie auf meinem Pseudoschaltplan soll die Box später zwischen Intercom und Headset hängen und gleichzeitig den Seefunk mit einspeisen. Ein paar Details, die uns wichtig sind:
Für das Headset sollte der User aussteuern können, welche Quelle auf welchem Ohr landet und wie laut. Meine einfachste Idee zur Umsetzung sind je ein Balance-Fader und ein Volume-Regler.
Dass vom User gesprochene Wort aufzuzeichnen, ist kein Problem da aller Input ins Intercom auch wieder ausgegeben wird (man hört sich selber). Dadurch kann ohne Probleme eine vollständige Intercom-Aufnahme erstellt werden. Da wir gerne auch eine druchgehende vollständige Seefunk-Aufnahme hätten, wird es hier ein bisschen schwieriger. Beim Seefunk gilt "TX or RX". Wenn wir senden, bleibt der Empfang stumm. Deswegen müssen wir so bald wir funken statt dem Seefunk-Ausgang das Mikrofon auf den Recorder Eingang legen.
Bisher wurde für das Seefunkgerät ein Kabelheadset benutzt (wie vom Telefon). Idealerweise soll aber das Mikrofon vom Flug-Headset benutzt werden und der PTT Button soll von dem Kabelheadset in die Box wandern, auch um das Mikrofon aufzeichnen zu können.
Soweit, so klar. Kommen wir mal zu den Fragen/Problemen/Herausforderungen, die wir soweit schon identifiziert haben:
1) Die Headsets werden vom Intercom mit einer Phantomspeisung von 8-16V (?) versorgt. Wie wirkt sich das auf das Seefunkgerät aus, wenn das Headsetmikrofon auch für das Seefunkgerät genutzt werden soll? Pegel?
1.1) Ein praktisches Extra wäre noch, das Mikrofon Intercom-seitig muten zu können. Also wenn mit einem Schiff kommuniziert werden muss, dass der Pilot davon nicht zwangsläufig gestört werden muss. Wenn man einfach die Leitung kappt fehlt aber die Phantomspeisung des Mikro. Was wären hier die Möglichkeiten? (Niedrige Prio, zur Not kann sich der Pilot auch am Intercom-Bedienpanel isolieren)
2) Der Headsetstecker für das Funkgerät ist 4-polig. Die Hoffnung ist dass die Belegung sowas ist wie Masse, Audio, Mirko, Mikro-Aktivierung. Gibt es einen anderen Weg das rauszufinden außer probieren?
3) Amp nach Balance und Volume-Regelung? (100mW?)
4) Logik IC um Signale für das Headset zu mischen?
5) Evtl sollen noch weitere Ausgänge hinzugefügt werden: Intercom Direkt-Output für Media-Aufnahmen, Seefunk Direkt-Output für zweite Person zum Mithören, ... - mögliche Probleme?
6) Besonderheiten zu beachten beim Aufnahmegerät?
7) was haben wir vergessen?
Hier noch ein paar technische Daten zu den Systemen:
Audio-Panel (Front-End des Intercom): Garmin GMA340
https://www8.garmin.com/specs/gma340.pdf
Seefunkgerät: Standard Horizon HX870
https://web.bootman.nl/manuals/14-4898_manual.pdf
Seite 7, Accessory Number 6
-->
Beispielhaftes Aviation-Headset: Bose A20
https://assets.bose.com/content/dam/Bos ... to,-56,644
Generelle Informationen zu Audio in Aviation:
https://aviation.stackexchange.com/ques ... n-headsets
Das war erstmal die Übersicht, ich hoffe es war verständlich und nicht übererklärt.
Generelles Problem bei dem Projekt ist die Testumgebung, da das Flugzeug sich im Moment in der Schweiz befindet und die Funkgeräte am Mittelmeer. Deswegen ist praktisches testen eher schwierig und das Ziel ist es, einen Prototypen so gut es geht zum laufen zu bekommen und dann evtl kleinere Dinge noch vor Ort erledigen zu können, auch wenn dort die Elektronikladendichte sehr gering ist. Da muss mensch dann später nochmal überlegen, was sinnvoll ist an Ersatz-/Austauschteilen dabei zu haben.
