MOS 6581

MOS 6581- ja 8580 -piirit

MOS 6581 ja 8580, yhteiseltä kutsumanimeltään SID (Sound Interface Device), ovat Robert Yannesin suunnittelemia ja MOS Technologyn valmistamia kotimikrojen äänipiirejä, joita on käytetty Commodore 64- ja 128 -tietokoneissa. Tietokonepelimusiikin kehitys oli 1980-luvulla vahvasti sidoksissa SID-piireihin. Tunnettuja SID-musiikin säveltäjiä peliteollisuudessa olivat esimerkiksi Ben Daglish, Martin Galway, Rob Hubbard, Jeroen Tel ja David Whittaker. SID-musiikki on jatkanut elämäänsä demoscene-harrastajien parissa chiptune-musiikkina.

Piirille on haettu patentti: 4,677,890

Historia

Robert Yannes oli työskennellyt syntetisaattorien parissa ja suunnitteli SID-äänipiirin toimimaan syntetisaattorin tavoin. SID-piirillä oli parempi taajuusohjaus sisäisiin oskillaattoreihinsa ja helpompi ohjelmoitavuus kuin aiemmilla ratkaisuilla. SID-piirillä äänialue voitiin asettaa sen rekistereihin ja jättää se piirin vastuulle toisin kuin antaa erillisiä komentoja äänen muuttamiseen.

Ominaisuudet lyhyesti

• Kolme erillistä oskillaattoria (kanavaa), joiden perustaajuus voidaan valita vapaasti noin kahdeksan oktaavin alueelta (16 Hz – 4 kHz).
• Kullekin kanavalle neljä pääaaltomuotoa: kolmioaalto, sahalaita-aalto, kanttiaalto (pulssi) ja kohina. Aaltomuotoja voi myös yhdistellä, jolloin eri aaltomuotoja generoivat virtapiirit vaikuttavat yhtä aikaa D/A-muuntimeen ja lopputulokset riippuvat piiristä ja valmistusteknologiasta.
• Kullekin kanavalle äänenvoimakkuuden vaihtelu ADSR-vaippojen avulla.
• Kolmioaaltoa voi moduloida toisen kanavan oskillaattorilla (ns. ring-modulaatio).
• Oskillaattorin voi synkronoida toisesta oskillaattorista (ns. hard sync).
• Kanttiaallon muotoa (pulssin kahden osan suhteellista leveyttä) voi vaihdella kanavakohtaisesti, ns. pulsewave.
• Suodatin, jolla on säädettävä resonanssi ja taajuus. Kunkin äänen voi reitittää suodattimeen tai sen ohitse, ja suodatin tuottaa ali-, yli-, ja kaistapäästöannot, joita voi yhdistellä vapaasti ja näin tuottaa muun muassa notkosuodattimen (yli- ja alipäästö).
• Kolme satunnaislukugeneraattoria, joita käytetään pääasiassa kohinan tuottamiseen. Yhden arvot ovat luettavissa ohjelmallisesti.
• Audiosisääntulo, jonka avulla voi esimerkiksi ketjuttaa useita äänipiirejä.

Emulaatio

Jotta piirille tehtyä musiikkia voidaan toistaa nykytietokoneilla käytetään emulaattoriohjelmia, jotka matkivat piirin toimintaa ohjelmallisesti. Eräs tarkoitukseen käytettävä ohjelma on Sidplay. Myös muita ohjelmia on useita.

Triviaa

Äänenvoimakkuuden muutos aiheuttaa pienen poksahduksen, jonka suuruus riippuu muutoksesta. Muusikot oivalsivat, että tätä ominaisuutta voidaan käyttää sämplätyn äänen tuottamiseen, joskin rajallisen muistikapasiteetin takia tämä oli lähinnä hyödyllinen yksittäisille lyhyille äänisämpleille ja esimerkiksi rumpuäänille. Vaikka näytetarkkuus on rajattu neljään bittiin, se on usein riittävän laadukas. Uudemmissa C64-malleissa tosin tämä "virhe" korjattiin, ja sämplet kuuluvat liian hiljaisena (riippuu siis laitteesta kuuluvatko esimerkiksi pelien Skate or Die!, Arcade Classics ja Netherworld musiikit oikein).

Jotkin kasettiaseman kanssa käytettävät turbo-ohjelmat kaiuttavat myös kasetilta tulevan datan SID-piirin volyymirekisteriin. Tätä käytettiin kasettiaseman azimuth-kulman säätämiseen.

Katso myös

• The High Voltage SID Collection
• SidStation

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta SID-piirit Wikimedia Commonsissa

• Sidplay – soitto-ohjelma C64:n musiikkia varten (huom. SID-piirejä ei osata vielä emuloida täydellisesti, joskin emulaatio on lähes aina riittävän hyvää)
• C64 Music – C64-musiikkia käsittelevä blogi
• Technical SID documentation (englanniksi)