Gravis UltraSound или GUS — это звуковая карта для IBM PC-совместимой системной платформы , созданная канадской компанией Advanced Gravis Computer Technology Ltd. Она была очень популярна на демосцене в 1990-е годы. [ нужна цитата ]
На момент своего запуска в 1992 году Gravis UltraSound был известен тем, что предоставил платформе IBM PC технологию синтеза музыки на основе сэмплов (продаваемую как « волновая таблица »), то есть способность использовать реальные звукозаписи, а не искусственные компьютерные записи. Формы сигналов как основа музыкального инструмента. Например, сэмплы фортепиано или трубы больше похожи на настоящие инструменты. [ нужна цитация ] Имея до 32 аппаратных аудиоканалов, GUS отличался [ нужна цитация ] качеством воспроизведения MIDI с большим набором инструментальных патчей , которые могли храниться в собственной оперативной памяти .
Все карты были изготовлены на красных печатных платах , как и карты канадской компании ATI . Они были лишь немного дороже, чем карты Creative , что значительно уступало цене многих аналогичных профессиональных карт, предназначенных для музыкантов.
.png/1280px-Board16bit_(cropped).png)
Первый UltraSound был выпущен в начале октября 1992 года вместе с Gravis PC GamePad . Ultrasound была одной из первых звуковых карт для ПК с 16-битным стереозвуком 44,1 кГц . Последняя версия (v3.74) GUS Classic имеет 256 КБ встроенной оперативной памяти (с возможностью расширения до 1024 КБ через DIP -разъемы), аппаратный аналоговый микшер и поддержку 16-битной записи через отдельную дочернюю плату на базе аудиосистемы Crystal Semiconductor CS4231. кодек .
В 1993 году журнал Computer Gaming World раскритиковал эмуляцию Sound Blaster в UltraSound и отсутствие встроенной поддержки в играх, заявив, что «трудно рекомендовать эту карту кому-либо, кроме музыканта, использующего Windows MIDI». [1]
Выпущенный в 1994 году, UltraSound Max представляет собой версию GUS с кодеком CS4231 на борту, 512 КБ встроенной оперативной памяти (с возможностью расширения до 1024 КБ с помощью одного чипа SOJ ) и интерфейсными слотами для компакт-дисков Panasonic / Sony / Mitsumi . CS4231 обеспечивает поддержку спецификаций звуковой системы Windows , хотя диапазон портов ввода-вывода не соответствует оборудованию WSS и может использоваться для эмуляции SoundBlaster. Компакт-диск с программным обеспечением включает демо-версию, в которой используется «3D-голографический звук» за счет использования программных фильтров HRTF .
Выпущенная в 1995 году Ultrasound Plug & Play представляла собой новую карту на основе технологии AMD InterWave с совершенно другим набором звуков. ODM-производителем для нее выступала якобы Synergy (о чем свидетельствует их логотип на задней стороне карты, хотя ранние и ныне очень редкие карты GUS PnP не имели логотипа Synergy). Карта имеет 1 МБ звукового ПЗУ, не имеет встроенной оперативной памяти (хотя ее можно расширить до 8 МБ с помощью двух 30-контактных SIMM) и интерфейс ATAPI CD-ROM. Версия «Pro» добавляет 512 КБ встроенной оперативной памяти, необходимой для совместимости с GUS Classic. В 2014 году энтузиастами ретро-компьютеров был выпущен адаптер оперативной памяти для 72-контактного SIMM, который позволил установить 16 МБ оперативной памяти на версию «Pro» без каких-либо модификаций карты.
Эта бюджетная версия UltraSound Classic, выпущенная в 1995 году, имеет 512 КБ ОЗУ (с возможностью расширения до 1024 КБ, как и MAX) и не имеет игрового порта или возможности записи. Продаваемый как конкурент карт, совместимых с Wave Blaster , он должен быть установлен вместе с картой SoundBlaster Pro / 16 в качестве обновления синтеза на основе семплов (продаваемого как «волновой синтез»). Прототип этой карты получил название «Sound Buddy».
OEM - версия UltraSound Classic производства Synergy с 512–1024 КБ ОЗУ. Он оснащен интерфейсами CD-ROM AT-BUS, соответствующими стандартам Sony, Mitsumi и MKE/Panasonic. Это единственная звуковая карта Gravis с зеленой платой . Он похож на несколько клонов карт, включая Primax SoundStorm Wave (модель Sound M-16B) и AltraSound.
