Бипер

Бипер (Beeper) - стандартное устройство вывода звука, присутствующее на всех моделях ZX Spectrum и его клонах. Представляет собой внутренний динамик, управляемый битом D4 порта #FE. Важной функцией бипера было подтверждение нажатия клавиш при работе в Sinclair BASIC, так как низкое качество клавиатуры не обеспечивало тактильной обратной связи.

До появления ZX Spectrum 128K, в котором был добавлен трёхканальный синтезатор звука AY-3-8910, разработчики программного обеспечения, и в особенности игр, использовали бипер для воспроизведения звуковых эффектов и музыки. Существовали музыкальные редакторы для создания биперной музыки - в частности, Wham, Orfeus Music Assembler и Music Synth 48K. Среди музыкантов, создававших биперную музыку, можно отметить Тима Фоллина (Tim Follin), писавшего 5-канальную музыку для собственного плеера (в последней версии плеера также добавлены ударные на AY).

В некоторых играх музыка воспроизводилась через бипер и AY-3-8910 одновременно. Так, в игре Chase H.Q. в режиме 48K в качестве музыки в меню и в конечной заставке звучит барабанный ритм на бипере, а в 128K версии вместе с ним звучит мелодия на AY. В играх, использующих последнюю версию 5-канального плеера Тима Фоллина AY используется для воспроизведения малого барабана. В игре Arc of Yesod оба устройства воспроизводят ударные и мелодию.

В России бипер не имел большой популярности. В некоторых играх, в частности, написанных в конце 1980-х и начале 1990-х годов, использовалась биперная музыка, написанная в Wham. В книге Как написать игру на Бейсике издательства Питер (1995) было описано использование музыки, созданной в Wham. Начиная с распространения компьютеров с микросхемой синтезатора звука AY-3-8910 и музыкального редактора Sound Tracker, биперная музыка практически перестала встречаться в отечественных программах. Только в середине-конце 2000-х годов возник некоторый интерес к созданию биперной музыки, как обладающей специфическим ретро-звучанием. Наиболее активным биперным музыкантом этого периода является Mister Beep, написавшим несколько композиций с помощью различных редакторов, включая альбом биперной музыки Monophonic Generator. Alone Coder использовал биперную музыку и собственный движок для неё в игре Канализация (2006), а также написал редактор 5-канальной биперной музыки с интерфейсом типа трекер - Beep Tracker (2009). GriV использовал бипер в Diafilm (2008) для вывода речи.

Использование импульсной модуляции позволяет воспроизводить на бипере оцифрованный звук со средним качеством.

Как и в случае с цифровой музыкой, воспроизведение звука на бипере требует выдерживания очень точных таймингов, что требует использования большей части вычислительных ресурсов процессора. Как правило, программы для воспроизведения биперной музыки рассчитаны на определённую скорость работы компьютера. Если скорость работы компьютера отличается от требуемой, например, в турбо-режиме, звук будет воспроизводиться с искажениями. Так как необходимые задержки в программе выполняются в виде последовательности разных команд, выполняющихся за определённое время, для решения этой проблемы в программе должно присутствовать несколько разных версий плеера.

На оригинальном ZX Spectrum к младшим 16 КБ ОЗУ одновременно обращаются процессор и видеоконтроллер, с приоритетом у видеоконтроллера. При этом работа процессора неравномерно замедляется. По этой причине код плееров биперной музыки обычно размещался в старших 32 КБ ОЗУ.

AY Emulator поддерживает бипер и может проигрывать биперную музыку, извлечённую из игр (в формате *.ay, содержащем оригинальные код и данные).

Особенности оригинального ZX Spectrum

На оригинальном ZX Spectrum схема управления динамиком, реализованная в ULA, представляет собой нелинейный ЦАП - помимо бита D4 на уровень выходного напряжения также влияет бит D3. Теоретически это позволяет получить 4 уровня сигнала, однако в существующих программах эта особенность не использовалась. В большинстве клонов ZX Spectrum схема управления динамиком имеет отличающуюся реализацию и подобная возможность на них отсутствует.

Ссылки

• Сайт Mister Beep - описания редакторов, биперная музыка
• Z80 music site - биперная музыка в формате MP3
• Форум zx.pk.ru - сравнение различных типов кодеков, использующих бипер