80년대 중반, IBM-PC는 혜성과 같이 등장해서 업무용 컴퓨터시장을 평정하고 가정용 컴퓨터시장에도 점유율을 넓혀가고 있었던 시절이었습니다. 하지만, 그때까지도 PC용 사운드카드는 기껏해야 내장 스피커가 전부였었습니다. 87년에 애들립(ADLib) 뮤직카드가 등장했었는데, 애들립카드는 음악만 지원할 뿐, 사운드 지원은 제대로 하지 못했지만, 당시에 사운드에 목말라하던 PC 유저에게는 감지덕지한 매력적인 카드였었습니다.

 

론 PC용 사운드카드의 효시인 크리에이티브 사운드블라스터가 80년대 후반에 등장했지만, 당시 가격이 20만원이 넘는 초고가였었습니다. 지금의 물가로 따지면 상당한 가격이지만, 나름 얼리어답터였던 저는 이 녀석을 구입했었죠 ^^;; 스피커에서 나오는 그 멋진 소리는... 아마 애플2의 머킹보드와 비슷한 충격이라고 할까요? 그렇지만 90년대 초반까지 애들립카드가 국내 PC유저 상당수에게 더 대중적이었습니다.

 

야기가 길어졌는데, 이와는 별도로 86년도에 개발된 COVOX SPEECH THING이라고 하는 물건이 있었습니다. 카드형태가 아니라서 THING이라는 이름이 붙었는지 모르지만, 예전부터 존재한 저항을 이용한 DAC 회로(이러한 변환회로를 Ladder DAC이라고 합니다. MSX에서 유명한 SCC 카트리지에도 포함되어 있습니다)를 프린터포트에 적용한 제품입니다. 간단히 설명하면 8비트 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환해주는 것으로, 새로운 기술은 아니었지만, PC의 프린터 포트에 적용한 것으로는 처음이었죠. 인터넷도 제대로 없던 시절이니 국내에서는 90년대 초반쯤 소개가 되었던 것으로 기억합니다. 당시에 이 물건을 보고 상당히 쇼크를 먹었던 기억이 나는군요. 저항으로 소리를 만들어내다니 하면서요 ^^

 

번 포스팅은 이러한 COVOX SPEECH THING을 만들었던 예전 자료를 다시 정리한 것입니다. 단순히 저항 18개와 이어폰잭, 패러렐포트 연결용 DB-25 커넥터만 있으면 준비가 완료됩니다 ^^ 아래 사진은 다 완성된 사진입니다. 앰프역할을 하는 회로를 넣을 수도 있지만, 최근 대부분의 사용자가 지닌 스피커에는 앰프가 달려 있으므로 증폭부없이 간단하게 만드는데 더 주안점을 두겠습니다.

 

 

 

충 완성된 모습입니다. 오밀조밀하긴 하지만, 난이도가 그렇게 높은 편은 아닙니다. 능동소자 하나도 없이 오직 수동소자만으로 이렇게 멋진 사운드카드가 탄생되는 것도 재밌는 일입니다 ^^

 

 

격 급하신 분들을 위한 동작 동영상입니다. 직접 만든 뒤에 작업실에서 카메라로 찍었던 것이죠. 벌써 상당히 오래된 일이네요 ^^ 코복스 자체는 앰프가 달려 있지 않으므로, 스피커에 앰프가 달려 있어야 합니다. 하긴, 요새 스피커에 앰프 없는 것 찾기가 더 어렵겠네요. 동영상에서 사용된 앰프는 일반 컴퓨터 스피커는 아니고, 인켈 오디오 앰프에 연결해서 출력한 것입니다. 따라서, 작업실 내부의 덕트 노이즈나, 생활노이즈도 포함되어 있고, 마이크를 통해 녹음한 것이니, 노이즈가 약간 있습니다만, 실제로는 상당히 깨끗한 음질입니다. 코복스가 지원되는 페르시아의 왕자도 동영상에 포함되어 있습니다. ^^

 

 

에 보이는 회로가 바로 오리지널로 추정되는 COVOX SPEECH THING 회로입니다. 프린터포트의 8비트 병렬 데이터의 출력값이 저항을 통해 아날로그로 변환되는 원리입니다. 전자회로 공부하다보면 한번씩은 만나는 그런 회로지요 ^^ 프린터포트의 전압은 5V이지만, 전류가 매우 적어서 그냥 스피커에 바로 출력하기가 힘듭니다. 따라서 출력부분에 연결할 스피커는 꼭 앰프를 내장한 제품을 사용하셔야 합니다.

 

R9~R16이 복잡해 보일지 모르지만, 사실 R1과 R2, R2와 R3 이런식의 연결 사이에 달린 것에 불과합니다. 회로를 그리는 ORCAD에서 그리다 보니, 이런 모양이 나왔을 뿐입니다. ^^ 그리고 프린터포트의 18번부터 25번까지는 모두 그라운드(GND)이므로 함께 묶어도 되며 꼭 20번 핀에 연결할 필요는 없습니다. 편한곳에 연결하시면 됩니다 ^^

 

 

능기판을 다 쓸 필요없이 1/4만 사용하므로, 만능기판을 위의 사진과 같이 잘라서 사용합니다. 전지가위나 니퍼로 자르실 수 있으나, 커터는 어렵고 아크릴커터는 요령만 있으면 가능합니다(나중에 DIY팁에 아크릴커터 사용요령을 올릴 예정입니다). 저는 요모조모 필요한 작업이 많아서 제일 저렴한 소형 핸드 조각기를 구매해서 사용하고 있습니다. 인터넷에서 2만원대에 구입이 가능하니, 하나 구비하는 것도 좋겠습니다. 자른 기판의 한쪽은 TR(트랜지스터) 라인트레이서에 사용되었고, 다른 한쪽은 COVOX SPEECH THING에 사용했습니다.

 

 

운드카드라서 거창한 오디오 앰프 IC나 코덱, DSP 등을 생각하셨다면 실망하실지도 모릅니다. 부품은 정말 단촐합니다. 저항 18개와 DB-25 포트와 오디오잭이 전부입니다. 나머지는 모양만 그럴싸하게 해주는 커넥터후드와 기판뿐입니다. 하지만, 만들어서 즐겨보신다면 2천원이 아니라 2만원의 값어치도 합니다.

 

1. 25핀 소켓후드 : 또는 커넥터 후드라고도 합니다. 저는 쓰던 것을 사용했습니다.

2. 25핀 D-SUB 커넥터 : PC 후면이 암놈이므로 숫놈을 사용하면 됩니다. 스트레이트 타입을 사용하면 됩니다.

3. 만능기판 1/4 조각 : 이것 없이 만들수도 있지만, 부품을 확실하게 고정하기 위해서는 써야겠죠.

4. 폰잭 : 일반적인 3.5파이 오디오잭 소켓입니다. 어딘가에서 줏어온 것을 사용했습니다.

5. 10K 저항 9개 : 1/8W짜리도 됩니다. 사진은 1/4W 짜리입니다. 색상은 갈색-흑색-오렌지입니다.

6. 20K 저항 9개 : 1/8W짜리도 됩니다. 사진은 1/4W 짜리입니다. 색상은 적색-흑색-오렌지입니다.

 

 

켓후드에 만능기판을 넣으려면, 적당한 사이즈로 잘라야겠죠? 기판 자르는 것은 사실 약간 위험하다 할 수 있으니 반드시 장갑을 끼고 작업하시고 주의에 주의를 기울여주시기 바랍니다. 아니면 가격은 좀 비싸지만 좀 덜 위험한 플렉시블 PCB(휘어지는 PCB)나 요새 많이 쓰이는 가위로 잘리는 PCB도 추천해 드립니다. 다음 사진들도 마찬가지이지만, 보는 순서는 왼쪽위가 1, 오른쪽위가 2, 왼쪽아래가 3, 오른쪽아래가 4번... 이런 순서로 보시면 됩니다.

 

1. 크기를 가늠 : D-SUB25 커넥터에 끼워 후드에 얹어보면 가로세로 사이즈가 대충 파악이 됩니다.

2. 기판 커팅 : 작업시 조심하기 바랍니다. 초심자분들은 가급적 가위커팅 기판을 쓰시길...

3. 모양 작업 : 후드에 딱 맞도록 모양을 냅니다. 커터를 쓰는 경우 자르기보다는 깎는 느낌으로...

4. 후드 조립 : 후드에 맞춰봅니다. 운좋게 한번에 딱 맞췄네요. 안되면 몇번씩 반복하시면 됩니다.

 

 

에서 잘라낸 기판과 D-SBU25 커넥터를 연결할 차례입니다. 주의점은 만능기판은 D-SUB25와 원래는 맞지 않습니다. 따라서 PCB를 약간 손을 보아야 하며, 튼튼하게 붙지 않을 수 있으니 이점에 주의해서 납땜해야 내구성이 좋은 프린터 사운드 카드가 만들어지겠습니다 ^^;; 기판은 누군가가 썼던 것을 재활용한 것이라서(부품은 안붙어 있는데 바닥이 왜... ㅡㅡ;;) 좀 지저분합니다만, 동작에는 이상이 없으므로 그냥 씁니다 ^^;;

 

1. 위치를 가늠 : D-SUB25 커넥터와 기판을 끼워보면 아랫면 패드(납이 뭍는 곳)이 어긋납니다.

