Yamaha YM3812 - Yamaha YM3812

Yamaha YM3812
Zvukový vzorek hudby psané pro a přehrávané na YM3812

Yamaha YM3812 , také známý jako OPL2 , je zvukový čip vytvořený Yamaha Corporation v roce 1985 a známý pro své široké použití v IBM PC založené zvukové karty , jako jsou Adlib , Sound Blaster a Pro AudioSpectrum (8bit) , jakož i několik arkádových her od Nichibutsu , Toaplana a dalších.

Přehled

Je zpětně kompatibilní s Yamahou YM3526 , které je velmi podobné - ve skutečnosti přidává pouze 3 nové tvary vln. Vylepšená verze OPL2, Yamaha YMF262 (OPL3), byla také populární v pozdějších zvukových kartách, jako je Sound Blaster 16 . Dalším souvisejícím čipem je YM2413 (OPLL), což je omezená verze.

  • Creative Labs a další společnosti často skryly původní štítky Yamaha

  • Yamaha YM3812-F SMD (čip OPL2 pro povrchovou montáž)

  • YM3812, ukazující povrch matrice

Obvod má 244 různých registrů pouze pro zápis . Může produkovat 9 zvukových kanálů, každý ze dvou oscilátorů nebo 6 kanálů s 5 dostupnými bicími nástroji. Každý oscilátor může produkovat sinusové vlny, které lze také upravit na 3 další tvary vln - negativní část sinusu lze ztlumit nebo převrátit a mohou vznikat i pseudo-pilovité vlny (sinusové vlny směrem nahoru pouze s tichými úseky mezi nimi). Tento zvláštní způsob výroby křivek dává YM3812 charakteristický zvuk. Každý generátor vln má svůj vlastní generátor obálek ADSR . Jeho hlavní metodou syntézy je syntéza frekvenční modulace , prováděná fázovou modulací fáze oscilátorů jednoho kanálu výstupem druhého.

Křivky oscilátoru YM3812

Interní provoz

Interní provoz čipu je zcela digitální. Každý FM tón je generován digitálním oscilátorem pomocí formy přímé digitální syntézy . Čtvrtina sinusového průběhu transformovaného logem je uložena jako vzorkovaná aproximace v tabulce 256 slov pro čtení (ROM). Zbytek sinusového průběhu je extrapolován prostřednictvím své vlastnosti symetrie. Škálování výstupu oscilátoru na požadovaný objem by se normálně provádělo násobením, ale YM3812 se vyhýbá násobení tím, že pracuje na logaritmicky transformovaných signálech, což redukuje násobení na výpočetně levnější přírůstky.

Další 256 slovní ROM ukládá exponenciální funkci jako vyhledávací tabulku, která se v případě potřeby používá k převodu signálu logaritmického měřítka zpět na lineární měřítko, jako závěrečná fáze, kdy se sčítají výstupy oscilátoru (těsně před výstupní sběrnicí DAC) , přičemž křivka modulátoru je vždy zpožděna o jeden vzorek před křivkou nosné. Výstup YM3812, posloupnost čísel s plovoucí desetinnou čárkou taktovaných na vzorkovací frekvenci přibližně 49716 Hz, je odeslán na samostatný čip digitálně-analogového převaděče (DAC), YM3014B.

Přehled registrů kanálu:

Pro celý kanál:

  • Hlavní frekvence (10 bitů)
  • Oktáva (3 bity)
  • Poznámka zapnuto / vypnuto
  • Režim syntézy (FM nebo pouze aditivní)
  • Zpětná vazba (0-7, modulátor sám moduluje)

Pro každý ze 2 oscilátorů:

  • Násobení frekvence (lze nastavit na ½, 1 až 10, 12 nebo 15)
  • Tvar vlny (sinusový, napůl sinusový, absolutně sinusový, čtvrtminusový)
  • Svazek (0–63, logaritmický)
  • Attack, Decay, Sustain, Release (každý 4 bity, logaritmický)
  • Tremolo (zapnuto nebo vypnuto)
  • Vibrato (zapnuto nebo vypnuto)
  • Sustain (zapnuto nebo vypnuto)
  • Změna velikosti obálky na klíč (zapnuto nebo vypnuto)
  • Škálování hlasitosti na klávesu (0–3)

Existuje také několik parametrů, které lze nastavit pro celý čip:

  • Hloubka vibrata
  • Hloubka tremola
  • Perkusní režim (používá 3 kanály k zajištění 5 perkusních zvuků)
  • Kompozitní sinusový režim (viz Syntéza sinusových vln )

Syntezátory

Syntezátory, které používají YM3812:

  • Yamaha PSR-11 49 kláves 16 zvuků (1986)
  • Yamaha PSR-12 49 kláves 32 zvuků (1987)
  • Yamaha PSR-21 49 kláves, 16 zvuků, 2 kroky, posuvníky (1986)
  • Yamaha PSR-22 49 kláves 32 zvuků, 2 kroky posuvníky (1987)
  • Yamaha PSR-31 61 kláves 16 zvuků, další čip YM3301 pro bicí (1991)
  • Yamaha PSR-32 61 kláves 32 zvuků, další YM3301 čip pro bicí (1987)
  • Yamaha PSS-360, 49 mini kláves, 21 zvuků, 5stupňové posuvníky, nízkonákladová mono verze PSS-460 (1986)
  • Yamaha PSS-460 49 mini kláves, 21 zvuků, 5stupňové posuvníky (1986)
  • Yamaha PSS-470 49 mini kláves, 21 zvuků, 5 kroků posuvníků (1987)
  • Yamaha PSS-560 49 mini kláves, 21 zvuků, 5stupňové posuvníky, další čip YM3301 pro bicí (1986)
  • Yamaha PSS-570 49 mini kláves, 21 zvuků, 5stupňové posuvníky, další čip YM3301 pro bicí (1987)

Syntezátory, které používají YM2413 (YM3812 se sníženou cenou):

  • Yamaha PSR-6 49 kláves 100 zvuků (1994)
  • Yamaha PSS-140 37 mini kláves 100 zvuků (1988)
  • Yamaha PSS-170 44 mini kláves 100 zvuků (1986)
  • Yamaha PSS-270 49 mini kláves 100 zvuků (1986)

Viz také

Reference