Yamaha YM2151

Yamaha é uma conhecida e antiga companhia japonesa, com mais de 100 anos, cuja área de atuação vai desde a fabricação de motocicletas até equipamentos eletrônicos, mais notavelmente equipamentos musicais eletrônicos e não eletrônicos, sendo esse último segmento o que mais traz o reconhecimento da marca pelo público em geral.

Assim como a maioria das empresas japonesas, a Yamaha expandiu seus horizontes para além das fronteiras orientais entre os anos 60 e 70 onde adquiriu expertise suficiente para que enfim nos anos 80 conseguisse o reconhecimento da indústria e demais profissionais da musica, através de seus aclamados sintetizadores da série DX mais notavelmente o DX-7, usado por diversas bandas, como A-Ha, Whitney Houston, Phil Collins, dentre outros.

DX Series tribute

DX7 – classic logo

FM synthesis everywhere

A década de 80 foram os anos de ouro dos teclados e sintetizadores baseados em síntese FM, ou sintese de frequência modulada.

O que se conhecia de aplicação relativa a Frequência Modulada (FM), até o fim dos anos 60, estava relacionado a transmissões de rádio, sendo essa a aplicação a mais conhecida até os dias atuais sendo amplamente difundida através das rádios FM espalhadas pelo planeta.

No final dos anos 60, o professor, compositor e músico, John M. Chowning, descobriu e desenvolveu na Universidade de Stanford, o algorítmo de síntese baseado em Frequência Modulada (FM), tendo essa técnica sido patenteada por John e a Universidade de Stanford e posteriormente licenciada em 1974 para a Yamaha que no mesmo ano fez seu primeiro protótipo de um sintetizador baseado em FM.

Entretanto um sintetizador FM comercial da Yamaha, de fato só apareceu no mercado em 1980 através daquele que se tornou o primeiro produto comercial da empresa com sintetização FM, o Yamaha GS-1.

Um dos grandes diferenciais dos sintetizadores FM era justamente a sua capacidade de ser controlado “programáticamente”, algo até então impensável para os sintetizadores analógicos como os dominantes Moog da época.

O próprio GS-1 tinha um mecanismo rudimentar de carga e armazenamento de programas que poderiam modificar as “vozes” do sintetizador, o que era feito através cartões magnéticos desenvolvidos especificamente para esse sintetizador.

Tal técnica me levou a “fazer uma engenharia reversa mental aqui” e a concluir que tal mecanismo não é nada mais do que um leitor de fita magnética bem mais limitado, porém nos mesmos moldes conceituais dos utilizados nos micro computadores da década de 70 e 80, para ler e armazenar programas em uma era pré-dispositivo de armazenamento em massa (aka disquetes de 360 Kb e 720 Kb).

GS1 demo (GS1 voice library)

The Yamaha YM2151

O YM2151 é o primeiro sintetizador FM auto-contido em um único chip que não necessita de chips e circuitos adicionais para realizar uma sintetização de som FM e cuja aplicação inicial era para uso embarcado em teclados Yamaha, como o DX21 e o DX100.

Além disso o YM2151 também foi bastante usado em máquinas de arcade da Atari, Konami, Capcom e Namco e em computadores da linha MSX através de modelos da própria Yamaha, CX5M e também através das expansões SFG-01 e SFG-05 feitas pela própria Yamaha para computadores da linha MSX.

Além de teclados e computadores fabricados pela própria Yamaha, um outro dispositivo conhecido por embarcar um YM2151 internamente é o módulo MIDI FB-01, também da própria Yamaha.

Vampire Killer on Yamaha FB-01

O FB-01 é um módulo MIDI de baixo custo, portanto sem muitas features para edição de “vozes” e quaisquer controles adicionais, sendo possível fazê-lo através de editores de MIDI como Unisyn e talvez até o meu preferido Aria Maestosa (o mesmo usado no vídeo acima).

YM2151 meets MSX

Conforme descrito anteriormente, a própria Yamaha participou do consórcio MSX com os seus modelos CX5M e também com seus módulos externos SFG-01 e SFG-05, esses dois últimos também integrados aos CX5M via slot de expansão dessas máquinas.

A diferença entre a SFG-01 e a SFG-05 fica por conta do software embarcado em ROM desses módulos que são bem diferentes e também pelo fato do SFG-01 não poder receber comandos de entrada via porta MIDI, com isso esse módulo não pode ser conectado a um teclado via porta MIDI padrão, ficando restrito apenas à porta proprietária do módulo, compatível apenas com alguns teclados da Yamaha feitos exclusivamente para uso nesse módulo.

Já o SFG-05, além de melhorias no software embarcado em ROM, pode se conectar com qualquer dispositivo MIDI via porta de entrada padrão MIDI (IN) e receber comandos MIDI, possibilitando assim a integração do SFG-05 com qualquer dispositivo compatível com MIDI existente no mercado.

