Роланд МТ-32 - Roland MT-32
 Вид спереди МТ-32
| |
| Разработчик | Roland Corporation |
|---|---|
| Тип | MIDI ROMpler / гибридный синтезатор |
| Дата выхода | 1987 г. |
| Начальная цена | 695 долларов США (эквивалент 1580 долларов США в 2020 году) |
| Платформа | Sharp X68000 , Commodore Amiga , Atari ST , IBM PC , PC-8800 серии , PC-9800 серии |
| Преемник | Roland SC-55 |
Многотембровый Звуковой модуль Roland MT-32 представляет собой MIDI синтезатор модуль впервые выпущен в 1987 году Roland Corporation . Первоначально он продавался музыкантам-любителям как бюджетный внешний синтезатор с первоначальной прейскурантной ценой 695 долларов. Однако он стал более известным вместе со своими совместимыми модулями как ранний стандарт де-факто в компьютерной музыке. Поскольку он был создан до выпуска стандарта General MIDI , он использует собственный собственный формат для воспроизведения файлов MIDI.
В семействе синтезаторов линейной арифметики (LA) Roland мультитембральная серия MT-32 составляет бюджетную линейку продуктов для компьютерной музыки в домашних условиях, мультитембральные модели D-5 , D-10 , D-20 и D-110 составляют профессиональную линейку. для обычного студийного использования, а высококачественные монотембральные модели D-50 и D-550 предназначены для сложной многодорожечной студийной работы. Это был первый продукт в линейке пакетов Desktop Music System (DTM) Roland Myuujikun (ミ ュ ー ジ く ん) в Японии.
Функции
Как и линейный синтезатор Roland D-50 , он использует линейный арифметический синтез , форму синтеза на основе сэмплов в сочетании с субтрактивным синтезом для создания своих звуков. Сэмплы используются для атак и ударных, в то время как традиционный синтез обеспечивает фазу сустейна звуков.
Оригинальный MT-32 поставляется с предустановленной библиотекой из 128 синтезаторных и 30 ритмических звуков, воспроизводимых на 8 мелодических каналах и одном ритмическом канале. Он также имеет эффект цифровой реверберации . Преемники (см. Ниже) добавили библиотеку из 33 звуковых эффектов. Из-за отсутствия семпла фортепианной атаки он не может воспроизвести убедительный звук акустического фортепиано.
Звуки создаются из 4-х частей, которые можно комбинировать различными способами (включая кольцевую модуляцию ). Поскольку всего доступно 32 частичных звука, полифония зависит от тональной сложности музыки, и одновременно можно играть от 8 до 32 нот.
MT-32 по умолчанию назначает свои части 1 ~ 8 и R (hythm) для ответа на входные MIDI-каналы 2 ~ 9 и 10 соответственно. Как следствие, MIDI-файлы, использующие популярный канал 1 или другие каналы 11–16, не могут воспроизводить эти партии на MT-32. Тем не менее, мелодические партии MT-32 можно смещать вниз, чтобы реагировать на каналы 1 ~ 8, используя комбинацию кнопок или через системные сообщения MIDI , что обеспечивает улучшенную совместимость с последовательностями MIDI, не относящимися к MT-32.
Кроме того, в 1993 году Roland выпустил пакет SysEx "GM2MT", который можно использовать для перепрограммирования MT-32 и совместимых устройств, чтобы он максимально соответствовал спецификациям General MIDI. 64 из 128 патчей (предел возможных вариаций) являются полностью новыми или модифицированными звуками, с добавлением дополнительных звуков в канал 10 ударных. Несмотря на это, совместимость с GM все еще ограничена отсутствием частей (9 на MT- 32, 16 согласно спецификации GM) и обратное панорамирование по сравнению со спецификациями MMA MIDI. Утилита появилась на свет раньше пакета под названием «MT32GS», выпущенного Майком Корнелиусом в 1992 году. CM- Panion от Gajits Music Software был редактором Amiga, который работал с MT-32.
Модели МТ-32
Были произведены две основные модификации МТ-32. Roland называет их МТ-32 (Старый / Без наушников) и МТ-32 (Новый / С наушниками).
