2014年10月11日土曜日

SoundCard Repeater 第2弾 パソコンを Raspberry Pi に置き換える(V3対応)

Back


 昨年4月のアナログFM機とネットブックだけで出来るノードに挑戦(Sound Card Repeater) でレポートしたサウンドカード・リピータを少しQRP(省電力化)出来ればと RaspberyPi や BeagleBoard-xM, HummingBoard i1 などでテストして来ました。 Banana Pi や HummingBoard i2eX のようにオンボードサウンド(Out/Inとも)のものだと動くようだと分かってきたのですが, 基本的にはソフトに使用されている PortAudio が USBサウンドに対してシビアであることが原因でした。
 DummyRepeater の ALSA(アルサ)バージョンという改良版を作成した G8BPQ(John Wiseman)が,今度は同様のALSAバージョン(PortAudioじゃない)サウンドカード・リピータを出してくれました。(2014/10/8)

=MEMO= 現在(2016年5月)では,Raspberry Pi 3 のようにパワーのあるボードが発売され,G8BPQのALSA仕様もG4KLXソフトウェアで標準採用されています。使用するソフトウェアのバージョンによってはALSAとソフト上のゲインのコントロールがシビアで,特に時々リフレクタへの自分の声が途中で切れることもありますが,経験は無駄にはならないと思いますので挑戦してみてください。 以後,このメモ形式で現況に即した変更を記します。

ここでご紹介している D-STAR ネットワークへの接続ツール(各種ノード・DVAPなど)の運用においては 免許申請について(安田OMサイト)をご参照ください。 (2013年8月 ガイドラインが示されました。)

  1. パソコンと無線機を繋ぐケーブルの作成と主なパーツ

  2. Sound Card Repeater 用ケーブル(TH-F7用)の作成をご参照ください。

    コンバータケーブルを刺した時, LXTerminalで次のコマンドを実行するとケーブルを認識しているか探ることが出来ます。
    $ dmesg | grep serial
    [ 7.769788] usbcore: registered new interface driver usbserial
    [ 8.006357] usbcore: registered new interface driver usbserial_generic
    [ 8.123530] usbserial: USB Serial support registered for generic
    [ 8.567215] usbserial: USB Serial support registered for pl2303
    $ dmesg | grep pl2303
    [ 8.276503] usbcore: registered new interface driver pl2303
    [ 8.567215] usbserial: USB Serial support registered for pl2303
    [ 8.833815] pl2303 1-1.3:1.0: pl2303 converter detected
    [ 9.115894] usb 1-1.3: pl2303 converter now attached to ttyUSB0

     その他関連コマンドとしては次のようなものも知ることが出来ました。
    $ lsusb
    $ usb-devices

    Creative USBオーディオ Sound Blaster Play! SB-PLAY
    (今回使用)
    AREA USB接続バーチャル5.1音源 【響音4】 SD-U1SOUND-S4
    (テスト済み)

  3. Raspberry Pi の準備

  4. Raspberry Pi 2 Model B(Pi 3 よりパワーを必要とせずお勧め) に OS とサウンドカード・リピータが利用できるソフトウェアをインストールすることになりますが,今回はそれらをすぐ使えるようパッケージし,SDカードに焼き付けるだけにしてくれたものを利用します。 (from Western D-Star GW6WTK Brian)

     詳しいインストール方法はWestern D-Star の新しいイメージをインストールしてみるをご覧ください。

    =MEMO= Raspberry Pi3 Model B(RS Components)Bluetooth, WiFi技適取得済み) Western D-Starのイメージについては,必ずV3対応を確認してください。


  5. ソフトウェアの準備


  6. =MEMO= この項目は不要です。Western D-Starのイメージにインストール済みのircDDBGatewayとDStarRepeaterをそのまま使用します。
    G8BPQのALSA対応がG4KLXソフトウェアに標準採用されました。


     今回のALSAバージョンのサウンドカード・リピータは,単独版の SoundcardRepeater ではなく,統合型の DSterRepeater(内部機能として各種モデムを選択可)を使っています。
     G8BPQ John のサイト(https://dl.dropboxusercontent.com/u/31910649/dstarrepeater.zip)から ダウンロードしたものを解凍し,すでにインストール済みの G4KLX Jonathan オリジナルと置き換えます。

     まず,LXTerminal を立ち上げて,ダウンロードした圧縮ファイル dstarrepeater.zip を解凍します。
    $ sudo unzip dstarrepeater.zip

