NES:iin (Nintendo Entertainment System) oli saatavilla vielä jokunen vuosi sitten Hi-Def NES modifikaatio, eli HDMI -lähtö. Tätä ei valitettavasti enää saa, eikä tässä muodossaan tule enää koskaan saamaankaan. Ehkä joku vaivautuu suunnittelemaan uuden version uudemmalla FPGA:lla jonain päivänä.

NES:in oma komposiitti -kuvalähtö on varsin huonolaatuinen, ja sille olisi luonnollisesti mukava tehdä jotakin. Tämän takia Hi-Def NES:in poistuminen markkinoilta oli suuri harmi. Modin hankkimista mietin useaankin otteeseen, mutta lykkäsin hankintaa, kun ehtiihän se myöhemminkin. Tämä mahdollisuus tuli ja meni – liika odottaminen kostautui.

Hi-Def NES:in jälkeen seuraavaksi paras vaihtoehto on NESRGB. Tämä on täysin analoginen kuvaliitännöiltään – vaikka itse kuvaprosessointi tapahtuukin digitaalisesti. NESRGB tarjoaa komposiitti, S-Video sekä RGBs kuvaliitännät. Näistä huonolaatuisin on komposiitti (ei juurikaan parempi NES:in omaan verrattuna), parasta kuvaa tarjoaa vuorostaan RGBs.

NESRGB:n hyväpuoli on, että se on kuvanmuodostukselta viiveetön – siinä ei ole minkäänlaisia videobuffereita, skaalauksia tai muutakaan kuvankäsittelyä. Se tarjoaa väripalettien vaihtamismahdollisuuden, mutta tämäkin tapahtuu muokkaamalla väripaletin asetuksia – ei videodataa manipuloimalla.

Pientä kritiikkiä

Ensimmäistä kertaa mitä tahansa modia tehtäessä, kaikki on tekijälleen uutta. Tällöin mahdollisimman selkeä ohjeistus on plussaa. Suunnittelijan sivuilla on tavallaan paljon tietoa ja hyvät kuvaohjeet, mutta ne ovat peräisin pääasiassa levyn 1. versiosta. Lisäksi joitain asioita ei selitetä ollenkaan – eikä välttämättä edes mainita ohimennen.

Levystä on tehty vuosien varrella useampia versiota. Aiemmissa versioissa on ollut bugeja, joihin löytyy korjausohjeet suunnittelijan sivuilta. Uusin, ilmeisen bugivapaa ja eniten ominaisuuksia sisältävä versio on 4.1. Tosin kotisivuilla mainitaan uusimman version olevan 4.0.

Ensimmäistä kertaa sivua lukiessa olin hieman hukassa eri versioiden, laitemallien, hajautetun tiedon ja osin sekavan asettelun myötä. Kun sivua on pyöritellyt useamman kerran ja tehnyt ensimmäisen asennuksen, sisältö on alkanut aukeamaan. Tärkeintä on katsoa Front loading NES sekä Notes for version 4 -sivuja, joista löytyy tarvittavat asennusohjeet ja tiedot. Tosin, expansion audio -laajennuksesta sivuilla ei jostain syystä mainita mitään. Etsivä löytää tähänkin varsin hyvät ohjeet aivan toisaalta. Olisi tietty ollut kiva, jos kaikki ohjeet löytyisivät yhdestä paikkaa – ja paremmin jäsenneltynä.

Kolvattavien jumppereiden osalta olisin toivonut, että nämä olisi kaikki listattu yhdelle sivulle. Nyt versioon 4-liittyvät erot on listattu omalle sivulleen, ja kaikki yhteiset ominaisuudet toisaalle. Tämäkään ei ole ongelma, kun asian tietää. Ja kun ensimmäistä kertaa tehdessä ei tiedä ja kun toimivuuden kanssa sattuu tulemaan ongelmia, niin taas ihmetellään ja selvitellään asioita.

Modaaminen

Modifikaation tekeminen on varsin yksinkertaista, suunnittelijan nettisivuilta löytyy asennusohjeet ja YouTubesta löytyy asennusvideoita. Tästä syystä en ala käymään läpi yksityiskohtaisempia asennusohjeita.

Modin tekemiseen tarvitsee joitakin työkaluja – joista tärkein on kunnon tinaimuri. PPU -piirin irrottamista ilman kunnon tinaimuria ei kannata edes yrittää. Kun piiri on irti, loppu onkin varsin helppoa. Piirikanta PPU:n tilalle, piikkirimat NESRGB levylle sekä piikkiriman jalkojen trimmaus, PPU:n juottaminen NESRGB-levylle (alle ei voi asentaa piirikantaa, osat ei mahdu kotelon alle). Tämän jälkeen onkin äänijohtojen, sähkönsyötön, kuvaliitännän, sekä väripaletti valitsimen (joko valintakytkin tai peliohjain) johtojen juottaminen.

Kuvaliitäntää varten on saatavilla optiona SNES:in MultiAV liitäntä. Tätä kutsutaan hieman harhaanjohtavasti wireless kitiksi. Wirelesillä tarkoitetaan tässä sitä, että asentaminen toteutetaan flex-kaapelia käyttäen, sen sijaan että liittimelle vietäisiin kasa yksittäisiä johtoja.

Jumpperit

Levyltä löytyy yhteensä 11 juotettavaa jumpperia. Koska sivuille tieto oli sijoitettu kolmeen eri paikkaan, kasasin jokaisen selityksen yhteen listaan. Käyttämäni asetukset lihavoituna.

Jumppereilla on seuraavat tarkoitukset:

J1 – Paletin vaihtotapa (auki = ulkoinen kytkin, kiinni = NES ohjain)
J2 – Ulkoisella palettikytkimellä valittavat vaihtoehdot (auki = vaihtoehdot 1-3, kiinni = vaihtoehdot 4-6). Asetuksella ei vaikutusta kun J1 = kiinni.
J3 – Sähkönsyötön lähteen valinta (auki = erillinen regulaattori [suositeltu edestä ladattavalle NES:lle], kiinni = sisäinen regulaattori [muut versiot])
J4 – Televisiojärjestelmän valinta (auki = NTSC, kiinni = PAL)
J5 – Luma trap komposiitti-videolle (auki = PAL, kiinni = NTSC)
J6 – Resetin toimintasuunta (auki = negatiivinen toimisuunta [Famicom ja NES päältä ladattava], kiinni = positiivinen toimisuunta [NES edestä ladattava])
J7 – PPU-tyypin valinta (auki = NTSC, kiinni = PAL)
J8 – Komposiitti syncin tyyppi (auki = TTL [ammattilaitteiden käyttämä], kiinni = 75ohm [suositeltu, kotilaitteiden käyttämä]). HUOM! TTL signaalitaso saattaa hajottaa sitä tukemattomat laitteet.
J9 – RGB-lähdön alipäästösuodin (auki = ei käytössä, kiinni = käytössä). Suodinta ei kannata käyttää ainakaan, mikäli perässä on kuvaskaalain.
J10 – De-jitter ajoituksen korjaus (auki = vakio, kiinni = de-jitter käytössä (toimii vain NTSC -konsolissa, jossa suositeltu käyttää)
J11 – LED valojen käyttäminen (auki = valot käytössä, kiinni = valot pois)

Kovaa ajoa, paitsi…

Harvemmin mikään asennus on mennyt ykkösellä maaliin. Sama tälläkin kertaa. Käyn kohtaamiani asioita tässä läpi, sillä suunnittelijan sivulla ei ole minkäänlaista ongelmanratkaisu ohjetta. Toisaalta modi itsessään on niin yksinkertainen, että mikäli kaikki on kytketty oikein, kaiken pitäisi toimia. Eli ongelmanratkaisusivulle ei ole tarvetta, vai olisiko sittenkin? Ehkä ainakin joku lyhyt Q&A voisi olla paikallaan.

Ongelma 1: Everdrive ja CIC

Ensimmäinen ongelma ei liittynyt NESRGB:hen mitenkään. Koska minulla ei ole yhtään alkuperäistä pelikasettia, vaan Everdrive N8 Pro (jota en ollut aiemmin käyttänyt), täytyi se konfiguroida ensin. Ilman konfigurointia CIC, eli kopiosuojauspiiri estää käynnistymisen. Tämä ongelma ratkesi helposti painamalla NES:in reset-nappulaa 7 kertaa peräkkäin => Everdrive konfiguroitu.

Ongelma 2: Ei kuvaa

Seuraavan ongelman syy jäi hieman epäselväksi. Todennäköisesti DIP-kannan ja NESRGB:n piikkirimojen välillä oli jonkinlainen huono kontakti. Oman mausteensa asian selvittelyssä aiheutti Everdrive.

Ongelmana oli, että NESRGB:n kautta ei tullut kuvaa ollenkaan. Tässä kohdin on hyvä tiedostaa, että NES:in oma kuvalähtö on jotakuinkin täysin rampautunut silloin kun NESRGB on käytössä. Ja kun se ei ole käytössä, NES:in oma kuvalähtö toimii normaalisti. Jotenkin tämän tiedon olin skipannut – tämä seikka aiheutti hieman hämmennystä.

