Kask do PPG ze słuchawkami i mikrofonem

W niniejszym opracowaniu przedstawiamy opis wykonania kasku do łączności. Kask idealnie nadaje się do paralotni z napędem czy motolotni. Opis powstał na podstawie  wielu doświadczeń oraz prób w powietrzu i na ziemi. Przedstawiamy dwie koncepcje, które powstawały równocześnie obok siebie. Sprawa głośników jest w obu wersjach prawie identyczna i zostanie ona opisana tylko raz. Różnice pojawiają się w przypadku transmisji głosu a dokładniej – umiejscowienia mikrofonu. Wykonanie kasku z dobrymi parametrami wymaga przeprowadzenia wielu doświadczeń i prób. Dlatego też wielu decyduje się na zakup gotowego zestawu do łączności. Problem jednak w tym, że nie zawsze kupne, znaczy lepsze. Dzieje się tak, gdyż producenci oszczędzają na podzespołach. Z kolei kaski renomowanych firm to duży wydatek. Kask, który proponujemy wykonać, to sprzęt o dobrych parametrach przy niewielkich nakładach finansowych. Jeśli zdecydujesz się go wykonać samodzielnie, na pewno będziesz zadowolony i sporo zaoszczędzisz. Przekonasz się  także, że wcale nie jest to takie trudne.

UWAGA – ze względu na to, że mam sporo zapytań o budowę kasku z  łącznością, może warto rozważyć zakup gotowego zestawu?
Kaski przetestowane przeze mnie i zasługujące na uwagę:

Kask firmy Spider: http://spider24.pl/cennik/
Kask firmy Navcon: https://navcomm.eu/pl/25-ppg-mikroloty

Ten tekst jest kolejną wersją artykułu na temat samodzielnego wykonania kasku PPG. Tekst trochę poprawiłem. Większość zdjęć pochodzi ze starej wersji artykułu, ponieważ nie miałem czasu na ich wymianę.

Wykonanie dobrej jakości kasku z łącznością jest proste, jeśli masz jakieś doświadczenie. Jeśli nie masz pojęcia u lutowaniu kabelków, wykonaj kask, zaś lutowanie zleć znajomemu elektronikowi.

Koszty

Wykonanie dobrego kasku z łącznością nie jest tanie, lecz można wykorzystać zamienniki. Poniżej przedstawiam szacunkowy koszt wykonania kasku:

Ekonomiczny (jak najwięcej tanich zamienników), ceny z wysyłką.

1. Mikrofon (rosyjski) – 50zł.
2. Ochronniki – 50zł.
3. Uchwyt – 30zł
4. Przewód – 30zł.
5. wyłącznik – 10zł.

RAZEM = 170 zł.

Profesjonalny, ceny z wysyłką.

1. Mikrofon (Protonsil MM216) – 139zł.
2. Ochronniki – 70zł.
3. Uchwyt – 30zł
4. Przewód – 80zł.
5. wyłącznik – 20zł.

Dwie koncepcje – Ty wybierasz

I Wersja – Koncepcja opiera się na zastosowaniu fabrycznej gruszki wraz z wtykami i przewodem. Rozwiązanie to jest bardzo dobre, gdyż wykorzystuje gotowy przewód z fabrycznie umocowanym wtykiem, co gwarantuje pewność połączeń. Jest tez prostsze do wykonania. W tym przypadku zastępujesz oryginalny mikrofon w gruszce mikrofonem różnicowym – ale uwaga – musi być on umieszczony na zewnątrz (jak na obrazku poniżej).

I wersja – Mikrofon w gruszce zamiast na wysięgniku

Dodatkowo mikrowyłącznik PTT zawarty w gruszce jest niezawodny i gwarantuje poprawność i pewność działania. Takie rozwiązanie daje bardzo czytelny przekaz mowy. Zastosowany mikrofon różnicowy jest wystawiony na działanie hałasu z obu stron – a o to właśnie chodzi w mikrofonach tego typu. Wady? Gruszkę należy trzymać w ręce, co dla mnie było rozwiązaniem nieporęcznym.

