MOS Technology 6581/8580 SID ( lyhennetty englanniksi . Sound Interface Device ) - elektroninen komponentti, mikropiiri , joka suorittaa ohjelmoitavan äänigeneraattorin toiminnon ja jota käytetään Commodore Internationalin kuluttajatietokoneissa - CBM-II , Commodore 64 ja Commodore 128 . Se oli yksi ensimmäisistä laatuaan IC:t, jotka oli tarkoitettu käytettäväksi kuluttajatietokoneissa, ennen kuin niissä oli digitaalisia ääniominaisuuksia .
Yhdessä VIC-II- video -ohjainsirun kanssa SID oli komponentti, joka teki C64:stä historian myydyimmän 8-bittisen kuluttajatietokoneen ja vaikutti jossain määrin myös demoscene -nimisen ilmiön syntymiseen .
US- patentti nro 4 677 890 myönnettiin SID-sirulle , hakemus jätettiin 27. helmikuuta 1983 ja hyväksyttiin 7. heinäkuuta 1987 . Patentti päättyi 7. heinäkuuta 2004 .
SID-sirun suunnitteli insinööri Robert Yannes , joka myöhemmin perusti digitaalisia syntetisaattoreita valmistavan Ensoniqin . Yannes johti kehitystiimiä, johon kuului kaksi teknikkoa ja Applicon CAD -operaattori (nyt UGS Corporationin omistuksessa ), joka sai koko kehitysprosessin päätökseen viidessä kuukaudessa vuoden 1981 jälkipuoliskolla . Yannesilla oli jo kokemusta äänisyntetisaattorien suunnittelusta, eikä hän ollut tyytyväinen tuolloin olemassa olevien tietokoneäänentuotantotyökalujen ominaisuuksiin. Hän halusi saada korkealaatuista synteesiä musiikki-instrumenteista, mikä johti sellaisten ominaisuuksien toteuttamiseen SID:ssä kuin ohjelmoitava ADSR -kirjekuori , jota ei ollut aiemmin käytetty tämän tyyppisissä kuluttajatietokoneiden mikropiireissä .
Luulin, että markkinoilla olevat äänentuottopiirit, mukaan lukien Atarin tietokoneissa käyttämät sirut, olivat primitiivisiä ja ilmeisesti niiden ihmisten suunnittelemia, jotka eivät tienneet musiikista mitään.
Robert Yannes. On the Edge: Commodoren mahtava nousu ja lasku
Kehityksen aikana kiinnitettiin erityistä huomiota syntyvän äänen taajuussäädön tarkkuuteen ja SID:ssä piti alun perin olla 32 itsenäistä ääntä yhdellä yhteisellä taajuusgeneraattorilla. Tämä mahdollisuus ei kuitenkaan toteutunut ajanpuutteen vuoksi. Yhden yhteisen oskillaattorin sijasta, joka toimi, mutta ei ollut valmis, sirulle asetettiin kolme kopiota siitä, mikä mahdollisti kolme itsenäistä ääntä, joista jokaisella oli oma oskillaattori. Toinen mahdollisuus, jota ei sisällytetty lopulliseen versioon kristallin tilan puutteen vuoksi, on taulukko ennalta määrätyistä taajuuksista, jotka vastaavat nuotteja. Jannes toteutti äänitulotuen omasta aloitteestaan, mutta sitä ei käytännössä käytetty tietokoneessa. Tuote valmistettiin 7 mikronin teknologialla työstettävien kiteiden prosenttiosuuden lisäämiseksi - edistymisen huippu oli tuolloin 6 mikronin tekniikka.
SID-siru, kuten Commodore 64 , ensimmäinen tietokone, joka käytti sitä, valmistui ajoissa Consumer Electronics Show -näyttelyä varten, joka pidettiin tammikuun 1982 ensimmäisenä viikonloppuna . Vaikka Yannes ei ollut täysin tyytyväinen tulokseen, hänen kollegansa Charles Winteble sanoi: " Tämä asia on kymmenen kertaa parempi kuin mitä muilla on, ja kaksikymmentä kertaa parempi kuin vaaditaan ."
Mikropiiriä kehitettäessä ei käytetty ennalta muotoiltua teknistä tehtävää. Päinvastoin, se syntyi kehitysprosessin aikana, eikä kaikkia suunniteltuja ominaisuuksia ole toteutettu lopputuotteessa. Yannes väittää, että hänellä oli luettelo suunnitelluista ominaisuuksista, joista vain kolme neljäsosaa oli tosiasiallisesti toteutettu. Tämä selittää, miksi mikropiirin ensimmäisen version (6581) tekniset dokumentaatiot eivät täysin vastanneet todellisuutta. Myöhempi versio (8580) on saatettu vastaamaan dokumentaatiota. Esimerkiksi 8580 voi suorittaa loogisen AND -toiminnon kahdelle generoidun signaalin muodolle, jota 6581 ei sallinut. Toinen toiminto, jonka toiminta eroaa kahdessa mikropiirin versiossa, on suodatin: vuonna 6581 sen toiminta oli hyvin erilaista kuin. kuvattu teknisissä asiakirjoissa.