#####
Mailverlauf mit Christian, vlt klären sich dadurch auch noch weitere Fragen:
On 25.02.19 14:30, Christian wrote:
Ich denke die groesten Probleme wir man haben bei den Mikros die
Impedanzen und Potentiale richtig anzupassen.
Noch ne Frage: Wenn ich das richtig verstanden habe gibt es die Box
einmal. Die ist dann bei dem Menschen der den Funk bedient, alle anderen
im Flugzeug haben nur Intercom? Flugfunk ist nicht relevant?
---
Nico:
ja, genau, die Box wird nur einmal an Bord sein bei derjenigen Person,
die dann auch den Seefunk bedient.
Der Flugfunk kommt über das Intercom mit rein und damit bekommen ihn
alle zu hören und wir können ihn zusammen mit dem Intercom auf einem
Kanal aufzeichnen...
---
On 25.02.19 18:59, Christian wrote:
>
> On 2/25/19 6:34 PM, Nico wrote:
>> Moin Chris,
>> On 25.02.19 17:04, Christian wrote:
>>> Ich guck mir spaeter mal an, wie das mit dem Intercom funktioniert.
>> Nur nochmal als kurzen Input hier von meiner Seite:
>>
>> Das Intercom hat eine Rauschsperre die vor jedem Mikro hängt. Es wird
>> also auf dem Intercom nur was gesendet, wenn jemand spricht (zumindest
>> wenn der SQ richtig eingestellt ist ^^). Wie ich schon gesagt habe,
>> mensch hört sich auch immer selber, der Output ist also für alle gleich.
>> Zum Verständnis weil für unsere Anwendung eigentlich unrelevant: Wenn
>> mensch über den Flugfunk senden will, muss einfach noch ein Knopf am
>> Steuerknüppel gedrückt werden. Dann wird der Input von der Person, die
>> gedrückt hat, per Funk rausgesendet, nichts desto trotz hören alle im
>> Cockpit weiter mit.
>>
>> Auf der Intercomseite muss meines Erachtens wirklich nur stumpf
>> aufgezeichnet werden.
>
> Naja, wenn ich das richtig verstanden habe, lande ich gerade hier, wenn
> man sich das als Mischpult mit 3 Inputs vorstellt:
>
> In 1: Intercom => Recorder L & Kopfhoerer mit Level+Pan-Adjust
> In 2: Funk-RX => Recorder R & Kopfhoerer mit Level+Pan-Adjust
> In 3: Mic => Intercom-In & Recorder R (wenn PTT) & Funk-Tx-In
>
> Den Kanal 3 zu bauen ist glaube ich das komplexeste daran.
>
> Waere es denkbar, statt des Mic Signals den Intercom-Output bei
> Betaetigung von PTT auf den Seefunk zu senden? Wenn in dem Moment nur
> der/die Funkende redet muesste das ja der Intercom-Output mit dem
> MIC-Input identisch sein. Das wuerde den kompletten Kanal 3
> ueberfluessig machen. Eventuell ist die Idee aber auch grober Unfug?
>
> Gibt es schon irgendwelche Schaltungsentwuerfe?
>
> Was gibts da als Stromversorgung? 12V Bordnetz?
>
> Viele Gruesse,
> Chris
Den Ausgang vom Intercom zu nehmen ist eher schwierig weil von der
Kabine kann ich erwarten, die Schnauze zu halten aber im Zweifel
quatscht der Flugfunk da einfach rein. Und da wir meist in sehr
angespannten Momenten funken müssen, ist das letzte was wir brauchen,
dass die empfangende Funkstelle verwirrt wird weil es einen Overlay mit
Flugfunk gibt.
Ich sehe, warum das die einfachere Lösung ist aber ich sehe sie nicht
als wirklich praktikabel an.
Schaltungsentwurf gibt es noch nicht mehr als die schematische
Darstellung, die ich dir geschickt habe.
