POCSAG Dekodierung - elektrotechnische Frage

[ELW_Chris]

Hallo Kameraden und Kollegen,

ich dekodiere mit dem Computer (FMS32 pro) die POCSAG Alarmierung in meinem Landkreis.

Wie vielen hier im Forum macht auch mir der schlechte Funkempfang oft zu schaffen. Da spielen manchmal
die kleinsten Einflüsse schon eine Rolle.
Ich habe im Rahmen meiner Möglichkeiten bereits den Antennenpark bis zum absoluten Maximum optimiert. Dennoch gibts je nach Wetterlage immer noch Aussetzer beim Dekodieren.

Dass POC32 besser auswertet, ist bereits bekannt.

Nun habe ich die Signale vom Diskriminatorausgang einmal Aufgezeichnet und analysiert.
Beim "schlechten" Signal ist eine Auswertung mit FMS32pro
gerade noch möglich. Beim Signal "Schrott" kann man es auch mit POC32 vergessen! Alle Signale wurden mit der exakt gleichen Hardware erzeugt- die Unterschiede kommen nur vom Funkempfang.

Nun zu meiner Frage:
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Kann man da nicht elektrotechnisch eine kleine Optimierung vornehmen? Ich denke z.B. an einen Kondensator zur Glättung oder jemand schrieb sogar mal von einem Schmitt-Trigger.

Wenn jemand schon Erfahrungen mit derartigen Aktionen gemacht hat, wäre ich über Tipps sehr dankbar!

Gruß Chris

[ELW_Chris]

so ist ein Auswerten völlig unmöglich

[ELW_Chris]

wenn's nur immer so wäre...

[DG3YCS]

Hallo Chris,

Einen Kondensator würde da wahrscheinlich nicht vernünftig funktionieren, da der die Steilheit der Flnaken wohl erheblich verringern würde, was das Signal deutlich verfälscht.

Ein einfacher mit einem OP aufgebauter Schmitt-Trigger währe hier das Mittel der Wahl.
Bei vernünftiger Einstellung dürfte dieser aus allen drei Signalen ein sehr sauberes Rechteck-Signal zaubern!

Standartwerte habe ich da aber gerade nicht im Kopf...
Ist aber recht schnell und Billig aufgebaut (ca 1Eur...)

Gruß
Carsten

[ELW_Chris]

Hi Carsten,

vielen Dank für die Antwort! OK dann werde ich mich mal ans basteln machen.
Bin sehr gespannt ob es funktioniert.
Vielleicht melde ich mich bald nochmal mit ein paar Rückfragen zur Beschaltung bzw. zur Wahl der Widerstände.

Gruß Chris

[MdeWendt]

Hallo,

ich bezweifle das man das Signal "schlecht" wiede rekonstruieren kann: selbst der OP würde teilweise aufgrund der Spitzen einen Pegwelwechsel machen obwohl im original Signal keiner da ist.
Die Frage ist was zB ein Bandpass bewirken würde. Aber dazu müsste man mal ein wenig mit dem Signal "rumspeieln".

Martin

[ELW_Chris]

Hi Uli,

das klingt ja spitze, da kriege ich gleich ganz große Ohren *g*

Kannst du zum Schmitt-Trigger noch ein paar nähere Informationen geben? evtl. Typenbezeichnung des OP's etc.
Ich wäre über ein paar Zusatzinfos sehr dankbar, ein ehemaliger Berufsfeuerwehrmann sollte es verstehen. ;-)

Gruß Chris

[ELW_Chris]

Servus Uli,

vielen Dank für die schnelle Antwort! OK ich kann in der Tat etwas damit anfangen, offene Fragen gibt es aber immer (...)
Richtiger Experte bin ich nicht, es liegt lange zurück dass ich es gelernt habe.
Natürlich wäre ein Schaltplan von Dir absolut super!!
Das würde die Sache erleichtern und Fehler von mir ausschließen.

Echt super, dass Du mir mit deinem Wissen weiterhilfst!
Ich verwende übrigens einen UBC XLT-2- und einen Line Eingang am PC.

