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Der SID Synthesizer

Der Meistverkaufte Computer aller Zeiten

Wenn man sich den C64 mal ganz genau anschaut, dann fällt auf, das nur fünf ICs für den großteil der Arbeit verantwortlich sich. Das ist die 6510 CPU. 6502-Kompatiblen aber mit echtem 8-Bit breitem I/O-Port ,zwei CIAs (Complex interface Adapter), die den Kontakt zur Außenwelt mittels Ansteuerung der Ports, Tastaturabfrage usw. herstellen und zwei weitere Spezial ICs. Das ist zum einen der VIC-II (Video Interface Controller II) und der SID (Sound Interface Device), der sich um die Tonausgabe kümmert und uns hier natürlich am meisten interessiert.

Der Sound Interface Device-Chip

Der 6581 SID-Chip ist ein 3-Kanaliger elektronischer Musiksynthesizer und Soundeffektgenerator, der mit der 65XX Mikroprozessorfamilie kompatibel ist. Der SID stellt eine umfassende Kontrolle über Tonhöhe, Klangfarbe und Lautstärke zur Verfügung. Spezialisierte Kontrollschaltkreise verringern die benötigte Rechenleistung drastisch, dies macht den Chip ideal für den Einsatz in Heimcomputern und Videospielen.

Die Arbeit am SID begann im Frühling 1981. Verantwortlich dafür war Robert Yannes, ein junger Ingenieur, der auch für den VC-20 verantwortlich war.

Die Funktionen des SID werden über 27 Register, die direkt adressierbar sind, gesteuert. Die Basisadresse ist im C64 $D400. Mehr Information zu den Registern gibt es hier.

Im SID sind drei verschiedene Oszillatoren untergebracht, die vollkommen unabhängig voneinander funktionieren. Für jeden Oszillator kann als Wellenform zwischen Dreieck, Sägezahn, Rechteck mit variablem Pulsverhältnis und weißen Rauschen gewählt werden. Das überstreichbare Frequenzspektrum reicht von 0 bis 8,2 Khz. Für jeden Oszillator gibt es zwei Register zur Frequenzwahl. Der in diese Register einzuschreibende Wert entspricht allerdings nicht der Frequenz, sondern ist nur proportional. Mehr zur Berechnung der Frequenz gibt es hier.

Ein Hüllkurvergenerator ist auch im SID integriert, die sogenannte ADSR-Funktion. Jeder einzelne Parameter kann einen Wert von 0 bis 15 annehmen und ergibt für die Attack-Spanne Zeiten von 0,002 bis 8 Sekunden. Die Decay/Release- Dauer beträgt zwischen 0,006 und 24 Sekunden. Mittels dieser Funktion lassen sich die Lautstärkeverläufe echter Instrumente sehr originalgetreu nachbilden. Die Tabelle gibt es hier.

Den Oszillatoren ist ein 12dB Filter mit wählbarer Hoch-, Tief- und Bandpass-Eigenschaft nachgeschaltet. Die Grenzfrequenzen sind wählbar.

Zwei Analog/Digitalkonverter befähigen den SID, Potentiomenter abzufragen. Der SID kann außerdem externe Audiosignale bearbeiten, was es ermöglicht, mehrere SIDs aneinanderzuhängen oder in komplexen Polyphonischen Systemen einzusetzen.

Die Unterschiede zwischen den SID-Versionen

Der im C-64C und im C-128 eingesetzte 8580 unterschied sich zum Original hauptsächlich durch etwas abgeänderte Wellenformen und erheblich leisere Samplelautstärke. Zusäzlich ist bei der neuen Version die Versorgungsspannung verringert worden.

6581: Alte Version

5/12 Volt Stromaufnahme

Sehr effektive Filter

Lauter "Knacks-Fehler" bei Lautstärkeänderung

Die meisten Leute bevorzugen den 6581, da er "wärmere" Klänge hervorbringt. Er ist besser geeignet für weichere Melodien und starke Bässe.

8580: Neue Version

5/9 Volt Stromaufnahme

Filter weniger effektiv

Leiser "Knacks-Fehler" bei Lautstärkeänderung, praktisch keine Samplewiedergabe möglich

Mehr (kombinierte) Tonwellenformen

Der 8580 hat eine viel klarere "Stimme", und ist der beste für scharfe Töne und Tiefe Bass-Drums, wie in Techno-Stücken.

Die SID Module

Für diese zwei Chipversionen wurden auch zwei Module entworfen, die beide auf der selben Platine aufgebaut sind. Lediglich in der Bestückung der Spannungsregler und der Kondensatoren unterscheiden sich die Platinen.

Mehr Information zu den beiden Modulen gibt es auf Modulseiten.

• SID 6581 Modul

• SID 8580 Modul

Um die Stimmenzahl des SID Synthesizers zu erhöhen, verwendet man einfach mehrere Module. Hier sind vier fertig aufgebaute SID Module zu sehen.

Damit ist die Tonerzeung abgeschlossen, und es geht um nächsten Kapitel um die Ansteuerung durch das Processor Modul.