Antiguidades: Roland MT-32, um som alternativo para jogos DOS

Nem todos os jogos do DOS têm configurações de som. Por exemplo, em Lemmings, tudo simplesmente funciona. Ou não Porém, onde as configurações estão disponíveis, elas se parecem com isso:


Quando joguei Prince of Persia nos anos 90, minha única opção era a linha superior, devido à falta de dispositivos de som normais no meu computador. No meu novo computador 386º, uso o Sound Blaster por padrão e estou bastante satisfeito com o resultado. Eu sabia pouco sobre outras opções naquela época, embora elas frequentemente aparecessem nas configurações de diferentes jogos. O Sound Blaster foi uma atualização suficiente: se for, o som do seu computador está correto.


Havia uma opção melhor? É fácil ficar confuso na definição deste "mais íngreme". Em que unidades o progresso deve ser expresso? Hoje vou falar sobre um dispositivo de som exclusivo para o PC IBM da era DOS, o sintetizador Roland MT-32, que é único em muitos aspectos. No final dos anos 80, era a opção mais cara para a implementação do som do computador. Trinta e tantos anos depois, este é um dispositivo de coleção caro que transforma o som já bom em alguns jogos do DOS em uma trilha sonora monumental.

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Eu mantenho um diário de um colecionador de pedaços de ferro velhos em um telegrama .

O capítulo em que tenho dificuldade com terminologia

O Roland MT-32, em termos compreensíveis para uma pessoa distante da indústria da música, é um sintetizador sem teclado. É equipado com conectores MIDI , que também são familiares da tecnologia de áudio soviética e dos antigos teclados DIN de cinco pinos. Em 1987, o MT-32 era o dispositivo mais orçamentário da linha de sintetizadores desse fabricante japonês: custava US $ 695 (1.570 ajustado pela inflação), enquanto um sintetizador Roland D-50 completo custaria US $ 1.895 (US $ 4.290). Você pode conectar um teclado MIDI ao MT-32 e, assim, obter uma solução econômica para extrair os sons de fazer música. Um mínimo de botões no painel frontal permite selecionar um tipo específico de som e tudo depende do artista.


Estudando o MT-32, encontrei-me em uma espécie de lacuna entre os conjuntos de conhecimentos sobre computador e música. Sei algo sobre computadores: estamos acostumados a medir o potencial de nossas grandes e pequenas glândulas em megahertz e megabytes. Os músicos têm critérios diferentes: a natureza e a qualidade do som, a capacidade de resolver um problema criativo específico, a facilidade de uso no estúdio e na estrada, integração com outros equipamentos. E eu não sei quase nada sobre isso. E eu quero entender algo além do padrão "conectado a um computador e funciona". Com isso, o MT-32 também não é fácil, mas mais tarde. Se eu perdi o texto em algum lugar, me ajude a corrigi-lo.

A singularidade do Roland MT-32 é que este dispositivo foi originalmente criado para músicos, mas não era muito adequado para eles. Este sintetizador (junto com alguns outros dispositivos Roland do final dos anos 80) utiliza tecnologia de síntese aritmética linear . Aqui eu tive que interromper e estudar o que geralmente são sintetizadores. Esses dispositivos são divididos em analógico (por exemplo, o Yamaha CS-80 , usado por Vangelis para gravar a trilha sonora do filme “Razor Blade Runner”) e digital, mono e multitimbal (não deve ser confundido com polifonia - este termo define a capacidade de tocar várias notas ao mesmo tempo) o tempo como um dispositivo multitimbral opera simultaneamente com diferentes "vozes"). Os sintetizadores digitais usam diferentes métodos de síntese: aditivo, subtrativo, a mesma aritmética linear e frequência, também é amplamente utilizado na síntese FM das placas de som.