Lara plays, playlist (CX5M/SFG-05)

Além das diferenças descritas acima, os módulos SFG-05 receberam o chip YM2164 ao invés do YM2151, sendo ambos são compatíveis com pequenas diferenças, apenas na mudança dos registradores de teste e reset do operador de baixa frequência (Low Frequence Operator ou simplesmente LFO) e também no Timer B que teve sua resolução de tempo duplicada, de 1024 ciclos no YM2151 para 2048 ciclos no YM2164.

Apesar da diferença nos chips ser pequena e bem sutil, a parte de software pode sim ser influenciada a ponto de gerar incompatibilidade ou até mesmo um funcionamento indesejado, entretanto como a ROM BIOS desses módulos também foram mudadas, a própria Yamaha se encarregou de deixar as coisas funcionais, considerando o seu software sequenciador interno em ROM que, diga-se de passagem, no SFG-05 foi bastante modificado principalmente na parte da interface com o usuário.

Ainda no MSX, temos pelo menos dois programas reconhecidos por fazer uso do YM2151/YM2164. Um deles é o VGMPlay e o outro é o Pop!Art VGM Player, ambos tocadores de músicas no formato VGM, que é um formato que possibilita a reprodução de musicas de vídeo games nos mais variados chips de som suportados pelo formato, incluindo o próprio YM2151/YM2164.

Pop!Art first preview playing on SFG-05 card

YM2151 today

Atualmente chips com capacidade de sintetização FM, como o YM2151, devem estar cada vez mais restritos a nichos de música, uma vez que mesmo os vídeo games modernos tem uma capacidade fenomenal de processamento e com isso terminaram por abolir o uso desses chips como parte central de sua capacidade multimídia nesses consoles.

Com isso é bastante comum que a indústria de video-games se utilize cada vez mais de orquestras e sons gravados analogicamente, o que possibilita a convergência dos chips de som desses consoles para circuitos DACs de alta resolução.

Entretanto apesar de seu uso estar cada vez menor pelo mainstream, chips como o YM2151 encontraram um ótimo nicho no universo DIY (Do It Yourself), também conhecido como maker.

YM2151 Arcade Classic VGM Player (hardware)

Assim o “espírito da sintetização FM” deve permanecer preservado e garantido para as futuras gerações.

Resta apenas saber se empresas como a Yamaha continuarão fabricando chips como o YM2151, YM2164 e YM2413, futuramente….esperamos que sim 🙂

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Featured project – Aleste Gaiden – Part II (Box)

Já é de conhecimento de grande parte da comunidade MSX nacional e internacional, que recentemente foi desenvolvido no Brasil um port para cartucho do jogo Aleste Gaiden, feito pela comunidade brasileira através da MSX Brasil Oficial no FaceBook, jogo esse originalmente apenas disponível em disquete.

Eu já havia descrito aqui mesmo no blog através desse outro artigo aqui, os detalhes de como o projeto fora desenvolvido e as dificuldades enfrentadas no decorrer de seu desenvolvimento, entretanto antes da finalização da confecção dos cartuchos os participantes iniciaram uma conversação paralela visando a confecção de uma caixa personalizada para os cartuchos, deixando assim o projeto ainda mais “glamouroso”.

Ao contrário de 30 anos atrás, quando eramos apenas a geração de adolescentes que iria mandar no mundo, hoje somos programadores, artistas, empresários, designers, diagramadores, professores, já experientes que formam essa comunidade heterogênea que realmente faz a diferença.

Propaganda da Gradiente (1985) – A geração que vai mandar

Um dos caras que está mandando e está mandando muito bem 🙂 é o Ricardo Wilmers da RWS Print Solutions, também um dos membros bem atuantes da comunidade MSX, Apple II e de retrocomputação em geral.

Ele foi o responsável pela criação das caixas do cartucho Aleste Gaiden, cujo resultado ficou excelente, conforme pode ser visto nas imagens abaixo:

Como todos sabemos, a comunidade tem trabalhado para disponibilizar novos lançamentos, adaptações e relançamentos de software e hardware da forma mais barata e acessível a todos da comunidade, então a maioria desses trabalhos são feitos pelo prazer em sua grande maioria.

Entretanto de alguma forma esses trabalhos dão um retorno imediato ou até mesmo futuro seja por um trabalho contratado por algum membro da própria comunidade, para um outro fim profissional ou até mesmo pessoal, então deixo aqui os dados profissionais do Ricardo Wilmers, que recebi com o box e o cartão de sua empresa, a RWS Print Solutions, que conforme descrito no em seu cartão é especializada em Impressão Off-Set, Impressão Digital, Editoração Eletrônica, cópias preto e branco e coloridas, encadernações e tudo mais relacionado a essa área de impressão.