2. 패드 제거 : 18~25 핀은 모두 그라운드(GND)이니 상관없지만, 14~17 핀은 데이터 핀이므로 이곳에 닿는 패드는 칼로 긁어내야 합니다.

3. 납땜 작업 : 기판을 끼우면 한두개만 핀과 맞고 나머지는 어긋납니다. 납을 넉넉하게 입혀 모두 잘 연결되도록 붙입니다.

4. 완성 사진 : 18~25가 모두 묶여있는 것을 보실수 있습니다.

 

 

제부터 본격적으로 부품을 배치하고 납땜으로 고정할 차례입니다. 들어가는 부품에 비해 PCB가 작은편이라 배치를 잘하셔야 합니다. 저는 처음 사진처럼 배치했다가, 이어폰잭을 대충 배치해보니 10K 옴 저항을 넣을 공간이 없어서 난감해져서 변경했습니다 ^^;; 무턱대고 납땜하면 곤란하니 꼭 대강의 배치를 해보셔야 합니다.

 

1. 위치를 가늠 : 모양좀 좋게 나란히 하려고 배치했다가 공간문제로 대략 난감.

2. 저항 구부리기 : 공간도 줄이고 연결성과 내구성도 증대시킬겸 저항을 구부리고 잘랐습니다.

3. 배치 작업 : 사진과 같이 배치를 해보았습니다. 직각이 아닌게 아쉽지만, 공간도 줄고 괜찮네요.

4. 납땜 작업 : 우선 배치한것들부터 납땜했습니다. 맨왼쪽 저항이 포트에서 9번입니다.

5. 윗면 완료 : 8개 모두 납땜했습니다. 맨 오른쪽 빈곳이 1번핀, 그옆의 첫번째 저항이 2번핀입니다.

6. 밑면 완료 : 윗면이 끝났으면 밑면의 리드선도 납땜을 해주고 깔끔하게잘라냅니다.

 

 

제는 10K옴 저항을 장착할 차례입니다. 이것도 앞으 20K 옴 저항처럼 한쪽리드선은 PCB에 붙이는게 아니라 20K 옴 저항 다리에 바로 납땜을 합니다. 한칸이라도 줄이기 위한 몸부림이죠 ^^;; 10K 옴 저항은 20K 옴 저항 사이에 끼우는 형태(회로도 참조)이기 때문에 다음 저항과 붙이는 형태를 취합니다. 회로도에 어떻게 연결되어 있는지 파악하셔야 사진처럼 납땜한 이유를 아실 수 있습니다. 리드선이 짧은 경우 플럭스를 살짝 찍어서 납땜하면 수월하게 하실 수 있습니다.

 

1. 저항 구부리기 : 최대로 가능한 사이즈로 미리 구부리고 잘라두었습니다.

2. 배치 및 납땜작업 : 20K 옴 저항에 나란히 배치후 짧은 다리쪽을 20K옴 저항에 바로 납땜합니다.

3. 밑면 납땜1 : 윗면이 끝났으면 밑면의 리드선도 납땜을 해주고 깔끔하게잘라냅니다.

4. 밑면 납땜2 : 아까 잘라버린 저항의 리드선을 이용해서 사진처럼 사선으로 납땜해줍니다.

 

 

제 거의 마지막 작업입니다. 남아 있는 10K옴 저항 1개와 20K 옴 저항 1개를 아래처럼 배치하시고, 가운데에 스테레오 3.5" 헤드폰 단자를 배치해줍니다. 헤드폰 단자는 만능기판에 맞지 않으므로, 다리를 잘라버리고, 리드선으로 구부리기 쉽게 적절한 위치에 다리를 달아서 납땜해주었습니다. 다른 방법이 있으시면, 그렇게 하셔도 되겠습니다 ^^;; 배치가 끝났으면 뒤집어서 튀어나온 다리들을 납땜해 주고 리드선은 잘라버리세요.

 

 

1. 추가 20K 저항 연결 : 사진에서 GND 써있는 라인 안쪽의 선은 새로 연결한 20K 저항입니다. 서로 연결하세요.

2. 추가 10K 저항 연결 : 오른쪽 클립가까이에 있는 선은 새로단 10K 저항입니다. 한쪽은 바로위에 연결한 뒤, 꺽어서 스테레오 헤드폰 단자의 L과 R에 모두 연결해야  소리가 양쪽으로 나옵니다.

3. GND 연결 : 사진을 보고 차례대로 연결하면 됩니다. 총 4~5곳이 연결되어야 합니다. 맨위 포트쪽 GND, 새로 단 20K 저항 밑단, 스테레 단자 두곳이나 두곳중 한곳, 다시 새로 단 10K 저항 밑단, 이렇게 연결합니다.

