Аудио обрабатывается кастомным чипом AICA от Yamaha, это улучшенная версия SCSP, использованного в Saturn. Он состоит из четырех компонентов:
- Sound Integrated Circuit или "IC" (звуковая микросхема): Это набор модулей (синтезатор, DSP и микшер) который генерирует аудио сигнал и применяет к нему эффекты. Он поддерживает до 64 PCM каналов с разрешением 16 или 8 бит и частотой дискретизации 44.1 кГц. В основном это оптимальное качество для проигрывания аудио.
- Дополнительно, в него включен ADPCM декодер чтобы разгрузить часть работы у процессора.
- Занятно, что от него так же выведены два MIDI пина для подключения MIDI инструмента, впрочем, эту функцию предполагалось использовать только для разработки.
- 2 МБ SDRAM: Хранит аудио данные и программы. Он заполняется основным процессором при помощи DMA.
- ARM7DI, работающий на частоте ~2.82 МГц: Управляет Sound IC. Этот процессор программируется загрузкой небольшой программы (называемой драйвером), находящейся в SRAM, которая интерпретирует аудио данные и управляет звуковым чипом в соответствии с ними.
- Кстати, похожий процессор, но помощнее можно найти в Game Boy Advance.
- Контроллер памяти: Предоставляет интерфейс для 2 МБ SDRAM.
Для облегчения разработки, официальный SDK включал в себя несколько драйверов для разных задач (секвенсор, декодер и т.д.).
Эволюция
Чтобы показать, как сильно продвинулся прогресс в области синтеза звука со времен Mega Drive/Genesis, вот пример двух игр, одной для Mega Drive и другой для Dreamcast, использующих одну и ту же композицию:
Video - Sonic 3D Blast (1996) для Mega Drive / Genesis.
Предшественник использует FM синтез для генерации звука на лету.
Video - Sonic Adventure (1999) для Dreamcast.
Новая аудио подсистема без труда обрабатывает PCM семплы.
Вы также можете попробовать этот виджет, если вы хотите переключиться между композициями во время воспроизведения:
Интерактивный плеер доступен в современной версии
Примеры аудио
MegaDrive / Genesis: Sonic 3D Blast (1996).
Dreamcast: Sonic Adventure (1999).
Обьяснение
Вместо программирования чипа FM модуляции, композиторы Sonic Adventure сыграли саундтрек сами и затем закодировали его в 'ADX', формат с потерей качества (lossy) разработанный CRI Middleware. Благодаря этому он использует только два из 64 PCM каналов (стерео).
Сжатие ADX позволяет игре декодировать аудио поток с GD-ROM прямо в Sound IC, не тратя память и пропускную способность. Более того, драйвер для этих целей мог быть реализован множеством разных путей, так как существовало несколько подходов к балансированию нагрузки между основным процессором и ARM7.
Оставаясь в живых
По какой-то причине, этот чип так же отвечает за часы реального времени (RTC) для BIOS. Он подключен к батарейке, чтобы продолжать работать без питания от сети.