[PCE] 초대 하얀색 PC엔진 - CD 오디오 MIX문제 간이 해법(90%) by painkilla










      








▶지난번◀에 초대 하얀색 PC엔진을 RGB출력 가능하도록 손봐준 이후에

애초의 의도대로 HU-CARD 전용으로 한동안 사용하면서 RGB출력의 깔끔하고 화사한 화면을 만끽했는데

쓰다보니 또 CD-Ro㎡시스템에도 결합하고 싶어지고....^^

물론 해외 인터넷 상의 풍문으로 들은 바는 있어서 충분히 예상되었던 사항이었지만 

아니나 다를까 지난번의 MOD방법으로는 CD-Ro㎡시스템에서 생성된 CD-AUDIO 사운드가

새로 만든 RGB케이블(AUDIO출력이 포함된...)을 통해서 전혀 출력되지 않았다.

MOD시에 CD-Ro㎡ 인터페이스에서 PC엔진 본체로 유입되는 AUDIO IN 부분에 대해서

전혀 고려하지 않았기 때문이다.



그냥 HU-CARD전용으로 사용하면 되는데....^^;

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그래도 기왕 시작한 김에 PC엔진 본체에 꽂힌 RGB케이블을 통해서 CD사운드도 들어보자~ 하는 생각이 불끈~!! ㅎㅎ







지난번에 RGB출력 케이블 만들면서 AUDIO출력을 처리해준 방법을 살펴보면,

간단히 PC엔진 69핀 BUS에서 LEFT 오디오와 RIGHT 오디오 출력(PC엔진 본체에서 CD-Ro㎡인터페이스 방향으로의 출력)에

해당하는 핀에 전선을 각각 붙여서 좌,우 사운드를 따서 반대편을 RGB출력용 mini DIN 7 pin단자에 접속시켜두고

RGB케이블을 통해서 모니터에 내장된 스피커로 출력하는 방식.

그런데 사진상의 LEFT 오디오와 RIGHT 오디오 핀은 PC엔진에서 생성된 PSG사운드를 CD-Ro㎡시스템(혹은 BUS를 통해서

AV BOOSTER 같은 외부기기)로 전송하는 역할만을 담당하므로, 해당 두 핀에는 CD-Ro㎡ 사운드가 믹스되어있을 여지가

없다.

즉 CD사운드가 포함된 사운드를 RGB케이블로 출력하기 위해서는 CD사운드의 원천을 찾아서 좌, 우 오디오 신호에

포함시켜야 하는 과제가 생긴다.

비슷한 예로서, MSX의 49번핀이 롬팩 내부의 사운드 칩에서 생성된 소리를 MSX본체에 입력시켜주는 기능을 하는

SOUND IN 핀으로 지정되어있듯이, PC엔진에도 AUDIO IN 핀이 존재하는데 해당핀은 아래의 사진처럼

좌,우 출력 핀 사이에 존재한다.



   

이렇게 AUDIO IN 핀의 존재를 알고 있다면

믹싱이야 그냥 묻지도 따지지도 말고 서로 묶어주면 되는 것 아닌가? 잇힝~

이거야 쉽지~!!  하면서 AUDIO IN핀을 LEFT AUDIO와 RIGHT AUDIO에 각각 접속해주었다.

...CD소리가 안난다.

게임 오프닝 사운드가 먹통이다.

입은 뻥끗뻥끗 하는데 말소리는 안들린다~ㅋ.....

간단한 문제가 아니로군, 흐......

좌,우 오디오 출력핀에서 나오는 사운드에 비해서 AUDIO IN 핀의 사운드가 한없이 작은 소리인듯 했다.

흠... 그렇다면...

PC엔진에 내장된 사운드 앰프인(OPAMP) C358C에서 일부 증폭된 사운드를 뽑아서 연결하면 되겠지 뭐 ㅎㅎ





하는 발상으로...