II Wersja – Koncepcja testowana przeze mnie i kolegę to tradycyjne rozwiązanie stosowane niemal wszędzie. Polega na zastosowaniu giętkiego wysięgnika mikrofonowego. Przycisk nadawania w tym przypadku znajduje się w lewym lub prawym nauszniku (Peltorze). Dzięki temu, można trzymać sterówkę i wciskać przycisk PTT.

II wersja – mikrofon na elastycznym pałąku – gąbka jest niepotrzebna (wielka gąbka na zdjęciu chroni mikrofon dynamiczny, który i tak nie działał)

II wersja kasku jest sprawdzona i najbardziej popularna. Rozwiązanie z mikrofonem na wysięgniku to najlepsze rozwiązanie, gdyż nie trzeba wypuszczać sterówki z ręki, by nadawać.

Nie będziemy tutaj prowadzić dyskusji nad wyższością jednego rozwiązania nad drugim – należy to do użytkowników każdego z rozwiązań. Praktyka pokazała, że obydwa rozwiązania dobrze sprawdzają się w praktyce, a reszta jest kwestią gustu. Wybór należy wyłącznie do Ciebie.

Kompletujemy materiały

Kask

Dowolnego typu. Możesz nawet wykorzystać kask, którego obecnie używasz, o ile uda ci się przymocować do niego ochronniki słuchu. Nie będziesz musiał wówczas ponosić dodatkowych kosztów. W naszym przypadku testowaliśmy kask narciarski SMJ Sport.

Ten model świetnie „integruje” się z ochronnikami słuchu PELTOR i nie wymaga wielu zabiegów do ich przymocowania. Kupisz w sklepie sportowym lub na Allegro. Koszt – około 90 zł. Można tez zakupić tani kask na deskorolkę (jak na obrazku poniżej).

Tanich kasków szukaj na Allegro pod hasłem „kask deskorolka”. Jego koszt to około 30-80zł.

Ochronniki słuchu do montażu na kask

Koszt około 30-100 zł. Kupisz na Allegro lub w sklepie BHP. Używam Peltorów oznaczonych numerem 3, lecz mogą być to tańsze zamienniki.

Im większy numer – tym większe tłumienie. Jedynki były też dobre, choć z perspektywy czasu uważam, że należy wybrać wersje o tłumieniu 2 lub 3. Polecamy zakupić ochronniki w kolorze kasku w zbliżonym kolorze. Dawno temu, kupiłem żółte i musiałem je potem malować 🙂 Teraz oferta jest dużo większa, więc nie będzie problemów z zakupem.

Mikrofon różnicowy

Mikrofon różnicowy to tak naprawdę dwa mikrofony ustawione „plecami do siebie”. Zasada działanie takiego mikrofonu jest prosta: oba mikrofony zbierają hałas (w naszym wypadku hałas silnika), dając na różnicę, czyli ciszę. Jeśli jeden z mikrofonów wyłapie dźwięk (mowę), to na wyjściu pojawi się tylko mowa. Dlatego bardzo ważne jest, by mikrofon różnicowy nie był zasłonięty z jednej strony oraz by podczas nadawania był trzymany blisko ust. Niestety mikrofony różnicowe są dość drogie, ale za to pewne w działaniu.

Jeśli lubicie kombinować, od razu ostrzegam przed oszczędzaniem z zakupem tanich mikrofonów. Podczas pierwszych testów próbowaliśmy zaoszczędzić na mikrofonie. Testowaliśmy mikrofony elektretowe (pastylki) oraz dynamiczne. Wykonałem też układ dwóch wzmacniaczy o przeciwnych fazach, który miał działać jako mikrofon różnicowy. Niestety układ wzbudzał się. Wymagał też baterii, która szybko się rozładowywała i obciążała kask. Układu tego nigdy nie udało mi się dobrze wyregulować. Ciężko jest też rozmieścić mikrofony względem siebie. Mikrofony dynamiczne też nie nadają się do pracy w hałasie. Więc nie męcz się i nie kombinuj tylko kup polski mikrofon różnicowy MM-216 lub MM-217 lub inny, byle tylko był to mikrofon różnicowy. Możesz też kupić rosyjski odpowiednik, lecz te rosyjskie mają spory rozrzut parametrów, więc jak się uda, to zadziała. Korzystając z poniższego tekstu nie musisz eksperymentować z mikrofonami, ponieważ zrobiliśmy to za ciebie.

