Bob Yannes’ Vision eines Synthesizer-Chips
Der MOS Technology Sound Interface Device (SID)-Chip, kurz SID-Chip, entworfen von Bob Yannes im Jahr 1981, stellte eine technologische Innovation dar. Yannes empfand die damals verfügbaren Computer-Soundchips als unzureichend und wollte daher einen Chip entwickeln, der eher einem subtraktiven Synthesizer ähnelte. Obwohl Yannes mit dem Endergebnis unzufrieden war, übertraf der SID-Chip die Konkurrenz in der Computer- und Videospielbranche um Längen und prägte den Klang der Heimcomputerära der 1980er Jahre maßgeblich.
Drei Stimmen, vier Wellenformen
Der Chip ermöglicht die Erzeugung einer breiten Palette von Klängen durch die Kontrolle über Wellenformen, Filter, Ringmodulation und Synchronisation.
Als Hybrid aus Analog- und Digitalsynthesizer verfügt der SID-Chip über drei unabhängige digitale Oszillatoren, auch „Stimmen“ genannt, die vier fundamentale Wellenformen erzeugen können: Rechteck (Pulse), Sägezahn (Sawtooth), Dreieck (Triangle) und Rauschen (Noise). Die Rechteckwelle erlaubt eine variable Pulsbreitenmodulation (PWM) mit 4096 Positionen, während das Rauschen durch einen digitalen Pseudo-Zufallsgenerator erzeugt wird.
Präzise Steuerung: Register, Hüllkurve und Filter
Die Steuerung des SID-Chips erfolgt über 29 8-Bit-Register mittels speicherabgebildeter E/A (Memory-Mapped I/O); dabei wird die Tonhöhe durch eine präzise 16-Bit-Frequenzauflösung (65.536 Stufen) gesteuert, die einen Bereich von 0 bis etwa 4 kHz abdeckt und gleitende Übergänge ermöglicht. Die Lautstärke jeder Stimme kann individuell eingestellt und durch einen ADSR-Hüllkurvengenerator (Attack, Decay, Sustain, Release) dynamisch geformt werden, mit Attack-Zeiten von wenigen Millisekunden bis zu 30 Sekunden. Zusätzlich bietet der SID Ringmodulation und Oszillatorsynchronisation sowie ein einzelnes, resonantes Multimode-Filter (Tiefpass, Bandpass, Hochpass), das auf einzelne oder kombinierte Stimmen angewendet werden kann und Frequenzen von 30 Hz bis 12 kHz manipuliert.
Zwei Chips, zwei Klangcharaktere
Es existieren zwei Hauptversionen des SID-Chips: der MOS 6581, bekannt für seinen „schmutzigen“ Klang aufgrund von Designfehlern, die u.a. zu Klangvariationen führten, und der MOS 8580 (auch als 6582 bekannt), der diese Fehler beheben sollte, was zu einem „genaueren“, aber oft als „langweiliger“ empfundenen Klang führte, da reine Samples leiser wiedergegeben wurden.
Weiterführende Literatur (Auswahl)
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Bridgewater, M. (2023). Industrial Techno and SID Sound Design in the Commodore 64 Game Slipstream. Journal of Sound and Music in Games, 4(1), 9–25. https://doi.org/10.1525/jsmg.2023.4.1.9
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Dittbrenner, N., & Presto, P. (2007). Soundchip-Musik: Computer- und Videospielmusik von 1977 - 1994. Electronic Publ. https://www.epos.uni-osnabrueck.de/viewer/web/?id=75
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