Relaisfunkstelle Aufzeichnung mit Raspberry

In diesem Artikel zeige ich euch, wie ihr kostengünstig eine Relaisfunkstelle aufzeichnen könnt.

Ziel dieses Projekts:

Wir wollen alle Gespräche die auf einem Amateurfunk Relaisfunkstelle (Repeater) geführt werden aufzeichnen.

Die Kosten sollen so gering wie möglich bleiben
Der Speicherplatz soll im Rahmen bleiben
Die Gespräche sollen über eine Webseite abrufbar sein
Die Audioqualität soll gut sein
Alles soll automatisch ohne weitere Arbeiten funktionieren
Keine Lizenzkosten
Leichte Bedienung
Optional die Möglichkeit live mitzuhören

Hardware

Funkgerät Baofeng UV5R https://www.amazon.de/400MHz-480MHz-Speicherkanal-Ohrh%C3%B6rer-explosionsgeschalteter-Schwarz/dp/B00YC375ZE/
Eventuell Adapter für Außenantenne (bei mir SMA-Buchse auf N-Buchse)
Raspberry Pi, Version egal.
Schnelle Micro-SD Karte mit 16GB
USB-Soundkarte https://www.amazon.de/gp/product/B0BJP4R2Z7/?th=1
3,5 Klinke ST auf 2,5 Klinke ST Verbindungskabel
Optional kleiner Lausprecher und eine kleine Endstufe mit Regler. Stromversorgung mit 5V über USB z.B.https://www.amazon.de/gp/product/B07XYZS9LD/https://www.amazon.de/Lautsprecher-JST-PH2-0-Schnittstelle-Raspberry-Elektronischer/dp/B08QFTYB9Z

Die Anleitung sollte auch für Anfänger mit Linux verständlich sein. Deshalb etwas ausführlicher.

Für alle andren die Kurzfassung:

Raspberry Minimalinstallation
Netzwerk, Hostname und SSH einrichten
Skripte in das Home kopieren und ausführbar machen
Skripte anpassen
USB-Soundkarte als Primär einrichten und Testen
Lautsprecher an den Line-Out
Pegel anpassen auf das Funkgerät
FTP verbinden.
SSH -> Screen aufmachen
Aufnahme starten
SSH-Verbindung trennen
Die Dateien auf einer Webseite zu Verfügung stellen

Software

Raspberry Pi OS Lite reicht völlig aus. Mit Rufus auf eine SD-Karte kopieren und den Raspi starten.
Installation Durchführen und schauen ob das Internet geht.

Anpassung am Linux

Mit „sudo raspi-config“ könnt ihr den Hostname und die IP einstellen. Internet sollte natürlich auch gehen.
SSH kann hier auch eingeschaltet werden. Das ist für Später wichtig.
Ein bisschen Software muss noch nachinstalliert werden:
sudo apt-get install arecord faac faad flac lame libmad0 libmpcdec6 mppenc vorbis-tools wavpack ffmpeg sox curlftpfs mc screen alsa-utils

Anpassen der Dateien

Um mit Dateien zu arbeiten empfehle ich euch mc zu nutzen. Hiermit ist es einfach sich durch die Verzeichnisse zu bewegen und die Dateien anzupassen.

Beschreibung der Skripte

Mit dem Befehl „chmod 777 z.b.conver.sh“ wird die Datei ausführbar.

./record.sh -> Nimmt den Ton auf und speichert ihn in einer Mono WAV Datei. Gleichzeitig spiel sie das gehörte auf dem Line-Out wieder ab. Die Aufnahme bricht nach 10 Minuten ab und übergibt die WAV-Datei an die ./convert.sh. Danach beginnt die Aufzeichnung ohne auf die Konvertierung zu warten.
./convert.sh -> Konvertiert die WAV-Datei in eine MP3 und schneidet alle Pausen raus. Anschließend wir die Datei in das Verzeichnis vom FTP kopiert (also das auch anpassen) Der Dateiname ist mit Datum und Uhrzeit in UTC versehen. Die Datei wird nicht direkt ausgeführt und nur von record.sh genutzt.
./mountftp.sh -> Mountet das Verzeichnis vom FTP
./umountftp.sh -> Trennt die Verbindung zum FTP
./get-pegel.sh -> Zeigt den Eingangspegel gemittelt über 5 Sekunden an