RWS Print Solutions
Rua Catolândia, 143 – 02839-000 – Freguesia do Ó – SP – Tel (11) 98182-4614
rwsgraph@gmail.com
Ricardo Wilmers Siqueira

Para finalizar deixo registrado aqui que, assim como feito anteriormente, o Marcelo Zoffy e o Júlio Lemos que foram imprescindíveis para a conclusão desse projeto e que já haviam sido presenteados com 1 cartucho cada um, também receberam esse Box feito pela RWS print solutions.

Que venham outros projetos.

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COVOX Speech Thing

Apesar do blog estar silencioso nos últimos meses, isso não é sinal de que não estou trabalhando em algo novo. Na verdade tenho trabalhado nos últimos 2 meses em diversos projetos paralelos, sendo alguns relacionados ao MSX e outros nem tanto.

É de conhecimento de grande parte da comunidade MSXzeira que estou desenvolvendo um Player de música, chamado Pop!Art e que no atual estágio de desenvolvimento o mesmo já é compatível com todos, ou a maioria, dos chips existentes para a plataforma MSX, conforme noticiado aqui no blog do Retrocomputaria.

Pois bem, após diversos feedbacks da comunidade brasileira, um comentário em especial do meu amigo Eliazer Kosciuk me fez iniciar um outro projeto paralelo cujo o resultado final certamente será adicionado ao desenvolvimento do Pop!Art.

Estou me referindo ao suporte a COVOX Speech Thing, que é um dispositivo muito antigo e que fez algum sucesso nos EUA, na década de 80 até o inicio dos anos 90, mas que eu realmente não conhecia até então.

De fato o COVOX é um DAC de 8Bits bem primitivo mas capaz de mostrar excelentes resultados, tornando-o bem atrativo na época, considerando custo/benefício, uma vez que as placas de som eram itens estupidamente caros.

Pois bem, seguindo o tutorial do projeto GR8Bit para a construção de um COVOX, decidi construir esse dispositivo que é bem simples e fácil de ser construído, bastando ter alguma destreza com ferro de solda apenas. Abaixo segue as fotos da construção do COVOX, que no final de tudo coube no próprio invólucro do plugue DB25 da impressora.

My COVOX device (based on GR8Bit project's page)
My COVOX device (based on GR8Bit project’s page)

COVOX Speech Thing
COVOX Speech Thing

COVOX device finished.
COVOX device finished.

Female plug in the back of COVOX device.
Female plug in the back of COVOX device.

FastTracker 2.9

Infelizmente não houve tempo para concluir todas as fases de construção do projeto, que é o meu objetivo. E sobre projeto inteiro, quero dizer construir o dispositivo COVOX e também o software que a utiliza. A parte do hardware posso dizer que está 100% pronto mas o software sequer consegui desenvolver uma linha de código. Entretanto eu procurei na internet e descobri um software que é nada mais nada menos do que um dos music trackers mais famosos, senão for o mais famoso, uma vez que influenciou diversos outros que vieram depois.

Estou me referindo ao FastTracker 2 MOD player, que de fato é um MOD player compatível com as principais placas de som da época e também com dispositivos COVOX.

O FastTracker 2 e os dispositivos COVOX são tão conceituados, que ainda hoje são amplamente utilizados pelo movimento demoscene.


FastTracker 2 playing XENON2 (Bomb the Bass)

FastTracker 2 using my homemade COVOX device (Playing Turrican 2)

Nada mau para um software feito em Turbo Pascal 7 de meados da década de 90. 🙂

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Referências

Pop!Art no Retrocomputaria Plus
http://www.retrocomputaria.com.br/plus/?p=8015

COVOX Speech Thing (Wikipedia)
http://en.wikipedia.org/wiki/Covox_Speech_Thing

DAC (Wikipedia)
http://en.wikipedia.org/wiki/Digital-to-analog_converter

COVOX device by GR8Bit
http://kb.gr8bit.ru/KB0010/GR8BIT-KB0010-Adding-multimedia-capability-covox-device.html

Conectores DB (Wikipedia)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Conector_DB

Music Tracker (Wikipedia)
http://en.wikipedia.org/wiki/Music_tracker

MOD Music File (Wikipedia)
http://en.wikipedia.org/wiki/Module_file

DemoScene (Wikipedia)
http://en.wikipedia.org/wiki/Demoscene

Turbo Pascal (Wikipedia)
http://en.wikipedia.org/wiki/Turbo_Pascal

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Teste da TV/Monitor SAMSUNG T22B300

Desde que a tecnologia de TV’s e monitores expandiu de maneira quase que ilimitada nos ultimos 10 anos, os usuários e saudosistas de retrocomputação em geral (isso envolve os video-games também) tem buscado alternativas de vídeo que sejam pelo menos razoáveis para a utilização nos antigos consoles.

Quem vive no mundo de computadores antigos sabe da dificuldade de adaptar monitores para uso em saídas RGB, ou até mesmo VGA, devido a diversas limitações tanto do hardware antigo, quanto do hardware moderno em se compatibilizar com o hardware antigo, o que por vezes acaba nos obrigando a fazer algumas adaptações nos equipamentos mais antigos, ou até nos mais novos, para que possamos ter algo aceitável para uso diário.

Como eu sou extremamente purista, eu evito sempre alterar os meus computadores antigos, exceto no caso de alguns que não tem jeito mesmo, ou que eu vou utilizar como laboratório para criação de novos projetos.

Voltando ao assunto, nos ultimos 5 anos eu tenho sentido cada vez mais a dificuldade de conseguir utilizar o MSX e também o AMIGA em monitores modernos e sempre nesses casos acabo apelando para os famosos adaptadores de video componente/S-VIDEO para VGA, como o que foi analisado pelo site parceiro, Casa dos Nerds e que pode ser lido aqui, nesse link.

Se você ler o post do Casa dos Nerds saberá que para máquinas PAL-M, através da saída de vídeo componente, a imagem fica inaceitável portanto os felizes possuidores de  máquinas como o HotBit HB8000, que só possui uma saída de vídeo que é justamente a mesma do caso citado,  terão problemas com esse e outros adaptadores similares.

Uma solução, para quem não quer modificar seu computador, é utilizar esse adaptador com computadores que tenham saída S-VIDEO, como os Panasonic WSX e os MSX TurboR, entretanto não é todo mundo que tem a sorte de ter esses computadores, que diga-se de passagem estão dificeis de encontrar no mercado, então fica uma segunda alternativa que é utilizar computadores com saída RGB, como os MSX Expert, tendo o trabalho extra de construir um cabo para utiliza-los em monitores tão raros ou até mais do que qualquer micro MSX com saída S-VIDEO :).

Para mim a solução mais rápida e acessível está nos novos monitores que existem no mercado, e que ainda tem entrada de vídeo componente (algumas compartilhadas com de vídeo composto), além das entradas de HDMI e VGA. E é com base nessa solução que montei um vídeo demonstrando uma feliz surpresa que descobri meses depois que já havia comprado para uso doméstico diário.

Estou falando da TV/MONITOR SAMSUNG T22B30, que além de ser uma excelente TV de LED com entrada VGA, Video Composto (compartilhado com video componente), HDMI, excelente qualidade de imagem (Full HD) e som, descobri ser excelente alternativa para nossos vídeo-games e computadores old skool, uma vez que a imagem no vídeo composto é excelente, tanto que para confirmar fiz um vídeo com a maioria das máquinas que tenho aqui, que vão desde um MSX1 (HotBit), passando pelo HitBit HB-T7 (MSX2), MSX TurboR A1ST (A1GT só tem S-VIDEO, além de RGB) e finalizando no AMIGA A600.

Eu também cheguei a testá-lo no meu Commodore 64 com o mesmo sucesso dos demais micros, entretanto a qualidade da gravação ficou tão ruim que me impossibilitou adicionar esse teste no video montado, mas pode acreditar que funcionou :).

TV/Monitor Test (SAMSUNG T22B300)

UPDATE: Apenas o cartão Gradiente 80 colunas+RS232C apresentou imagem instável quando utilizado na SAMSUNG T22B300.

UPDATE2: Todos os testes foram realizados utilizando apenas as saídas de vídeo componente dos computadores;

Por ultimo, para alegrar o ambiente ainda mais, deixo um segundo vídeo com o tema da abertura de Aleste 2 sendo tocada em um teclado sintetizador Roland E-09 através da MIDI Pac, rodando em um MSX 2 HitBit HB-T7.

Aleste 2 on MIDI Pac+Roland E-09 Keyboard

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Casa dos Nerds

Quem visita o meu blog frequentemente já deve ter percebido que desde o último mês tenho 2 blogs parceiros, que podem ser vistos na lateral da página, sendo o primeiro o MSX Resources, conforme notificado nesse post aqui, e o segundo o blog Casa dos Nerds.

Casa dos Nerds

Bem, o blog Casa dos Nerds é um de meus preferidos desde que o conheci, inclusive já citei sobre o mesmo no último post da série Lata Velha MSX, sendo parte de minha fonte particular de consulta sobre retrocomputing e coisas legais, sendo assim eu não poderia deixar de fazer um post apresentando esse excelente blog parceiro.

Se você gosta de jogos, tecnologias retrô, dicas e reviews sobre novos e velhos dispositivos  e também sobre computação em geral, certamente se sentirá em casa no Casa dos Nerds :).

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PopolonY2k

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