회로상에서 1차적으로 증폭된 사운드인 OUT2 핀의 사운드를 뽑아서 좌우 오디오 출력에 접속해주면 적당하리라 생각했으나

여전히 개미소리만 날 뿐이다 ㅠ.ㅜ


그렇다면....OPAMP를 하나 더 추가해서 CD사운드만 증폭해서 본래 붙어있는 OPAMP의 IN단자에 걸어주면 되겠지~^^





여전히 CD사운드는 모기소리....아흙.....

이건 본인이 OPAMP회로를 대충대충 만들어서 제대로 만들어내지 못했을 가능성도 높음...ㅋㅋ;;





어쨌든 이 시점에서 일단 gg쳤다.

걍 HU-CARD게임이나 하자. 흐흐흐

CD사운드야 CD-Ro㎡인터페이스에서 RCA 단자 통해서 뽑아서 오디오 앰프에 연결하면  더 좋은 거 아니겠니? ㅋ;;;;






▲ CD게임 돌릴 떄는 그냥 이렇게 인터페이스 쪽에서 RCA단자로 뽑아서

TV의 허접한 스피커가 아닌 외부 앰프의 풍성한 사운드로 들으면 더 좋은데 왜 사서 고생?







그렇게 시간이 어느정도 흘렀을까...

근래에는 MSX2기종인 파나소닉 A1MK2를 구입해서 케이스를 열고 정비를 하는데

 낯이 익은 MITSUMI제 RF모듈레이터가 눈에 띈다.

어헝, 이거 PC엔진에 들어있던 거랑 똑같이 생겼네...ㅎㅎ

이것도 뽑아버리고 빈자리에다가 다른 쓸모있는 걸 심어줄까나~

...하는데

갑자기 스치는 생각!!

RF모듈레이터가 TV의 안테나 단자용으로 비디오+사운드 복합신호를 만들어내려면

비디오소스는 물론이거니와 당연히 사운드 소스도 있어야 할 것이 아닌가?

해당 기기가 PC엔진 초대기라고 할 때, 그 사운드 소스라는 것에는 과연 CD사운드도 포함되어있을까? 라는 점이 의문이었다.

이제껏 초대 PC엔진의 RF단자를 통해서는 CD게임을 해 본 적이 없었다. ㅋ

예전에 테스트용 단자를 만들어서 HU-CARD게임만 해보았을 뿐,

물론 그 테스트 단자는 남아도는 PC엔진 매각 시에 기본 케이블로서 따라가버리고 현재는 갖고있지 않다;;;;;;;;

새로 만들기도 그렇고....


물론 주저할 것도 없이 테스트 방법은 간단했다.

RF모듈레이터로 입력되는 라인 세 개 중 하나는 필시 AUDIO입력일 것이고

여기에 CD사운드가 믹싱되어있는것만 확인되면 게임은 끝나는 것~ 하하하

그래서 RF모듈레이터가 기판과 접속되어있던 곳의 VIA 세 군데 중 어디에서 소리가 나오는지 찍어보다보니...

발견~ ㅎㅎㅎ




▲ MONO SOUND OUT 포인트 발견!! (이하 'MSO 포인트'로 지칭)



CD소리는 초대 PC엔진의 RF출력단자를 통해서도 나왔었구나. ㅎㅎ

이것도 발견이라고....흐흐흐

RF모듈레이터로 들어가는 오디오 신호에는

PC엔진에서 발생된 PSG사운드와 CD-ROM에서 생성된 CD사운드가 믹스되어있었다.

그렇지만 아무리 그래도 명색이 CD음질인데,

화면하나 제대로 표시하기에도 구린 RF출력을 통해서 CD사운드까지 출력될 줄은 상상도 못했다.

CD-ROM출력을 위해서는 CD-Ro㎡인터페이스가 필수이니,

CD사운드는 당연히 인터페이스 쪽의 RCA단자를 통해서만 출력되는 줄로 여지껏 지레짐작하고 있었지 ㅋㅋ

아니 그보다, RF단자로 출력되는 CD사운드에 관심조차 없었다고 하는게 더 맞는 말이려나.

