MOS Technology 6581/8580 SID ( förkortat från engelska. Sound Interface Device ) - en elektronisk komponent, en mikrokrets som utför funktionen av en programmerbar ljudgenerator , som används i Commodore Internationals konsumentdatorer - CBM -II , Commodore 64 och Commodore 128 . Det var en av de första IC i sitt slag avsedd för användning i konsumentdatorer innan de hade digital ljudkapacitet .
Tillsammans med VIC-II- videokontrollerchippet var SID komponenten som gjorde C64 till den mest sålda 8-bitars konsumentdatorn i historien, och även i viss mån påverkade uppkomsten av ett fenomen som kallas demoscenen .
U.S. Patent No. 4,677,890 utfärdades för SID-chippet , ansökan lämnades in den 27 februari 1983 och godkändes den 7 juli 1987 . Patentet gick ut den 7 juli 2004 .
SID-chippet designades av ingenjören Robert Yannes , som senare grundade Ensoniq , ett företag inom digital synthesizer . Yannes ledde ett utvecklingsteam, inklusive två tekniker och en Applicon CAD -operatör (nu ägd av UGS Corporation ), som avslutade hela utvecklingsprocessen på fem månader under andra halvan av 1981 . Yannes hade redan erfarenhet inom området för design av ljudsyntar och var inte nöjd med kapaciteten hos datorljudgenereringsverktygen som fanns på den tiden. Han ville få högkvalitativ syntes av musikinstrument, vilket ledde till implementeringen i SID av sådana funktioner som det programmerbara ADSR- enveloppet , som inte tidigare hade använts i mikrokretsar av denna typ för konsumentdatorer .
Jag trodde att ljudgenereringschipsen på marknaden, inklusive de som Atari använde i sina datorer, var primitiva och uppenbarligen designade av människor som inte visste något om musik.
Robert Yannes. On the Edge: The Spectacular Rise and Fall of Commodore
Under utvecklingen ägnades särskild uppmärksamhet åt noggrannheten i frekvenskontrollen av det genererade ljudet, och SID var ursprungligen tänkt att ha 32 oberoende röster med en gemensam frekvensgenerator. Denna möjlighet förverkligades dock inte på grund av tidsbrist. Istället för en vanlig oscillator som fungerade men inte var färdig, placerades tre kopior av den på chippet, vilket möjliggjorde tre oberoende röster, var och en med sin egen oscillator. En annan möjlighet, som inte ingick i den slutliga versionen på grund av brist på utrymme på kristallen, är en tabell med förutbestämda frekvenser som motsvarar musiknoter. Jannes implementerade ljudinmatningsstöd på eget initiativ, men det användes praktiskt taget inte i datorn. Produkten tillverkades med hjälp av 7-mikron-teknik för att öka andelen bearbetbara kristaller - toppen av framstegen vid den tiden var 6-mikron-teknologi.
SID-chippet, liksom Commodore 64 , den första datorn som använde det, färdigställdes i tid till Consumer Electronics Show , en utställning som hölls den första helgen i januari 1982 . Även om Yannes inte var helt nöjd med resultatet, sa hans kollega Charles Winteble : " Den här saken är tio gånger bättre än vad andra har, och tjugo gånger bättre än vad som krävs ."
Vid utvecklingen av mikrokretsen användes inte en förformulerad teknisk uppgift. Tvärtom, det bildades under utvecklingsprocessen, och inte alla planerade funktioner implementerades i slutprodukten. Yannes hävdar att han hade en lista med planerade funktioner, av vilka endast tre fjärdedelar faktiskt implementerades. Detta förklarar varför den tekniska dokumentationen för den första versionen av mikrokretsen (6581) inte helt överensstämde med verkligheten. En senare version (8580) har anpassats till dokumentationen. Till exempel kan 8580 utföra logisk OCH på två former av den genererade signalen, vilket inte tillät 6581. En annan funktion, vars funktion skiljer sig i två versioner av mikrokretsen, är filtret: 6581 var dess funktion mycket annorlunda än den. beskrivs i den tekniska dokumentationen.
