Tecnología MOS 6581/8580 SID ( abreviado del inglés. Dispositivo de interfaz de sonido ): un componente electrónico , un microcircuito que realiza la función de un generador de sonido programable , utilizado en las computadoras de consumo de Commodore International : CBM-II , Commodore 64 y Commodore 128 . Fue uno de los primeros circuitos integrados de este tipo destinados a su uso en computadoras de consumo antes de que tuvieran capacidades de audio digital .
Junto con el chip controlador de video VIC-II , SID fue el componente que convirtió a la C64 en la computadora de consumo de 8 bits más vendida de la historia y también, hasta cierto punto, influyó en la aparición de un fenómeno llamado demoscene .
Se emitió la patente de EE. UU. n.º 4.677.890 para el chip SID , la solicitud se presentó el 27 de febrero de 1983 y se aceptó el 7 de julio de 1987 . La patente expiró el 7 de julio de 2004 .
El chip SID fue diseñado por el ingeniero Robert Yannes , quien más tarde fundó Ensoniq , una compañía de sintetizadores digitales . Yannes dirigió un equipo de desarrollo, que incluía dos técnicos y un operador de CAD de Applicon (ahora propiedad de UGS Corporation ), que completó todo el proceso de desarrollo en cinco meses durante la segunda mitad de 1981 . Yannes ya tenía experiencia en el campo del diseño de sintetizadores de sonido y no estaba satisfecho con las capacidades de las herramientas informáticas de generación de sonido que existían en ese momento. Quería obtener una síntesis de instrumentos musicales de alta calidad, lo que llevó a la implementación en SID de características tales como la envolvente ADSR programable , que no se había utilizado anteriormente en microcircuitos de este tipo para computadoras de consumo .
Pensé que los chips de generación de sonido en el mercado, incluidos los que usaba Atari en sus computadoras, eran primitivos y aparentemente diseñados por personas que no sabían nada de música.
Roberto Yannes. Al límite: el espectacular auge y caída de Commodore
Durante el desarrollo, se prestó especial atención a la precisión del control de frecuencia del sonido generado, y originalmente se suponía que SID tenía 32 voces independientes con un generador de frecuencia común. Sin embargo, esta posibilidad no se realizó por falta de tiempo. En lugar de un oscilador común que funcionaba pero no estaba terminado, se colocaron tres copias en el chip, lo que permitió tres voces independientes, cada una con su propio oscilador. Otra posibilidad, que no se incluyó en la versión final por falta de espacio en el cristal, es una tabla de frecuencias predeterminadas correspondientes a notas musicales. Jannes implementó el soporte de entrada de sonido por iniciativa propia, pero prácticamente no se usó en la computadora. El producto se fabricó con tecnología de 7 micras para aumentar el porcentaje de cristales viables; el máximo progreso en ese momento era la tecnología de 6 micras.
El chip SID, al igual que el Commodore 64 , la primera computadora que lo usó, se completó a tiempo para el Consumer Electronics Show , una exhibición celebrada el primer fin de semana de enero de 1982 . Aunque Yannes no quedó completamente satisfecho con el resultado, su colega Charles Winteble dijo: " Esta cosa es diez veces mejor que lo que tienen otros, y veinte veces mejor que lo requerido ".
Al desarrollar el microcircuito, no se utilizó una tarea técnica preformulada. Por el contrario, se formó durante el proceso de desarrollo y no todas las características planificadas se implementaron en el producto final. Yannes afirma que tenía una lista de características planificadas, de las cuales solo las tres cuartas partes se implementaron realmente. Esto explica por qué la documentación técnica de la primera versión del microcircuito (6581) no se correspondía completamente con la realidad. Se ha adaptado una versión posterior (8580) a la documentación. Por ejemplo, 8580 puede realizar AND lógico en dos formas de la señal generada, lo que no permitía 6581. Otra función, cuyo funcionamiento difiere en dos versiones del microcircuito, es el filtro: en 6581 su funcionamiento era muy diferente al de descrito en la documentación técnica.
El SID es un IC de tipo mixto y contiene partes digitales y analógicas. Su parte principal y puertos de control son digitales, pero la salida es analógica. SID implementa la síntesis de sonido de tres voces, cada voz puede usar una de cuatro formas de onda: cuadrada (con ciclo de trabajo variable), triangular, diente de sierra y pseudoaleatoria (pero no ruido blanco). Cada voz también puede ser modulada con un modulador en anillo por una de las otras voces, lo que permite ampliar el espectro de frecuencias de la señal generada. Un modulador de anillo, un filtro y un cambio rápido de software entre diferentes formas de onda crean el sonido distintivo y reconocible de SID.
Cada voz puede pasar a través de un filtro analógico común (implementado mediante condensadores externos), con corte y resonancia controlados por software. Una fuente de sonido externa también puede pasar a través de un filtro.
La versión del chip 6581 tenía un error que provocaba un pequeño clic cuando se cambiaba el volumen del canal. Al final resultó que, este error podría ser útil para implementar una cuarta pseudo-voz que podría simular sonidos de percusión y reproducir audio digital, como inserciones de música o discursos breves (el Commodore 64 no tenía suficiente memoria para almacenar sonidos digitalizados de larga duración). ). Este error se corrigió parcialmente en la versión del chip 8580 utilizado en el Commodore 64C y el Commodore 128 . Esta solución resultó en sonidos digitalizados muy silenciosos. Sin embargo, la modificación de los circuitos de la computadora permitió restaurar el nivel de volumen original.
Además de corregir errores, existen varias diferencias entre las versiones 6581 y 8580. La versión original, la 6581, se fabricó con tecnología CMOS y requería una fuente de alimentación de 12 voltios para operar el chip. La versión 8580 se fabricó con tecnología CMOS-2, que requiere un voltaje de alimentación reducido (9 voltios) y también reduce la generación de calor durante el funcionamiento. Por esta razón, la versión 8580 es más confiable que la 6581. Además, el 8580 ha implementado una mejor separación entre las partes analógica y digital del circuito, lo que reduce el ruido y la distorsión en la salida de audio.
También se produjo una versión CMOS-2 del 6581, con la designación 6582. Nunca se usó en los nuevos Commodore 64.
La documentación técnica original de SID menciona que se pueden usar diferentes formas de onda al mismo tiempo, lo que resulta en una sustracción lógica entre ellas. Sin embargo, solo la versión 8580 del chip lo permite; en la versión 6581, algunas combinaciones de formas de onda dan como resultado un silencio total o un sonido casi inaudible, según el lote de chips. El funcionamiento del filtro en diferentes versiones del microcircuito también difiere, la versión 8580 está más en línea con la documentación técnica.
A pesar de una serie de deficiencias de la versión 6581, muchos músicos que crearon música para SID la prefirieron. La razón principal es que el filtro 6581 creaba mucha distorsión, que a veces se usaba para simular instrumentos como el sonido saturado de una guitarra eléctrica . Además, el componente de alta frecuencia del filtro tenía un volumen mayor (en 3 decibelios) en comparación con el resto de los componentes, lo que hacía que el sonido fuera más “bajo”. Además, la no linealidad del filtro y los DAC de salida condujo a una distorsión adicional del sonido, haciéndolo más "suave" y "suave".
La versión 6581 R1 nunca salió a la venta. Jannes hizo la siguiente declaración: “El chip SID fue genial desde el principio, sonaba genial. Todo lo que necesitábamos para mostrarlo [en la exhibición de 1982] funcionó en el segundo intento". Aparentemente, esto significa que la revisión R1 fue el primer lote de prueba de microcircuitos, y R2 fue la segunda versión de la máscara de cristal, que se usó en la producción en masa posterior. Las fotografías de Charles Wintable del prototipo C64 muestran la marca "MOS 6581 2082" (sin R2, por lo que es una revisión de R1), lo que aparentemente significa que se produjo un lote de prueba de chips SID en la semana 20 de 1982 .
