Julia - 20 Bit Wandlerssystem für den Falcon

Das Selbstbauprojekt der Zeitschrift C't wurde für den Falcon umgesetzt. Lesen Sie im zweiten Teil unseres Artikels, wie die Anpassung der Julia 20-Bit-Karte an den Falcon technisch vollendet wird.

Bleibt noch das Problem, daß sich die Frequenzen für CLK und Daten bei Julia und Falcon um den Faktor Zwei unterscheiden. Hier helfen uns die Schieberegister HCF4517. In jedem dieser ICs sind zwei Schieberegisterketten mit 64 Stufen. Genug, um die Daten eines Samples mit Julia-Geschwindigkeit einzulesen und anschließend mit Falcon-Geschwindigkeit wieder auszugeben - und umgekehrt. Ein solcher Zyklus dauert demnach zwei Samples, und es werden zwei ICs gebraucht, die sich abwechseln.

Die halbe Sample-Frequenz liefert der (tatsächliche) 74HC393 an seinem Ausgang Q8. Damit steuern wir den ersten Multiplexer 74HC157 (im Schaltbild ganz in der Mitte), der einerseits die Daten J-OUT und F-OUT umschaltet, andererseits die CLK-Signale. F-CLK wird vorher mit den NOR-Gattern auf 64 Impulse pro Sample gestutzt und etwas in der Phase verschoben. Für J-CLK nehmen wir wegen der Phasenlage Q1 vom 393. Der zweite 157 (im Schaltbild links) multiplext die CLK-Ausgangssignale des ersten 157 nun noch mit Q6.

Das hat für uns folgenden Vorteil: Die für uns wichtigen, jeweils ersten 16 Bit der Julia-Daten werden zusammengefaßt und erscheinen am Eingang des Falcon als normales Stereopaar. Jedes Harddiskre-cording-Programm kann dadurch mit der Julia hochwertige 16 Bit Stereo-Aufnahmen machen. Wer ein 8-Kanal-Pro-gramm wie Audiotracker besitzt, kann

auf Kanal 1 und 2 diese Stereo-Daten aufnehmen und zusätzlich auf Kanal 3 und 4 die 4 Bit-Reste. Bei Wiedergabe werden die Kanäle entsprechend zurücksortiert und auf den 18 Bit DA-Wandler gegeben. Doch bereits so etwas Simples wie eine Lautstärkeregelung macht die Extra-Bits wertlos.

Fehlt also noch ein Programm, das die auf je zwei Kanäle verteilten Bits im DSP wieder zusammensetzt und gemeinsam bearbeitet. Vielleicht die Startrack-Software, die ich noch nicht testen konnte. Vorsorglich läßt sich das Interface mit dem Dreifachschalter S in einen anderen Übertragungsmodus bringen. Die 20 Bit des linken Stereo-Kanals erscheinen dann auf den Kanälen 1 und 2 des Falcon. der rechte Kanal geht nach 3 und 4.

Die S/PDIF-Norm erlaubt übrigens die Übertragung von bis zu 24 Bit. Falls jemand über entsprechende Datenquellen verfügt, - das Interface schafft auch alle 24 Bit in den Falcon. Doch egal ob 8 oder nur 4 zusätzliche Bits. Alles über 16 hinaus wird gnadenlos auf 32 Bit aufgerundet, die Zahl der benötigten Kanäle und der verbrauchte Speicherplatz auf der Festplatte verdoppeln sich.

Falls Atari-Ableger wie der Milan mit DSP-Karte über eine Falcon-kompatible Matrix und den DSP-Port verfügen, müßte sich das Interface samt Julia auch dort anschließen lassen. Das Konzept ist offen für Erweiterungen. Das Potential des Falcon wird von einer Julia längst nicht ausgeschöpft. Vorstellbar ist eine zweite Julia-Platine (maximal 4) im selben Gehäuse mit Minimalbestückung. Ich wünsche mir z.B. mehr Analog-Eingänge, also brauche ich nur den AD-Wandler und Vorverstärker. Der Digitalteil ist ja schon auf der ersten Julia-Platine vorhanden. Das Interface bekommt dann ein paar weitere Schieberegister- und Multiplexer-ICs, die die zusätzlichen Daten auf die noch freien Eingangskanäle des Falcon verteilen.

Im jetzigen Zustand, so wie das Schaltbild es zeigt, paßt das Interface in ein Blech-Gehäuse aus dem Bastelladen 3x5,5x7,5cm\super 3\nosupersub . An der Frontseite der Stecker für den DSP-Port, das Interface wird direkt am Falcon aufgesteckt. An der rechten Seite ein 25poli-ger Sub-D-Stecker, damit erfolgt die Verbindung zur Julia über ein in jedem Computerladen erhältliches abgeschirmtes Kabel. Ebenfalls am Gehäuse der Spannungsregler 7806 mit Elko. Das Interface wird mit 6 Volt betrieben! Die CMOS-Spezifikationen erlauben das (also keine LS-Typen verwenden), und in diesem Fall ist die höhere Spannung notwendig, damit die beiden HCF4517, die es leider nicht als 74HC- gibt, und der 74HC4046 die hohen Frequenzen schaffen.