RF출력단자로 CD음악 듣는 건 너무하잖아....ㅋㅋㅋㅋㅋ



물론, 당시 TV에 안테나 단자 말고는 외부입력 단자가 달리지 않은 경우가 대부분이었을테니 너무할 것도 없겠지.

음질 따지기에 앞서서 인터페이스 쪽의 RCA단자를 통한 스테레오 사운드 출력이

별도의 외부단자가 없는 TV에 있어서는 큰 의미가 없었을 테니 말이다...



어쩄든 지금까지 본인은

CORE/CORE2기종 등 RF모듈레이터를 제거하고 AV단자가 내장된 모델에 이르러서야

PC엔진 본체에서 CD사운드 믹스된 출력이 나오는 줄 알았다.

본인이 초대 PC엔진을 너무 물로 본건가? ㅎㅎ;;

 

어쩄든 이제 PC엔진 본체로 유입되어 증폭까지 완료된 CD사운드의 소스를 찾아냈으니...

PC엔진 본체에서 만들어진 PSG사운드와 믹스만 해주면 되겠지? 하하하

PC엔진 본체로 유입되는 AUDIO IN 라인자체도 한가닥의 모노 사운드일 뿐이니

이 증폭된 모노 사운드를 간단히 분기해서 좌,우 오디오 출력핀에 각각 접속시킨다고 한들 큰 문제될 건 없다는 심산인 것이지.

그런데 약간의 걸림돌이라면 PC엔진 버스의 LEFT AUDIO, RIGHT AUDIO핀은 OPAMP에서 제대로 증폭이 되지 않은 미약한

사운드라서 OPAMP에서 최종적으로 증폭된 본 MONO SOUND보다 출력 레벨이 훨씬 작다는 점.

따라서, 양자간의 레벨을 맞추려면 저항을 사용해야할 것이 예상되는 시점이다.



일단은 아무생각없이 저항을 달지 않고 MONO SOUND를 좌우 오디오 출력핀에 짬뽕~!!





조립해서 RGB케이블로 출력해보니 당연히도 CD오디오가 소리가 너무 크다. PSG소리는 기어들어감...ㅋㅋ

다시 분해해서 이번에는...  음... 예전에 MSX용 MP3 플레이어 카트릿지인 MPX R1.1을 내부 SOUND IN단자를 통해서 듣기

위해서 미니플러그 단자쪽에서 분기하여 두 선을 합쳐서 49번 핀에 붙여줄 때 사용했던 저항의 용량 6.8K 옴이 생각났다.

그래서 중간에 해당 용량의 저항을 붙여주고 조립해서 테스트~





CD오디오 소리가 아예 안들린다....흐.... 저항값이 너무 세었던 듯...


이제 저항 용량을 작게 해서 테스트를 해봐야 하는데 아무래도 이런식으로는 힘들겠다.

땜질해서 저항 달고 조립해서 테스트 하고 다시 열어서 땜 떼고 또 다른 저항 달고....헥헥

아무래도 너무 번거로운 일이다.

그래서 저항 용량 테스트용 쪽보드를 하나 만들었다.













이렇게 만들어진 쪽보드를 사용해서

PC엔진의 전원을 켠 채로 게임사운드를 들어가면서

몇가지 저항을 빼고 꽂아서 PSG와 CD-AUDIO의 밸런스가 가장 잘 맞는 저항값을 찾아내기로 하였다.

2.2K, 1.5K, 1.0K Ω 저항을 차례대로 꽂아서 테스트 했는데


2.2K Ω  :   PSG   >>  CD AUDIO

1.5K Ω  :   PSG   >=  CD AUDIO

1.0K Ω  :   PSG   <=  CD AUDIO


이와 같은 결과가 나왔다.

볼륨에 대한 느낌은 어느정도 주관적일 수 있지만 최대한 객관적으로 평가하려고 노력함.

1.2K Ω 저항이 있다면 PSG와 CD오디오의 밸런스를 아주 잘 맞출 수 있을 듯 한데.

현재 보유중인 것이 없는 저항값이라....ㅎㅎ

한편으로는 CD-Ro㎡인터페이스의 RCA단자를 통한 출력을 들어보아도

CD AUDIO출력이 PSG출력보다는 다소 큰 편이므로

본 MOD에는 1.0K Ω 저항을 사용하는 것으로 결정하고


작업속행~!!





▲ 1.0K Ω 저항을 장착한 모습





.... 이렇게 마무리 사진 찍고 끝내려고 했다....흐....






그런데 생각지도 못한 복병이 대기중에 있었으니....

PSG와 CD오디오 양자의 밸런스를 잡는데는 성공했으나

조용히 귀기울여 들어보니

CD사운드에 잡음이 발생한다....

PSG사운드는 전과 다름없이 청명하게만 나오는데

CD사운드만 나왔다하면 지지직 직직~~

ㅠ.ㅜ

저항을 통과해서 사운드를 출력하기 때문에 잡음이 끼는 것인가?

그렇다면....

달려있는 저항을 떼고 직결해보아도

가만히 들어보니 잡음이 섞여 나온다....

아마 처음에는 PSG와 CD오디오의 볼륨 밸런스 맞추느라 잡음에는 신경을 못쓴 듯...


이 이후로는 또 잡음과의 싸움이다....ㅠ.ㅜ

예전에 FM-CART 만들었을 때도 OPAMP&잡음과 싸움을 벌이다 결국 장렬한 패배를 맞이했는데...

또 아날로그 회로인것이냐....ㅋ

전해 컨덴서도 붙여보고 세라믹 컨덴서도 붙여보고

GND에 풀다운도 해보고... 이것 저것 시도해봤지만 노이즈는 사라질 줄을 몰랐다.

저항을 통하기 떄문도 아니고 그 무엇도 아니었다. 당최 원인을 찾을 수가 없었다.

OPAMP가 싸구려여서 그런가 하고 OPAMP를 6000원짜리 고급제품인 ANALOG DEVICES제 OP275로 교체해봤으나

노이즈가 디테일하게 살아나는 경험을 했다. 이건 사운드가 아니고 노이즈라고 비싼 앰프친구.....;;;

.....



이 쯤 되면 삽질하고있는 본인의 마인드도 막가게 되는 것이라....

LEFT AUDIO와 RIGHT오디오의 구분따위 무시하고 그냥 MONO SOUND를 분기해서 좌우 채널로 나누어서 테스트 속행.

하지만 근거없이 막 하는 행동인 것은 아니고, 나름의 기준과 절차를 따라서~~ㅎㅎ



결론적으로는 CD-Ro㎡인터페이스의 RCA단자를 통해서 출력된 사운드를 간단히 분석해본 결과를 토대로 한 것이다.





▲ 이렇게 CD-Ro㎡인터페이스의 RCA단자를 통해서 사운드를 출력하여

PC의 LINE IN 단자로 사운드를 입력받아 GOLDWAVE 프로그램으로 녹음해보았다.





 ▲ YS -1/2 CD의 PSG BGM






▲ YS -1/2 CD의 CD-AUDIO BGM




▲ DRAGON KNIGHT 2의 CD-AUDIO BGM






▲ SNATCHER의 CD-AUDIO BGM



본인이 무엇을 말하려고 하는지 아시겠는가?

스크린 샷에서 보이는 것처럼

CD-Ro㎡인터페이스의 RCA단자를 통해서 출력한 게임 BGM의 좌우채널의 파형이 동일하다는 것이다.

말하자면 이것은 PC엔진 CD-Ro㎡에 LEFT와 RIGHT 두 개의 AUDIO RCA 단자가 달려있지만

각 RCA 단자를 통해서 나오는 소리는 차이가 없다는 얘기.

내부를 살펴보지 않아서 잘라 말할 수는 없지만 위 스샷의 근거를 바탕으로 하자면

최소한 BGM에 한해서는 좌우 채널이 같은 사운드를 내고 있다는 것. 

사운드 이펙트쪽은 어떨지 모르겠다. 게임중의 총소리라든가 폭발음, 발자국소리같은 효과음 말이다.

예를들어서 PC엔진용 SNATCHER가 내세우는 RSS(ROLAND SOUND SPACE)라는 서라운드 시스템의 특징이

언제 어떤식으로 발현되는지는 본인이 현재 파악이 잘 안되고 있으나,

최소한 오프닝 데모무비와 첫 스테이지의 JUNKER HQ의 BGM은 좌우가 동일한 모노사운드나 다를 바가 없었다.

게임에 돌입하면 또 달라질지 모르니 더 이상 깊게 테스트 하지 않음...ㅋ;;;

(위 세가지 게임 모두 정품 CD를 구동해서 테스트한 결과이다)




따라서 위 사례들을 토대로 한 성급하고도, 내 편한대로인, 잠정적인 결론으로서,(^-^ ;;)

PC엔진의 사운드출력은 실상 MONO출력이나 다를 바가 없다는 것으로 일시적으로 가정한 후에

해당 제약 사항을 명시하기 위하여 본 MOD작업기의 제목을 '간이' 해법으로 한정하고,

초대 PC엔진이 RF출력용으로 생성한 모노사운드를, 잡음 발생을 최대한 줄인 상태로 끌어내서

단순 분기하여 AV출력단의 LEFT와 RIGHT AUDIO 핀에 접속해주는 것으로 MOD작업의 방향을 설정하기로 한다.




그럼 계속해서...





그런데 그놈의 잡음이 잡혀야 말이지....  아흙...


 
MONO SOUND가 출력되는 VIA인 'MSO 포인트'의 근원은 어디인가 또 찾아보다보니

결국 그 출력의 원천은 OPAMP의 최종출력핀인 1번 핀이었다... 푸핫~!!

위 사진은 혹시 해당 두 포인트의 사이에서 뭔가 노이즈를 유발하는 요소가 있나 싶어서

괜히 OPAMP의 1번 OUT핀에 직접 접속해본 모습....

그 밥에 그 나물이다. 'MSO 포인트'를 통한 출력이나 다를 바가 없다.

당연히도 멀티미터로 찍어보면 삐익 하고 소리가 나는 두 지점이니까...ㅎㅎㅎ










이제는 인정사정 볼 것 없다.

이 망할 시디롬롬 시스템을 발가벗겨서

뒤집어 놓고 백어택을 하는 수 밖에 없겠다.

배를 깔고 엎드리게 한 채로 CD를 입에 물고 빙빙 돌게 하면서

납이 묻어 단단해진 케이블을 잡고 닥치는대로 벌집이 되도록 여기저기에 사정없이 찔러넣는 수 밖에는 없는 것이다.

이렇게까지 행동해야하는 나도 슬프다...

다칠지도 몰라...ㅠ.ㅜ

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개 설은 집어 치우고.










결국 발견해냈다.

노이즈 캔슬링하는 방법을..







▲ 'MSO 포인트'에서 출력되는 사운드에서 노이즈를 저감하려면 이렇게 배선해주면 된다.






일단 RGB케이블용 사운드는

RF모듈레이터 옆의 세 개의 VIA 중 'MSO 포인트'에서 모노사운드를 뽑아서 단순 분기하여

AV출력단의 LEFT와 RIGHT AUDIO핀에 연결해준다.

중요한 것은

사진의 노란색 전선이 연결된 것처럼 'MSO 포인트'에 또 하나의 점프와이어를 접속해서

OPAMP 위쪽의 C151컨덴서 상단 접점에 접속해주는 것이 노이즈 제거의 핵심이다.