An Bord gibt es ein 12V Bordnetz was über Zigarettenanzünder (ja, da
sind sie auch noch nicht weiter) abgezweigt werden könnte. Ich kann den
Strombedarf gerade noch nicht abschätzen, halte ihn aber eher für gering
und würde es lieber auf Akku-Basis machen. Gerne auch sowas wie AA-Akus,
die man rausnimmt um sie zu laden. Den Zigarettenanzünder brauchen wir
öfters mal um unseren anderen Geräte aufzuladen...
-
- 1. Das Bose Headset(HS) A20 ist standardmäßig im Einsatz, also das Mittel der Wahl?
1) Ist unter anderem im Einsatz, neben weiteren (NoName)-Headsets...
2. Welchen Anschluss hat das HS? Offizieller Name/Layout?
2) Anschlüsse für das Headset sind 6,35mm Klinke für die Speaker und 5,23mm Klinke für das Mic
3. Vermutlich hat der Flieger dann denselben Stecker? Wenn nein, welchen denn dann?
3) Genau, die Anschlüsse sind im Flieger vorhanden und alle Aviation Headsets benutzen die
4. Warum wollt Ihr die Signale pan-bar haben? Damit Ihr die Signale besser im Kopf trennen könnt?
4) Genau, overlay kann bedeuten dass bis zu drei Sprachquellen übereinander liegen, da hilft die räumliche Trennung enorm
5. Wäre es denkbar beide Signale getrennt auf nur je einem Ohr zu hören?
5) Möglich, aber es wäre schon luxuriöser es sich selbst einstellen zu können. Sollte das zu viel Arbeit sein wäre eine festgelegte Trennung sicher auch möglich
6. Das HS gibt es in der Variante mit Elektret-Mikro (Phantomspeisung definitiv nötig) und und dynamischen Mikro (Phantomspeisung stört nicht). Welche Variante habt Ihr?
6) Kann ich dir nicht sagen
7. Sind alle Anschlüsse im Flieger bereits belegt oder wäre ein Anschluss übrig nur für diese Box?
7) Theoretisch müsste es noch ein Paar freie Anschlüsse geben, da wir eig nie zu viert sind.
8. Gibt es ein weiteres "freies" Seefunkgerät, dass nur als Empfänger sämtlicher See-Signale fungieren kann oder wäre das auf Dauer zu teuer/ungünstig?
8) Das ist bisher Teil der Lösung und davon wollen wir, auch aus Platzgründen eigentlich wegkommen. Zwei Funkgeräte bedeuten halt auch immer dass mensch auf beiden Kanäle wechseln muss usw.
9. Wie macht Ihr aktuell die Kommunikation auf zwei Wegen? Hat jetzt eine Person beide "Headsets" auf und drückt mal auf dem einen und mal dem anderen zum Sprechen?
9) Bisher hat mensch das aviation Headset auf und darunter in einem Ohr noch ein In-Ear-Headset von Seefunk, dass auch ein kleines Mikro hat mit Knopf, über das dann gesprochen wird
10. Nutzt Ihr die Bose HS mit eigener Batterie oder wird es über die Intercom mit Strom versorgt?
10) Werden über das Intercom versorgt. Es hat zwar eine Batterie, aber die ist nur für noise canceling und extra Bluetooth-Funktionalität
11. Aus den Aviation-Funk-Anschlüssen kommt doch immer ein Monosignal (also auf links und rechts hört man dasselbe) auch wenn die Kopfhörer in Stereo angschlossen werden?
- Garmin Intercom
HS out: 100 mW per stereo channel, each headset, into 150 ohms
Seefunk
Microphone Impedance: 2 kΩ
SSM-55A Earpiece/Microphone
Bose Headset
Monaural mode: 160 Ohms
Stereo mode: 320 Ohms
Microphone (Electret)
Bias required: 8 to 16 VDC through 220 to 2200 Ohms.
Sensitivity: Varies depending on bias and AC radio input impedance. Typical output is 600 mV at 114 dB SPL. To assure proper modulation of the radio, it is recommended that an avionics technician adjusts its input to match the output of the microphone.
Microphone (Dynamic)
Impedance: 5 Ohm or 150 Ohm dynamic mic Sensitivity: Equivalent to M-87/M-101
Aircraft-powered: 10 to 32 VDC
Pin Color Purpose- Red - V+IN: Headset power (10-32 VDC). Use a 1/4 amp fuse or a 1/2 amp circuit breaker.
