Synthesound 64

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Synthesound 64
Developer	Data Becker
Company	ISA Software Incorporated
Publisher	HES
Release	1983
Licence	Proprietary
Platform	C64, VIC-20
Genre	Music
Operation
Media
Language(s)
Information	aka Synthimat

Synthesound 64 è un programma musicale per C64 della HESware, che visualizza sul video, una tastiera di un sintetizzatore sonoro, sfruttando appieno le capacità sonore del Commodore 64. Synthesound 64 è un programma scritto da Thomas Daschel e D. Hassinger, prodotto dalla ISA Software Incorporated e pubblicato dalla Human Engineered Software (HESware), nel 1984.

Storia

Il primo sintetizzatore si chiamava, RCA Music Synthesizer del 1952, era enorme, tanto che occupava una stanza intera, in un laboratorio di ricerca universitario. Negli anni 1970, Robert Moog progettò il Minimoog, grande circa come gli attuali strumenti elettronici ma aveva un prezzo molto più caro, di tutti gli stessi strumenti musicali che sintetizzava, messi assieme. Passati diversi anni i sintetizzatori sonori sono diventati una comune realtà commerciale come il 4X, il Synclavier, il Fairlight CMI, che avevano dei prezzi ancora piuttosto cari. Quando è uscito il primo Commodore 64, nel 1982, i progettisti avevano inserito in questo piccolo computer, anche un sintetizzatore sonoro, chiamato dispositivo di interfaccia per il suono o Sound Interface Device (SID) 6581, simile al Minimoog ma grande come un francobollo. Oggi (2008) tutta questa roba viene progettata nei programmi e sta su un Compact Disk, che si installa sul computer di casa. Mi riferisco a programmi tipo Pro-53 della Native Instrument, Absynt, Complete Synths, Cool Edit, che è un comune digitalizzatore sonoro ma che ha una sterminata quantità di effetti sonori speciali preregistrati, per modificare la musica digitalizzata nei modi più stravaganti. Per imparare, è meglio stare nel piccolo, usando il Commodore 64 per esplorare, poi, una volta capiti i principi generali e l'uso che potremmo farne, se ci è utile o divertente, ci si può espandere.

Sul Commodore 64, all'inizio con qualche Poke si può costruire in Basic un proprio generatore sonoro (Sound Generator), per controllare direttamente frequenza, inviluppo e forma d'onda del SID, come c'è scritto nel corso autodidattico "Introduzione al Basic" di Andrew Collin. Prima di usare il programma musicale, Synthesound 64 della HESware, una casa produttrice di software per la Commodore, molto attiva.

In seguito sono usciti sintetizzatori che aggiungevano hardware al SID del Commodore come la cartuccia Prophet o la Soud Buggy della triestina Siel.

Oltre alla sintesi sonora, sono stati pubblicati una serie di programmi musicali fra cui Master Composer della Commodore, Music Construction Set, Allegro della Artworx, Music Shop della Broderbund, per suonare la musica che si scrive sul rigo musicale, come fa il programma Finale su Windows. Nel 1988, c'è stato il primo raduno di compositori musicali del SID, a Richmond, in Virginia, una festa durata tre giorni, che ha fatto registrare il pieno, per ascoltare la musica fatta col SID. L'ultima novità è un emulatore SID su PC sotto Windows, con la possibilità, oltre che di ascoltare tutta la musica che girava sul Commodore, anche quella di avere l'immagine del Synthesound 64.

Confezione

La confezione è una vivace scatola di cartoncino dal disegno colorato, contenente il manuale e un dischetto. Il dischetto contiene un file di caricamento (loader), chiamato BOOT, un file S.64/RAM, che è il programma vero e proprio, lungo 33 blocchi x 512/1024= 16,5 Kbite, scritto in linguaggio macchina, che si alloca alto (#64738) nella memoria del Commodore 64. 9 file da SD#1 a SD#9, per salvare la musica e 9 file da SR#1 a SR#9, per salvare i registri del sintetizzatore. Il manuale di 60 pagine, in formato tascabile, con un indice generale, è formato da 10 capitoli e contiene come al solito le istruzioni per caricare il programma e come gestire la tastiera del sintetizzatore, le due tastiere per suonare e come gestire il dischetto flessibile, attraverso una barra dei comandi di Synthesound 64.

Teoria

Il suono da un punto di vista fisico è un'onda caratterizzata da un'intensità, un'altezza e un andamento temporale. Il suono praticamente è una vibrazione che stimola particolari recettori a forma di ciglia dell'orecchio interno, che quando vengono colpiti dal suono si muovono e questo movimento genera un impulso nervoso che viene trasmesso all'area cerebrale, preposta all'ascolto. Dunque un sintetizzatore sonoro è uno strumento che per mezzo di oscillazioni generate in modo elettronico, produce vibrazioni meccaniche, capaci di cadere sotto la percezione uditiva. Il sintetizzatore controlla l'ampiezza dell'oscillazione, la frequenza e l'andamento temporale. L'andamento temporale dell'oscillazione si chiama timbro.

Insomma un sintetizzatore sonoro è un apparecchio che trasforma in un altoparlante l'oscillazione della corrente elettrica in un impulso sonoro. L'apparecchio che manipola l'oscillazione della corrente elettrica, guarda caso, si chiama oscillatore (Voltage Controlled Oscillators, VCO).

L'oscillatore quindi genera un segnale di frequenza nell'estensione delle frequenze udibili che vanno da 16 a 20.000 Hz e lo controlla nel tempo, che si chiama forma d'onda. La forma d'onda è importante perché a seconda della forma che ha produce un suono diverso. Inoltre ogni strumento ha una caratteristica forma d'onda, dunque controllando la forma d'onda si possono fare suonare dal sintetizzatore tutti gli strumenti musicali. Non solo ma si possono generare suoni simili agli strumenti musicali ma con caratteristiche che non esistono in natura, ovvero produrre suoni sintetici.

Il SID del Commodore 64 ha tre oscillatori ossia è in grado di suonare contemporaneamente tre note. Classicamente si usa un oscillatore per produrre il giro di basso, uno per produrre l'accompagnamento ritmico e uno per produrre il canto. Per ogni voce si può programmare la frequenza, la propria curva di inviluppo Attacco, Decadimento, Sostegno e Rilascio (ADSR), una determinata forma d'onda.

Naturalmente c'è un controllo del volume e del tempo di durata del suono.

Come fare suonare il SID

Nel BASIC 2.0 del Commodore 64 non esistono comandi sonori in BASIC, quindi o si caricano programmi con i comandi aggiuntivi anche sonori, tipo il Simons BASIC oppure si usano le POKE che controllano tutti i parametri dei tre oscillatori. Sul Commodore 65 esistono 29 registri per controllare ogni aspetto del suono. Ogni oscillatore viene controllato in modo indipendente, per quanto riguarda le sue funzioni. Il primo oscillatore, VC01,o canale o voce, ha gli indirizzi da 54272 a 54279, il secondo oscillatore VC02, ha gli indirizzi da 54279 a 54285, il terzo oscillatore VCO3, ha gli indirizzi da 54286 a 54292. La locazione 54272 controlla la bassa frequenza (Low Frequency, LO FQ), la locazione 54273 controlla l'alta frequenza (Hight Frequency, HI FQ), la locazione 54274 controlla la largezza dell'impulso basso(Low Pulse Width, LO PW, PL), la locazione 54275 controlla la larghezza dell'impulso alto (Hight Pulse Width, HI PW, PH), la locazione 54276 controlla (REG. CONT.), la locazione 54277 controlla l'attacco e il decadimento (A. D.), la locazione 54278 controlla il sostegno e il rilascio (S. R.).

Lo stesso per gli altri due oscillatori.

Filtro, volume e registri di lettura sono in comune per tutti e tre gli oscillatori e hanno l'indirizzo da 54293 a 54300.

Per far suonare il Commodore innanzitutto bisogna accendere il filtro con POKE 54295,0 e poi alzare il volume, regolabile da 0 a 15, con POKE 54296,15. Quando si apre il volume bisogna ricordare che per spegnere il volume si usa POKE 54296,0.

Poi si accende una frequenza o altezza, ossia le vibrazioni al secondo, POKE 54272,10 e con POKE 54273,20. Si hanno a disposizione 65535 frequenze da 0 a 65534.

La durata, o tempo o ampiezza viene controllato dalla POKE 54275.

Il timbro (pitch), o tono, la nota viene stabilita dalla POKE 54276.

Poi si stabilisce la curva d'inviluppo, per esempio:

durata (duration) si usa POKE 54277 sostegno (sustained) si usa POKE 54278 attacco (attack) si usa POKE 54278 decadimento (decay) POKE 54277 Si possono costruire diversi programmini per esplorare il suono del Commodore 64.

