MOS Technology 6581/8580 SID ( abreviat din engleză. Sound Interface Device ) - o componentă electronică , un microcircuit care îndeplinește funcția de generator de sunet programabil , utilizat în computerele de consum ale Commodore International - CBM-II , Commodore 64 și Commodore 128 . A fost unul dintre primele circuite integrate de acest gen destinate utilizării în computerele de consum înainte ca acestea să aibă capabilități audio digitale .
Împreună cu cipul de control video VIC-II , SID a fost componenta care a făcut din C64 cel mai bine vândut computer de consum pe 8 biți din istorie și, de asemenea, într-o oarecare măsură, a influențat apariția unui fenomen numit demoscena .
Brevetul SUA nr. 4.677.890 a fost emis pentru cipul SID , cererea a fost depusă la 27 februarie 1983 și acceptată la 7 iulie 1987 . Brevetul a expirat pe 7 iulie 2004 .
Cipul SID a fost proiectat de inginerul Robert Yannes , care mai târziu a fondat Ensoniq , o companie de sintetizatoare digitale . Yannes a condus o echipă de dezvoltare, inclusiv doi tehnicieni și un operator CAD Applicon (acum deținut de UGS Corporation ), care a finalizat întregul proces de dezvoltare în cinci luni în a doua jumătate a anului 1981 . Yannes avea deja experiență în domeniul proiectării sintetizatoarelor de sunet și nu era mulțumit de capacitățile instrumentelor computerizate de generare a sunetului care existau la acel moment. El a dorit să obțină o sinteză de înaltă calitate a instrumentelor muzicale, ceea ce a dus la implementarea în SID a unor caracteristici precum plicul programabil ADSR , care nu fusese folosit anterior în microcircuite de acest tip pentru computerele de consum .
Credeam că cipurile de generare a sunetului de pe piață, inclusiv cele folosite de Atari în computerele lor, erau primitive și aparent proiectate de oameni care nu știau nimic despre muzică.
Robert Yannes. Pe margine: Ascensiunea și căderea spectaculoasă a lui Commodore
În timpul dezvoltării, s-a acordat o atenție deosebită acurateței controlului frecvenței sunetului generat, iar SID trebuia inițial să aibă 32 de voci independente cu un generator de frecvență comun. Cu toate acestea, această posibilitate nu a fost realizată din lipsă de timp. În loc de un oscilator comun care a funcționat, dar nu a fost terminat, trei copii ale acestuia au fost plasate pe cip, permițând trei voci independente, fiecare cu propriul oscilator. O altă posibilitate, care nu a fost inclusă în versiunea finală din cauza lipsei de spațiu pe cristal, este un tabel de frecvențe predeterminate corespunzătoare notelor muzicale. Jannes a implementat suport pentru intrarea sunetului din proprie inițiativă, dar practic nu a fost folosit în computer. Produsul a fost produs folosind tehnologia de 7 microni pentru a crește procentul de cristale lucrabile - vârful progresului la acel moment era tehnologia de 6 microni.
Cipul SID, ca și Commodore 64 , primul computer care l-a folosit, a fost finalizat la timp pentru Consumer Electronics Show , o expoziție organizată în primul weekend din ianuarie 1982 . Deși Yannes nu a fost complet mulțumit de rezultat, colegul său Charles Winteble a spus: „ Acest lucru este de zece ori mai bun decât ceea ce au alții și de douăzeci de ori mai bun decât este necesar ”.
La dezvoltarea microcircuitului, nu a fost utilizată o sarcină tehnică pre-formulată. Dimpotrivă, s-a format în timpul procesului de dezvoltare și nu toate caracteristicile planificate au fost implementate în produsul final. Yannes susține că avea o listă de caracteristici planificate, dintre care doar trei sferturi au fost implementate efectiv. Așa se explică de ce documentația tehnică pentru prima versiune a microcircuitului (6581) nu corespundea pe deplin realității. O versiune ulterioară (8580) a fost adusă în conformitate cu documentația. De exemplu, 8580 poate efectua ȘI logic pe două forme ale semnalului generat, pe care nu le-a permis 6581. O altă funcție, a cărei funcționare diferă în două versiuni ale microcircuitului, este filtrul: în 6581 funcționarea sa a fost foarte diferită de aceea descrise în documentația tehnică.