SID är en blandad typ IC och innehåller både digitala och analoga delar. Dess huvuddel och kontrollportar är digitala, men utgången är analog. SID implementerar ljudsyntes med tre röster, varje röst kan använda en av fyra vågformer: kvadratisk (med variabel arbetscykel), triangulär, sågtand och pseudo-slumpmässigt (men inte vitt brus). Varje röst kan också moduleras med en ringmodulator av en av de andra rösterna, vilket gör att frekvensspektrumet för den genererade signalen kan breddas. En ringmodulator, filter och snabb mjukvara som växlar mellan olika vågformer skapar det distinkta, igenkännbara ljudet av SID.
Varje röst kan passeras genom ett gemensamt analogt filter (implementerat med hjälp av externa kondensatorer), med mjukvarukontrollerad cutoff och resonans. En extern ljudkälla kan också ledas genom ett filter.
6581-chipversionen hade en bugg som gjorde att ett litet klick inträffade när kanalvolymen ändrades. Som det visade sig kunde denna bugg vara användbar för att implementera en fjärde pseudo-röst som kunde simulera slagverksljud och spela digitalt ljud, såsom korta tal eller musikinlägg (Commodore 64 hade inte tillräckligt med minne för att lagra långvariga digitaliserade ljud ). Denna bugg korrigerades delvis i versionen av 8580-chippet som används i Commodore 64C och Commodore 128 . Denna fix resulterade i mycket tysta digitaliserade ljud. Men modifiering av datorkretsen gjorde det möjligt att återställa den ursprungliga volymnivån.
Förutom att fixa buggar finns det flera skillnader mellan version 6581 och 8580. Den ursprungliga versionen, 6581, tillverkades med CMOS -teknik, vilket kräver en 12-volts strömförsörjning för att driva chipet. 8580-versionen tillverkades med CMOS-2-teknik, som kräver en reducerad matningsspänning (9 volt) och även minskar värmeutvecklingen under drift. Av denna anledning är 8580-versionen mer pålitlig än 6581. Dessutom har 8580 implementerat en bättre separation mellan de analoga och digitala delarna av kretsen, vilket minskar brus och distorsion vid ljudutgången.
En CMOS-2-version av 6581 tillverkades också, med beteckningen 6582. Den användes aldrig i de nya Commodore 64:orna.
Den ursprungliga tekniska dokumentationen för SID nämner att olika vågformer kan användas samtidigt, vilket resulterar i en logisk subtraktion mellan dem. Det är dock bara 8580-versionen av chippet som faktiskt tillåter detta - i 6581-versionen resulterar vissa kombinationer av vågformer i fullständig tystnad eller nästan ohörbart ljud, beroende på chipbatch. Filtrets funktion i olika versioner av mikrokretsen skiljer sig också åt, 8580-versionen är mer i linje med den tekniska dokumentationen.
Trots ett antal brister i 6581-versionen föredrog många musiker som skapade musik för SID den. Den främsta anledningen är att 6581-filtret skapade mycket distorsion, som ibland användes för att simulera instrument som det överdrivna ljudet från en elgitarr . Dessutom hade filtrets högfrekventa komponent en större (med 3 decibel) volym jämfört med resten av komponenterna, vilket gjorde ljudet mer "bas". Olinjäriteten hos filtret och utgångs-DAC:erna ledde också till ytterligare ljudförvrängning, vilket gjorde den mer "mjuk" och "len".
