EA1DDO
     
   
           

ESSB

Radio Hi-Fi

 

 

Nociones basicas para transmitir con audio de calidad
 


De un tiempo a esta parte algunos colegas estan transmitiendo con una calidad superior a lo estandar, facilmente identificables en las bandas, precisamente por su particular buen sonido logrado, del tipo escuchado de las emisoras de radiodifusion.
Son muchos los aspectos que influyen en esto, desde la propia voz del locutor, hasta los equipos usados y la forma de usarlos.


La voz de cada uno es la que es y nada se puede hacer, por lo menos en la garganta del sujeto... aunque hay equipos externos para modificar esa voz (tono) y dejarlo a su gusto, no son muy utilizados en nuestro campo.

Donde es más fácil y más se incide es en los equipos de radio y audio usados. El principal objetivo es transmitir con mayor ancho de banda ya que eso es uno de los factores mas importantes. Ni que decir tiene que si uno instala un equipo de audio bueno y transmite con gran ancho de banda, ahora bien, transmite con poca potencia y una antena mala y escondida, no va a lograr que los demas aprecien esa calidad. Con esto quiero decir que las emisoras de radiodifusion suenan muy bien por que ademas de tener muy buen equipo de audio, tienen un extraordinario equipo de radio (antenas + vatios) y ni que decir tiene que un locutor con una gran voz.

En el vídeo de la izquierda, se ve como se puede comprobar de manera fácil el ancho de banda de cualquier radio.
Aunque en el vídeo usa un generador de baja frecuencia específico, éste lo podemos sustituir por la tarjeta de sonido de un PC y un simple programa generador de tonos (por ejemplo; SigJenny, Audio Frequency Signal Generator, SweepGen, etc.)
Con ese sencillo sistema podemos comprobar el ancho de banda en Tx de cualquier radio.


Entonces nosotros vamos a concentrarnos en lo que podemos hacer para mejorar nuestro audio dando por supuesto que el tema del sistema radiante esta rindiendo a la misma altura que nuestra calidad de sonido.
Estos equipos podemos dividirlos es dos parcelas, lo que es audio y lo que es radio, siendo ambas igual de importantes.


En la parte audio tenemos dos elementos basicos, un microfono y un previo. Aqui ambos equipos seran de uso profesional, ya que son los que nos daran resultados optimos.

Los microfonos más usados son los dinámicos y los de condensador. Ambos tipos sirven, dinámicos o de condensador, queda a la elección de cada uno elegir. Hay modelos desde 40 hasta unos 6000 euros, siendo lo recomendable los modelos a partir de 100/150 euros, ya que ofrecen un resultado totalmente profesional con una buena calidad.

Estos son solo algunos:


AKG C2000B, C3000B, C4000B
Audio Technica AT3035, AT3060, AT4050, AT4060
Behringer XM8500, B-1, B-2
BeyerDinamic MC834, MCE90, MC740
Cascade Microphones M20, VX20, XT1, MX56, M55
Electrovoice RE20, RE27, RE200
Groove Tubes LLC GT55/57/66/67
Marshall Electronics BCD-1, MXL2001, MXL2003
Nady SP-1, SCM800/900/920/950/1000
Neumann BCM705, BCM104, TLM102/103
Oktava Microphones MK319, MKL2500
Rode Procaster, NT1, NT2, NTK
Samson Technologies R11, R21, C01/C03
Sennheiser MD-421, MD-441, MD-42
Shure KSM27/32/44, SM7
Takstar SM1/2/5/6/7/8/9/52
Wunder Audio CM7


La mayoria son de estado solido con transistores pero tambien los hay con valvulas. Estos micros con valvulas dan un sonido peculiar, más calido. Casi todos los fabricantes anteriores tienen modelos tanto dinámicos como de condensador, con transistores o válvulas.


Depende del gusto de cada uno usar un micro dinámico o de condensador, y entre los de condensador que sea transistorizado o con válvula. Hay gente que le gusta más un sonido, y a otros les gusta otro diferente. Lo mejor sería probar o escuchar para elegir.