МТ-32 (старый)
Микросхема генерации звука LA32 представляет собой 80-контактный PGA . Управляющим процессором является Intel C8095-90 в керамическом корпусе DIP-48 . Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) является Burr-Brown PCM54; входной сигнал имеет разрешение 15 бит (см. ниже). Линейные выходы представляют собой несимметричный разъем для наушников 1/4 ″ TS (отдельные левый и правый каналы). Разъем для наушников отсутствует.
- Печатная плата МТ-32 с ревизией 0 , применяется в агрегатах до серийного номера 851399.
Позже микросхема PGA LA32 заменяется на 100-контактный тип QFP .
- МТ-32 с печатной платой "старого образца" ревизии 1, применяется в агрегатах с заводскими номерами 851400 - 950499.
МТ-32 (новый)
ЦП управления - Intel P8098 . Тот же цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), но с разрешением входного сигнала 16 бит (см. Ниже). Добавлен стереоразъем для наушников 1/4 ″ TRS .
- МТ-32 с печатной платой "нового типа" ревизии 1, применяется в агрегатах с серийными номерами 950500 и выше.
- Roland MT-100 : комбинация MT-32 и Roland PR-100 (секвенсор и 2,8-дюймовый Quick-Disk). Хотя здесь используется печатная плата MT-32 (новая), корпус отличается.
МТ-32 совместимые модели
Для пользователей компьютеров Roland выпустил ряд модулей CM (Computer Music). Они поставлялись без ЖК-дисплея, и большинство кнопок было удалено. Модули CM совместимы с MT-32, но имеют 33 дополнительных образца звуковых эффектов, которыми воспользовались многие игры. Эти звуковые эффекты не слышны на МТ-32. Ранние модели имеют дизайн, аналогичный МТ-32 (новый). ЦП управления - Intel P8098, а ЦАП - Burr-Brown PCM54.
- Roland CM-32L : выпущенный в 1989 году, этот Roland CM имеет только ручку громкости, сообщение MIDI и индикатор включения в качестве внешних элементов управления.
- Roland CM-64 : комбинация CM-32L с основанным на сэмплах CM-32P , урезанная версия Roland U-110 для "компьютерной музыки" . Партия CM-32P воспроизводится на MIDI-каналах 11–16, которые не используются партией CM-32L.
- Roland LAPC-I : плата расширения шины ISA для компьютеров IBM и совместимых устройств. Включает интерфейс MPU-401 .
В более поздних моделях ЦАП - Burr-Brown PCM55, и вибрато заметно быстрее.
- Roland CM-32LN : Звуковой модуль для ноутбуков серии NEC PC-98 со специальным разъемом для прямого подключения к 110-контактному порту расширения компьютера. Выпущено только в Японии.
- Roland CM-500 : сочетание CM-32LN с Roland GS- совместимым Roland CM-300 , версией Roland SC-55 для компьютерной музыки . Выпущен примерно в 1992 году.
- Roland LAPC-N : плата расширения C-Bus для компьютеров серии NEC PC-98. Выпущено только в Японии.
- Roland RA-50 : Устройство LA с ПЗУ CM-32L (но не все образцы CM-32L): требуется работа с программным обеспечением или модификация оборудования для 100% работы в качестве MT-32.
Проблемы с качеством звука
Учитывая, что MT-32 задумывался как относительно недорогой потребительский продукт, многие углы были сокращены в конструкции его выхода ЦАП. Например, отсутствовала схема, необходимая для правильной калибровки ЦАП, что привело к искажению аналогового сигнала.
Несмотря на возможности профессионального модуля синтезатора, шумный выход MT-32 приводил к тому, что его в целом считали непригодным для использования в профессиональной студии, хотя его считали достаточным для использования в качестве звукового движка в других продуктах Roland Prosumer того периода. Например, первое поколение домашних клавиатур серии E, производимое компанией, первой из которых является E-20 (и связанная с ней модульная версия аранжировщика RA-50), используют сильно модифицированную материнскую плату MT-32. Однако в Real World Interfaces была доступна модификация для вторичного рынка, чтобы улучшить качество звука MT-32 и в целом повысить его пригодность для профессионального использования.
