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MOS-Technologie-SID

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SIDs von MOS Technology: Das rechte Bild zeigt einen 6581-Chip von MOS Technology, damals bekannt als "Commodore Semiconductor Group" (CSG), und das Bild links zeigt einen 8580 von MOS Technology.

Das 6581/8580 SID ( Sound Interface Device ) von MOS Technology war der eingebaute Soundchip in Commodores CBM-II , Commodore 64 , Commodore 128 und Commodore MAX Machine Heimcomputern . Es handelt sich um eine integrierte Schaltung für einen Soundeffektgenerator/Synthesizer, die mit der 65XX-Familie von Mikroprozessoren kompatibel ist. Der SID bietet eine breite und präzise Steuerung von Frequenz, Klangfarbe (harmonischer Inhalt) und Dynamik (Lautstärke). Spezielle Steuerschaltkreise minimieren die Programmierung und erleichtern die Verwendung in kostengünstigen Videospielen und Musikinstrumenten. Es war einer der ersten Soundchips in einem Heimcomputer vor der digitalen Soundrevolution .

Der SID-Chip wurde von Ingenieur Robert Yannes entwickelt, der später die Synthesizer -Firma namens Ensoniq gründete . Zusammen mit dem VIC-II- Chip war der SID-Chip maßgeblich daran beteiligt, den Commodore 64 zum meistverkauften Computer der Geschichte zu machen (er steht sogar im Guinness-Buch der Rekorde ) und ihm wird teilweise der Start der Demoszene zugeschrieben .

Der SID hält das USPTO-Patent Nr. 4,677,890 , das am 27. Februar 1983 beantragt und am 7. Juli 1987 erteilt wurde. Es lief am 7. Juli 2004 aus.

Funktionen

  • Drei Oszillatoren: Bereich 0-4kHz.
  • Vier Wellenformen pro Oszillator: Dreieck, Sägezahn, variabler Puls, Rauschen.
  • Drei Amplitudenmodulatoren (Bereich: 48 dB).
  • Drei Hüllkurvengeneratoren:
    exponentielle Reaktion,
    Angriffsreichweite: 2 ms - 8 s
    Decay-Bereich: 6 ms - 24 s
    Sustain Levels: 0 – Spitzenlautstärke
    Entspannungsbereich: 6 ms - 24 s.
  • Oszillator-Synchronisation.
  • Ringmodulation.
  • Programmierbarer Filter:
    Cutoff-Bereich: 30 Hz - 12 kHz.
    12dB/Oktave Rolloff.
    Tiefpass-, Hochpass-, Band- und Bandstopp-Ausgänge.
    Unterschiedliche Resonanz.
  • Master-Lautstärkeregler.
  • Zwei A/D-Potentiometerschnittstellen.
  • Zahlengenerator/Zufallsmodulation.
  • Externer Audioeingang.

Technische Details

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6581-Pin-Konfiguration.

Der SID-Chip ist ein Mixed-Signal -Schaltkreis , der sowohl digitale als auch analoge Schaltkreise bietet. Alle Ports an der Steuerung sind digital, aber die Ausgangsports sind analog. Es bietet Drei-Stimmen-Synthese, wobei jede Stimme eine von vier verschiedenen Wellenformen verwenden kann: Rechteckwelle (mit variabler Impulsbreite), Dreieckwelle , Sägezahn und pseudozufälliges Rauschen (aber kein weißes Rauschen ) und bestimmte komplexe Wellenformkombinationen. Jede Stimme kann mit einer der anderen Wellen ringmoduliert werden, dh das Frequenzspektrum wird multipliziert und ausgegeben. Ringmodulation, Filterung und Programmiertechniken zum schnellen Umschalten zwischen verschiedenen Wellenformen machen den charakteristischen Sound des SID-Chips aus.

Jede Stimme kann durch einen digital gesteuerten gemeinsamen analogen Filter mit variabler Grenzfrequenz und Resonanz geleitet werden, der mit Hilfe von Kondensatoren außerhalb der Schaltung aufgebaut wird. Ein externer Audioeingangsanschluss ermöglicht, dass externes Audio durch den Filter geleitet wird.

