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Tecnologia MOS SID

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SIDs da tecnologia MOS: A imagem à direita mostra um chip 6581 da MOS Technology, na época conhecido como "Commodore Semiconductor Group" (CSG) e a imagem à esquerda mostra um 8580 da MOS Technology.

O SID ( Sound Interface Device ) 6581/8580 da MOS Technology era o chip de som embutido nos computadores domésticos Commodore CBM-II , Commodore 64 , Commodore 128 e Commodore MAX Machine . É um circuito integrado gerador/sintetizador de efeitos sonoros compatível com a família de microprocessadores 65XX. O SID fornece controle amplo e preciso de frequência, cor do tom (conteúdo harmônico) e dinâmica (volume). Circuitos de controle especializados minimizam a programação, facilitando o uso em videogames e instrumentos musicais de baixo custo. Foi um dos primeiros chips de som incluídos em um computador doméstico antes da revolução do som digital .

O chip SID foi criado pelo engenheiro Robert Yannes , que mais tarde fundou a empresa de sintetizadores chamada Ensoniq . Junto com o chip VIC-II , o chip SID foi fundamental para tornar o Commodore 64 o computador mais vendido da história (está até no Guinness Book of World Records ) e é parcialmente creditado com o início da demoscene .

O SID detém a Patente USPTO nº 4.677.890 , que foi solicitada em 27 de fevereiro de 1983 e concedida em 7 de julho de 1987. Expirou em 7 de julho de 2004.

Características

  • Três osciladores: faixa 0-4kHz.
  • Quatro formas de onda por oscilador: triângulo, dente de serra, pulso variável, ruído.
  • Três moduladores de amplitude (faixa: 48dB).
  • Três geradores de envelope:
    resposta exponencial,
    Alcance de Ataque: 2ms - 8s
    Faixa de Decaimento: 6ms - 24s
    Níveis de sustentação: 0 - volume de pico
    Faixa de relaxamento: 6 ms - 24 s.
  • Sincronização do oscilador.
  • modulação em anel.
  • Filtro programável:
    Faixa de corte: 30Hz - 12kHz.
    Rolloff de 12dB/oitava.
    Saídas low-pass, high-pass, band e band-stop.
    Ressonância variável.
  • Controle de volume mestre.
  • Duas interfaces de potenciômetro A/D.
  • Gerador de números/modulação aleatória.
  • Entrada de áudio externa.

Detalhes técnicos

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Configuração de 6581 pinos.

O chip SID é um circuito de sinal misto que oferece circuitos digitais e analógicos. Todas as portas do controle são digitais, mas as portas de saída são analógicas. Ele oferece três sínteses de voz, onde cada voz pode usar uma das quatro formas de onda diferentes: onda quadrada (com largura de pulso variável), onda triangular , dente de serra e ruído pseudo-aleatório (mas não ruído branco ) e certas combinações de formas de onda complexas. Cada voz pode usar modulação em anel com uma das outras ondas, ou seja, o espectro de frequência é multiplicado e emitido. A modulação em anel, filtragem e técnicas de programação para alternar entre diferentes formas de onda em alta velocidade fazem o som característico do chip SID.

Cada voz pode passar por um filtro analógico comum controlado digitalmente com frequência de corte e ressonância variáveis, que é construído com a ajuda de capacitores externos ao circuito. Uma porta de entrada de áudio externa permite que o áudio externo passe pelo filtro.

