Gravis UltraSound o GUS es una tarjeta de sonido para la plataforma de sistema compatible con IBM PC , fabricada por Advanced Gravis Computer Technology Ltd., con sede en Canadá . Fue muy popular en la escena de demostración durante la década de 1990. [ cita requerida ]
El Gravis UltraSound se destacó en el momento de su lanzamiento en 1992 por proporcionar a la plataforma IBM PC una tecnología de síntesis musical basada en muestras (comercializada como " wavetable "), es decir, la capacidad de utilizar grabaciones de sonido del mundo real en lugar de formas de onda artificiales generadas por computadora como base de un instrumento musical. Las muestras de pianos o trompetas, por ejemplo, suenan más como sus respectivos instrumentos reales. [ cita requerida ] Con hasta 32 canales de audio de hardware, el GUS se destacó [ cita requerida ] por la calidad de reproducción MIDI con un gran conjunto de parches de instrumentos que podían almacenarse en su propia RAM .
Todas las tarjetas se fabricaban con PCB de color rojo , similares a las de la empresa canadiense ATI . Eran apenas un poco más caras que las tarjetas Creative , superando por un amplio margen a muchas tarjetas profesionales equivalentes destinadas a músicos.
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El primer UltraSound se lanzó a principios de octubre de 1992, junto con el Gravis PC GamePad . El Ultrasound fue una de las primeras tarjetas de sonido para PC en ofrecer estéreo de 16 bits y 44,1 kHz . La revisión final (v3.74) del GUS Classic incluye 256 kB de RAM integrada (actualizable a 1024 kB mediante conectores DIP ), mezclador analógico de hardware y compatibilidad con grabación de 16 bits mediante una placa hija independiente basada en el códec de audio Crystal Semiconductor CS4231 .
En 1993, Computer Gaming World criticó la emulación Sound Blaster de UltraSound y la falta de soporte nativo en los juegos, afirmando que "es difícil recomendar esta tarjeta a alguien que no sea un músico MIDI de Windows ". [1]
Lanzado en 1994, UltraSound Max es una versión del GUS con un códec CS4231 integrado, 512 kB de RAM integrada (ampliable a 1024 kB con un solo chip SOJ ) y ranuras de interfaz de CD-ROM Panasonic / Sony / Mitsumi . CS4231 ofrece compatibilidad con las especificaciones del sistema de sonido de Windows , aunque el rango de puertos de E/S no coincide con el hardware de WSS, y se puede utilizar para la emulación de SoundBlaster. El CD de software incluye una demostración que presenta "sonido holográfico 3D" mediante el uso de filtros HRTF de software .
Lanzada en 1995, la Ultrasound Plug & Play era una nueva tarjeta basada en la tecnología AMD InterWave con un conjunto de sonidos completamente diferente. Supuestamente Synergy actuó como productor ODM para ella (como lo demuestra su logotipo en el lado posterior de la tarjeta, aunque las primeras y ahora muy raras tarjetas GUS PnP no tenían el logotipo de Synergy). La tarjeta cuenta con 1 MB de ROM de sonido, sin RAM integrada (aunque se puede expandir a 8 MB con dos SIMM de 30 pines) y una interfaz de CD-ROM ATAPI . Una versión "Pro" agrega 512 kB de RAM integrada necesaria para la compatibilidad con GUS Classic. En 2014, los entusiastas de las computadoras retro produjeron un adaptador de RAM para el SIMM de 72 pines que hizo posible instalar 16 MB de RAM en la versión "Pro" sin ninguna modificación en la tarjeta.
Lanzada en 1995, esta versión económica de UltraSound Classic tiene 512 kB de RAM (ampliable a 1024 kB, al igual que la MAX) y no tiene puerto de juegos ni capacidad de grabación. Comercializada como competidora de las tarjetas compatibles con Wave Blaster , se supone que se instala junto con una tarjeta SoundBlaster Pro / 16 como una actualización de síntesis basada en muestras (comercializada como "síntesis de tabla de ondas"). Un prototipo de esta tarjeta se llamó "Sound Buddy".
Versión OEM de UltraSound Classic producida por Synergy, con 512 – 1024 kB de RAM. Cuenta con interfaces de CD-ROM AT-BUS que siguen los estándares de Sony, Mitsumi y MKE/Panasonic. Esta es la única tarjeta de sonido Gravis con una placa de circuito verde . Es similar a algunas tarjetas clónicas, incluyendo la Primax SoundStorm Wave (modelo Sound M-16B) y la AltraSound.