Gruß Chris

[DME-Murxer]

Original geschrieben von ELW_Chris
Servus Uli,
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Natürlich wäre ein Schaltplan von Dir absolut super!!
Das würde die Sache erleichtern und Fehler von mir ausschließen.
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Gruß Chris

Hallo Chris,

so könnte eine Aufbereitung der POCSAG-Signale aussehen.
(JPEG-Datei)
Prinzipiell ist dies auch schon ein Hamcom-Modem, lediglich mit einer Einstellmöglichkeit der Schaltschwellen.
Aber Achtung: Schaltung ist von mir noch nicht auf Praxistauglichkeit untersucht worden. Es gibt bestimmt noch ein paar Verbesserungen.

Z.Bsp. würde ein Kondensator zwischen 0V und Pin3 des LM741 (Integrator) die max. Baudrate begrenzen können.

Ein bischen aufwändig ist die Versorgungsspannung. OP's arbeiten eigentlich mit einer symmetrischen Versorgungsspannung, deshalb muss die Masse des Scanners auf halbe Betriebsspannung des LM741 geklemmt werden.

Wichtig ist, im Gegensatz zur FMS und ZVEI-Auswertung, die Gleichspannungskopplung zwischen Scanner und LM741.


Viele Grüße,
Uli

[ELW_Chris]

Hi DME-Murxer,

vielen Dank für die Bemühungen! Der Tiefpass ist jetzt fertiggestellt. Immerhin hat er für minimale Verbesserungen gesorgt. Die Peaks wurden leicht reduziert, sind aber nicht verschwunden.

Ich Poste mal noch ein Bild von meinem "Filter". Ich will auch mal mit meinen Kabeln angeben dürfen ;-)
Ich verwende nur noch High-End Stecker und Buchsen weil die Dinger nicht alle 14 Tage verrecken sollen.
Das Gehäuse ist so groß bemessen, dass auch zu zusätzliche Elektronik darin untergebracht werden kann.

Die neue Schaltung werde ich in den nächsten Tagen mal aufbauen und ein paar Tests fahren.
Wirst Du die Schaltung auch noch aufbauen oder besteht kein Bedarf?

Gruß Chris

[DME-Murxer]

Hy Chris,

hier ein Foto von meinem Filter.

Wie zu erkennen, passen die beiden Teile auch direkt in den Scanner rein. Auf der Rückseite habe ich dann eine Klinkenbuchse eingebaut.

Ich wollte mich nochmal bei meinen Werten vergewissern.
Der Kondensator hat dann doch 15nF. Damit ist die Grenzfrequenz vom Tiefpass ein gutes Stück niedriger. Hier eventuell auch noch höhere Werte bis max. 100nF versuchen um die Störungen besser raus zu filtern.
Irgendwann werden halt die Flanke verschliffen :-( womit ein Dekodieren auch bei gutem Signal fehlerhaft wird.

Ich werde diese Schaltung erst einmal nicht aufbauen, da weder Zeit noch Bedarf ist.
Tatsächlich habe ich nur mal aus technischer Neugier den Diskriminatorausgang an den Scanner gebaut.
Interessanter fände ich da noch eine eigenentwickelte Empfängerschaltung und einen Pocsag-Decoder mit µC zum SMS Versand um nicht ständig den PC mitlaufen zu lassen.
Aber das ist ein anderer Thread......

- Uli -

[ELW_Chris]

Hallo,

tatsächlich - nach einigem Herumprobieren mit verschiedenen C's habe ich nun einen sehr zufriedenstellenden Erfolg erzielen können. (siehe Bild)
Der Pegel des Signals ist durch den Widerstand natürlich merklich zurückgegangen, aber die Dekodierung hat sich tatsächlich verbessert. (auch bei schlechterem Empfang)
Also: Der Tiefpassfilter um das Signal aus dem Scanner auszukoppeln ist sehr empfehlenswert!!

nun noch zu dem Projekt "Schmitt-Trigger":

@DME-Murxer:
Ist der 10 K Widerstand der über TP2 eingezeichnet ist nun überflüssig oder soll der eingebaut werden?
Warum ist TP2 denn so verschaltet?
Ich habe die Schaltung genau so aufgebaut (mit 10k), aber es wollte einfach noch nicht funktionieren. Ich weiß mir im Moment nicht zu helfen, vielleicht hast Du noch ne Idee auf Lager?
Kannst Du das mit der Spannungsversorgung für den IC nochmal erläutern? -> der Spannungsteiler ist doch so gesetzt, dass die Halbe Versorgungspannung auf Scannermasse geklemmt ist!
Also müsste es doch funktionieren.