Ya tenemos el micro, ahora necesitamos un previo que facilite alimentacion al micro y que procese la señal para adecuarla a lo que nosotros buscamos. Previos hay tantos como micros, lo esencial es que vayan bien y tengan los ajustes esenciales para dejar el sonido listo para entregarselo al procesador o directamente a la radio. Estos controles suelen ser nivel de entrada, puerta de ruido, compresor, equalizador parametrico y nivel de salida, basicamente.

Los previos pueden dividirse en dos tipos o clases; analógicos y digitales.
A su vez, los analógicos los hay totalmente transistorizados pero también los hay con válvulas en alguna de sus etapas.
Los previos analógicos son aquellos que toda su circuitería es analógica, modificando el sonido directamente.
Los previos digitales, tienen un conversor A/D (analógico/digital), todos los ajustes en el audio se realizan digitalmente, con procesadores DSP, para al final del proceso usar un conversor D/A (digital/analógico) antes de su salida. También suelen tener salidas digitales AES y SPDIF.
Los previos digitales antiguos todos los ajustes se realizan en el frontal del mismo previo.
Los previos digitales actuales, además del frontal del previo, suelen tener conexión para PC, vía USB o red local Ethernet. Toda la configuración y ajuste se realiza desde un programa en el PC, incluso remotamente (vía internet).


Los previos pueden ser del tipo "todo en uno", de esta manera con un solo equipo tienes todas las funciones, o bien hacerse con cada etapa en un equipo por separado (previo, puerta de ruido, compresor, equalizador, etc). Para nuestra aplicacion con un todo en uno es más que suficiente, ahora bien, si alguien quiere rizar el rizo puede hacerlo con equipos separados. Tambien se pueden incorporar más equipos como DSP, efectos, procesador de audio, etc pero eso ya es para usuarios avanzados.

Algunos previos analógicos con válvulas


Aphex Channel
ART Voice Channel, Tube MP
TL Audio A3 Ebony, 5050
Presonus Studio Channel, TubePre
Behringer T1953


Algunos previos analógicos transistorizados


Joemeek OneQ, sixQ
dbx 286A, 286S
Focusrite TrackMaster Pro, VoiceMaster Pro, ISA 430 MkII, etc.
Symetrix 528E
Aphex 230, 622, 661
Presonus Eureka
ART Pro Channel II

Algunos previos digitales


Symetrix 2x
Focusrite Liquid Channel
Wheatstone Vorsis M1


Los procesadores de audio (DSP, efectos, etc.) se colocan entre el previo del micro y la radio. Se usan sobretodo en radiodifusión para adecuar el sonido antes de la transmisión.
Los hay específicos para AM, FM, TV e incluso internet. Para nuestro uso en radioafición el más recomendable sería el de AM.
Los antiguos son analógicos pero actualmente todos son digitales.

Algunos procesadores de audio digitales


BW Broadcast DSPX
Omnia One
Orban Optimod


A continuación se puede ver un interesante documento sobre elección de previos;
 
Selecting Mic Preamps


Ni que decir tiene que los cables que usaremos con estos equipos seran los adecuados, cable paralelo especial para micros profesionales con conectores XLR entre micro-previo, y entre previo-balun, y cable coaxial especial para audio desde el balun a la radio, como siempre evitando cables demasiado largos.


Por norma general todos estos equipos funcionan con cables balanceados y nuestras radios tienen entrada asimetrica por lo cual tendremos que adaptar esto.
Se puede hacer simplemente poniendo a masa el hilo negativo o mucho mejor usando un transformador.
El transformador hace varias funciones; convertimos balanceado en desbalanceado, aislamos ambas partes evitando retornos por masa y problemas e incluso, si fuera necesario, se podría adaptar impedancias.
Conviene resaltar aquí que los transformadores son un mundo y los hay desde sencillos y baratos hasta otros hechos a mano con varios bobinados contraopuestos y escudo de Faraday que alcanzan precios de € 50-60 euros.

