Gravis Ultrasound - Gravis Ultrasound

Układ GF1

Gravis UltraSound lub GUS to karta dźwiękowa dla platformy systemowej kompatybilnej z IBM PC , wyprodukowana przez kanadyjską firmę Advanced Gravis Computer Technology Ltd. Była bardzo popularna na scenie demonstracyjnej w latach 90-tych.

Gravis UltraSound był godny uwagi w momencie premiery w 1992 r., Dostarczając platformie IBM PC technologię syntezy muzyki opartą na próbkach (sprzedawaną jako „ wavetable ”), czyli możliwość korzystania z nagrań dźwiękowych ze świata rzeczywistego zamiast sztucznych generowanych komputerowo. przebiegi jako podstawa instrumentu muzycznego. Na przykład próbki fortepianów lub trąbek brzmią bardziej jak ich prawdziwe instrumenty. Mając do 32 sprzętowych kanałów audio, GUS wyróżniał się jakością odtwarzania MIDI dzięki dużemu zestawowi brzmień instrumentów, które można było przechowywać we własnej pamięci RAM .

Wszystkie karty zostały wyprodukowane na czerwonych płytkach PCB , podobnie jak w innej kanadyjskiej firmie ATI . Były tylko trochę droższe niż karty Creative , znacznie podcinając wiele równoważnych profesjonalnych kart skierowanych do muzyków.

Wersje

Gravis UltraSound ( klasyczny )
16-bitowa płyta rozszerzenia do nagrywania

UltraSound (klasyczny)

Pierwszy UltraSound został wydany na początku października 1992 roku wraz z Gravis PC GamePad . Ultrasound była jedną z pierwszych kart dźwiękowych do komputerów PC, która zawierała 16-bitowe, 44,1 kHz, stereo. Ostateczna wersja (v3.74) GUS Classic zawiera 256 kB wbudowanej pamięci RAM (z możliwością rozbudowy do 1024 kB przez gniazda DIP ), sprzętowy mikser analogowy i obsługę 16-bitowego nagrywania przez oddzielną płytę-córkę opartą na dźwięku Crystal Semiconductor CS4231 kodek .

Przyjęcie

Computer Gaming World w 1993 r. Skrytykował emulację UltraSound Sound Blaster i brak natywnego wsparcia w grach, stwierdzając, że „trudno jest polecić tę kartę komukolwiek innemu niż muzyk Windows MIDI”.

UltraSound MAX

Gravis UltraSound MAX

Wydany w 1994 roku UltraSound Max jest wersją GUS z kodekiem CS4231 na pokładzie, 512 kB pamięci RAM na pokładzie (z możliwością rozbudowy do 1024 kB za pomocą pojedynczego układu SOJ ) i gniazdami CD-ROM Panasonic / Sony / Mitsumi . CS4231 zapewnia obsługę specyfikacji Windows Sound System , chociaż zakres portów IO nie jest zgodny ze sprzętem WSS i może być używany do emulacji SoundBlaster. Płyta CD z oprogramowaniem zawiera wersję demonstracyjną z „holograficznym dźwiękiem 3D” dzięki zastosowaniu programowych filtrów HRTF .

Gravis UltraSound PnP Pro

UltraSound Plug & Play (PnP)

Wydana w 1995 roku nowa karta oparta na technologii AMD InterWave z zupełnie innym zestawem dźwiękowym. Podobno Synergy działała jako producent ODM (o czym świadczy ich logo na odwrocie karty, chociaż wczesne i teraz bardzo rzadkie karty GUS PnP nie miały logo Synergy). Karta zawiera 1 MB pamięci ROM, brak wbudowanej pamięci RAM (chociaż można ją rozszerzyć do 8 MB za pomocą dwóch 30-pinowych modułów SIMM) i interfejs ATAPI CD-ROM . Wersja „Pro” dodaje 512 kB wbudowanej pamięci RAM wymaganej do zgodności z GUS Classic. W 2014 roku entuzjaści retro komputerów wyprodukowali adapter RAM dla 72-pinowego SIMM, który umożliwił zainstalowanie 16 MB pamięci RAM w wersji Pro bez żadnych modyfikacji karty.