Gruß Chris

[DME-Murxer]

Hallo Chris,

der 10k Widerstand soll nur einen Kurzschluss bei extremer Einstellung der TP's verhindern, ist somit unbedingt notwendig, könnte aber auch auf 1k reduziert werden um den Einstellbereich nicht allzu stark einzuschränken.

Die Masse des Scanners soll, wie du erkannt hast, auf halber Betriebsspannung liegen. Der OP verstärkt die Spannungsdifferenzen zwischen + und - Eingang.
Da die H/L-Spannungsänderungen des Tiefpass, direkt als Differenzspannung am + - Eingang des OP anliegen, kann mit den TP1+2 die Referenzspannung für den Pegelwechsel am Ausgang der OP eingestellt werden. Die Rückkopplung des Ausgang auf den Eingang des OP sorgt für eine Hysterese und verhindert ein "Flattern" des OP.

Ich würde gerne die Schaltung genau durchrechnen. Die jetzigen Widerstandswerte sind ein bischen geschätzt.
Dazu benötige ich aber mal einen Spannungswert für H- und L-Pegel am Tiefpassausgang. Geht das mit dem Softwareoszi?


Gruß Uli

[ELW_Chris]

Hi Uli,

danke für die ausführliche Antwort! Leider kann ich die Spannung mit meiner Software nicht messen. (es ist Steinberg WaveLab)
Ich zeichne das Signal vom Disc. Ausgang des Scanners nur über den Line-In Eingang der Soundkarte auf, und analysiere es dann mit der Software.
Das ist sehr genau, ich habe eine Studiosoundkarte die mit bis zu 192 kHz Samplerrate aufzeichnen kann und das bei 24 Bit Auflösung. So machts halt auch Spaß den Dingen auf den Grund zu gehen.
Also werde ich das ganze Morgen mal mit dem richtigen Oszilloskop in Angriff nehmen.

Es ist doch im Prinzip eine Gleichspannung die am Pin9 des IC's abgegriffen wird oder? Die Spannung müsste zwischen 0V und einem Maximalwert pendeln oder ist das eine falsche Vermutung??
Ich will nur Fehleinstellungen an meinem Jahrzehnte alten Oszi vermeiden.

by Chris

[ahk]

Welche Software kann man denn zum Analysieren der WAVs benutzen?
ELW_Chris hat Steinberg WaveLab erwähnt. Ich glaube das ist mir dafür etwas zu umfangreich und teuer.

Kenn irgendjemand ein Stück Software, mit dem ich mir das Signal bzw. am besten die WAV Datei in solch hoher Auflösung anschauen kann wie auf den Screenshots in diesem Thread? Brauche nix zum Bearbeiten, nur ansehen.

Vielen Dank,

Arne

[DME-Murxer]

Hallo ahk,

beim Nero Brennprogramm gibt es einen Waveeditor, mit dem auch aufgenommen, gefiltert, geschnitten usw. werden kann.

Ist normalerweise bei jedem Programmpaket von Nera dabei bzw. kann als 30Tage Testversion auch aus dem Internet bezogen werden.

Viele Grüße,
Uli

[ELW_Chris]

Hallo!

Genau, das Beiprogramm von Nero ist recht gut um das Signal mal anzuschauen.
Für WaveLab habe ich selber auch nur eine Schüler Lizenz *schäm*
Wir wärs denn wenn Du dir den Luxus gönnst und Dir die Demo von WaveLab herunterlädst? *hehe*

http://www.steinberg.de/webvideo/wavelab5/English(US)/doc/WaveLab5_demo_setup.exe

Fürs Anschauen der Signale wird das allemal noch reichen. Während dem Testen verliebst Du dich bestimmt auch noch in dieses Programm und bestellst Dir ne Lizenz *g*

@DME-Murxer:
cool dass Du Dich an meinen Beitrag wegen der Soundkarte erinnerst *g* Das Teil ist perfekt für mich aber es gibt natürlich auch noch vieeeeel bessere Soundkarten (wie bei allem: nach oben hin gibt es keine Grenze)

OK dann werde ich mal das Oszi vorholen und melde mich dann!

