TMS9928A化の続きで、TI-99/4Aのコンポーネントビデオ出力について、やってみたことのまとめ。
元々PAL版はTMS9929Aが載っているらしいが、どうもネット上にある資料の図面がアテにならず、実機(基板番号が1039026-5と表記があるもの)で確認したみたところ、R-YとB-Yについては画像の部分のジャンパー線を切り替えれば外部に信号が取り出せる。
問題はサウンドチップへ供給しているクロックを、どうやって切換するか・・・って初めからTMS9918Aからのクロックは使っていなかった様子。
VDPの脇に10.5MHzの水晶発振子があるので、それを分周して与えているのかな?
ここらへんも資料と違うんだよな・・・。
この空きパターンがクロック回路用と思っていたけど何だろうこれ?
今回Y信号は既設回路から縁切りしなかったが、結構キレイに表示されてると思う。
やっぱり他機種もY信号だけアンプ必要かな?
と言うより、SC-3000のY信号取り出し間違って、アンプ通った信号取り出していたかもしらん・・・
ゲーム内での発色については、RFやコンポジットビデオのぼやけを考えているのかも。
ポパイもマリオ(ジャンプマン)も、別の色で良かったのでは・・・
2014/01/26
2014/01/24
TMS9928のコンポーネント出力に関するメモ(その2)
前回の続きで、作った回路を晒してみたり、他のTMS9918Aのゲーム機をTMS9928Aに置き換えてコンポーネントビデオ出力化してみたり。
(ぴゅう太)
色については、それなりだと思うが、SC-3000ではみられなかった縦縞ノイズが見られた。
(追記)
ぴゅう太の縦縞ノイズは、Y信号とGND間に、330pFのセラミック・コンデンサを入れることで軽減したが、コレコビジョンでは変化なし。
作成したテスト回路
バッファ部も無ければ、各部品の定数も適当です。
他のゲーム機を表示してみた状況
※ワタクシ液晶モニタへ表示しているので、色の調整は不十分というか参考程度で。
(ぴゅう太)
色については、それなりだと思うが、SC-3000ではみられなかった縦縞ノイズが見られた。
(コレコビジョン)
キャプチャー画像だと解りづらいかもしれないが、青に酷いノイズがのっている。
但し、ノイズ分はB-Yではなく、Y信号に乗っている模様。
GNDのノイズがY信号に影響していると思う。
キャプチャー画像だと解りづらいかもしれないが、青に酷いノイズがのっている。
GNDのノイズがY信号に影響していると思う。
調べてみて解った事と、分からない事
- バースト/バック・ポーチ信号について
コンポジットビデオ信号の、水平同期信号後にカラーバースト信号が乗るタイミングのことのようだ。
タイミング的には略イコールなので、LM1881Nの出力ではバースト/バック・ポーチとなっていたようだ。
ということは、B-Y信号にはカラーバースト信号生成するためのトリガみたいな信号が混ぜてあるということ?? - TMS9928Aの違い
使用したTMS9928Aは、TMS9928ANとTMS9928ANLというものを使用したが、Y信号へのノイズ有無などに因果関係は無いようだ。
違いについては調べてみたが、詳細はよく分からず。
温度仕様などが違うんじゃないかという情報もあるが、どうなんだろ?
リードの長さはTMS9928ANLの方が長い。基板直付とICソケット用か?? - バッファアンプの有無
今のところ液晶モニタとXRGB-miniへの入力で表示できることを確認したが、恐らく受信機器の入力マージンにすがっていると思う。
ただし、ゲーム機本体内のアンプ部と切り離してTMS9928Aの映像生信号取り出し、かつ作成した回路は使いまわししているのに、ノイズ発生有無は何が影響しているんだろう?
VDPへのパスコンは、SC-3000以外の機種では取付けされていないようだが、ここらへんも一因か。
(追記)
ぴゅう太の縦縞ノイズは、Y信号とGND間に、330pFのセラミック・コンデンサを入れることで軽減したが、コレコビジョンでは変化なし。
2014/01/20
TMS9928のコンポーネント出力に関するメモ
SC-3000をTMS9928Aに置き換えて、なんとなく回路を作っていたら偶然にもコンポーネントビデオ出力化ができた。
色味は未調整なので、かなりえげつない発色しているが、黄色も青も出たみたい。
・・・ただし、何故できたのか本人がさっぱり理解しておらず。
(疑問なところ)
色味は未調整なので、かなりえげつない発色しているが、黄色も青も出たみたい。
・・・ただし、何故できたのか本人がさっぱり理解しておらず。
(疑問なところ)
- TMS99系の映像信号
データシートによると、ソースフォロアとなっているから負荷を接続してあげないといけないと思うが、プルダウン抵抗は何Ωにしたら良いのか?