Mikrofon różnicowy MM-216 lub MM-217 firmy PROTONSIL
Typ: dynamiczny
Skuteczność: 0,8 mV/Pa
Impedancja: 600 ohm
Pasmo przenoszenia: 300 – 3400 Hz
Charakterystyka: kołowa

Kupisz go w firmie PROTONSIL:
http://www.skleptonsil.pl/ lub na Allegro.
koszt używanego: rosyjski: 30-50, polski: 50-70zł, nowy 129zł + koszty wysyłki. (oczywiście polecam nowy).

Włącznik nadawania PTT – w przypadku wariantu II (z wysięgnikiem mikrofonu)

Przycisk PTT (nadawanie). jest to wyłącznik chwilowy. Montowany do jednego z ochronników Peltor.

Kupisz w każdym sklepie z częściami elektronicznymi. Rozmiar dowolny. Cena około 3 zł. Podczas lutowania bardzo łatwo uszkodzić wyłącznik. Jeśli nie masz doświadczenia w lutowaniu, polecam droższą wersję z zakręcanymi zaciskami za 10-20zł.

Dodatek opcjonalny – gąbka osłaniająca mikrofon

Gąbka osłaniająca mikrofon nie jest konieczna, lecz pochłania wilgoć i pomaga ukryć niedoskonałości montażu mikrofonu. W przypadku mikrofonu MM-216 lub MM-217 należy wstawić cienką gąbkę. Gąbki można zakupić np. tutaj. Koszt – 3-10zł.

Przewód ekranowany zakończony wtykiem

W zależności od tego jakie masz radio. Niektóre radia wymagają 2 wtyczek (np. ICOM). Najlepiej kupić gotowy przewód dedykowany do twojego radiotelefonu z podwójnym wtykiem, lub cały mikrofonogłośnik (gruszkę), z której potem wymontujesz sam przewód. Oryginalne mikrofonogłośniki mają solidne przewody i te zalecam zakupić.

Co zyskasz kupując oryginalny przewód? Zapomnisz o lutowaniu wtyków, a jest to kłopotliwe zarówno podczas lutowania, jak i w przyszłości. Warto zakupić dobrej jakości przewód, gdyż tani potrafi się przecierać tuż przy kasku lub pękać. Koszt gruszki z przewodem to – 40-100 zł. Dobrej jakości przewód może kosztować bardzo podobnie.

Wysięgnik mikrofonu (wariant II)

Jeśli zdecydowałeś się zbudować II wersję kasku z wysięgnikiem w kasku, musisz zakupić jeszcze wysięgnik mikrofonu. Jako uchwyt  można wykorzystać tani mikrofon komputerowy z giętkim metalowym uchwytem typu”gęsia szyjka”.

Uchwyt taki jest giętki i umożliwia dopasowanie mikrofonu podczas lotu. Jest to bardzo ważne, gdyż przypominam, że mikrofon różnicowy będzie poprawnie działał tylko wówczas, gdy będzie oddalony od ust o kilka centymetrów. Warto też po zamocowaniu go w ochronniku, założyć na wysięgnik na całej długości koszulkę termokurczliwą i podgrzać, by dobrze przylegała. Można wykorzystać inne wysięgniki np. z drutu, lecz z praktyki wiem, że potem trudno jest je doginać i dopasować.