UltraSound Extreme, выпущенная в 1996 году, представляет собой стороннюю OEM-систему, сочетающую UltraSound Classic со звуковым чипом ESS AudioDrive ES1688 для эмуляции Sound Blaster Pro и AdLib . Он был произведен Synergy, как и ViperMAX. По умолчанию он имеет 1 МБ ОЗУ, но его невозможно увеличить.
Все клоны используют оригинальный звуковой чип Gravis GF1 или AMD InterWave.
GF1 был разработан совместно компаниями Advanced Gravis и Forte Technologies (создателем шлема виртуальной реальности VFX1 Headgear ) и произведен компанией Integrated Circuit Systems под названием ICS11614. На самом деле этот чип был создан на основе чипа Ensoniq OTTO (ES5506) , версии следующего поколения чипа музыкального синтезатора, используемого в Ensoniq VFX и его преемниках.
GF1 представляет собой чисто чип синтеза на основе сэмплов с полифонией 32 генераторов , поэтому он может микшировать до 32 моно PCM- сэмплов или 16 стереосэмплов полностью аппаратно. Чип не имеет встроенного кодека, поэтому перед воспроизведением звуки необходимо загрузить во встроенную оперативную память . Алгоритмы сжатия звука , такие как IMA ADPCM, не поддерживаются, поэтому перед загрузкой сжатые сэмплы необходимо распаковать.
Качество звука GF1 непостоянно и зависит от выбранного уровня полифонии. Частота дискретизации CD -качества 44,1 кГц поддерживается при 14-голосной полифонии; частота дискретизации постепенно ухудшается до 19,2 кГц при максимальной 32-голосной полифонии. Уровень полифонии программируется программно, поэтому программист может выбрать подходящее значение, наиболее подходящее для конкретного приложения. Расширенные звуковые эффекты, такие как реверберация и хорус, не поддерживаются аппаратно. Однако возможно программное моделирование; базовый эффект «эха» можно моделировать с помощью дополнительных дорожек, а некоторые трекеры могут программировать эффекты, используя дополнительные аппаратные голоса в качестве аккумуляторов.
UltraSound обеспечивает воспроизведение MIDI путем загрузки патчей инструментов в ОЗУ адаптера, расположенное на карте, мало чем отличаясь от того, как инструменты хранятся в ПЗУ на других картах на основе сэмплов (продаваемых как карты «волновой таблицы»). Карта поставляется с набором файлов исправлений инструментов (*.PAT) объемом 5,6 МБ; большинство патчей семплируются с 16-битным разрешением и зацикливаются для экономии места. Файлы исправлений можно постоянно настраивать и обновлять в каждой версии программного обеспечения.
Различные программы поддержки карты используют файлы .INI для описания того, какие исправления следует загружать при каждом событии изменения программы. Эта архитектура позволила Gravis включить схему отображения, совместимую с General MIDI. Драйверы Windows 95 и 98 используют UltraSound.INI для загрузки файлов исправлений по требованию. В DOS загрузка патчей может осуществляться с помощью UltraMID , системы TSR промежуточного программного обеспечения , предоставляемой Gravis, которая устраняет необходимость напрямую обращаться с аппаратным обеспечением. Программисты могут включать статическую версию библиотеки UltraMID в свои приложения, устраняя необходимость в TSR. Программист приложения может выбрать предварительную загрузку всех патчей с диска, изменяя их размер по мере необходимости, чтобы они соответствовали встроенной оперативной памяти UltraSound, или позволить промежуточному программному обеспечению отслеживать события изменения патчей и динамически загружать их по требованию. Эта последняя стратегия, хотя и обеспечивает лучшее качество звука, приводит к заметной задержке при загрузке патчей, поэтому большинство приложений просто предварительно загружают предопределенный набор.
Каждое приложение может иметь свой собственный файл UltraMID.INI, содержащий набор замен патчей для каждого возможного объема оперативной памяти сэмплов (256/512/768/1024 КБ), так что аналогичные инструменты используются, когда оперативной памяти недостаточно для хранения всех семплов. необходимы патчи (даже после повторной выборки до меньших размеров). Неиспользуемые инструменты никогда не загружаются. Эта концепция аналогична работе с банками образцов в цифровых пробоотборниках . Некоторые игры, включая Doom , Doom II и Duke Nukem 3D , поставляются с собственным оптимизированным UltraMID.INI.
