IC7300のALC ― 2025年01月20日
IC7300のALC
250120
IC7300でSSBを運用して感じることは、どうも平均出力が小さいのではないかという点。
もちろん、音声信号波形のピーク値（尖頭値）と平均値は10ｄB以上の開きがあって、平均出力電力が10％位であってもピーク電力は100％位出ているということは承知している。この平均出力を上げるには音声信号を圧縮して平均値を上げることであるが、IC7300の場合はスピーチコンプレッサ（音声信号圧縮器）を動作させてもそれほど平均出力が増加しない。最初は7300のスピーチコンプレッサが悪いのかと思い、色々設定を変えたりしてみたが改善されないので、もしかするとALC（Automatic Level Control:送信機の出力自動制御）の問題か？と思い当たった。
ALCは送信信号の出力レベルを規制する装置で、通常送信機の出力を検出して設定値以上になると途中増幅段のゲインをフィードバック制御して一定値内に抑え込む機能を有する。
しかし、SSBのエンベロープ（包絡線）波形は元の音声信号波形に対応していてピークと平均の値差が大きく、エンベロープのピークで出力を抑え込んでしまうと平均出力も出なくなってしまうという問題がある。
この問題は昔から議論されていて、古くは1968年頃、増幅型ALCというものが登場して、ケンウッド（当時はトリオ）のSSB送信機に採用された。これによりSSBの信号波形は綺麗になって帯域外までスプラッターが拡がるという問題も無くなった。しかしこのために送信出力の平均値も大きく下がってどうも信号が弱いという問題が顕著になった。当時、トリオと競合していた八重洲無線のSSB送信機は一部を除き、増幅型ALCは採用せず、旧来の整流型ALCに拘っていた。その理由は増幅型ALCは尖頭値で動作するものであるのに対し、整流型ALCは平均値で動作するものであったことによる。整流型ALCの原理は、送信機の終段管のコントロールグリッドがオーバードライブになってグリッド電流が流れだすとこのグリッド電流の交流分を検出して整流し、直流電圧を生成して途中増幅段の増幅度を下げるようにフィードバックする構造である。単なる整流回路で直流化してそれをCとRで構成する時定数回路で受けるため、サージ的なピーク電圧ではなく、出力の平均値変動に比例する平均値電圧となる。このため音声のピークではなく平均値に対してALCがかかるから結果として平均値をある程度上げることが可能であった。但しこのため、波形に歪が生じやすく、SSBの信号波形歪も若干増えて帯域外まで広がるスプラッターも増えることになる。当時の有名なALC論争ではトリオの増幅型ALCか八重洲の平均値ALCかが議論の一つになった。波形の上からは増幅型ALCが望ましいが、平均出力の点では平均値ALCのほうがトークパワーが高く取れる。八重洲無線は終段管のグリッド電流を全く流さないようにすることよりも、多少グリッド電流が流れてもその動作点まである程度の直線性を維持することで整流型平均値ALCを採用し、帯域外のスプラッターを許容値内に収めながら平均出力も高く維持するという実用的な方法を選択した。当時は八重洲無線がSSB技術で長じており、その論理が実用的であるようだった。
なぜこのような古い話を挙げたかというと、現在でも状況があまり変わっていないからである。
IC7300のALCは1968年当時のトリオの送信機と同様にピークを抑え込む尖頭値ALCであり、平均出力が低いのも同様である。
IC7300のALCはある意味優秀で、どんなに短いサージやピークでも完全に抑え込みを行う。この抑え込み電圧は発生後ある時間維持されてその間は送信出力が低下する。従って音声のピークのあとのエンベロープは低い振幅のままに抑えられるから平均値全体が低くなってしまう。つまりALCと言っても、音声のピークで出力レベル設定値を超えないようにレベル制限するだけで信号全体が低いレベルに抑え込まれるだけのものとなる。
これを解決するには瞬時のサージは無視するような時定数のALCにするしかない。そうすると今度は瞬時のサージが大きくなって波形歪の原因になるから、サージの抑え込みと平均値確保の両面を満足するような妥協値を見出すのがベストだろう。
この問題は以前も当ブログでIC7300の受信AGCの応答性の問題として挙げているが両方共本質的には同じ問題である。
一番望ましいのはスピーチプロセッサでサージを除いた圧縮度の高い音声エンベロープ波形を生成することかもしれない。
この問題についてネットを調べてみたが、ポーランドのSP3RNZのブログにALCの応答性を悪くする解決策があったので付しておく（＃1）。
この種の改造は技適から外れる恐れと余計なスプリアスを生ずる恐れもあるので実行は勧められない。
参考文献
＃１ Icom IC7300 average power MOD
https://sp3rnz.blogspot.com/2017/01/icom-ic-7300-ssb-power-mod.html
