El YM2612 , también conocido como OPN2 , es un chip de sonido desarrollado por Yamaha . Es miembro de la familia OPN de chips de síntesis FM de Yamaha y deriva del YM2203 . [1]
El YM2612 es un sintetizador FM de seis canales utilizado en varios sistemas de juegos y computadoras, más notablemente en la consola de videojuegos Mega Drive/Genesis de Sega [2] así como en la serie de computadoras FM Towns de Fujitsu . [3] También estaba disponible en formato CMOS como YM3438, también conocido como OPN2C. [1]
Al igual que el YM3438, Sega lo utilizó en varios sistemas de juegos arcade , incluidos Mega-Play , Sega System C y Sega System 32 , y el YM3438 se integró en un ASIC en modelos posteriores de Mega Drive/Genesis.
El YM2612 tiene las siguientes características: [1]
El bloque de síntesis FM del YM2612 es una versión extendida del bloque FM incluido en el YM2203, agregando tres canales FM adicionales e integrando un DAC de salida estéreo . [1] El YM2612 elimina el componente SSG (aunque conserva sus generadores de envolvente ) y los puertos GPIO que se encuentran en el YM2203, YM2608 y YM2610 . [1] Si bien el YM2612 se basó principalmente en el YM2203, a menudo se lo mencionaba como basado en el YM2608 debido a una serie de similitudes entre los dos chips de sonido, solo careciendo de los canales ADPCM de este último entre otros cambios mencionados anteriormente.
Mientras que los chips OPN de gama alta, como el YM2608, tienen canales ADPCM dedicados para reproducir audio muestreado, el YM2612 no los tiene. Sin embargo, su sexto canal puede actuar como un canal PCM básico por medio del registro 'DAC Enable', deshabilitando la salida FM para ese canal pero permitiéndole reproducir muestras de sonido de modulación de código de pulso de 8 bits . [1] A diferencia de los otros OPN con ADPCM, el YM2612 no proporciona ninguna sincronización o almacenamiento en búfer de muestras, por lo que todo el control de frecuencia y el almacenamiento en búfer deben realizarse en software por el procesador anfitrión. [2]
A diferencia de la mayoría de los chips FM de Yamaha que requieren un DAC de punto flotante externo, el YM2612 cuenta con un DAC de 9 bits incorporado, que utiliza multiplexación por división de tiempo para reproducir una muestra de cada canal en secuencia, similar al YM2413 .
Debido a un error en el voltaje de amplitud en el diseño original del chip, se introduce en la salida una forma peculiar de distorsión de cruce conocida como distorsión de bajo volumen (y conocida históricamente como "efecto de escalera" o "distorsión TDM"). Cualquier salida que tenga un volumen suficientemente bajo sufre una cuantificación exagerada, incluido cualquier uso de fundidos en la música de los videojuegos. Algunos de los primeros juegos de Mega Drive/Genesis, como After Burner II, tenían su música escrita en torno a esta distorsión y, como resultado, la música suena demasiado baja en las consolas Mega Drive/Genesis posteriores que utilizan el chip YM3438 integrado en el ASIC. Además, debido al rango dinámico reducido del DAC integrado, se puede generar distorsión adicional al reproducir sonidos con un volumen muy alto. [1]
En los últimos años, el error de distorsión de bajo volumen del YM2612 se ha emulado con éxito en software y se ha implementado como una característica en muchos emuladores de Mega Drive/Genesis desde entonces. Otras variantes del YM2612 que han reducido el error de distorsión de bajo volumen, como el YM3438, también se emulan y se han implementado en muchos emuladores de Mega Drive/Genesis.
El YM3438 , [1] también conocido como OPN2C , es una versión CMOS modificada del YM2612, comúnmente utilizado en las placas de sistema arcade de Sega . Esta versión tiene un DAC integrado mejorado con una relación señal-ruido más alta que el YM2612, así como una distorsión de bajo volumen significativamente reducida. Sin embargo, no es un reemplazo directo del YM2612, ya que las salidas de sonido tienen una impedancia más alta.
El YMF276 , [5] también conocido como OPN2L , es una versión de bajo consumo del YM3438, utilizado en modelos posteriores de la serie FM Towns de Fujitsu (en particular, los modelos FM Towns II). Viene en un encapsulado SOP más pequeño de 24 pines. A diferencia del YM2612 y el YM3438, el YMF276 requiere un chip DAC externo como la mayoría de los demás chips FM de Yamaha. Este suele ser un chip DAC externo YM3433B (como el utilizado en los modelos FM Towns II) u otros chips DAC equivalentes. Como tal, no produce una distorsión significativa de bajo volumen como con los chips YM2612/YM3438 debido al uso de un chip DAC externo.
El núcleo YM3438 se integró en los ASIC personalizados [6] utilizados en la revisión final de la versión Modelo 1 y la mayoría de las revisiones de la versión Modelo 2 de Sega Mega Drive/Genesis , así como en el Genesis 3 lanzado por Majesco. El núcleo YM3438 en estas revisiones redujo aún más la presencia del error de distorsión de bajo volumen que con los chips YM3438 independientes.
Utilizado en conjunto con el Texas Instruments SN76489 PSG como el principal generador de sonido de la consola Sega Mega Drive/Genesis, el YM2612 fue utilizado de manera destacada por numerosos compositores prolíficos de música para videojuegos, más notablemente Yuzo Koshiro . [4] [7]