Dalla segreteria telefonica al voice recorder

                  

Onorio Cenni I4CIV

DALLA SEGRETERIA TELEFONCA AL VOICE RECORDER

                                                   Un accessorio utile durante i contest

 Premessa                                                                 

Nei mercatini per OM capita spesso di trovare delle occasioni a prezzi vantaggiosi per acquistare accessori utili all’attività radioamatoriale. Recentemente, in uno di questi mercatini, ho avuto modo di comprare, per pochi euro, una segreteria telefonica digitale, nuova e di piccole dimensioni. Il mio intento era quello di poterla utilizzare per le mie radio come dispositivo di chiamata automatica. E’ noto infatti la comodità di avere un Voice Recorder in grado di sostituire la viva voce dell’operatore quando si svolge attività sulle bande VHF e superiori dove, purtroppo, c’e poco traffico, oppure in HF, o durante i contest.

La segreteria marcata CRIMP – DENMARK  mod. Play-it 8110 è provvista di marcatura CE, ed è contenuta in un robusto contenitore metallico a basso profilo, verniciato di bianco delle dimensioni di  mm 137 x 124 x 32 (foto 1)
La costruzione è altamente professionale in quanto fa uso di componenti di ottima qualità e di note marche. Il circuito stampato è a doppia faccia con fori metalizzati ed è serigrafato oltre che verniciato con una sostanza protettiva trasparente; un esecuzione di questo tipo presuppone pregevoli risultati in termini di qualità vocale. 
Il cuore del circuito della segreteria è l'integrato ISD 1416P 

che si trova montato quasi al centro dello stampato ed ha come contorno diversi circuiti integrati dedicati alla gestione delle sue principali funzioni (foto 2). Il pannello frontale si presenta nel seguente modo; partendo dal lato sinistro vi è una presa telefonica a 4 contatti, un pulsante PLAY con relativo led di colore verde, un pulsante RECORD con relativo led rosso ed un pulsante MESSAGGE seguito da una fila di 4 led gialli, più uno di stand-by, i quali accesi singolarmente indicano quale memoria, selezionata dal pulsante MESSAGE, è in uso. Invece, sul retro del pannello vi è una presa bipolare per l’alimentazione da 14 a 25 Vdc- max 100 mA e tre prese telefoniche per dati IN ed OUT, oltre ad una presa denominata PHONE a 4 contatti.

(Foto2)

Dopo queste osservazioni sarebbero state sicuramente utili altre informazioni prima di provare ad utilizzare questo prodotto. Purtroppo, da una ricerca in Internet, non ho trovato nulla e così dopo aver constatato che era impossibile ricavarne lo schema seguendo le piste del circuito stampato, non mi restava altro che fare alcune prove allo scopo di verificarne il funzionamento cercando di usare un po’ di buon senso e qualche competenza. Dopo aver alimentato il dispositivo, verificato il corretto assorbimento e la regolare accensione dei led (sia delle memorie che quelli relativi ai pulsanti), mi sono procurato una cornetta telefonica munita di cavo con il relativo connettore a 4 pin.
Una volta inserito il cavo della cornetta sulla presa frontale, ho registrato un messaggio che poi ho provato ad ascoltare tramite lo stesso auricolare ma, purtroppo, nulla si poteva riascoltare. Allora ho tolto il connettore dalla presa frontale e l’ho inserito in quella sul retro (denominata PHONE) potendo così riascoltare fedelmente il messaggio precedentemente registrato. Le successive prove sulle 4 memorie mi hanno dato la possibilità di accertare il corretto funzionamento dell’intero dispositivo.

Quindi, sapendo di avere una buona base su cui lavorare, ho deciso di effettuare alcune semplici modifiche per poterlo utilizzare per la radio come Voice Recorder. Riporto, di seguito, alcune note che potrebbero essere utili come riferimento per le modifiche di altri piccoli registratori digitali come le agende elettroniche parlanti (anche queste facilmente disponibili a basso costo).

Da Internet ho scaricato il data-sheet del dispositivo di sintesi e riproduzione vocale denominato ISD1400 la cui famiglia è costituita da ISD1416 e ISD1420 nelle varie versioni di package. Il chip utilizzato in questo progetto è un ISD1416P a 28 piedini prodotto dalla Information Storage Device Inc. che dispone di caratteristiche a dir poco sbalorditive se raffrontate agli anni in cui era nato.

Ne cito solamente alcune, dato che tutti i particolari sono facilmente disponibili in rete Internet.

-        preamplificatore microfono integrato

-       corretta registrazione dei suoni sia a basso che ad alto livello di volume grazie al dispositivo di AGC che ne evita le distorsioni
-      memorizzazione diretta del segnale analogico

-       filtri integrati per l’eliminazione dei disturbi

-        oscillatore o clock di sistema integrato

-    memorie riscrivibili per la memorizzazione dei messaggi campionati di tipo non volatile integrate

-        assenza di alimentazione delle memorie, queste non necessitano di alcuna alimentazione per il mantenimento dei dati. La grande affidabilità di queste memorie e la facilità con cui è possibile riscriverle permette al dispositivo ISD 1416P di mantenere inalterati i dati memorizzati per almeno 10 anni ( sempre in assenza di alimentazione) e di essere riscritti per circa 10.000 volte

-        capacità di memorizzazione di 16 secondi

-        amplificatore di uscita in grado di pilotare direttamente in altoparlante con una riproduzione  estremamente fedele della voce umana grazie ad una ampia banda passante.

Nel data-sheet è riportato anche uno schema applicativo molto esaustivo che ho utilizzato come riferimento per alcune semplici e non invasive modifiche che ho realizzato.

Descrizione delle modifiche

Individuati i riferimenti, SP+ ed SP- ai pin 14 e 15, dove collegare un altoparlante di 16 Ω, ho provveduto a collegarne uno da 8 ohm e del diametro di 57 mm con in serie una resistenza da 5,6 Ω - 0,5 W ed un interruttore in serie per escluderne l’eventuale ascolto. Il circuito prevede anche il prelievo del segnale da inviare, opportunamente filtrato, per la RF e dosato di livello, all’ingresso del microfono dell’apparato RTX così come descritto nello schema n.1.

Poi al riferimento MIC corrispondente ai pin 17 ho collegato una capsula microfonica a condensatore, così come indicato nello schema n. 2.

Il microfono, essendo preamplificato, ha la necessità di essere alimentato. Ho saldato quindi, con un conduttore, il suo positivo alla pista del circuito stampato che porta la tensione di 5 Volt ad un circuito integrato adiacente.

Dopo queste aggiunte ho ripetuto le prove di registrazione e di ascolti ricavandone un buon esito. Ricordo brevemente la procedura di registrazione:

1) si seleziona con il pulsante MESSAGGE il numero corrispondente del messaggio su cui registrare;

2) quindi si tiene premuto per tutto il tempo necessario il pulsante RECORD e parlando con un tono di voce normale ed ad una distanza di circa 20 cm dal microfono si registra il messaggio mentre il led rosso resta acceso per tutto il tempo della registrazione. Questa dovrà essere di 4 secondi nel caso si volessero utilizzare tutte e 4 le memorie separate oppure di 16 secondi per l’utilizzo di una sola memoria;

3) terminato il messaggio si deve rilasciare il pulsante. Se si dovessero superare i 16 secondi, si spegne il led e la registrazione termina mantenendo integro tutto il messaggio registrato fino a quel momento.

I messaggi così registrati si possono riascoltare in altoparlante premendo il pulsante PLAY. Per l’uso del Voice Recorder in trasmissione, l’ascolto dell’audio può essere inibito dall’interruttore posto in serie all’altoparlante 

Interfaccia con la radio

Dopo aver constatato che l’uscita audio, mediante la regolazione del potenziometro P1, è adatta a fornire il giusto livello di segnale da inviare all’ingresso audio al microfono del transceiver, il passo successivo prevede che il Voice Recorder mandi automaticamente in trasmissione l’apparato radio alla partenza del messaggio mediante la sola pressione del pulsante PLAY, poiché non è assolutamente pratico azionare a parte e manualmente il PTT della radio.

Con la pressione del pulsante PLAY parte il messaggio e contestualmente nello stesso istante si accende il led verde il cui catodo va ad assumere per tutta la durata del messaggio la condizione logica uguale a zero. E’ possibile sfruttare questa condizione logica (schema n. 3)

e mediante l’utilizzo di una porta NAND invertire lo stato di uscita, infatti quando i pin 1 e 2 dell’integrato CD4093BE sono a livello basso il pin 3 di uscita della logica si porta a livello alto e polarizza il transistor Darlington T1 che andando in conduzione fa eccitare, per tutta la durata del messaggio il relè RL1. Un contatto ausiliario normalmente aperto collega a massa il PTT del RTX che va in trasmissione quando si eccita il suddetto relè.