UltraSound ACE (wzmacniacz karty dźwiękowej)

Wydana w 1995 roku, budżetowa wersja UltraSound Classic ma 512 kB pamięci RAM (z możliwością rozbudowy do 1024 kB, podobnie jak MAX) i nie ma portu gier ani możliwości nagrywania. Sprzedawany jako konkurent kart kompatybilnych z Wave Blaster , ma być instalowany wraz z kartą SoundBlaster Pro / 16 jako aktualizacja syntezy opartej na próbkach (sprzedawana jako `` synteza wavetable ''). Prototyp tej karty został nazwany „Sound Buddy”.

Gravis UltraSound ACE

UltraSound CD3

Wersja OEM UltraSound Classic wyprodukowana przez Synergy, z 512 - 1024 kB pamięci RAM, wyposażona jest w interfejsy AT-BUS CD-ROM: Sony, Mitsumi i MKE / Panasonic. To jedyna karta dźwiękowa Gravis z zieloną płytką drukowaną . Jest podobny do kilku klonów kart, w tym Primax SoundStorm Wave (model Sound M-16B) i AltraSound.

UltraSound Extreme

Wydany w 1996 roku UltraSound Extreme to zewnętrzny system OEM, łączący UltraSound Classic z układem dźwiękowym ESS AudioDrive ES1688 do emulacji Sound Blaster Pro i AdLib . Został wyprodukowany przez Synergy, podobnie jak ViperMAX. Domyślnie ma 1 MB pamięci RAM, ale nie można go dalej aktualizować.

Gravis UltraSound Extreme

Klony UltraSound i karty OEM

Wszystkie klony używają oryginalnego układu dźwiękowego Gravis GF1 lub AMD InterWave.

  • Primax SoundStorm Wave (GF1) - istnieją dwa warianty kart znanego producenta skanerów i myszy. Przemianowano Altrasound na Sound M-16B i inny Sound M-16C z 4x interfejsami CD-ROM.
  • Synergy ViperMAX (GF1) - ta sama karta później przepakowana jako UltraSound Extreme, ale tylko z 512 kB RAM na pokładzie.
  • Expertcolor MED3201 (InterWave LC) - prawdopodobnie jedyna karta z okrojonym wariantem układu GFA1 - AM78C200 InterWave LC. Pierwsza seria była ze standardowym Am78C201KC.
  • Compaq Ultra-Sound 32 (InterWave) - jedna z ostatnich kart InterWave została zaprojektowana dla komputerów stacjonarnych Compaq Presario. Nowsza wersja "C" InterWave - suwak AM78C201AKC i TEA6330T. Wyprodukowane przez STB Systems.
  • Systemy STB Soundrage 32 (InterWave) - w standardowej karcie InterWave brakuje gniazd SIMM i interfejsu IDE. Był wariant „Pro” z 512 kB RAM. Układ AM78C201KC.
  • Core Dynamics DYNASonix 3D / PRO (InterWave) - zawiera dodatkowy układ DSP, który oferował korektor graficzny i dodatkowe ustawienia efektów dźwiękowych.
  • Philips PCA761AW (InterWave) - konstrukcja karty bardzo przypomina prototyp „AMD InterWave OEM Design”. Zajmuje miejsce na 512kb pamięci RAM, często pozostawione niezamieszkane. Układ AM78C201KC.
  • Reveal WAVExtreme 32 (InterWave) - konstrukcja oparta na AM78C201KC. Jest bez pamięci RAM i nie ma żadnych gniazd / śladów, które można by dodać.
  • Począwszy od lutego 2015 są starania hobbystów do produkcji nowego Interwave oparty kompatybilne karty dźwiękowej UltraSound nazwie ARGUS .