Gruß Chris

PS: Die Signale hab ich bisher nur mit 44,1 KHz bei 16 Bit aufgezeichnet! Ich werde das ganze auch noch mal genauer unter die Lupe nehmen und dann Ergebnisse posten!

[Schullehrer]

http://audacity.sourceforge.net/

Das Programm ist Freeware und auch sehr gut zur Audio-Analyse geeignet, kannste ja mal testen Chris *g*

[ELW_Chris]

Servus miteinander!

@Schullehrer: Jap, das sieht net schlecht aus dieses Programm. Bei Gelegenheit werde ich es vielleicht auch mal installieren. Aber für den Moment spare ich mir das - WaveLab ist halt net so schnell zu toppen *g*

@all: Ich hab mein Oszi nun entstaubt und die Spannung am Diskriminatorausgang des Scannes angeschaut.
Problem: Ich komme im Moment überhaupt nicht zurecht!
Ich bin mir nicht einmal sicher, ob es sich um eine Gleichspannug oder Wechselspannung handelt -> Wenn ich das Oszi auf Gleichspannung (DC) stelle, dann erscheint überhalb der X-Achse mein Rechecksignal vom Scanner mit

U low = 0,4 V ; U high = 0,7 V

Jetzt stelle ich das Oszi einfach mal auf AC und dann erscheint wunderschön symmetrisch zur X-Achse das selbe Signal

U low = - 0,15 V ; U high = + 0,15 V

Die Differenz ist in jedem Fall 0,3 Volt...
Woher soll ich denn nun als Otto Normalverbraucer wissen, ob es eine echte Wechselspannung oder eine Gleichspannung mit "Pulsen" ist?? Hoffentlich kann mir jemand helfen, weil ich im Umgang mit dem Oszi nicht routiniert bin...

Danke- Chris

[ahk]

Vielen Dank für die Tips! Nero habe ich eh schon auf dem PC, da ist der WaveEditor ja naheliegend. Wenn mir das mal nicht mehr ausreicht, werde ich mal audacity ausprobieren. Das sieht auch sehr gut aus.

Gruß,
Arne

[DME-Murxer]

Original geschrieben von ELW_Chris
Servus miteinander!



U low = - 0,15 V ; U high = + 0,15 V

Die Differenz ist in jedem Fall 0,3 Volt...
Woher soll ich denn nun als Otto Normalverbraucer wissen, ob es eine echte Wechselspannung oder eine Gleichspannung mit "Pulsen" ist?? Hoffentlich kann mir jemand helfen, weil ich im Umgang mit dem Oszi nicht routiniert bin...

Danke- Chris


Hy Chris,

Otto-Normalverbraucher wird wahrscheinlich die Herztöne vermissen, wenn er ein Oszi im Betrieb sieht :-))

Mit deinem Wissen bist in einer von ahnungslosen TOP-Managern angeführten Industrie bestimmt schon ein Experte!

Hast du auch einen Amplituden-Nullabgleich beim Oszi vorher durchgeführt? Das heiß, bei Spannung = Null am Tastkopf ist der Elektronenstrahl auch auf der Null-Linie.
Ein Umschalten auf AC, fügt eigentlich nur einen Kondensator in den Signalweg ein um den Gleichspannungsanteil zu entfernen.

Ich bin jetzt mal mit deinen Werten in die Schaltung gegangen und habe sie durchgerechnet.
Tatsächlich muss der diskutierte 10kOhm Widerstand entfernt werden um den Einstellbereich zu erweitern. Das darunterliegende Trimmpoti darf nur auf ca. 2823,55636Ohm (2820Ohm geht auch) eingestellt sein.

Zur Vereinfachung kannst du das andere Trimmpoti gegen 2 Widerstände tauschen. Ein 56k vom Ausgang des OP in Reihe mit einem 2,2K zum 9V+.
Zwischen den beiden Widerständen musst du dann natürlich den Eingang Pin 3 des OP anschließen.

