○YM2413
いきなりですが、手に入ってしまいました。
MSX-MUSIC規格で使われているFM音源、YM2413です。
刻印からすると製造は1998年49週。もう18年くらい前のものですね。
前に作ったFS5500のメモリ増設用基板が余ってますので、そのユニバーサル基板部分にMSX-MUSIC相当の回路を組んでみます。
○MSX-MUSIC相当機能追加基板
YM2413が出力する信号レベルがどのくらいかわからなかったのですが、データシートに2.2Ω負荷で1.6Vp-pと載っていたので、オペアンプの増幅度はとりあえず1/10にしてあります。
(たぶん、2.2Ωというのは誤植だと思う。単純計算で1.6/√2/2.2≒0.5A流れることになるし…)
でもこれだけだとFM-BIOSがないのでFS5500に載せてもFM音源の音は鳴りません。
とりあえず回路的に問題ないか試したかったので、FM音源を搭載しているFS-A1WSXに繋いでみることにしました。
回路に問題がなければこのボードからの音声が出力されるはずです。
しかし、この基板はFS5500の拡張ボードとして作ってあるので、ROMカートリッジスロットにそのまま繋ぐことはできません。
また、繋ぐことができてもそのまま繋ぐと本体内部で音がミキシングされてしまうので、本体の音声出力を使ってもこのボードからどのくらいの音量が出ているかわかりません。
ですので、ROMカートリッジスロットとこの基板を繋ぐケーブルを作り、そこからこの基板の音声を取り出してアクティブスピーカーに繋いでみることにしました。
そこで登場するのが、M.A.D.さんが頒布されている基板です。
○M.A.D.さん製カードエッジ基板
MSXのカートリッジスロットから信号を引き出すための基板です。
先日MSX用のユニバーサル基板を買ったときに一緒に買っておいたものです。
これにL型ピンヘッダを付けて、死蔵していたNarrow SCSI用のフラットケーブルをつなぎます。
○FM音源動作確認用ケーブル類
このフラットケーブルにはピンソケットが3つ付いているので、途中にあるコネクタから音声信号を引き出すためのケーブルもジャンク部品を使って作りました。
早速FS-A1WSXに繋いでMSX-MUSIC対応のソフトを起動します,。
が、音が鳴りません…。
いろいろ試行錯誤したところ、次の対策をしてようやく鳴るようになりました。
・YM2413のMO端子,RO端子を2.2kΩの抵抗でGNDに接続
データシートのMO端子,RO端子の説明に「sound types are output by a source follower.」と書いてあったので、受け側の入力インピーダンスは気にしなくてもいいなと思ってオペアンプの入力に直接繋いでいたんですが、これらの端子は抵抗でいったんGNDに繋がないといけないようです。
IC内部の出力段の回路はソースフォロワというよりN-ch FETのソースがオープン状態になっているのかな？
ちなみに2.2kΩを選んだのはデータシートにあった先の「2.2Ω」が「2.2kΩ」の誤植だろう、という推測からです。
・水晶発振子を外して、カートリッジスロット端子のクロックをYM2413に接続
同じくデータシートのXIN端子,XOUT端子の説明に「A quartz oscillator is connected between these two pins.」と書いてあったのに、水晶振動子を繋いでも発振しませんでした。むぅ。
・オペアンプの増幅度を10倍に変更
データシートには1.6Vp-pと書いてあったのに意外とYM2413の出力は弱いようで…。
・YM2413のWE~信号端子を常時GNDに接続
上記3つを直している間にカートリッジスロットのWR~信号につないでいたWE~端子を念のためGND接続に変えましたが、もしかしたらWR~信号のままでも動いたかもしれません。
○音声発生確認中
ようやく鳴りました。
写真は作った基板のFM音源が鳴ることを確認できたときの環境です。
手持ちの抵抗の都合でオペアンプの増幅度は10倍になってますが、それだと若干音が小さい感じです。20倍くらいにすればちょうど良くなるかも。
あとはFM-BIOSが入ったROMを入手できれば、FS5500にMSX-MUSIC相当機能を内蔵させることができます。
が、FM音源内蔵機種はオクでも割と高値で取引されてるんですよねぇ。
まあ、安いジャンク品が出るのを気長に待つことにしましょう。
【1/13追記】
FM音源内蔵機種からBIOS-ROMを抜き取らなくても手持ちのソフトでFM音源を鳴らすことができました。記事は こちら 。
【1/13追記終わり】