Em todos os casos de síntese digital, o som final é formado por cálculos seqüenciais que alteram algum tipo de sinal de fonte. No caso da síntese FM, a fonte são sinais sinusoidais simples, mas no MT-32, o ponto de partida foram as amostras digitais no formato PCM. Eu gostaria de chamá-los de amostras de "instrumentos reais", mas na verdade não apenas: sons que não são de natureza musical podem ser costurados na ROM deste sintetizador. No vídeo abaixo, Eric Persing, que costumava ser o “designer de som principal” da Roland, demonstra o som característico do sintetizador Roland D-50, que também usa síntese aritmética linear, e conta de onde essas fontes vieram. Por exemplo, “o som de uma lixa de unha caindo na banheira” é mencionado.


Assim, o Roland MT-32 é um sintetizador digital, multitimbal (reprodução simultânea de 8 "tons" mais um canal separado para a seção de ritmo), polifônico (reprodução simultânea de até 32 notas). A memória do dispositivo contém uma biblioteca de 128 amostras de música mais 30 amostras de percussão. Mais tarde, pelo menos nas placas de som de computadores, a tecnologia de síntese de ondas tabulares também usa amostras de PCM, mas a principal diferença entre elas é o comprimento da amostra. Construído sobre a tecnologia dos anos 80, o MT-32 possuía uma quantidade extremamente limitada de memória (512kB ROM para armazenamento de amostras), com duração de 0,1 a 3 segundos. Cada amostra contém o som de ataque de um instrumento específico, o impulso inicial da produção do som, as primeiras frações de segundo de pressionar uma tecla do piano. Sim, o piano é mencionado aqui apenas como exemplo, não há amostras deste instrumento no Roland MT-32.

Pausa musical

Em resumo, como criar um sintetizador de orçamento, se estiver no quintal de 1987? Pegamos um sintetizador caro e completo, jogamos fora o teclado, parte da biblioteca de amostras, todos os periféricos, exceto a interface MIDI, economizamos em um conversor digital-analógico e em um circuito analógico de amplificação de som. O dispositivo fica três vezes mais barato, o que os profissionais provavelmente não usarão. Em primeiro lugar, o dispositivo acabou sendo barulhento: a sobreposição de várias faixas de um sintetizador para outro trará rapidamente esse ruído de fundo para fora da faixa razoável. Em segundo lugar, o dispositivo acabou sendo de buggy: devido às peculiaridades do DAC, em alguns casos, cliques e estalos são reproduzidos em vez de música. Portanto, no Youtube, você não encontrará uma demonstração do MT-32 como um dispositivo de música. Porém, como existem sintetizadores profissionais trabalhando de acordo com mais ou menos os mesmos princípios, pode-se impressionar o potencial teórico da tecnologia com base neles.


Era importante para mim causar uma impressão não apenas em jogos de computador. Não sou músico e provavelmente usarei o Roland MT-32, como todos os outros, no modo "placa de som", ouvindo apenas o que outros gravaram antes de mim. O vídeo acima é outra demonstração das capacidades do Roland D-50, e não há apenas sons individuais, mas também exemplos de seu uso em composições musicais populares do final dos anos 80 e início dos anos 90. Por exemplo, aqui está a faixa Enya de 1988 (todos os exemplos são retirados daqui ):


Ou uma introdução à faixa de Eric Clapton Bad Love de 1990:


Uma das amostras mais famosas do D-50 no início da música Milen Farmer de 1988:


Até o início do tema musical dos Simpsons é apresentado no D-50:


Pela primeira vez no meu hobby retro, deparei-me com um representante de dispositivos impressos em um código cultural mais forte e maior do que qualquer tecnologia puramente informática. Nos sintetizadores, características técnicas puras, como a capacidade DAC ou o volume ROM, não são tão importantes. As empresas que os criam formam tijolos para a construção de obras de arte, em massa e nem tanto, para estetas e jovens que trabalham. Como o sintetizador Yamaha DX7 ( vídeo com exemplos) com tecnologia de síntese FM, o Roland D-50 nos anos 80 foi usado em grandes quantidades, parcialmente responsável pela natureza da música da época, de Michael Jackson a Jean-Michel Jarre, de Rick Astley a Tangerine Dream.