Po zakupie mikrofonu komputerowego z wysięgnikiem, oryginalny mikrofon pastylkowy należy wymontować. W środek wysięgnika należy umieścić cienki przewód ekranowany lub nawet nieekranowany. W przypadku przewodu nieekranowanego, metalowy wysięgnik będzie pełnił role ekranu. W miejsce oryginalnego mikrofonu pastylkowego, należy solidnie przymocować mikrofon różnicowy po uprzednim połączeniu go z przewodami (kolejność łączenia przewodów w mikrofonie różnicowym jest dowolna). Jako przewód mikrofonowy pomiędzy ochronnikiem a mikrofonem można zastosować stary ekranowany przewód audio do połączenia napędu CD-ROM z kartą dźwiękową, lecz często wysięgniki mają węższą średnicę. Wykorzystujemy w tym przypadku tylko jedna żyłę + ekran (wtedy się mieści). Ściągamy izolację, wyrzucamy jeden przewód i zostaje żyła+ekran. Ekran zawijamy na całej długości na przewodnie i wciskamy w rurkę. W ten sposób przewód – ekran (ten bez izolacji), na dużej powierzchni dotyka metalowego wysięgnika wewnątrz, tworząc nam idealne ekranowanie a więc eliminacje zakłóceń.

Do mocowania mikrofonu na wysięgniku stosujmy klej Poxipol + rurka termokurczliwa dla ukrycia niedoskonałości montażu (patrz obrazek poniżej). Mocowanie wysięgnika do ochronnika polega na wywierceniu w nim otworu o średnicy takiej, by wysięgnik ciasno pasował. Tutaj również polecam Poxipol. W jednym z ochronników mocujemy też wyłącznik chwilowy (taki jak do gaszenia napędu). Przed zamontowaniem wyłącznika warto przylutować do niego przewody. Należy przy tym uważać, by nie stopić podczas lutowania plastykowej obudowy wyłącznika. Po przylutowaniu należy sprawdzić jego działanie, gdyż jest to element bardzo wrażliwy na temperaturę i nawet niewielkie uszkodzenie obudowy podczas lutowania sprawi, że przycisk nie będzie działać.

Montaż ochronników na kask

Montaż ochronników na kask wymaga podszlifowania boków kasku tak, by metalowe pałąki mogły docisnąć ochronniki do uszu. Pierwszą czynnością jest założenie kasku na głowę i wstępne odrysowanie (np. mazakiem lub ołówkiem) miejsca zeszlifowania. Pomocna będzie pomoc drugiej osoby, gdzie pilot zakłada kask, zaś druga osoba przykłada ochronnik i obrysowuje miejsce zeszlifowania. Po odrysowaniu, wyjmujemy wkładkę wewnętrzną (zwykle styropianową) i zakładamy na wiertarkę odpowiedniej wielkości ściernicę. Oczywiście można zrobić to w inny sposób, ale ten jest daje najbardziej estetyczny efekt bez uszkodzeń skorupy kasku.

Po zeszlifowaniu powierzchni, ponownie przykładamy każdy z ochronników i zaznaczamy punkty, w których wywiercimy dziury na śrubę mocującą każdy z ochronników. Ochronniki montujemy śrubką kontrowaną od wewnątrz kasku wyciągając wcześniej wewnętrzną wkładkę ochronną kasku (zwykle styropian). Należy pamiętać, by nie stosować zbyt długich śrub. Muszą być one dopasowane do grubości skorupy kasku, by nie uwierały w głowę i nie narobiły w głowie strat podczas uderzenia…

Na koniec warto od wewnątrz zalać nakrętkę klejem, aby wykluczyć odkręcanie się ochronników. Ponownie wykładamy wkładkę (styropian) do wnętrza.

W mikrofonogłośnikach (gruszkach) ważny jest dobrej jakości przewód z wtykiem odpowiednim dla twojego radia oraz sama gruszka. Mikrofon nie będzie używany i zamiast oryginalnego, podłączasz kabelkami w jego miejsce mikrofon różnicowy.

Montaż głośników do ochronników

Jako głośniki najlepiej wykorzystać stare głośniczki komputerowe. Znajdziesz je w starszych komputerach. Jeśli nie macie dostępu do starszych komputerów, odwiedźcie najbliższy sklep komputerowy. Dostaniecie je za darmo lub za symboliczna kwotę. Mają one oporność 8 om, więc połączone szeregowo dadzą wymaganą przez większość radiotelefonów oporność – 16 om. Oczywiście zamiast głośników można użyć słuchawek, ale głośniczki komputerowe zapewniają bardzo głośny i wyraźny dźwięk (sprawdzone).