     2つのファイルが生成されますので,それぞれ立ち上げ可能モードに変更します。
    $ sudo chmod +x dstarrepeater
    $ sudo chmod +x dstarrepeaterconfig

     次に,2ファイルを所定のディレクトリ(フォルダ)に移動します。(この時点で上書きされます。)
    $ sudo mv dstarrepeater /usr/local/bin/
    $ sudo mv dstarrepeaterconfig /usr/local/bin/


     以上で準備は完了です。



  7. ircDDB Gateway の設定

  8.  次の様に入力して設定画面を立ち上げます。
    $ sudo ircddbgatewayconfig

     ウィジェット付きのイメージをインストールした場合は,WDs Widget を開き,[Configure Gateway]ボタンを押すことによっても設定画面を立ち上げ出来ます。

     詳しい設定内容については,ircDDB Gateway 初めての設定をご参照ください。


  9. Sound Card Repeater の設定

  10.  DSterRepeater の設定画面を立ち上げます。
    $ sudo dstarrepeaterconfig

     ゲートウェイ同様にウィジェットから立ち上げることが出来ます。この場合はリピータ1からリピータ4まで個別の設定画面になっています。
     また,コマンド立ち上げで設定したときの設定ファイルが /etc/dstarrepeater であるのに対して, この方法の場合,同ディレクトリ(/etc)内に dstarrepeater_modem1 ~ modem4 の4つの設定ファイルに分割されます。
     従って,ウィジェットを利用したいと思ったとき,すでにコマンドで設定したファイルがあるならば,次のようにコピーしてください。(CPU やメモリの関係でウィジェトからの設定画面が落ちる場合など)
    $ sudo cp /etc/dstarrepeater /etc/dstarrepeater_modem1

     この後,ウィジェットを立ち上げると今まで DVAP であった表示が Sound Cardに変わっているのが分かると思います。

     設定の詳細は,DStarRepeater 初めての設定をご参照ください。


  11. 全体的な調整作業

  12. Advanced Linux Sound Architecture(ALSA)の調整

     まず、音源が正常に作動しているかチェックしてみます。次のコマンドはルート権限で実行するのは好ましくないとの記述がありました。
    $ alsamixer


     操作方法は、[F3][F4][F5]で「再生」「録音」「すべて」を切り替え、[F6]でもし複数の音源がある場合セレクト出来ます。 また、[←][→]で横移動し、[↑][↓]でゲインコントロールします。[5]を押して「50%」という指定も出来ます。また「ミュート」の設定解除は[M]を押します。 [Esc]を押すと終了します。

     ここでの,レベル設定は SpeakerCapture ともに100%にしておきます。Capture ではない Mic についてはミュートにします。

     また,Auto Gain Control については有効にしておきます。
    $ sudo alsactl store

     上記のコマンドで設定を保存します。この時はルート権限で実行します。ただし、パソコンを再起動させなければ設定は継続されますので調整中は立ち上げっ放しでもいいでしょう。

    インプット(RX)の調整

     さてデスクトップのアイコン又はウィジェットからソフトを立ち上げてみます。リピータ、ゲートウェイの順に立ち上げると、うまく行った場合接続の声が聞こえて来るかも知れません。 でも、現実は相当に苦労すると覚悟した方が良さそうです。

     RXとはアクセスポイントとしてのサウンドカード・リピータの受信であるので、運用する者としてはハンディ機等で送信してみます。 RX State: Proccess DataRPT1: JL3ZBS B RPT2: JL3ZBS Gが表示されたら送信されています。 もし、他の接続デバイスがあれば同じところに接続してモニターしてみると分かりやすいと思います。 RX の調整の方が調整要素が少ないので、まずここを抑えてインターネット側に声が出ている様なら、 エコーサーバ(REF047 Eなど)に接続しエコーでサウンドカード・リピータのTXを調整するといいでしょう。
     もしアクセスできない時は、図の RX Level を調整してみます。それでもダメな時は RX Inversion を切り替えてみましょう。

