jueves, 8 de diciembre de 2011

El sonido en el Apple II

Stephen Wozniak y
Steve Jobs con el Apple II (1979)
El Apple II fue un ordenador doméstico diseñado a finales de los setenta que siguió vendiéndose hasta bien entrados los noventa pese a que ya en 1985 la empresa que lo diseñó empezó a comercializar también los equipos Macintosh. La historia es bastante conocida: es considerado como el primer ordenador doméstico y los cinco millones de unidades vendidas lo acreditan como un éxito de ventas que rápidamente hizo ricos a sus creadores.



Una de sus características que unida a la publicidad y a su aspecto exterior le dio mas éxito le fue la modularidad. Así al quitar su tapa superior se encuentran ranuras de expansión en las cuales se pueden insertar tarjetas con la misión de ampliar sus capacidades en cualquier tarea imaginable. Esto ademas permitió que otras  compañías diseñaran diversos periféricos como aceleradoras gráficas, controladores de videojuegos y un largo etcétera.  Algunas llegaron hasta ser por si mismas otro ordenador dentro del propio Apple II.

Apple II. Imagen de Wikipedia 

Aparte de esta idílica, manida y bien documentada historia de éxito ¿Cómo sonaba la máquina en cuestión? Bien, pues realmente mal (o bien según gustos). No tenía ningún chip dedicado al sonido. Tan solo disponía de un circuito tipo interruptor que emitía un click a través de un altavoz interno o una salida de auriculares. Sus capacidades eran por tanto muy limitadas. Para conseguir que algo sonara a música se necesitaban consumir los recursos de la maquina para poder procesar la información necesaria para emitir esos clicks en el momento exacto.

Así para crear una nota de frecuencia 440Hz se enviaban 440 clicks cada segundo. Este tipo de sonido conocido como de 1bit no fue exclusivo del Apple y estuvo presente en muchos otros dispositivos de la época. Aún a día de hoy tiene sus seguidores y blogs dedicados. Para hacerse una idea de como suena a continuación se muestran dos ejemplos: una grabación del canon de Pachelbel  y Karateca, el videjuego que fue precursor de Príncipe de Persia.

Apple II, 1bit sound by Athleos


 
Con este sonido tan limitado las empresas de componentes electrónicos pronto vieron una mina de oro y empezaron a diseñar y comerciar diversas expansiones para mejorarlo. En lo que queda de artículo vamos a hablar de algunas de las muchas que aparecieron dejando también atrás muchos programas interesantes que hacían uso de ellas. Para los ejemplos de sonido se va usar la música de los juegos Ultima.

Portada de Ultima IV en Apple II. Imagen de Wikipedia

Esta saga está considerada como una de las más largas en el mundo de los videojuegos y en sus inicios estuvo muy vinculada a la marca Apple II. Se ha caracterizado, y de manera admirable teniendo en cuenta las limitaciones de la época, por su fuerte ambientación medieval conseguida a través de una historia trabajada, unos gráficos conseguidos y una música evocadora aquellos tiempos épicos.


·  ALF MUSIC CARD


Alf Music Card. Imagen de http://www.computerhistory.org
La expansión Alf Music Card es la primera tarjeta de la que he encontrado referencias. De acuerdo con la publicidad de la época tenía: tres voces con un rango de seis octavas, salida en estéreo y volumen controlable con valores de 0 a 15. Lo cual me hace sospechar que tenia un chip AY de General Instruments o alguna variante temprana de este. En esta web se puede encontrar bastantes grabaciones de música clásica a través de esta tarjeta y la publicidad original que la acompañaba.

· MOCKINGBOARD
Las series de Mockingboard fueron las expansiones de sonido más populares para el Apple II. Hubo varios modelos. Entre ellos es la Mockingboard A lanzada en 1983 y que se muestra en la siguiente imagen.

Tarjeta de expansión Mockingboard A.Imagen de Apple2world.jp
El la tarjeta se ven claramente seis chips. Los dos mas grandes en el centro son del modelo 6522 VIA. Este tipo de circuito integrado fue muy usado por ordenadores basados en el procesador MOS 6502  como nuestro Apple II o el Commodore 64. Su finalidad es de servir de  interfaz para la comunicación de datos entre el procesador y los periféricos, en este caso los chips que producen sonido.

Los dos a la izquierda son chips de sonido AY de General Instruments. Estos tienen tres voces independientes por lo que la Mockingboard tenía hasta un máximo de seis. Para saber mas de este chip recomiendo leer este artículo. El siguiente audio es un extracto de Ultima III sonando a través de esta expansión.

Ultima III clips from Apple II in a Mockingboard A Soundcard  by www.applevault.com

Situados a la derecha están otros dos chips que se usan para síntesis de voz por TTS. Estas siglas se corresponden con Text to Spech, que significa algo así como texto para hablar. Son capaces de generar voz a través de un texto. El modelo que se usa es el SC-01 de la marca Votrax. El siguiente vídeo muestra un ejemplo de como suenan.


· ECHO+
Tarjeta ECHO+. Imagen de Apple2world.jp.
Tampoco he encontrado mucha documentación de esta expansión lanzada en 1984, si bien su configuración es parecida a la anterior. Nos encontramos de nuevo con dos chips AY, que se encuentran en vertical en el centro izquierda. También está presente en el centro, esta vez solo uno, el 6522 VIA. A su derecha y debajo de ECHO+ esta el TMS5220, el cual es otro chip de síntesis de voz pero esta vez fabricado por Texas Instruments, los mismísimos creadores de las famosas calculadoras gráficas y juguetes Speak n' Spell con  los que compartían chip TTS. 

