Unter einem '''Soundchip''' versteht man einen [[integrierter Schaltkreis|integrierten Schaltkreis]] zur Klangerzeugung und -ausgabe in elektronischen Musikinstrumenten und [[Computer]]n. Sie enthalten mindestens einen [[D/A-Wandler]] und eine [[Schnittstelle]] zum restlichen System.
Unter einem '''Soundchip''' versteht man einen [[integrierter Schaltkreis|integrierten Schaltkreis]] zur Klangerzeugung und -ausgabe in (追記) [[Elektronisches Musikinstrument| (追記ここまで)elektronischen Musikinstrumenten(追記) ]] (追記ここまで) und [[Computer]]n. Sie enthalten mindestens einen [[D/A-Wandler]] und eine [[Schnittstelle]] zum restlichen System.
== Geschichte ==
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Spätere Soundchips verfügten neben [[Polyphonie (Elektrophon)|polyphone]] [[Klangsynthese]] auch über einen eigenen Speicher als [[Festwertspeicher|ROM]] (z. B. Sample-ROM) oder [[Random Access Memory|RAM]] (zur Entlastung des Systemspeichers) sowie über einen eigenen [[Prozessor]] zur Entlastung der [[Hauptprozessor|CPU]] und waren in der Lage, gespeicherte Klänge zunächst in 8-Bit, später in 16-Bit-Technik abzuspielen. Weit verbreitet waren die Chips des Firma [[E-mu Systems|E-mu]], die wie bei [[Sampler (Klangerzeuger)|Samplern]], ausgehend von einem MIDI-Signal, beliebige Instrumente abspielen konnten, die in Klangbänken, sogenannten [[SoundFont|Sound Fonts]] zusammengefasst waren. Diese Karten wurden bereits für kommerzielle Musikproduktionen eingesetzt.
Spätere Soundchips verfügten neben [[Polyphonie (Elektrophon)|polyphone]] [[Klangsynthese]] auch über einen eigenen Speicher als [[Festwertspeicher|ROM]] (z. B. Sample-ROM) oder [[Random Access Memory|RAM]] (zur Entlastung des Systemspeichers) sowie über einen eigenen [[Prozessor]] zur Entlastung der [[Hauptprozessor|CPU]] und waren in der Lage, gespeicherte Klänge zunächst in 8-Bit, später in 16-Bit-Technik abzuspielen. Weit verbreitet waren die Chips des Firma [[E-mu Systems|E-mu]], die wie bei [[Sampler (Klangerzeuger)|Samplern]], ausgehend von einem MIDI-Signal, beliebige Instrumente abspielen konnten, die in Klangbänken, sogenannten [[SoundFont|Sound Fonts]] zusammengefasst waren. Diese Karten wurden bereits für kommerzielle Musikproduktionen eingesetzt.
Mit Aufkommen besserer PCs und des [[AC’97|AC-97]]-Standards, wurden die Chips für PCs harmonisiert. Diese enthalten meistens integrierte Wandler und Mischer und verzichten zunehmend auf Audiosynthese in Hardware. Stattdessen gibt es immer mehr Funktionen zur Bearbeitung des Klangs auf WAV-Ebene. Für Anwendungen in Musikgeräten sind Klangerzeugungs-Chips mit MIDI-Funktionen jedoch nach wie vor gebräuchlich<ref>{{Internetquelle |url=https://www.profusionplc.com/parts/sam2695 |titel=SAM2695 Single Chip Synthesiser with Effects {{!}} Profusion |abruf=2020年07月17日}}</ref> – insbesondere für FM-Synthese.