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2021年3月から半年くらいFreeDVをやった事があります。


最近、JH0PCFさんから「FreeDVの最新バージョンは現在2.0.0-develになっています。音質はFM並みの音質で会話をすることが出来ます。」と教えていただいたので、年末からFreeDVで少し遊びました。
確かに FreeDV 2.0.0 で追加されたRADE(レード)モードの音声品質は以前より各段に良くなっています。FM並みと言うのは言い過ぎですが。(笑)
条件が良ければ携帯電話並みの音声品質で、ノイズが無くてSSBの音声より聞き取りやすいです。
それと、10MHzバンドの狭帯域デジタルの音声モードで交信するのは初体験でした。

2021年5月に「IC-7300でFreeDV開始(設定情報) 改版」という記事を書きましたが、FreeDV 2.0.0に合わせて改版記事を書いておきます。(正月で暇だったので(笑))

相変わらずFreeDVをやってるかたは少ないようですが、HF帯でデジタル音声で交信するのは技術的にとても面白いので興味のある方は一度やってみてください。

1. 必要機材 (2月24日 追記)
FreeDVで通信するための機器構成です。
FreeDV45
マイク、スピーカーを準備すれば、FT8通信と同じ機器構成で始められます。
私はオンラインミーティング用のヘッドセットを使っています。安物です。(笑)
   ヘッドセット買換え


2. FreeDVインストール
最初にFreeDVをインストールします。
FreeDVはJH0PCFさんの「FreeDV運用ガイドの現在のバージョンについて」のリンクからダウンロードします。
FreeDV3
このページの真ん中あたりにダウンロードのリンクがあるので、リンクからファイルをダウンロードします。
FreeDV4
ダウンロードした FreeDV-2.0.0-devel-2024-10-18-b6d65bc2-windows-x86_64.exe を実行してFreeDV-2.0.0をインストールします。(2025年2月3日 FreeDV-2.0-devel-2025-1-30版(RADE V1) がリリースされています。)
現在のバージョンはdevel版で不安定な部分があるようです。
また、新しい音声CODEC(Vocoder)の「ラジオ オートエンコーダ (RADAE)」はCPU負荷が大きいので処理能力の低いパソコンではクラッシュするかもしれないとの事です。

インストール先はデフォルトのフォルダーにしました。
FreeDV5
(注)なぜか一回目のインストールではコマンドプロンプト画面が終了しなかったので、コマンドプロンプトを閉じてもう一度実行したらインストールが終了しました。
(1月10日 追記)ネットからライブラリをダウンロードするので、インストールが終了してコマンドプロンプトが閉じるまで1分以上かかる事があります。最大3分くらいまで待ってください。
途中でコマンドプロンプトを閉じたせいかRADEのランタイムライブラリが壊れて、RADEモードで起動するとFreeDVが終了するという問題が起きるようになりました。ブログの最後に書いた(RADEモードが動かなくなった)を参照してください。

デスクトップ画面にショートカットが作成されないので、Windowsのスタートメニューから実行するか、Program Files のインストール先の bin にある freedv.exe を実行します。デスクトップにショートカットを作っておくと良いです。
FreeDV7
起動直後のFreeDVメイン画面です。(最初の起動でEasy Setupの画面も表示されます。)
FreeDV8
(補足)FT8をやられている方はUSBドライバーをインストール済みだと思いますが、USBドライバーがインストールされていない場合は先にインストールしてください。
参考:USBドライバーインストールガイド(USB3.0対応版) ダウンロード


3. 無線機側の設定
IC-7300の設定を行います。
IC-7300の場合はFreDV用のプリセットを作ると便利です。

プリセットの設定についてはIC-7300の最新マニュアルを参照してください。
FreeDV9

パソコンとIC-7300の接続はFT8と同じUSBケーブルです。IC-7300側の設定はFT8の場合とほとんど同じですが、FT8プリセットから一部変更しました。FT8と切り替えて使えるようにFreeDV用プリセットを作りました。プリセット3に設定しました。
20250104_094450
設定内容です。「FT8」プリセットと違うところを黄色にしてあります。
FreeDV2
以前は「CI-V USBエコーバッグ」をONにしないといけませんでしたが、最近のバージョンではOFFで大丈夫です。
RADEモードでは送信オーディオ帯域幅を500~2500Hzにすると良いです。

(補足)送信オーディオフィルター
無線機に入力する送信オーディオ信号の帯域が広いと送信信号の帯域が広がる恐れがあるので、帯域を2kHz以下にするためにパソコン側にもオーディオフィルターを入れると良いそうです。
Equalizer APOがお薦めだそうです。

(疑問)送信オーディオ帯域幅の制限は必要なのか?

