Roland MT -32 - Roland MT-32

Roland MT-32
MT 32.jpg
Čelní pohled na MT-32
Vývojář Roland Corporation
Typ MIDI ROMpler/hybridní syntezátor
Datum vydání 1987 ( 1987 )
Zaváděcí cena US $ 695 (ekvivalent 1580 $ v roce 2020)
Plošina Sharp Sharp X68000 , Commodore Amiga , Atari ST , IBM PC , řada PC-8800 , série PC-9800
Nástupce Roland SC-55

Multi-Timbre zvukový modul Roland MT-32 je MIDI syntezátor modul poprvé vydána v roce 1987 Roland Corporation . Původně byl prodáván amatérským hudebníkům jako levný externí syntetizátor s původní ceníkovou cenou 695 $. Nicméně, to stalo se více slavné spolu s jeho kompatibilními moduly jako časný de facto standard v počítačové hudbě. Jelikož byl vytvořen před vydáním standardu General MIDI , používá pro přehrávání souborů MIDI vlastní proprietární formát.

V rámci Rolandovy rodiny lineárních aritmetických (LA) syntezátorů tvoří řada multitimbral MT-32 rozpočtový prosumer pro počítačovou hudbu doma, multitimbral D-5 , D-10 , D-20 a D-110 modely tvoří profesionální řadu. pro obecné studiové použití a špičkové monotimbrální modely D-50 a D-550 jsou pro sofistikovanou vícestopou studiovou práci. Jednalo se o první produkt v řadě Roland's Myuujikun (ミ ュ ー ジ く ん) z balíčků Desktop Music System (DTM) v Japonsku.

Funkce

Stejně jako lineární syntezátor Roland D-50 používá k produkci svých zvuků lineární aritmetickou syntézu , což je forma syntézy založené na vzorcích v kombinaci se subtraktivní syntézou . Ukázky se používají pro útoky a bicí, zatímco tradiční syntéza zajišťuje trvalou fázi zvuků.

Původní MT-32 je dodáván s přednastavenou knihovnou 128 syntezátorů a 30 rytmických zvuků, které lze přehrát na 8 melodických kanálech a jednom rytmickém kanálu. Je také vybaven efektem digitálního dozvuku . Následníci (viz níže) přidali knihovnu 33 zvukových efektů. Vzhledem k absenci ukázky útoku na klavír nemůže hrát přesvědčivý zvuk akustického piana.

Zvuky jsou vytvářeny až ze 4 částí, které lze různě kombinovat (včetně kruhové modulace ). Protože je k dispozici celkem 32 partů, polyfonie závisí na tonální složitosti hudby a lze současně hrát 8 až 32 not.

MT-32 standardně přiřazuje svým částem 1 ~ 8 a R (hythm), aby reagovaly na vstupních MIDI kanálech 2 ~ 9 a 10, v daném pořadí. V důsledku toho soubory MIDI využívající populární kanál 1 nebo jiné kanály 11 ~ 16 nemohou tyto části přehrávat na MT-32. Melodické části MT-32 lze však posunout dolů, aby reagovaly na kanály 1 ~ 8 pomocí kombinace tlačítek nebo prostřednictvím exkluzivních zpráv systému MIDI , což umožňuje lepší kompatibilitu s MIDI sekvencemi, které nejsou specifické pro MT-32.

V roce 1993 navíc Roland vydal balíček „GM2MT“ SysEx, který lze použít k přeprogramování MT-32 a kompatibilních zařízení tak, aby co nejpřesněji odpovídaly obecným specifikacím MIDI. 64 ze 128 patchů (limit možných variací) jsou zcela nové nebo upravené zvuky, přičemž do bubnového kanálu 10 byly přidány další zvuky. Navzdory tomu je kompatibilita s GM stále omezena nedostatkem částí (9 na MT- 32, 16 podle specifikace GM) a obrácený panpot ve srovnání se specifikacemi MMA MIDI. Utilitě předcházel balíček s názvem „MT32GS“, který vydal Mike Cornelius v roce 1992. CM-Panion od Gajits Music Software byl editor Amigy, který pracoval s MT-32.

Modely MT-32

Byly vyrobeny dvě hlavní revize MT-32. Roland je označuje jako MT-32 (stará / bez sluchátek) a MT-32 (nová / se sluchátky).