<ref>{{Internetquelle |autor=Fabian Günther-Borstel |url=http://www.amoretro.de/guides-workshops/opl2-opl3-und-ihre-klone-und-nachbauten |titel=OPL2 & OPL3, ihre Klone und Nachbauten |werk=AmoRetro.de |datum=2017 |abruf=2020年07月17日}}</ref> Diese werden oft in Selbstbauprojekten verwendet<ref>{{Internetquelle |autor=Thorsten Klose |url=http://www.ucapps.de/index.html?page=mbhp_opl3.html |titel=OPL3 Chips |werk=www.uCApps.de |datum=2020年02月16日 |abruf=2020年07月17日}}</ref>. Darüber hinaus gibt es FM-Synthese-Chips in programmierbarer Hardware<ref>{{Internetquelle |autor=Jürgen Schuhmacher |url=http://www.96khz.org/htm/fmsynthesis2.htm |titel=A FM-Synthesis Module in VHDL with 8 operators - J.S. 2006 |hrsg=96KHZ |datum=2006 |abruf=2020年07月17日 |sprache=en}}</ref> sowie in virtueller Form für PC-Audio-Software<ref>{{Internetquelle |url=https://www.amazona.de/test-yamaha-vintage-plug-in-collection-steinberg/ |titel=Test: Yamaha Vintage Plug-In Collection, Steinberg |werk=AMAZONA.de |datum=2012年01月02日 |abruf=2020年07月17日 |sprache=de-DE}}</ref> als plugin<ref>{{Internetquelle |url=https://www.kvraudio.com/product/opl-by-discodsp |titel=OPL by discoDSP - FM Synthesizer VST VST3 Audio Unit |abruf=2020年07月17日 |sprache=en}}</ref> (削除) und (削除ここまで) sogar freeware.<ref>{{Internetquelle |autor=Ben James |url=https://vst4free.com/plugin/2696/ |titel=VST4FREE |hrsg=Bruce Sutherland |datum=2020 |abruf=2020年07月17日 |sprache=en}}</ref>
Mit Aufkommen besserer PCs und des [[AC’97|AC-97]]-Standards, wurden die Chips für PCs harmonisiert. Diese enthalten meistens integrierte Wandler und Mischer und verzichten zunehmend auf Audiosynthese in Hardware. Stattdessen gibt es immer mehr Funktionen zur Bearbeitung des Klangs auf WAV-Ebene. Für Anwendungen in Musikgeräten sind Klangerzeugungs-Chips mit MIDI-Funktionen jedoch nach wie vor gebräuchlich<ref>{{Internetquelle |url=https://www.profusionplc.com/parts/sam2695 |titel=SAM2695 Single Chip Synthesiser with Effects {{!}} Profusion |abruf=2020年07月17日}}</ref> – insbesondere für FM-Synthese.<ref>{{Internetquelle |autor=Fabian Günther-Borstel |url=http://www.amoretro.de/guides-workshops/opl2-opl3-und-ihre-klone-und-nachbauten |titel=OPL2 & OPL3, ihre Klone und Nachbauten |werk=AmoRetro.de |datum=2017 |abruf=2020年07月17日}}</ref> Diese werden oft in Selbstbauprojekten verwendet<ref>{{Internetquelle |autor=Thorsten Klose |url=http://www.ucapps.de/index.html?page=mbhp_opl3.html |titel=OPL3 Chips |werk=www.uCApps.de |datum=2020年02月16日 |abruf=2020年07月17日}}</ref>. Darüber hinaus gibt es FM-Synthese-Chips in programmierbarer Hardware<ref>{{Internetquelle |autor=Jürgen Schuhmacher |url=http://www.96khz.org/htm/fmsynthesis2.htm |titel=A FM-Synthesis Module in VHDL with 8 operators - J.S. 2006 |hrsg=96KHZ |datum=2006 |abruf=2020年07月17日 |sprache=en}}</ref> sowie in virtueller Form für PC-Audio-Software<ref>{{Internetquelle |url=https://www.amazona.de/test-yamaha-vintage-plug-in-collection-steinberg/ |titel=Test: Yamaha Vintage Plug-In Collection, Steinberg |werk=AMAZONA.de |datum=2012年01月02日 |abruf=2020年07月17日 |sprache=de-DE}}</ref> als plugin<ref>{{Internetquelle |url=https://www.kvraudio.com/product/opl-by-discodsp |titel=OPL by discoDSP - FM Synthesizer VST VST3 Audio Unit |abruf=2020年07月17日 |sprache=en}}</ref> (追記) - einige davon (追記ここまで) sogar(追記) als (追記ここまで) freeware.<ref>{{Internetquelle |autor=Ben James |url=https://vst4free.com/plugin/2696/ |titel=VST4FREE |hrsg=Bruce Sutherland |datum=2020 |abruf=2020年07月17日 |sprache=en}}</ref>
Moderne Soundchips mit [[Digitaler Signalprozessor|Signalprozessor]] bezeichnet man als APU ('''a'''udio '''p'''rocessing '''u'''nit) oder Audio-[[Codec|CODEC]].
Moderne Soundchips mit [[Digitaler Signalprozessor|Signalprozessor]] bezeichnet man als APU ('''a'''udio '''p'''rocessing '''u'''nit) oder Audio-[[Codec|CODEC]].
