9.1 Sound-Subsystem

Probleme mit dem Sound-Subsystem des Atari F030

Zu Bemerken wäre gleich am Anfang das mir dieser Fehler bis jetzt an einigen Falcons der Revision A und B aufgefallen ist. Diese Textdatei kann im allgemeinen nicht direkt auf jeden F030 angewendet werden. Für das Soundsubsystem gibt es bereits zwei verschiedene Beschaltungen des Microfoneinganges und auch existieren zwei verschiedene Schaltpläne. Man sollte die Bauteilebezeichnung vorher Überprüfen.

In jeden Fall sollte man bei Knack- und Kratzgeräuschen währen dem Sampeln, dem Abspielen einer CD ect. immer zuerst sein Augenmerk auf die Klinkenbuchse werfen. Ein leichtes Nachbiegen der Kontaktfedern kann hier schon wahre Wunder auslösen. Und hat meistens auch schon Erfolg ohne das man den Rechner mit nachfolgendem Garatieverlust öffnen muß.
Eine gewisse Vorsicht sollte man hier troz allem walten lassen.
Meistens liegt es nicht mal an der Miniklinkenbuchse, sondern eher an den Steckern die offensichtlich grössere Unterschiede in den längen und der Stiftstärke aufweisen. Bei meinem eigenen Falcon habe ich die 3.5 mm Klinkenbuchsen z.B gegen richtige Chinchbuchsen aus der HiFi-Technik ersetzt. Das hat den Voreil das man sich zum Anschluß an einen Verstärker ect. keine umständlichen Adapterkabel löten muß.

Ein noch einfacherer Schritt ist das optimieren der verwendeten Festplatte.
Durch starke defragmentation der Sektoren auf einer SCSI-Platte können ebenfalls Kister- und Knackgeräusche beim Samplen entstehen!

Abbildung 1 - Falcon F030 mit Chinchbuchsen am Soundeingang

Es wird hierzu die entsprechende Klinkenbuchse mit einem Entlöter oder wenigstens einer guten Entlötpumpe von der Platine entfernt.
Die Lötaugen sollten hinterher ganz sauber sein.
Diese Chinchbuchsen gibt es als ein Stück bei dem sich jeweils
zwei dieser Chinchbuchsen übereinander befinden.
Die Lötanschlüsse dieser Doppelbuchsen passen bei leichten biegen genau in das mittlere (GND) Lötauge und in das jeweilige ganz linke und/oder ganz rechte Lötauge. Das original Falcongehäuse muß an dieser Stelle dann eben passend ausgefeilt werden. Wird das sauber gemacht sieht es nachher so aus als wenn das schon immer so gewesen währe. Zwischen Floppylaufwerk und der Plastikrückwand des Falcons ist auf jeden Fall Platz für zwei dieser Doppelbuchsen. So daß auch der Ausgang für die Lautsprecher auf solche Buchsen umgerüset werden kann. Bis eben gibt es mit dieser Lösung keine Probleme, zumal man auch noch sehr schnell den linken Kanal gegen den rechten Kanal vertauschen kann.

Abbildung 2 - Falcon F030 mit Chinchbuchsen.

Bei den beiden Eingangs erwähnten F030-Computern hatten die Soundstörungen jedoch zwei ganz unterschiedliche Ursachen, die jedoch am Anfang der Fehlersuche die gleichen Symptome aufzeigten.

Bemerkenswert erscheint mir noch die Tatsache das selbst ein Versuchsweises öffnen eines F030 die Garantie erlöschen lässt, also erst Nachdenken ob man wegen diesem Fehler die Garantie verfallen lässt oder eben seinen Händler dafür konsultiert, sofern man ja noch die Garantie hat.

Die Qualität von Audioaufnahmen kann man mit einem Soundlifter verbessern.

Nach dem man im Falcon die oberen Abschirmbleche entfernt hat kann man bereits alle Komponenten eines F030 in Augenschein nehmen.
Zum besseren Handling ist es aber sicherer wenn man die Bleche komplett entfernt. Dazu muß leider auch das Diskettenlaufwerk gelöst werden. Hier ist das Flachbandkabel recht vorsichtig zu bewegen!
Nur so erhält man vollen Zugang auf die Platinenunterseite, die wesentliche Bauteile des Soundsubsystem trägt. Analogverstärker und Codec befinden sich natürlich unter dem Diskettenlaufwerk.