Il seguente programma per esempio esplora la frequenza di un oscillatore:

10 POKE 54296,15:POKE 54278,240:POKE 54276,33:REM ACCENDE

20 FOR X=0 TO 255:POKE 54273,X:NEXT:REM ESPLORA

30 FOR N=0 TO 2000:NEXT:POKE 54296,0:REM SPEGNE

Il seguente programma esplora e mostra tutte le frequenze del Commodore 64:

10 POKE 54296,15:POKE 54278,240:POKE 54276,33

20 FOR X=0 TO 255:FOR Y=0 TO 255:POKE 54272,Y:POKE 54273,X:

30 PRINT X,Y:NEXT Y,X:POKE 54296,0

Commento

Per esplorare tutte le frequenze del Commodore 64 suonabili con questo programma si impiegano circa 17 minuti. Come si vede per produrre un unico ed elementare tono, bisogna scrivere molte POKE. Questo è un altro degli aspetti negativi dell'intero sistema sonoro del Commodore 64. Il programma Synthesound 64 ovvia a questo inconveniente, la videotastiera del programma Synthesound 64, controlla i suoni più disparati, per mezzo di una pulsantiera.

Il manuale

+ Il manuale è formato da 10 capitoli:

• il capitolo 1 è un'introduzione,
• il capitolo 2 tratta come iniziare a usare il programma,
• il capitolo 3 è una presentazione della pulsantiera,
• il capitolo 4 tratta dei tasti funzione e di come settare gli oscillatori,
• il capitolo 5 tratta di come equalizzare, di come settare la modalità di suonare a solo o in modo multiplo,
• il capitolo 6 parla delle operazioni disco,
• il capitolo 7 parla della sintesi sonora,
• il capitolo 8 parla della forma d'onda e dell'inviluppo,
• il capitolo 9 parla del VCF e
• il capitolo 10 conclude con dei consigli utili.

Cosa fare subito

1) Dato che il programma è fatto in modo da poter registrare la propria musica e i propri set di registri sul dischetto, fino a 18 file, per non sovrascrivere quelli già presenti sul dischetto originale e meglio fare subito una copia di lavoro e mettere via intatto il dischetto originale.

2) Una volta caricato il programma con il solito LOAD "*",8 sullo schermo appare la figura della pulsantiera di un sintetizzatore sonoro, più due tastiere, una per il canto e una per l'accompagnamento e il basso. La barra dei comandi è posta centralmente e si controlla per mezzo dei fasti funzione da F1, F3, F5, F7. F1 fa scorrere le opzioni sulla barra dei comandi. F3 fa ulteriori scelte. F5 fa ulteriori scelte. F7 conferma una scelta. In qualche caso, F2 per tornare indietro.

3) Si suona la tastiera superiore del canto con la prima e la seconda fila di tasti alfanumerici sulla tastiera del Commodore 64, meno il tasto 0, 3, 7 il tasto CONTROL e il tasto RESTORE, che non suonano niente. La tastiera inferiore dell'accompagnamento si suona con la terza e la quarta fila dei tasti alfabetici della tastiera del Commdore 64. Si può visualizzare la corrispondenza dei tasti fra tastiera sul video e quella del Commodore 64, premendo il tasto SHIFT LOOK.

4) Per vedere subito una dimostrazione delle possibilità di questo sintetizzatore, meglio far suonare un motivo già registrato. Prima di tutto bisogna sceglierlo, premendo il tasto F1 ripetutamente fino ad arrivare all'opzione SET DISK FILE #1. Poi premendo il tasto funzione F5 si sceglie un numero da 1 a 9, poi si preme il tasto F7 per confermare, poi, premendo di nuovo, ripetutamente il tasto F1 si sceglie l'opzione ENGAGE DIRECT FROM DISK e poi premendo il tasto funzione F3, si fa suonare uno dei 9 motivetti già registrati. Questa gestione non è per niente intuitiva, però una volta che si impara la logica della gestione comandi F1, F3, F5, F7, si riesce a far funzionare questo sintetizzatore, molto bene. Quando la musica suona viene caricata dal registratore in modo continuo e quindi non è possibile interromperla in nessun modo. Per esempio il motivo numero due suona l' "Aria sulla quarta corda", dalla Suite per Orchestra n. 3 di J. S. Bach (il sottofondo musicale del programma televisivo Quark per intenderci), la numero tre suona "La casa del Sole" (The house of the rising sun), il numero 6 suona (molto a fatica ma con tanta buona volontà) il "Valzer delle candele" (Candlesticks waltz). Ascoltando la musica si può vedere come vengono impostate le tre voci del SID che possono essere regolate tutte e tre sulla tastiera a solo, oppure tutte e tre sulla tastiera accompagnamento, oppure come si vuole due d'accompagnamento e una sul canto. Si può vedere anche come si può impostare la forma d'onda dei tre oscillatori per simulare tutti gli strumenti desiderati.

