
MOS Technology 6581/8580 SID ( Sound Interface Device ) は、 Commodore 64 [ 1 ]、Commodore CBM-II、Commodore 128、およびMAX Machineホームコンピュータに内蔵されたプログラマブルサウンドジェネレータチップです。VIC -IIグラフィックチップとともに、SID は C64 を史上最も売れたホームコンピュータにする上で重要な役割を果たし、[ 2 ]デモシーンの始まりの一因となったとされています。
SIDは、アタリのPOKEYや、広く普及していたゼネラル・インストゥルメントのAY-3-8910、テキサス・インスツルメンツのSN76489といった競合するサウンドチップと比較すると、当時としては先進的な設計でした。ゲームなどの用途でシンプルな効果音や音楽を生成することを目的としたこれらのチップとは対照的に、SIDはシングルチップの音楽シンセサイザーと呼ぶ方が適切です。ADSRエンベロープ制御、チャンネル間の変調機能、フィルターなど、一般的なシンセサイザーの機能を備えていました。これらの機能により、SIDは当時の他のホームコンピュータよりも複雑なサウンドや音楽を生成することができました。
SIDの初代バージョンである6581は、1982年にC64とともに発表されました。時間的な制約から、設計上のいくつかの機能が十分に実装されておらず、出力に様々な不具合が生じていました。これらの不具合の多くは、1986年頃に初代6581の後継として登場し、後の機種にも搭載された8580(6582と呼ばれることもあります)で改善されました。8580は1992年頃まで生産されました。
1983年の春、SIDの設計者であるボブ・ヤネスはコモドールを退社し、後に自身の新会社であるEnsoniqでデジタルシンセサイザーを製造することになる。
SIDは、後にデジタルシンセサイザーおよびサンプラー会社Ensoniqを共同設立したエンジニア、ボブ・ヤネスによって考案された。ヤネスは自身と2人の技術者、 CADオペレーターを含むチームを率い、1981年後半の5ヶ月間でチップの設計と完成に成功した。ヤネスはシンセサイザー業界におけるこれまでの研究に触発され、当時のコンピュータサウンドチップの現状に満足していなかった。彼はむしろ高品質の楽器用チップを求めており、それがSIDにエンベロープジェネレーターなどの機能が搭載されている理由である。[ 3 ] [ 4 ]: 235
当時市販されていたサウンドチップ、アタリコンピュータに搭載されていたものも含めて、どれも原始的で、明らかに音楽について何も知らない人が設計したものだと私は思っていた。[ 4 ]: 235
—ロバート・ヤネス著『崖っぷち:コモドールの華々しい興亡』
チップ設計においては、高精度な周波数制御が重視された。SIDは当初、共通のウェーブテーブルルックアップ方式を共有し、時分割多重化される32個の独立したボイスを持つように設計されていた。[ 4 ]: 235しかし、これらの機能は時間内に完成させることができなかったため、代わりに単一オシレーターのマスクワークをチップ表面に3回複製し、それぞれ独自のオシレーターを持つ3つのボイスを作成した。最終設計に組み込まれなかったもう1つの機能は、最も一般的な音符の周波数ルックアップテーブルで、これはスペースの制約のために削除された。[ 4 ]: 236オーディオ入力ピンのサポートは、ヤネスが頼まずに追加した機能であり、理論的にはチップをシンプルなエフェクトプロセッサーとして使用できるようにするものであった。マスクは高歩留まりを得るために7マイクロメートル技術で製造された。当時の最先端技術は6マイクロメートル技術であった。[ 4 ]: 236
このチップは、それを使用した最初の製品(コモドール64)と同様に、 1982年1月の最初の週末に開催されたコンシューマー・エレクトロニクス・ショーに間に合うように完成した。ヤネスは結果に多少不満を抱いていたものの、同僚のチャールズ・ウィンターブルは「これは既に既存のどの製品よりも10倍優れており、必要以上に20倍も優れている」と述べた。[ 4 ]: 237
チップの仕様は設計図として使われたわけではなく、開発作業の進行に合わせて作成され、計画されたすべての機能が最終製品に採用されたわけではない。ヤネスは、最終設計に採用された機能リストのうち4分の3があったと主張している。後の8580改訂版は、既存の機能の仕様により近いものとなるよう改訂された。6581と8580の最も顕著な違いは、フィルタの動作と、1つのボイスで複数の波形タイプを選択した場合の結果である。

SIDは、デジタル回路とアナログ回路の両方を備えたミックスドシグナル集積回路です。制御ポートはすべてデジタルですが、出力ポートはアナログです。システムは、プロセッサレジスタを選択する5ビットのアドレスバスを使用してプログラムされ、その後、8ビットのデータバスを介してそのレジスタを読み書きします。
SIDは3つのボイスを備え、各ボイスにはボリュームコントロール用のADSRエンベロープと、三角波、ノコギリ波、パルス波(可変デューティサイクル)、擬似ランダムノイズの4種類の基本波形を選択できます。ノイズ以外の複数の波形を同時に選択することで、さまざまな複雑な波形を生成できます。ボイスはリング変調またはハードシンクすることも可能です。
各音声は、チップに外部コンデンサを使用して構成された、デジタル制御のカットオフと共振を備えたアナログフィルタにルーティングされる。フィルタには、ローパス、バンドパス、ハイパスの各モードがあり、それぞれ個別に選択または組み合わせることができる。外部オーディオ入力ポートにより、外部オーディオをフィルタに通すことができる。[ 5 ]
SIDの発売以来、プログラマーたちはソフトウェアを用いてSIDを非常に高速かつ精密に操作し、本来の設計目的とは異なる動作(例えば、追加の音声を生成したり、デジタルサンプルを再生したりなど)を実現するための様々な方法を発見してきた。しかし、これらの技術はCPUとメモリの使用量を大幅に増加させるという代償を伴い、また一部は8580モデルと互換性がないため、あまり広く用いられていない。







SIDチップは、製造期間中に6581と8580の2つのモデルが製造された。
SIDチップの最初のモデルである6581は、1982年から1986年頃まで製造され、Commodore 64マシンに搭載されました。このモデルは何度か改訂されました。改訂R1は、CESマシンと開発プロトタイプでのみ見られ、市場に出回ることはありませんでした。[ 6 ] R1に続いて、改訂R2、R3、R4 AR、およびR4がありました。これらの改訂の間には大きな変更はなく、入力ピンの保護/バッファリングの小さな変更、シリコングレードの調整、およびパッケージの変更のみでした。[ 7 ]
改訂版R5とラベル付けされた改良型8580モデルは、1986年頃から新しいCommodore 64マシンに搭載されて登場しました。技術的には6581と互換性がありますが、8580は設計と製造に大幅な変更が加えられたため、6581とは異なるサウンド特性を持っています。[ 8 ]
6581と8580モデルは、いくつかの点で異なります。オリジナルの6581は、12V DCで動作する旧式のNMOSプロセスを使用して製造されました。8580は、より少ない電力(9V DC)で動作するHMOS-IIプロセスを使用して製造されているため、 ICの動作温度が低くなっています。したがって、8580は6581よりもはるかに耐久性があります。6581のフィルタは非線形カットオフ範囲を持ち、チップ間で大きくばらつきがあり、しばしば歪みが発生しますが、8580のフィルタは線形カットオフ範囲を持ち、チップ間でより一貫性があり、歪みがほとんどなく、より高い共振を実現できます。8580の合成波形は、6581よりも大きく、よりクリアです。アナログ回路とデジタル回路の分離が改善されたことで、8580の出力は全体的にノイズと歪みが少なくなりました。
8580チップの中には、コモドールのロゴとともに「CSG」(コモドール・セミコンダクター・グループ)と刻印されているものもあれば、「MOS」と刻印されているものもある。また、8580と全く同じチップであるにもかかわらず、「6582」と表記されているものも多数存在する。チップの刻印は、製造期間の大半において、工場によって、さらには同じ工場内でも製造ラインによって異なっていた。
6581および8580 SID ICは生産終了となったため、非常に需要が高まっています。2007年後半には、様々な欠陥のあるチップが「新品」としてeBayに出品され始めました。[ 9 ]これらの再マークされたSIDの中には、フィルタに欠陥があるものもありますが、チャネル/ノイズジェネレータに欠陥があるものや、完全に故障しているものもあります。
中国の悪質な製造業者から、何も知らない購入者に偽のSIDチップが供給されている事例もある。供給されたチップには完全に偽の刻印がレーザーで刻まれており、パッケージの中身はSIDチップとは全く異なるものである。