- Black - GND: System ground. Connect to the existing audio ground.
- White - COMM L: Phone communication: Left.
- Blue - COMM R: Phone communication: Right.
Note: For stereo operation, connect the left and right channels to their respective posi- tions. For monaural operation, connect pins 3 and 4 together, and to the tip of the existing phone jack. - White - MIC HI: Microphone/Hi-audio. Connect to the portion of the existing microphone jack that corresponds to the ring position of a headset microphone plug. Do not connect to the tip (PTT) segment.
- Wh/Blue - MIC LO: Microphone/Lo-ground. Connect to the portion of the microphone jack that corresponds to the barrel position of a headset microphone plug.
Note: If the microphone works on radio transmit but not through the intercom, check pin 6. It may be incorrectly wired to the PTT segment of the microphone jack.
Mic Shield Black Shield from Mic Hi and Mic Lo wire pair.
Note: The wires connecting pins 3 and 4 and pins 5 and 6 are shielded, twisted pairs with a black wire shield termination exiting each pair. If the existing wiring is not shielded, connect the shields to the existing audio wiring shields, or connect the shield from Comm L and Comm R wire pair to audio ground.
- Mein momentanes Hauptziel ist, die beiden Funk-Systeme so autark wie möglich zu halten und das eingesetzte neue Material so unkompliziert und rückwirkungsfrei wie möglich zu halten. Dabei soll es auch so wenig Bauteile wie möglich haben (dann kann weniger kaputt gehen) und möglichst ohne extra Strom auskommen (was in meiner jetzigen Idee noch klappen könnte).
Das Hören (und somit Aufnehmen) der beiden Systeme gleichzeitig (und auch variabel pan-bar) ist weniger ein Problem. Das Sprechen auf beiden Wegen ist heikler.
Aktuelle Idee in Kladde gesprochen: Das Mikrofon des Bose HS geht direkt in die Intercom. Der Ausgang dieser Intercom geht in die Kiste. Das Kabel zum Seefunk wird einmal über einen Adapter aufgetrennt. Das Mikrofon (und auch der PTT) des kleinen HS geht direkt zum Funkgerät. Der Rückweg geht nicht mehr in das kleine HS zurück sondern in die Kiste. In der Kiste werden Rückweg 1 (Aviation) links im Recorder aufgenommen, der Rückweg 2 (Seefunk) wird rechts aufgenommen. Danach werden die beiden Rückkanäle der beiden Funkwege gemischt und gepannt. An diesen gemischten Ausgang klemmt man das Bose HS mit der dicken Klinke dran. Das von Dir für Aviation Gesprochene ist ja sowieso auf dem Rückweg 1 mit drauf. Nun bleibt einzig das von Dir für den Seefunk Gesprochene. Aber das sollte ja eigentlich mit auf dem Rückweg 1 (Aviation) mit drauf sein, wenn Du das Mikro nicht wegdrehst. Auf diese Art und Weise umgehst Du die heiklen Themen Phantomspeisung Aviation und Speisespannung für das kleine Mikro für den Seefunk. Außerdem das große Problem Widerstandsanpassung für die beiden unterschiedlichen Mikrofonwege. Diese Lösung hätte aus meiner jetzigen Sicht nur 2 Nachteile. Erstens musst Du immer noch ein zweites kleines Headset für den Seefunk zum Sprechen (und PTT) nutzen und zweitens kannst Du nicht, um den Rest der fliegenden Crew nicht zu nerven Deine Seefunk-Sprache ungehört machen mit Mikrowegdrehen. (Wobei kannst Du schon, aber dann wäre Deine Spreche auf Seefunk solange nicht in der Aufzeichnung erhalten.) An diese so konzipierte Kiste noch weitere Medienanschlüsse zum weiteren Recorden der beiden Kommunikationswege anzubauen wäre auch kein Problem.
- 1. Das Bose Headset(HS) A20 ist standardmäßig im Einsatz, also das Mittel der Wahl?
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