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IC7300でSSBを運用して感じることは、どうも平均出力が小さいのではないかという点。
もちろん、音声信号波形のピーク値（尖頭値）と平均値は10ｄB以上の開きがあって、平均出力電力が10％位であってもピーク電力は100％位出ているということは承知している。この平均出力を上げるには音声信号を圧縮して平均値を上げることであるが、IC7300の場合はスピーチコンプレッサ（音声信号圧縮器）を動作させてもそれほど平均出力が増加しない。最初は7300のスピーチコンプレッサが悪いのかと思い、色々設定を変えたりしてみたが改善されないので、もしかするとALC（Automatic Level Control:送信機の出力自動制御）の問題か？と思い当たった。
ALCは送信信号の出力レベルを規制する装置で、通常送信機の出力を検出して設定値以上になると途中増幅段のゲインをフィードバック制御して一定値内に抑え込む機能を有する。
しかし、SSBのエンベロープ（包絡線）波形は元の音声信号波形に対応していてピークと平均の値差が大きく、エンベロープのピークで出力を抑え込んでしまうと平均出力も出なくなってしまうという問題がある。
この問題は昔から議論されていて、古くは1968年頃、増幅型ALCというものが登場して、ケンウッド（当時はトリオ）のSSB送信機に採用された。これによりSSBの信号波形は綺麗になって帯域外までスプラッターが拡がるという問題も無くなった。しかしこのために送信出力の平均値も大きく下がってどうも信号が弱いという問題が顕著になった。当時、トリオと競合していた八重洲無線のSSB送信機は一部を除き、増幅型ALCは採用せず、旧来の整流型ALCに拘っていた。その理由は増幅型ALCは尖頭値で動作するものであるのに対し、整流型ALCは平均値で動作するものであったことによる。整流型ALCの原理は、送信機の終段管のコントロールグリッドがオーバードライブになってグリッド電流が流れだすとこのグリッド電流の交流分を検出して整流し、直流電圧を生成して途中増幅段の増幅度を下げるようにフィードバックする構造である。単なる整流回路で直流化してそれをCとRで構成する時定数回路で受けるため、サージ的なピーク電圧ではなく、出力の平均値変動に比例する平均値電圧となる。このため音声のピークではなく平均値に対してALCがかかるから結果として平均値をある程度上げることが可能であった。但しこのため、波形に歪が生じやすく、SSBの信号波形歪も若干増えて帯域外まで広がるスプラッターも増えることになる。当時の有名なALC論争ではトリオの増幅型ALCか八重洲の平均値ALCかが議論の一つになった。波形の上からは増幅型ALCが望ましいが、平均出力の点では平均値ALCのほうがトークパワーが高く取れる。八重洲無線は終段管のグリッド電流を全く流さないようにすることよりも、多少グリッド電流が流れてもその動作点まである程度の直線性を維持することで整流型平均値ALCを採用し、帯域外のスプラッターを許容値内に収めながら平均出力も高く維持するという実用的な方法を選択した。当時は八重洲無線がSSB技術で長じており、その論理が実用的であるようだった。
なぜこのような古い話を挙げたかというと、現在でも状況があまり変わっていないからである。
IC7300のALCは1968年当時のトリオの送信機と同様にピークを抑え込む尖頭値ALCであり、平均出力が低いのも同様である。
IC7300のALCはある意味優秀で、どんなに短いサージやピークでも完全に抑え込みを行う。この抑え込み電圧は発生後ある時間維持されてその間は送信出力が低下する。従って音声のピークのあとのエンベロープは低い振幅のままに抑えられるから平均値全体が低くなってしまう。つまりALCと言っても、音声のピークで出力レベル設定値を超えないようにレベル制限するだけで信号全体が低いレベルに抑え込まれるだけのものとなる。
これを解決するには瞬時のサージは無視するような時定数のALCにするしかない。そうすると今度は瞬時のサージが大きくなって波形歪の原因になるから、サージの抑え込みと平均値確保の両面を満足するような妥協値を見出すのがベストだろう。
この問題は以前も当ブログでIC7300の受信AGCの応答性の問題として挙げているが両方共本質的には同じ問題である。
一番望ましいのはスピーチプロセッサでサージを除いた圧縮度の高い音声エンベロープ波形を生成することかもしれない。
この問題についてネットを調べてみたが、ポーランドのSP3RNZのブログにALCの応答性を悪くする解決策があったので付しておく（＃1）。
この種の改造は技適から外れる恐れと余計なスプリアスを生ずる恐れもあるので実行は勧められない。
参考文献
＃１ Icom IC7300 average power MOD
https://sp3rnz.blogspot.com/2017/01/icom-ic-7300-ssb-power-mod.html
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