Alles andere kommt auf ein Stück Platine mit Lötpunktraster, die das genannte Gehäuse vollständig ausfüllt. Auf der einen Seite die ICs (auf Sockel, bei Timing-Problemen kann ein Auswechseln sinnvoll sein), die Kondensatoren lOOnF keramisch, um die ICs abzublocken, und die Masse- und Plusleitungen. Auf der anderen Seite die übrigen Widerstände und Kondensatoren und unzählige kleine Ka-belchen. um die Verbindungen zwischen den ICs herzustellen. Zum Schluß die Leitungen zu den Steckern. Fertig.

Wenn wir Glück haben, funktioniert jetzt alles, sonst beginnt die Fehlersuche. Für den Selbstbau von Julia und Interface ist genügend Elektronik-Erfahrung Voraussetzung. Verständlicherweise kann ich keine Haftung übernehmen, falls jemand die Julia durch einen Fatal-Löt-Error in eine Titanic verwandelt.

Patches für Musicom 2.1: Anpassung an 1GByte und Audio-Matrix

File-Adresse\tab\tab vorher\tab nachher
$02648\tab\tab $554F\tab $6010
$02942\tab\tab $554F\tab $6012
$0440A\tab\tab $6D02\tab $6502
$069AE\tab\tab $554F\tab $6010
$06A9C\tab\tab $554F\tab $6012
$13914\tab\tab $0065\tab $0064
$13920\tab\tab $0064\tab $0065
$13924\tab\tab $4254602A\tab $76716088
$1393C\tab\tab $6014\tab $60F0
$1395E\tab\tab $554F\tab $6010
$13AlE\tab\tab $7409\tab $740D
$15D20\tab\tab $4279\tab $60D6
$167DA\tab\tab $554F\tab $6010
$16838\tab\tab $554F\tab $6012
$3B2Fl\tab\tab"Koaxial" \tab"S/PDIF"
$3B2F9\tab tab"Optisch" \tab"ADAT"

Vorsicht Eisberge

Wer erwägt, die Julia nachzubauen und sich zutraut, die schaltungstechnischen Schwierigkeiten zu meistern, soll nun aber auch noch erfahren, wo die wirklichen Probleme liegen. Bei den Arbeiten am Interface hat sich ein fataler Fehler an meinem Falcon herausgestellt. Bisher hatte ich nur DSP-Programme, die sich mit dem internen RAM des DSP begnügten. Nun, mit Audiotracker und anderen kam es zu seltsamen Fehlfunktionen. Schließlich fand ich heraus, daß ein Chip des DSP-RAM defekt war. Doch offenbar ist dieser Chip im SOJ-28-Gehäuse nur schwer zu bekommen.

Die meisten Firmen, die ich anschrieb, reagierten überhaupt nicht, darunter Pentagon, die doch ausdrücklich Ersatzteile für die Ataris inserieren. Von Mayer-Elec-tronic bekam ich einen Chip, den ich unvorsichtigerweise gleich einlötete. Wer kann auch ahnen, daß das Kürzel 10L nicht für 10, sondern für 100 Nanosekunden Zugriffszeit steht. Darauf ging beim DSP gar nichts mehr. Die Arbeit am Interface war für Monate unterbrochen. Rettung in dieser verzweifelten Zeit brachte Segor Electronics, wo ich zwei Tage nach der Bestellung einen geeigneten Chip mit 15nS bekam. Es kann also von entscheidender Bedeutung sein, für Spezialteile den richtigen Versand zu finden.

Mehrfach wurde der Audiotracker von SoundPool erwähnt. Wirklich ein schönes Programm. Leider gehört auch Sound-Pool zu den Firmen, die auf meine Briefe nicht reagieren. Vor einem Jahr habe ich den Audiotracker bestellt und Version 1.66 bekommen. Das hat ruckzuck geklappt. Dann habe ich mehrfach ein Update bestellt. Keine Antwort. In zwei Briefen habe ich Assemblerlistings beigefügt mit den Stellen im Audiotracker-Programm, wo sich Fehler befinden und wie sie zu beheben sind. Nichts. Kein Update. Kein Danke für die Mitarbeit. Eisiges Schweigen.

Zum Abschluß deshalb (im Kasten) noch ein paar Patches für das uralte Musicom 2.1, für das ich vor gerade mal vier Jahren genausoviel bezahlt habe wie jetzt für den Audiotracker. Viele werden es vielleicht noch besitzen oder können es günstig bekommen. Bevor man also viel teures Geld in ein neues Programm investiert, - Aufnahmen in Stereo und Blockbearbeitung, Equalizer und DSP-Effekte kann auch Musicom. Und was sich wirklich lohnt, ist ein Blick auf den Spektrum-Analyzer. Einmal umschalten zwischen dem ADC des Falcon und der Julia zeigt in beeindruckender Weise den Qualitätsunterschied. Keinen Spektrum-Analyzer, aber sehr viel mehr Komfort bei allen anderen Funktionen bietet last but not least das Programm Sound Studio, und das ist als PD 197 für schlappe 10,- DM bei der ST Computer zu haben.

Patches für AudioTracker

File-Adresse\tab\tab vorher\tab nachher
$04F92\tab\tab $08B2\tab $0896
$07550\tab\tab $D447D443\tab $D442D447
$0755A\tab\tab $16312000\tab $D4431631
$0755E\tab\tab $3403D642\tab $20003403
$07562\tab\tab $D642E24B\tab $E24BD642
$0CBF2\tab\tab $0008\tab $0000
$0F2CO\tab\tab $0254\tab $023C
$188AE\tab\tab $AAD4\tab $AAB4
$2142A\tab\tab $6608\tab $6008
$21490\tab\tab $2F390004\tab $2F3C0001
$21494\tab\tab $5D2C\tab $5070
$21EFE\tab\tab $005E\tab $0076
$21F0C\tab\tab $7601\tab $7600
$21F16\tab\tab $005E\tab $0076
$21F4C\tab\tab $6100\tab $6002]

Nachtrag

Ein letzter Versuch und, siehe da, über ein Jahr nach dem ersten Brief hat SoundPool nun doch noch geantwortet. Es sei eher ungewöhnlich, daß Software von Sound-Pool nicht weiterentwickelt werde, und (vielleicht bestelle ich ja noch was) es liegt eine Kopie ihrer Anzeige in der ST Computer bei. Bisher sei bei ihnen noch kein Elpdate kostenpflichtig gewesen, was nun wirklich nicht alltäglich sei. Ob ich auch Updates bekomme, wenn ich kein Modem besitze und damit keinen Zugang zu der Homepage von SoundPool habe, erfahre ich leider nicht.

Und beim Audiotracker ist sowieso alles zu spät, denn der Programmautor hatte bereits zu dem Zeitpunkt, als ich den Audiotracker erworben hatte, seinen Computer verkauft und sich aus der Atari-Welt abgemeldet. Mit anderen Worten, SoundPool hätte mir das alles schon ein Jahr eher mitteilen können.

Daraufhin habe ich SoundPool ein Update des Audiotracker mit ein paar Fehlern weniger (z.B. kein Absturz mehr bei Ändern der Song Structure) geschickt und angeboten, falls noch weitere Fehler bekannt sind, diese auch noch zu beheben. Wie gehabt kam auf diesen Brief keine Antwort.

Ich weiß also nicht, ob SoundPool die Version 1.67 des Audiotracker verbreitet hat. Spätestens jetzt kann sich aber jeder diese Version durch die angegebenen Patches selbst hersteilen (zum Patchen eignet sich z.B. der SED von der PD 53). Wer noch andere Fehler in dem Programm kennt, kann mir schreiben, ich werde daran arbeiten. Der Audiotracker ist viel zu gut, um ihn einfach aufzugeben, langfristig plane ich eine 20 Bit-Version, weiß allerdings nicht, ob ich das schaffe.

Vorsichtshalber also doch noch ein Blick auf die Startrack-Software. Beim Start wird das Sample-Fenster aufgebaut, verschwindet wieder, wird wieder aufgebaut, alles in Zeitlupe. Wenig vertrauenerweckend. Angeblich kann die Demoversion auf dem Falcon Samples aus dem RAM heraus abspielen. Ich entdecke jedoch keine Einstellung, mit der das möglich ist. Vielleicht ist mehr Speicher nötig. War sowieso fällig, also bestelle ich eine 16 MByte-Erweiterung bei Softwareservice Seidel. Die kommt prompt, ist aber nur mit 4 MByte bestückt. Sofortige Reklamation. Keine Antwort. Weitere Briefe. Vergeblich. Ich kaufe mir das 16MB-SIMM-Modul also notgedrungen im Computerladen. Leisten kann ich es mir eigentlich nicht, aber nach wochenlangem vergeblichen Warten will ich meinen Rechner endlich wieder zuschrauben. Vier Monate später kommt dann schließlich das 16-MB-Modul. War ich zu ungeduldig? Und der Startrack-Demo ist immer noch kein Ton zu entlocken. Testergebnis also negativ.

Irgendwo im Mare Atarium liegt eine paradiesische Insel, wo Julia und Falcon ein glückliches Power without the Price-Le-ben führen. Doch auf dem Weg dahin kreuzen gefährliche, hardwarezerstörende Eisberge und seltsame Felder aus zähflüssiger Zeit, in denen man lange, lange, lange treibt, ohne voran zu kommen.

Flemingstr.4 30880 Laatzen

Bezugsadressen:

  1. c't 6/96, Julia-Platine: eMedia GmbH, Postfach 610106, 30601 Hannover
  2. Sonderliste Julia, Analog-Bauteile: Albert Mayer Electronic, Nelkenweg 1, 87751 Heimertingen
  3. Computer-Chips: Segor Electronics, Kaiserin-Augusta-Allee 94, 10589 Berlin

Gerhard Knapienski
Links

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