Z miękkiego plastyku można też wykonać osłonę głośników w kształcie ochronnika od wewnątrz wiercąc w nich kilka dziur. Oddzielają one głośnik od ucha i chronią głośniki od uszkodzeń w przypadku, gdy tak jak ja, w kasku przechowujecie radio, wario, itp. Głośniki montujemy na wykonanej osłonie dobrym klejem. Można wykorzystać Poxipol lub „Klej Montażowy SBS – Tytan CSX 320″zakupiony w sklepie z farbami. Jest fajny, bo elastyczny po wyschnięciu i szybko wiąże.

Po wyschnięciu kleju lutujemy przewody i montujemy głośnik w ochronniku. Nie zapomnij o wstawieniu pod głośniki gąbki wygłuszającej!

Opcjonalnie można wyłożyć wewnątrz ochronniki folią aluminiową (pomiędzy plastykiem a gąbką) i podłączyć folię do masy zestawu. Można, ale nie jest to niezbędne. Konieczność zachodzi tylko w przypadku, gdy podczas odbioru będziesz słyszał zakłócenia. Wszystko zależy to od jakości radiotelefonu oraz zakłóceń układu zapłonowego napędu. Miałem tylko jeden przypadek, gdzie wymagane było ekranowanie ochronnika, więc ta czynność nie jest z reguły konieczna.

Montujemy elektrykę

Tę czynność polecam jedynie osobom mającym pojęcie o schematach i lutowaniu. Jeśli oglądając poniższe schematy, nie wiesz  o co w nich chodzi, zleć ten etap znajomemu elektronikowi. Proszę pamiętać, że nieprawidłowe podłączenie przewodów może w skrajnych wypadkach uszkodzić radiotelefon.

Schematy połączeń radiotelefonów

Schemat podłączenia radiotelefonu JingTong 208

W przypadku radiotelefonu Jingtong JT-208 wymagany jest jedynie jeden wtyk mini jack stereo. Gdy wykonywałem kask do tego radia (gniazdo typu mini jack), wykonałem złącze jack i dokupiłem dodatkowy reduktor kątowy (mały jack-mini jack), który jest dość solidny, zaś połączenie jacka do reduktora osłoniłem rurką termokurczliwą. Dzięki temu zestaw nie rozłączał się podczas latania.

Schemat podłączenia radiotelefonu Icom

Podłączenie radiotelefonu ICOM. Wymagane są dwa wtyki: mikro jack stereo oraz mini jack mono lub najlepiej fabryczny wtyk tego typu.

Schemat podłączenia radiotelefonu Alinco DJ-V5

W radiotelefonie Alinko wymagany jest rezystor 10 kom, oraz kondensator elektrolityczny 10 uF.

Schemat podłączenia radiotelefonu YAESU VX-2R

Motorola GP340 (360/380/680/640)

Schemat podłączenia Navcom TK 890

Rexon RL102 (mic – wtyk 2,5mm, spk – wtyk 3,5mm)

Wouxun KG-UVD1P i podobne

Radiotelefon PMR/LPD INTEK MT-5050

Kenwood TH-D7

Radiotelefon Yosan JA-3105K

Kenwood TH-F6A oraz Navcomm TK-750

Baofeng UV5R (autor: Andii z pl.rec.paralotnie)

Połączenie głośników (pomiędzy dwoma ochronnikami) wykonujemy solidnym, lecz w miarę cienkim przewodem wiercąc otwory w górnej części ochronnika a długość przewodu dobieramy tak, by przewód swobodnie chował się pod styropian w kasku a dodatkowo, by ochronniki mogły się nieco wychylać na boki.

UWAGA – Jeśli macie schematy podłączeń do innych radiotelefonów, pomóżcie innym i wyślijcie je do mnie, na pewno je tutaj  opublikuję (leszek.klich@gmail.com).

Uwagi do montażu elektryki – do montażu i uruchomienia niezbędne są dwa radiotelefony, by móc testować kolejne etapy podłączeń. Najpierw podłączam głośniki i kontroluję ich działanie nadając z innego radia. Jeśli układ działa poprawnie, przechodzę do podłączania mikrofonu i przycisku PTT (przycisk włączania nadawania). Na koniec, gdy wszystko działa, przystępuję do izolowania połączeń koszulkami termokurczliwymi.

