KURZBESCHREIBUNG
HAM Radio Performance Audio ist ein Audioprozessor für den Amateurfunkbetrieb. Er verbessert die Sprachqualität beim Senden und Empfangen durch KI-gestützte Rauschunterdrückung und einen stufenweisen Equalizer.
FUNKTIONEN
Sendebetrieb (TX) und Empfangsbetrieb (RX)
Die App verfügt über zwei getrennte Kanäle für Senden und Empfangen. Jeder Kanal hat seine eigene Audiogerätauswahl, Rauschunterdrückung, Equalizer und Wasserfallanzeige.
Rauschunterdrückung mit DeepFilterNet
Verwendet das KI-Modell DeepFilterNet3 zur Echtzeit-Rauschunterdrückung. Einstellbar über zwei Regler:
- Stärke (Strength): Intensität der Rauschunterdrückung (0-100 %)
- Post-Filter: Zusätzliche Nachfilterung für Restgeräusche (0-100 %)
- AGC (Automatic Gain Control): Kompensiert den Lautärkeverlust durch die Filterung (An/Aus)
Die erzielte SNR-Verbesserung wird numerisch und optional als scrollender Zeitverlauf-Plot angezeigt.
Hinweis: DeepFilterNet3 wurde auf Sprache trainiert. Die Verbesserung von Rundfunkempfang ist damit nicht möglich.
Equalizer
Zweistufiger parametrischer Equalizer:
- Stufe 1 – Sprache: 12 Bänder von 80 Hz bis 4.500 Hz
(Optimiert für Sprachverständlichkeit im Kurzwellen- und UKW-Funkbetrieb) - Stufe 2 – Erweiterung: 17 Bänder von 80 Hz bis 20.000 Hz
(Zusätzliche 5 Bänder für den erweiterten Frequenzbereich bis 20 kHz)
Presets können gespeichert, benannt und jederzeit wieder abgerufen werden. Die letzte Einstellung wird beim nächsten Programmstart automatisch wiederhergestellt.
Wasserfallanzeige mit Spektrumstreifen
Zeigt das Eingabe- und Ausgangssignal in Echtzeit als Wasserfall- und Spektrumdarstellung.
Einstellungen:
- Farbschema: 16 Farbpaletten (Heatmap, Grayscale, Rainbow, Viridis, Plasma, Turbo, CuteSdr, SDR#, GQRX u.v.m.)
- Referenz (dB): Untere Grenze der Farbskala
- Kontrast (dB): Dynamikbereich der Farbdarstellung
- Geschwindigkeit: Scroll-Tempo des Wasserfalls
- Peak-Hold: Zeigt fallende Spitzenmarkierungen im Spektrum
- Spektrum-Höhe: Anteil des Spektrumstreifens an der Gesamthöhe
- X-Auflösung: Frequenzbereich 5 / 10 / 15 / 20 kHz
Aufnahmefunktion
Audiomitschnitte können direkt aus der Anwendung heraus gestartet, gestoppt und als WAV-Datei gespeichert werden. Die gespeicherte WAV-Datei ist zweikanalig (Stereo):
- Linker Kanal: Unbearbeitetes Originalsignal
- Rechter Kanal: Bearbeitetes Signal (nach Rauschunterdrückung und Equalizer)
SYSTEMVORAUSSETZUNGEN
- Windows 10 (ab Version 1809) oder Windows 11, 64-Bit
- Soundkarte oder USB-Audiointerface
- Grafikkarte mit Direct3D 11 Unterstützung (für die Wasserfallanzeige)
- Ca. 200 MB freier Festplattenspeicher
INSTALLATION
HAMRadioPerformanceAudio_Setup_1.0.exe ausführen und den Anweisungen des Installationsassistenten folgen.
Benötigte Laufzeitbibliotheken (Visual C++ 2022, Windows App Runtime 2.2) werden automatisch mitinstalliert, sofern noch nicht vorhanden.
Verwendete Drittbibliotheken
- JUCE 8 – GNU AGPL v3 (https://juce.com)
- DeepFilterNet – MIT License (https://github.com/Rikorose/DeepFilterNet)
- nlohmann/json – MIT License (https://github.com/nlohmann/json)
DEINSTALLATION
Über Einstellungen > Apps > Installierte Apps > „HAM Radio Performance Audio“ > Deinstallieren.
DOWNLOAD
Wer Interesse hat die Software zu nutzen, schreibt mir bitte eine E-Mail. Den Link zum Download stelle ich dann zur Verfügung. Das Programm wird ohne jegliche Gewährleistung kostenfrei bereitgestellt.
Die Software wurde mit der Unterstützung eines kostenpflichtigen Accounts mit Claude Code erstellt. Wer die Software nützlich findet und regelmäßig nutzt, darf mich gerne finanziel unterstützen, um die Entwicklungskosten zu kompensieren.
DeepFilterNet3 für den Amateurfunk neu trainieren
DeepFilterNet3 wurde ursprünglich für Sprache mit 20 kHz Bandbreite trainiert, und die verwendeten Rausch- und Störgeräuschquellen stammen ausschließlich aus dem alltäglichen Umfeld – ein Bezug zum Amateurfunk fehlt dabei völlig. So gut die Filterwirkung im Moment bereits ist: Mit geeigneten Trainingsdaten aus dem Amateurfunk-Bereich sollte sie sich noch deutlich verbessern lassen.
Das Trainingskonzept
Das Ziel ist es, DeepFilterNet3 gezielt mit 3-kHz-Audiodaten zu trainieren. Für das Noise-Audio werden typische Kurzwellen-Störungen und Rauschen als WAV-Dateien mit einer Filterbandbreite von 3 kHz aufgenommen. Für das Clean-Audio werden vorhandene Sprachdateien per Lowpass-Filter auf 3 kHz begrenzt und neu abgespeichert. Zusätzlich werden typische Amateurfunk-Texte per Text-to-Speech erzeugt und ebenfalls auf 3 kHz gefiltert. Das eigentliche Training findet anschließend in einer WSL2-Umgebung auf einem Windows-Rechner mit NVIDIA-Grafikkarte statt, um die Trainingszeit zu verkürzen.
Mithelfen erwünscht!
Wer das Projekt unterstützen möchte, kann mir gerne WAV-Dateien mit Clean-Audio oder Noise-Audio schicken. Die Aufnahmen sollten eine Samplingrate von 48 kHz haben und etwa 3 Minuten lang sein. Die Begrenzung auf 3 kHz nehme ich selbst mit einer entsprechenden Batch-Datei vor.
Hinweise für Noise-Audio
Beim Noise-Audio ist es wichtig, dass die Aufnahme vollständig frei von Sprache ist – aufgenommen wird also ausschließlich das reine Störsignal oder Rauschen. Der Empfänger sollte auf eine Filterbandbreite zwischen 2,7 und 3,0 kHz eingestellt werden. Noise-Blanker und ähnliche Filter sind dabei zu deaktivieren.
Hinweise für Clean-Audio
Clean-Audio-Beispiele sollten idealerweise unter guten Bedingungen aufgenommen werden – am besten direkt per Mikrofon und unter studioähnlichen Bedingungen (kein Raumhall, keine Klimaanlage, keine Fremdgeräusche). Aufzeichnungen von SSB-QSOs sind weniger geeignet, da diese in der Regel immer Störgeräusche enthalten.
VY 73 de DL1EGL, op. Robert