RADAE CODECの仕様が不明なので良く分かりませんが、SSBでの送信信号はCODECでデジタル化された信号(おそらくOFDM/QPSK)なので、無線機のオーディオ入力での帯域幅の制限は意味がないと思います。
(1月13日 疑問解決)
コメントで、JN1OLJさんから「変調帯域の制限については、本来RADEのデジタル変調が完璧であれば1500Hz幅にその出力が収まっているので、そのまま無線機の変調入力に放り込んで問題ないのですが実際には多少広がってしまっている様で、10MHzで運用すると2KHz以上の帯域なってしまう可能性があるとの事です。これを回避するために、パソコン内のAPOフィルター機能で帯域制限処理を追加で行ってから無線機に放り込むか、無線機側で帯域制限を行うのが推奨とのこと。」と教えていただきました。Tnx.JN1OLJ
なるほど、RADEのMODEMに問題があるのですね。RADEは1.5KHzがセンター周波数で上下に750Hzの幅で信号を送信していますが、OFDM変調なのでスカートが広がりやすいのかも知れません。MODEMのフィルターでカットするのは難しくない気がしますが?

(おまけ)
RADEは8KHzの音声帯域で機械学習を行なっているそうです。
3年前にも(おまけの昔話し)で書きましたが、ボコーダーは使う音域が広い英語や中国語の方が向いているのかも知れません。日本語は使う音域が狭いのだそうです。
英語は子音が多いので高い音域が多く、日本語は母音が多いので低い帯域が多いそうで、英語が2,000~1万2,000ヘルツに対し、日本語は125~1,500ヘルツらしいです。
RADEでは機械学習で話者の発音に適した特性に音素辞書を更新しているのでしょうかね。

(1月25日 追記)RADEの仕様
JH0PCFさんのページにRADEモードについての情報が追加されていました。
RADEモードと送信フィルターについて書かれているので参考にしてください。
リンク先の資料に諸元表もあります。
https://github.com/drowe67/radae/blob/main/doc/rade_intro_waveform_jp_r5.pdf

(2月11日 追記)イコライザーAPOの設定
イコライザーAPOをインストールして使ってみました。


(おまけ)他の無線機の場合
基本的にFT8と同じ設定で大丈夫です。送信オーディオ帯域幅はFT8用に広くなっていても、イコライザーAPOを使えば問題ありません。
FT8の記事ですが、参考にしてください。


(2月24日 追記)
FT-991Aの設定について記事を書きました。



4. FreeDVの設定
最初にメニューバーの [Tools] から設定を行います。(最初の起動でEasy Setupの画面が表示されます。)
・Easy Setup
 Tools→Easy Setup
FreeDV10

Step1:Select Sound Device
 Radio Device: 無線機のUSB CODECを指定します。USB CODECが入力と出力が別チップの場合、[Advanced] から設定してください。
(分かりやすいようにWindowsサウンド設定の名前の変更でIC-7300にしています。)
 Decoded audio plays back through: パソコンのスピーカーを指定します。ヘッドセットを指定しました。待受け受信など受信音をスピーカーから流したい場合は、スピーカーを指定してください。
 Transmitted audio records through: パソコンのマイクを指定します。ヘッドセットのマイクを指定しました。
Step2:Setup Radio Control [Hamlib CAT Control] を選びます。
 Rig Model: 接続する無線機を選びます。
 Serial Device (or hostname:port): 無線機のコムポート番号を指定します。
 Radio Address: ICOM機の場合、CI-Vアドレスを設定します。IC7300=94
 (00にすると旨く行かないという情報があるので、ICOM機の場合は調べて設定してください。)
 Serial Rate: CATの通信速度を設定します。
 PTT uses: PTT制御はCATにしました。
 [Test] ボタンで無線機が送信状態になればCAT制御はうまくいっています。
 (信号が送信されるので、送信電力を最低にするかダミーロードを使ってTestしてください。)
Step 3: Setup Reporting [Enable Reporting] をチェックします。
 Callsign: 自局コールサインを設定します。
 Grid Square/Locator: 自局グリッドロケーターを設定します。

・Options
運用周波数などの設定を行います。Easy Setupで必要事項は設定されていますが、参考に私の設定を掲載しておきます。
 Tools→Options
[Reporting]
FreeDV12
[Rig Control]
Use USB/LSB instead of DIGU/DIGL はチェックしません。(Dataモードの無い無線機の場合にUSB/LSBにします。)
Predefined Frequency に運用周波数を追加しておくと便利です。運用周波数については「 FreeDV運用ガイドの運用する周波数についてを参考にしてください。)
FreeDV13
[Display]
FreeDV14
[Audio]
C:の直下にFreeDVフォルダーを作って指定しておきました。
FreeDV15
[Modem]
FreeDV16
[Simulation]
FreeDV17
[Debugging]
FreeDV18
・Filter
 Tools→Filter
VolのGainでマイク音量の調整を行います。
フィルターのイコライザーはMaicrophone/Speaker ともに [Default ]でフラットにしていますが、マイクの特性に合わせて調整する事が出来ます。
FreeDV19
(2025年2月22日追記)FreeDV Filter調整
送信音声をモニター出来る事を教えていただきました。(Tnx. JA4ECX)
[PTT] ボタンを右クリックして「Monitor tranmsmitted audio」をチェックします。
FreeDV33
この状態で送信状態にすると送信音をモニターできます。
この状態でFreeDVのFilterを調整します。
 Toools→Filter
私のヘッドセットのマイクの場合、低域を抑えたほうが良いというレポートをいただいたので、Bassのゲインを絞ってみました。全体のマイク音量が下がるのでVolのGainを上げました。
FreeDV34
(2025年2月24日追記)昨日、現役時代の会社の先輩とFreeDVでラグチューしたら、声が変だと言われました。生の声を知ってる方には違和感があるようです。(笑)
やはり、フィルターはフラットにしたほうが良いのかもしれません。
4年前にFreeDVをやった時もダイナミックマイクが良いとか、低域を切った方が良いとか色々言われていましたが、RADEモードは広帯域のボコーダーなのでフラットにするのがラグチュー向きかも知れません。


5. パソコンオーディオレベル設定

オーディオレベル設定は私の環境では以下の値にしています。リグ側の設定はプリセットに設定した値です。ほとんど、FT8の設定と同じです。
受信
 パソコン再生デバイス(スピーカー) 適宜調整
 受信オーディオ(無線機から) 50%
 無線機AF出力 (IC-7300 ACC/USB AF出力レベル) 50%
 
送信
 パソコン入力デバイス(マイク) 80%(Frm Micの波形が平均で±0.4)
 送信オーディオ(無線機へ) 50%
 無線機変調入力 (IC-7300 USB変調入力レベル) 50%

マイクのボリューム(パソコン側入力)は「Frm Mic」の波形が平均で±0.4くらいになるよう調整します。マイクボリュームは必要なら、FreeDVの「Filter」設定のVol/Gainも調整してください。
リグ側出力はFreeDVを送信状態にしてALCが大きく振れないレベルに [Tx Attenuation] スライダーで調整します。

パソコンのサウンド設定に関しては別記事に詳細を書いていますので、そちらも参考にしてください。


以上で設定完了です。

6. FreeDVで交信する
(1) FreeDV Reporter
FreeDVレポーターを表示します。
 Tools→FreeDV Reporter
FreeDV35
現在FreeDVをモニターしている局が表示されて、送信中の局が赤く表示されます。送信中の局を受信している局は青く表示されて、受信SNRが表示されます。
自局が送信中に他局のSNRを見て受信出来ているかを判断する事が出来ます。
表示局数が多すぎる場合、[Band] ボタンでモニターするバンドを指定できます。
[Message] の入力がリストの [Msg] に表示されるので、適当なワードを入力しておきます。
上記画面では「Houfu-city」 と入力しています。[Send] でMessageが送信されます。([Send] の右クリックでMessageを保存できます。)
受信状態で [Request QSY] ボタンで選択局にQSYリクエストを送る事ができます。 (後述)

