Ямаха YM2612
YM2612 OPN2 , также известный как разработанный , представляет собой звуковой чип, компанией Yamaha . Он является членом семейства чипов FM-синтеза Yamaha OPN и является производным от YM2203 . [1]
YM2612 — это шестиканальный FM-синтезатор, используемый в нескольких игровых и компьютерных системах, в первую очередь в Sega . Mega Drive/Genesis игровой консоли [2] а также серия компьютеров Fujitsu FM Towns . [3] Он также был доступен в форме CMOS как YM3438, также известный как OPN2C. [1]
Как и YM3438, он использовался Sega в различных аркадных игр системах , включая Mega-Play , Sega System C и Sega System 32 , при этом YM3438 был интегрирован в ASIC в более поздних моделях Mega Drive/Genesis.
Функции
[ редактировать ]YM2612 имеет следующие особенности: [1]
- Шесть одновременных каналов FM-синтеза (голоса)
- Четыре оператора на канал [4]
- Два интервальных таймера
- Синусоидальный низкочастотный генератор
- Встроенный цифро-аналоговый преобразователь со стереовыходом (большинству других современных FM-чипов Yamaha требуется отдельный внешний ЦАП)
- Программируемый поканальный стереозвук (левый, правый или оба левых и правых, в результате чего центральный)
- Для третьего канала операторские частоты можно устанавливать независимо, что делает возможным возникновение диссонансных гармоник. (Обычно они имеют простое соотношение, например, 2× или 3× относительно общей базовой частоты)
Технические детали
[ редактировать ]Блок синтеза FM YM2612 представляет собой расширенную версию блока FM, представленного в YM2203, с добавлением трех дополнительных FM-каналов и встроенным ЦАП со стереовыходом . [1] В YM2612 удален компонент SSG (хотя и сохраняются генераторы огибающих ) и порты GPIO, имеющиеся в YM2203, YM2608 и YM2610 . [1] Хотя YM2612 в основном был основан на YM2203, его часто называли основанным на YM2608 из-за ряда сходств между двумя звуковыми чипами, за исключением ADPCM других вышеупомянутых изменений, в котором отсутствовали только каналы последнего.
В то время как высокопроизводительные чипы OPN, такие как YM2608, имеют выделенные каналы ADPCM для воспроизведения дискретизированного звука, YM2612 их не имеет. Однако его шестой канал может действовать как базовый канал PCM с помощью регистра «DAC Enable», отключая выход FM для этого канала, но позволяя воспроизводить 8-битные образцы звука с импульсно-кодовой модуляцией . [1] В отличие от других OPN с ADPCM, YM2612 не обеспечивает никакой синхронизации или буферизации выборок, поэтому все управление частотой и буферизация должны выполняться программно хост-процессором. [2]
Низкие искажения громкости встроенного ЦАП
[ редактировать ]В отличие от большинства FM-чипов Yamaha, которым требуется внешний ЦАП с плавающей запятой, YM2612 оснащен встроенным 9-битным ЦАП, который использует мультиплексирование с временным разделением для последовательного воспроизведения одного сэмпла каждого канала, аналогично YM2413 .
своеобразная форма перекрестного искажения , известная как искажение малой громкости Из-за ошибки с амплитудным напряжением в исходной конструкции микросхемы на выходе появляется (и исторически известное как «лестничный эффект» или «искажение TDM»). Любой выходной сигнал достаточно низкой громкости подвергается чрезмерному квантованию, включая любое использование затухания в музыке видеоигр. В некоторых ранних играх Mega Drive/Genesis, таких как After Burner II, музыка была написана с учетом этого искажения, и в результате музыка звучала слишком тихо на более поздних консолях Mega Drive/Genesis, в которых использовался встроенный чип YM3438 на ASIC. Также из-за уменьшенного динамического диапазона встроенного ЦАП могут возникать дополнительные искажения при воспроизведении звуков с очень большой громкостью. [1]
В последние годы ошибка искажений низкой громкости в YM2612 была успешно эмулирована программно и с тех пор реализована как функция во многих эмуляторах Mega Drive/Genesis. Другие варианты YM2612, в которых уменьшена ошибка искажений при низкой громкости, такие как YM3438, также эмулируются и реализованы во многих эмуляторах Mega Drive/Genesis.
Варианты
[ редактировать ]Ямаха YM3438
[ редактировать ]YM3438 , [1] также известный как OPN2C , представляет собой модифицированную версию CMOS YM2612, обычно используемую в системных платах Sega для игровых автоматов . Эта версия имеет улучшенный встроенный ЦАП с более высоким соотношением сигнал/шум, чем YM2612, а также значительно уменьшенными искажениями на малой громкости. Однако это не прямая замена YM2612, поскольку звуковые выходы имеют более высокий импеданс.
Ямаха YMF276
[ редактировать ]YMF276 , [5] также известный как OPN2L , представляет собой маломощную версию YM3438, используемую в Fujitsu FM Towns II . Он поставлялся в меньшем по размеру 24-контактном SOP-корпусе. В отличие от YM2612 и YM3438, для YMF276 требуется внешний чип ЦАП, как и для большинства других FM-чипов Yamaha. Внешний ЦАП YM3433 был сделан специально для YMF276. Таким образом, он не производит значительных искажений низкой громкости, как в случае с чипами YM2612/YM3438, из-за использования внешнего чипа ЦАП.
ASIC Sega Mega Drive/Genesis производства Yamaha (FC1004, FF1004, FJ3002 и FQ8007)
[ редактировать ]Ядро YM3438 было интегрировано в специальные ASIC. [6] используется в последней версии версии Model 1 и большинстве версий версии Model 2 для Sega Mega Drive/Genesis , а также в Genesis 3, выпущенной Majesco. Ядро YM3438 в этих версиях еще больше уменьшило наличие ошибки искажения низкой громкости, чем в отдельных чипах YM3438.
Звук игры
[ редактировать ]Используемый в сочетании с Texas Instruments SN76489 PSG в качестве основных звуковых генераторов консоли Sega Mega Drive/Genesis, YM2612 широко использовался многочисленными плодовитыми композиторами музыки для видеоигр, в первую очередь Юзо Косиро . [4] [7]
См. также
[ редактировать ]- VGM — формат аудиофайлов для нескольких платформ видеоигр, включая Sega Mega Drive/Genesis.
- Ямаха YM2203
- Ямаха YM2608
- Ямаха YM2610
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Руководство по применению YM3438 (японский)
- ^ Перейти обратно: а б Техническое руководство Sega Genesis — раздел YM2612 (обновлено с исправленными ошибками)
- ^ Пуркару, Богдан Ион (13 марта 2014 г.). Игры против оборудования. История компьютерных видеоигр: 80-е . п. 527 . Проверено 14 декабря 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Super Sonic: Создание нового звучания хита Sega о ежах» . TheGuardian.com . 13 февраля 2020 г.
- ^ Недокументированные звуковые чипы — Yamaha YMF276
- ^ Руководство по обслуживанию Sega Genesis 2 / Sega Mega Drive II
- ^ «Обзор Sega Mega Drive Mini — наследие, которое по-настоящему чтят» . TheGuardian.com . 19 сентября 2019 г.