Pohled zezadu na MT-32 (starý)
Pohled shora na MT-32 s odstraněným krytem (starý, Rev. 1 PCB)

MT-32 (starý)

Čip generace LA32 pro zvuk je 80pinový PGA . Řídicí CPU je Intel C8095-90 v keramickém balení DIP-48 . Digitálně-analogový převodník (DAC) je Burr-Brown PCM54; vstupní signál má rozlišení 15 bitů (viz níže). Line-outy jsou nevyvážené 1/4 "TS telefonní konektor (oddělený levý a pravý kanál.) Žádný konektor pro sluchátka.

  • MT-32 s PCB s revizí 0 , používá se v jednotkách do sériového čísla 851399.

Čip PGA LA32 je později nahrazen 100kolíkovým typem QFP .

  • MT-32 s deskou plošných spojů „starého typu“ revize 1, používané v jednotkách se sériovými čísly 851400-950499.
Pohled zezadu na MT-32 (nový)

MT-32 (nový)

Řídícím CPU je Intel P8098 . Stejný převodník digitálního signálu na analogový (DAC), ale s rozlišením 16 bitů vstupního signálu (viz níže). Je přidán stereo 1/4 "TRS konektor pro sluchátka .

  • MT-32 s PCB revize 1 „nového typu“, používané v jednotkách se sériovými čísly 950500 a vyšší.
  • Roland MT-100 : Kombinace MT-32 a Roland PR-100 (Sequencer a 2,8 "Quick-Disk). Zatímco používá desku MT-32 (New), podvozek je jiný.

Modely kompatibilní s MT-32

Aby se Roland zaměřil na uživatele počítačů, vydal několik modulů CM (Computer Music). Přišly bez LCD displeje a většina tlačítek byla odstraněna. Moduly CM jsou kompatibilní s MT-32, ale obsahují 33 dalších ukázek zvukových efektů, které mnoho her využilo. Tyto zvukové efekty nelze na MT-32 slyšet. Dřívější modely mají podobný design jako MT-32 (nový). Řídicí CPU je Intel P8098 a DAC je Burr-Brown PCM54.

  • Roland CM-32L : Vydán v roce 1989, tento Roland CM má jako externí ovládací prvky pouze knoflík hlasitosti, MIDI zprávu a indikátor zapnutí.
  • Roland CM-64 : Kombinace CM-32L s CM-32P založeným na vzorech , zkrácená verze Roland U-110 s „počítačovou hudbou“ . Část CM-32P hraje na MIDI kanálech 11-16, které část CM-32L nepoužívá.
  • Roland LAPC-I : Rozšiřující karta sběrnice ISA pro počítače IBM a kompatibilní. Obsahuje rozhraní MPU-401 .

V novějších modelech je DAC Burr-Brown PCM55 a vibrato je znatelně rychlejší.

  • Roland CM-32LN : Zvukový modul pro notebooky řady NEC PC-98 se speciálním konektorem pro přímé připojení k 110pólovému rozšiřujícímu portu počítače. Vydáno pouze v Japonsku.
  • Roland CM-500 : Kombinace CM-32LN s Roland CM-300 kompatibilní s Roland GS, verze Roland SC-55 s „počítačovou hudbou“ . Vydáno kolem roku 1992.
  • Roland LAPC-N : C-Bus rozšiřující karta pro počítače řady NEC PC-98. Vydáno pouze v Japonsku.
  • Roland RA-50 : LA jednotka s CM-32L ROM (ale ne všechny vzorky CM-32L): Vyžaduje softwarovou práci nebo hardwarovou úpravu, aby fungovala 100% jako MT-32.

Problémy s kvalitou zvuku

Vzhledem k tomu, že MT-32 byl zamýšlen jako relativně levný prosumerický produkt, bylo při konstrukci jeho výstupu DAC uříznuto mnoho rohů. Byly například vynechány obvody potřebné ke správné kalibraci DAC, což mělo za následek zkreslení analogového signálu.

Přesto, že má schopnosti profesionálního syntezátorového modulu, hlučný výstup MT-32 způsobil, že byl obecně považován za nevhodný pro profesionální studiové použití, ačkoli to bylo považováno za dostačující pro použití jako zvukový engine v jiných obdobných produktech Roland prosumer. Například první generace domácích klávesnic řady E vyráběných společností, z nichž první je E-20 (a s ní spojená modulární verze aranžér RA-50), používá vysoce upravenou základní desku MT-32. Z rozhraní Real World Interfaces však byla k dispozici modifikace aftermarketu, aby se zlepšila kvalita zvuku MT-32 a obecně se zvýšila jeho vhodnost pro profesionální použití.

