Musikkursus: Teil I
Der SID
-Sound Interface Device-
Bevor wir uns mit der Theorie des SID' s
befassen, und auf die einzelnen Register
und Besonderheiten eingehen, wollen wir
Ihnen eine Übersicht über den SID und
dessen Struktur geben.
Der SID ist ein hochentwickelter, elektronischer Musiksynthesizer. Er verfügt
über drei Oszillatoren ( Stimmen), die
vollständig adressierbar sind. Jede der
drei Stimmen verfügt über eine eigene
Hüllkurve ( ADSR) . Filter, Synchronisation, Ringmodulation, weißes Rauschen, sowie die Pulswellenbreite ( Rechteckwelle) sind nahezu frei einstellbar. Der
Frequenzgang der einzelnen Stimmen beträgt 0-4 Khz, welches einem Spektrum
von sieben Oktaven gleichkommt. Eine
Oktave besteht aus zwölf Halbtönen.<
z.B C-Cis-D-Dis-E-F-Fis-G-Gis-A-Ais-H<
Die Einzelnen Register des SID :< $ D400(54272) Freq. Stimme 1( lowbyte)<$ D401(54273)""""1( highbyte)<$ D402(54274) Pulswellenbreite low<$ D403(54275)"" high<$ D404(54276) Wellenform/ Kurvenform<$ D405(54277) Attack/ Decay <$ D406(54278) Sustain/ Release<
----------------------------------------
Cutoffwert<
$D415 (54293) Filter Lowbyte<
$D416 (54294) Filter Highbyte<
$D417 (54295) Highbyte:Filterresonanz<
Lowbyte:<
0000 = kein Filter<
0001 = Stimme 1 Filtern<
0010 = " " 2 " "<
0100 = " " 3 " "<
1000 = Audioeingang<
$D418 (54296) Highbyte: Filtermodi<
0001 = Tiefpaßfilter<
0010 = Bandpaßfilter<
0100 = Hochpaßfilter<
0101 = Notchfilter<
Lowbyte:<
Lautstärke $x0-$xf<
----------------------------------------
Generator ( Stimme)1< Frequenz Low/ High ($ D400/01)< Zusammen stellen diese Register einen 16- Bit-Wert dar. Die Tonhöhe kann ohne wahrnehmbare Schritte durchgestimmt werden. Die Frequenzwerte der einzelnen Töne können Sie dem Handbuch des C-64 entnehmem. Die Frequenztabelle des COMP-TECH wird in diesem Musikkurs erscheinen, ist aber nur relevant für diejenigen unter Ihnen, die gerne eine eigene Musikroutine programmieren möchten.< Pulswellenbreite Low/ High ($ D402/03)< Der SID verwaltet bei diesem Register einen 12- Bit-Wert. Bit 4-7 von PW( High) werden nicht genutzt. Die Pulswellenbreite erzielt nur einen hörbaren Effekt wenn eine oder mehrere Rechteckwellen verwendet werden.<
----------------------------------------
Waveregister ($ D404)
Dieses Register enthält 8 Kontrollbits.<
1 . Das Gate Bit:( Bit 0)<
Das Gatebit steuert den Hüllkurvengenerator. Wird das Gatebit auf 1 gesetzt, beginnt der Attack/ Decay/ Sustain Zyklus.
Wird es auf 0 gesetzt, beginnt der Release Zyklus.<
2 . Das Synchronisations Bit ( Bit 1)<
Setzt man diese Bit auf 1, wird die Frequenz der Stimme(1) mit der Frequenz der Stimme(3) synchronisiert.
Also nochmal Stimme(1) mit Stimme(3)""(2) mit ""(1)<""(3) mit ""(2)<
Wenn die Synchronisation funktionieren
soll, muß die Frequenz des Sekundäroszillators kleiner als die des Primäroszillators sein.<
3 . Das Ringmodulations Bit ( Bit 2)<
Wenn dieses Bit 1 gesetzt ist, wird der
Dreieckgenerator der Stimme (1) durch
eine mit Frequenz 1 und 3 ringmodulierte
Spannung ersetzt. Dieses wird meistens
für " FX" in einem Spiel verwendet. Die Prioritäten sind gleich der Synchronisation.<
4 . Das Test Bit ( Bit 3)<
Dieses Bit ist für unsere Zwecke nicht
relevant.<
5 .( Bit 4)<
Dieses Bit schaltet den Dreieckgenerator
ein.<
6 .( Bit 5)<
Dieses Bit schaltet den Sägezahngenerator ein.
7 .( Bit 6)<
Dieses Bit schaltet den Rechteckgenerator ein. Wenn Sie die Rechteckwelle
wählen, eröffnen sich Ihnen sehr große Klangmöglichkeiten. Diese reichen vom
hellen bis zum schrillen Klang. Mit dem
Compotech haben Sie nahezu alle Eingriffsmöglichkeiten auf die Pulswellenbreite. Zum Beispiel der Pulssweep, welcher wohl die besten Klänge auf dem C-64 erzeugen kann.
8 .( Bit 7)
Mit diesem Bit schalten Sie den Rauschgenerator ein. Rauschen verwendet man im
allgemeinen für Wind, Explosionen, Meeresbrandungen oder ähnliche Effekte.
Rauschen in Kombination mit einer anderen Kurvenform ist nicht möglich.
Hier noch einmal die verschiedenen Kurvenformen. Die Werte in den Klammern
entsprechen den Werten des Comptech Editors unter Waveform 1/2 .
1 .) Dreieckkurve ($1 x)
2.)Sägezahnkurve ($2x) 3.)Rechteckkurve ($4x) 4.)Rauschen ($8x)
x = Kontrollbits ( siehe oben!)