Em quase todos os exemplos acima, o modelo de sintetizador específico não desempenha um papel importante. O som de um instrumento sempre muda de alguma forma, combinado com outros sintetizadores e instrumentos ao vivo. Quase nunca os artistas contam o que fizeram com o som e como: é seu segredo comercial, a chave para uma vantagem competitiva. No entanto, foi interessante ver um dispositivo que conecta indiretamente o que eu entendi como “criatividade em computadores” com a arte em um sentido mais amplo. Termine esta parte musical e teórica e siga para o prato principal: a segunda vida do Roland MT-32 como uma interface de som para computador. Aqui também estamos lidando com a criatividade, mas em um estilo diferente, quando um sintetizador de múltiplas vozes é usado por si só, sem loções e processamento adicionais.

Roland MT-32 e jogos de computador

Em 1988, Roland fez um acordo com a desenvolvedora de jogos Sierra On-Line. Está ocorrendo uma transformação bem-sucedida do MT-32 de um dispositivo para músicos amadores em um decodificador de computador, expandindo os recursos de reprodução de som do PC. Não havia muito o que expandir naquele momento: ainda não há um padrão; em 1987, as placas de som AdLib e o beco sem saída Creative Music System foram lançados. O primeiro Sound Blaster, combinando síntese FM e reprodução de amostra digital, será lançado um ano depois, em 1989.


Desde 1984, a Roland produz dispositivos com a implementação da interface MPU-401 , que permite conectar um sintetizador MIDI a um computador. Placas de expansão compatíveis estão disponíveis para IBM PC e Apple II, Commodore 64, PC-98 e outras arquiteturas de computador. O acordo com a Sierra On-Line é uma tentativa de tornar maciços os sintetizadores controlados por computador: antes disso, o “público” do conteúdo musical era o público-alvo e, aqui, os consumidores. A tentativa é relativamente bem-sucedida. A lista de jogos compatíveis na Wikipedia lista uma dúzia de jogos para Amiga e Atari ST e quatrocentos títulos para o PC IBM. A distribuição é prejudicada pelo alto preço: o pacote do MT-32 e a interface MPU-401 custam US $ 550. Mais barato que o 695 original, mas ainda caro - em dinheiro moderno custa US $ 1140. O AdLib em 1987 custou US $ 245. O primeiro jogo habilitado para MT-32 foi o King's Quest IV :


Um exemplo clássico de uma boa trilha sonora para o Roland MT-32 é o jogo de 1990 O Segredo da Ilha dos Macacos:


A era MT-32 durou apenas três anos. Em 1991, o padrão General MIDI foi adotado: os desenvolvedores concordaram com especificações comuns de interface, de modo que, em qualquer dispositivo compatível com o comando "tocar piano", o piano realmente tocasse, não a balalaica. Um patch foi lançado para o Roland MT-32, fornecendo compatibilidade parcial, mas o som era, de qualquer forma, seriamente diferente dos dispositivos posteriores. E vice-versa: os herdeiros do MT-32, em particular o Roland SC-55, mesmo que tivessem o modo de compatibilidade com o MT-32, pareciam diferentes.

Vista de 2019

Quando comecei a construir meu 386º na velocidade máxima, ficou claro que eu não poderia prescindir do MT-32. Todos os sinais de um dispositivo de coleta são evidentes aqui: uma história complexa, uma tecnologia de síntese única, um som característico dos anos oitenta. Deve levar! Apenas o que e quanto? E como conectá-lo? Muito antes da compra, em geral estudei o material, como é habitual, a partir de um vídeo no YouTube. Eu recomendo esta crítica de Lazy Game Reviews:


E este é um vídeo monstruoso de três horas do Phil's Computer Lab, que descreve em detalhes todos os recursos dos próprios dispositivos, várias opções de MT-32, conexão a um computador por todos os meios e assim por diante. Necessário para visualizar antes da compra. Eu também recomendo esses dois vídeos de Dmitry Bachilo.