Das Einstellen der Lautstärke/Verstärkung des Hauptausgangs am 6581 mit dem 4-Bit-Lautstärkeregler erzeugt ein Klicken am Ausgang. Dies ist proportional zum Lautstärkeunterschied, sowohl positiv als auch negativ, und ermöglicht es, mit digitalisierten 4-Bit-Sounds auf dem Commodore 64 zu spielen (Digitalisierung/Sampling muss durch externe Mittel erfolgen, normalerweise eine einfache Sampler-Schaltung, die mit dem Commodore verbunden ist 64) Paralleler serieller/paralleler 8-Bit-Anschluss auf dem Erweiterungsbus Dieser Fehler wurde in mehreren Videospielen (wahrscheinlich zuerst in Ghostbusters gesehen , wo das Drücken der Leertaste alles stoppt, aber immer noch das Wort „Ghostbusters“ spielt) und in vielen Demos verwendet. Die erzeugten Sounds bestehen normalerweise aus wenigen Wörtern, häufiger jedoch aus Percussion-Instrumenten wie Schlagzeug und dergleichen (die Soundmenge, die in einem Bruchteil von 64 Kilobyte gespeichert werden kann, ist sehr begrenzt). CPU-intensiv, da Samples sehr schnell ausgegeben werden müssen (im Vergleich zur extremen Langsamkeit der 6510-CPU), und viel mehr kann sie nicht. Aktivität, während ein Sample abgespielt wird. Dieser "Fehler" wird teilweise durch den 8580 behoben, der im Commodore 64C und Commodore 128DCR verwendet wird. Dieser gibt den digitalisierten Ton ( Samples ) sehr leise wieder. Glücklicherweise kann der Lautstärkepegel durch eine Hardwaremodifikation oder einen sanften Trick, der die Pulswelle beeinflusst, wiederhergestellt werden. Die Hack-Software macht im Allgemeinen eine einzelne Stimme vorübergehend unbrauchbar, obwohl geschickte musikalische Kompositionen dieses Problem weniger auffällig machen können.

Die 6581 und 8580 unterscheiden sich in mehreren Punkten voneinander. Der ursprüngliche 6581 wurde mit dem alten NMOS- Prozess hergestellt , der 12 V DC zum Betrieb verwendet. Der 8580 wird mit dem HMOS -II-Prozess hergestellt, der weniger Spannung benötigt, 9 V, und daher erwärmt sich der Chip weniger. Der 8580 ist auch langlebiger als der 6581. Andererseits macht die bessere Trennung zwischen analogen und digitalen Schaltungen im 8580 diesen Chip zu einem Chip mit weniger Rauschen und Verzerrungen. Eine einfache Hardwaremodifikation kann 6581-basierten Geräten hinzugefügt werden, um den größten Teil des Rauschens zu entfernen, aber dies führt dazu, dass die Audio-In-Funktion deaktiviert wird.

Sound in Videospielen

Die meisten Spiele, die für den Commodore 64 produziert wurden, verwendeten den SID-Chip mit Sounds, die von einfachen Klicks und Pieptönen bis hin zu komplexen Musikwerken oder sogar vollständig digitalen Audiospuren reichten. Aufgrund der technischen Beherrschung, die erforderlich ist, um Musik auf dem Chip zu implementieren, und seiner vielseitigen Funktionen im Vergleich zu anderen Soundchips der damaligen Zeit haben die Komponisten des Commodore 64 den SID als eigenständiges Musikinstrument beschrieben. Die meiste Software nutzte jedoch nicht die vollen Möglichkeiten von SID, da unvollständig veröffentlichte Spezifikationen Programmierer dazu veranlassten, nur gut dokumentierte Funktionen zu verwenden. Im Gegensatz dazu stützten sich einige ältere Computerprogramme auf Spezifikationen, was zu unhörbaren Soundeffekten führte.

Einige der bekanntesten Komponisten von SID-Musik für Videospiele sind Martin Galway , bekannt für viele Spiele, darunter Wizball , und Rob Hubbard , bekannt für Titel wie ACE 2 , Delta , International Karate , International Karate Plus und Monty on the Run . Andere Komponisten sind Jeroen Tel ( Cybernoid and Myth ) und Chris Hülsbeck , deren Kompositionen am SID begannen, sich aber auf jede Art von Musik auf Computern und Synthesizern ausgeweitet haben.


SID-Dateiformat

Eine Datei .SID, auch PSID genannt, ist eine Tondatendatei, die nicht nur die Notenrahmen, sondern auch den 6502 -Assemblercode (auch Player genannt ) enthält, der zum Abspielen der Musik in der SID benötigt wird. Zuerst wurde ein Hardwaregerät verwendet (normalerweise im Cartridge-Format für den Commodore 64/128), das einen nicht maskierbaren Interrupt verursachte und es ermöglichte, den Teil des Computerspeichers, der die Musik und den Player enthielt, durch ein darin residentes Programm zu entleeren die Patrone. Alle aktuellen Sounds werden auf einem echten SID-Chip oder über einen Software- Emulator erzeugt, der den SID-Chip emuliert. Die High Voltage SID Collection enthält mehr als 30.000 SID-Musik. SID-Dateien haben den MIME -Typ audio/prs.sid

Das SID-Dateiformat ist kein natives Commodore 64/128-Format, sondern ein spezifisches Format, das von emulatorgestützten Musikplayern wie PlaySID und Sidplay erstellt wurde. Es gibt jedoch Lader wie RealSIDPlay und Konverter wie PSID64, die es ermöglichen, die meisten SID-Dateien auf Originalcomputern abzuspielen.

Siehe auch

Referenzen

  • Anhang O, „6581 Sound Interface Device (SID) Chip Specifications“, im Commodore 64 Programmer's Reference Guide ; für weitere Informationen siehe Commodore 64 .
  • Bagall, Brian. Am Rande: Der spektakuläre Aufstieg und Fall von Commodore , S. 231–238, 370–371. ISBN 0-9738649-0-7 .

Externe Links

Informationen

Hardware

Software und Emulatoren

Musik

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