Lanzado en 1996, el UltraSound Extreme es un sistema OEM de terceros que combina el UltraSound Classic con un chip de sonido ESS AudioDrive ES1688 para Sound Blaster Pro y emulación AdLib . Fue producido por Synergy, al igual que el ViperMAX. Tiene 1 MB de RAM de forma predeterminada, pero no se puede actualizar más.
Todos los clones utilizan el Gravis GF1 original o el chip de sonido AMD InterWave.
El GF1 fue desarrollado en conjunto por Advanced Gravis y Forte Technologies (creador del casco de realidad virtual VFX1 Headgear ) y producido por Integrated Circuit Systems bajo el nombre ICS11614. El chip se derivó del chip Ensoniq OTTO (ES5506) , una versión de última generación del chip sintetizador de música que se encuentra en el Ensoniq VFX y sus sucesores.
El GF1 es un chip de síntesis puramente basado en muestras con la polifonía de 32 osciladores , por lo que puede mezclar hasta 32 muestras PCM mono o 16 muestras estéreo completamente en hardware. El chip no tiene un códec integrado, por lo que los sonidos deben descargarse a la RAM integrada antes de la reproducción. Los algoritmos de compresión de sonido como IMA ADPCM no son compatibles, por lo que las muestras comprimidas deben descomprimirse antes de cargarlas.
La calidad de sonido del GF1 no es constante y depende del nivel de polifonía seleccionado. Se puede mantener una frecuencia de muestreo de 44,1 kHz con calidad de CD con una polifonía de hasta 14 voces; la frecuencia de muestreo se deteriora progresivamente hasta 19,2 kHz con una polifonía máxima de 32 voces. El nivel de polifonía se puede programar mediante software, por lo que el programador puede elegir el valor adecuado para que se adapte mejor a la aplicación. Los efectos de sonido avanzados, como la reverberación y el coro, no son compatibles con el hardware. Sin embargo, es posible realizar una simulación mediante software; se puede simular un efecto de "eco" básico con pistas adicionales, y algunos trackers pueden programar efectos utilizando voces de hardware adicionales como acumuladores.
UltraSound ofrece reproducción MIDI mediante la carga de parches de instrumentos en la memoria RAM del adaptador ubicada en la tarjeta, de forma similar a cómo se almacenan los instrumentos en la memoria ROM en otras tarjetas basadas en muestras (comercializadas como tarjetas "wavetable"). La tarjeta viene con un conjunto de archivos de parches de instrumentos (*.PAT) de 5,6 MB; la mayoría de los parches se muestrean a una resolución de 16 bits y se reproducen en bucle para ahorrar espacio. Los archivos de parches se pueden modificar y actualizar continuamente en cada versión de software.
Los distintos programas de soporte de la tarjeta utilizan archivos .INI para describir qué parches deben cargarse para cada evento de cambio de programa. Esta arquitectura permitió a Gravis incorporar un esquema de mapeo compatible con General MIDI. Los controladores de Windows 95 y 98 utilizan UltraSound.INI para cargar los archivos de parches a demanda. En DOS , la carga de los parches puede ser manejada por UltraMID , un sistema de TSR de middleware proporcionado por Gravis que elimina la necesidad de manejar el hardware directamente. Los programadores son libres de incluir la versión estática de la biblioteca UltraMID en sus aplicaciones, eliminando la necesidad del TSR. El programador de la aplicación puede elegir precargar todos los parches desde el disco, redimensionándolos según sea necesario para que quepan en la RAM incorporada de UltraSound, o hacer que el middleware rastree los eventos de cambio de parche y los cargue dinámicamente a demanda. Esta última estrategia, si bien proporciona una mejor calidad de sonido, introduce un retraso notable al cargar parches, por lo que la mayoría de las aplicaciones simplemente precargan un conjunto predefinido.
Cada aplicación puede tener su propio UltraMID.INI que contiene un conjunto de sustituciones de parches para cada cantidad posible de RAM de muestra (256/512/768/1024 kB), de modo que se utilicen instrumentos similares cuando no haya suficiente RAM para contener todos los parches necesarios (incluso después de volver a muestrear a tamaños más pequeños). Los instrumentos no utilizados nunca se cargan. Este concepto es similar al manejo de bancos de muestras en samplers digitales . Algunos juegos, incluidos Doom , Doom II y Duke Nukem 3D , vienen con su propio UltraMID.INI optimizado.
