ファミコンのビデオ出力ピンのノイズ対策してみる

FullSizeRender

前回、ファミコンのビデオ出力ピンのノイズは電源からの混入と、近くのピンから空間を経由する混入が考えられました。
今回は空間を経由するノイズの対策をしてみます。

 シールド線で配線
ビデオ出力のピンからビデオアンプまでの配線を、シールド線に交換してノイズが軽減できるか試してみます。ファミコンの狭い筐体の中を配線するので、細いシールド線を探しました。買ったのはこちら。


KPPV-SW13/0.08X1Cという太さが1.4mmの柔らかいシールド線です。

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ビデオアンプへの配線をこのシールド線に交換してみました。

 ビデオ出力のピンを浮かす
ビデオ出力ピン付近を通る信号線の影響を低下させたいので、ビデオ出力ピンを他の配線から遠のけます。
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PPUの21ピンのビデオ出力ピンを、基板に近い所でニッパで切断し、ピンを基板から切り離し、このピンにシールド線を直付します。

 効果は?
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  1. 普通のワイヤでPPUのビデオ出力ピンとビデオアンプ間を配線
  2. 配線をシールド線に交換
  3. ビデオ出力ピンを基板から切り離して、ピンに直接シールド線を接続
この明るさだと違いがわからないので、エッジ強調と明るさを調整してノイズを強調してみます。
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あれ、違いがないですね。最初からそんなにノイズがなかったのかな。

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実は不要な回路を省くため、ビデオ出力のピンからトランジスタにつながっているパタンをカットして、もともとあったアンプ回路を切り離していました。これのおかげで、当初からノイズ混入を軽減できていたのかもしれません。もしかしたら、足を浮かさなくても、ここをカットするだけで十分なのかもしれませんね。
今回は違いがわかりませんでしたが、ピンを切り離してピンにシールド線を直付するのが、原理的には効果は確実でしょう。

 これ以上の対策は?
ここまでやっても残っているノイズは、PPUのICの中で別のピンとの容量結合で混入してしまっているのでしょうね。パッケージの内部はいじれないので、ICの中は対策できません。
周辺のピンの信号を反転し、わざとビデオの配線と近接させて、反転したノイズを混ぜることで、もしかしたら打ち消すことができるかもしれません。難しいかなぁ。

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コメント

  1. 縞模様対策がシールドではない可能性…申し訳ないです
    それから初期型ファミコンPPUでRGBですが間違えだった模様です
    シャープのファミコン一体型TV、ファミコンタイトラー、アーケードから
    ピンコンパチのPPUを移植でRGBだそうです…30年前の記憶…失礼しました
    それからPPU内部の影響でしたら
    PPU上部にある放熱板をGNDに落としてシールドすれば、
    もしかしたら多少は対策できるかもしれません
    後期型ファミコンはVCCI規格対応のため基板(多層基板),CPU,PPUをシールドしています
    最終的には↓の方のように…ヤリスギデス!!
    ttps://s.webry.info/sp/asmpwx.at.webry.info/201809/article_2.html

  2. @gokichanさん
    明けましておめでとうとございます。
    シールド線に関しては、ビニル線のとき偶然ノイズが載らなかっただけだと思っています。ノイズが入らないようにするには必須ですよね。
    RGBは専用PPUなんですね。ちょっと手が出ないです。いろいろ教えてくれてありがとうございます。
    リンク先の改造凄いですねぇ。そこまでやるとは…。ファミコンキットみたいで面白いかもと思いました。

  3. >縞模様
    ググってみた処、ファミコン用PPUの仕様みたいです
    多分コストカットの弊害でしょうか…
    RGB出力のあるピンコンパチのPPUの方が良いかも知れません
    まぁ中古RGB出力PPUも普通、赤が強く出る…2種類のPPUが存在するので注意
    最終的にはPPU乗っ取り基板の方に軍配が上がるかも知れません

  4. @gokichanさん
    縦縞はある程度出てしまうのは仕方ないですね。ゲーム機ですから低コストは重要ですもの。
    RGBとても興味があるのですが、ハードルが高くて手が出ないです。でもやってみたいですねぇ。

  5. 過去データー(S63,7)が出てきて確認
    CPU1,2PIN(1=R,2=L)取り敢えず確認あれ
    (何故かネット上では疑似or2PINを使わずLにモノラルを使う)
    それからPPU21PINを浮かした状態で2SA1015のベースを最短配線すれば
    かなり縞模様対策が出来るみたいです
    ttp://vaot.mydns.jp/fc/file/IMG_1640.JPG
    何やらPPU+配線の回り込みでノイズを増幅している模様
    それと積セラ1.5μF25V以上でパスコンすると改善模様
    ttp://vaot.mydns.jp/fc/noise5.htm

  6. >PPU上部にある放熱板をGNDに落としてシールド
    ttp://vaot.mydns.jp/fc/rwfcrgb.htm
    PPUを全体的にシールドすると効果抜群
    面倒ですが如何ですか?

  7. @gokichanさん
    今度PPUをシールドしてみます。周辺の信号の影響をかなり受けやすいんですね。
    パスコンの強化と21ピンを浮かすのは必須のようですね。
    オーディオ出力の1ピンと2ピンは左右というよりは音源の種類が違うようです。どう違うかは聞いてみたいと思います。

  8. 基本的に1,2を合成してモノラルにしていますので合っているかと・・・
    ゲーム音楽CD「交響組曲ドラクエⅢ」もこの方法でした
    ただし、FM音源は1,2PINからは出力されていないので
    1,2PINにそれぞれ1kの抵抗付けてモノラル出力をミックスです
    ※FM音源を使わない時はノイズ低減のためON/OFFスイッチが必要です

  9. ファミコンのオーディオ出力ピンは、片方のピンが矩形波(ピコピコ音)、もう片方のピンが三角波・ノイズ・ADPCM(ドラムやベース音など)が出るピンだそうです。
    ファミコン内ではミックスされてますが、それぞれ左右に割り振ると、ステレオっぽいのかもしれませんね。確かにそうしてしまうと、カセットの内蔵音源が聞こえなくなってしまうので、ステレオにするか内蔵音源を有効にするかの切り替えスイッチも必要になりますね。うーんファミコン深いですね。

  10. 1,2PINにそれぞれ1k抵抗を付けますと擬似的に2k抵抗でLRをミックスしますので
    完璧に別々の音には成らずそれぞれの音が多少混ざります
    FM音源はセンター位置(1PIN-1k-FM音源(切り替え)-1k-2PIN)ですので
    音が偏らず違和感なしに聞けますのでお勧めです
    ※音が小さいのでバッファが必要です
    もしかしたら高調波ノイズでローパスフィルタが必要かも…
    >周辺の信号の影響をかなり受けやすいんですね
    PPUが高インピーダンス出力なんでしょうね
    そしてコストカットの為にシールド対策をしていなかった…って処でしょうか?

  11. @gokichanさん
    ステレオ化面白そうですね。どんな感じに聞こえるのか、ちょっと試してみたいと思います。

  12. gokichanさん
    ステレオ化してみました。
    //blog.kohacraft.com/archives/1073625716.html
    結構面白いですね。他のゲームも聞いてみたいと思っています。

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