SID çipi tasarımcısı Robert Bob Yannes ile mülakat

[Alco]

SID çipi tasarımcısı Robert Bob Yannes ile '96 yılında yapılan bir mülakat. Neyse ki en azından bunu Ayşe Arman yapmamış.

Andreas Varga [AV]: Did you foresee that people would actually treat your little VLSI-chip like an instrument?

Bob Yannes [BY]: Actually, I was an electronic music hobbyist before I started working for MOS Technology (one of Commodore’s chip divisions at the time) and before I knew anything at all about VLSI chip design. One of the reasons I was hired was my knowledge of music synthesis was deemed valuable for future MOS/Commodore products. When I designed the SID chip, I was attempting to create a single-chip synthesizer voice which hopefully would find it’s way into polyphonic/polytimbral synthesizers.

Şu ilk kısım; bence bizim memlekette başarılı işler çıkmamasının önemli sebeplerinden biri: İnsanların doğru düzgün hobileri yok! Elbette bunun birçok sebebi var ama altyapı-kültür-hamur olarak da bu hobi olayına uygun bir tabanımız mevcut değil sanırım.

AV: What would you have changed in the SIDs design, if you had a bigger budget from Commodore ?

BY: The issue wasn’t budget, it was development time and chip size constraints. The design/prototype/debug/production schedule of the SID chip, VIC II chip and Commodore 64 were incredibly tight (some would say impossibly tight)–we did things faster than Commodore had ever done before and were never able to repeat after! If I had had more time, I would have developed a proper MOS op-amp which would have eliminated the signal leakage which occurred when the volume of the voice was supposed to be zero. This lead to poor signal-to-noise ratio, although it could be dealt with by stopping the oscillator. It would also have greatly improved the filter, particularly in achieving high resonance. I originally planned to have an exponential look-up table to provide a direct translation for the equal-tempered scale, but it took up too much silicon and it was easy enough to do in software anyway.

Bu 8bit tarihinde de acelesi olmayan proje yok sanırım. Şu sıralar Amstrad hakkında bir kitap okuyorum ve orada da sık sık zaman sorunundan dem vuruyorlar. Gerçi CNC atölye tecrübelerime istinaden hep dediğim birşey vardı: Sevabına bir tane de acelesi olmayan iş gelsin, herkesin işi acele. Çok ciddiyim böyleydi. Adamlar sürekli tezgahta bağlı işi söküp kendi işini bağlamını istiyorlardı. Ben de şunu merak ediyordum: Peki kardeşim, ben böyle birşey yaparsam, yarın öbür gün senin işini söküp de bir başkasını bağlamayacağımı nereden biliyorsun? Elbette sökmüyordum, işine gelirse... Gördüğünüz üzere sadece Retro camiasında değil CNC camiasında da kıl bir adamdım. Kabul ediyorum, sorun yok

AV: The SID is very complex for its time. Why didn’t you settle with an easier design ?
BY: I thought the sound chips on the market (including those in the Atari computers) were primitive and obviously had been designed by people who knew nothing about music. As I said previously, I was attempting to create a synthesizer chip which could be used in professional synthesizers.

Ref, sakın buna karşı bir yorum yazma. Biraz iddialı bir söylem ama kabul etmek gerek ki adam dediğini yapmış. Ne desek boş çünkü kaliteli iş çıkarmış.

[Wisdom]

VIC'in kendisi pek bir entrika icerdiginden ve kesfedilmeye bu kadar davetkar oldugundan insanlarin SID'e karsi olan teknik ilgisi aslinda sanildigi kadar yuksek duzeyde olmamis. Bu yuzden SID aslinda hala bakir sayilabilir. Hala kesfedilmeye cok acik ve kisisel fikrim henuz potansiyelinin yarisini bile kullanmadigimiz yonunde. Datastorm'daki demo'larda kullanilan teknikler ve sound design'lar da buna isaret ediyor. Burada kastettigim sample playing depth ya da resolution'i da degil sadece. Multi speed sound design, combined waveform'lar, ring modulation ve synchronization; bunlarin tamami daha derin bir sekilde kesfedilmeyi ve kullanilmayi bekliyor hala.

[Ref]

Aslında ses çipleri üzerine düşünmek kolay değil. Sadece bir coder olmak yetmiyor, ses bilgisine ihtiyaç var. Sid'e hiç hakim değilim, ama Zx Spectrum'da AY üzerinde yapılan denemelerden birkaç örnek vereyim. Bundan 1-2 yıl kadar önce Gasman, AY registerlerinin kendi kendine silinme özelliğinin(!) olduğunu farketti. Registerler tazelenmediği zaman (ki bunu cpu'ya peş peşe bazı komutlar vererek sağlıyorsunuz) registerlerde tutulan veriler, zaman içinde belirli bir deseni takip ederek 0'a dönüyorlar. Bunun pratikte neye yarayacağını bilemiyorum ama düşününce registerin içindeki değer analog olarak yok oluyor, bunun digital bir sonucu çıkıyor. Random number generator olarak kullanılabilir mi acaba?

Son yıl müzikle uğraşan coderlar ise Ay registerlerini 1 frame içinde birden fazla kere tazeleyerek 300hz'e kadar bir çözünürlük yakalamış durumdalar. Şu anda elimde 300hz'lik bir video yok, ama şurda 100hz'lik eski bir örnek var,

ZX SPECTRUM AY music - SCAVENGER (Atari ST)

yani AY gibi yaygın bir çip bile keşfedilmeye devam ediliyorsa, sid için yapılacak işlerin sınırı yoktur diye merak ediyorum.

Spectrumda yüksek hz değerlerine çıkıldığında karşılaşılan en büyük problem interruptların her frame'de 1 kere tetiklenmesi. Bu da 1 frame içinde 5-6 kere güncelleme yapacaksanız bunun aralıklarının eşit olmamasına sebep oluyor, ses kalitesine direkt etki ediyor, parazitler bundan kaynaklanıyor. Commodore'da bu problem yok, raster irq'lar vs. zamanlama problemi yok.

[Wisdom]

SID'deki register'larin buyuk bolumu write-only ama 3. kanalin envelope ciktisini gozlemleyebilmek mumkun (SID'deki bir register yolu ile enable ederek). Bunun disinda C64'te SID en kolay RNG yontemlerinden birini kendisi sunuyor; yine osc3 icin RNG diye read-only bir register var, onu okuyarak random bir sayi elde edebiliyorsun (ne kadar "random" oldugunu bilmiyorum, gerektiginde timer'larla mix edilerek daha random sonuc elde edilebilir). Bunu yapmadan once osc3'un waveform'unu noise yapmak ve frequency register'ina bir deger atamak gerekiyor.

SID uzerinde multi speed (high resolution) programlama cok eski ve cokca kullanilmis bir teknik. Ama "fully exploited" diyemeyiz hala. Yani cok hizli calisan bir music player rutini ile (mesela max 1 ya da 2 rasterline), anormal yuksek resolution'da sesler elde etmek mumkun olabilir, bir denemek gerekiyor. (Max 1 rasterline olsa; 312*50 = 15.6kHz resolution olabilir). Tabii, SID'in buna ne kadar cevap verebilecegini bir gormek lazim, belli bir hizdan sonra anlamsizlasabilir daha yuksek hizdaki update'ler (SID'in ic isleyisini bilmiyorum, o yuzden temkinli konusuyorum). Zaten muzikal anlamda yapilacak sound design icin pek bir getirisi de olmayabilir bu kadar hizli update'lerin.