SID-ul este un circuit integrat de tip mixt și conține atât părți digitale, cât și analogice. Partea sa principală și porturile de control sunt digitale, dar ieșirea este analogică. SID implementează sinteza sunetului cu trei voci, fiecare voce poate folosi una dintre cele patru forme de undă: pătrată (cu ciclu de lucru variabil), triunghiulară, dinți de ferăstrău și pseudo-aleatoare (dar nu zgomot alb). Fiecare voce poate fi, de asemenea, modulată cu un modulator inel de către una dintre celelalte voci, permițând lărgirea spectrului de frecvență al semnalului generat. Un modulator inel, un filtru și un software rapid de comutare între diferite forme de undă creează sunetul distinctiv și recunoscut al SID.
Fiecare voce poate fi trecută printr-un filtru analogic comun (implementat folosind condensatoare externe), cu tăiere și rezonanță controlate de software. O sursă de sunet externă poate fi trecută și printr-un filtru.
Versiunea de cip 6581 a avut o eroare care a provocat un mic clic când a fost schimbat volumul canalului. După cum sa dovedit, această eroare ar putea fi utilă pentru implementarea unei a patra pseudo-voci care ar putea simula sunete de percuție și ar putea reda audio digital, cum ar fi vorbire scurtă sau inserții muzicale (Commodore 64 nu avea suficientă memorie pentru a stoca sunete digitalizate de lungă durată). ). Acest bug a fost parțial corectat în versiunea cipului 8580 folosită în Commodore 64C și Commodore 128 . Această remediere a dus la sunete digitalizate foarte silentioase. Cu toate acestea, modificarea circuitelor computerului a permis restabilirea nivelului original al volumului.
Pe lângă remedierea erorilor, există mai multe diferențe între versiunile 6581 și 8580. Versiunea originală, 6581, a fost fabricată folosind tehnologia CMOS , necesitând o sursă de alimentare de 12 volți pentru a opera cipul. Versiunea 8580 a fost fabricată folosind tehnologia CMOS-2, care necesită o tensiune de alimentare redusă (9 volți) și, de asemenea, reduce generarea de căldură în timpul funcționării. Din acest motiv, versiunea 8580 este mai fiabilă decât 6581. În plus, 8580 a implementat o separare mai bună între părțile analogice și digitale ale circuitului, reducând astfel zgomotul și distorsiunea la ieșirea audio.
A fost produsă și o versiune CMOS-2 a lui 6581, cu denumirea 6582. Nu a fost niciodată folosită în noile Commodore 64s.
Documentația tehnică originală pentru SID menționează că diferite forme de undă pot fi utilizate în același timp, rezultând o scădere logică între ele. Cu toate acestea, doar versiunea 8580 a cipului permite de fapt acest lucru - în versiunea 6581, unele combinații de forme de undă duc la o liniște completă sau un sunet aproape inaudibil, în funcție de lotul de cip. Funcționarea filtrului în diferite versiuni ale microcircuitului diferă și ea, versiunea 8580 este mai potrivită cu documentația tehnică.
În ciuda mai multor deficiențe ale versiunii 6581, mulți muzicieni care au creat muzică pentru SID au preferat-o. Motivul principal este că filtrul 6581 a creat o mulțime de distorsiuni, care a fost uneori folosită pentru a simula instrumente precum sunetul suprasolicitat al unei chitare electrice . De asemenea, componenta de înaltă frecvență a filtrului a avut un volum mai mare (cu 3 decibeli) în comparație cu restul componentelor, ceea ce a făcut sunetul mai „bas”. De asemenea, neliniaritatea filtrului și a DAC-urilor de ieșire a dus la o distorsiune suplimentară a sunetului, făcându-l mai „moale” și „neted”.
Versiunea 6581 R1 nu a fost niciodată la vânzare. Jannes a făcut următoarea declarație: „Cipul SID a fost grozav de la început, a sunat grozav. Tot ce aveam nevoie pentru a-l arăta [la expoziția din 1982] a funcționat la a doua încercare.” Acest lucru aparent înseamnă că revizuirea R1 a fost primul lot de probă de microcircuite, iar R2 a fost a doua versiune a măștii de cristal, care a fost folosită în producția de masă ulterioară. Fotografiile lui Charles Wintable ale prototipului C64 arată marcajul „MOS 6581 2082” (fără R2, deci este o revizuire a R1), ceea ce se pare că înseamnă că un lot de probă de cipuri SID a fost produs în a 20-a săptămână a anului 1982 .