Auch ist es gut, wenn man bei dieser Aktion den Lautsprecher Vorsichtig absteckt, er hat recht kurze Anschlusskabel und ist jetzt mehr als nur hinderlich.
Zu ersten Messungen und Tests genügt es allerdings wenn das obere Abschirmblech und das Floppylaufwerk entfernt wird. Das Floppylaufwerk besitzt auf der Unterseite des Rechners drei lange Schrauben, die vierte Befestigung ist ein Abstandsbolzen aus Messing der gleichzeitig zur Zentrierung und zur Übertragung der Rechnermasse zum Laufwerkt fungiert. Ebenso so muß bei einem kompletten Ausbau der Hauptplatine das Schaltnetzteil und die interne 2.5" IDE-Festplatte ausgebaut werden. Man wird nicht extra Betonen müssen das die Festplatte auch in ausgebautem Zustand empfindlich gegen Erschütterungen und Schläge ist.

Da nun das Floppylaufwerk entfernt wurde kann man bereits die Mikrofonbuchse sehen, ebenfalls die drei Spulen mit Ferritmantel und den LM387 der hier als Analogverstärker dient.
Viele der zum Analogteil gehörigen Bauteile befinden sich auf der Unterseite der F030-Hauptplatine, um dort Messen zu können muß die Platine komplett ausgebaut werden. Also erstes kann nun mit einen ganz einfachen Digitalmultimeter an der rechten und linken Ferritspule getestet werden ob die Audio-Signale bis wenigstens am Ende der Spulen anliegt. Auf den Millivolt-Bereich geschaltet sollten sich an jedem der beiden Kanäle Spannungsschwankungen gegen die Rechnermasse messen lassen. Ist das nicht der Fall liegt der Fehler mit Sicherheit schon an der Buchse. (Das aber seltener)

Der Falcon muß auch nicht unbedingt In Betrieb sein um diesen Fehler zu finden. Die Audiosignale lassen sich bei abgeschaltetem Computer leicht bis zum Codec verfolgen. Ausserdem läuft er auch mit ausgebauter Festplatte und Diskettenlaufwerk :-)
Auch nach den Spulen, in Richtung des LM387 sollte sich am Multimeter bei angelegtem Stereo-Audiosignal noch was tun.
Natürlich zeigt das Multimeter keine genauen Werte an, sondern eben nur das ein Signal vorhanden ist. Das äussert sich mit 'hüpfen' der Anzeige.
Besser währe hier ein Oszilloskop, was aber eben leider nicht jeder hat.

Liegen die Sterosignale an den Spulenenden an, ist man einen Schritt weiter. Die Klinkenbuchse und die Spulen können hier ausgeschlossen werden. Die mittlere der drei Spulen hinter der Klinkenbuchse liegt übrigens im Masseanschluß der Klinkenbuchse und dient auch zur Entstörung. Man sollte nun am LM387 an Pin 2 (Microphone Left In) MLI und an PIN7 (Microphone Right In) MRI feststellen ob die zuvor an den Ferritspulen gefundenen Audio-Signale hier auch noch ankommen.

Ist das nicht der Fall verschwindet das Signal bereits auf dem Weg zu eben diesem Analogverstärker. Das war bei einem Falcon der Revision B der Fall. Wenn man von oben auf den Rechner drückte (Floppyseite) war der rechte Kanal mit Kratzgeräuschen und Aussetzern verseucht. Nach dem Ausbau der Platine konnte man sehen das sich die Lötanschlüsse der Spulen und einer der Klinkenbuchse bereits durch die Pappe einen Weg zum Masse führenden unteren Abschirmblech gebahnt hatten. Was natürlich sofort zu einem Kurzschluß des rechten Audiosignals führte.
Abhilfe konnte ich dadurch schaffen das ich die Bauteilebeinchen einfach entsprechen gekürzt und die Bauteile erneut eingelötet habe. Die Lötbatzen waren an den Auflagestellen schon eingedrückt. Das Floppy war in diesem Rechner übrigens nur original ganz leicht Angeschraubt, ein festziehen der Floppyschrauben hätte den Fehler wohl eher an den Tag gebracht. So z.B schon bei der Endkontrolle des Falcons!

Die Abschirmbleche liegen übrigens schon in der Mülltonne ! Die braucht kein Mensch :-) (Außer vielleicht einigen abgeschirmten Postkaspern)

Bei dem zweiten Falcon hatte ein Aussetzter des linken Kanals die Rechneröffnung zur Folge. Nach dem ich alle Schritte die ich bereits Erläutert habe durchgeführt hatte blieb ich wieder an der Befestigung des Diskettenlaufwerkes hängen, auch dieses Laufwerk war nur lauwarm Angeschraubt.
Bei korrekten Anschrauben und ca. 5 Min. Samplen war dem linken Kanal kein Geräusch mehr zu entlocken. Um sicher zu gehen kann man die Ausganssignale des LM387 (U9) am F030 Codec (U28) messen, und zwar ist Pin 25 des CODEC über die SMD-Bauteile C128, C124 und R133 für den rechten Kanal zuständig (MRO) Pin 27 des Codec über die Bauteile C131, C129 und R145 für eben den linken Kanal verantwortlich, erst der CODEC übernimmt die Wandlung in die digitale Form.

Bei diesem Falcon war es offensichtlich nun so das sich durch das ebenfalls Verspannt eingebaute Diskettenlaufwerk auf der Platinenunterseite die Bauteile C40, C26 nicht mehr so ganz korrekt verhalten haben.
C40 hatte nur bei kaltem Rechner Verbindung mit seinen Lötstellen, C26 mußte durch einen neuen SMD-Kondensator ersetzt werden.
Das Audiosignal des linken Kanals lag an der Spule L33 korrekt an, auch am Spulenausgang in Richtung des LM387. Leider konnte man aber dort am Pin 2 kein Audiosignal messen, also mußten alle Bauteile die sich in diesem Schaltungszweig befinden unter die Lupe genommen werden. Das mit der Lupe übrigens im wahrsten Sinn des Wortes !

Man sollte Beachten das man die SMD-Bauteile in einer passenden Baugröße kauft, größerer Kondensatoren u. Widerstände passen meistens nicht auf die vorhandenen Lödpads.

Benötigt habe ich hierzu nur das Multimeter, bzw. den darin eingebauten elektronischen Durchgangsprüfer. Das Oszilloskop habe ich erst nach der eigentlichen Reparatur genommen um zu sehen das die Signale auf beiden Kanälen auch noch nach dem LM387 (U9) korrekt aussehen.
Nur damit es nachher keinen hörbaren Unterschiede zwischen beiden Kanälen gibt.

Bei dieser Gelegenheit ist mir dann auch aufgefallen das beide Falconplatinen auf der Unterseite aussehen als wenn die kein Fachman gelötet hätte.. Viele der SMD-Bauteile sitzten entweder total schief auf ihrem Platz oder sind so Mangelhaft verlötet das man sich über sonst nichts zu Wundern braucht.

Eine genaue Beschreibung aller Bauteile die sich in diesen Signalwegen befinden würde sicher den Rahmen dieser einfachen Fehlerbeschreibung bei weitem Sprengen. Deshalb hier nur kurz eine Zusammenstellung der Bauteile vom Klinkeneingang bis zum Codec (U28).

Linker Audio_IN-Kanal:: -L33, -R57, -R58, -C21, -C26, -R58, -R87, -C40, -R55, -LM387 -Pin 2 vom LM387
-Pin 4 bis zum CODEC: -C131, -R133, -C124 -CODEC Pin 25
Rechter Audio_IN-Kanal:: -L35, -R92, -R90, -C81, -C79, -R84, -R88, -C55, -R87, -LM387 -Pin 7 vom LM387
-Pin 5 bis zum CODEC: -R145, -C129, -R131 -CODEC Pin 27

Die Beschreibung dieser Bauteile bezieht sich auf die Revison B (OLD) Es gibt meines Wissens bis jetzt zwei verschiedene Schaltungen bezüglich des Soundeingangs am Atari Falcon F030. Die meisten Geräte werden aber die Version haben die ich hier Beschrieben habe. Beachten Sie bitte das diese Angaben nicht mehr stimmen wenn Modifikationen im analogen Audiosubsystem des Falcons vorgenommen wurden oder gar ein Soundlifter eingebaut ist.

  Vorsicht: Diese Beschreibung kann erhebliche Abweichungen zu neueren
            C-LAB MKI + MKII Falcons aufweisen!
            Hier sind Modifikationen vorgenommen worden.

Zu Bemerken währe noch das sich neben Pin 25/27 am Codec jeweils eine Durchkontaktierung befindet an denen sich besser Messen lässt als an den eng zusammenliegenden Anschlußbeinchen des Codec selber.
Sollte diese Aktion jemand nachstellen müssen so sei noch zu sagen das es unumgänglich ist alle Sicherheitsvorschriften bezüglich der Netzspannung, dem Umgang mit einem SMD geeigneten Lötkolben dem Werkzeug und der Schutzvorschriften bezüglich statischer Ladungen einzuhalten. Ihr Falcon und die sechsfache Multilayerplatine werden es Ihnen Danken :-)

Alle Leiterbahnen der Audio IN Schaltung befinden sich zum Glück auf der Ober- oder auf der Unterseite der F030 Platine, sogesehen als noch ein recht einfaches und schnelles Unterfangen. Sollen alle Versuche in dieser Richtung fehlschlagen, da einer der beiden Kanäle nur einen sporadische Aussetzer hat, der sich eventuell auch noch mit Knistern und Rauschen ankündigt, ist es ein guter Tip Sicherheitshalber alle SMD-Kondensatoren in diesem Schaltungszweig durch eben neue zu Ersetzten. Diese Teile sind nicht teuer und es geht schneller als eben jeden einzelnen unter die Lupe zu nehmen.

Ein weiterer Tip, alle SMD-Widerstände und Kondensatoren kann man z.B bei Conrad-Elektronik kaufen, bei längerem suchen auf der Platinenunterseite habe ich in der gleichen Zeit alle SMD-Kondensatoren auf einen Schlag gegen neue ersetzt. Natürlich ist das keine "Reparatur" erschlägt aber in 98% aller Fälle das Problem und erspart eventuell eine wesentlich längere suche. SMD-Kondensatoren kosten eben nur wenige Pfennige, die Zeit kostet mehr.

Bauteilebeschreibung Analogteil:

Bauteilebeschreibung von der Klinkenbuchse aus in Richtung CODEC U28

J7 3.5mm Klinkenbuchse

Left Audio IN:

Part:   Pin:   Description:
---------------------------
L122    3+4    Filtercoil
C606           1000pF
C26            0.47uF
C603           1000pF
R58            10KOhm
C616           470pF
R67            33KOhm
C40            0.15uF
U9      2+1    LM387 OpAmp
C615           100pF
R66            47KOhm
R145           150Ohm
C129           0.01uF
C131           0.47uF
U28     27     CODEC A/D


Right Audio IN:

Part:   Pin:   Description:
---------------------------
L122    1+2    Filtercoil
C607           1000pF
C602           1000pF
C79            0.47uF
R84            10KOhm
C618           470pF
R88            33KOhm
C55            0.15uF
U9             LM387 OpAmp
C617           100pF
R87            47KOhm
R133           150Ohm
C124           0.01uF
C128           0.47uF
U28     25     CODEC A/D

Müssen SMD-Bauteile gewechselt werden sollten Sie daruf achten die neuen Bauteile die gleichen Abmessungen wie die alten Bauteile besitzen.
Per Augenmass kann ich die selber auch nicht bestellen. Entweder per Codeliste oder das Teil entlöten. Es ist günstig wenn man sich vorher die Platinenposition und Bauteilebezeichnung notiert!!

An dieser Stelle möchte ich nochmals eindringlich vor dem Verbiegen, Verspannen oder starkem mechanisch Belasten der 6-fach Multilayerplatine warnen.
Gleiches gilt für später gefertigte 4-fach Multilayer.
Viele andere Verbindungen liegen in den inneren Schichten der Platine, da hift auch Anbohren nicht weiter. Einzige hilfe währe hier vieleicht eine Rolle WireWrap-Draht mit dem man die fehlende Verbindung wieder herstellen kann sofern man die passenden Lötstellen und Durchkontaktierungen gefunden hat. Die frage nach dem Lötkolben, natürlich sollte nur ein kleiner feiner Lötkolben verwendet werden. 15 Watt und eine Nadellötspitze sind aussreichend. Zu Begrüssen währe eine Pinzette und eine Vacuum-Entlötpumpe mit der man das überflüssige Lötzinn entfernt. In vielen Fällen genügt es den entsprechenden Kondensator mit der Pinzette in der Mitte zu packen, beide Seiten kurz Erhitzen, und den Kondensator dann einfach abheben. Danach kann man die beiden Lötpads eben noch mit der Entlötpumpe säubern. Die Pads sollten vor dem auflöten des neuen Kondensators frisch verzinnt werden. Man braucht glaube ich nicht extra zu Betonen das es hier auf extrem kurze Lötzeiten mit einer sehr feinen Spitze ankommt. Wer das noch nie gemacht hat sollte die Finger davon lassen!

Ein gut gemeinter Tip!!!

Viel Erfolg!