Цифровое переполнение
MT-32 и совместимые модули используют параллельный 16-битный ЦАП с частотой дискретизации 32000 Гц. Чтобы улучшить отношение сигнал / шум, не вкладывая средства в компоненты более высокого качества, объем цифрового сигнала, подаваемого в ЦАП, удваивается путем сдвига всех 15 битов данных, не несущих знак, влево, что равносильно умножению амплитуду на два, при этом минимальный уровень шума на аналоговом выходе остается постоянным.
Однако, если эта удвоенная амплитуда превышает величину, которая может быть представлена с помощью 16 битов, происходит арифметическое переполнение , слышимое как очень громкий щелчок или треск, который возникает всякий раз, когда исходный сигнал пересекает + 16384 / -16384 (значение бита 14 потеряно. в битовом сдвиге).
Этот сдвиг битов реализуется по-разному между поколениями модулей. В модулях первого поколения этот сдвиг битов выполняется на соединении между шиной данных и ЦАП:
Original (non-shifted) data bit # Connection -------------------------------------------------------------------------------- 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 Output of LA32 synthesizer chip 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 Input to reverberation chip 15 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 -- input to DAC | | | +- most significant data-carrying bit +- sign bit
Это означает, что реверберационный чип не «видит» шум переполнения и, следовательно, не реверберирует его. Однако, поскольку бит 14 полностью отброшен, эффективное разрешение снижается до 15 бит, а поскольку младший значащий бит ЦАП вообще не подключен и, следовательно, не меняется со знаком, создается дополнительный однобитовый шум, слышимый при слабом сигнале. уровни.
В модулях второго поколения битовый сдвиг выполняется на соединении между микросхемой генерации звука LA32 и шиной данных:
Original (non-shifted) data bit # Connection -------------------------------------------------------------------------------- 15 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 14 output of LA32 synthesizer chip 15 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 14 input to reverberation chip 15 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 14 input to DAC | | | +- most significant data-carrying bit +- sign bit
Это означает, что реверберационный чип «видит» шум переполнения и, таким образом, реверберирует его. Однако, поскольку младший бит ЦАП подключен и меняется со знаком, качество звука немного улучшается по сравнению с более ранней реализацией.
Чтобы предотвратить переполнение цифрового сигнала и его слышимый результат, громкость цифрового выхода должна быть достаточно низкой, чтобы бит 14 никогда не использовался. На MT-32 первого поколения это можно сделать, просто выбрав меньшую основную громкость на передней панели устройства, которая напрямую управляет программной настройкой основной громкости, которая, в свою очередь, напрямую преобразуется в амплитуду цифрового выходного сигнала. На устройствах более поздних поколений это не работает, поскольку основная ручка громкости и программная настройка основной громкости только изменяют громкость аналогового выхода с помощью усилителей, управляемых напряжением, и мало влияют на амплитуду цифрового сигнала. Чтобы предотвратить переполнение сигнала, громкость каждой отдельной партии (контроллер №7) должна быть низкой.
Стороннее решение
В период с 1989 по 1993 год Робин Уиттл из Real World Interfaces предлагал послепродажные модификации MT-32 для решения проблем с качеством звука, а также для улучшения функциональности блока реверберации, обеспечения дискретных аналоговых выходов для внутреннего посыла реверберации и возврат реверберации и обеспечение резервной батареи настроек MT-32.
Согласно документации, написанной в 1990 году, эти модификации были доступны только для МТ-32 первого поколения, но не для более поздней модели «наушников» или любых других производных от МТ-32.
Обратите внимание, что модификации RWI были предназначены для тех, кто использует MT-32 профессионально, и могут вызвать некоторые незначительные проблемы совместимости со звуковыми дорожками видеоигр, предназначенными для стандартного MT-32. В частности, изменения в функциональности блока реверберации, вероятно, заставят модифицированный RWI MT-32 отображать реверберацию не так, как было задумано, с возможно вредными эффектами.
Проблемы совместимости
Устройства первого поколения, имеющие версии управляющего ПЗУ ниже 2,00, требуют задержки в 40 миллисекунд между системными эксклюзивными сообщениями. Некоторые компьютерные игры, которые были запрограммированы для работы с совместимыми модулями (см. Выше) или более поздними версиями ПЗУ, которые не требуют этой задержки, не могут работать с этими устройствами, производя неправильные звуки или вызывая блокировку прошивки из-за ошибки переполнения буфера. , требующие выключения и включения устройства. Однако некоторые игры были разработаны так, чтобы использовать ошибки в более ранних версиях, что приводит к некорректному звуку в более поздних версиях.