    アウトプット(TX)の調整

     さて、TX の調整はいろんな要素が絡み合います。音源としては ALSA の設定が出来ていればまず問題とならないでしょう。
     通常DV機の送信する電波を、他のアナログFM機で受信すると「ピッザーーー」という音に聞こえます。 最初の「ピッ」がヘッダー部分で、続く「ザー」が音声データです。基本的にこの音がサウンドカード・リピーターから出力され(TX=ヘッドフォン端子で聞ける)、 それがケーブルを通じてノード用アナログ無線機から送信され、DV機でそれを受ければ音声が返ってきたことになります。
     すなわちDV機と同周波数のアナログFM機をもう一台用意できれば(最悪DV機をFMモードにする)、その返ってきた「ピッザーー」の音の大きさを聞きながら調整出きるというわけです。 これはとても楽で、私の場合決め手となりました。
     アナウンスやエコーバックを頼りに、TX Level をゆっくりスライドします。マウスでやり難ければ、矢印キーでスムーズにスライド出来ます。 まず音源のALSAが100%ですので、最小の0%から徐々に上げながら調整します。 もし音が100%でも聞こえなかったら、TX Inversion のON/OFFを切り替えてみましょう。
     反応するところが「0%」付近であまりにシビアな場合は、ALSA音源のボリュームを段階的に下げて、相対的にソフト側レベル調整を中程の調整し易い所に移動すると良いでしょう。

  13. 電源を入れるだけの自動起動

  14.  ウィジェット付きのイメージを使った場合,[D-Star Repeater 1]のセクションで[Start-up]を GUI に設定します。
     また,同様に ircDDB Gateway のセクションで[Start-up]を GUI 又は Daemon に設定します。ircDDBGateway は今回改造版ではありませんから,GUI/Daemon どちらのバージョンも存在していますので,画面上見えなくても構わない場合は Daemon にした方が幾分でも軽いかも知れません。

     ウィジェット方式の場合,ここで作業は終了です。再起動すれば接続のアナウンスが聞こえるでしょう。 また,必要なければ VNCServerNo に設定して置いた方がいいでしょう。
     

     ウィジェットなしの場合,次のように自動起動用ファイルを作成(または既存のものを編集)します。

     まず,既存のファイル・フォルダがあるか確認します。
    $ cd .config
    $ ls
    autostart leafpad lxpanel midor

     .config(ドットが前につきます)の中に autostart があれば,その中に自動起動用のファイルを作成します。 もしなければディレクトリ自体も作成します。
    $ mkdir autostart
    $ cd autostart


     DStarRepeater起動用ファイルを作成します。(改良版は GUIのバージョンしかないのでデーモン起動するとALSA版でないソフトを動かしてしまうことになる)
     GNU nano 2.2.6          File: start_dstarrepeater.desktop

    [Desktop Entry]
    type=Application
    Exec=sudo /usr/local/bin/dstarrepeater -gui

     ircDDBGateway起動用ファイルを作成します。
     GNU nano 2.2.6          File: start_gateway.desktop

    [Desktop Entry]
    type=Application
    Exec=sudo /usr/local/bin/ircddbgateway -gui


     もし,デーモン(サービス)として立ち上げたいときは次のように指定してください。
     Exec=sudo /usr/local/bin/ircddbgatewayd -daemon

    Back


    73
    J E 3 H C Z @REF047 C

2014年10月10日金曜日

Western D-Star の新しいイメージをインストールしてみる

Back



 このページは Raspberry Pi の起動用SDカードに,D-STAR Network へ接続し運用するためのソフトウェア(G4KLX)とその他ツールを組み込んだイメージファイル(Western D-Star / GW6WTK)を焼き,起動後ソフトウェアを使用するまでに行う初期処理について記述しています。通常ソフトウェアの使用方法のページから,その一部として呼び出され,[戻 る]で元に戻ります。
Special Thanks to Jonathan G4KLX and Brian GW6WTK.


先ず,Western D-Star のダウンロードから 目的に合ったイメージ を取得します。 2,30分掛かるつもりでダウンロードしてください。

rar圧縮ファイルを解凍できるソフト(例: Lhaplus など)で、ダウンロードしたファイルを解凍します。 DSterRepeater+ircDDB+Widget_Pi3.img
のような名前のファイルができますのでこれを,CDを焼くようにSDカードに焼きます。

Linuxが使える方はDDコマンドで焼いてください。苦手な方はDD for Windowsというとても使いやすいアプリがあります(CLASS⑩のカードで約15分)。カードは8GB位が適当です。
  • まず,[ファイル選択]ボタンで先ほど解凍したイメージファイルを選択します。
  • さらに,[<< 書き込み <<]を押します。これだけです。
焼き終われば、そのSDカードをRaspberry Pi に差し込み、USBポート(数が足りないときは電源付きのUSB HUBを使用)にWi-fiクライアント(又はLANケーブル)とキーボード・マウスを刺し、HDMI端子にディスプレイやTVを接続して、MicroUSBケーブルで電源を取ります。(デスクトップPCなど十分な電力を供給できるものから取ること)

立ち上がれば,最初の画像のように DStarRepeater と ircDDBGateway が起動した状態のデスクトップが現れます。

まず最初に行う作業はSDカードの領域のうち,焼いたイメージで使っていないところを使えるようにすることです。
これは必ず実行してください。

「LXTerminal」を起動し,次のコマンドを入力すれば図のような画面が立ち上がります。

$ sudo raspi-config



ここでは[Expand Filesystem]が赤く反転しているのを確認したら[TAB]キーを押し,[Select]が反転したら[Enter]で実行します。


=MEMO=
もし他にダウンロードしておきたいファイルがある場合は,この時点でブラウザを使ってダウンロードしておくと良いでしょう
「 Would you like to reboot now? 」と聞かれたら[Yes]を選択し,再起動してください。

$ sudo ifconfig


同様に「LXTerminal」にて上記のコマンド実行し,LANインターフェースのIPアドレスをメモして置いてください。WiFiを利用する場合は,この時点で設定を終えて同様にメモします。

さらに,必ずインストール完了時に次のコマンドを実行してOSを最新版に更新しておいてください。

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get -y upgrade


ウィジェットなしまたは使用しない場合ここまでです。


今までは,ここでイメージを使用するための準備は終わりだったのですが,ファイル名からも気がつくように新しく WD Widget(作業ボード)が追加されました。



デスクトップ上部ののタスクバーにある[WDs Widget]アイコンをダブルクリックすると上図のようなウィジェットが現れます。

左の三つのリピータは,それぞれ設定[Configure]と起動[Start]ボタンが有り,個別に設定,起動できます。また,右にはゲートウェイの設定・起動ボタンがあります。 つまり,1台のPC上で三つまでホットスポット・ノードをコントロール出来ます。(DStarRepeaterアプリを3インスタンス立ち上げられると言います)

ウィジェットで DStarRepeater,ircDDBGateway ともに [Daemon](Windowsで言うところのサービス)に設定し,右下の System の設定を [Console] にすると X-Window を立ち上げない設定が出来ます。調整が落ち着いたらこのモードに切り替えるといいでしょう。

=MEMO=
インストール直後に控えたIPアドレスとポート22でSSH接続する場合は下記の ID,パスワードが必要となります。
Raspbian の User ID : Pi
Password : raspberry

Back


2014年10月9日木曜日

DStarRepeater サウンドカード・モデムの設定と調整

Back


 このダイアログを立ち上げようとすると,DStarRepeaterConfig 自体がシャットダウンしてしまうケース(Raspberry Pi のようにCPUパワーがない,メモリーが小さいなどの場合)があります。
 そんなときは,設定のみを行い保存したら設定を終了し,運用試験を分けて行ってください。ircDDBGateway は立ち上げずとも DStarRepeater のテストは可能です。

RX Device 右端の[▼]をクリックして,ドロップダウンメニューからUSB接続しているサウンドドングルを選択します。(Right/Leftの区別のある場合,通常どちらでもOKです。)

 いわゆるマイクですが,ノード用無線機(自宅等固定)が受信した信号を受けて,インターネット側へ送信します。つまりノードにアクセスする無線機(手持ち)から見ると送信(TX)です。 設定を行う場合,あくまでPC上でのマイク(RX),スピーカ(TX)と対応しています。運用上の受信・送信とは逆になるので注意してください。

TX Device 同様に選択します。

RX Inversion 取りあえず,標準設定のままにしておきます。Off

TX Inversion 取りあえず,標準設定のままにしておきます。Off

(調整段階で,Sは振っているけれど声にならないときは On にして,反転させます。)

RX Level(%) 初期段階では大きめ(80~90%)に設定して置いてください。

TX Level(%) 初期段階では大きめ(80~90%)に設定して置いてください。

(調整段階に入ったら,下記の通り ALSA を100% に固定して置いて,アナウンスを聞きながら TX を,BER の値を見ながら 0.0% に近づけるよう RX をそれぞれ追い込みます。)