Esecuzione montaggio

Sul pannello frontale, una capsula microfonica a condensatore di piccole dimensioni è stata infilata con una lieve pressione all’interno della presa per l’ingresso della cornetta telefonica, eliminando prima i quattro contatti interni ed allargando il foro per adattarlo al diametro della capsula (foto n. 3)

(foto n. 3).

. Sul fianco sinistro di tale presa una piastrina millefori di 10 mm x 10 mm, con i pochi componenti necessari per il corretto funzionamento del microfono, è stata bloccata mediante un capicorda ad una vite 3MA che tiene fissato il circuito stampato del registratore al contenitore. Mentre, sul retro del pannello, sono state eliminate le prese telefoniche non più utilizzate, fissando al loro posto con due viti da 3MA una squadretta di alluminio al circuito stampato.

Tale squadretta ha il compito di sorreggere il potenziometro P1, un interruttore per escludere l’audio del altoparlante e due prese RCA; una di queste è di colore rosso per l’uscita del segnale audio da inviare all’ingresso del microfono del RTX, mentre l’altra è di colore nero e si utilizza per il comando del PTT del RTX. A fianco della squadretta in verticale e della stessa altezza è stata posizionata una piastrina millefori di 20 mm x 20 mm che contiene i componenti dello schema n.1. Infine, per ragioni di spazio, un'altra piastrina di 30 mm x 30 mm che sorregge i componenti del circuito di commutazione automatica, trova posto a fianco dell’altoparlante che ho fissato, con una goccia di collante, su di una parte del circuito stampato della scheda madre priva di componenti, così come si evince dalla (foto n.4) .

foto n. 4)

Il circuito di commutazione automatica viene alimentato direttamente dall’uscita + 5 Volt del circuito integrato L7805 della scheda madre. Queste modifiche, di fatto semplici, richiedono comunque ordine e precisione e la raccomandazione di fissare bene le schedine aggiunte in maniera da evitare ogni possibile contatto elettrico con i componenti adiacenti pena gravi danni per cortocircuito.

Al termine delle modifiche e richiuso il contenitore, il Voice Recorder è pronto per essere utilizzato. L’unità così predisposta ci consente, sul davanti, l’azionamento dei comandi e la visione, mediante i led, dello stato di funzionamento, mentre sul retro sono disposti i connettori per l’interfaccia con la radio, l’interruttore per escludere l’AP ed il potenziometro per la regolazione del livello audio da inviare all’ingresso del microfono (foto n. 5) 
L’alimentazione è garantita da un piccolo alimentatore esterno in grado di fornire una tensione continua da 14-25 Volt e 300 mA di corrente.

foto n. 5)

Conclusione

Per le prime prove di funzionamento occorre collegare le due prese RCA con due cavi schermati alla radio mentre al connettore di antenna della stessa radio va connesso un wattmetro passante con un carico fittizio. Quindi possiamo inviare un messaggio registrato e regolare il potenziometro P1 fino ad ottenere lo stesso livello di modulazione e potenza che si ha utilizzando il microfono della radio; inoltre è anche possibile ascoltare contemporaneamente la qualità della modulazione usando un altro ricevitore come monitor sintonizzato sulla stessa frequenza. Collegando la radio all’antenna, ed avendo un nostro corrispondente all’ascolto, è possibile effettuare anche ulteriori aggiustamenti per ottimizzare la qualità della modulazione.

I rapporti ottenuti sono stati positivi tanto che qualche corrispondente difficilmente era in grado di distinguere la differenza fra la qualità del messaggio registrato con quello della viva voce.

Concludendo, segnalo che non sono state rilevate interferenze dovute ad eventuali rientri di RF, anche utilizzando in trasmissione la massima potenza consentita dalla normativa in vigore per le licenze rilasciate ai radioamatori italiani.

  i4civ.onorio@gmail.com

 

La presente descrizione è stata pubblicata su Radio Kit Elettronica anno 2013 nese luglio/agosto a pagina 38