Commodore 64 用に制作されたゲームの大部分は SID チップを使用しており、サウンドは単純なクリック音やビープ音から複雑な音楽の祭典、さらにはデジタルオーディオトラック全体まで多岐に渡ります。チップ上で音楽を実装するには高度な技術が必要であり、また当時の他のサウンドチップと比較して多機能であったため、Commodore 64 の作曲家は SID をそれ自体が楽器であると評しました。[ 10 ]しかし、公開された仕様が不正確であったため、プログラマーは十分に文書化された機能のみを使用するようになり、ほとんどのソフトウェアは SID の機能を十分に活用しませんでした。対照的に、初期のソフトウェアの中には仕様に依存していたものもあり、その結果、サウンドエフェクトが聞こえないという事態が生じました。[ 3 ]
このチップのゲーム音楽の著名な作曲家には、 Commando、Monty on the Run、International Karate、Sanxion、Skate or Die!などのタイトルで知られるRob Hubbardと、Wizball、Arkanoid、Times of Loreで知られるMartin Galwayがいる。その他注目すべき作曲家には 、 David Whittaker(Lazy Jones、Speedball、Glider Rider、Amaurote)、Jeroen Tel(Cybernoid、Turbo OutRun、Robocop 3、Myth)、Ben Daglish(The Last Ninja、Jack the Nipper、Firelord、Gauntlet)、David Dunn(Finders Keepers、Flight Path 737)、Chris Hülsbeck(R-Type、Turrican、The Great Giana Sisters)などがいる。
多くの愛好家がソフトウェアエミュレーターよりも実際のチップのサウンドを好むという事実から、現代のハードウェア向けにSIDチップの本来のサウンドを保存することを目的とした、いくつかの録音プロジェクトが生まれている。
sid.oth4 プロジェクト[ 11 ]には HardSID ハードウェアで録音された 380 を超える高品質の MP3 ファイルが利用可能であり、SOASC= プロジェクト[ 12 ]には、実際の Commodore 64 から録音された High Voltage SID Collection (HVSC) バージョン 49 (35,000 トラック以上) 全体が高品質のMP3ファイルとして用意されています。どちらのプロジェクトも、SID チップの本物のサウンドを保存することの重要性を強調しています。2016 年に、Unepic Stoned High SID Collection (USHSC) [ 13 ]が開始されました。これは、 50,000 曲を超える SID 曲を単一のビデオとしてアップロードしたYouTubeチャンネルです。USHSC は SOASC= と HVSC の両方に基づいていますが、Commodore Scene Database (CSDb) サイトで最近リリースされた SID 音楽の録音もアップロードしています。このチャンネルには、それぞれ約 5,000 曲を含むプレイリストがあります。
SID ファイルには、SID 上の音楽を再生するために必要な6510プログラム コードと関連データが含まれています。SID ファイルのMIMEメディア タイプは ですaudio/prs.sid。
SIDファイルの実際のファイル形式にはいくつかのバージョンがあります。古い標準はPSID(現在のバージョンV4)です。新しい標準であるRSIDは、Commodore 64ハードウェアのより完全なエミュレーションを必要とする音楽を対象としています。[ 14 ]
SID ファイル形式は、Commodore 64 や 128 で使用されるネイティブ形式ではなく、[ 14 ] PlaySID、Sidplay、 JSidplay2などのエミュレータ支援音楽プレーヤー用に特別に作成された形式です。[ 15 ]ただし、RealSIDPlayのようなローダーやPSID64のようなコンバーター[ 16 ]により、オリジナルの Commodore コンピュータで SID ファイルの大部分を再生することが可能です。
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