JARLが新たにRTTYのコンテストを主催するというので、前世のコールでちょろっとやっていた知識を思い出しながらリグのセットアップなどをやっていたら、どうにも混乱するところがあったのでメモ代わりにまとめてみました。
先に結論を述べるならば、
・無線機の設定は原則として LSB モード(RTTY-LSB)にする。
・その場合のmark/space の音響信号の周波数は 2125/2295 Hz となる。
・通信の周波数は mark キャリア信号の周波数で表す。
・実際の送信周波数は、down-shift により space が mark より 170Hz 低い。
となります。以下は、なぜそうなるのか、ということについての概説です。
アマチュア無線の RTTY では、シフト幅170Hz の2つのキャリア信号を交互に切り替えながら文字情報を送信します。RTTYのしくみに関する基本的な解説はこちらのページがとても詳しくて丁寧だと思いますので別途みていただくとして、その２つのキャリア信号を実際にどう送受信するかが、ちょっと厄介なのです。
２つのキャリア信号は、「マーク(mark)」・「スペース(space)」 と呼ばれています。デジタル信号でいうと mark が 1, space が 0 に対応しますが、アマチュア無線では、通信のキャリア周波数として mark の周波数で表現する習わしになっているようです。
また、アマチュア無線では、170Hzのシフト方向(mark → space の周波数遷移方向)をダウンシフト(down shift)にとる習わしになっているため、周波数スペクトラムで表現すると、mark が高い周波数のキャリア、space が低い周波数のキャリアとなります。実際の符号としては、mark側がアイドル状態となります。
例として、mark キャリアの周波数を 21.100 MHz としたとき、space キャリアの周波数は 21.100,000 (MHz) - 170 (Hz) = 21.099,830 (MHz) となります。(桁数が多くてわかりにくいので、便宜上 "," で区切っています。)次の図は、その様子をスペクトラム風に表したものです。
では、この周波数キャリアをどう送信するか、ということになりますが、アマチュア無線機ではあらかじめこのキャリアを送信する機能が備わっているものも多く、「RTTY」 モード、あるいは「FSK」モードなどと書かれているのがその機能となります。このタイプの機種の場合は、「RTTY-LSB」モードを選択すれば、上記の通りの動作をすることがほとんどだと思います。(ICOM機の場合は「RTTY」がLSB, 「RTTY-R」がUSBに対応しますが、純粋なUSBモードは異なる動作をします → 後述。)
上の図のような電波信号を、LSBモードで受信した様子をスペクトラム風に表したのが次の図です。
ここで、LSBモードというのが一つのポイントとなります。これもアマチュア無線の習わしで、RTTYの送受信ではバンドにかかわらず LSB モードを使うのが標準のようです。そのため、上記のキャリア周波数に対応する音響信号(無線機のスピーカーから聞こえる音、低周波信号)の周波数を表現すると、周波数の上下関係が"逆転"してしまうのです。具体的には、音響信号では、mark: 2125 Hz / space 2295 Hz と表現されることが多いようです。これは、SSB のキャリアポイント(抑圧された本来の主搬送波)の位置を mark から2125 Hz 高い所に置いたことを意味します。このとき、受信機で復調され耳に聞こえてくる音としては、mark が低い方の音、space が高い方の音になります。その様子を次の図に示します。
RTTY送受信用ソフトウエアとして世界的に有名な MMTTY というWindowsアプリでは、受信音のスペクトラムを表示できますが、これは実周波数ではなく音響信号のスペクトラムとなります。したがって、無線機に内蔵されたバンドスコープに表示される周波数スペクトラムとは反転していて、左が mark, 右が space に対応しています。RTTYデコーダを内蔵している一部のICOM機でも、デコーダ表示状態で右側に表示されるスペクトラムは音響スペクトラムですので、左が mark になります。
MMTTYでは、音響信号を直接無線機に送ってRTTY信号を送る、いわゆるAFSK方式にも対応していますが、送出される音響信号はノーマル状態でLSB送信に対応していますので、mark: 2125 Hz / space 2295 Hz の信号を、ユーザーが指定するオーディオデバイスに送出します。うっかりUSBで送信すると、シフト方向がスタンダードと反転してしまいますので注意が必要です。また、AFSK方式の場合、無線機の表示周波数はmarkキャリア周波数とはズレてしまいます。たとえば、SSBキャリアポイント周波数を表示する機種では(LSBの場合) 2125 Hz 分だけ高く表示する必要があります。
送信音がモニターできる一部の機種でも、音響信号として聞こえる周波数は mark: 2125 Hz / space 2295 Hz になっていることがほとんどだと思います。
カラクリがわかれば何ということはないのですが、普段はHFローバンドでしか馴染みのない LSB モードがRTTYではスタンダードになっている、という点が話を(若干)ややこしくしている、という感じです。
ところで、もしUSBモードで送受信したらどうなるのか、少し試してみました。
まず、ICOM機(IC-705など)でRTTY-R にした場合は、送信はRTTY(NORMAL)のときと同じでした。つまり、mark が表示周波数、down-shift により space が -170Hz下に出ます(標準設定の場合)。一方、受信に関しては、LSBで受信した状態が維持されつつ、符号の論理だけが反転する形となりました。つまるところ、ICOM の RTTY-R は、相手の信号の論理が反転しているときにすばやく対応するためのモードである、と言えそうです。
(追記) FT-991A でも調べたところ、RTTY-USB を選択しても送信には影響がなく、受信の論理だけが反転しました。
（ここから先は蛇足です。）
では、普通の(本来の)USBモードではどうなるでしょうか。
受信に関しては、markが高い周波数キャリア、spaceが低い周波数キャリアとしてそのまま受信されますので、音響信号として高い方をspace(2295 Hz)、低い方をmark(2125 Hz)として受信する形になります。当然、信号の論理がLSBモードの時とは反転しますから、デコーダで正常に受信することはできません。そのため、デコーダ側で Reverse を指定して受信する必要があります。
送信も同様ですが、MMTTY の場合、Reverse を指定するとデフォルトでは送信・受信ともに論理を反転させるため、USBモードでReverseを指定した場合、送信は mark が高い周波数キャリアとして正しく送信されるようです。つまり、MMTTYを使用して、USBモードで送信する場合は Reverse を on にすれば送受信ともに「正しい」モードになります。
なお、送信の reverse をしないようにする設定は、MMTTY設定画面の中にある、Demodulator のタブの TX に "Disable Rev" というオプションがあります。これにチェックを入れると、常にLSBの時に正しく送出するモードになります。(ICOM機のRTTY-Rと同じ。) LSBモードで Reverse を使いたい場合(相手の論理が反転しているときなど)、自身の送信までReverse させないためには有用なオプションですが、相手に合わせて自身の送信も反転させたい場合はチェックを外しておく必要があります。
(2026/9/25 図を追加し、数値・説明文を一部追加・修正)