ヤマハ YM2612

YM2612 （別名OPN2）は、ヤマハが開発したサウンドチップです。ヤマハのOPNファミリーのFM合成チップの1つであり、YM2203から派生したものです。^[1]

YM2612は、6チャンネルのFMシンセサイザーで、いくつかのゲームやコンピュータシステムで使用されています。最も有名なのは、セガのメガドライブ/ジェネシスビデオゲームコンソール^[2]と富士通のFMタウンズコンピュータシリーズ^{[3]です。また、} CMOS形式ではYM3438（別名OPN2C）として提供されていました。 ^[1]

YM3438 と同様に、メガプレイ、セガシステム C、セガシステム 32など、さまざまなアーケードゲームシステムでセガによって使用され、YM3438 はメガドライブ/ジェネシスの後期モデルで ASICに統合されました。

YM2612には以下の特徴がある: ^[1]

• 同時FM合成チャンネル6つ（音声）
• 1チャンネルあたり4人のオペレーター^[4]
• 2つのインターバルタイマー
• 正弦波低周波発振器（LFO）
• 統合ステレオ出力デジタル-アナログコンバータ（他のほとんどの現代のヤマハFMチップでは、別途外部D/Aコンバータチップが必要）
• チャンネルごとにプログラム可能なステレオサウンド（左、右、または中央になるように左右両方）
• チャネル 3 では、オペレータ周波数を個別に設定できるため、不協和高調波が可能になります。(通常、共通の基本周波数に対して 2 倍または 3 倍などの単純な関係になります)。この機能は、OPN ファミリのチップに共通です。

YM2612のFM合成ブロックは、YM2203に搭載されていたFMブロックの拡張版で、3つのFMチャンネルが追加され、ステレオ出力DACが統合されています。^[1] YM2612では、 SSGコンポーネント（エンベロープジェネレーターは保持）と、YM2203、YM2608、YM2610にあるGPIOポートが削除されています。^{[1] YM2612は主にYM2203をベースにしていましたが、2つのサウンドチップには多くの類似点があり、前述の変更点の中でも}ADPCMチャンネルが欠けているだけであるため、YM2608をベースにしていると言われることが多かったです。

YM2608 などのハイエンド OPN チップには、サンプリングされたオーディオを再生するための専用の ADPCM チャネルがありますが、YM2612 にはそれがありません。ただし、6 番目のチャネルは、「DAC 有効」レジスタを使用して基本的な PCM チャネルとして機能し、そのチャネルの FM 出力を無効にして、8 ビットのパルス コード変調サウンド サンプルを再生できます。^[1] ADPCM を備えた他の OPN とは異なり、YM2612 はサンプルのタイミングやバッファリングを提供しないため、すべての周波数制御とバッファリングはホスト プロセッサによってソフトウェアで実行する必要があります。^[2]

外部浮動小数点 DAC を必要とするほとんどのヤマハ FM チップとは異なり、 YM2612 は、 YM2413と同様に、時分割多重化を使用して各チャンネルの 1 つのサンプルを順番に再生する 9 ビット DAC を内蔵しています。

元のチップ設計における振幅電圧のエラーにより、低音量歪み（歴史的には「ラダー効果」または「TDM歪み」として知られている）と呼ばれる特殊なクロスオーバー歪みが出力に導入されます。音量が十分に低い出力は、ビデオゲーム音楽のフェードの使用を含め、誇張された量子化を受けます。アフターバーナーIIなどの初期のメガドライブ/ジェネシスゲームの一部は、この歪みを考慮して音楽が書かれており、その結果、ASICに統合されたYM3438チップを使用する後のメガドライブ/ジェネシスコンソールでは音楽が小さすぎるように聞こえます。また、内蔵DACのダイナミックレンジが縮小されているため、非常に大きな音量でサウンドを再生すると、追加の歪みが発生する場合があります。^[1]

近年、YM2612 の低音量歪みバグはソフトウェアでエミュレートされ、それ以来多くの Mega Drive/Genesis エミュレーターの機能として実装されています。YM3438 など、低音量歪みバグを軽減した YM2612 の他のバリアントもエミュレートされ、多くの Mega Drive/Genesis エミュレーターに実装されています。

YM3438 ^[1]、別名OPN2Cは、セガのアーケードシステムボードでよく使われるYM2612の改良版CMOSです。このバージョンは、YM2612よりも信号対雑音比が高く、低音量時の歪みが大幅に低減された改良型DACを内蔵しています。ただし、サウンド出力のインピーダンスが高いため、YM2612の直接的な代替品ではありません。

YMF276 ^[5]、別名OPN2Lは、富士通FMタウンシリーズの後期モデル（特にFMタウンIIモデル）で使用されたYM3438の低電力バージョンです。より小さな24ピンSOPパッケージで提供されました。YM2612やYM3438とは異なり、YMF276は他のほとんどのヤマハFMチップと同様に外部DACチップを必要とします。これは通常、YM3433B外部DACチップ（FMタウンIIモデルで使用）またはその他の同等のDACチップです。そのため、外部DACチップを使用しているため、YM2612/YM3438チップのように低音量で大きな歪みは発生しません。

YM3438コアは、セガメガドライブ/ジェネシスのモデル1バージョンの最終改訂版とモデル2バージョンのほとんどの改訂版、およびマジェスコ社がリリースしたジェネシス3で使用されるカスタムASIC ^[6]に統合されました。これらの改訂版のYM3438コアは、スタンドアロンのYM3438チップよりも低音量歪みバグの存在をさらに低減しました。

YM2612は、テキサス・インスツルメンツSN76489 PSGと組み合わせてセガメガドライブ/ジェネシスコンソールのメインサウンドジェネレーターとして使用され、古代祐三をはじめとする多くの著名なビデオゲーム音楽作曲家によって広く利用されました。^{[4] [7]}

• VGM – セガメガドライブ/ジェネシスを含む複数のビデオゲームプラットフォーム用のオーディオファイル形式
• ヤマハ YM2203
• ヤマハ YM2608
• ヤマハ YM2610

• Nuked-OPN2 YM3438/YM2612 エミュレータ