Aus der Werkstatt: Roland alpha Juno

Ersatz des LCD Displays

Von LCD zu OLED

Als Roland den alpha Juno im Jahr 1985 als Nachfolger des Juno 106 auf den Markt brachte, waren das LCD Display und das alpha dial die aufregendsten Neuerungen. Endlich konnte man nicht nur Klang-Parameter präzise editieren, sondern sie auch mit dem alpha dial in Echtzeit verändern!

Das LCD Display ist hintergrundbeleuchtet und wird über einen Invertor mit 100 Volt Gleichstrom betrieben. Leider verliert die Hintergrundbeleuchtung über die Jahre an Leuchtkraft und Kontrast und damit an Lesbarkeit. Und der Invertor beginnt störend hörbar hochfrequent zu fiepen.

Zum Glück lassen sich beide Probleme lösen, indem das alte LCD gegen ein neues OLED Display ausgetauscht wird. Wie das geht, habe ich dir nachfolgend beschrieben. Bei vorsichtigem Arbeiten dauert der Austausch ein bis zwei Stunden. Bevor du beginnst, lies bitte die ganze Anleitung einmal durch, damit du sicher bist, dass du die notwendigen Fertigkeiten besitzt und alle benötigten Teile vorab beschaffen kannst.

Wenn du den Austausch nicht selber machen willst, übernehme ich das gerne für dich. Schicke mir dazu bitte einfach eine Nachricht über das Kontaktformular.

Benötigte Teile und Werkzeug

Zum Ersatz des Displays benötigst du:

1 neues OLED Display (gibt es in verschiedenen Schrift- und Hintergrund-Farben)
In den meisten Fällen 1 neues EPROM mit OS 2.5u OLED, allenfalls inkl. Sockel
1 kurzer, dünner Kabelbinder
Kleiner und mittlerer Kreuzschlitzschraubenzieher
Ggf. Lötkolben (besser Lötstation), Entlötpumpe sowie Lötzinn (wenn möglich bleihaltig, weil die 80er Platinen noch mit Blei gelötet wurden und das Löten so einfacher geht)
Dein Smartphone, damit du von allem, was du demontierst und aussteckst vorher ein Foto als Referenz machen kannst
Geduld und kontrolliertes Arbeiten

Öffnen des Gehäuses

Es sollte klar sein, dennoch zur Sicherheit: Bevor du beginnst, wird das Gerät ausgeschaltet und vom Netz getrennt. Am besten lässt du es 30 Minuten vom Netz getrennt, bevor du es öffnest, damit sich allfällige Restladung in den Kondensatoren entladen kann.

Lege den Synth mit der Unterseite nach oben und der Rückseite zu dir auf ein dickes Tuch. Achte dabei darauf, dass der Bender nicht abgedrückt wird, lege allenfalls einen Schutz unter den Bender. Entferne die in der Skizze unten mit grünen Pfeilen markierten Schrauben (und nur diese!). Damit bleibt die Tastatur fixiert und kann beim Drehen des Synths nicht verrutschen (ansonsten besteht die Gefahr, dass Platinen beschädigt werden).

Klebe die entfernten Schrauben mit Tesa so auf ein Blatt Papier oder einen Karton, damit du beim Zuschrauben die Schrauben wieder den richtigen Löchern zuordnen kannst. Dies ist wichtig, weil nicht alle Schrauben identisch sind.

Nachdem die Schrauben entfernt sind, drehe den Synth vorsichtig auf die Unterseite. Halte den Synth dabei so, dass du die Oberseite (die jetzt nicht mehr fix montiert ist) und Unterseite mit den Händen fixierst, damit nichts verrutschen kann.

Sobald der Juno auf seiner Unterseite liegt, kannst du das Oberteil (aus Kunststoff) langsam lösen. Du beginnst damit am besten links und rechts unten an den Seitenteilen und hebst diese langsam an, so dass die Oberseite aufgeklappt wird. Bei Widerstand keine Gewalt anwenden, sondern es noch einmal versuchen und schauen, wo die Oberseite sich verklemmt. Am Schluss sollte die Oberseite nach vorne gekippt sein. Achtung: Die Bedienelemente und das LCD sind auf der Oberseite montiert und mit der Unterseite über Kabel verbunden. Das Oberteil lässt sich daher nicht einfach wegnehmen! Daher ist «nach oben aufklappen» der beste Ansatz.

Demontage des LCD Displays

Als erstes musst du die Stromversorgung des LCD Displays ausstecken. Du findest diese auf dem Power Supply board auf der rechten Seite, links neben dem Trafo. Es ist ein drei-poliger Stecker mit einem weissen und einem schwarzen Leiterkabel. Damit du dieses ausstecken kannst, musst du den Kabelbinder, mit dem das Kabel mit anderen Kabeln zusammengebunden ist, mit einem Seitenschneider vorsichtig durchtrennen (bitte keine Leiterkabel beschädigen!). Sobald das Kabel freiliegt, kannst du den Stecker abziehen. Die verbliebenen Kabel bindest du mit einem Kabelbinder wieder zusammen.

Das LCD Display ist mit 4 Kreuzschrauben am Oberteil angeschraubt. Am Display ist ein Flachbandkabel zum Datenaustausch eingesteckt. Auf der rechten Seite siehst du das weisse und schwarze Kabel der Stromversorgung (100V), die du eben ausgesteckt hast.

Als erstes markiere die rechte obere Seite des Datenkabels mit einem Filzstift, damit du dieses später wieder in der richtigen Orientierung montieren kannst. Danach schraube das Display Board ab. Du muss dieses seitlich nach links oder rechts herausziehen. Sobald das Display vom Gehäuse gelöst ist, ziehe vorsichtig und gleichmässig ohne Kraft das Flachbandkabel ab. Jetzt sollte das LCD Display «frei» sein und du kannst es zur Seite legen.

Bei der Gelegenheit nimm ein (Microfaser-)Tuch und reinige die durchsichtige Kunststoffabdeckung des Displays von Innen.

Hinweis zum Netzteil

Auf dem Netzteil befinden sich Bauteile für die Bereitstellung der 100V Spannungsversorgung des LCDs. Diese wird für das OLED nicht benötigt, da das OLED seine Spannungsversorgung über das Flachbandkabel bezieht. Wer «sauber aufräumen» will, kann die entsprechenden Bauteile (1 Spule, 1 Trafo, 1 Transistor, 3 Kondensatoren, 2 Widerstände) aus der Schaltung entfernen. Es handelt sich dabei um die unten gelb markierten Komponenten. Wer nur die Schaltung stilllegen aber nicht alle Teile entfernen will, kann einfach die Spule L1 auslöten. Die Schaltung im Originalzustand zu belassen, bringt keine Nachteile, man muss sich nur bewusst sein, dass auf dem drei-poligen Stecker 100V Gleichstrom anliegen, die man besser nicht berührt.

Montage des OLED Displays

Stecke das Flachbandkabel vorsichtig mit gleichmässiger Bewegung und ohne Kraft in das neue OLED Display, bevor du das Display montierst. Achte dabei auf die Orientierung des Displays und des Kabels. Das Display solltest du so halten, wie es im eingebautem Zustand orientiert ist und das Flachbandkabel solltest du so einschieben, dass die Markierung, die du gemacht hast, am gleichen Ort ist, wie zuvor beim LCD Display.

Danach montierst du das Display mit den vier Kreuzschlitzschrauben. Stelle sicher, dass sich das Flachbandkabel frei bewegen kann und nicht um die Längsachse verdreht ist, damit es beim Öffnen und Schliessen des Gehäuses nicht anhängt oder eingeklemmt wird.

Austausch des EPROM

Deine erste Frage wird sein: Warum muss ich das EPROM austauschen, wenn ich das Display ersetze? Das EPROM ist ein read only Speicher-Chip, auf dem das Betriebssystem des alpha Juno gespeichert ist. Das Betriebssystem steuert u.a. auch die Ausgabe auf dem Display. LED und OLED Technik funktionieren unterschiedlich. Die Ansteuerung eines OLED Displays braucht daher eine Anpassung im Betriebssystem. Die gute Nachricht: Diese Anpassung wurde von smarten Entwicklern bereits gemacht und ist als neues EPROM einbaufertig erwerbbar.

Als erstes prüfen wir, ob dein Juno 2 nicht schon das notwendige EPROM hat. Benötigt wird die OS Version 2.5u OLED. Wenn du weisst, dass das EPROM noch nie getauscht wurde, dann ist sicher, dass du es ersetzen musst. Wenn du dir nicht sicher bist, ob schon mal ein Austausch stattgefunden hat und welche OS Version auf dem Gerät läuft, dann kannst du bei ungeöffnetem Gerät die BIOS Version wie folgt abrufen:

PORTAMENTO und MOD RATE Tasten gleichzeitig gedrückt halten und dann den Synth einschalten.

Auf dem Foto unten siehst du die Anzeige für OS 2.5u LCD – die letzte von Roland 1986 zur Verfügung gestellte OS Version (lass dich nicht durch «Ver 4.3» verwirren). Diese ist nicht OLED tauglich.

Wenn du eine Version kleiner als VER. 2.5U (Ver 4.3 2.12 86) hast, musst du das EPROM sicher tauschen. Wenn du eine Version 2.5U hast, kannst du über das Display leider nicht herausfinden, ob es sich um das LCD oder OLED OS handelt, da dies nicht ausgegeben wird und auch auf dem Chip nicht aufgedruckt ist. Du kannst dir aber den Chip anschauen, ob du ein Produktionsdatum aus den 80ern findest oder ob der Chip nach ältererer Produktion aussieht. Falls ja, musst du ihn ersetzen. Wenn du unsicher bist, ersetze ihn.

Der Chip befindet sich auf dem CPU Board, welches zur Hälfte von der Tastatur überdeckt wird. Er ist daher nicht sichtbar, ohne das CPU Board zu demontieren. Jetzt ist ein guter Zeitpunkt, von verschiedenen Seiten Fotos der Kabel und Steckverbindungen auf dem CPU Board zu machen. Ist das erledigt, musst du sämtliche Kabelverbindungen auf dem CPU Board lösen – das sind einige! Bitte nicht reissen, sondern kontrolliert ziehen und jeweils mit der zweiten Hand die Platine fixieren oder etwas Gegendruck geben, damit du nicht den Sockel von der Platine reisst. Danach löse die drei Schrauben auf der Oberseite des Boards (siehe Markierung (B) unten in der Skizze). Ziehe das Board bitte vorsichtig und möglichst waagerecht unter der Tastatur hervor, damit du keine Bauteile abscherst oder gar die Platine brichst. Die ganze Konstruktion ist sehr eng und hat wenig Toleranz. Vergiss nicht: Auf dem CPU Board hat Roland Teile verbaut, die in den 80ern speziell für Roland gefertigt wurden und die es heute nicht mehr als Ersatzteile gibt. Zerstörst du einen der SMD Chips, gibt es dafür keine Reparatur mehr. Wenn du unsicher bist, lass den EPROM Wechsel von einem Profi machen. Ich kenne da jemanden. 🙂

Ist das EPROM gesockelt, kannst du vorsichtig von beiden Seite mit einem Schraubenzieher (noch besser mit einem Stück Kunststoff) in sehr flachem Winkel unter den Chip fahren und ihn minimal anheben. Danach die Seite wechseln und wieder nur ein wenig anheben. Nach drei, vier Seitenwechsel sollte der Chip sich von Hand senkrecht abnehmen lassen. Bitte nicht verkanten und nie Kraft aufwenden, Kraft führt nur zu Beschädigungen, Geduld führt zum Ziel.

Ist das neue EPROM im Sockel, kannst du das CPU Board wieder montieren. Sei bitte sehr vorsichtig, wenn du das Board unter die Tastatur schiebst, damit du kein Bauteil abdrückst. Vergiss nicht, alle Kabel und Stecker wieder korrekt einzustecken. Was wohin gehört, kannst du auf den Fotos, die du vor dem Abziehen der Stecker gemacht hast, einfach herausfinden.

Übrigens: Die neue OS Version bringt nicht nur die Unterstützung für das OLED Display sondern auch eine Reihe von Bugfixes in der Midi-Implementierung.

Schliessen des Gehäuses

Bevor du das Gerät schliesst, überprüfe noch einmal, ob alle Kabel wieder am richtigen Ort eingesteckt sind und dass keine Schrauben oder anderen losen Teile sich im Gerät befinden.

Zum Schliessen des Gehäuses setzte das Oberteil wieder auf das Unterteil. Achte dabei darauf, dass du keine Kabel einklemmst und das die an das Oberteil rechts und links montierten Metall-Stützen genau an den vorgesehenen Stellen auf den Gehäuseboden aufliegen. Schon bei weniger als einem Zentimenter Abweichung läufst du Gefahr, mit den Metall-Stützen ein Board zu treffen.

Ansonsten ist das Vorgehen der umgekehrte Weg, den ich oben beim Öffnen beschrieben habe. Stelle sicher, dass du die gleichen Schrauben wieder an ihren ursprünglichen Stellen montierst. Oft passen die Löcher des Bodens und die Gewinde nicht überall gut übereinander. Ursache dafür ist, dass Ober- und Unterteil nicht sauber aufeinander ausgerichtet sind. In diesem Fall heisst es nochmal alle Schrauben lösen und die Oberseite neu aufsetzen. An der Vorderkante der beiden Seitenteile muss Ober- und Unterteil ohne Abstand satt aufeinander passen. Auf der Rückseite achte darauf, dass dass das Oberteil überall das Unterteil überlappt. Erfahrungsgemäss empfiehlt es sich, das Zusammenschrauben mit den drei Schrauben im oberen Bereich der Unterseite zu beginnen.

Wenn du bis hierhin alles richtig gemacht hast, wird dein neues OLED nach dem Einschalten hell leuchten und dich mit einem freundlichen «Alpha JUNO-2» begrüssen.

Kontakt

Wenn du diesen Umbau von mir durchführen lassen willst, sende mir bitte eine Nachricht und wir klären alles Weitere gemeinsam.