Como ejemplo sonoro el próximo vídeo que es un anuncio de época del mítico juguete de Texas Instruments presentado por el no menos mítico Bill Cosby.


· PHASOR

Phasor del Apple II. Imagen de Apple2world.jp
En 1986 se ve que quisieron de alguna manera romper moldes. ¿Por qué no poner cuatro chips AY? Pues fue pensado y hecho por los "aplicados ingenieros" de Applied Engineering quienes crearon la PHASOR. De hecho el motivo por el que empecé a escribir este artículo es por que existe una tarjeta con nada menos que cuatro chips AY compartiendo paredes. Cabe destacar, a modo de comparación, que en aquella época otros ordenadores domésticos  mucho más económicos como el Spectrum o el Amstrad también usaban este chip como único generador de sonido. Esta tarjeta de expansión no solo cuadriplica la cantidad sino que incorpora, por si fueran pocos, otros dos para síntesis de voz. En la foto de arriba se pueden ver como los cuatro AY's están colocados en el medio. En cuanto a los demás integrantes del módulo tenemos como en el caso de la Mockingboard, con la cual era totalmente compatible, dos interfaces 6522 VIA y dos TTS de Vortax.

Al tener cuatro chips es capaz de producir 4x3=12 voces aunque raramente se usaban mas de seis. Cada voz que produce el AY es una onda cuadrada la cual está por si misma bastante saturada. Es un tipo de sonido que no es muy propicio a mezclarse y especialmente espeso en las frecuencias más bajas. El siguiente ejemplo sonoro son dos extractos de de Ultima V y IV sonando en esta tarjeta donde además las bonitas melodías polifónicas compuestas por Sir Kenneth .W. Arnold se puede apreciar también la saturación (y algo de ruido en la grabación).

Ultima V & IV clips from Apple II in a Phasor Soundcard by www.applevault.com
 
Ahora nos vamos a mover hacia componentes más caros que se pueden entender como aparatos externos que usan el ordenador como controlador más que como meras expansiones.

· MOUNTAIN COMPUTER SOUND SYSTEM




Mountain Computer Music System. Foto de http://www.applefritter.com.

El sistema de sonido de Mountain Computer fue un set de dos tarjetas que daba al ordenador la capacidad de reproducir 16 voces mediante síntesis digital de 8bits a través de una tabla de muestras. Se complementaba con un lápiz de luz el cual permitía trabajar directamente sobre la pantalla.

No he encontrado ninguna grabación comercial de esto, pero lo poco que he escuchado suena muy bien teniendo en cuenta la época en la que fue diseñado. En este vídeo de youtube se ve en funcionamiento. Una pobre muestra de como suena se encuentra también en un vídeo de un extraño documental friki que lo usó en su banda sonora.

UFO FROM THE PLEIADES Soundtrack by Mark Murdock encontrado en Video youtube   

· ALPHA SYNTAURI

Alpha Syntauri. Fuente

En 1980 se comercializó el Alpha Syntauri para ser usado con el Mountain Computer System, o en su defecto con la Alf Music Card. Este sistema fue posiblemente el primer instrumento musical  basado en un ordenador doméstico. Una ventaja que poseía es que corría su software específico en el Apple II, razón por la que no disponía de los circuitos de control internos  necesarios en otros sintetizadores de la época. Esto conseguía abaratar bastante los costes. Aun así no tuvo el éxito esperado debido quizás a que su precio, aunque barato comparado con otros,  rondaba los $1500 de la época. Aparte de las dos expansiones de síntesis mencionadas incorporaba otra tercera tarjeta conectada a un teclado exterior que permitía tocar en tiempo real o facilitar la  introducción de notas musicales.

El siguiente vídeo muestra una puesta en escena hecha por la directora de la compañía. Se observa como el teclado esta incorporado a una caja de madera, un material que actualmente resultaría demasiado "artesanal" para un equipo electrónico. Como curiosidad totalmente fuera de contexto en la segunda mitad del vídeo se puede ver al mismísimo John Chowning. Una leyenda de la música electrónica explicando con entusiasmo su sistema de síntesis de voces por frecuencia modulada.

 

· PASSPORT DESIGNS SOUNDCHASER
  
Passport Designs fue una empresa pionera en el diseño de sintetizadores que también estuvo implicada en los inicios de la creación del MIDI, el cual es un estándar digital de música que aun perdura. No en vano fue posiblemente la primera empresa integrar interfaces a los ordenadores domésticos. La información que he encontrado de este sistema es, sin embargo, un poco contradictoria. Posiblemente sea porque estén hablando de configuraciones distintas. Según una revista de la época   crearon un sistema con su propio teclado y sintetizador de tres o seis voces según se usaran una o dos tarjetas de expansión. A diferencia del anterior este era un sintetizador analógico, o siendo más rigurosos analógico con control digital. Por otra parte la Wikipedia inglesa habla de que usan el Mountain Computer Sound System.

Passport Designs Soundchaser. Fuente

Para finalizar y contribuir más al misterio los chicos de NSM53 Project dicen haber reproducido los ficheros MIDI de la música de Ultima V a través de esta tarjeta. Y por el sonido me inclino hacia el sistema de mountain computer. La web esta en Coreano así que mucho tampoco ayuda. Si realmente es cierto resulta sorprendente que una banda sonora pueda sonar tan bien en un hardware de 1982, escuchen y juzguen. Aun con estas dudas recomiendo descargarla entera ya que suena así de majestuosa :

Ultima Theme on Passport Wavetable (recorded by NSM53 PROJECT) by Saw Square n' Noise

1 comentario:

  1. No te olvides de la CMU-800r! :) -->

    http://www.youtube.com/watch?v=n-lg8XPqDyk

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