좌측에 존재하는 R126, R159 저항의 상단 포인트에 접속해도 무방하다.

멀티미터로 찍어보면 세 개가 모두 연결되어있는 부분이기에. ^^


이렇게 연결하면 노이즈가 획기적으로 줄어드는 이유가 무엇인지는 정확하지 않다. 잘 모르겠다.^^

OPAMP위쪽의 저항이 줄줄이 소시지처럼 박혀 있는 곳 부근에서

최종적으로 증폭이 되지는 않았으나 노이즈는 끼지 않은 깨끗한 사운드 출력을 이리저리 찾다보니

위 세 개의 부품에서 사운드출력을 뽑아낼 떄에 CD-Ro㎡인터페이스의 RCA단자에서 출력되는

사운드와 유사한 (TREBLE이 다소 감소된 느낌의)사운드가 출력됨을 발견했고,

더 나아가 C151컨덴서가 평활도를 높여주는 역할을 하지 않을까 하는 추측을 토대로 'MSO 포인트'와 시험삼아

연결시켜본 것이지. 그렇게 하니까 노이즈가 갑자기 확 줄어들더라는 것....ㅎㅎㅎ

낄라 뒷걸음질 치다가 잡음 잡은 격이라더니...



어찌되었든, 얻어걸렸든, 뭐였든, 주말의 장시간을 할애해서 온갖 가설과 망상을 풀어써가며 작업했던 결과를

초대 화이트 PC엔진을 좋아하는 사람들과 공유하고자 하니~

깜찍이 하얀 PC엔진이 본체에 꽂힌 RGB케이블을 통해서 CD-AUDIO출력도 가능하도록 선 몇개만 더 붙여주시라는 말씀이다.




글 제목에 (90%)라고 쓴 건

아주 간혹 몇몇 CD BGM에는 약간의 노이즈는 남아있더라는 말이지...ㅎㅎ

빈도는 100곡 플레이시 한 곡 정도의 비율 정도 되겠다. (그럼 99%로 바꿔야 되는 것인가...ㅋㅋㅋ)

주로 낮고 깊은 저음 사운드가 바닥에 깔리는 클래시컬 뮤직스러운 BGM에서 그러한 듯...

현대 악기음색이 사용되는 BGM은 그런 노이즈 발생이 거어어어어의 안느껴진다.

그래도 OPAMP에서 직접 뽑은 TREBLE 과다에 악성 지지직 노이즈가 가득한 쌩짜 RAW 사운드보다는

훨씬 나은 소리를 들을 수 있을 것이다. ㅋㅋㅋ


그런데 그런 고주파 만땅스러운 사운드가 TV안테나쪽에는 더 알맞은 것인가? 의문은 여전하다.




결론이라면,

본인보다 학술적, 이론적으로 앞서신 분이

모노사운드여서 '간이' 이고, 노이즈 방지책이 (90%)인 본 MOD를 보다 발전시켜서

간이가 아닌 정식, 90%가 아닌 100%의 해법으로 완성해 주시길 기대해 본다는 것.



아마도, 가장 명쾌한 해법이라면

후기 기종인 PC엔진 CORE/CORE2 모델의 OPAMP회로를 그대로 차용하는 것이 될 듯하지만 말이다. 하하하

하지만 이렇게 선 몇개 연결하는 것보다는 훨씬 번거로울거야......^-^ㅋ



현재로서는

그냥 캐주얼하게 대충 들을 떄는 이렇게 간단히 개조해서 RGB케이블을 통해서 TV에 내장된 스피커로 듣고,

정식으로 제대로 듣고 싶을 때는 롬롬 인터페이스 쪽 RCA단자로 출력해서 고급 오디오 앰프에 연결해서 들으시면 좋을 듯 하다.
(특히 RSS 지원한다는 KONAMI게임의 경우~!! ㅎㅎㅎ)









그럼 금일의 포스팅은 이만~






















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