 

 

, 이제 완성되었습니다. 이제 좀 지저분해진 기판 청소좀 하고 케이스에 넣기만 하면 끝납니다. 기판청소는 스프레이타입 플럭스제거제를 뿌린뒤 칫솔로 벅벅 문대준 뒤에, PB 세정제로 세척한번 하고나서 말렸습니다. 별것도 아닌데, 글로 가이드를 작성하려니 생각보다 힘이 드는구만요. 어쨌든 간단한 것이라도 만들다 보면 하나씩 실력도 쌓이고 응용법도 생각해보게 됩니다. 많이 만들어 보세요.

  

1. 기판 장착 : 청소가 끝난 기판을 프린터케이블 후드에 넣습니다.

2. 포트고정나사 끼우기 : 뚜껑을 닫은 뒤에 본체 포트에 고정시킬 수 있는 고정나사를 끼워줍니다.

3. 너트 끼우기 : 서로 엇갈리게 되어 있고 한쪽에 너트를 끼운뒤 다음쪽에서 나사를 끼웁니다.

4. 볼트 조이기 : 나사를 끼웠으면 잘 조여줍니다. 나머지 한개도 마찬가지로 처리합니다.

 

 

제 즐기기만 하면 됩니다, 완성된 것을 컴퓨터 후면의 프린터포트에 장착하고 관련 프로그램을 실행하면 됩니다. 참고로 COVOX SPEECH THING은 동일제품이 이름만 다른게 많습니다. 프로그램 세팅에서 DAC라고 되어 있거나, 디즈니 사운드 또는 코복스, LPT 사운드 등등... 모두 이름만 다를 뿐 같은 제품으로 생각하시고 세팅하시면 됩니다. 재생용으로는 Iplayer(Inertia Player) 1.21을 추천해드리고, 에디트용으로는 Fast Tracker 2(2.06)를 추천해드립니다. 그 외에 윈도우즈 및 리눅스에서의 활용은 직접 도전해보세요 ^^

 

에 첨부된 사진들은 코복스를 지원하는 프로그램들과 게임들중 일부입니다. 페르시아의 왕자는 워낙 유명해서 다 아실테고, 일찍부터 컴퓨터를 했다면 다 한번씩은 해봤을법한 게임들이 꽤 많습니다. 요새 유행하는 타워게임류의 효시인 레밍스, 카멘샌디에고를 잡아라 시리즈나, 요즘 세대로 따지면 19금은 커녕 12금에도 못낄 당시에는 성인 게임이었던 래리, 영화로도 소개되어 많은 분들이 알고 있는, 게임에 등장하는 괴물보다 주인공얼굴이 더 무서웠던 어둠속에 나홀로(얼론 인더 다크), 3D FPS의 효시라고 할 수 있는 울펜스타인 3D 등입니다.

 

복스의 원리는 사운드 처리를 위한 부분을 CPU가 직접 담당을 하는 방식입니다. 이 방식은 소리를 구현하는 라이브러리의 크기가 커지고, CPU에 부담이 되는 방식이긴 하지만, 8비트 컴퓨터에서조차 사운드카드 없이도 구현이 가능한 방법입니다. 뭐, 사실, 대부분의 8비트 컴퓨터는 이 방식 보다는 주파수변환방식을 이용한 방법으로 소리를 내거나 별도의 사운드칩을 내장하는 방법을 사용하긴 했었지만, 요새 많이 사용하는 8비트 MCU들도 이런 방식으로 충분히 훌륭한 소리를 낼 수도 있겠습니다. ^^

 

년전에 작업한 거라 좀 어색한 부분도 있겠습니다. 원래는 PCB로도 설계는 끝나있는 상태인데, 필요한 사람도 없는 듯 하고 해서 수요도 없는 물건 PCB로 만들면 재고만 될것 같아 포기했었죠. 언제고 다른 것 PCB 제작할 때 살짝 집어넣어서 몇개 정도만 만들어봐야겠습니다. 나중에 시간나면 코복스에서 지원되는 게임 리스트와 프로그램들도 올리겠습니다.

 

 

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Posted by zecca371

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  1. ㅇㅇ
    2013.02.10 04:02 신고
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    우와 ~~
    이거 대박자료네요
    요세 사운드프로그래밍과 컴퓨터 사운드쪽 구조 연구중이엇는데
  2. 서우주
    2013.05.27 15:16 신고
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    기억이 새록새록하네.. 대학 동아리에서 코복스 몇개 만들어서 판적이 있었는데.. 아 옛날이여..


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