Bitte miss aber auchmal die Mittelspannung, die mit den beiden 10kOhm Widerständen gebildet wird, ob diese wirklich auf ca.10mV genau in der Mitte liegt. Notfalls durch Hinzufügen eines Parallelwiderstandes korrigieren.

Der Schmittt-Trigger ist jetzt so bemessen, das er bei einer Eingangsspannung > 0,64V auf High und kleiner 0,45V auf Low geht.

Am Pin3 des OP muss einmal 4,95V (wenn OP-Ausgang auf 0V liegt) bzw 5,13V (wenn OP-Ausgang auf 9V liegt) anliegen.

Achtung: Schmitt-Trigger Ausgang ist invertiert zum OP-Ausgang!!!

Alles klar?
Versuch macht kluch....

Viele Grüße,
Uli

[ELW_Chris]

Servus Uli,

viiiiiiieeeeelen Dank für diese Antwort!! Und danke für deine Motivations-schübe!! Dann werde ich mal mit meinen "Forschungen" weitermachen. Selbstverständlich habe ich einen Amplituden-Nullabgleich durchgeführt, dennoch Danke dass du selbst an diese Möglichkeit noch denkst. *super*

In den nächsten Tagen werde ich mich dann nochmal melden! Wenn das Projekt dann mal fertig ist bzw. funktioniert, schicke ich Dir einen goldenen OP per Post ;-)

Gruß Chris

[Zentrale Leitstelle]

Hey Leute,

die o. g. Programme sind wirklich nicht schlecht!

Ich bin auf der Suche nach einem Programm das mir genau solchen Spektren in Realtime anzeigt!

Hat jemand einen Tipp für mich?

Schönen Abend noch...

Gruß

-Z L-

[ELW_Chris]

Servus!

Oh in Echtzeit wird das schwierig werden. Da wirst Du an einem echten Oszilloskop wohl kaum vorbeikommen.
Ich mache mich dennoch auch mal auf die Suche!
Kann sein, dass es mit WaveLab doch geht. Ich melde mich diesbezüglich nochmal.

Gruß Chris

[Zentrale Leitstelle]

Hi Uli,

vielen Dank für die Software, gefällt mir :-)

Genauso etwas habe ich gesucht!!

Danke...

Gruß

-Z L-

[PeterOs]

Original geschrieben von ELW_Chris
Servus miteinander!

@Schullehrer: Jap, das sieht net schlecht aus dieses Programm. Bei Gelegenheit werde ich es vielleicht auch mal installieren. Aber für den Moment spare ich mir das - WaveLab ist halt net so schnell zu toppen *g*

@all: Ich hab mein Oszi nun entstaubt und die Spannung am Diskriminatorausgang des Scannes angeschaut.
Problem: Ich komme im Moment überhaupt nicht zurecht!
Ich bin mir nicht einmal sicher, ob es sich um eine Gleichspannug oder Wechselspannung handelt -> Wenn ich das Oszi auf Gleichspannung (DC) stelle, dann erscheint überhalb der X-Achse mein Rechecksignal vom Scanner mit

U low = 0,4 V ; U high = 0,7 V

Jetzt stelle ich das Oszi einfach mal auf AC und dann erscheint wunderschön symmetrisch zur X-Achse das selbe Signal

U low = - 0,15 V ; U high = + 0,15 V

Die Differenz ist in jedem Fall 0,3 Volt...
Woher soll ich denn nun als Otto Normalverbraucer wissen, ob es eine echte Wechselspannung oder eine Gleichspannung mit "Pulsen" ist?? Hoffentlich kann mir jemand helfen, weil ich im Umgang mit dem Oszi nicht routiniert bin...

Danke- Chris

Also ich denke mal, dass du eine Wechselspannung mit einem Gleichspannungs-Offset 0,55 V in deiner Schaltung hast. Aber wo der her kommt, kann ich nicht sagen. Aber ich denke das sollte dem Schmitt-Trigger eigentlich egal sein, müssen halt nur die Pegel vernünftig eingestellt werden. Aber das Hat DME-Murxer ja schon durchgerechnet....

[ELW_Chris]

Hi @all,

Hi DME-Murxer,

nach langer Lötarbeit und viel Schweiß und Frust kann ich nun endlich einmal eine Erfolgsmeldung machen!