Las tarjetas UltraSound ganaron gran popularidad en la comunidad de música de trackers para PC. El formato tracker fue desarrollado originalmente en la computadora personal Commodore Amiga en 1987, pero debido a que la PC se volvió más capaz de producir gráficos y sonido de alta calidad, la escena de demostración se extendió a la plataforma en masa y se llevó consigo el formato tracker. Los formatos de tracker típicos de la época incluían MOD , S3M y más tarde XM . El formato almacena las notas e instrumentos digitalmente en el archivo en lugar de depender de una tarjeta de sonido para reproducir los instrumentos. Un módulo tracker , cuando se guarda en el disco, generalmente incorpora todos los datos de secuenciación y muestras, y normalmente el compositor incorporaba su nombre supuesto en la lista de muestras. Este precursor primitivo del sampler moderno abrió el camino para que Gravis ingresara al mercado, porque los requisitos coincidían idealmente con las capacidades del chip GF1. El problema con otras tarjetas de sonido que reproducían estos formatos era que tenían que mezclar las voces en uno o ambos canales de salida en el software, deteriorando aún más la calidad de las muestras de 8 bits en el proceso. Una tarjeta UltraSound pudo descargar las muestras a su RAM y mezclarlas utilizando una implementación de hardware rápida y de alta calidad, descargando la CPU de la tarea. Gravis se dio cuenta desde el principio de que el apoyo de la escena de demostración podría ser un impulsor de ventas, y regalaron 6000 tarjetas gratis [ cita requerida ] a los grupos y personas más famosos de la escena.
Como el chip GF1 no contiene circuitos OPL2 compatibles con AdLib ni un chip de códec, la compatibilidad con Sound Blaster era difícil de lograr en el mejor de los casos. Se esperaba que los consumidores utilizaran el software de emulación incluido para emular otros estándares, una actividad que no era necesaria con muchas otras tarjetas que emulaban la Sound Blaster a través de su hardware de sonido. El software de emulación se ejecutaba como un enorme TSR que era difícil de administrar en los días anteriores a Windows con complicados extensores de DOS .
Aunque existía soporte nativo para muchos juegos populares que utilizaban bibliotecas de sonido de middleware como HMI (Human Machine Interfaces) Sound Operating System, Miles Audio Interface Libraries (AIL), Miles Sound System u otros, el usuario tenía que parchear los juegos reemplazando los controladores de sonido existentes con las versiones de UltraSound proporcionadas en el CD de instalación. Además, UltraSound requería dos canales DMA para el funcionamiento en dúplex completo , y los canales de 16 bits eran generalmente más rápidos, por lo que muchos usuarios optaban por usarlos, pero esto conducía a errores para los juegos que utilizaban el extensor DOS/4GW DOS, que era común en la era de UltraSound.
Los dos principales emuladores de sonido de software incluidos en el paquete de software fueron:
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El gran potencial del UltraSound original permitió a Advanced Gravis licenciar el nuevo chip GFA1 y el software a AMD , que estaba tratando de entrar en el mercado de chips de sonido en ese momento. El chip, lanzado en 1995, se llamó AMaDeus , con el número de pieza de AMD de Am78C201 y se comercializó como InterWave . Se mejoró para manejar hasta 16 MB de memoria integrada, muestras comprimidas con ADPCM IMA, no tener caída de frecuencia de muestreo a 32 voces completas y presentó lógica adicional para admitir la emulación de hardware de síntesis FM y efectos de sonido digitales simples basados en retardo como reverberación y coro. Era compatible con el códec CS4231 instalado en el UltraSound MAX o la placa hija de grabación de 16 bits para el UltraSound Classic.
El "conjunto de parches" de sonido se modificó a partir de una colección de archivos .PAT de instrumentos individuales a un formato de banco de sonido .FFF/.DAT unificado, similar a SoundFont , que podía estar basado en ROM o RAM. Había 4 versiones del banco de sonido: una versión completa de 16 bits de 4 MB con una versión de 2 MB con muestreo reducido de 8 bits, y una versión de 16 bits de 2 MB (con diferentes bucles de muestreo ) con una versión de 1 MB con muestreo reducido de 8 bits. Se proporcionó una utilidad de conversión, GIPC, para crear bancos .FFF/.DAT a partir de colecciones .PAT/.INI.