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== Technik ==
== Technik ==
Man kann verschiedene Ausführungen unterscheiden:
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* (削除) Onboardsoundchips (削除ここまで): direkt auf der [[Hauptplatine]] befindlich und daher preisgünstig, über PCI angeschlossen
* (追記) Onboard-Soundchips (追記ここまで): direkt auf der [[Hauptplatine]] befindlich und daher preisgünstig, über (追記) [[ (追記ここまで)PCI(追記) Express|PCI]] (追記ここまで) angeschlossen
* Soundkarte: Soundchip auf Steckkarte mit weiteren Komponenten zur nachträglichen Erweiterung des Systems
* Soundkarte: Soundchip auf Steckkarte mit weiteren Komponenten zur nachträglichen Erweiterung des Systems
* Chips für externe Consumer Soundgeräte zum Anschluss an Systeme, die nicht über Erweiterungsslots verfügen, angeschlossen mittels [[USB]] oder [[FireWire]]
* Chips für externe Consumer Soundgeräte zum Anschluss an Systeme, die nicht über Erweiterungsslots verfügen, angeschlossen mittels [[USB]] oder [[FireWire]]
Ende der 1970er Jahre wurden Soundchips erstmals für Arcade-Spiele verwendet. Der bekannteste Soundchip dieser Zeit dürfte der AY-3-8912 gewesen sein, der auch später als YM2149 vermarktet wurde.
In den 1980er Jahren waren Soundchips in Heimcomputern die einzige Möglichkeit, Musik und Klänge wiederzugeben, da die damalige Technologie der Analog-Digitalwandlung und Sampling auf 8-Bit-Systemen nur unbefriedigende Ergebnisse bei relativ hohem Ressourcenverbrauch ermöglichte. Neben dem AY-3-8912 (u. a. im Mattel Intellivision, Amstrad CPC und Atari ST zu finden) ist der SID im C64 als bekanntester Soundchip zu nennen. Weitere klanglich interessante und heute noch in der sogenannten Micromusic verwendeten 8-Bit-Soundchips finden sich im Nintendo Entertainment System (2A03), im Super NES (SPC700) und im Game Boy. Mit den damaligen Sound-Chips waren bereits mehrstimmige Melodien abspielbar. Einige ermöglichten eine Klangerzeugung, wie man sie aus Synthesizern kannte.
Ab Anfang der 1990er Jahre wurden Soundchips für PCs auf Soundkarten eingeführt, die auf der FM-Synthese basierten (Yamaha YM3812 und Nachfolger, besser bekannt als OPL). Ohne Soundchip konnte die Tonausgabe nur über den Systemlautsprecher als Piepen (monophones Rechtecksignal) erfolgen. Dem gegenüber konnten diese Chips MIDI-Signale selbständig in Töne wandeln. Die damaligen Chips lehnten sich stark an die Entwicklung elektronischer Musikgeräte wie Keyboards und Synthesizer an.
Spätere Soundchips verfügten neben polyphoneKlangsynthese auch über einen eigenen Speicher als ROM (z. B. Sample-ROM) oder RAM (zur Entlastung des Systemspeichers) sowie über einen eigenen Prozessor zur Entlastung der CPU und waren in der Lage, gespeicherte Klänge zunächst in 8-Bit, später in 16-Bit-Technik abzuspielen. Weit verbreitet waren die Chips des Firma E-mu, die wie bei Samplern, ausgehend von einem MIDI-Signal, beliebige Instrumente abspielen konnten, die in Klangbänken, sogenannten Sound Fonts zusammengefasst waren. Diese Karten wurden bereits für kommerzielle Musikproduktionen eingesetzt.
Mit Aufkommen besserer PCs und des AC-97-Standards, wurden die Chips für PCs harmonisiert. Diese enthalten meistens integrierte Wandler und Mischer und verzichten zunehmend auf Audiosynthese in Hardware. Stattdessen gibt es immer mehr Funktionen zur Bearbeitung des Klangs auf WAV-Ebene. Für Anwendungen in Musikgeräten sind Klangerzeugungs-Chips mit MIDI-Funktionen jedoch nach wie vor gebräuchlich[1] – insbesondere für FM-Synthese.[2] Diese werden oft in Selbstbauprojekten verwendet[3]. Darüber hinaus gibt es FM-Synthese-Chips in programmierbarer Hardware[4] sowie in virtueller Form für PC-Audio-Software[5] als plugin[6] - einige davon sogar als freeware.[7]
Moderne Soundchips mit Signalprozessor bezeichnet man als APU (audio processing unit) oder Audio-CODEC.
Technik
Man kann verschiedene Ausführungen unterscheiden:
Onboard-Soundchips: direkt auf der Hauptplatine befindlich und daher preisgünstig, über PCI angeschlossen
Soundkarte: Soundchip auf Steckkarte mit weiteren Komponenten zur nachträglichen Erweiterung des Systems
Chips für externe Consumer Soundgeräte zum Anschluss an Systeme, die nicht über Erweiterungsslots verfügen, angeschlossen mittels USB oder FireWire
Chips als herstellerspezifische Sonderbauformen für elektronische Musikinstrumente