Lista de versiones conocidas y revisiones de chips SID:
Algunos de los circuitos integrados están etiquetados como "CSG", que significa Commodore Semiconductor Group (así como el logotipo de Commodore), en lugar de "MOS". Estos chips pueden tener la misma fecha de lanzamiento, incluida la semana, lo que significa que las impresoras que marcan el paquete de chips estaban en cintas transportadoras de fábrica diferentes.
El Commodore 64 tenía una carga lenta de datos desde el casete y la unidad de disco, cargar 64 kilobytes de datos en la RAM podía llevar varios minutos. Por lo tanto, entre los desarrolladores de juegos, la práctica de usar los llamados "cargadores" que primero cargaban y mostraban una imagen y reproducían música mientras cargaban el resto del juego (a veces incluso con un minijuego o la capacidad de influir en la música que se está reproduciendo). jugado) difundir. Quizás debido al lento proceso de carga y al excelente sonido del chip SID, los compositores de juegos de Commodore eran más famosos que otros compositores de juegos.
Los compositores de SID más conocidos incluyen a Martin Galway , conocido por su trabajo en muchos juegos, incluido Wizball , y Rob Hubbard , conocido por juegos como ACE 2 , Delta , International Karate , IK+ y Monty on the Run . También destacan Jeroen Tel ( Cybernoid y Myth games ), y Chris Hülsbeck , cuya carrera musical comenzó con SID y continuó posteriormente en otras plataformas.
En 2003, la famosa banda ambiental sueca Carbon Based Lifeforms lanzó un álbum llamado " Hydroponic Garden ". Uno de sus puntos focales fue la composición MOS 6581 , que utilizó elementos de sonido y partes obtenidas con la ayuda de SID (probablemente con la ayuda de SidStation ).
La banda sueca de heavy metal Machinae Supremacy usa activamente sonidos SID originales en su música (usando SidStation ). Los propios integrantes de la banda definen el estilo de su música como SID Metal .
La banda alemana de synthpop Welle:Erdball usa Commodore 64 en casi todos los álbumes , que figura como el quinto miembro del grupo. El característico sonido de su chip SID es fácilmente reconocible en las composiciones de los alemanes.
Asimismo, la banda canadiense Crystal Castles , que define su estilo como Bitpop, utiliza activamente SIDStation en todas sus composiciones, por lo que ha ganado popularidad.
La banda sueca In flames hizo una versión de su canción Moonshield (versión c64).
Varios otros artistas también han incorporado los sonidos SID en su música, o su imitación con sintetizadores modernos.
Hay un formato de archivo especial que tiene la extensión .SID y lleva el nombre del chip, simplemente SID o PSID. Está diseñado para almacenar música extraída de juegos y otros programas para Commodore 64. Dichos archivos contienen el código del reproductor original para el procesador 6502 y datos que contienen música. Dichos archivos se pueden reproducir en la PC de IBM con reproductores especiales (como PlaySID o Sidplay) o un complemento para el programa WinAmp . Para reproducir sonido, se puede utilizar un chip SID real conectado por uno de los métodos conocidos, o su emulación de software. Hay una colección de música del Commodore 64 llamada The High Voltage SID Collection . Contiene más de 60.000 canciones guardadas en este formato. Los archivos SID tienen un tipo MIMEaudio/prs.sid de .
El formato de archivo .SID no es el formato original utilizado en las computadoras Commodore 64 o Commodore 128. Fue creado específicamente para escuchar música en computadoras compatibles con IBM PC y otras plataformas modernas. Sin embargo, existen programas que le permiten reproducir dichos archivos en computadoras Commodore originales.