Карты UltraSound завоевали большую популярность в сообществе музыкальных трекеров для ПК. Формат трекера был первоначально разработан на персональном компьютере Commodore Amiga в 1987 году, но поскольку ПК стали более способными создавать высококачественную графику и звук, демосцена массово выплеснулась на платформу и унесла с собой формат трекера. Типичные форматы трекеров той эпохи включали MOD , S3M и более поздний XM . В этом формате ноты и инструменты сохраняются в файле в цифровом виде, вместо того чтобы использовать звуковую карту для воспроизведения инструментов. Модуль трекера , сохраненный на диске, обычно включает в себя все данные секвенирования и сэмплы, и обычно композитор включает их вымышленное имя в список сэмплов. Этот примитивный предшественник современного семплера открыл Gravis путь на рынок, поскольку требования идеально соответствовали возможностям чипа GF1. Проблема с другими звуковыми картами, воспроизводящими эти форматы, заключалась в том, что им приходилось программно микшировать голоса в один или оба выходных канала, что еще больше ухудшало качество 8-битных семплов в процессе. Карта UltraSound могла загружать сэмплы в свою оперативную память и микшировать их, используя быструю и качественную аппаратную реализацию, разгружая процессор от этой задачи. Гравис сразу понял , что поддержка демо-сцены может повысить продажи, и они бесплатно раздали 6000 карточек самым известным группам сцены и людям на сцене.
Поскольку чип GF1 не содержит совместимой с AdLib схемы OPL2 или чипа кодека, добиться совместимости с Sound Blaster в лучшем случае было сложно. Ожидалось, что потребители будут использовать прилагаемое программное обеспечение для эмуляции для эмуляции других стандартов, что не было необходимым для многих других карт, которые эмулировали Sound Blaster через свое звуковое оборудование. Программное обеспечение эмуляции работало как огромный TSR, которым было трудно управлять во времена, когда до Windows существовали сложные расширители DOS .
Хотя существовала встроенная поддержка многих популярных игр, в которых использовались звуковые библиотеки промежуточного программного обеспечения, такие как звуковая операционная система HMI (Human Machine Interfaces), библиотеки аудиоинтерфейса Miles (AIL), звуковая система Miles или другие, пользователю приходилось исправлять игры, заменяя существующие звуковые драйверы версий UltraSound, имеющиеся на установочном компакт-диске. Кроме того, UltraSound требовалось два канала DMA для полнодуплексной работы, а 16-битные каналы, как правило, были быстрее, поэтому многие пользователи предпочитали их использовать, но это приводило к ошибкам в играх, в которых использовался расширитель DOS DOS/4GW , что было обычным явлением. в эпоху Ультразвука.
В комплект программного обеспечения вошли два основных программных звуковых эмулятора:
_AM78C201KC.jpg/1280px-Gravis_UltraSound_PnP_Pro_V1.0_(cropped)_AM78C201KC.jpg)
Огромный потенциал оригинального UltraSound позволил Advanced Gravis лицензировать новый чип GFA1 и программное обеспечение компании AMD , которая в то время пыталась выйти на рынок звуковых чипов. Чип, выпущенный в 1995 году, назывался AMaDeus с номером детали AMD Am78C201 и продавался как InterWave . Он был усовершенствован для обработки до 16 МБ встроенной памяти, семплов, сжатых IMA ADPCM, не имел падения частоты дискретизации при полных 32 голосах и содержал дополнительную логику для поддержки аппаратной эмуляции FM-синтеза и простых цифровых звуковых эффектов на основе задержки, таких как реверберация и хорус. Он был совместим с кодеком CS4231, установленным в UltraSound MAX, или с дочерней платой 16-битной записи для UltraSound Classic.
Звуковой «набор патчей» был переработан из набора файлов .PAT отдельных инструментов в унифицированный формат звукового банка .FFF/.DAT, напоминающий SoundFont , который мог быть основан как в ПЗУ, так и в ОЗУ. Существовало 4 версии звукового банка: полная 16-битная версия размером 4 МБ с 8-битной версией 2 МБ с пониженной дискретизацией и 16-битная версия 2 МБ с пониженной дискретизацией (различное зацикливание сэмплов ) с версией 1 МБ с 8-битной субдискретизацией. Утилита конвертера GIPC была предоставлена для создания банков .FFF/.DAT из коллекций .PAT/.INI.
Эталонная карта содержала звуковое ПЗУ со сжатием по закону ADPCM объемом 1 МБ, которое содержало базовые голоса General MIDI и звуковые сэмплы для эмуляции FM, а также 2 слота для расширения оперативной памяти с помощью 30-контактных модулей SIMM . Эмулятор IWSBOS был переработан и теперь включает функции Mega-Em, такие как эмуляция General MIDI, а ядро SBOS было включено в драйверы Windows 95 для обеспечения эмуляции в окне DOS Box .
Процесс исправления звуковых «драйверов» промежуточного программного обеспечения был значительно упрощен с помощью утилиты PREPGAME, которая могла автоматически исправлять большинство известных игр для DOS либо путем правильной установки и настройки собственных драйверов InterWave, либо путем замены двоичных файлов для некоторых редких устройств, таких как Covox . Он также может обновить расширитель DOS/4GW, чтобы обойти 16-битную ошибку DMA.
GFA1 имел режим совместимости GUS/MAX, но базовая карта не была совместима с UltraSound Classic, если не было установлено немного памяти.
Технология InterWave использовалась в линейке карт Gravis UltraSound PnP . Лицензия на него также была предоставлена различным OEM-производителям , таким как STB Systems , Reveal, Compaq , Core Dynamics, Philips и ExpertColor. Некоторые высококлассные OEM-варианты содержали полноценный набор патчей размером 4 МБ в ПЗУ и фирменные аппаратные DSP для включения таких функций , как дополнительные алгоритмы звуковых эффектов и графический эквалайзер .
Программные драйверы для InterWave были написаны eTek Labs, в состав которой входит та же команда разработчиков, что и предыдущая разработка Forte Technologies. Незадолго до этого eTek Labs отделилась от Forte Technologies. В августе 1999 года компания eTek Labs была приобретена компанией Belkin и в настоящее время является ее командой исследований и разработок.
Некоторые разработчики игр того времени отмечали проблемы с комплектом разработки программного обеспечения и аппаратной конструкцией продукта. Что касается пользователя, эмуляцию Sound Blaster было особенно сложно получить прямо из коробки, и это привело к значительному количеству возвратов продуктов на уровне магазинов и, таким образом, испортило канал розничной торговли продуктом. Программное обеспечение, входящее в комплект, со временем совершенствовалось, но Gravis не мог эффективно распространять обновления.
Сама компания тоже создала себе проблемы. Когда список обещанных вспомогательных игр Gravis не был реализован, компания потеряла доверие потребителей и коммерческих разработчиков. Несколько издателей и разработчиков пригрозили подать на компанию в суд за искажение информации об их продуктах, указав на прямую фабрикацию списка Грависа.
Индустрия условно-бесплатных игр охватила Gravis больше, чем индустрия розничных игр. [ нужна ссылка ] Компании, которые сделали это на ранней стадии, были издателем Apogee и разработчиками программного обеспечения id и Epic MegaGames . Гравис также может претендовать на победу на демосцене, которая покорила GUS и обеспечила ему преданный культ на несколько лет. Но без маркетинга и присутствия разработчиков Creative Labs Gravis не смогла бы обеспечить ни продажи, ни поддержку, необходимые для того, чтобы звуковая карта Gravis могла конкурировать на массовом рынке с де-факто стандартным Soundblaster.
Хотя чип InterWave был существенно улучшенной версией чипа GF1, эта новая конструкция не могла конкурировать с Sound Blaster AWE32 . Более того, в то время AMD столкнулась с финансовыми проблемами, поэтому была вынуждена закрыть многие проекты, включая InterWave.
Из-за падения продаж Gravis в конечном итоге была вынуждена уйти из бизнеса по производству звуковых карт, а провал UltraSound чуть не уничтожил всю компанию. Advanced Gravis, когда-то один из доминирующих игроков на рынке периферийных устройств для ПК, сделал большую ставку на будущее компании на UltraSound и заплатил цену за ее упадок. Акционеры подали в суд на компанию, обвинив ее руководство в грубой некомпетентности в отношении всей деятельности UltraSound. После значительной реструктуризации, включая приобретение конкурентом Kensington Technology Group (через ее материнскую компанию ACCO World Corp), компания вернулась на свой основной рынок, тот, который принес ей успех — джойстики и геймпады.
Эмуляторы с поддержкой GUS:
Программные синтезаторы, которые могут использовать патчи GUS:
