とりあえず、PS1を接続してみたら(テストプレイ用にドラクエ7を110円で入手してきた）映像が乱れまくりつつエンディングまで攻略し、後はやり込み要素を消化するという段になってようやくこの問題を解消しなくてはと思い立つところからこの物語は唐突に始まります。
コンポジット映像信号を外部同期信号(EXT SYNC)として利用しているのが画面の乱れに影響しているような気がする。
その根拠は、RGB接続でしかPS1の接続を試していなく、PS1の出力信号がそもそも標準的な信号から外れているのだと思い込んでいた。
それで一応コンポジット、S端子でも試してみることにした。コンポジットは映像が甘いものの映像の乱れも途切れもなく、S端子では非常に綺麗な映像で問題もない。
ということは、RGB接続だけ映像の乱れや途切れが起こるのは、コンポジット映像信号を外部同期信号(EXT SYNC)として代用しているからなのかもしれないと思い始めたのです。
この同期信号というのがやっかいで、RGB21PINコネクタを標準で備えていた昔のモニターやテレビではコンポジット映像信号を同期信号としていた。そういう規格だった。
同期信号・輝度信号・色信号の合成がコンポジット映像信号だが、SONY LMD-9050はコンポジット映像信号を同期信号とした場合、分解能が低いのか、そもそもコンポジット映像信号を外部同期信号として入力することは想定していないということだろう。
そこで昔懐かしいICの登場である。LM1881Nである。このICは既にディスコンになっていて価格も値上がりしているようだが、まだ今現在も入手は可能なようだ。ディスコンはとても残念ですね。
品質・性能面は使用していないので分かりませんが、Amazonでも互換品がありますね。わたしが使用したのはディスコンのナショナルセミコンダクター製です。ディスコンなのを知ってICソケットを利用して回収しやすくしておきました。
LM1881Nの良い点は、抵抗・コンデンサの追加が非常に少ない点だ。それと複合同期信号(CSync)が取り出せる点は今回の場合楽ちんだ。また、ローパスフィルタ(以下LPF)を追加するのも楽ちんだ。620Ωと510pFを追加するだけのようだ。
この工作の途中、部品待ちの間に外部同期信号をS端子のY輝度信号でも試してみました。グレー色のAVマルチアダプターが余っていたので、RCAケーブルを裏蓋から生やして実験してみました。コンポジット映像よりも改善はしたものの映像の乱れ途切れは起こります。実用にはなりません。
今のところS端子接続が最善策です。というかS端子で十分に奇麗ですし、問題も起こりません。
LM1881Nをどこに仕込もうか考えた結果、S端子付きのAVセレクターが良い案なんじゃね？ と思った。 例 1入力LPF有り、2入力LPF無しが簡単に出来そう。
別件で試したい、S端子のY/C(RCA端子)ケーブル変換もついでに追加出来そう(AVマルチアダプターの方が簡単)。
電源は5-12Vなのでどうにでもなりそう。適当に作った基板の収納も問題なさそう。安いなど等々あるが、手間が掛からないのがその理由だ。
“ELPA AV SELECTOR ASL-401S”というセレクタを入手した。電源の必要のないパッシブ式。
以下コンポジット映像信号をCVBSに省略。CSYNCは水平垂直複合同期信号。
ここから自分用の健忘録
・セレクト1 CVBS入力・・・LPF経由・・・CSYNC出力
※J5のジャンパ線を外し、620Ωと510pF(LPF)に変更。
・セレクト2 CVBS入力・・・・・・・・・・CSYNC出力
・セレクト1(LPF),2 CVBS入力・・・LM1881N・・・CSYNC出力
※LM1881Nからの出力に変更するため、出力端子のパターンカット。
・セレクト3,4 CVBS入力無効
※J13のジャンパ線を外した。
・セレクト1 S端子入力 赤R-Y・・・Y輝度信号(Lminance)
青B-C・・・C色信号(Chrominance)
※セレクト1のS端子入力から追加RCA端子に直結（パターンカットして本来の出力端子には出力されない）。端子の色を赤と青にした理由はSONYのプロ用に倣ったため。メーカにより異なります。
・追加変更 セレクト3 R/Lオーディオ入力・・・・コンポジット端子に出力
※ステレオ→モノラルに変更。R、Lに600Ωを直列に追加。パターンカット
・電源ジャック：2.1ｍｍ標準ＤＣプラグを使用。12v3AのDCアダプタ使用(Vcc5-12V)。
※追記: 電源アダプタを5.2V1.25Aに変更しました。
・電源ラインに0.1uFセラミックコンデンサと10uF電解コンデンサを使用。
・本来のセレクタとして使用する前提なし。
※セレクターは単純な回路とはいえ、テスターは必要となります。
S端子→RCA端子変換はパネル用のものを使わずに、ありものを使ったら失敗に失敗を重ね、結構面倒だった。ここは要らない工作だったな。セレクト3か4の音声端子をパターンカットして使えばよかったんだよな。