データシートの英文では、(訳を間違っていなければ)330Ω推奨となっているが、模式図や、参考データでは470Ω抵抗を接続となっている。
他のTMS9918A,9928A,9929Aを使ったゲーム機などでは、調べて観た限りでは、
・コレコビジョン:390Ω R-Yのみ1kΩ(?)
・TI-99/4A,SC-3000,ぴゅう太:560Ω
・・・この2種類しか見つからず。
プルダウン抵抗の値を変えてみても、映像そのものには影響ないようだが?
また、バッファアンプはいらないのかもしれない。
SC-3000は、元々TMS9918Aのコンポジットビデオ出力用に、トランジスタでアンプが作られており、TMS9928Aに置き換えするとY信号がアンプを通ることになるが、アンプを通さず直結でも特に映像が不安定になることはなさそう。
(XRGB-miniに接続した場合と、液晶モニタに直接接続した場合で確認。) - B-Y信号について
オシロスコープでB-Y信号を確認すると、例えばスターフォースのタイトル画面や大陸のタイル部分が表示されると、B-Y信号は正電圧の方向に振れることから、やっぱりB-Y信号が「大」で青なのは正しい様子。
ならば、そのままB-Y信号を受信機器に接続した場合に、画面が真っ青になったのは何故かというのが分からない。
ここらへんが、海外のオールドゲーム機フォーラムでも、「何故?何故?」となっていた様子。
その言及の中で、「B-Y信号をポテンショメーターで絞ったんだから、B成分と一緒に-Y成分も小さくなったのではないか?」「ならば、-Y成分を大きくするために、B-Y信号とY信号を差動増幅したらどうか?」・・・というものがあった。(訳が間違っていなければ。)
但し、これをやると色の調整が綱引き状態になってしまって非常に困難。
もうひとつの疑問が、B-Y信号の負電圧側にチラチラとヒゲ状の信号が出ていて、これが無くなると黒が青として発色してしまう現象が無くなる様子。
これがそもそもB-Y信号の発色方向を誤ったきっかけ。
波形をよく観察してみると、同期信号みたいな感じだが何だコレ?
(ch1がB-Y,ch2がY)
もしかしたら、カセットビジョンもこの信号が含まれていたのかもしれない。要確認。 - B-Y信号の「ヒゲ」の取り方
Y信号をLM1881Nに通して得た複合同期と、B-Y信号を差動増幅してみようと思ったが、誤って5番ピンのバースト/バック・ポーチ出力をオペアンプの反転入力側に入れてしまったら、これがうまくいった。(複合同期信号ではダメ)
・・・バースト/バック・ポーチ信号って何?^q^
※回路図は後で晒します
2014/01/13
TMS9928辺りの色差信号に関するメモ
TI-99/4Aについてダラダラとネットで調べていたら、PAL版(VDPがTMS9929)のコンポーネントビデオ出力に関する言及を見つける。
<リンク>
リンク先の機械がどのようなものかは分からないが、 過去に自分で実験してみた限りでは、どうしても映像が青っぽくなってしまう事と、黄色~オレンジ辺りの色が綺麗に発色してくれない問題があって諦めた・・・と言うか途中で飽きてしまった。
但し、アンプ類全く通さないでモニター等へ入力させた事はなかったので、SC-3000のVDPをTMS9928に置き換えて、映像調整のためにFRAME MEISTERに直接突っ込んでみた。
(補足)
SC3000は元から本体内にビデオ信号(TMS9928におけるY信号)のバッファ回路がある。
R-Y,B-Y信号は改造分なのでVDP直結。
その結果、映像そのものは綺麗に表示できたが、やっぱりFRAME MEISTERの調整では青さが取れない。
前述のリンク先の装置が、内部でRGB変換後の各値を調整可能なのであれば、多分満足する結果が得られるのかもしれないが、FRAME MEISTERはそれができない。
XRGB-3辺りだとできたような気がするが、どうだったかな?
R-Y,B-Yにそれぞれ1kΩのポテンショメーターを入れて、もう少し調整するとこんな感じ。
多少青っぽさが解消したが、黄色っぽい色が綺麗に発色していない。
遊ぶ分にはこの程度でも十分だが、なぜ青っぽくなって黄色が発色しないのかが理解できないので、もう少し調べてみた。
その結果、印刷業界や製紙業界などで使う色差測定計の「L*a*b」による色の表現方法を解説しているページが非常にわかりやすくて役に立った。
<リンク>
これによると、
てっきりB-Y信号が大きすぎるから映像が青くなると思っていたが、実際は「下限(青レベル)を下回っていた」のが原因で、ポテンショメータでB-Y信号の電圧振幅を絞ると範囲内に収まるから青さは無くなるが、上限(黄レベル)には届いていないので黄色は綺麗に発色なかったということか。
ならば、B-Yに(R-Yも?)適当なバイアス電圧を与えてあげればもっと綺麗に発色してくれるのだろう。多分。
まあ、F18Aボードを導入すればTMS99系の機械はどうでも良いレベルの話なんだけど、これが可能になるとカセットビジョンや、カラーTVゲームシリーズなどもコンポーネントビデオ出力化できるんだよな。
それこそ、どうでも良い話なのかもしれないけどね・・・。
(追記)
バイアス電圧関係無いっぽい。画面全体の青っぽさは、B-Y信号をクランプすると取れることから、信号の大小での色の方向はあっていると思う。
ただ、黄色が発色してくれないのは解決せず。波形の操作って難しいね・・・。
(追記2)
B-Y信号の大小による色の方向について疑問に感じてきた。
オペアンプで差動増幅回路を組んで、B-YとYの差を増幅すると良い傾向になる様子。
なんとなく、B-Y信号をポテンショメータで絞ると、「-Y」の部分も小さくなるから、その分を補正してあげればと考えたが、結果としてどうなんだ?
やっぱり、(小)黄色~(大)青になりはしないか??
う~ん、う~ん・・・
<リンク>
リンク先の機械がどのようなものかは分からないが、 過去に自分で実験してみた限りでは、どうしても映像が青っぽくなってしまう事と、黄色~オレンジ辺りの色が綺麗に発色してくれない問題があって諦めた・・・と言うか途中で飽きてしまった。
但し、アンプ類全く通さないでモニター等へ入力させた事はなかったので、SC-3000のVDPをTMS9928に置き換えて、映像調整のためにFRAME MEISTERに直接突っ込んでみた。
(補足)
SC3000は元から本体内にビデオ信号(TMS9928におけるY信号)のバッファ回路がある。
R-Y,B-Y信号は改造分なのでVDP直結。
その結果、映像そのものは綺麗に表示できたが、やっぱりFRAME MEISTERの調整では青さが取れない。
前述のリンク先の装置が、内部でRGB変換後の各値を調整可能なのであれば、多分満足する結果が得られるのかもしれないが、FRAME MEISTERはそれができない。
XRGB-3辺りだとできたような気がするが、どうだったかな?
R-Y,B-Yにそれぞれ1kΩのポテンショメーターを入れて、もう少し調整するとこんな感じ。
多少青っぽさが解消したが、黄色っぽい色が綺麗に発色していない。
遊ぶ分にはこの程度でも十分だが、なぜ青っぽくなって黄色が発色しないのかが理解できないので、もう少し調べてみた。
その結果、印刷業界や製紙業界などで使う色差測定計の「L*a*b」による色の表現方法を解説しているページが非常にわかりやすくて役に立った。
<リンク>
これによると、
- L:(小)黒 ~ (大)白 ← Y信号に相当。OK
- a:(小)緑 ~ (大)赤 ← R-Y信号に相当。OK
- b:(小)青 ~ (大)黄 ← B-Y信号に相当・・・えっ!!
てっきりB-Y信号が大きすぎるから映像が青くなると思っていたが、実際は「下限(青レベル)を下回っていた」のが原因で、ポテンショメータでB-Y信号の電圧振幅を絞ると範囲内に収まるから青さは無くなるが、上限(黄レベル)には届いていないので黄色は綺麗に発色なかったということか。
ならば、B-Yに(R-Yも?)適当なバイアス電圧を与えてあげればもっと綺麗に発色してくれるのだろう。多分。
まあ、F18Aボードを導入すればTMS99系の機械はどうでも良いレベルの話なんだけど、これが可能になるとカセットビジョンや、カラーTVゲームシリーズなどもコンポーネントビデオ出力化できるんだよな。
それこそ、どうでも良い話なのかもしれないけどね・・・。
(追記)
バイアス電圧関係無いっぽい。画面全体の青っぽさは、B-Y信号をクランプすると取れることから、信号の大小での色の方向はあっていると思う。
ただ、黄色が発色してくれないのは解決せず。波形の操作って難しいね・・・。
(追記2)
B-Y信号の大小による色の方向について疑問に感じてきた。
オペアンプで差動増幅回路を組んで、B-YとYの差を増幅すると良い傾向になる様子。
なんとなく、B-Y信号をポテンショメータで絞ると、「-Y」の部分も小さくなるから、その分を補正してあげればと考えたが、結果としてどうなんだ?
やっぱり、(小)黄色~(大)青になりはしないか??
う~ん、う~ん・・・
TI-99/4Aを入手したのでやってみたこと
海外オールドPCであまり語られることのない、(恐らく)不人気なTI-99/4Aが欲しくて、ビデオケーブルとジョイスティック無しのものを入手してみました。
TI-99/4Aはいくつかのバリエーションがあるようだけど、入手したのはオーソドックスなシルバーのもの・・・って、写真ではわからなかったけど塗装じゃなくて、アルミが被せてあったんだな。
入手したものは隅のほうに何か物をぶつけた痕があるが、気にしない、気にしない。
前のオーナーさんは箱に入れて保管してくれていた様子で、汚れも殆ど無い状態だから水洗いはしない。錆びそうだしね。
それよりも僕、豪雪地帯に住んでいるので、ボディーが冷たくてかなわないです。
とりあえず通電確認して、コンポジットビデオケーブルの製作に入ったが、ここからがドハマり。
事前にTI-99/4Aに関する資料を扱っている海外サイトを見つけてはいたが、そこにあったサービスマニュアルの回路図が実機と違っていたみたい。
回路の細部が異なるくらいなら、基板のバージョン違いなんだと思うが、ピンアサインが違うということはどういうことなのか?
とりあえず、他のサイトにあったピンアサインを参考にして正常動作することを確認。
ぴゅう太の兄弟機(?)だけあって、タイトル画面もそれっぽい。
コントローラー回路は、ぴゅう太とは異なるようなので、MSXのコントローラーを両方に使えるような変換器を作った。
これもサービスマニュアルのピンアサインと違ってたんだよな・・・。
ちなみに、ぴゅう太は2ボタン、TI-99/4Aは1ボタンなので、TI-99/4AのみATARIやマスターシステムのコントローラーも使える。
メガドライブは、両方とも本体からの5V供給が無いので使用不可。
作った回路はこんなもの。検図はしていません・・・。
ゲームで遊んでみた感想としては、サウンドは性能が乏しいので少しさみしいが、コントローラーのレスポンスが非常に良くて満足。
ドンキーコングは50m面も入っていたり、ポパイはビンを投げるババアがいたりと、80年代初頭のアーケード移植作品が遊べる機種としては、良い機種ではないかと思う。
もしも、ぴゅう太がTI-99/4Aの日本版として売りだされていたら、違ったゲームの歴史が生まれていたかもね。
さすがにファミコンと比べてしまうと、移植度を取るかサウンド・グラフィック性能を取るか非常に悩ましいが、ゲームを遊んでみた個人的な感想としては、ファミコン≧TI-99/4A>コレコビジョンのように感じた。
まあ、ドンキーコング辺りの古いゲームについてはだけど・・・ファミコンはやっぱりバケモンだわ。
今後の予定としては、
(追記)
MSXのコントローラー変換回路のPLAYER1,2が逆かもしれないので要調査。
TI-99/4AのフロッガーがPLAYER2側でないと無いと遊べなかった。
(追記というか駄メモ)
ツイッターのフォロワーさんから、「TIのコントローラーがぴゅう太に使えるか気になりますね。」というコメントをもらい面白そうだから調べてみたが、変換コネクタ作ればぴゅう太とTIのコントローラーを相互に使うことは出来る…けど、TIのコントローラー1ボタンだった。
と言うか、新たに調査してみたけれど、この記事書いた時に調べてあったんだよな。
回路図の右半分が変換コネクタ相当になります。
有用な人はいないでしょうが…。
TI-99/4Aはいくつかのバリエーションがあるようだけど、入手したのはオーソドックスなシルバーのもの・・・って、写真ではわからなかったけど塗装じゃなくて、アルミが被せてあったんだな。
入手したものは隅のほうに何か物をぶつけた痕があるが、気にしない、気にしない。
前のオーナーさんは箱に入れて保管してくれていた様子で、汚れも殆ど無い状態だから水洗いはしない。錆びそうだしね。
それよりも僕、豪雪地帯に住んでいるので、ボディーが冷たくてかなわないです。
とりあえず通電確認して、コンポジットビデオケーブルの製作に入ったが、ここからがドハマり。
事前にTI-99/4Aに関する資料を扱っている海外サイトを見つけてはいたが、そこにあったサービスマニュアルの回路図が実機と違っていたみたい。
回路の細部が異なるくらいなら、基板のバージョン違いなんだと思うが、ピンアサインが違うということはどういうことなのか?
とりあえず、他のサイトにあったピンアサインを参考にして正常動作することを確認。
ぴゅう太の兄弟機(?)だけあって、タイトル画面もそれっぽい。
コントローラー回路は、ぴゅう太とは異なるようなので、MSXのコントローラーを両方に使えるような変換器を作った。
これもサービスマニュアルのピンアサインと違ってたんだよな・・・。
ちなみに、ぴゅう太は2ボタン、TI-99/4Aは1ボタンなので、TI-99/4AのみATARIやマスターシステムのコントローラーも使える。
メガドライブは、両方とも本体からの5V供給が無いので使用不可。
作った回路はこんなもの。検図はしていません・・・。
ゲームで遊んでみた感想としては、サウンドは性能が乏しいので少しさみしいが、コントローラーのレスポンスが非常に良くて満足。
ドンキーコングは50m面も入っていたり、ポパイはビンを投げるババアがいたりと、80年代初頭のアーケード移植作品が遊べる機種としては、良い機種ではないかと思う。
もしも、ぴゅう太がTI-99/4Aの日本版として売りだされていたら、違ったゲームの歴史が生まれていたかもね。
さすがにファミコンと比べてしまうと、移植度を取るかサウンド・グラフィック性能を取るか非常に悩ましいが、ゲームを遊んでみた個人的な感想としては、ファミコン≧TI-99/4A>コレコビジョンのように感じた。
まあ、ドンキーコング辺りの古いゲームについてはだけど・・・ファミコンはやっぱりバケモンだわ。
今後の予定としては、
- 電源アダプターのコレコビジョンとの共用化
コネクタ形状はコレコビジョンと同一だが、TI-99/4Aのアダプターは入力AC120V,出力AC18VとAC8.5Vとなっていて、本体内でDC12VとDC±5Vに変換している。
アダプター自体は両方ともバカくて気に入らないが、TI-99/4A本体内の電源回路基板がやけに薄っぺらで心もとない。
何かあった時にトランス探すよりも、直流電源装置の方が入手性も良いし、電源基板は撤去すべきか。 - コンポーネント出力化
TMS9918を使ったゲーム機のTMS9928化を再開してみたが、ものになりそうな手応え。
メイン基板を確認してみたところPAL版と共通基板のようで、TMS9918はソケット化してあり、その脇にクロック生成回路と思われる空きパターンもあった。※TMS9928に置き換えてコンポーネントビデオ出力化してみたが、この空きバターンはクロック用ではなかった。
SC-3000と同じ方法で大丈夫そう。
(追記)
MSXのコントローラー変換回路のPLAYER1,2が逆かもしれないので要調査。
TI-99/4AのフロッガーがPLAYER2側でないと無いと遊べなかった。
(追記というか駄メモ)
ツイッターのフォロワーさんから、「TIのコントローラーがぴゅう太に使えるか気になりますね。」というコメントをもらい面白そうだから調べてみたが、変換コネクタ作ればぴゅう太とTIのコントローラーを相互に使うことは出来る…けど、TIのコントローラー1ボタンだった。
と言うか、新たに調査してみたけれど、この記事書いた時に調べてあったんだよな。
回路図の右半分が変換コネクタ相当になります。
有用な人はいないでしょうが…。
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