Кроме того, некоторые игры были написаны для использования инструментов, которых нет в моделях MT-32, и для правильного воспроизведения звука требуется совместимый модуль, такой как CM-32L.
Музыка для компьютерных игр
Несмотря на свое первоначальное предназначение в качестве дополнения к другому профессиональному MIDI-оборудованию, MT-32 стал одним из нескольких де-факто стандартов для издателей компьютерных игр для ПК . Sierra On-Line , ведущий издатель компьютерных игр того времени, заинтересовался звуковым оформлением своих компьютерных игр. Sierra заключила сделку по распространению MT-32 в США и вложила значительные средства в создание (на тот момент) современного звука для своих игр, наняв профессиональных композиторов для написания внутриигровой музыки. King's Quest IV , выпущенная в 1988 году, была первой игрой Sierra с полным музыкальным саундтреком, записанной на MT-32.
MT-32 с необходимым интерфейсом MPU-401 стоил 550 долларов США для покупки у Sierra, когда она впервые продала устройство. Хотя высокая цена MT-32 помешала ему доминировать на рынке конечных пользователей геймеров, другие издатели ПК быстро последовали примеру Sierra, расширив роль музыки в своих собственных играх, а Roland поддержал отрасль, выпуская модули CM для пользователей компьютеров. MT-32 оставался популярным для создания музыкальных композиций даже в начале 1990-х годов, когда игровая индустрия начала переходить на CD Audio.
Распространение стандарта General MIDI, наряду с конкуренцией со стороны менее дорогих звуковых карт, основанных на « волновых таблицах», привело к снижению количества музыкальных саундтреков, использующих проприетарные функции MT-32. Игры, которые воспроизводили треки General MIDI на MT-32, инициализировали звуковой банк MT-32, чтобы приблизиться к спецификации General MIDI Level 1 (GM1), но избегали каких-либо отличительных функций музыкального синтеза MT-32, придерживаясь довольно ограниченного набора GM1. контроллеров.
Эмуляция
Из-за популярности MT-32 в качестве устройства воспроизведения музыки для компьютерных игр, многие современные звуковые карты предоставляют простой «режим эмуляции MT-32», обычно реализуемый посредством звукового сопоставления, состоящего из любого из инструментов General MIDI, преобразованных примерно в представляют собой заранее установленный банк звуков MT-32 или сэмплы, записанные непосредственно с оригинального устройства. Более поздние модули, такие как большинство серий Roland Sound Canvas , Yamaha MU-series и Kawai GMega, имеют такие ограниченные режимы обратной совместимости MT-32. Результаты часто считаются плохими, поскольку используемая технология сэмплирования не может отражать изменяющиеся по высоте и времени характеристики оригинальной технологии синтезатора, а программирование пользовательских звуков (см. Выше) вообще не поддерживается. Единственным исключением является карта Orchid SoundWave 32, выпущенная Orchid Technology в 1994 году, чей встроенный цифровой сигнальный процессор (DSP) позволял более точно воспроизводить исходные звуковые характеристики.
Совсем недавно были предприняты попытки эмулировать технологию синтезатора LA в программном обеспечении с использованием изображений исходного PCM и управляющих ПЗУ . Наиболее заметным из этих эмуляторов является проект Munt с открытым исходным кодом , который эмулирует оборудование MT-32 посредством драйвера виртуального устройства для Microsoft Windows или виртуального MIDI-устройства для OS X , BSD и Linux . Он также включен в ScummVM , интерпретатор приключенческих игр с открытым исходным кодом , начиная с версии 0.7.0. Munt основан на более раннем проекте эмуляции MT-32, который стал источником недолговечного юридического спора по поводу распространения исходных образов ПЗУ с корпорацией Roland , которая произвела MT-32 и претендует на авторские права на данные ПЗУ.
Roland предлагает эмуляцию классических синтезаторов через службу подписки Roland Cloud. Поддержка D-50 была особенно добавлена в июне 2017 года.