GF1

GF1 został opracowany wspólnie przez Advanced Gravis i Forte Technologies (twórcę hełmu wirtualnej rzeczywistości VFX1 Headgear ) i wyprodukowany przez Integrated Circuit Systems pod pseudonimem ICS11614. Chip faktycznie wywodzi się z układu Ensoniq OTTO (ES5506) , nowej generacji układu syntezatora muzycznego znajdującego się w Ensoniq VFX i jego następcach.

GF1 jest chipem syntezy opartym wyłącznie na samplach z polifonią 32 oscylatorów , dzięki czemu może miksować do 32 próbek mono PCM lub 16 próbek stereo całkowicie sprzętowo. Chip nie ma wbudowanego kodeka , więc dźwięki muszą zostać pobrane do wbudowanej pamięci RAM przed odtwarzaniem. Algorytmy kompresji dźwięku, takie jak IMA ADPCM, nie są obsługiwane, więc skompresowane próbki muszą zostać zdekompresowane przed załadowaniem.

Jakość dźwięku GF1 nie jest stała i zależy od wybranego poziomu polifonii. Jakości CD częstotliwości próbkowania 44,1 kHz jest linkujących z maksymalnie 14-głosowej polifonii; częstotliwość próbkowania pogarsza się stopniowo, aż do 19,2 kHz przy maksymalnej polifonii 32 głosowej. Poziom polifonii jest programowalny programowo, więc programista może wybrać odpowiednią wartość, aby najlepiej pasowała do aplikacji. Zaawansowane efekty dźwiękowe, takie jak pogłos i chorus, nie są obsługiwane sprzętowo. Jednak symulacja oprogramowania jest możliwa; podstawowy efekt „echa” można zasymulować dodatkowymi ścieżkami, a niektóre trackery mogą programować efekty przy użyciu dodatkowych głosów sprzętowych jako akumulatorów.

Przykładowa pamięć RAM

UltraSound oferuje odtwarzanie MIDI poprzez ładowanie brzmień instrumentów do pamięci RAM adaptera znajdującego się na karcie, podobnie jak instrumenty są przechowywane w pamięci ROM na innych kartach opartych na samplach (sprzedawanych jako karty „ wavetable ”). Karta jest dostarczana z zestawem plików poprawek instrumentów (* .PAT) o wielkości 5,6 MB; większość poprawek jest próbkowana w rozdzielczości 16-bitowej i zapętlona, aby zaoszczędzić miejsce. Pliki poprawek można na bieżąco modyfikować i aktualizować w każdym wydaniu oprogramowania.

Różne programy obsługujące kartę używają plików .INI do opisania, jakie poprawki powinny być ładowane dla każdego zdarzenia zmiany programu. Architektura ta pozwoliła Gravisowi na włączenie schematu mapowania zgodnego z General MIDI. Sterowniki Windows 95 i 98 używają UltraSound.INI do ładowania plików poprawek na żądanie. W DOS ładowanie poprawek może być obsługiwane przez UltraMID , system TSR oprogramowania pośredniego dostarczony przez Gravis, który eliminuje potrzebę bezpośredniej obsługi sprzętu. Programiści mogą dowolnie włączać statyczną wersję biblioteki UltraMID do swoich aplikacji, eliminując potrzebę TSR. Programista aplikacji może wstępnie załadować wszystkie poprawki z dysku, zmieniając rozmiar w razie potrzeby, aby zmieścić się w wbudowanej pamięci RAM UltraSound, lub pozwolić oprogramowaniu pośredniczącemu śledzić zdarzenia zmiany łatek i dynamicznie ładować je na żądanie. Ta ostatnia strategia, zapewniając lepszą jakość dźwięku, wprowadza zauważalne opóźnienie podczas ładowania poprawek, więc większość aplikacji po prostu ładuje wstępnie zdefiniowany zestaw.

Każda aplikacja może mieć swój własny UltraMID.INI zawierający zestaw zamienników poprawek dla każdej możliwej ilości pamięci RAM próbki (256/512/768/1024 kB), dzięki czemu podobne instrumenty są używane, gdy nie było wystarczającej ilości pamięci RAM, aby pomieścić wszystkie potrzebne poprawki (nawet po ponownym próbkowaniu do mniejszych rozmiarów), a nieużywane instrumenty nigdy nie są ładowane. Ta koncepcja jest podobna do obsługi banków próbek w cyfrowych samplerach . Niektóre gry - w tym Doom , Doom II i Duke Nukem 3D - mają własne, zoptymalizowane oprogramowanie UltraMID.INI.

Karty UltraSound zyskały dużą popularność w społeczności muzycznej PC trackerów . Format trackera został pierwotnie opracowany na komputerze osobistym Commodore Amiga w 1987 roku, ale ponieważ komputer PC stał się bardziej zdolny do tworzenia wysokiej jakości grafiki i dźwięku, scena demonstracyjna rozlewała się na platformę i zabrała ze sobą format trackera. Typowe formaty trackerów tamtej epoki obejmowały MOD , S3M, a później XM . Format przechowuje nuty i instrumenty cyfrowo w pliku zamiast polegać na karcie dźwiękowej do odtwarzania instrumentów. Moduł trackera , po zapisaniu na dysku, zazwyczaj zawiera wszystkie dane sekwencjonowania oraz próbki, a zwykle kompozytor włącza swoje przybrane nazwisko do listy próbek. Ten prymitywny prekursor nowoczesnego samplera otworzył Gravisowi drogę do wejścia na rynek, ponieważ wymagania idealnie pasowały do ​​możliwości układu GF1. Problem z innymi kartami dźwiękowymi odtwarzającymi ten format polegał na tym, że musiały one zredukować głosy do jednego lub obu kanałów wyjściowych w oprogramowaniu, co jeszcze bardziej pogorszyło jakość 8-bitowych próbek w trakcie. Karta UltraSound była w stanie pobierać próbki do pamięci RAM i mieszać je przy użyciu szybkiej i wysokiej jakości implementacji sprzętowej, odciążając procesor. Gravis wcześnie zdał sobie sprawę, że wsparcie sceny demo może zwiększyć sprzedaż, i rozdał 6000 kart za darmo najsłynniejszym grupom sceny i ludziom na scenie.

Zgodność

Ponieważ układ GF1 nie zawiera obwodu OPL2 zgodnego z AdLib ani układu z kodekiem , zgodność z Sound Blaster była w najlepszym przypadku trudna do osiągnięcia. Konsumenci mieli używać dołączonego oprogramowania do emulacji do emulacji innych standardów, co nie jest konieczne w przypadku wielu innych kart, które emulują Sound Blaster poprzez ich sprzęt dźwiękowy. Oprogramowanie emulujące działało jako ogromny TSR, który był trudny do zarządzania w czasach przed Windowsem skomplikowanych extenderów DOS .

Chociaż istniało natywne wsparcie dla wielu popularnych gier, które korzystały z bibliotek dźwiękowych oprogramowania pośredniego, takich jak system operacyjny HMI (Human Machine Interfaces) Sound Operating System , Miles Audio Interface Libraries (AIL), Miles Sound System i inne, użytkownik musiał łatać gry, wymieniając istniejące sterowniki dźwięku z wersjami UltraSound, które znajdują się na płycie instalacyjnej. Ponadto UltraSound wymagał dwóch kanałów DMA do pracy w trybie pełnego dupleksu , a kanały 16-bitowe były generalnie szybsze, więc wielu użytkowników decydowało się z nich korzystać, ale prowadziło to do błędów w grach korzystających z przedłużacza DOS / 4GW DOS, co było powszechne w erze UltraSound.