Lista versiunilor și revizuirilor cunoscute ale cipurilor SID:
Unele dintre circuitele integrate sunt etichetate „CSG”, care înseamnă Commodore Semiconductor Group (precum și sigla Commodore), în loc de „MOS”. Aceste cipuri pot avea aceeași dată de lansare, inclusiv săptămâna, ceea ce înseamnă că imprimantele care marchează pachetul de cip erau pe transportoare diferite din fabrică.
Commodore 64 avea încărcare lentă a datelor de pe casetă și unitatea de disc, încărcarea a 64 de kiloocteți de date în RAM putea dura câteva minute. Prin urmare, în rândul dezvoltatorilor de jocuri, practica de a folosi așa-numitele „încărcătoare” care au încărcat și afișat mai întâi o anumită imagine și au redat muzică în timp ce încărcau restul jocului (uneori chiar cu un mini-joc sau cu capacitatea de a influența muzica fiind jucat) răspândit. Poate din cauza procesului de încărcare lent și a sunetului grozav al cipului SID, compozitorii de jocuri Commodore erau mai faimoși decât alți compozitori de jocuri.
Printre compozitorii SID cunoscuți se numără Martin Galway , cunoscut pentru munca sa la multe jocuri, inclusiv Wizball , și Rob Hubbard , cunoscut pentru jocuri precum ACE 2 , Delta , International Karate , IK+ și Monty on the Run . De remarcat sunt și Jeroen Tel ( Jocuri Cybernoid și Myth ) și Chris Hülsbeck , a cărui carieră muzicală a început cu SID și a continuat ulterior pe alte platforme.
În 2003, celebra trupă ambientală suedeză Carbon Based Lifeforms a lansat un album numit „ Hydroponic Garden ”. Unul dintre punctele sale focale a fost compoziția MOS 6581 , care a folosit elemente sonore și părți obținute cu ajutorul SID (probabil cu ajutorul SidStation ).
Trupa suedeză de heavy metal Machinae Supremacy folosește în mod activ sunete SID originale în muzica lor (folosind SidStation ). Membrii trupei înșiși definesc stilul muzicii lor ca SID Metal .
Trupa germană de synthpop Welle:Erdball folosește Commodore 64 pe aproape fiecare album , care este listat ca fiind al cincilea membru al grupului. Sunetul caracteristic al cipului său SID este ușor de recunoscut în compozițiile germanilor.
De asemenea, trupa canadiană Crystal Castles , care își definește stilul ca Bitpop, folosește activ SIDStation în toate compozițiile sale, datorită cărora și-a câștigat popularitatea.
Trupa suedeză In flames a interpretat piesa Moonshield (versiunea c64).
Câțiva alți artiști au încorporat, de asemenea, sunetele SID în muzica lor, sau imitarea lor cu sintetizatoare moderne.
Există un format de fișier special care are extensia .SID și este numit după cip - pur și simplu SID sau PSID. Este conceput pentru a stoca muzică extrasă din jocuri și alte programe pentru Commodore 64. Astfel de fișiere conțin codul original de player pentru procesorul 6502 și date care conțin muzică. Astfel de fișiere pot fi redate pe computerul IBM cu playere speciale (cum ar fi PlaySID sau Sidplay) sau un plug-in pentru programul WinAmp . Pentru a reproduce sunetul, se poate folosi un cip SID real conectat prin una dintre metodele cunoscute sau emularea software-ului acestuia. Există o colecție de muzică de la Commodore 64 numită The High Voltage SID Collection . Conține peste 60.000 de melodii salvate în acest format. Fișierele SID au un tip MIMEaudio/prs.sid de .
Formatul de fișier .SID nu este formatul original utilizat pe computerele Commodore 64 sau Commodore 128. A fost creat special pentru a asculta muzică pe computere compatibile cu IBM PC și pe alte platforme moderne. Cu toate acestea, există programe care vă permit să redați astfel de fișiere pe computerele originale Commodore.