更新履歴

2024/12/13 出力映像を明るく
2024/02/13 音声回路セレクタをスイッチに
2022/03/19 音声回路セレクタの作成

こうなった理由

　拡張音源用 AV化改造
　2コンマイクの音質改善
　OS-CONに換装とブー対策

とやってきて上手くいっていたと思っていたのだが
前回の音響用抵抗に換えてみるで動作テストしたら

1.音が出なくなった
　これはカセットカートリッジの接点清掃で治った

やったぜ!と思ったら
2.効果音が出ない&出てもノイズ混じりの音になる
　2コン基板の問題で交換したら何とかなった

でもなんかおかしく
3.効果音のみ遅延してる
　リセット用のコンデンサC1を4.7uFにしたが1uFに下げてみた
　少し改善されたが それでも遅延は残る

opa1622搭載のUSB電源 コンポジット出力 オペアンプ追加
は別に問題ない(カセットの拡張音源に対応できないが）
　これを参考に
　メイン基板の音声をR1,R2から取り出し
　メイン基板と同じ処理を外基板でやり
　カートリッジの45pinに繋げて(カセットの拡張音源に対応)
　AV出力基板に送る

でAV出力基板の音声部分もオペアンプを通すように変更

2コン基板 ver0

2コンマイクの音質改善のオペアンプ有りのヤツ
便宜上 ver0 を付ける

2コン基板 ver0 繋がり

こんな感じで繋がっている

2コン基板 ver1 問題点

これはぶっこわしたファミコンから調達したもの
後期 最初のファミコン改造
後期 ファミコン 外部出力ボックス化
どっちかの2コン

赤〇のところがハンダで繋がっているだけ
ランドが近いからかパターンが無い

2コン基板 ver1 部品無し

横に並んだ穴はケーブルが繋がるところで
おそらくハンダ盛り直しのときにキレイにしようとして
繋がりが甘くなった
のかな(;´Д｀)ﾖｸﾜｶﾗﾝﾓｳ

2コン基板 ver1 部品無し

こんな感じで繋がってないといけない

2コン基板 ver1

コンデンサの付け替えでランドとパターンが剥がれたので補修した
音は出た 音は出たんだ
でも遅延してる(;´Д｀)

音声抜き出し

Console5 Tech Wiki Famicom-Schematic.png
この画像を使わせていただきました

赤線を外に出して
紫線はメイン基板の回路

遅延の原因は U7 40H368 なんじゃないかなと
音声増幅と
ボタンと音声のフラグ処理(電圧判定？)
をやっていて

で2コンの音声ラインをいじった状態で
音声増幅とフラグの処理を同時にすると
電位が安定しなくて
遅延が生じて
CPUの命令が遅れる(同期がずれる)
みたいな(´Д｀)
データシート出てこないオシロとかで測ってないで憶測妄想ですが
コンデンサの容量を増やすと
それがそのまま遅延につながるもよう
音声を直結にした+2コンいじり済みのは問題ないのは
メイン基板の回路を通してないため(;´Д｀)ｱﾅﾛｸﾞ･･･ｻｲｺｫ…

音声処理基板

部品は
　AMRT 1/2W 12KΩ
　AMRT 1/2W 20KΩ
　AMRT 1/4W 100KΩ
　
　秋月フィルム 1uF
　Panasonic ECQE 0.15uF

音声処理基板 組み込み

基板を2x2に出来たかな?
ま余裕を持たせよう

音声処理基板 45pin

基板→45pin→カセット拡張音源mix→46pin

音声処理基板 音声抜き出し

R1がAUX B(CPU 2pin)
R2がAUX A(CPU 1pin)

音声処理基板 GND

ちょうどいい位置にあった

音声処理基板 穴あけ

秋月フィルム 1uFが寝かせても高さoverでした

柔らかプラなのでハンドドリル→テーマリーパー→ヤスリで作業

メイン基板 音声ライン

C2 ニチコン TK 10uF
R7 AMRT 1/4W 100KΩ
C8 WIMA MKS2 0.1uF

メイン基板 音声ライン

メイン基板 音声ライン

ここまでやったが
配線を長くすると遅延につながる＆
なにかしらで増幅しないと音が小さすぐる
ということでこの基板は不採用に

効果音の遅延と
拡張音源無しのカセットでノイズがひどい（ゲインが高い)に悩まされ
次から解決？編です

C1変更

元の値の0.47uFに戻した
コンデンサは TK 無極性 105℃

U7変更

壊した後期基板から取り外して交換した
左の 8742H が前期
右の 8916H が後期
何も変わらず(;´Д｀)

ハンダ吸い取り線しか無いので大変だった
最後はIC取り外しのヤツでパワーで何とかするﾒｷﾒｷﾒｷ

ゲイン100倍?

R7 100Kを20Kにすると
普通のカセットは音割れしないでキレイに鳴る
が拡張音源カセットだと音が小さい

R7 100Kだと
普通のカセットは音割れのガビガビだが
(メイン基板側で音割れの音にされるので
入り抵抗で落としても
オペアンプを通しても
音割れの音が増幅されるだけです…)
拡張音源カセットだとちょうどいい感じ

帰還抵抗セレクタ

R7に差し込み
ジャンパピン切り替え

帰還抵抗セレクタ

差し替えで音量が変化して動作は思った通りになった

が遅延する
帰還抵抗を引き延ばしてるのでどうしようもない感じ
配線短くしても変わらず

この基板も不採用ですorz

C2変更

TK 10uF から
FineGold 1uF に戻す
ああ105℃

ということでR7は100K固定の基板直結
このファミコンは拡張音源カセット専用です…(;´Д｀)

C2 R7 裏側

付けたり外したりしてればランドも剥がれる

C2とU7の間に抵抗を入れて利得を下げるってのも考えたが
拡張音源との音量バランスを取るのもめんどいし
疲れたし 100K固定

2コン コンデンサ

4.7uFから元の値の0.33uFに戻す

AV出力基板

これがメインコンテンツになるはずだった
飛んだ問題というか何というかを見つけてしまった

AV出力基板 旧回路図

AV出力基板 旧

音声部分のパーツを取り外して

AV出力基板 新回路図

GIMPでハンドCAD

使用部品

部品番号	パーツ詳細	用途
C1	ニチコン MUSE 10uF(無極性)	入力カップリング
C2	フィムルコン 100pF	音声プルダウン
C3	ケミコン KZE 47uF	電源バイアス安定
C4	スチコン 20pF	位相補償
C5	ECHU 0.1uF	電源パスコン
C6	OSCON 330uF	電源パスコン
C7	ニチコン FineGold 47uF	出力カップリング

部品番号	パーツ詳細	用途
R1	タクマンRAY 220Ω 1/4W	音声プルダウン
R2	アムトランス AMRT 1kΩ 1/2W	入力抵抗
R3	アムトランス AMRT 4.7kΩ 1/2W	帰還抵抗
R4	KOA 18kΩ 1/4W	電源分圧
R5	KOA 18kΩ 1/4W	音声プルダウン

OPA1656

印字が写らん

AV出力基板 実装

AV出力基板 裏側

電源5Vをビニル線でジャンパ

ECHU 0.1uFを直付け

組み上げ

メイン基板裏側はキレイになりました(´Д｀)

穴あけ2

帰還抵抗セレクタの外出し
の予定だった

ダイソーの

網戸シールを貼って作業完了

総評

マジ疲れたん(;´Д｀)

遅延はどこかしらの接点不良が原因かもしれんが
ちょっともうメンドイ

おまけ 2コン基板 表

おまけ 2コン基板 裏

追記:2022/03/19

ファミコンのサブ基板の回路ではどう音声を処理してるのかなって
Enri's Home PAGE (ファミリーコンピュータ)さんの
「コントローラ、その他」の画像を参考に回路図を抜き出し

これを元に基板を作り組み込む
…成功！
メイン基板外の処理のせいか音ズレの訪れも無い

が抵抗が無いほうが拡張音源の音質が絶対にイイ

ということで

音声回路セレクタを作る
抵抗は AMRT 1/4W
フィルムコンは パナソニック ECQE 0.15uF

ジャンパピン切り替えで
　抵抗有り(普通のカセット)
　抵抗無し(拡張音源カセット)
に対応

試作基板をバラシするのが面倒でそのままハンダ付け

配線接続

分解がメンドイになったが
これで決め打ちなので分解・メンテもあまりしなくなるだろう

穴あけ3

位置関係

こんな感じです
底にクッション足を貼って空間を作るか〜

テスト動画

・抵抗有り
　 0:00 ロックマン2
　 1:34 女神転生2

・抵抗無し
　2:40 女神転生2
　4:00 ロックマン2(音量注意)

ロックバスターを打ったり
壁に当たったりメニューをﾋﾟｺﾋﾟｺしてたのは
音ズレと効果音の音質のチェックです
いやほんと音ズレ大変だった
目に見えて分かったからなぁ(´Д｀)ﾆﾁｬｧ

追記:2024/02/13

音声回路セレクタをスイッチ切り替えにしてお手軽にする

拡張音源 無し

抵抗は AMRT 1/4W 12kΩ
パスコンは フィルムコン パナソニック ECQE 0.15uF
スイッチはジャンクのファミコンから抜いたヤツ

拡張音源 有り

0Ω抵抗を使ったのは抵抗の交換できるように
何も無しより抵抗通したほうがノイズが小さくなるなぁと

ただ拡張音源有りだとソフトによって音量調整が違うんで何とも…

基板の裏側

運用

こんな感じです
配線のハンダ付けが面倒だった…

なので0Ω抵抗からの変更はやらないかとー

追記:2024/12/13

ディスプレイをTNからIPSに変えたら
なんかファミコンの映像が暗いなぁと
カップリングあとの出力抵抗56Ωを差し替えようかなと

裏ケース取り外し出来ない

もう分解せんだろうと
がっちり固めたらコレだよ(;´Д｀)

手を付けるところ

ネジ取って裏ケースをズラせば何とかいけそう
雑な実装だったのでハンダ面で作業可能

詳細

出力の線を切って
抵抗を差し替えと

作業完了

抵抗は 秋月カーボン 15Ω 1/4W

ハンダが汚いのは許して(;´Д｀)
作業しずらい状況で中腰でコテを握っていたので

明るめ設定のディスプレイだと
ちょっと眩しいかもね

カップリングのあとに抵抗を差し込んだのは
無抵抗で液晶ディスプレイだと明るすぎだったので
今までは目に優しい仕様だったのだ(´Д｀)ということで