© M. Brudermann, HB9TPN
Kürzlich hatte ich versucht, mein HEIL PROSET Headset an meinen Elecraft KX3 so anzuschliessen, dass ich das gute HEIL Mikrofon HC4 im Headset verwenden und auf das Elecraft Handmikrofon MH3 verzichten kann. Zudem kann man mit dem Adapterkabel von Elecraft einen Fussschalter verwenden und damit z.B. in einem Contest bequem auch SSB QSOs mit dem Headset machen.
Auf YouTube hatte ich dazu mehrere wortreiche Erklärungen gefunden, wie man ein Headset von HEIL an einen KX3 anschliessen sollte. Eigenartigerweise erklärte der selbst ernannte Mikrofonspezialist immer, dass die Mikrofon BIAS-Spannung im KX3 für die HEIL Headsets eingeschaltet werden müsse, was mich doch stutzig machte.
Das Elecraft MH3 Handmikrofon ist ein Elektret Mikrofon, das eine Spannungsversorgung benötigt, um korrekt funktionieren zu können. Elektret Mikrofone sind klein, robust und günstig herzustellen und sind deshalb in mehr als 90% der Consumer-Elektronik verbaut.
Mein Headset mit dem HC4 Mikrofon ist ein dynamisches Mikrofon, was keine BIAS Spannung zum Betrieb benötigt, jedoch einen geringeren Spannungspegel am Ausgang liefert und deshalb mit einem rauscharmen Vorverstärker eingesetzt werden sollte. Beim Einsatz des dynamischen Mikrofons HC4 muss der Mikrofon Gain beim KX3 fast an den Anschlag geschraubt werden, damit ein kleiner Teil des Mikrofonsignals als Hochfrequenz abgestrahlt werden kann. Lapidar wird dann dieser Umstand auch ein einem Whitepaper zur Elecraft KX-Line beschrieben: « … HC elements are low on signal in comparison to others, so the MIC Gain value has to be set pretty high.»
Mit «pretty high» ist hier wohl der obere Anschlag des MIC GAIN gemeint.
Zudem wird bei solch hohen Mikrofon Verstärkungen plötzlich ein Brummen im Mikrofonsignal hörbar. Und nein, es ist nicht die schlechte Spannungsversorgung meines Transceivers schuld – das habe ich getestet. Das Brummen ist auch ohne angeschlossenem Mikrofon deutlich im Mikrofonsignal zu hören, wenn man die Transmitt-Taste drückt.
Ein Blick in die Schaltungstechnik des KX3 verrät, wie die Signalverarbeitung des Mikrofons gemacht wird. Das Mikrofon hängt an einem integrierten Low Power Audio Codec, der die Signalwandlung (ADC, Gain, etc.) macht und das digitalisierte Mikrofonsignal an den DSP sendet. Das Schema des KX3 verrät auch, dass die KX3 Designer mit Abblockkondensatoren rund um den CODEC gespart hatten und teilweise die Designempfehlungen nicht eingehalten haben. Nun, solche Nachlässigkeiten können sich mit unerwünschtem Brummen, Rauschen und Pfeifen «rächen», vor allem wenn man an die Grenzen der Spezifikationen kommt (z.B. hoher MIC GAIN).
Da man ja die letzten Wochen eher mehr als weniger zu Hause sitzt, hatte ich wieder einmal meine Elektronik Bastelkiste konsultiert und den Lötkolben angeschaltet. Ich hatte mir überlegt, einen «quick ‘n’ dirty» Aufbau eines Mikrofonvorverstärkers zu bauen, und meine oben genannte Theorie zu belegen. Gesagt getan – mit 2 Widerständen, ein paar Kondensatoren und einem «Feld, Wald und Wiesen» NPN-Transistor hatte ich mir einen einfache Verstärkerschaltung zusammengelötet. Der Transistor hatte ich nur noch in SMD in einem SOT23 Gehäuse gefunden. Zudem hatte ich mir auch keine Gedanken über Impedanz Anpassung, Temperatur-Kompensationen, maximale Verstärkungen etc. gemacht. Ich wollte einfach mein Mikrofonsignal verstärken. Ich hatte zuerst meine Schaltung mit LT-Spice simuliert (siehe Bild 1). Wie erwartet brachte die Simulation brauchbare verstärkte Signale, obwohl die Schaltung nicht nach Lehrbuch ist.
Bild 1: LTSpice Simulation mit Mikrofonverstärker in Emitterschaltung und Spannungsgegenkopplung
Nach erfolgreicher Simulation lötete ich die paar Komponenten zusammen und testete den Mikrofon Verstärker an meinen KX3.
Bild 2: Bastelaufbau Mikrofon Verstärker für KX3
Der Verstärker funktioniert tadellos. Der MIC GAIN am Transceiver kann ca. auf Stufe 24 belassen werden und der störende Brumm im Mikrofonsignal ist ebenfalls wieder verschwunden. Die 3.3V (siehe Bild 1, V2) hatte ich gewählt, weil so die Mikrofon BIAS-Spannung des KX3 als Speisespannung verwendet werden könnte und damit auf eine externe Spannungsversorgung verzichtet werden könnte.
Selbstverständlich müsste der Verstärker noch angepasst und in eine Metallbüchse gesteckt werden, um HF Einstrahlungen vorzubeugen. Obwohl an vielen Orten im weltweiten Spinnennetz darauf hingewiesen wird, dass man HEIL Headsets mit dynamischen Mikrofonen ohne Probleme an einen KX3 anschliessen kann, ist die Aussage nur beschränkt gültig. Der Mikrofon Eingangsverstärker des KX3 ist zu bescheiden dimensioniert, um die geringen Mikrofonsignale von dynamischen Kapseln ohne Probleme zu verstärken und diese tadellos als HF abzustrahlen.
Vielleicht hat jemand andere Erfahrungen gemacht – die würden mich dann sehr interessieren (Mail an homepage (ät) facb.ch).