ALSAのボリュームコントロール

$ alsamixer
 デスクトップのスタートメニュー(アクセサリ)の中から LXTerminal を立ち上げ上記のようなコマンドを実行します。

 default のデバイスに設定されているものが表示されているので[F6]を押してメニューを表示させ[USB Device・・・]を選択します。

 さらに,[F5]を押すと,Playbackデバイス(スピーカ)とCapture(音声入力)が一画面で表示されます。

 横移動: ← → ボリューム: ↑ ↓
 ミュート/解除: [M]キー

 調整時には,TX/RX Level と ALSA のボリュームの兼ね合いで最良点を見つけるのですが,当初は 100% に設定しておきます。
$ sudo alsactl store

 再起動すると現在の設定がクリアされるため,右のコマンドで設定を保存します。

 ここでの設定(ゲイン調整以外)が正しい場合,DStarRepeater のソフト画面上でビーコンのタイムカウンタが動き出します。

Back


DStarRepeater 初めての設定

Back


 2014年1月に最終リリース版として,各モデム別(DVAP,GMSKなど)のリピータソフト開発は打ち切られ「DStarRepeater」に統合されました。 それぞれのモデム機能は統合ソフトの中で選択し,共通の部分をひとつにまとめたものです。

 先ず,この設定画面を立ち上げるには,Windows の場合[コンピューター]→[ローカルディスク(C)]→[Program Files(x86)]→[D-Star Repeater]の中の DStarRepeaterConfig.exe (.exeは見えない場合があります)をダブルクリックします。 32ビットマシンの場合は(x86)はありません。
 Linux の場合は 次のように shell コマンドを実行します。[$ sudo /usr/local/bin/dstarrepeaterconfig

ここでご紹介している D-STAR ネットワークへの接続ツール(各種ノード・DVAPなど)の運用においては 免許申請について(安田OMサイト)をご参照ください。 (2013年8月 ガイドラインが示されました。)

Callsign]タブ

 Callsign には一般的にクラブコールサインを入力します。(ノードを固定の個人コール,ノードに送信する無線機に移動の個人コールを設定する場合も有ります。)
 モジュール文字は海外のリピータのモジュールに対応しています。つまり 1200MHz → A,  430MHz → B, 144MHz → C, Dongle → D など

 Gateway には同じコールサインを入力します。

 Mode はノードの場合 Simplex を選択します。

 AckBER に設定します。Bit per Error Ratio の略で,後ほど調整をするときこの数値ができるだけ 0.0% になるようにします。

 Restrict は通常[Off]にします。
通常とはクラブコールを使った場合です。On にするとノードと無線機が同じコールサインである必要性が生じるので,日本では固定・移動の個人コールの時のみとなります。 その場合他人にノードを使用されることなく自分専用となります。
 RPT1 Validation は RPT1 や RPT2 に 文字を入れ DIP+(または DIP-)を有効にする場合に必要となるもので Simplex 選択時は Off にします。


Network]タブ

 Gateway Address は,1台のPC(Raspberryなども含む)に ircDDB Gateway DStarRepeater をインストールした場合,自分自身を表す127.0.0.1 となります。

 Gateway Port 通常変更しません。

 Local Address も自分自身を表す 127.0.0.1 となります。

 Local Port ircDDB Gateway の設定ではリピータ(ノード)が4台まで組み込めます。リピータ1にはポート20011,2には20012と言うように20014までが対応しています。 今設定している DStarRepeater は ircDDB Gateway での何番のリピータかによってあわす必要があります。(今回はリピータ1に設定と仮定します)

 Name は,Simplex では使用しません。

Beacon]タブ

 Time(mins) は,通常10分ぐらいに設定しますが,調整において接続時アナウンスやこのビーコンアナウンスを聞きながら行いますので最短時間にします。

 Message 規定値で構いません。

 Voice Time(mins)と同理由で Enabled に設定します。

 Language UK または US の英語がいいでしょう。残念ながら日本語はありません。
(別途DV Dongle形式で録音したものを流す機能があります。 voicetransmit
Modem]タブ

 Type ここでモデムの種類を選択します。その上で[Configure]をクリックして各機能別の設定調整作業用のダイアログボックスを表示させます。

 各モデムの設定についてはこちらから
   DVAP
   GMSK Modem
   Sound Card
Controller]タブ

 Type  USBケーブを使用し,シリアル・USB変換をしている場合,  Serial - /dev/ttyUSB0 を選択します。
(Raspberry Pi の GPIO 26ピン(B+:40ピン)の③番ピンをアースしてPTTをコントロールする方法もあります。)

 Config Simplex の場合,[2]を選択します。

 PTT Inversion PTTコントールのプラス/マイナスを反転させます。通常は反転させません。(Off
 ここで記述していない箇所については初期設定のままにして置いてください。
Back