La tarjeta de referencia contenía una ROM de sonido comprimido ADPCM de μ-law de 1 MB, que contenía voces General MIDI básicas y muestras de sonido para ayudar a la emulación FM, y 2 ranuras para expansión de RAM a través de SIMM de 30 pines . El emulador IWSBOS fue rediseñado para incluir características Mega-Em como la emulación General MIDI, y el núcleo SBOS se incluyó en los controladores de Windows 95 para proporcionar emulación en una ventana de DOS Box .
El proceso de parcheo de los controladores de sonido de middleware se simplificó enormemente con la utilidad PREPGAME, que podía reparar la mayoría de los juegos DOS conocidos de forma automática, ya sea instalando y configurando correctamente los controladores nativos de InterWave o reemplazando los binarios de algunos dispositivos poco comunes como Covox . También podía actualizar el extensor DOS/4GW para solucionar su error de DMA de 16 bits.
La GFA1 contaba con un modo de compatibilidad GUS/MAX, pero la tarjeta base no era compatible con UltraSound Classic a menos que se instalara alguna memoria.
La tecnología InterWave se utilizó en la línea de tarjetas Gravis UltraSound PnP . También se licenció a varios fabricantes de equipos originales , como STB Systems , Reveal, Compaq , Core Dynamics, Philips y ExpertColor. Algunas variantes de fabricantes de equipos originales de alta gama contenían un conjunto completo de parches de 4 MB en ROM [ cita requerida ] y DSP de hardware propietarios para habilitar funciones como algoritmos de efectos de sonido adicionales y ecualizador gráfico .
Los controladores de software para InterWave fueron escritos por eTek Labs, que cuenta con el mismo equipo de desarrollo que el proyecto anterior de Forte Technologies. eTek Labs se separó de Forte Technologies justo antes de este proyecto. En agosto de 1999, eTek Labs fue adquirido por Belkin y actualmente es su equipo de investigación y desarrollo.
Algunos desarrolladores de juegos de la época notaron problemas con el kit de desarrollo de software y el diseño del hardware del producto. Del lado del usuario, la emulación de Sound Blaster era especialmente difícil de obtener directamente, y esto dio lugar a una cantidad sustancialmente alta de devoluciones de productos en el nivel de tienda y, por lo tanto, desanimó al canal minorista en cuanto al producto. El software incluido se perfeccionó con el tiempo, pero Gravis no pudo distribuir actualizaciones de manera efectiva.
La propia empresa también se creó sus propios problemas. Cuando la lista de juegos complementarios prometidos por Gravis no se materializó, la empresa perdió credibilidad ante los consumidores y los desarrolladores comerciales. Varios editores y desarrolladores amenazaron con demandar a la empresa por tergiversar la imagen de sus productos, señalando que la lista de Gravis había sido inventada de plano.
La industria de los juegos shareware adoptó a Gravis más que la industria de los juegos minoristas. [ cita requerida ] Las empresas que hicieron esto en una etapa temprana fueron la editora Apogee y los desarrolladores id software y Epic MegaGames . Gravis también puede reclamar la victoria en la escena de demostración, que había tomado a GUS en su corazón, asegurando un culto dedicado de seguidores durante varios años. Pero sin la presencia de marketing y desarrolladores de Creative Labs, Gravis no podría generar ni las ventas ni el soporte necesarios para que la tarjeta de sonido Gravis compitiera en el mercado general contra el estándar de facto Soundblaster.
Aunque el chip InterWave era una versión sustancialmente mejorada del chip GF1, este nuevo diseño no pudo competir con el Sound Blaster AWE32 . Además, AMD atravesaba por problemas financieros en ese momento, por lo que se vio obligada a cerrar muchos proyectos, incluido el InterWave.
Debido a la caída de las ventas, Gravis se vio obligada a abandonar el negocio de las tarjetas de sonido, y el fracaso de UltraSound casi se llevó a toda la empresa. Advanced Gravis, que en su día fue uno de los actores dominantes en el mercado de los periféricos para PC, había apostado gran parte del futuro de la empresa al UltraSound y pagó el precio de su desaparición. Los accionistas demandaron a la empresa alegando una grave incompetencia de su dirección en relación con todo el proyecto UltraSound. Tras una importante reestructuración, incluida la adquisición por parte de su competidor Kensington Technology Group (a través de su matriz, ACCO World Corp), la empresa se retiró a su mercado principal, el que la había convertido en un éxito: joysticks y gamepads.
Emuladores con soporte GUS:
Sintetizadores de software que pueden utilizar parches GUS:
