AY-3-8910PSGサウンドの使い方

※上記の広告は60日以上更新のないWIKIに表示されています。更新することで広告が下部へ移動します。

AY-3-8910はPSGサウンドを再生するチップで比較的良く知られており、
数多くの機器に搭載されたサウンドデバイスである。
PSGはパルス波形を基本とした音で、同時発音数は3チャンネル、
このほかにノイズジェネレータ機能を含む。

単純なビープ音を発するのであれば最新のチップでは専用のLSIを用いずとも
可能だが、正確な音階やメロディー、和音を再現する場合は既存の機能では
不十分の場合があり、現在でもAY-3-8910などと互換性を持つ設計が用いられる事がある。


AY-3-8910I/Oアドレス
0xA0 Register number
0xA1 Write
0xA2 Read

AY-3-8910のレジスタは16個。音を発生させる場合は、3つあるチャンネルから、
各チャンネルの周波数と音量を設定するだけ。
音量をセットすると即座に音が発音する。FM音源LSIのような鍵盤のON/OFF
といった制御は必要ではない。

音階は各チャンネルごとに用意されたレジスタにセットする。
ChannelAであればR0,R1。
このレジスタのパラメータは数値が小さくなるほど高音となる。
音階は二つのレジスタを組み合わせ12bitの長さを持つ。

この他に音量レジスタがある。ChannelA用のボリュームはR8。
音量は15段階が設定可能で、16を指定すると単調な音にくわえて振幅を変えるエンベロープ
と呼ばれる効果を指定可能。


音階は12bitで指定し、R0,R1の二つで一つのチャンネルの音階を指定する。
このレジスタセットはチャンネルAからチャンネルCの三つがある。
R7で各チャンネルやノイズ音源の有効、無効を指定する。
これはミキサー切り替え機能。
PSG音源のチップはFM音源LSIの打鍵ON/OFFという区別はなく、
直接ボリュームを指定するとダイレクトに音が再生される。

このほか一つだけエンベロープの振幅変化パターンを指定することが可能。
このエンベロープは振幅を一定のパターンと周期(周波数)によって変化
させるもの。
R11,12で周波数を指定し、R13でエンベロープのパターンを指定する。
有効化する場合は、ABC各チャンネルの音量指定レジスタの5bitを1として有効化する。
エンベロープ機能が有効の時は音量設定は意味を持たない。



AY-3-8910、PSGの基準クロックはCPUクロック(3.57Mhz)の1/2である、1.7897MhzをAY-3-8910に入力し、
内部で1/16した周波数、111.86khzがPSG音源の基準信号となる。

チャンネルの各周波数は基準信号、111.86Khzに対する分周(割り算)比で
指定する。
ChannelAの周波数レジスタにR0=255、R1=0を設定する場合は、111.86khz/255=438.667hzとなる。
この場合は438hzの音が鳴るという事。

音階を再生する場合は、ドレミの音階を周波数に変換するテーブルを
用意しておくと良いだろう。


一定の時間間隔で音をコントロールし、指定されたオクターブを演奏する
プログラムを書くと、それらはシーケンサと呼ばれる音楽演奏機となる。


AY-3-8910は汎用的な音源LSIで、多くの機械に搭載されている。音源LSIの詳細は以下の資料を参照。




  • C言語によるAY-3-8910を直接操作しPSGサウンドを発生するサンプル。

extern unsigned char inp(unsigned char);
extern outp(unsigned char,unsigned char);

void psgsound(unsigned char reg, unsigned char parm);

void main(void){
	volatile unsigned long i;

	//CH-A Freq
	psgsound(0,0x55);
	psgsound(1,0);

	//Mixer
	psgsound(7,56);

	//Vol
	psgsound(8,15);

	//Wait
	for(i=0; i<30000; i++);

	//Vol
	psgsound(8,0);

}

void psgsound(unsigned char reg, unsigned char parm){
	volatile int i;

	outp(0xA0,reg);

	//wait
	for(i=0; i<1000; i++);

	outp(0xA1,parm);
}

コンパイルは以下の通り
>sdcc -mz80 -c psg1.c
>sdld -b _CODE=0x100 -b _DATA=0x100 -i psg1.ihx psg1.rel iolib.rel
>makebin -s 4096 psg1.ihx > psg1.bin
>perl binout.pl > psg1.com


上記のコードは、以下のBASICと等しい。
10 sound 0,&h55
20 sound 1,0
30 '
40 sound 7,56
50 '
60 sound 8,15
70 '
80 for i=0 to 10000:next i
85 '
90 sound 8,0


以下の例は音階を変える例。
extern unsigned char inp(unsigned char);
extern outp(unsigned char,unsigned char);

void psgsound(unsigned char reg, unsigned char parm);

void main(void){
	volatile unsigned int j;
	unsigned int i;
	unsigned int k;

	//CH-A Freq
	psgsound(0,0x55);
	psgsound(1,0);

	//Mixer
	psgsound(7,56);

	//Vol
	psgsound(8,15);

	for(k=0; k<5; k++){
	for(i=0; i<80; i=i+5){
		psgsound(0,0x55-i);
		
		//Wait
		for(j=0; j<10000; j++);
	}
	}

	//Vol
	psgsound(8,0);

}
ツールボックス

下から選んでください:

新しいページを作成する
ヘルプ / FAQ もご覧ください。