La pulsantiera ci permette di controllare ogni aspetto della forma d'onda di ogni componente del SID, visualizzando graficamente la forma d'onda a seconda di come la si imposta. Per ogni VCO si possono impostare 8 forme d'onda: 1) a dente di sega (S, Sawtooth) 2) pulsante (P, Pulse), 3) rumore (N, Noise), 4) triangolare e sega (TS, Tri & Saw), 5) triangolare e pulsante (TP, Tri & Pulse), 6) sega e pulsante (SP, Saw & Pulse), 7) sega, triangolare e pulsante(STP, Saw,Tri & Pulse), 8) triangolare (T, Triangle). Si può impostare l'ottava che si vuol suonare. Si può impostare l'ampiezza da 0 a 4095. Poi si possono impostare gli oscillatori a bassa frequenza (LFO, Low Frequency Oscillator). Infine l'inviluppo si imposta variando l'attacco il decadimento il sostegno e il rilascio, a seconda dello strumento desiderato. Poi si suona la forma d'onda progettata schiacciando i tasti sul Commodore 64. Esempio di forma d'onda:

Harp (Arpa): A 00, D 10, S 00, R 10, FILTER OFF, CUT 019, RESONANCE 02, AMT, FORMA D'ONDA angolo acuto verso l'alto, L OFF, F SPEED, O VCF MOD., DCO MOD., DCO 1 ON, DCO 2 ON, DCO 3 ON, PULSE 08, TRANSPOSE 24, DE TUNE, MODE, W1 ^, W2 ^, W3 ^, POLI.

Si possono salvare sul dischetto di lavoro fino a 9 set di registri e 9 motivi musicali ma su altri dischetti ne possiamo salvare quanti ne vogliamo.

Se non si ha alcuna idea di cosa vogliano dire tutti questi simboli, numeri e si tentano dei settaggi a caso, è molto difficile che ci esca qualcosa e in questo caso è meglio caricare il set dei registri già pronti nel file SR#9. Si schiaccia il tasto F1 diverse volte finché si arriva a SET DISK FILE #. Poi si batte F3 8 volte fino ad ottenere SET DISK FILE #9. Poi si batte F7. Poi si batte F1 tante volte finché si ottiene LOAD REGISTERS, si batte F3 e i registri vengono caricati dal dischetto sul computer. A questo punto si possono esplorare i registri precaricati ed eventualmente sperimentare dei cambiamenti.

5) Si porta la linea di comando su SET SID 6581 REGISTER. Premendo il tasto F3 si va a controllare ogni aspetto dell'onda dei tre oscillatori del SID. Premendo ripetutamente ci si porta su una delle 8 forma d'onda, che si può cambiare con il tasto F5. Schiacciando F7 si conferma e si esce dall'opzione. Oppure ci si porta sul numero affianco alla forma d'onda che controlla la tonalità. Il numero successivo controlla l'intensità del suono. I suoni "inauditi" come vengono chiamati i suoni che non esistono in natura si creano modificando A., attacco, D., decadimento, S., sostegno, R. rilascio, in ognuno dei tre oscillatori. Ogni oscillatore del SID (voce) è caratterizzato da un colore, rosso, verde e blu per cui risulta subito evidente cosa si sta facendo e dove. Esiste un cronometro azzerabile che segna il tempo trascorso dall'accensione.

Copyright e licenze

Il programma è protetto dalla copia, su tutti i settori della traccia 1, con l'errore 21 e sulle tracce libere da assenza di formattazione. I possessori di una copia originale possono fare una copia di lavoro e una di sicurezza con il programma Doubble Image. Synthesound 64 è un programma che oggi viene definito come "abandon" software, in quanto non è più stato aggiornato dal 1984, la casa produttrice non esiste più ed è stata assorbita da un'altra che l'ha comprata ma non ha più seguito la linea Commodore. Sono passati 25 anni e prima che i diritti di copyright, decadano completamente, ne dovranno passare altrettanti, però il prodotto è difficile da trovare in commercio e rischia l'estinzione. Per fortuna che il SID 6581 viene simulato via software su PC ed esiste una copia programma di Synthesound 64, prelevabile da un sito citato in bibliografia. Per chi non lo sapesse, le estensioni PRG sono proprie del Commodore 64 e con una adeguata cavetteria è possibile prelevarli col Commodore 64 direttamente dal PC, come se fosse un disco rigido ed eventualmente registrarlo su dischetto flessibile o su nastro.

L'autore

L'autore del programma è Data Becker, mentre il manuale è curato da Thomas Daschel.

La casa produttrice

La ISA Software Incorporated è la stessa che ha prodotto molto software per il VIC 20 e il Commodore 64, fra cui Coco, un gioco didattico, con una chiave hardware.

L'editore

La HESware (Human Engineered Software) è una casa editrice di software, fondata nel 1981, a quel tempo molto importante, che si è prodigata sostenendo una serie notevole di programmi di alta qualità e di impegno didattico, per la Commodore Business Machine. Aveva sede a Brisbane, 150 North Hill, poi trasferitasi al 71 di Park Lane, in piena Sylicon Valley in California. E' fallita nel 1984, andando in bancarotta ed è stata comprata dalla Avant Guard Pubblishing Corporation.

Sono da menzionare altri editori musicali che hanno fatto programmi nel campo della sintesi musicale come la Ricordi che ha dedicato tempo e risorse per sfruttare le capacità del SID pubblicando un libro accompagnato da un dischetto pieno di programmi musicali e Kawasaki Rithm and Rocker che ha fornito un esempio straordinario di quel che si può fare di musica e di grafica con il Commodore 64.

Conclusione

Synthesound 64, permette di suonare in modo facile, usando la tastiera del Commodore come se fosse una piccola tastiera di un piccolo pianoforte. Si possono suonare a orecchio simpatici motivetti e con un po' di esercizio, registrare su dischetto flessibile (floppy disk) la musica che stiamo suonando e riascoltarla in un secondo tempo.

Il programma Synthesoud 64 ha il merito di essere il primo sintetizzatore musicale messo in commercio a prezzi popolari. Una volta capito su che tasti sono distribuiti i comandi è di facile utilizzo, grande divertimento e per chi suona, di buona gratificazione. Synthesound 64 è stato il primo sintetizzatore sonoro che ho potuto usare in vita mia, per sperimentare nuove forme d'onda, ossia suoni puramente elettronici, per esempio andando a modificare il decadimento del suono generato dal pianoforte o dai violini e mi sono divertito a sentire suonare un pianoforte con il decadimento di un violino e altre amenità di questo tipo. Una volta che mi sono impratichito della manipolazione della forma d'onda, le ho lasciate stare come sono in realtà e ho passato molto tempo a suonare la musica che so, per la prima volta su uno strumento elettronico, registrandola sui dischetti flessibili e riascoltandola. Oggi (2008) si può dire: "Tutto qui?", ma insomma, oggi è già strabiliante che un sintetizzatore musicale stia in un programma lungo 16,5 Kbite, figuriamoci nel 1984, quando era il massimo di sintesi musicale che una persona poteva avere in casa a basso costo. Per me è stata una divertente scoperta. Ho imparato a gestire le tre voci del SID, senza POKE e a farle suonare contemporaneamente per il canto, accompagnamento e basso, cosa che mi è tornata utile quando è uscito il programma per scrivere musica Music Shop della Broderbund. Il Commodore 64 non è solo un giocattolo, è un computer che fa molto, si scrive con EasyScript, si calcola con Multiplan, si archivia con The Manager e Superbase 64, si disegna con Doodle e ora finalmente si fa musica con Synthesound 64.

Bibliografia

• Synthesound 64 manual. pdf. Thomas Daschel. HES. 1983.
• Musica Elettronica con il Commodore 64. pdf. Franco Fabbri. Ricordi. 1984.
• Commodore 64 grafica e suono. pdf. Rita Bonelli. Gruppo Editoriale Jackson. 1984.
• Introduzione al BASIC. pdf. Andrew Colin. Commodore. 1984.
• Synthesound64. Software.
• Synthesound64. Software.

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• Download
  • Synthimat at CSDb
  • Synthimat Manual, PDF 450KB)
  • Synthesound 64 Instruction Manual PDF 3,3 MB
• Others
  • Thomas Dachsel Developer Homepage
  • Synthesound 64 Articel in InfoWorld (9. Apr. 1984)