O próprio Roland MT-32 está disponível em duas revisões: o modelo posterior pode ser distinguido pela presença de um fone de ouvido separado. Também corrigiu alguns erros de hardware. Além disso, foram produzidos modelos relacionados, destinados apenas ao uso com um computador: Roland CM-32L (foto abaixo, daqui ) e CM-64.


Esses dois eram de menos interesse para mim. Em primeiro lugar, porque eles não têm uma tela. Em segundo lugar, eles pareciam tristes e novos, mas agora você só pode encontrá-los de uma maneira feia com um corpo amarelado. Aqui a situação se repete, que eu já testei no exemplo de placas de som : existem muitos dispositivos, e eles são pouco compatíveis entre si. A série CM possui uma biblioteca de sons expandida e alguns jogos os utilizam. Assim, em um simples MT-32, eles parecerão um pouco diferentes. Além disso, os erros corrigidos na nova revisão do MT-32 às vezes levam à reprodução incorreta do som em outro subconjunto de jogos. Cada um por si decide a que distância chegará a essa toca de coelho, embora a maneira mais difícil e radical de reproduzir sons de jogos em hardware autêntico seja coletar todas as modificações e revisões e compará-las entre si nas longas noites de inverno.


Além de dispositivos externos, sintetizadores do tipo MT-32 foram produzidos internamente. Este é o Roland LAPC-I: possui 33 sons adicionais do CM-32L e permanece a capacidade de conectar um sintetizador externo. Não entrei na lista de desejos por causa de sua extrema raridade e, novamente, devido à falta de uma caixa moderadamente bonita com uma tela e botões.

Os preços do Roland MT-32 começam em US $ 200 para um modelo de primeira geração (com bugs). Havia uma interessante combinação de moda antiga em ferro para computadores e a popularidade dos sintetizadores antigos: duas categorias de colecionadores de lixo estão caçando artefatos ao mesmo tempo. Meu Roland MT-32 de primeira geração foi comprado na faixa mais baixa da faixa de preço, no estado característico de uma peça de ferro de trinta anos: foi levemente arranhada pelo longo armazenamento em um armário e o plástico em torno do controle de volume foi ligeiramente limpo. Mas o trabalhador e com a fonte de alimentação original são enormes. Vamos ver o que há dentro:


O dispositivo é controlado por um controlador Intel C8095-90 de 16 bits. Na presença de dois chips ROM. O DAC Burr-Brown PCM54 da categoria “multitubo de tubos quentes” é responsável pela conversão do sinal digital em forma analógica.


O potencial do DAC não é totalmente utilizado: um sinal de 15 bits com uma frequência de amostragem de 32 kilohertz é alimentado a ele (na segunda revisão, 16 bits completos).


Três conectores DIN: entrada, saída e passagem, devido a este último, você pode conectar vários dispositivos em um circuito e controlá-los a partir de um dispositivo. Saída de linha em duas tomadas mono de 6,3 mm: típica para equipamentos de estúdio, mas raramente encontrada em casa. O adaptador de minitomada estéreo geralmente se conecta à entrada de linha da placa de som para combinar a trilha sonora com Roland e som PCM comum. Idealmente, você usaria um mixer para não interferir com os dois dispositivos retro em cima um do outro.

A maneira mais fácil de conectar um sintetizador MIDI externo ao seu computador é usar uma porta combinada de jogo / MIDI na sua placa de som. O problema é que, para o 386º sistema, escolhi o Sound Blaster Pro 2 , e este modelo não suporta a interface MPU-401. É suportado pelo Sound Blaster 16 mais moderno, mas a maioria das versões desta placa possui o chamado " bug de nota pendurada " (o AWE32 também é suscetível a ele): quando um dispositivo MIDI externo é usado simultaneamente com amostras de PCM digital em jogos, uma certa nota da trilha sonora "trava" e, portanto, perturba os retrotécnicos amadores. Alguns até usaram duas placas de som ao mesmo tempo: uma delas é responsável apenas pela transmissão de dados MIDI ao sintetizador, a outra por todo o resto.

