Речь идет об усилителе звука, который ставили в игровую приставку Nintendo Game Boy Color.
Ранее мы рассказывали о Sound Blaster 1.0 и карте для IBM PC — Innovation SSI-2001.
Фото Elias Castillo / Unsplash
Глубже погрузиться в атмосферу игр позволяли акустические компоненты приставки. Устройство имело как встроенный моно-динамик, так и порт для подключения стереонаушников.
За обработку звука отвечал микрочип, состоящий из трех усилителей. Именно его реверс-инжиниринг провел Кен Ширифф (Ken Shirriff), разработчик ПО и поклонник раритетной вычислительной техники.
Для реверс-инжиниринга Кен Ширифф использовал фотографии кристалла. Он обнаружил, что в левой верхней части чипа расположены два крупных резистора для выходов на динамик.
Это так называемые подтягивающие резисторы, гарантирующие высокий и низкий уровень напряжения соответственно. Сами компоненты представляют собой полоски из полупроводника p-типа (кремния) в форме зигзага, чтобы сэкономить место.
Фото John McMaster / CC BY
Что касается усилителей для наушников, то они состоят из идентичных боков. В них входят дифференциальные пары, токовые зеркала и другие служебные интегральные схемы.
При этом схемы усилителей для наушников, в отличие от усилителя для динамика, содержит не два, а десять подтягивающих резисторов. По пять штук на каждый уровень напряжения. Также они служат для формирования отрицательной обратной связи.
Управляющая логика находится в левой нижней части чипа. Она переключает режимы работы устройства (наушники/динамик) — в зависимости от занятости 3,5 мм порта.
В конце прошлого года другой энтузиаст провел reverse engineering всей системы на кристалле (SoC) для GameBoy. Составленные схемы он поместил в репозиторий на GitHub — туда вошла логика работы APU, PPU, а также систем ввода/вывода. По словам автора, «внутренний мир» консоли полон необычных решений. На поиск всех соединений и составление чертежей он потратил 191 час.
Фото Hello I'm Nik / Unsplash
На GitHub также можно найти эмулятор Game Boy — Mooneye GB — написанный на Rust. В списке поддерживаемых устройств числятся многие версии консоли: от оригинальной приставки до Game Boy Color и Game Boy Advance SP. При этом проект имеет подробную техническую документацию, которую регулярно обновляют (последняя ревизия была 18 апреля).
Дополнительное чтение в «Мире Hi-Fi»:
«Ритм-игры, которые стоит знать»: какие проекты поставили на звук и сделали его частью жанра
Создатели музыки к компьютерным играм: несколько выдающихся имён
Где брать аудио для разработки игр? Библиотеки со звуками природы
В чем особенности и задачи звукового сопровождения игр
Что почитать у нас на Хабре:
Ранее мы рассказывали о Sound Blaster 1.0 и карте для IBM PC — Innovation SSI-2001.
Фото Elias Castillo / Unsplash
Портативную систему Game Boy Color в Nintendo выпустили в 1998 году. На ней вышли сотни игр в различных жанрах: от аркад и стратегий до survival horror. К последней категории можно отнести Alone in the Dark: The New Nightmare и Resident Evil Gaiden.
Глубже погрузиться в атмосферу игр позволяли акустические компоненты приставки. Устройство имело как встроенный моно-динамик, так и порт для подключения стереонаушников.
За обработку звука отвечал микрочип, состоящий из трех усилителей. Именно его реверс-инжиниринг провел Кен Ширифф (Ken Shirriff), разработчик ПО и поклонник раритетной вычислительной техники.
Как устроен чип
Для реверс-инжиниринга Кен Ширифф использовал фотографии кристалла. Он обнаружил, что в левой верхней части чипа расположены два крупных резистора для выходов на динамик.
Это так называемые подтягивающие резисторы, гарантирующие высокий и низкий уровень напряжения соответственно. Сами компоненты представляют собой полоски из полупроводника p-типа (кремния) в форме зигзага, чтобы сэкономить место.
Фото John McMaster / CC BY
Что касается усилителей для наушников, то они состоят из идентичных боков. В них входят дифференциальные пары, токовые зеркала и другие служебные интегральные схемы.
При этом схемы усилителей для наушников, в отличие от усилителя для динамика, содержит не два, а десять подтягивающих резисторов. По пять штук на каждый уровень напряжения. Также они служат для формирования отрицательной обратной связи.
Управляющая логика находится в левой нижней части чипа. Она переключает режимы работы устройства (наушники/динамик) — в зависимости от занятости 3,5 мм порта.
Полную схему чипа Кен Ширифф выложил на GitHub.
Связанные проекты
В конце прошлого года другой энтузиаст провел reverse engineering всей системы на кристалле (SoC) для GameBoy. Составленные схемы он поместил в репозиторий на GitHub — туда вошла логика работы APU, PPU, а также систем ввода/вывода. По словам автора, «внутренний мир» консоли полон необычных решений. На поиск всех соединений и составление чертежей он потратил 191 час.
Фото Hello I'm Nik / Unsplash
На GitHub также можно найти эмулятор Game Boy — Mooneye GB — написанный на Rust. В списке поддерживаемых устройств числятся многие версии консоли: от оригинальной приставки до Game Boy Color и Game Boy Advance SP. При этом проект имеет подробную техническую документацию, которую регулярно обновляют (последняя ревизия была 18 апреля).
Дополнительное чтение в «Мире Hi-Fi»:
«Ритм-игры, которые стоит знать»: какие проекты поставили на звук и сделали его частью жанра Создатели музыки к компьютерным играм: несколько выдающихся имён Где брать аудио для разработки игр? Библиотеки со звуками природы В чем особенности и задачи звукового сопровождения игрЧто почитать у нас на Хабре:
- Какие нейросети умеют «петь» и исполнять дэт-метал
- Голосовые помощники за рулем — почему они нужны не всегда и не всем
- История аудиоформатов — эпоха кассет и развитие технологий синтеза речи