MOS Technology SID

Ο MOS Technology 6581 SID (Sound Interface Device) είναι ένα τρικάναλο τσιπ ήχου της MOS Technology Inc., το οποίο χρησιμοποιήθηκε την δεκαετία του 1980 κυρίως στους οικιακούς υπολογιστές C64 και C128 της Commodore. Θεωρείται το καλύτερο τσιπ ήχου της 8-bit εποχής. Το 2019 εισήχθη στο IEEE Spectrum Chip Hall of Fame.^[1]

Ο SID 6581 στην μητρική κάρτα του C64

Γενικά

Οι χαρακτηριστικοί πολύφωνοι ήχοι της εποχής των οικιακών υπολογιστών οφείλονται στον SID. Το τρικάναλο ηλεκτρονικό συνθεσάιζερ μουσικής είναι συμβατό με τον 65XX και παρόμοιες οικογένειες μικροεπεξεργαστών.^[2] Σχεδιάστηκε από τον Bob Yannes, ο οποίος είχε ως στόχο να δημιουργήσει ένα τσιπ μουσικού συνθεσάιζερ με προηγμένες δυνατότητες.^[1] Παρέχει έλεγχο μεγάλης εμβέλειας και υψηλής ανάλυσης του τόνου (συχνότητα), του χρώματος του τόνου (αρμονικό περιεχόμενο) και της δυναμικής (ένταση). Σύμφωνα με τον κατασκευαστή, το εξειδικευμένο κύκλωμα ελέγχου ελαχιστοποίησε την επιβάρυνση του λογισμικού, διευκολύνοντας τη χρήση του SID σε βιντεοπαιχνίδια και μουσικά όργανα χαμηλού κόστους της τότε εποχής.^[2] Το τσιπ, όπως και το πρώτο προϊόν στο οποίο χρησιμοποιήθηκε (το Commodore 64), ολοκληρώθηκε εγκαίρως για την έκθεση Consumer Electronics Show το πρώτο Σαββατοκύριακο του Ιανουαρίου 1982.^[3]

Υπάρχουν τρεις εκδόσεις του SID: ο παλαιότερος 6581 και οι νεότερες εκδόσεις HMOS-II, 8580 και 6582. Ο 8580 ξεχωρίζει λόγω καθαρότερου ήχου με λιγότερα παράσιτα, αλλά συχνά δεν αναπαράγει τα 4-bit-samplings που χρησιμοποιήθηκαν στον 6581. Ο 6581 κατασκευάστηκε με πέντε διαφορετικές βελτιώσεις. Ο 6582 δεν πουλήθηκε ποτέ μέσα σε καινούριο C64 ή C128, αλλά χρησιμοποιήθηκε ως ανταλλακτικό για ελαττωματικά 8580. Αυτό συνέβη επειδή λειτουργεί επίσης με 9V, ενώ ο παλαιότερος 6581 λειτουργεί με 12V.

Μουσική

Κατά την κυκλοφορία του, το τσιπ 6581 SID προσέφερε καλύτερο έλεγχο της συχνότητας των ταλαντωτών και εισήγαγε μια ευέλικτη λειτουργία περιβάλλουσας ήχου, η οποία επέτρεπε τη δημιουργία μουσικών τόνων με περισσότερη ποικιλία και πλούσιοτερο χρώμα σε σύγκριση με τις προηγούμενες μεθόδους παραγωγής ήχου στον υπολογιστή.^[1] Επέτρεψε τη δημιουργία πραγματικών μουσικών soundtracks βιντεοπαιχνιδιών. Για να δημιουργήσουν τα έργα τους οι συνθέτες ασχολούνταν με τον προγραμματισμό στο επίπεδο υλικού και τις ιδιαιτερότητες του τσιπ. Ορισμένοι από αυτούς μάλιστα, όπως ο Ben Daglish, έγιναν διάσημες προσωπικότητες στις κοινότητες του retrocomputing.^[1]

Προκειμένου τα έργα αυτά να μπορούν να αναπαραχθούν σε σύγχρονους υπολογιστές δημιουργήθηκε η μορφή δεδομένων .SID. Υπάρχουν εφαρμογές αναπαραγωγής για αυτήν τη μορφή δεδομένων που είναι συμβατές με σχεδόν όλα τα λειτουργικά συστήματα (Windows XP, Windows 95, Windows 3.1, Linux, MS-DOS, Mac OS, AmigaOS, Atari Falcon, BeOS, OS/2 κλπ.). Οι εφαρμογές αυτές συνήθως αναπτύσσονται ως εξομοιωτές του επεξεργαστή και του ήχου του C64.^[1]

Τεχνικά στοιχεία

Στο φύλλο δεδομένων του 1982^[2] παραθέτονται τα ακόλουθα χαρακτηριστικά του τσιπ 6581 SID:

• 3 ταλαντωτές τόνου, εύρος: 0-4 kHz
• 4 κυματομορφές ανά ταλαντωτή: τρίγωνο, πριονωτό, μεταβλητός παλμός, θόρυβος
• 3 διαμορφωτές πλάτους, εύρος: 48 dB
• 3 γεννήτριες φακέλου
  • Εκθετική απόκριση, ρυθμός προσβολής: 2 mS-8S,
  • Ρυθμός αποκλιμάκωσης: 6mS-24S
  • Επίπεδο στήριξης: 0-κορυφαία ένταση
  • Ρυθμός απελευθέρωσης: 6mS-24S
• Συγχρονισμός ταλαντωτή
• Διαμόρφωση δακτυλίου
• Προγραμματιζόμενο φίλτρο
  • Εύρος αποκοπής: kHz
  • 12 dB/οκτάβα rolloff
  • low pass, band pass, high pass, notch outputs
  • Μεταβλητός συντονισμός
• Κύριος έλεγχος έντασης ήχου
• 2 διεπαφές A/D POT
• Γεννήτρια τυχαίων αριθμών/διαμόρφωσης
• Εξωτερική είσοδος ήχου