Definir o volume/ganho de saída principal no 6581 usando o controle de volume de 4 bits produz um clique na saída. Isso é proporcional à diferença de volume, tanto positivo quanto negativo, e permite tocar com sons digitalizados de 4 bits no Commodore 64 (digitalização/amostragem deve ser feita por meios externos, geralmente um circuito de amostrador simples conectado ao Commodore 64) Porta paralela serial/paralela de 8 bits localizada no barramento de expansão Esta falha foi usada em vários videogames (provavelmente visto pela primeira vez em Ghostbusters , onde pressionar espaço para tudo, mas ainda reproduz a palavra "Ghostbusters") e em muitas demos. Os sons produzidos são geralmente algumas palavras, mas mais frequentemente instrumentos de percussão como bateria e similares (a quantidade de som que pode ser armazenada em uma fração de 64 kilobytes é muito limitada). (comparado com a extrema lentidão do CPU 6510), e não pode fazer muito mais do que isso. atividade enquanto uma amostra está tocando. Este "defeito" é parcialmente corrigido pelo 8580 usado no Commodore 64C e Commodore 128DCR. Isso reproduz o som digitalizado ( amostras ) muito baixo. Felizmente, o nível de volume pode ser restaurado por uma modificação de hardware ou um soft trick que afeta a onda de pulso. O software de hack geralmente torna uma única voz temporariamente inutilizável, embora composições musicais inteligentes possam tornar esse problema menos perceptível.

O 6581 e o 8580 diferem um do outro de várias maneiras. O 6581 original foi feito usando o antigo processo NMOS , que usa 12V DC para rodar. O 8580 é feito com o processo HMOS -II que requer menos voltagem, 9V, e portanto o chip aquece menos. O 8580 também é mais durável que o 6581. Por outro lado, a melhor separação entre os circuitos analógicos e digitais feitos no 8580 faz deste um chip com menos ruído e distorção. Uma simples modificação de hardware pode ser adicionada ao equipamento baseado em 6581 para remover a maior parte do ruído, mas isso faz com que o recurso Audio-In seja desabilitado.

Som em videogames

A maioria dos jogos produzidos para o Commodore 64 usava o chip SID, com sons variando de simples cliques e bipes a obras musicais complexas ou até faixas de áudio totalmente digitais. Devido ao domínio técnico necessário para implementar música no chip, e seus recursos versáteis em comparação com outros chips de som da época, os compositores do Commodore 64 descreveram o SID como um instrumento musical por direito próprio. No entanto, a maioria dos softwares não usava todos os recursos do SID, porque especificações publicadas incompletas faziam com que os programadores usassem apenas recursos bem documentados. Em contraste, alguns programas de computador mais antigos dependiam de especificações, resultando em efeitos sonoros inaudíveis.

Alguns dos compositores mais conhecidos de música SID para videogames incluem Martin Galway , conhecido por muitos jogos, incluindo Wizball , e Rob Hubbard , conhecido por títulos como ACE 2 , Delta , International Karate , International Karate Plus e Monty on the Run . Outros compositores são Jeroen Tel ( Cybernoid and Myth ) e Chris Hülsbeck , cujas composições começaram no SID mas se espalharam para qualquer tipo de música em computadores e sintetizadores.


Formato de arquivo SID

Um arquivo .SID, também chamado de PSID, é um arquivo de dados de som que contém não apenas os quadros de notas, mas também o código de montagem 6502 (também chamado de player ) necessário para reproduzir a música no SID. A princípio, foi utilizado um dispositivo de hardware (geralmente em formato de cartucho para o Commodore 64/128) que causava uma interrupção não mascarável e permitia que a parte da memória do computador que continha a música e o player fosse despejada por meio de um programa residente em o cartucho. Todos os sons atuais são produzidos em um chip SID real ou por meio de um emulador de software que emula o chip SID. A High Voltage SID Collection contém mais de 30.000 músicas SID. Os arquivos SID têm o tipo MIME audio/prs.sid

O formato de arquivo SID não é um formato nativo do Commodore 64/128, mas sim um formato específico criado por players de música assistidos por emulador, como PlaySID e Sidplay. No entanto, existem carregadores como o RealSIDPlay e conversores como o PSID64 que possibilitam reproduzir a maioria dos arquivos SID em computadores originais.

Veja também

Referências

  • Apêndice O, "Especificações do chip do dispositivo de interface de som (SID) 6581", no Guia de referência do programador do Commodore 64 ; para obter mais informações, consulte o Commodore 64 .
  • Bagnall, Brian. On The Edge: The Spectacular Rise and Fall of Commodore , pp.231–238,370–371. ISBN 0-9738649-0-7 .

Links externos

Informações

Hardware

Software e emuladores

Música

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