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アップスケーラ HD-VC9900

レトロ系の機器の表示手段がいつの間にか少なくなってきたので、HD-VC9900という安価なアップスケーラを購入してみました。

アップスケーラ、アップスキャンコンバータ、アップコンバータ…、言葉の細かな定義の違いは知りませんが、要はレトロ機の出力を現行のHDMI出力に変換したいということです。

そんな機器の中でGBS8200というものがあり、よく使われているそうです。

そちらはRGB入力及びコンポーネント入力をVGA出力するもので、そのVGA出力がHDMI出力になり、コンポーネント入力が削除されたバージョンがHD-VC9900になるみたいです。

中身はほぼGBS8200という情報です。

GBS8200には性能を向上させるgbs-controlという改造があるということで、今回はそれも行ってみます。

届いたのは基板と2種類のコードのみ。説明書などは一切なしです。

まずは電源から見ていきます。

DCジャックの方は内径Φ2.1mm、外形Φ5.5mmが挿さりました。5Vセンタープラスです。

XHコネクタの方は付属の2ピンを使用します。一応赤がプラスです。

これらは内部で繋がっていて、好きな方を使うということのようです。

消費電流は無改造の状態で640mA程。改造をした状態では940mA程でした。

ヒートシンクのついているチップは結構発熱するのでFANを付けることも考えて電源を選定したほうが良さそうです。

信号線はというと半固定抵抗の隣りにある5本のピン、VGAコネクタ、その隣のXHコネクタ8ピンから入力できるようです。

3箇所の入力は内部で同じ信号線同士が繋がっています。

XHコネクタにあるSは複合同期、HSは水平同期、VSは垂直同期で、SとHSはこれも内部で繋がっていました。

複合同期の場合Sだけに接続しVSは未接続のままで良いとのこと。

さて、電源と信号線の接続法が分かったので、アーケード基板を繋いでみました(そもそもこのボードがアーケード用らしいので)。

これが全く映りません。時々画面に見えるのは No Signalの文字だけ。

ネットで情報を探すと、複合同期のレベルが合っていないのが原因だとか。

画像は変更済みですが、このR34がGBS8200の場合1kΩ、VC9900の場合2.2kΩで、同期信号の入力チップが3.3Vデバイスのこともあり問題が発生するらしいです。

GBS-Controlのページによると、必須項目として同期信号とGNDの間に100Ωを追加する、またはR34を75Ωに取り替えると書かれています。

100Ωを追加する場所は5本のピンのGNDとHS間に追加するのが定番のようです。

また、LM1881を使う場合も、470Ωを挟む必要があるとのこと。(参考ページ)

R34周辺の回路図

75Ωに替えたので100Ωの場合は分かりませんが、この抵抗を変更してもVC9900単体では映るものと映らないものがありました。

いくつかチェックした中ではアーケード基板(CPS2)、SFC、SSは映り、PS1、PS2、MSXは映りませんでした。

これはC33の容量を0.001uFにするところ、0.1ufが実装されているための問題(リンク)なのかもしれません(未確認)。

gbs-controlを導入するとソフトウェアでその問題を修正できるらしく、実際映らなかった機器も、全て映るようになります。

HD-VC9900の画質

HDMIキャプチャが無く、スマホで直撮りなので目で見た感じとは少し違いますがgbs-controlを導入していない状態での画質です。

ドット感はあるもののぼやけ気味で、ドットが不鮮明な部分もあり、一応は映っているけど…という感じです。

一番気になったのは以下の動画の部分。

ドラゴンが文字の後ろを通過するとき、ドラゴンの画像に影響されて文字が歪むように見えます。

このような現象が所々で発生するのでガッカリな感は否めません。

gbs-control導入

そのままの状態では残念なので、gbs-controlという改造を行います。

やり方はここに全て詳しく書かれているので、その通りにするだけです。

ざっくりまとめると追加購入はESP8266というWiFiモジュールで、Wemos D1かNodeMCUというものが適しているとのこと。

それを信号3本+電源2本の計5本の配線で接続し、ジャンパーピンP8をショートさせるだけ。

電源は、VC-9900の電源5Vから取って、ESP8266の5V入力(Vinと書かれていました)に繋ぐか、VC-9900の3.3Vから取ってESP8266の3.3Vへ繋ぐ(推奨は+5Vとのこと)。

Si5351クロックジェネレータ、OLEDディスプレイはオプションで無くても可。

プログラムをArduino IDEでコンパイルしESP8266へ転送。

細かな動作設定は、WiFiを使ってブラウザから設定、という感じです。

画質比較

明らかにドットがクッキリしました。よく見るとシャープでない部分は少しありますが、無改造とは雲泥の差。これは素晴らしい。

一応静止画での比較も。左がノーマル、右がgbs-controlです。

どうしてもカメラ側の自動補正でぼやけたり、モアレなど実際には無いノイズが出てしまいますがドットがクッキリしたのは分かるかと思います。

更に嬉しいのは文字が歪んだようになる現象が解消されている点。

これだけでも導入する価値はあると思います。

コンポーネント入力

VC9900で削除されたコンポーネント入力ですが、自分の環境だとあると便利だったりします。

そこでどうせGBS8200とほぼ同じなら、簡単に追加できるのではと思い、追加してみることにしました。