Dwa główne programowe emulatory dźwięku zawarte w pakiecie oprogramowania to:

  • SBOS , Sound Board OS - emulacja 8-bitowego dźwięku stereo Sound Blaster Pro i synteza AdLib FM. To był prawdziwy tryb emulator oprogramowania, który odtworzył AdLib procesor „s OPL2 FM synth i wymaga, aby użytkownik miał, co najmniej, do 286 procesor. Były specjalne wersje dla kart UltraSound MAX (MAXSBOS) i AMD InterWave (IWSBOS), które zamiast tego wykorzystywały kodek CS4231.
  • Mega-Em - zaawansowane oprogramowanie do emulacji wymagające co najmniej procesora 386 i menedżera EMM z obsługą DPMI / VCPI . Mega-Em emulowało 8-bitowe obwody Sound Blaster dla efektów dźwiękowych oraz Roland MT-32 / LAPC-I lub Roland Sound Canvas / MPU-401 dla muzyki. Obsługuje funkcjonalność UltraMID TSR.

AMD InterWave

Ogromny potencjał oryginalnego UltraSound umożliwił firmie Advanced Gravis udzielenie licencji na nowy układ i oprogramowanie GFA1 firmie AMD , która w tamtym czasie próbowała wejść na rynek układów dźwiękowych. Chip, wydany w 1995 roku, nosił nazwę AMaDeus , z numerem części AMD Am78C201 i był sprzedawany jako InterWave . Został ulepszony, aby obsłużyć do 16 MB wbudowanej pamięci, próbki skompresowane IMA ADPCM , nie ma spadku częstotliwości próbkowania przy pełnych 32 głosach i zawiera dodatkową logikę do obsługi sprzętowej emulacji syntezy FM i prostych cyfrowych efektów dźwiękowych opartych na opóźnieniu, takich jak pogłos i chór. Był kompatybilny z kodekiem CS4231 zainstalowanym w UltraSound MAX lub 16-bitowej płycie dodatkowej do nagrywania dla UltraSound Classic.

„Zestaw poprawek” dźwięku został przerobiony z kolekcji plików .PAT poszczególnych instrumentów do ujednoliconego formatu banku dźwięku .FFF / .DAT, przypominającego SoundFont , który może być oparty na pamięci ROM lub RAM. Były 4 wersje banku dźwięku: pełna 16-bitowa 4 MB z 8-bitową próbkowaną w dół wersją 2 MB i 16-bitowa 2 MB (różne pętle sampli ) z 8-bitową wersją 1 MB próbkowaną w dół. Udostępniono konwerter GIPC do tworzenia banków .FFF / .DAT z kolekcji .PAT / .INI.

Karta referencyjna zawierała 1 MB pamięci ROM ze skompresowanym dźwiękiem μ-law ADPCM, która zawierała podstawowe głosy General MIDI i próbki dźwiękowe, aby pomóc w emulacji FM, oraz 2 gniazda na rozszerzenie pamięci RAM przez 30-pinowe moduły SIMM . Emulator IWSBOS został przerobiony tak, aby zawierał funkcje Mega-Em, takie jak emulacja General MIDI, a jądro SBOS ​​zostało dołączone do sterowników systemu Windows 95, aby zapewnić emulację w oknie DOS Box .

Proces łatania „sterowników” dźwięku oprogramowania pośredniego został znacznie uproszczony dzięki narzędziu PREPGAME, które mogło automatycznie naprawić większość znanych gier DOS poprzez poprawną instalację i konfigurację natywnych sterowników InterWave lub wymianę plików binarnych dla niektórych rzadkich urządzeń, takich jak Covox . Może również zaktualizować przedłużacz DOS / 4GW, aby obejść swój 16-bitowy błąd DMA.

GFA1 posiadał tryb zgodności GUS / MAX, ale karta podstawowa nie była kompatybilna z UltraSound Classic, chyba że zainstalowano trochę pamięci.

Technologia InterWave została wykorzystana w linii kart Gravis UltraSound PnP . Był również licencjonowany dla różnych producentów OEM, takich jak STB Systems , Reveal, Compaq , Core Dynamics, Philips i ExpertColor. Niektóre zaawansowane warianty OEM zawierały w pełni rozwinięty zestaw łatek 4 MB w pamięci ROM i zastrzeżone sprzętowe procesory DSP, aby umożliwić takie funkcje, jak dodatkowe algorytmy efektów dźwiękowych i korektor graficzny .

Sterowniki oprogramowania dla InterWave zostały napisane przez eTek Labs , w skład którego wchodzi ten sam zespół programistów, co wcześniejszy projekt Forte Technologies . Firma eTek Labs została wydzielona z Forte Technologies tuż przed tym wysiłkiem. W sierpniu 1999 r. Firma eTek Labs została przejęta przez firmę Belkin i obecnie jest jej zespołem badawczo-rozwojowym.

Zgon

Niektórzy twórcy gier w tamtym czasie zauważyli problemy z zestawem programistycznym i projektem sprzętu. Po stronie użytkownika emulacja Sound Blaster była szczególnie trudna do uzyskania zaraz po wyjęciu z pudełka, co spowodowało znaczną liczbę zwrotów produktów na poziomie sklepu, a tym samym zepsuło kanał sprzedaży detalicznej produktu. Dołączone oprogramowanie było z czasem udoskonalane, ale Gravis nie mógł skutecznie dystrybuować aktualizacji.

Sama firma również stworzyła własne kłopoty. Kiedy lista obiecanych tytułów gier pomocniczych firmy Gravis nie została zrealizowana, firma straciła wiarygodność wśród konsumentów i deweloperów komercyjnych. Kilku wydawców i deweloperów groziło pozwaniem firmy za fałszywe przedstawienie ich produktów - wskazując na jawne sfabrykowanie listy Gravisa.

Przemysł gier shareware objął Gravis bardziej niż przemysł gier detalicznych. Firmy, które zrobiły to na wczesnym etapie, to wydawca Apogee, developerzy id software i Epic MegaGames . Gravis może również odnieść zwycięstwo na scenie demo, która porwała GUS do serca, zapewniając oddany kult przez wiele lat. Ale bez marketingu i obecności deweloperów Creative Labs, Gravis nie byłby w stanie wygenerować sprzedaży ani wsparcia wymaganego dla karty dźwiękowej Gravis, aby konkurować na głównym rynku z de facto standardowym Soundblasterem.

Chociaż układ InterWave był znacznie ulepszoną wersją układu GF1, ten nowy projekt nie był w stanie wytrzymać z Sound Blaster AWE32 . Co więcej, AMD borykało się wówczas z problemami finansowymi, więc było zmuszone zamknąć wiele projektów, w tym InterWave.

Z powodu malejącej sprzedaży Gravis został ostatecznie wyrzucony z biznesu kart dźwiękowych, a awaria UltraSound prawie pochłonęła całą firmę. Advanced Gravis, niegdyś jeden z dominujących graczy na rynku urządzeń peryferyjnych PC, postawił znaczną część przyszłości firmy na UltraSound i zapłacił cenę za jego upadek. Akcjonariusze pozwali spółkę, zarzucając jej zarządowi rażącą niekompetencję w odniesieniu do całego wysiłku UltraSound. Po znaczącej restrukturyzacji, w tym przejęciu przez konkurenta Kensington Technology Group (poprzez spółkę dominującą, ACCO World Corp), firma wycofała się na swój podstawowy rynek, na którym odniosła sukces - joysticki i gamepady.

Oprogramowanie obsługujące poprawki GUS

Emulatory z obsługą GUS:

Syntezatory programowe, które mogą korzystać z łatek GUS:

Bibliografia

Źródła

Linki zewnętrzne