Yamaha YMF262 - Yamaha YMF262

Yamaha YMF262 (год 1994)
декапсулированный YMF262 с видимой поверхностью матрицы
Декапсулированный YMF262, показывающий умри поверхность

В Ямаха YMF262, также известный как OPL3 (OPL - это акроним для Оператор FM типа L), является FM синтез звуковой чип выпущен корпорацией Yamaha в начале 1990-х годов. Это улучшенная версия Yamaha YM3812 (OPL2). Он использовался в ряде IBM PC звуковые карты, включая Sound Blaster 16 и Pro AudioSpectrum (16 бит).

Обзор

YMF262 улучшил набор функций YM3812, добавив следующие функции:[1]

  • вдвое больше каналов (18 вместо 9)
  • простое стерео (крайний левый, центральный или крайний правый)
  • 4-канальный звуковой выход
  • 4 новых формы волны (переменный синус, верблюжий синус, квадрат и логарифмическая пила)
  • 4 режима оператора, объединение 2 каналов вместе для создания до шести 4 операторских FM-голосов
  • уменьшенный задержка для доступа к регистру хоста (OPL2 имел гораздо более длительные задержки доступа ввода / вывода)
  • тонкие различия в поисковой таблице синусоидальной волны и генераторе огибающей от YM3812 (например, форма волны модулятора на YM3812 задерживается на одну выборку, тогда как формы волны несущей и модулятора на OPL3 должным образом синхронизированы)[2]

YMF262 также удалил поддержку малоиспользуемого режима CSM, представленного в YM3812 и YM3526.[2]

Режим FM-синтеза YMF262 настраивается по-разному:[1]

  • В его базовом режиме предусмотрено 18 FM каналов с двумя операторами.
  • Одна настройка, общая для линии OPL, преобразует 3 FM-канала в 5-канальный набор ударных.
  • Другая настройка, представленная в этом чипе, заставляет 12 каналов объединяться в шесть каналов с четырьмя операторами. Это заменяет полифонию на более сложное формирование звука.
  • Эти две настройки можно использовать по отдельности или вместе, в результате чего получается четыре режима:
    • 18 2-операторных каналов
    • 15 каналов по 2 оператора + 5 каналов с барабанами (установка барабана включена)
    • 6 каналов с двумя операторами + 6 каналов с четырьмя операторами (4 оператора включены)
    • 3 канала с 2 операторами + 6 каналов с 4 операторами + 5 каналов ударных (обе настройки включены)

Как и его предшественник, OPL3 выводит звук в форме цифрового ввода-вывода, требуя внешнего ЦАП чип как у YAC512.

Продукты

YMF262 использовался во многих звуковые карты, в том числе популярные Sound Blaster Pro 2, Звуковая карта Sound Blaster 16 ASP[3]. Более поздние модели серий Sound Blaster 16 и Sound Blaster AWE интегрировали OPL3 с другими чипами. В окончательной модели Creative Labs использовала клонированный чип OPL3, CQM, интегрированный с другими чипами.[4] Он использовался в Pro AudioSpectrum (16 бит).[3]

Варианты и производные

Yamaha также выпустила полностью совместимый маломощный вариант YMF289 OPL3-L, предназначенный для PCMCIA звуковые карты и портативные компьютеры.

Более поздние аудиоконтроллеры для ПК от Yamaha, включая YMF278 (OPL4), однокристальные Yamaha YMF718 / 719S и семейство PCI YMF724 / 74x включают в себя блок синтеза FM YMF262 для обратной совместимости с устаревшим программным обеспечением. Увидеть YMF7xx за дополнительной информацией.

Конкурирующие поставщики звуковых чипов (например, ESS,[5] OPTi,[6] Кристалл[7] и другие) разработали собственные аудиочипы, совместимые с OPL3, с разной степенью соответствия оригинальному OPL3.

В 2015 г. Открытый исходный код RTL реализация OPL3 была написана на SystemVerilog и адаптирован к FPGA.[8]

Yamaha YMF289

Сравнение выходных сигналов звуковых микросхем Yamaha YMF262 и YMF289 FM. 0:00 - это YMF262, а 0:31 - это YMF289.

В Ямаха YMF289 - это маломощная версия YMF262.[9] Он разработан для приложений с низким энергопотреблением, таких как ноутбуки и PCMCIA звуковые карты. Он использовался в некоторых Sound Blaster 16 звуковые карты от Креативные технологии. YMF289B работает в паре с микросхемой ЦАП с плавающей запятой YAC513 или YAC516.

YMF289 полностью совместим с регистрами и сохраняет набор функций YMF262 с рядом отличий:[9]

  • Поддерживает работу от 5 или 3,3 В.
  • Регистры могут быть прочитаны или записаны центральным процессором, тогда как на YMF262 они доступны только для записи.
  • Частота дискретизации выходного сигнала 44100 Гц (44,1 кГц).
  • Добавлен режим пониженного энергопотребления.
  • Несколько меньше общая занимаемая площадь, включая ЦАП, по сравнению с полной реализацией YMF262.
  • Входная частота 33,868 МГц по сравнению с входной частотой 14,32 МГц, используемой для YMF262.
  • Внутренний линейный интерполятор.

  • Yamaha YMF289B и сопутствующий ЦАП YAC516

ESS ESFM

Результат ESFM в режиме Legacy / OPL3-совместимого демонстрирует некоторые ощутимые различия в способах синтеза некоторых звуков.

Технология ESS собственная производная, называемая ESFM, представляет собой усовершенствованный OPL3-совместимый клон с 20 голосами и 72 операторами, включающий два режима работы: собственный режим и устаревший режим, который управляет его набором функций и поведением.[5] В собственном режиме ESFM позволяет отображать более шести голосов FM с 4 операторами, что потенциально позволяет значительно повысить сложность генерируемых тонов. Драйверы для Windows 9x содержат собственные исправления для инструментов, которые используют этот расширенный режим. И наоборот, режим Legacy обеспечивает полную обратную совместимость с YMF262 Yamaha.[5] Выходные данные ESFM в этом режиме в целом соответствуют YMF262, но некоторые тона отображаются совершенно иначе, что приводит к уникальным искажениям звука и музыки в некоторых играх.

ESFM доступен в звуковых чипах ESS, начиная с ES1688 AudioDrive на базе ISA и заканчивая ES1938 Solo-1 на базе PCI, тогда как более ранние чипы требовали внешнего чипа FM-синтезатора (обычно Yamaha YMF262). Звуковые чипы ESS Maestro на основе PCI основаны на программной реализации FM-синтеза, в которой отсутствуют специальные функции ESFM.

  • ES1869F - один из нескольких звуковых чипов, разработанных ESS, в которых реализована уникальная функция ESFM.

использованная литература

  1. ^ а б https://web.archive.org/web/20030520163334/http://www.fit.vutbr.cz/~arnost/opl/lost+found/ymf262.pdf
  2. ^ а б http://dev.kewl.org/misc/ymf262/ymf262.c
  3. ^ а б https://www.youtube.com/watch?v=z3DU2mNBa6M&t=10m11s
  4. ^ http://www.flaterco.com/kb/audio/ISA/index.html
  5. ^ а б c ftp://ftp.alsa-project.org/pub/manuals/ess/DS1878A.PDF
  6. ^ http://www.datasheets360.com/pdf/-97977721078553128
  7. ^ http://gd.tuwien.ac.at/linux/alsa/datasheets/cirrus/4236b.pdf
  8. ^ https://github.com/gtaylormb/opl3_fpga
  9. ^ а б http://doc.chipfind.ru/pdf/yamaha/ymf289b.pdf

внешние ссылки