SID on sekatyyppinen IC ja sisältää sekä digitaalisia että analogisia osia. Sen pääosa ja ohjausportit ovat digitaalisia, mutta lähtö on analoginen. SID toteuttaa kolmiäänisen äänisynteesin, jokainen ääni voi käyttää yhtä neljästä aaltomuodosta: neliö (muuttuvalla käyttösuhteella), kolmio, sahahammas ja näennäissatunnainen (mutta ei valkoista kohinaa). Jokaista ääntä voidaan myös moduloida rengasmodulaattorilla jollakin muulla äänellä, jolloin generoidun signaalin taajuusspektriä voidaan laajentaa. Rengasmodulaattori, suodatin ja nopea ohjelmiston vaihto eri aaltomuotojen välillä luovat SID:n erottuvan, tunnistettavan äänen.
Jokainen ääni voidaan ohjata yhteisen analogisen suodattimen läpi (toteutettu ulkoisilla kondensaattoreilla), ohjelmistoohjatulla katkaisulla ja resonanssilla. Ulkoinen äänilähde voidaan myös ohjata suodattimen läpi.
6581-siruversiossa oli virhe, joka aiheutti pienen napsahduksen, kun kanavan äänenvoimakkuutta muutettiin. Kuten kävi ilmi, tämä bugi voisi olla hyödyllinen neljännen pseudoäänen toteuttamisessa, joka voisi simuloida lyömäsoittimien ääniä ja toistaa digitaalista ääntä, kuten lyhyttä puhetta tai musiikkilisäyksiä (Commodore 64:ssä ei ollut tarpeeksi muistia pitkäaikaisten digitoitujen äänten tallentamiseen ). Tämä virhe korjattiin osittain Commodore 64C :ssä ja Commodore 128 :ssa käytetyssä 8580-sirun versiossa . Tämä korjaus johti erittäin hiljaisiin digitoituihin ääniin. Tietokoneen piirien muuttaminen mahdollisti kuitenkin alkuperäisen äänenvoimakkuuden palauttamisen.
Virheiden korjaamisen lisäksi versioiden 6581 ja 8580 välillä on useita eroja. Alkuperäinen versio, 6581, valmistettiin CMOS -tekniikalla, mikä vaati 12 voltin virtalähteen sirun käyttämiseen. 8580-versio on valmistettu CMOS-2-tekniikalla, joka vaatii alennettua syöttöjännitettä (9 volttia) ja vähentää myös lämmöntuotantoa käytön aikana. Tästä syystä 8580-versio on luotettavampi kuin 6581. Lisäksi 8580 on toteuttanut paremman erotuksen piirin analogisten ja digitaalisten osien välillä, mikä vähentää kohinaa ja vääristymiä äänilähdössä.
6581:stä valmistettiin myös CMOS-2-versio, jonka nimi oli 6582. Sitä ei koskaan käytetty uudessa Commodore 64s:ssä.
SID:n alkuperäisessä teknisessä dokumentaatiossa mainitaan, että eri aaltomuotoja voidaan käyttää samanaikaisesti, mikä johtaa niiden väliseen loogiseen vähennykseen. Kuitenkin vain sirun 8580-versio mahdollistaa tämän - 6581-versiossa jotkin aaltomuotojen yhdistelmät johtavat täydelliseen hiljaisuuteen tai melkein kuulemattomaan ääneen siruerästä riippuen. Myös suodattimen toiminta mikropiirin eri versioissa vaihtelee, 8580-versio vastaa paremmin teknistä dokumentaatiota.
Huolimatta lukuisista 6581-version puutteista monet SID:lle musiikkia luoneet muusikot pitivät sitä parempana. Pääsyynä on se, että 6581-suodatin loi paljon vääristymiä, joita käytettiin joskus simuloimaan instrumentteja, kuten sähkökitaran yliohjattua ääntä . Myös suodattimen korkeataajuisella komponentilla oli suurempi (3 desibeliä) äänenvoimakkuus muihin komponentteihin verrattuna, mikä teki äänestä "bassoisemmaksi". Myös suodattimen ja lähtö-DAC:iden epälineaarisuus johti ylimääräiseen äänen vääristymiseen, mikä teki siitä "pehmeämmän" ja "pehmeämmän".
Versio 6581 R1 ei koskaan tullut myyntiin. Jannes esitti seuraavan lausunnon: ”SID-siru oli loistava alusta alkaen, se kuulosti hyvältä. Kaikki mitä tarvitsimme näyttääksemme sen [vuoden 1982 näyttelyssä] toimi toisella yrittämällä." Tämä ilmeisesti tarkoittaa, että versio R1 oli ensimmäinen mikropiirien koe-erä ja R2 oli kristalmasakin toinen versio, jota käytettiin myöhemmässä massatuotannossa. Charles Wintablen valokuvissa C64-prototyypistä näkyy merkintä "MOS 6581 2082" (ei R2:ta, joten kyseessä on versio R1:stä), mikä ilmeisesti tarkoittaa, että SID-sirujen koe-erä valmistettiin vuoden 1982 20. viikolla .
Luettelo SID-sirujen tunnetuista versioista ja versioista:
Jotkut IC:t on merkitty "CSG", joka tarkoittaa Commodore Semiconductor Groupia (sekä Commodore-logoa), eikä "MOS". Näillä siruilla voi olla sama julkaisupäivä, mukaan lukien viikko, mikä tarkoittaa, että sirupakkauksen merkitsevät tulostimet olivat eri tehdaskuljettimilla.
Commodore 64:ssä oli hidas tietojen lataaminen kasetista ja levyasemasta, ja 64 kilotavun tiedon lataaminen RAM -muistiin voi kestää useita minuutteja. Siksi pelinkehittäjien keskuudessa käytäntö käyttää niin kutsuttuja "lataajia", jotka ensin latasivat ja näyttivät jonkin kuvan, ja soittivat musiikkia samalla kun ladattiin loput pelistä (joskus jopa minipelillä tai kyvyllä vaikuttaa musiikkiin. pelataan) levitä. Ehkä hitaasta latausprosessista ja SID-sirun upeasta äänestä johtuen Commodore-pelien säveltäjät olivat kuuluisempia kuin muut pelisäveltäjät.
Tunnettuja SID-säveltäjiä ovat Martin Galway , joka tunnetaan työstään monissa peleissä, kuten Wizballissa , ja Rob Hubbard , joka tunnetaan peleistä, kuten ACE 2 , Delta , International Karate , IK+ ja Monty on the Run . Huomionarvoisia ovat myös Jeroen Tel ( Cybernoid and Myth -pelit ) ja Chris Hülsbeck , jonka musiikillinen ura alkoi SID:stä ja jatkui myöhemmin muilla alustoilla.
Vuonna 2003 kuuluisa ruotsalainen ambient - yhtye Carbon Based Lifeforms julkaisi albumin nimeltä " Hydroponic Garden ". Yksi sen painopisteistä oli sävellys MOS 6581 , jossa käytettiin SID:n (luultavasti SidStationin ) avulla saatuja äänielementtejä ja osia .
Ruotsalainen heavy metal -yhtye Machinae Supremacy käyttää aktiivisesti alkuperäisiä SID-ääniä musiikissaan ( SidStationilla ). Bändin jäsenet itse määrittelevät musiikkityylinsä SID Metaliksi .
Saksalainen synthpop- yhtye Welle:Erdball käyttää Commodore 64 :ää lähes jokaisella albumilla , joka on listattu ryhmän viidentenä jäsenenä. Hänen SID-sirunsa ominainen ääni on helposti tunnistettavissa saksalaisten sävellyksistä.
Myös kanadalainen yhtye Crystal Castles , joka määrittelee tyylinsä Bitpopiksi, käyttää aktiivisesti SIDStationia kaikissa sävellyksessään, minkä ansiosta se on saavuttanut suosionsa.
Ruotsalainen In flames peitti kappaleensa Moonshield (c64-versio).
Useat muut artistit ovat myös sisällyttäneet SID-äänet musiikkiinsa tai jäljitteleneet niitä nykyaikaisilla syntetisaattoreilla.
On olemassa erityinen tiedostomuoto, jonka tunniste on .SID ja joka on nimetty sirun mukaan - yksinkertaisesti SID tai PSID. Se on suunniteltu tallentamaan peleistä ja muista ohjelmista poimittua musiikkia Commodore 64:lle. Tällaiset tiedostot sisältävät alkuperäisen soitinkoodin 6502-prosessorille ja musiikkia sisältävät tiedot. Tällaisia tiedostoja voidaan toistaa IBM PC:llä erikoissoittimilla (kuten PlaySID tai Sidplay) tai WinAmp -ohjelman laajennuksella . Äänen toistamiseen voidaan käyttää todellista SID-sirua, joka on yhdistetty jollakin tunnetuista menetelmistä, tai sen ohjelmistoemulointia. Commodore 64:stä on musiikkikokoelma nimeltä The High Voltage SID Collection . Se sisältää yli 60 000 tässä muodossa tallennettua kappaletta. SID-tiedostojen MIME -tyyppi on audio/prs.sid.
.SID-tiedostomuoto ei ole alkuperäinen Commodore 64- tai Commodore 128 -tietokoneissa käytetty muoto, vaan se on luotu erityisesti musiikin kuunteluun IBM PC -yhteensopivilla tietokoneilla ja muilla nykyaikaisilla alustoilla. On kuitenkin ohjelmia, joiden avulla voit toistaa tällaisia tiedostoja alkuperäisillä Commodore-tietokoneilla.