LM1881Nは簡単な工作だったが、あっちこっちに干渉してこれも次点で面倒だった。
AVセレクターを流用したので見た目は綺麗に出来ました。ちょっとした暇つぶしにはなった。
で、本題の効果ですが……映りません！ 12Vだと駄目なのかしら。5.2Vでも駄目。いやいやいやいやLM1881Nは簡単な工作だったと上述したが、間違えた？ 何度見直しても間違いないのだが……詰んだ。
取扱説明書には、外部同期信号の記載がありました。下記の通り。
・EXT SYNC 入力
・BNC型(1)0.3～4Vp-p
・正負両極性3値または負極性2値
負極性2値というのが今回該当すると思うのだが、CVBSの同期信号は負極性だったはず。
だけどNO SYNCと表示される。仮に正極性だったとしても乱れた映像が映るとかなら分かるが、まったく無反応というのは変だよな。NO SYNC NO LIFE 泣いていいですか？
電子工作の基礎が分かっていないものだから、もう何度目の敗北になるのか。がっかりだよ。
数日が経ち、もう一度何がいけないのか調べたけれど分からん。試しに同期信号反転回路というのを追加してみようと思い立ち、手配した。でも何か違うような気がしてならない。
そこで気が付いたのです。セレクターの基板とLM1881NのGND接続していないことを！
GNDを結線させると、あっさり映りました！ やったね！ 映像の乱れも途切れもなくなりました。
ちなみに入力段のLPFは、C色信号(Chrominance)をカットするフィルターとして機能するようです。LPFを入れることにより、同期信号が 40ns～200ns遅れるようです。
PS1はどちらも問題なかったですが、わたしの作例ではセレクトによりLPF有り無しが選択できます。
LPFを使わずにC色信号(Chrominance)を除くのはPS1では簡単で、S端子のY輝度信号(Lminance)をLPF無し回路に通せば理屈の上では問題ないはずです。
RCA端子(S端子)を加工追加AVマルチアダプターで試してみました。問題なく動作します。
LPFで使用する620Ωの抵抗ですが、±5%の精度品を100本入りで入手してみたのですが、暇つぶしにテスターで計ってみたら610～613Ωがざっくり10本ぐらいでした。残りは600～609Ωでした。一応613Ωを使用しました。LPFを使わずに済むならそれが一番良い方法だと思います。
そういえば、Y輝度信号(同期信号)とC色信号を分離するのは、カフェオレをコーヒーとミルクに分離するのが困難なようなもの。という説明をされているのを検索中にみかけました。たとえが上手いなあ。
※追記: LPFを入れることにより、同期信号が 40ns～200ns遅れると表示にどのような差があるのか試して確認してみました。
方法は、今回改造したセレクタを使用。セレクト1はLPFを経由して、セレクト2は直接LM1881Nの回路に入ります。セレクト1にCVBS入力し、セレクト2にS端子Y輝度信号入力してみました。
LPFを経由するとわずかに左側に画面が寄ります。1mmくらいかな。セレクト1と2の信号を入れ替えても結果は同じでした。LMD-9050では気になるほどではありませんでした。
※追記:LM1881Nの依り代としてAVセレクターを使用しましたが、CVBS入力に75Ωの終端抵抗が付いています。ちなみに音声入力の終端抵抗は47KΩでした。
※追記
LM1881Nの出力はTTLレベルになるようです。RGB21PINやSCART端子接続の機器でLM1881Nを使用する場合には出力レベルが高すぎるので、CSYNCの出力端子に470Ωの抵抗を追加するようです。
入力する機器の仕様により判断できますし、簡単に対処できるようです。
大分以前にWii＋Kino101＋変換ケーブル＝RGB（21ピン）＜旧式機器Kino 101汎用化＞SS用、RGB化FC、SFC用のAVマルチアダプターを作っていたので、SS、RGBFC、SFC、N64ではこの方法が可能です(試していません)。
PS2は出力をRGBに変更する。この場合でもCVBSもS端子も同時に出力しているのでPS2でも可能です(試していません)。
この際にRGB21PINケーブルは不要で、RCA端子(S端子)を加工追加AVマルチアダプターと、PS2/3用のコンポネントケーブルが便利です。RGBはコンポーネントケーブルから出力されます。同期信号はCVBSかS端子のY輝度信号どちらかを使用します。
もしくはS端子出力付きAVマルチアダプターを使用することもできます。
もちろんPS2はコンポーネント出力をそのまま接続すれば問題ないはずです(試していません)。NGCもWiiもコンポーネント出力をそのまま接続すれば問題ないはずです(試していません)。
セレクターでS端子→RCA端子変換した理由は、プロ用機材の中古で遊んでいるとS端子のまま入力できないことが多く、BNC端子やVGA端子などを経由させて入力しないとならない場合があるためです。