O Creative SoundBlaster AWE64 (e muitas outras placas de som) não tem problemas, mas há uma nuance. A maioria das placas de som suporta o padrão MPU-401 truncado, conhecido como modo Normal ou UART. Um modo inteligente completo, que permite transmitir um conjunto estendido de comandos, requer um adaptador especial. A maneira correta de conectar o Roland MT-32 a um computador é comprar o pacote que a Sierra On-Line distribuiu com seus jogos em 1988: este é o próprio sintetizador, a placa de interface Roland MIF-IPC-A de oito bits e a interface intermediária externa MPU-401 Unidade de Processamento Midi. E essa combinação é vendida em caixas com menos frequência do que o próprio Roland MT-32:


É claro que eu amo os velhos pedaços de ferro, mas não tão ricos que paguem de US $ 500 a US $ 1.500 por, de fato, uma implementação alternativa da porta serial. Um pouco mais tarde, a Roland integrou o conteúdo do módulo MPU-401 externo na placa de expansão, mas encontrar essas opções não é mais fácil. Total: a maneira mais fácil de conectar o Roland MT-32 a um computador antigo é usar uma placa de som de porta de jogo, que pelo menos não adiciona suas próprias falhas ao processo. O modo de interface inteligente completo do MPU-401 é implementado em software usando o moderno programa SoftMPU DOS.



Mas eu decidi adicionar mais alguns graus de loucura a esse projeto e comprei uma placa HardMPU : uma implementação de hardware da SoftMPU em um controlador ATMega de código aberto, uma interface MIDI de oito bits que suporta todos os recursos do Roland MT-32.


Um momento agradável separado foi a instalação no meu retrocomputador de peças sobressalentes de 25 a 30 anos, a primeira nova peça. Por padrão, o HardMPU está configurado para funcionar na segunda interrupção, às 330h, e é aí que a maioria dos jogos espera ver o Roland MT-32.


A propósito, a interface MIDI sobreviveu muito bem a quatro décadas de evolução do computador pessoal. Ele pode ser conectado a um sistema moderno usando o adaptador USB Roland UM-ONE ou similar. No Windows 10, o dispositivo não requer drivers, reproduz arquivos MIDI através do MT-32 sem problemas e se integra facilmente ao DosBox.


O último bug do MT-32 que eu precisava derrotar foi o problema de estouro de buffer. As versões anteriores do MT-32 esperam que as mensagens do sistema cheguem a intervalos de 40 milissegundos. Em sistemas relativamente poderosos, os dados MIDI são transmitidos mais rapidamente, causando um estouro de buffer e esta é a mensagem de erro. Às vezes fica sem consequências, às vezes causa falhas na reprodução. Para que você saiba, o 386º computador com um processador de 40 megahertz é um sistema poderoso e, quando o Prince of Persia é inicializado, também ocorre um estouro de buffer. O HardMPU resolve esse problema enviando comandos sysex com um atraso, mas esse recurso deve ser ativado com antecedência usando um utilitário especial para DOS.


Como isso soa? Naturalmente, a primeira coisa que lancei foi o Prince of Persia, na versão 1.3 no DOS, que suporta Roland. Alguns jogos usam a tela MT-32 para exibir uma mensagem de boas-vindas ao baixar dados.O mais famoso deles é o Insert Buckazoid do jogo Space Quest 3 de 1989. O tema musical do Prince of Persia deste MT-32 que gravei no vídeo abaixo. Compare com a versão do Sound Blaster Pro 2 aqui .