Soundkarte einrichten

Um die USB-Soundkarte einzurichten folgt ihr am besten den Instruktionen auf dieser Seite
https://learn.adafruit.com/usb-audio-cards-with-a-raspberry-pi/updating-alsa-config
Wichtig ist, dass die Soundkarte als „index=1“ erkannt wird, also als primäre Audioquelle.
Ich habe in der Datei /usr/share/alsa/alsa.conf diese Zeilen Angepasst
defaults.ctl.card 1
defaults.pcm.card 1
Nach einem Neustart sollte die Ausgabe von cat /proc/asound/cards so aussehen:
0 [Headphones]: bcm2835_headpho - bcm2835 Headphones bcm2835 Headphones
1 [Device]: USB-Audio - USB Audio Device GeneralPlus USB Audio Device at usb-3f980000.usb-1.4, full speed
2 [vc4hdmi]: vc4-hdmi - vc4-hdmi vc4-hdmi
Mit dem Alsamixer solltet ihr nun sowohl den Mikrofoneingang wie auch den Ausgang vom Pegel einstellen können.
Mit „alsabat-test“ könnt Ihr höheren ob die USB-Soundkarte Ton ausgibt.
Wenn an Microfoneingang ein Signal anliegt könnt ihr mit diesem Befehl den Sound abhören und den Pegel schon mal etwas einstellen.
sudo arecord -f cd -t wav | aplay
STRG+C zum abbrechen drücken
Um den Pegel an das Funkgerät anzupassen und die Eingangslautstärke einzustellen, habe ich euch die ausführbare Datei
./get-pegel.sh bereitgestellt. Diese nimmt 5 Sekunden Sound auf und gibt euch den gemittelten Pegel zurück.
Wichtig ist, dass die Zeile „PK lev dB“ nicht über -1db oder 0dB ist. So stellt ihr sicher, dass der Ton nicht übersteuert. Beim einstellen muss natürlich auch ein Gespräch zu hören sein.
Ich habe am Soundausgang der USB-Soundkarte immer einen Lautsprecher, so kann ich immer mithören und bekomme es mit, wenn der Ton einmal ausfällt.

FTP einrichten

Der FTP wird als Verzeichnis eingebunden. So kann man einfach Dateien auf den FTP verschieben.
„mountftp.sh“ muss angepasst werden. Ziel und Destination müssen angepasst werden und User mit Passwort eingetragen werden.
In der Datei /etc/fuse.conf die Zeile 'user_allow_other‘ ein kommentieren
So können alle User die Verbindung nutzen.
Um das Verzeichnis zu mounten einfach die Datei ./mountftp.sh ausführen
Um die Verbindung zu schlissen, ist die Datei umountftp.sh da.
Auch diese Datei muss an die Umgebung bezüglich Pfade angepasst werden!
Screen
Am besten startet man die record.sh in einem „screen“ und trennt die Verbindung mit STRG+A und dann STRG+D wieder. So kann man das SSH-Fenster wieder schließen und der Prozess läuft weiter. Mit "screen -r" kommt man wieder drauf.

Webseite

Um die Dateien zu verarbeiten, lese ich die Dateien (Namen) ein und speichere sie in einer Datenbank. So bin ich in der Lage, die Dateien nach Datum anzuzeigen.
Um das Abspielen etwas zu verschönern habe ich mich für ein Skript von: https://wavesurfer-js.org/ entschieden. Ein Download der Dateien habe ich auch ermöglicht.
Wer zugriff auf DB0ZH und DB0XK haben möchte kann mich gerne anschreiben. Wer gerne auch auf anderen Funkstellen mithören möchte, kann das unter https://www.speckmarschall.de/?page_id=67 machen 😉