Po zmontowaniu całości upewniamy się, że nie ma zwarć. Jeśli samodzielni lutujesz wtyki, zwróć szczególna uwagę na dokładne lutowanie oraz odizolowanie końcówek wewnątrz wtyku. Jeśli decydujesz się na samodzielne wlutowanie wtyczek, pamiętaj, aby po zalutowaniu i upewnieniu się, że nie ma zwarć, zalać wnętrze wtyczki klejem. W ten sposób wzmocniony wtyk będzie pewnie zamocowany.

Podstawowy układ połączeń

Układ połączeń słuchawek i mikrofonu bez przedwzmacniacza. Należy zwrócić uwagę, że niektóre radiotelefony wymagają dodatkowego kondensatora dla mikrofonu i/lub rezystora do przycisku PTT. Poniższy rysunek ilustruje standardowe podłączenie większości radiotelefonów bez żadnych dodatkowy elementów (np. JingTong czy Icom).

Możliwe problemy

Słychać mnie zbyt cicho

Jeśli trzymasz mikrofon blisko ust, mowa powinna być wyraźna. Jeśli zakupiłeś mikrofon, który daje zbyt mały sygnał na wyjściu (np. pechowy mikrofon rosyjski), będzie wymagany przedwzmacniacz. Prosty układ wzmacniacza dopasowującego mikrofon  do radiotelefonu wykonasz sam. Układ rozwiązuje w zupełności sprawę i nie wymaga dodatkowego zasilania. Części można kupić w każdym sklepie z częściami elektronicznymi.

Schemat przedwzmacniacza mikrofonowego wraz z połączeniem głośników

 * Zamiast rezystora 300-700KOm można wstawić potencjometr montażowy 1M i wyregulować punkt pracy tranzystora. Z mojej praktyki wynika, że najpewniej działającym rezystorem jest 470kOM.

Części elektroniczne (jeśli wymagany jest wzmacniacz):
– tranzystor BC-547B lub BC-547C,
– kondensator 220nF,
– rezystor 470kOM,

Mikrofon nie działa

• Sprawdź dokładnie połączenia przewodów – najlepiej omomierzem,
• Sprawdź mikrofon omomierzem – ma mieć około 150-600 om,
• Być może do mikrofonu niezbędny jest dodatkowy kondensator?
• Być może do twojego radiotelefonu wymagany jest wzmacniacz?
• Jeśli nie działa przedwzmacniacz, zamiast rezystora 470k wstaw potencjometr montażowy 1Mom, następnie próbuj nadawać kręcąc potencjometrem,
• Jeśli sam lutowałeś wtyczki, sprawdź je – mieliśmy z tym problemy. Czasem wtyczki po prostu nie łączą. Właśnie dlatego powtarzam po raz kolejny, by stosować fabryczne przewody.
• Mikrofon działa bardzo słabo (bardzo cicha modulacja) – zastosuj dodatkowy wzmacniacz mikrofonowy.

Słuchawki nie działają

• Sprawdź dokładnie połączenia kabli do głośników najlepiej omomierzem,
• Sprawdź omomierzem każdy głośnik – powinien mieć 8 om każdy.

Zakłócenia podczas odbioru lub nadawania

• Wstaw dodatkowy kondensator (10nF – 220nF) pomiędzy bazę a kolektor tranzystora lub pomiędzy bazę a kolektor. Spowoduje to także obcięcie wysokich tonów z mikrofonu, co poprawi jakość mowy.
• Zaekranuj wnętrze ochronników folią aluminiową i podłącz ekran do masy,
• Być może wzmacniacz daje zbyt duże wzmocnienie, a twój radiotelefon nie wymaga dodatkowego wzmacniacza – wyeliminuj wzmacniacz.

Opracowanie powstało na podstawie doświadczeń i prób kilku osób. Złączyliśmy nasze siły i tak powstał ten opis.

autorzy: Leszek Klich, Rysiek Kołodziej, Tomek Moskal.
Wersja 2013 Poprzednia wersja pochodzi z dnia 20.02.2009.