Kombinationen diverser Kurvenformen sind
grundsätzlich möglich, jedoch nicht auf
jedem C-64' er zu hören.
Die Beste Kombination wäre wohl:
5 .) Dreieck+ Rechteckkurve ($5 x)
Hierbei haben sie wieder Zugriff auf die
Pulswellenbreite.
Eine andere Möglichkeit komplexe Kurvenformen zu erzeugen, besteht darin, mehrere Wellenformen hintereinander zu
schalten ( Comptech) .
----------------------------------------
Attack/ Decay ($ D405)
Das Highnibble steht für 16 verschiedene Anstiegszeiten ( Attack) . Jene bestimmen wie schnell der Ausgang auf die
eingestellte Lautstärke anschwillt. Das
Lownibble steht dementsprechend für 16 mögliche Abschwellzeiten ( Decay) . Diese
Zeit gibt an, wie schnell die Lautstärke
auf den Haltepegel ( Sustain) abfällt.
Sustain/ Release ($ D406)
Das Highnibble wählt einen von 16 möglichen Halte-( Sustain) Pegeln. Dieser Pegel wird solange gehalten, wie das Gatebit gesetzt ist.
Mit dem Lownibble können Sie eine der 16 Ausklingarten auswählen ( Release) .
Durch geschicktes setzen und löschen des Gatebit' s ist es möglich komplexe Amplitudenverläufe zu erstellen ( Amplituden LFO) .
Mögliche Anstiegszeiten.
Anstiegszeit:2 ms -8 sek.
Abfallzeit :6 ms -24 sek.
Sustainpegel:0- maximale Lautstärke
Ausklingzeit:6 ms -24 sek.
---------------------------------------- Die Filter:
Eck-, bzw. Mittenfrequenz :30 Hz-12 kHz
Abfall:12 dB/ Oktave
Tiefpaß, Bandpaß, Hochpaß, Notchfilter
Filter Cutoffwert ($ D415/$ D416)
Beide Register zusammen ergeben eine
11 Bit-Zahl.( Bit 3-7 des Registers $ D415 werden vom SID nicht genutzt) .
Diese 11 Bit-Zahl bestimmt die Mittenbzw. Eckfrequenz. Die Frequenz kann von
30 Hz bis 12 kHz eingestellt werden.
Filter Resonanz ($ D417)
Die Bits 0-3 dieses Registers legen
fest, welcher Oszillator gefiltert wird.
Die Bits 4-7 bestimmen die Resonanz des
Filters. Man kann hiermit die Frequenzen
in der Nähe der Eckfrequenzen anheben.
Resultat ist ein schärferer Klang.
Es können 16 verschiedene Einstellungen
vorgenommen werden.
Lautstärke/ Filtermodus ($ D418)
Bit 4 schaltet den Tiefpaßfilter ein.
Das heißt, alle Frequenzen oberhalb der
Eckfrequenz werden mit 12 dB/ Oktave
abgeschwächt, so daß volle Klänge entstehen.
Bit 5 schaltet den Bandpaßfilter ein.
Alle Frequenzen unterund oberhalb der
Mittelfrequenz werden mit 6 dB/ Okatve
abgeschwächt. Offene, sehr dünne Klänge
entstehen.
Bit 6 schaltet den Hochpaßfilter ein.
Dieses ergibt blechernde Klänge.
Der Notchfilter nimmt eine besondere
Position ein. Er wird erreicht durch die
Kombination von Tiefpaßfilter mit dem
Hochpaßfilter.
Lautstärke:
Bit 0-3 :
Hiermit können Sie die Gesamtlautstärke
des SID einstellen. Von 1( leise) bis
15/$0 f( laut) . Bei 0 ist der Ausgang stumm
----------------------------------------
Besondere Register des SID wären vielleicht noch die Register $ D41 B/$ D41 C.
$ D41 B / Random.
Dieses Register erlaubt dem SID, die
oberen 8 Bits des Ausgangs der dritten
Stimme zu lesen. Die Art der Zufallszahlen können Sie durch die Wahl der
Kurvenform bestimmen.
Beim Sägezahn haben Sie einen immerwährenden Anstieg von 0-255 .
Dreieck ergibt eine Steigerung von
0-255, um dann von 255 wieder auf 0 zu
fallen. Beim Rechteck springt die Zahl
zwischen 0 und 255 hin und her. Das Rauschen erzeugt eine Reihe von Zufallszahlen. Sinnvoll wäre dieses Register zur
Steuerung von Modulationen.
$ D41 C ( ENV 3)
Im Prinzip funktioniert dieses Register
wie $ D41 B, es wird jedoch der Ausgang des
Hüllkurvengenerators 3 gelesen.
Wir hoffen, daß wir Ihnen einen kleinen Einblick in die Struktur des SID geben
konnten. Dem einen oder anderen wird es
vieleicht ein wenig trocken oder zu
theoretisch vorgekommen sein. Um jedoch
effektiv Arbeiten zu können, kommt man
um die Theorie nicht herum. Selbst wir, die Verfasser dieses Textes, mußten bei
einigen Registern lange überlegen und ausprobieren, um es Ihnen so einfach wie
möglich zu erklären. Die technischen
Daten haben wir bewußt hinzugefügt.
Einige unter Ihnen Arbeiten sicherlich
mit Homekeyboards oder Synthesizern, und
für diejenigen wird es interessant sein, etwas über den technischen Aspekt zu erfahren. In der COMPTEC Anleitung können
Sie alles über die Einstellungen des
Editors, und dessen Bedienung nachlesen.
Wir hoffen, daß Sie Interesse an diesem
Musikkurs gefunden haben, und würden uns
freuen, Sie nächstes Mal wieder dabei zu
wissen.
Ihr X-ample Team.