Kiinnitin pitkään huomiota väärän asian selvittämiseen, eli siihen miksi NES:in oma kuvalähtö toimi ja ei toiminut. Toisaalta NESRGB:n yksikään kuvalähdöistä ei toiminut. Lisäksi kun oskilloskoopilla tutkin PPU:n signaaleja, NESRGB:n päällä ollessa useat IO-signaalit olivat kaikkea muuta kuin selkeitä pulsseja. Ne olivat sekalaista kohinaa yms. Tästä taas tein virheellisen johtopäätöksen, että se olisi ollut syynä NES:in oman kuvalähdön kuolemiseen.

Mikäli käytössäni olisi ollut normaali pelikasetti, eikä Everdrive, sekä tieto siitä että NESRGB:n käytössä ollessa NES:in oma videolähdön signaalit ovat raskaasti modifioituja – olisi tilanne ollut ehkä hieman selkeämpi. Ongelmana oli, että kun NESRGB on käytössä, se modifioi alkuperäistä videodataa rajusti (syytä tälle en tiedä, mutta näin suunnittelija Tim asiasta kertoi). Tämän seurauksena NES:in videolähdön kautta on nähtävissä ainoastaan spritet, ja nekin vain valkoisena. Tämä ei siis ole toimintahäiriö, vaan kuuluu osana normaalia toimintaa. Everdrive toi mausteensa soppaan, sillä sen käynnistysvalikot eivät sisällä spritejä. Näytöllä näkyi siis pelkästään valkoista. Vasta Timin mainittua tuosta sprite asiasta, kokeilin käynnistää pelin sokkona (3x A-painike) ja kas, spritet näkyivät valkosina.

Yksikään NESRGB:n tarjoamista kuvalähdöistä ei kuitenkaan sisältänyt kuvasignaalia. Tahdistuspulssit siellä näkyivät, mutta ei mitään muuta. Otin Timille kuvat juotoksista yms, ja laitoin kaikki takaisin nippuun. Jatkoin tämän jälkeen oskilloskoopilla mittailua ja kas, PPU:n signaalit olivat puhtaita… ja kuvalähdöissäkin oli muuta kuin pelkkiä tahdistuspulsseja tarjolla. Johdot kiinni näyttöön ja kas, siellähän se kuva näkyykin.

Olin vikaselvittelyn yhteydessä irrottanut NESRGB:n lukuisia kertoja, joten huonoa kontaktia pidän varsin epätodennäköisenä. Ehkä FPGA tai jokin muu oheispiiri oli jotenkin jumissa, joka aiheutti toimintahäiriöitä PPU:n signaaleihin. Niin tai näin, ongelma ratkesi itsestään. Aika näyttää, toimiiko modi luotettavasti, vai alkaako se sekoilemaan.

Ongelma 3:

Kun kuvalähtöjen toimivuus oli varmistettu, asensin viimeiseksi wireless -kitin, eli tein koteloon reiän ja asettelin liittimen paikalleen. En päässyt testaamaan liittimen toimintaa, koska kaapelit olivat vielä matkalla kiinasta. Kun ne sitten saapuivat, niin ei kuvaa, ei ääntä. Yleismittari käteen ja aikani mittailtuani huomasin, että flex-kaapeli oli tullut liittimen päässä asennettua ylösalaisin. Miten lie taas olin silmät ristissä katsonut tuon, koska varsin selkeä

Kuvalähdöt

NESRGB tarjoaa kolmea erilaista kuvalähtöä, komposiitti, S-video ja RGBs. Komposiitin kuvanlaatu ei juuri poikkea NES:in tarjoamasta. Nämä liitännät tarjoillaan SNES:stä tutulla AV-liittimen kautta. 3D-tulsotettu runko poikkeaa muusta väristä, mutta on muutoin siisti toteutus.

S-videossa kuvanlaatu paranee merkittävästi. RGBs:ää pääsin lopulta testaamaan TV:ssä, jossa scart-liitäntä. Tätä ennen yritin RGBs:ää useammalla tietokoneen näytöllä ja videotykillä, mistään ei tullut kuvaa ulos.

Jälleen kerran opin uutta asiaa kantapään kautta, vaikka asiasta olenkin joskus lukenut. Asioista oppii vasta kun ne osuvat omalle kodalle ja niitä joutuu selvittämään. VGA-liittimen kautta kulkee RGB signaalit, kuten myös tahdistuspulssit. Tahdistuspulsseja on kahdenlaisia, vaaka (H) ja pysty (V). VGA-liittimessä näille on varattuna omat pinninsä. Mutta NESRGB tuottaa vain composite sync (CS), eli yhdistelmäpulssit. Tässä siis H ja V signaalit on ympätty yhteen johtimeen.