Version 6581 R1 började aldrig säljas. Jannes gjorde följande uttalande: ”SID-chippet var jättebra från början, det lät bra. Allt vi behövde för att visa det [på utställningen 1982] fungerade på andra försöket." Detta betyder tydligen att revision R1 var den första provsatsen av mikrokretsar, och R2 var den andra versionen av kristallmasken, som användes i efterföljande massproduktion. Charles Wintables fotografier av C64-prototypen visar märkningen "MOS 6581 2082" (ingen R2, så det är en revidering av R1), vilket tydligen betyder att en provsats av SID-chips producerades under den 20:e veckan 1982 .
Lista över kända versioner och revisioner av SID-chips:
Vissa av IC:erna är märkta "CSG", vilket står för Commodore Semiconductor Group (liksom Commodore-logotypen), istället för "MOS". Dessa chips kan ha samma releasedatum, inklusive veckan, vilket betyder att de skrivare som markerar chipspaketet var på olika fabrikstransportörer.
Commodore 64 hade långsam laddning av data från kassetten och hårddisken, att ladda 64 kilobyte data till RAM kunde ta flera minuter. Därför, bland spelutvecklare, praxis att använda så kallade "laddare" som först laddade och visade någon bild, och spelade musik medan resten av spelet laddades (ibland även med ett minispel eller förmågan att påverka musiken som spelade) spred sig. Kanske på grund av den långsamma laddningsprocessen och det fantastiska ljudet från SID-chippet var Commodore-spelkompositörer mer kända än andra spelkompositörer.
Välkända SID-kompositörer inkluderar Martin Galway , känd för sitt arbete med många spel inklusive Wizball , och Rob Hubbard , känd för spel som ACE 2 , Delta , International Karate , IK+ och Monty on the Run . Också anmärkningsvärda är Jeroen Tel ( Cybernoid and Myth games ), och Chris Hülsbeck , vars musikaliska karriär började med SID och därefter fortsatte på andra plattformar.
2003 släppte det kända svenska ambientbandet Carbon Based Lifeforms ett album som heter " Hydroponic Garden ". En av dess fokuspunkter var kompositionen MOS 6581 , som använde ljudelement och stämmor erhållna med hjälp av SID (troligen med hjälp av SidStation ).
Svenska heavy metal-bandet Machinae Supremacy använder aktivt original SID-ljud i sin musik (med SidStation ). Bandmedlemmarna definierar själva stilen på sin musik som SID Metal .
Det tyska synthpopbandet Welle :Erdball använder Commodore 64 på nästan varje album , som är listat som den femte medlemmen i gruppen. Det karakteristiska ljudet av hans SID-chip är lätt att känna igen i tyskarnas kompositioner.
Dessutom använder det kanadensiska bandet Crystal Castles , som definierar sin stil som Bitpop, aktivt SIDStation i alla sina kompositioner, på grund av vilket det har vunnit sin popularitet.
Svenska bandet In flames coverade sin låt Moonshield (c64 version).
Flera andra artister har också införlivat SID-ljuden i sin musik, eller deras imitation med moderna syntar.
Det finns ett speciellt filformat som har tillägget .SID och är uppkallat efter chippet - helt enkelt SID eller PSID. Den är utformad för att lagra musik extraherad från spel och andra program för Commodore 64. Sådana filer innehåller den ursprungliga spelarkoden för 6502-processorn och data som innehåller musik. Sådana filer kan spelas på IBM PC:n med speciella spelare (som PlaySID eller Sidplay) eller en plug-in för WinAmp -programmet . För att återge ljud kan ett riktigt SID-chip anslutet med någon av de kända metoderna, eller dess mjukvaruemulering, användas. Det finns en samling musik från Commodore 64 som heter The High Voltage SID Collection . Den innehåller över 60 000 låtar sparade i detta format. SID-filer har en MIME -typ av audio/prs.sid.
Filformatet .SID är inte det ursprungliga formatet som används på datorerna Commodore 64 eller Commodore 128. Det skapades specifikt för att lyssna på musik på IBM PC-kompatibla datorer och andra moderna plattformar. Det finns dock program som låter dig spela upp sådana filer på original Commodore-datorer.