RCAにしておくと都合が良いのです。RCA→BNC変換端子は安くて使いまわしができますし、なによりRCAケーブルは安いし入手に困りません。
プロ用機材ではS端子を4ピンミニDINとかY/C信号と記載していたりしますね。
今回の遊びで気が付いたのは、HDMIなどのデジタル化の時代でS端子は風前の灯火ですが、意外や意外コンポジット映像信号はしぶとく生き残っているようですね。SDI的にデジタル伝送出来ると面白くなりそうですが、どうなんでしょうね。
電源は12Vと5Vどちらでも動作します。PDFには下記の記載があります。
Input Voltage 3 VP-P (VCC = 5V)
6 VP-P (VCC ≥ 8V)
入力信号の範囲と出力される信号に違いがあるようです。よく分かりません。どちらでも問題なかったですけど、今回の場合は5Vで問題ないと思います。
これは初めに書くべきことでしたが、SONY製LMD-9050小型モニターの仕様はPDFがあるので詳細が気になる方は検索してみてください。ざっくり必要そうな情報をピックアップします。
電源は背面に取り付けるACアダプター13,5V3A(Vマウント)およびバッテリー(これは必要なさそう)。
もう一つがXLR4ピン端子から12V2.2A供給となります。もしACアダプターが無い場合でも自作可能です。そのうちに自作してみる予定です。
NTSCとPALに対応。
LCD TFTパネル
画面サイズ:8.4型
アスペクト:4対3 16対9表示も圧縮画面で表示は可能(アスペクト比16:9が選択されている場合13:9,14:9,15:9その他に選択可能)。
解像度:1024×768ドット(XGA)
視野角:85% /85% /85% /85% 見やすいかな。
入力はコンポジット映像信号BNC端子。S端子。RGB(外部同期またはシンクオングリーン対応)/コンポーネントBNC端子。SDI(HD/D1-SDI)BNC端子。SDIはデジタル伝送方式。民生はHDMIで業務はSDIみたいな感じなのかな。よく分かっていません。
オーディオ入力:ミニジャック。ステレオミニジャックで試してみたが、L音声だけ音が鳴ることからモノラルですね。おまけみたいなものです。
モニタースタンドが無い場合はスピーカーの位置が底面の前側となりますので音が小さくなります。
LMD-9050の下位に9030/9020があります。解像度が640×480ドットで、9030はSDI(D1-SDI)HDではないがあります。9020はSDI未対応。
9020も確保しています。電源のACアダプター無しのジャンク扱いでしたが、動作確認したら全く問題ないものでした。うれしい誤算でENGキット(フード無し)が付いていました。9050に移植しました。これを付けるとフルアーマー化したようになりカッコいいんですよ(自慢)。
わたしの所有している9050は2009年製でした。9020は2006年製でした。9020でもLM1881Nは有効に働きます(確認しました)。
で、接続方法はRGB接続ですが、RGB21PINケーブルは使用していません。中国製のコンポーネントケーブルにコンポジットが付いている謎仕様のケーブルです。Amazonなどで購入できる格安ケーブルです。
一応使えますが、RCA端子が安物過ぎて、真ん中の金属端子だけがすぽっと抜けました。押し込めば接触は回復しますが信じられない低品質です。RCA端子を交換するか、PS2/3用のコンポーネントケーブルを入手しようかな。
純正品は中古でしか入手できませんが、値段が絶賛高騰中じゃないですか。しくじった安いうちに確保しとくべきだった。まあ何か対策を考えます。
小型モニターでRGB入力が可能なゲームモニターの代表のPSONE用モニターがあります。ちなみにPSONE用純正液晶の同期信号はS端子のY輝度信号を利用しています。わたしは4，5台確保しています。LM1881Nで同期分離さえしたらLMD-9050の方が圧倒的に奇麗な映像です。スピーカーがモノラルなのがちょっと残念なぐらいです。
音に関してはノイズさえなければ正直気になりません。工作したくなった時にとっておく課題にしておきたいと思います。
コンポーネント入力も可能なので、PS2,NGC,Wiiぐらいのオールドゲーム機なら実用になりそうなモニターだと思います。
電子工作は興味はありますが、わたしは阿呆なのでほとんど理解はしていません。
本来ならブレッドボードを使用して動作検証してから工作をするというのが正しい順番となります。わたしのように行き当たりばったり思いつくまま工作すると結構時間を無駄にします。
電子部品は魔法の素で組み合わせて魔法が発動するくらいの感覚しかありません。今回の作例はドラクエ的に表現するとホイミかメラ程度の魔法になるのかなと思います。それでは！
LM1881N一口メモ(自分用備忘録)
