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Pin*Bot mit Sprachproblemen - kleiner Exkurs in die Sounderzeugung


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Ein Flipperkollege bat mich vor dem Kauf eines PinBot um Rat. Es handelte sich um ein von der Substanz her sehr gutes Gerät, allerdings mit einem Manko: Background-Musik und Sound waren ok, allerdings funktionierte die Sprachausgabe nicht. Das hatte schon der Vorbesitzer so übernommen und nicht beheben können. Wer den PinBot kennt, weiss, das die sonore Sprachaugabe und z. B. die gesampelten Geräusche beim Öffnen des Visors sehr zum Spielspaß beitragen. Erschwerend kam bei diesem Gerät hinzu, dass die MPU nicht, wie für PinBot vorgesehen, eine Sys11 Rev A mit Sticker #549 für "PinBot" war, sondern das Vorgängermodell Sys11 Gen1 mit dem Siebensegment-Display statt der drei Diagnostik-LEDs und dem Sticker #541 für "High Speed", aber mit PinBot-S/W-ROMs, außerdem bevölkerte ein zusätzliches Sound-ROM den normalerweise leeren Sockel U19 auf dem BG-Music-Board. Dieses hatte der Vorbesitzer installiert, in dem vergeblichen Versuch, die fehlende Sprachausgabe zu reparieren.
Da ich einen PinBot im Originalzustand besitze, konnten wir schnell durch Fotos feststellen, dass die Sound-Abteilung auf der MPU voll und identisch zu meinem Gerät bestückt war, ein Kreuztausch der gesamten BG-Sound-Platine, der Verbindungskabel und der die Soundausgabe betreffenden gesockelten ICs (PIA U9, Sound ROMs) auf der MPU brachte keine Abhilfe. Der Boot-Selbsttest lief mit dem charakteristischen Ton durch, der Music-Test war ok, nur beim Sound-Test gab es eine Abweichung: von den 8 Geräuschen, die von 0...7 durchzählen, fehlten die letzten zwei, die gesampelte Sounds darstellen, im Gegensazu zu 0...5, die synthetisch erzeugt sind und sauber ausgegeben wurden.
Das war der Zeitpunkt, sch etwas näher mit der Sounderzeugung auf der MPU auseinander zu setzen (siehe img1):

- für die synthetischen Sounds 0...5 ist U2 (rechts) zuständig, ein typischer 8bit-DAC vom Typ MC1408P, der seine Bytes direkt von den Pins PB0...PB7 der PIA U9 (MC6821) erhält. Der Teil der Schaltung ist hier grün markiert

- im Gegensatz dazu werden gesampelte Sounds (6 und 7 im Sound Test) von U3 erzeugt (Bildmitte), einem  CVSDM (Continuously Variable Slope Delta Modulator) vom Typ HC1-55564-5. Dieser ist mit der PIA U9 nur über deren Pins 39 und 40 (CA2 und CA1) verbunden, der von U9 gelieferte, getaktete serielle Bitstrom definiert zu jedem Zeitpunkt die Steigung (slope) der erzeugten Klangkurve. Da diese aufgrund ihrer speziellen Erzeugung sehr oberwellenreich ist, muss ein nachgeschalteter Tiefpassfilter, bestehend aus U4 vom Typ MC1458P (2fach Op-Amp, roter Kasten links oben) mit umfangreicher R/C-Bestückung, das Ganze für menschliche Ohren aufbereiten. Die gesamte Schaltung ist rot markiert.
Der CVSDM mit Tiefpass wurde interessanterweise bereits im Firepower (Sys6) benutzt.

- ab dem Punkt, wo beide Signalströme vor U5 (MC1458P, 1 Op-Amp beschaltet, links unten) zusammenlaufen, ist der Rest der Schaltung bis zu den Lautsprechern für beide Soundtypen gleich und funktioniert, da die synthetischen Sounds ja zu hören sind. Der Fehler musste also im rot unterlegten Teil der gesamten Sounderzeugung zu finden sein!

Wir waren bereits geistig auf das Auslöten von 16-beinigen ICs vorbereitet und begannen, den Sound Test in Dauerschleife, mit Oszilloskop bewaffnet den Sinalweg zu verfolgen: Pins CA1 und CA2 der PIA wurden jeweils für Sound 6 und 7 aktiv, auch der Ausgang (Pin3, Aout) des CVSDM U3 erzeugte dann das analoge Signal. Also war der Tiefpass um U4 herum verdächtig! Der hat nur 8 Beine - schon besser!

Als Übeltäter stellte sich dann mehr zufällig beim Durchprüfen der verbleibenden Bauteile durch Antippen mit der Prüfspitze der Kondensator C12 am linken Rand der MPU heraus, wobei plötzlich die bisher fehlenden gesampelten Sounds 6 und 7 hörbar wurden. Ursache für den Fehler, der viele  Jahre lang nicht gefunden und behoben werden konnte, war "nur" eine kalte Lötstelle am oberen Anschluss des Kondensators... also den Lötkolben aufgeheizt, kurz draufgehalten - alles gut, sofort eine gehörige Portion Flipperspaß und Spielatmosphäre mehr!

Das ROM U19 auf dem BG-Sound Board haben wir entfernt, da es keinen Unterschied in der Soundausgabe machte.
Hat einer der geneigten Leser eventuell Kenntnis, wann oder wo dieses ROM zum Einsatz kommt? Es wird ja auch speziell für den Sockel angeboten und ist sogar im PinBot Manual p.40 als item "A-5343-549-8 B/G Sp. & Sound ROM 2" aufgeführt...

 

Danke für's Lesen!

Heinz

img1.jpg

Edited by hgpinball
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