En el mercado se pueden encontrar unos dispositivos que sirven para aislar circuitos de audio y no son más que un transformador en una caja con dos conectores, suelen llamarse "Line Isolator" o "Hum Eliminator".
Hay algunos modelos comerciales que pueden usarse directamente, y otros tras alguna adaptación, ya que además del transformador, conviene atenuar el nivel de la señal.
Estos dispositivos suelen venir con entrada y salida de 600 OHm.
Por ejemplo, la casa Lundahl tiene un dispositivo a la venta con referencia LL1584-3FXNP2C que nos resulta idóneo y es de alta calidad. Pasa de balanceado a desbalanceado y ya viene listo para conectar, precio; € 100 euros.
Muy parecido, con el mismo transformador, pero fabricado para la casa Canford es el XJH y a menor precio.
Hay otro que de alta calidad ya específico para pasar de balanceado a desbalanceado y con atenuación, además utiliza un transformador de los de alta calidad de Lundahl, concretamente el 1532. La marca y modelo son MM StudioZ BalUn 221.
Otros de menor calidad como el Rapco ISOBLOX BB-11 ronda los € 15 euros.
Otras que también pueden usarse, pero que no disponen de atenuador, son las EbTech. Conviene añadirles una atenuación, como la descrita más abajo.

Las llamadas "Cajas de inyección directa" también se pueden aprovechar, pero están pensadas para pasar de desbalanceado a balanceado, por lo que conviene comprobar que podemos usarlas al revés de lo que fueron diseñadas.
Una de las que podemos usar directamente es la Proel DB1CH, incluso ya tiene una atenuación de 20db.
La serie "Di" de Behringer, como la Ultra DI400P, podemos usarla al sentido contrario de como fue diseñada, ya que solo tienen un transformador en su interior. Añadiendole la atenuación con las cinco resistencias, está lista para nuestro propósito, tal como puede verse en este documento;
 
Modificacion Ultra DI400P

 
Proel DB1CH
Behringer Di boxes

 

Si optamos por hacer una caja de adaptación casera, es sencilla, barata y efectiva. Solo necesitamos un transformador para audio y cinco resistencias, tal como figura en este esquema.

Los transformadores los encontraremos en tiendas de electrónica o servicios técnicos de equipos de audio profesionales. También en internet.
Yo tengo algunos Crovisa Z6010 y Z6006 de fabricación nacional, y por ello, fáciles de encontrar. No son los mejores ni son Hi-Fi pero para hacer alguna prueba sirven, mientras no consigue uno mejor. Comentar que el Z6006 (núcleo metálico) va muy bien con las frecuencias bajas pero recorta bastante las altas, mientras que el Z6010 (encapsulado plástico) va muy bien con las frecuencias altas pero recorta las bajas.

 

                   

 

Félix - EA4EJV ha usado un transformador "Zero Field" Lundahl LL7101 con un gran resultado.
A continuación vemos el esquema para Icom que hizo Félix. Si la radio no es Icom, no poner el condensador.

 

Y otro esquema que también está usando Félix, pero para radios tipo Icom, con alimentación en el micro;

 

Otro esquema parecido, éste de DL9KSM;

 

Otro esquema, éste de TA7OM, en PCB;

 

Esquema de la I-Box;

 

Gracias a la información suministrada por Francisco - EA2PY, ahora tenemos un bobinador de estos transformadores en España, a muy buen precio y con unas características sobresalientes.
Los datos de contacto son;
 

Transformadores Hugo Blas Pardina

Calle Mallen, Nº 7
Zaragoza
Teléfono; 976273171
 
El diseño proviene de los técnicos de Radio Zaragoza, donde lo emplean en las salidas de sus equipos de audio.

 

El nivel de salida de los equipos de audio (salida nivel "linea" +4dBu) es muy alto para las entradas de micrófono de nuestras radios, por lo que debemos intercalar un simple atenuador de unos 40db antes o después del transformador.

Dicha atenuación se hace con solo cinco resistencias, tal como se ve en el esquema, en forma de "H", siendo las cuatro resistencias que van en serie todas iguales de unos 300 Ohm y la quinta resistencia que va en paralelo de unos 4 Ohm.

Este atenuador en forma de H es del tipo balanceado, por lo que ha de usarse antes del transformador, donde la señal aún está balanceada.
Si se quiere poner después del transformador, el atenuador debe ser des-balanceado en forma de T, por ejemplo.


Calculadora de redes de atenuación en T, H y Bridge-T

 

Estos son algunos fabricantes de transformadores de audio:


Lundahl
Etal
Crovisa
Stevens & Billington
Sowter
Walters - Oxford Electrical Products
Plitron
Tamura
Carnhill
Jensen
Sescom


Descripción de conexiones de muchos microfonos y radios;

Conexiones microfonos

 

Para aquel que desee tener una adaptación de muy alta fidelidad y calidad, he preparado un segundo esquema.
Adaptador Radio de Alta Fidelidad
La diferencia es el transformador usado y el tipo de atenuador.
Tras consultar con los técnicos de la casa Lundahl, ellos recomendaron el modelo LL1588 como el más apropiado para nuestras necesidades, aunque pueden usarse otros modelos similares.
Es un transformador de muy alta calidad, fabricado a mano y que consta de dobles bobinados, tanto primarios como secundarios. La disposición de los bobinados los hacen muy inmunes a campos magnéticos externos. Los bobinados primarios y secundarios están separados por escudos electrostáticos. Usa un núcleo "mu core" de alta permeabilidad. Finalmente todo el conjunto está en una caja "mu-metal".
Los bobinados de dicho transformador se pueden usar tanto en serie como en paralelo, aunque para nuestro propósito lo vamos a usar en paralelo. Además este transformador soporta altos niveles de señal (hasta 28 dBu).
Después del transformador está la atenuación del tipo "Bridged-T", que es la más adecuada para alta fidelidad. Atenúa unos 40 db. Para mejores resultados, las resistencias deben ser de película metálica en vez de película de carbón, ya que éstas últimas son más ruidosas.

 

Una vez que tengamos la parte audio lista, nos toca la parte radio. Aqui lo más importante es que el audio con gran calidad que hemos generado, se degrade lo menos posible y aprovecharlo al máximo en la radio. Aquí el parámetro clave es el ancho de banda. Nuestro audio tendrá un ancho aproximado de casi 20 Khz mientras nuestra radio SSB tiene unos 2.4 Khz, uno puede darse cuenta del problema. Asi que necesitamos transmitir con un gran ancho de banda para que se note la calidad. Una solucion es transmitir en AM en las bandas y frecuencias autorizadas, y de esa manera aprovechar la calidad que la AM ofrece. Ahora bien, aunque nada nos impide transmitir en AM es algo en deshuso y lo bueno seria poder hacerlo en SSB. En SSB el ancho de banda normal es de 2.4 Khz con lo cual poco se va a notar esa calidad de audio, necesitamos incrementar un poco el ancho de banda.
Hace poco tiempo los propios colegas tenian que modificar sus radios para hacerlo. Ultimamente los equipos traen este ajuste como uno mas en sus amplios menus. Por ejemplo el Kenwood TS2000 con solo elegirlo en el menu, puede transmitir con hasta 3 Khz y los ultimos Tentec (Jupiter y Orion) pueden transmitir con hasta casi 4 Khz, que es el máximo hasta ahora en un equipo comercial en SSB. El Yaesu FT Dx-9000 también puede aumentar el ancho de banda en Tx hasta 3Khz, e incluso hasta 4Khz haciendo uso del modo especial llamado 3000WS, precisamente creado para Radio Hi-Fi.
Algo tambien a considerar, no nombrado hasta ahora, es el modo de transmision en clase A. Algunos Yaesu como son el FT-1000 MP MkV, el FT Dx-9000 y otros, pueden transmitir en clase A, lo que hace que la transmision sea mucho mas "limpia y pura", algo tambien a tener en cuenta en los que buscamos calidad. El Yaesu FT Dx-9000 es el único hasta la fecha (2005) que combina transmision en clase A y ancho de banda de 4Khz al mismo tiempo.

Esto de la clase A viene también por el tema de los "splatters" debido a intermodulaciones de tercero y quinto orden, las llamadas IMD3 e IMD5.
La transmisión en clase A tiene la gran ventaja de reducir mucho la intermodulación.
Si se hecha un vistazo a la tabla de comparación de radios puede verse en la columna IMD3 de la transmisión como la mayoría de las radios actuales tienen una transmisión mala en general.
Valores de IMD3 menores de -20db son muy malos. Podríamos situar en -30db la barrera para poder usar una radio en ESSB. Solo los Yaesu que transmiten en clase A, el Ten-Tec Orion II, el Kenwood TS-950SDX y el Icom IC-765 pasan de -40db. Éstos serían los mejores equipos para Radio Hi-Fi. Radios entre -30db y -40db serían buenos también, como son por ejemplo IC-775. IC-781, JRC-245, etc. Las demás radios con IM3 por debajo de -30db no deberían usarse para ESSB.
Por otro lado hay que recordar no sobrepasar los límites de los amplificadores, controlar los compresores, ALC, ganancia de micro, etc. Con un mal ajuste de la radio podría echar a perder todo el buen audio conseguido.
Y ni que decir tiene que esta modalidad de radio debe usarse con sentido común, en bandas y momentos adecuados.

He preparado una tabla, más reducida, con los mejores equipos para practicar ESSB.
Es un extracto de la tabla comparativa completa, con solo las mejores radios en cuanto a limpieza en la señal transmitida, esto, los mejores niveles de espúreas e intermodulación de tercer y quinto orden. este es el resultado;

Hay un par de documentos de K9YC y K6XX sobre este tema y me parecen muy buenos.
Han cojido los datos de IMD y ruido de fase de los análisis de la ARRL y han creado unas gráficas para compararlos y ver mejor donde está cada radio.
A continuación se pueden ver los documentos;
 
A Comparison of ARRL Lab Data For Selected Transceivers, Jim Brown K9YC, 2014  
 
Signal Cleanliness is Godliness, K6XX & K9YC, 2013

De esta manera, junto con un buen sistema radiante, ya estaremos en el aire con un audio superior que nos hara oir muchas veces extraordinarios reportes y comentarios por este concepto.


Otro uso de esto mismo es el comentado por Eugeni EA3QP, que es el "vender", hacer el audio atractivo de cara a atraer mas colegas durante los concursos. Otra posibilidad es tambien el "exprimir" al maximo los equipos de radio haciendo uso del compresor para asi mantener en altos niveles de RF la parte amplificadora.

Ya como comentario final decir que yo estoy usando en la actualidad un micro Marshall Electronics MXL2003 con un previo Focusrite Voice Master Pro en una radio Yaesu FT Dx-9000 con unos de 4 Khz de ancho (modo oculto TTFB) y clase A. De esta manera se obtiene un buen resultado.


Si alguien está interesado en el tema y quiere comenzar, hoy por hoy le recomendaría el siguiente equipo basico que permita transmitir con un buen ancho de banda, por ejemplo un TenTec Jupiter o un Kenwood TS-2000, un micro por ejemplo Behringer B1 o B2, o un Rode Procaster, y un previo tipo dbx 286A, Symetrix 528E o equivalentes. De esta forma, con un presupuesto mínimo, estarás transmitiendo Radio Hi-Fi o ESSB.
El máximo exponente en nuestro país y uno de los máximos en el mundo en este tema era Miguel EA3OT que, entre otros, usaba un micro Neumann y previo Focusrite (de lo mejor que hay), aparte de la radio Kenwood TS-950 SDX y tres yagis, de 18 metros de largo cada una, enfasadas. Desafortunadamente, Miguel está retirado de la radio en activo.


Otros colegas expertos en el tema son:

EA1OS Jose Alberto
EA5GEI Jose Luis
EA3QP Eugeni

Para los interesados en el tema, hay un foro de este tema en;

Foro Radio Hi-Fi / ESSB (en español)
Foro SSB Audio (en ingles)

En EA el colega Ángel - EA4BDJ vende muchos micros, cables, adaptadores, pedales PTT, etc.;

Microfonía Artesanal - EA4BDJ

A nivel internacional estos son algunos de los colegas mas expertos en este tema:

NU9N
K6JRF
W3OZ
N8RWS

Y estos son algunos sitios donde comprar este tipo de artículos

Alfasoni
Thomann
Canford
DjMania
Reflexion Arts
Buxcomm
Neotecnica
City Sound
Eco Broadcast
Rage Audio
B & H
Bayview Pro Audio
BSW
Digital Pro Audio
Full Compass
W2IHY Technologies
Heil Sound

 
A continuación hay un completo documento sobre sonido, muy didáctico y bien explicado, hecho por mi amigo y gurú del sonido José Alberto - EA1OS, al cual le doy las gracias ya que sin su ayuda esta página no sería como es.

Apuntes de Sonido, por José Alberto - EA1OS

 
 

Otro interesante documento (en inglés) sobre los pasos a dar para ajustar el sonido tal como se hace en ambientes de radiodifusión.
 
Tutorial On Speech Proccessing For Broadcast