Em um jogo familiar, o MT-32 parece incomum. Em "Prince", você pode trazer para Roland e efeitos sonoros, e isso é duplamente incomum, pois é seriamente diferente da versão tradicional. Embora não seja sem originalidade: amostras monofônicas fortemente encolhidas são reproduzidas pelo Sound Blaster, aqui está o som estéreo e mesmo com reverberação, para que os passos do protagonista soem da maneira que deveriam soar ao se mover por calabouços sombrios. Nem todas as trilhas sonoras do Roland MT-32 são igualmente boas, e a pergunta sempre surge - os criadores da trilha sonora realmente a escreveram para a Roland ou apenas adaptaram outra coisa? Qual opção soa "como pretendido"? No caso de "Prince", a resposta é "não", pois o jogo e a música foram escritos geralmente sob o Apple II. De qualquer forma, essa é uma camada cultural digna de estudo: jogar jogos novos e antigos e ouvir música "na velocidade máxima".


Até agora, fiquei mais impressionado com o tema musical de Dune e a trilha sonora de SimCity 2000: neste jogo de 1993, o MT-32 transforma os sons de brinquedo da síntese FM em algo mais agradável para os ouvidos. Eu recomendo esta lista de reprodução do YouTube do usuário barbarianbros. Existem 160 exemplos de som em jogos compatíveis com o Roland MT-32.

Emulação sem alma

O jogo vale a pena? Se eu me propus a tarefa de construir um sistema inflexível no 386º processador, então sim, vale a pena. Quase todos os jogos que suportam o Roland MT-32 funcionarão nesse computador. Lançamentos posteriores, para os quais o poder do meu PC retro não será suficiente, são focados no MIDI geral e na síntese tabular. Caixa preta Roland MT-32 fica bem em cima da mesa. Você pode aprender que tipo de ovos de Páscoa os criadores do jogo forneceram para exibir o sintetizador. Ele também exibe as "ferramentas" usadas na trilha sonora.


Mas tudo isso não é necessário. Se o principal motivo para criar o retroPC for a nostalgia, você precisará jogar com o som "certo" do blaster de som. E o mais importante, o MT-32, com todos os seus recursos, foi implementado de forma confiável em software. Projeto muntEu me encontrei em uma situação estranha devido a direitos autorais: para trabalhar com ele, são necessários despejos das ROMs originais de um sintetizador real. Os direitos autorais da Roland obviamente se estendem a eles, então o pacote de distribuição do programa se estende sem eles. Se você obtiver os dumps (idealmente, retirando o firmware com os chips do seu próprio dispositivo, mas você também pode encontrá-lo na Internet), obterá uma emulação completa não apenas do MT-32, mas também de dispositivos posteriores baseados nele, para escolher. O Munt se integra ao DosBox e pode até ser conectado a um retrocomputador. Em vez de um pedaço de ferro autêntico caro, você pode parafusar o Raspberry Pi em algum lugar na parte traseira da retro-mesa e obter "o mesmo som".


Repito, todo mundo determina a profundidade da imersão em um passatempo retro independentemente. As glândulas são legais, mas aprender jogos da velha escola é importante por si só, mesmo se você usar um emulador para fazer isso. Quando finalmente coleciono esse retroPC (e depois outro), meu plano é percorrer lentamente os jogos antigos do DOS, o que, em princípio, pode ser feito sem anexos, com bons resultados para a maioria dos jogos (mas há exceções que exigem hardware real). Embora, para ser sincero, depois de conhecer o Roland MT-32, seria mais interessante tentar escrever músicas nele. Não sei nada sobre isso e nem entendo como abordar - procure editores retro para criar música? Use software moderno com hardware antigo? Pelo menos eu sei que outros podem escrever músicas em um dispositivo tão antigo, e acontece quemuito bom .

Cuide disso mais tarde. O sintetizador adicionou mais beleza industrial a todo o meu design e expandiu seriamente as possibilidades. Mas isso está longe de ser a última atualização: vou inserir placas de expansão no meu 386º computador até que os slots vazios se esgotem. E então talvez eu mude a placa-mãe para outra, onde houver mais slots, emprestarei todos os slots lá e então estará correto . Fique atento, para continuar!