Ilmeisesti monet näytöt kykenevät lukemaan CS-signaalit vaakapulssi (H) kautta. Ja vaikka ei osaisikaan, niin väliin voi aina laittaa logiikkapiirihässäkän, joka erottaa CS signaalin sisältämät H ja V pulssit omiksi signaaleikseen. Mutta ei tässä vielä kaikki. NESRGB tuottaa 15kHz taajuudella vaakapulsseja, nykyaikaiset näytöt eivät tätä kuitenkaan ymmärrä, vaan vaativat vähintään 24kHz. Joten pelkkä pulssien erottamisen omiksi signaaleikseen ei ratkaisisi mitään.

Tämä oli luonnollisesti pienoinen pettymys, koska tarkoitus oli saada ulos mahdollisimman hyvää kuvaa. S-video on tähän hätään ihan ok, mutta ajan kanssa asialle on tehtävä jotain. Käytännössä tarkoittaa videoskaalaimen hankkimista, esim. OSSC Pro. Homma meni siis sikäli vihkoon, että pelkkä NESRGB maksoi 95€, ja tähän päälle pitää vielä hankkia kallis skaalain. Hi-Def NES olisi maksanut noin 200€.

Vuosien varrella on tullut modattua HDMI lähtö Amiga 500, Commodore 64, PS1:een. Nämä modit eivät ole olleet mitään halpoja toteuttaa, paljon halvemmalla olisi selvinnyt, kun olisi hankkinut videoskaalaimen ja tyytynyt kunkin laitteen analogi videolähtöjen laatuun. Nyt NES:in modaamisesta tuli kokonaisuudessaan todella kallis operaatio.

Mutta eihän näitä juttuja rahan takia tehdä, vaan kiinnostuksesta tekniikkaan ja modaamista kohtaan. Ja samalla opitaan uusia asioita.

Kuvanlaatu

Komposiittilähtö on laadultaan jotakuinkin samaa luokkaa kuin NES:in oma kuvalähtö. Ehkä suurin ilo on väripalettien vaihtomahdollisuus. Eli pelien värit saa toistumaan hieman erinäköisenä eri asetuksilla. Tämä ominaisuus on toki kaikissa muissakin NESRGB:n tarjoamissa kuvalähdöissä.

S-video lähtö tarjoaa jo merkittävää parannusta kuvan laatuun. Detaljit näkyvät merkittävästi paremmin, mutta jonkinlaista varjostumista kontrastirajoissa on havaittavissa.

Edellisiä kuvalähtöjä sain kokeiltua videotykin kanssa, mutta RGBs ei toiminut yhdelläkään laitteella, joka kodistani löytyi. Vanhempien luota löytyi kuitenkin TV, jossa scart-liitäntä ja sehän toimi. TV:ssä saattaa olla jonkinlaista kuvanparannustekniikkaa käytössä (en tarkistanut asetuksia), jonka lisäksi videotykin ja TV:n välisiä kuvaeroja on hyvin vaikea verrata keskenään (kuvakoko, valovoima, tila, ei pääse rinnakkain vertaamaan). Mutta wow, voiko muuta sanoa.

En ruutua tutkinut läheltä, vaan normaalilta katseluetäisyydeltä. Melkein voisi luulla, että kuva on HDMI modin tuottamaa, toki vertailukohtaa minulla ei tähän ole. Kuva on luonnollisesti hieman pehmeä, kun HDMI:llä kaikki pikselit erottuisivat selkeästi terävin reunoin. Pieni pehmeys on vain hyvästä, sillä näin kuva on miellyttävämpi katoa. Esim. PS1:n HDMI modin tuottama kuva on luonnollisesti niin hyvä, kun se voi olla, mutta samalla siinä saisi olla hieman reunanpehmennystä. Tästä syystä NES:in pelaaminen on ainakin omille silmille miellyttävämpää kuin PS1:n.

Kannattava modi?

Ehdottomasti. NES:in alkuperäinen kuva on todella huonoa, etenkin RGBs:ään verrattuna. Jos pelaat NES:iä yhtään useammin kuin pari kertaa vuoteen, niin lämmin suositus tälle modille. Jo S-videon käyttö on merkittävä parannus, mutta analogisissa kuvaliitännöissä kannattaa aina pyrkiä käyttämään parasta. Väitän, että pelaamisesta tuulee paremman kuvan myötä paljon miellyttävämpää.

Harmittaako, kun Hi-Def NES:iä ei ole enää saatavilla?

Ei, ei enää, kun näin kuinka hyvään tulokseen RGBs pääsee. Toki täytyy päivittää kalustoa niin, että pääsen tätä käyttämään myös videotykillä.

Jos omaat kunnollisen tinaimurin, niin tämä on sellainen modi josta on helppo aloittaa. Ja jos omistat kunnollisen tinaimurin, niin sinulta löytyy varmasti riittävät taidot näihin kolvailuihin, todennäköisesti hieman vaativimpiinkin modeihin.