Digitální přetečení

Moduly MT-32 a kompatibilní používají paralelní 16bitový DAC se vzorkovací frekvencí 32 000 Hz. Aby se zlepšil poměr signálu k šumu bez investování do kvalitnějších komponent, objem digitálního signálu přiváděného do DAC se zdvojnásobí posunutím všech 15 datových bitů bez znaménka doleva, což znamená znásobení amplituda o dvě při zachování konstantní úrovně šumu na analogovém výstupu.

Pokud však tato zdvojnásobená amplituda překročí částku, kterou lze reprezentovat 16 bity, dojde k aritmetickému přetečení , které je slyšitelné jako velmi hlasitý praskavý nebo praskající šum, ke kterému dochází vždy, když původní signál překročí +16384/-16384 (hodnota bitu 14 ztracena v bitovém posunu).

Tento bitový posun je mezi generacemi modulů implementován odlišně. V modulech první generace se tento bitový posun provádí při připojení mezi datovou sběrnicí a DAC:

Original (non-shifted) data bit #                Connection
--------------------------------------------------------------------------------
15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00  Output of LA32 synthesizer chip
15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00  Input to reverberation chip
15 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 --  input to DAC
|  |
|  +- most significant data-carrying bit
+- sign bit

To znamená, že čip dozvuku „neuvidí“ hluk z přetečení, a tedy jej neodrazí. Protože je však bit 14 úplně vypuštěn, efektivní rozlišení je sníženo na 15 bitů a protože nejméně významný bit DAC není vůbec připojen, a proto se nemění se znaménkem, vzniká další jednobitový šum, slyšitelný při nízkém signálu úrovně.

V modulech druhé generace se bitový posun provádí při připojení mezi čipem pro generování zvuku LA32 a datovou sběrnicí:

Original (non-shifted) data bit #                Connection
--------------------------------------------------------------------------------
15 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 14  output of LA32 synthesizer chip
15 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 14  input to reverberation chip
15 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 14  input to DAC
|  |
|  +- most significant data-carrying bit
+- sign bit

To znamená, že čip dozvuku „uvidí“ hluk z přetečení a tím jej rozezní. Protože je však nejméně významný bit DAC připojen a mění se se znaménkem, kvalita zvuku se oproti dřívější implementaci mírně zlepšila.

Aby se zabránilo přetečení digitálního signálu a jeho slyšitelným výsledkům, musí být digitální výstupní hlasitost dostatečně nízká, aby bit 14 nebyl nikdy použit. U první generace MT-32 to lze jednoduše provést výběrem nižší hlavní hlasitosti na předním panelu jednotky, která přímo ovládá nastavení hlavní hlasitosti softwaru, což se přímo promítá do amplitudy digitálního výstupního signálu. U jednotek pozdější generace to nefunguje, protože hlavní ovladač hlasitosti a hlavní nastavení hlasitosti softwaru pouze upravují hlasitost analogového výstupu pomocí napěťově řízených zesilovačů a mají malý vliv na amplitudu digitálního signálu. Aby se zabránilo přetečení signálu, musí být místo toho udržována nízká hlasitost každé jednotlivé části (ovladač č. 7).

Řešení třetí strany

V letech 1989 až 1993 Robin Whittle of Real World Interfaces nabídl úpravy MT-32 na trhu s náhradními díly, aby se vyřešily jeho problémy s kvalitou zvuku a také aby se zlepšila funkčnost jednotky dozvuku, poskytovaly diskrétní analogové výstupy pro vnitřní odesílání reverbu a reverb return a poskytují záložní baterii nastavení MT-32.

Podle dokumentace napsané v roce 1990 byly tyto úpravy k dispozici pouze pro první generaci MT-32, a nikoli pro pozdější model „sluchátek“ nebo pro jakýkoli jiný derivát MT-32.

Všimněte si toho, že úpravy RWI byly určeny těm, kteří profesionálně používají MT-32, a mohou způsobit menší problémy s kompatibilitou se zvukovými stopami videoher určenými pro stock MT-32. Zejména změny funkce reverbové jednotky pravděpodobně způsobí, že RWI upravený MT-32 vykreslí dozvuk odlišně od toho, co bylo zamýšleno, s možnými škodlivými efekty.

Problémy s kompatibilitou

Jednotky první generace, které mají verze ROM pod 2,00, vyžadují mezi zprávami systému výhradní zpoždění 40 milisekund. Některé počítačové hry, které byly naprogramovány tak, aby fungovaly s kompatibilními moduly (viz výše) nebo novějšími verzemi ROM, které toto zpoždění nevyžadují, nefungují s těmito jednotkami, produkují nesprávné zvuky nebo způsobují zablokování firmwaru kvůli chybě přetečení vyrovnávací paměti , vyžadující vypnutí a zapnutí jednotky. Některé hry však byly navrženy tak, aby využívaly chyby v dřívějších jednotkách a způsobovaly nesprávný zvuk při pozdějších revizích.

Některé hry byly napsány tak, aby používaly nástroje, které se v modelech MT-32 nenacházejí, a pro správné přehrávání zvuku vyžadují kompatibilní modul, například CM-32L.

Hudba pro počítačové hry

Navzdory svému původnímu účelu jako společník jiné profesionální MIDI zařízení, MT-32 se stal jedním z několika faktických norem pro PC počítačových her vydavatelů. Sierra On-Line , přední vydavatel počítačových her té doby, se zajímal o zvukový design svých počítačových her. Sierra zajistila distribuční dohodu o prodeji MT-32 v USA a investovala značné prostředky do poskytování (v té době) herních titulů nejmodernějšího zvuku tím, že najala profesionální skladatele na psaní hudby ve hře. King's Quest IV , vydaný v roce 1988, byl prvním titulem Sierry s kompletním hudebním soundtrackem zaznamenaným na MT-32.

MT-32 s nezbytným rozhraním MPU-401 stál při prvním prodeji zařízení 550,00 USD za nákup u společnosti Sierra. Přestože vysoká cena MT-32 zabránila tomu, aby dominovala na trhu koncových hráčů, ostatní vydavatelé počítačů rychle následovali Sierrovo vedení a rozšířili roli hudby ve svých vlastních herních titulech s Rolandem podporujícím průmysl vydáním modulů CM pro uživatele počítačů. MT-32 zůstal populární pro hudební kompozici až do počátku 90. let, kdy se herní průmysl začal posouvat směrem k CD Audio.

Šíření standardu General MIDI spolu s konkurencí levnějších „wavetable“ zvukových karet založených na vzorech vedlo k úpadku hudebních soundtracků využívajících proprietární funkce MT-32. Hry, které hrály stopy General MIDI na MT-32, inicializovaly zvukovou banku MT-32, aby se přiblížily specifikaci General MIDI Level 1 (GM1), ale vyhnuly se jakýmkoli charakteristickým funkcím syntézy hudby MT-32, dodržovaly spíše omezenou sadu GM1 ovladačů.

Emulace

Vzhledem k popularitě MT-32 jako zařízení pro přehrávání hudby v počítačových hrách poskytuje mnoho moderních zvukových karet jednoduchý „režim emulace MT-32“, který je obvykle realizován pomocí zvukového mapování složeného z obecných MIDI nástrojů přeskupených zhruba na představují přednastavenou zvukovou banku MT-32 nebo vzorky přímo zaznamenané z původní jednotky. Pozdější moduly, jako většina modelů Roland Sound Canvas , Yamaha MU a Kawai GMega, disponují tak omezenými režimy zpětné kompatibility MT-32. Výsledky jsou často považovány za špatné, protože použitá technologie vzorkování nemůže odrážet charakteristiku původní a syntetické syntezátoru s proměnnou výškou a časem a programování vlastních zvuků (viz výše) není vůbec podporováno. Jednou výjimkou je karta Orchid SoundWave 32 vydaná společností Orchid Technology v roce 1994, jejíž integrovaný procesor digitálního signálu (DSP) umožňoval věrnější reprodukci původních zvukových charakteristik.

Nověji došlo k pokusům emulovat technologii LA syntezátoru v softwaru pomocí obrazů původních PCM a řídicích ROM . Nejpozoruhodnější z těchto emulátorů je open-source projekt Munt, který emuluje hardware MT-32 pomocí ovladače virtuálního zařízení pro Microsoft Windows nebo virtuálního MIDI zařízení pro OS X , BSD a Linux . Od verze 0.7.0 je také začleněn do ScummVM , interpreta adventur s otevřeným zdrojovým kódem . Munt je založen na dřívějším projektu emulace MT-32, který byl zdrojem krátkodobého právního sporu o distribuci původních obrazů ROM se společností Roland Corporation , která vyrobila MT-32 a nárokuje si autorská práva na data ROM.

Roland nabízí emulaci klasických syntetizátorů prostřednictvím předplatitelské služby Roland Cloud. Podpora pro D-50 byla přidána zejména v červnu 2017.

Reference

externí odkazy