Erst einmal vielen Dank fürs Durchrechnen, ohne hätte es wohl nicht geklappt! Eigentlich war ich kurz davor, meine Platine in die Tonne zu treten, weil es mit der Pegelanpassung bzw. dem Transistor immer nur Probleme gab. Aber ich habe dann doch einmal das Signal vor dem Transistor abgegriffen - und siehe da - ein wunderschönes Signal, welches ohne weiteres von der Soundkarte dekodiert werden kann! Ich bin echt überglücklich!
Bist Du auch der Meinung, dass wir dann auf die Pegelanpassung verzichten können?
Natürlich ist alles noch in der BETA Phase, die entgültige Version ist noch lange nicht erreicht:

1. Problem: Die Spannungen die ich Dir gegeben habe sind direkt auf den Disc. Ausgang des Scanners bezogen (so habe ich auch die Schaltung im Versuch betrieben) und ungenau! Den Tiefpass habe ich folglich erst einmal weggelassen. Würdest Du mir ggf. die Schaltung nochmal mit den "neuen" Spannungen am Ausgang des TP durchrechnen? *hoff*
Morgen werde ich mir die Sache mit einem digitalen Speicheroszilloskop anschauen, dann wird die Sache auch mal genauer.

2. Ich weiß nicht warum, aber insgesamt habe ich 3 Trimmpotis zum rauchen gebracht. Das untere habe ich dann durch ein passendes Widerstandsgebilde ersetzt. Scheint auch so zu funktionieren.

Ich wollte eigentlich noch viel mehr schreiben, aber jetzt ist mir der Rest entfallen! Ich melde mich baldmöglichst mit neuen Infos!

Vielen Dank für alles,

Gruß Chris

[ELW_Chris]

Servus!

Wow, da hat sich jemand aber spät noch Zeit genommen. *danke*
Heute werde ich nochmal ne Runde Bauteile einkaufen.
Heute Nacht gibts dann auch neue Infos wegen den Spannungen.
Allem Anschein nach wertet FMS32 trotzdem korrekt aus, auch wenn das Signal Invertiert ankommt. Aber dazu werde ich nochmal Informationen posten!
Mir ist die Notwendigkeit einer zusätzlichen 5V Spannungsquelle ein Dorn im Auge... könnte man nicht unter bestimmten Umständen darauf verzichten? z.B. Über einen Vorwiderstand die 9V Anzapfen oder so?

Gruß Chris

[ELW_Chris]

Hi,

jetzt habe ich auch einmal vernünftige Messungen durchgeführt:
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Messung am Disc-Ausgang:

HIGH: 2,2 Volt ; LOW: 1,7 Volt
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ich freue mich mit diesem Ergebnis, deine Messungen bestätigen zu können! :-)
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Messung am Tiefpass-Ausgang:

HIGH: 1,7 Volt ; LOW: 1,05 Volt
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hoffe mal, dass du Ähnliche Messwerte aufnehmen konntest.

Die Sache mit der Seriellen Schnittstelle können wir eigentlich vergessen, da FMS32 mittlerweile bis zu 4 Soundkarten gleichzeitig unterstützt. Das klappt echt prima. Dennoch vielen Dank!
Meine Bitte: Kannst Du die Schaltung nochmal mit den neuen Werten rechnen und die Widerstände entsprechend dimensionieren? Wäre genial von Dir!!
Wie funktioniert das mit dem Festspannungsregler, kannst du mir das genauer erläutern wie du dieses Bauteil einsetzen würdest?

Gruß Chris

EDIT: Ich poste jetzt nochmal ein Bild vom Signal wie es mit der Schmitt Trigger Schaltung und dem vorgeschalteten Tiefpass aussieht. Ich hätte nie gedacht dass ich dem theoretischen Ideal so nahe komme! Ich habe wie vorgeschlagen TP1 durch das Widerstandsgebilde ersetzt und TP2 durch ein größeres Trimmpoti mit 5k ersetzt. Ist es normal dass der ideale Einstellpunkt extrem schwer zu finden ist? Ich hab lange rumspielen müssen...
Danke Uli!!!!

[ELW_Chris]

es ist kurz gesagt das BESTE Signal das ich meiner Soundkarte je zuführen habe können.