(2) 受信
Modeを [RADE] にします。
FreeDVレポーターを見て、出ている局の周波数をメイン画面右下の「Rport  Freq.」に入力(またはリストから選択)します。
[Start] で無線機の周波数が入力した周波数に変わり、通信モードもLSBーDまたはUSBーDに自動的に変わります。(通信モードはバンドに応じてLSB/USBが自動的に設定されます。)
FreeDV21
受信が始まって受信している周波数で送信している局があれば、デコードされて音声が聞えます。
[Squelch] はチェックを入れている場合はスケルチレベルを最小(左)にします。
音量はWindowsのボリュームで調整してください。
FreeDV0
・[Start] をクリックすると受信が始まり、ボタンが  [Stop] に変わります。
 無線機の周波数は「Rport  Freq.」に設定した周波数に変わります。
 グラフ画面にはウォーターホールが表示されます。
・受信周波数は「Rport  Freq.」に入力してリターンで変える事が出来ます。
 登録済みの周波数を選んで変える事も出来ます。
 FreeDVレポーターで対象局の行をダブルクリックして、その周波数に変更する事も出来ます。
・グラフ表示は下のタブで選択できます。通常はWaterfallを表示すれば良いと思います。
 [Spectrum]を表示すると相手の音声スペクトラムを見る事が出来ます。
 [To Spkr/Hdphns]を表示すると相手の音声レベルを見る事が出来ます。
 下のタブを左クリックでつかんでグラフの上側で離すと画面を分割して表示します。(覚えておいてくれないのが残念ですが)
(2月2日追記)Tools→Options→Debuggingにある「Enable Experimental Features」にチェックを入れると記憶してくれる事が分かりました。実験的な機能との事で、将来的にデフォルトで有効になるのだと思います。
・[Stop] を押すと受信が停止します。無線機の周波数は [Start] 前の周波数に戻ります。

[SNR] 受信信号のSNRを表示します。RADEモードでは-3以下だときれいな音声の復調は厳しいです。0より上なら安定した音声が聞えます。(RADE V1 でRADEモードでもSNR表示が動作するようになりました。)
[Squelch]  ここで設定した値より低いSNRの信号はスピーカーに出力されません。

(補足)待受け受信
私はヘッドセットを使っていますが、待受け受信や他局の会話をモニターする際はスピーカーをヘッドセットからパソコンのスピーカーに切り替えています。残念ながら、[Start] 状態では Decoded audio plays back through:の設定を変更できないので、いったん [Stop] して変更しています。

(補足)Request QSY(2月26日追記)
FreeDVレポーター画面で交信したい局を(クリックして)選択状態(紺色)にして、[Request QSY] ボタンを押すとQSYリクエストを送る事ができます。先にReprot fReq. をQSYしたい空き周波数にしてリクエストします。
自分に送ってみました。
FreeDV62
[Change Frequency] で相手と同じ周波数に変更して交信できます。

(3) 送信
[PTT] をクリックすると送信が始まります。
FreeDV31

・[PTT] をクリックすると送信が始まり、グラフ表示はFrm Micを表示し自分のマイクレベルが分かります。Frm Micの波形が平均で±0.4くらいになるように「Filter」設定のVol/Gainを調整します。
・カーソルがFreeDVのウィンド上にある状態でキーボードのSpaceキーを押すと送信/受信を切り替える事が出来ます。交信中にマウスを使いたくない場合はSpaceキーを使うと良いでしょう。(Spaceキーを押して連続送信してしまった事故がありました。
・TX Attenuationで送信電力を調整します。送信状態で無線機のALCが大きく振れないレベルに調整てください。
・送信するとFreeDVレポーターの自局のコールサインが赤く表示されます。

[Level] 送信時の音声レベルを表示します。大きい音が入るとToo Highが表示されるのでToo Highにならない程度の声で話してください。レベルが大きすぎる場合は、「Filter」設定のVol/Gainを調整してください。

最下行 [Clear] の横に受信した相手のコールサインが表⽰されます。横のVをクリックすると過去の受信コールサインが受信時刻の降順で表⽰されます。

(その他の機能)
[Analog] 無線機の受信音がデコードされずに聞こえます。送信はエンコードされずに送信されます。

[Voice Keyer] 音声ファイルが送信されます。
FreeDVをStartして、[Voice Keyer] ボタンを右クリックして、「Record new voice KeyerFile」を選び、適当なファイル名を指定して[保存]すると録音が開始されます。CQ メッセージなどを吹き込んで[Voice Keyer] ボタンを押して録音を停止します。音声ファイルを開いた状態になると[Voice Keyer] ボタンが[Voice Keyer 音声ファイル名] になります。
CQを出したいときに [Voice Keyer] ボタンを押すと、送信状態になり録音したCQメッセージが送信されます。メッセ―ジ送信後、受信状態になり10秒おいてメッセージ送信を繰り返します。再度 [Voice Keyer] ボタンを押せば停止します。 
FreeDV1
実際の交信はFreeDV Reporterを見て、しばらく交信を聞いて適当なタイミングで呼べば良いと思います。誰も出られていなければモニターしている局がいる周波数でCQを出してみると良いです。
FreeDV Reporterがあるので、以前より相手を探すのがとても楽になりました。以前はPSK Reporterを見てました。
FreeDV Reporterの [Request QSY] ボタンで他局の交信をモニターしている局にQSYリクエストを送って交信するのも良いかも知れません。

(おまけ 3月4日追記)PTTフットスイッチ
FreeDVの画面にある [PTT] ボタンはマウス操作が面倒で、上に別のアプリのウィンドウが重なると操作できなくなります。
[Space] キーを使う事も出来ますが、FreeDVがアクティブウィンドウになっていないと駄目です。
このため、PTTフットスイッチを作りました。


(補足)HAMLOGへのログ記録
FreeDVモードはADIF仕様では Mode=DIGITALVOICE/Submode=FREEDV です。このため、HAMLOGへの記録は「FREEDV]にしてください。
HAMLOGからのADIF出力はFREEDVが Mode=DIGITALVOICE/Submode=FREEDV で出力されるので、そのまま LoTWやeQSLにアップロード出来ます。参考:HAMLOG ADIF出力でSUBMODEに対応
シグナルレポートは59などのRS値とSNRを交換しますが、HAMLOGのレポート欄にはRS値を記入します。(D-STARやC4FMでもRS値を書きますが、FreeDVの場合SNR値が表示されるのでSNR値を書いた方が良いのかも知れません。)

(RADEモードが動かなくなった)
この記事を書くために設定を初期化(Tools→Restore defoults)したら RADEモード 動かなくなりました。
RADEモードで受信開始するとFreeDVが終了します。
FreeDVは設定情報をレジストリに記録しているようで、レジストリを調べて関係しそうなKeyを削除しましたが復活しません。
FreeDVはインストール作業が必要なのでWindowsにデスクトップアプリとして認識されそうですが、「インストールされているアプリ」にありません。
アプリの削除はインストール先フォルダーにあるUninstall.exeから行う事になりますが、レジストリの削除はされないようです。
困りました。(-_-;)
(1月10日追記)JH0VEQさんから「FreeDVのプログラムフォルダー内にある”rade-setup.bat"を起動してもらうと、RADEのランタイムライブラリが再インストールされますので試していただけますか?」というアドバイスをいただき、やってみたらRADEが動くようになりました。Tnx.JH0VEQ
設定の初期化が原因ではなく、RADEのランタイムライブラリが壊れていたようです。
FreeDVのインストール時にコマンドプロンプト画面が1分くらい待っても閉じないので、コマンドプロンプトを終了して再インストールしましたが、それがいけなかったのかも知れません。
最大3分くらい待たないといけなかったようです。
rade-setup.batは "C:\Program Files\" の下のFreeDVのフォルダーの\binにあります。
FreeDV4
rade-setup.bat を実行するとネットからライブラリをダウンロードするので、インストールが終了してコマンドプロンプトが閉じるまで1分以上かかる事があります。最大3分くらいまで待ってください。

(自分用メモ)
RADEモードが動かなくなった件の調査で、レジストリとPhysonのランタイムライブラリのフォルダーの情報を調べたのでメモしておきます。
・FreeDVのアンインストール
FreeDVはWindows設定のアプリに表示されないので、Windowsの設定からアンインストールする事が出来ません。
FreeDVのプログラムのインストール先 C:\Program Files\FreeDV 2.0.0-devel-2024-10-18-b6d65bc2 にある Uninstall.exe でアンインストールします。Uninstall.exe ではレジストリの情報は削除されません。

・レジストリ
FreeDVでは設定情報をレジストリのHKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\freedvに保持しています。
FreeDV32
・RADEのPhysonランタイムライブラリ
データフォルダー C:\Users\toshi\AppData\Roaming\Python  にインストールされています。

(おまけ 2月28日追記)複数リグ切換え
レジストリではなく別に設定ファイルを作って複数リグを切換えて起動できます。