Covox スピーチシング

Covox スピーチシング
Covox スピーチシング
発明日1987年10月2日 （1987年10月2日）
発明者コボックス株式会社
接続先パラレルプリンタポ​​ート
使用
一般的なメーカー
紹介された1987年12月18日 （1987年12月18日）

Covox Speech Thingは、 PCのパラレルプリンタポ​​ートに接続する外付けデジタル-アナログコンバータ（DAC）です。シンプルなR-2Rラダー抵抗を用いて、8ビットのデジタル音声をアナログ信号出力に変換します。

Speech Thingは1987年12月18日[ 1 ]にオレゴン州ユージーンのCovox, Inc.によって約70ドル[ 2 ]（2024年の194ドルに相当）で発売され、1989年時点での価格は79.95ドルでした。[ 3 ]通信プロトコルとDACがシンプルで、安価な部品をはんだ付けするだけで済むため、人々はすぐに独自（DIY）の変種を製作し始めました。その特許「パラレルポート パススルー デジタル - アナログ コンバータ」（1987年出願、1989年付与）[ 4 ]の目新しさは、DACとして抵抗ラダーを使用することではなく、パラレルポートへの接続の容易さと、その抵抗ラダー設計により他のデバイスがパラレルポートを使用できないようにしないという点にあります。サウンドカードが当時まだ非常に高価だったため、このプラグは1990年代まで長く使用されました。このプラグはデモシーンでもかなり人気がありました。

この設計に固有の問題は、その品質が抵抗器の精度に大きく依存することです（抵抗器ラダー § R-2R抵抗器ラダーの精度を参照）。不整合な抵抗器を使用すると、特に静かな音の場合、結果として生じる電圧レベルが乱れ、歪みが生じます。それでも、Covoxプラグの音質はPCスピーカーよりもはるかに優れています。一時期、自作の変種は古いコンピュータにサウンド機能を追加する安価な方法でした。[ 5 ]

特徴

広く使われている変種の1つ

Covoxプラグは、パラレルポートからデジタルオーディオサンプルごとに8ビットのデジタルバイトを受信し、ミニフォンコネクタを介して高インピーダンスのモノラルアナログ出力電圧信号を生成しました。この信号は増幅され、スピーカーで再生されます。

R-2R ラダーの抵抗(特許によれば100  kΩと 200 kΩ) は、信号の過負荷を防ぐのに十分な高さに設定されているため、出力コネクタに接続されたプリンターは正常に動作します。

オリジナルのCovoxプラグ自体はシーケンシャルロジックやクロック信号を使用していないため、理論的には任意のサンプリングレートで動作できます。しかし実際には、パラレルポートの速度制限により、標準の44100Hzでさえ実現するのが困難です（1980年代の平均的な80286システムは12kHzのサンプリングレートに対応していましたが、1991年に導入されたより高速な33MHzの486SXは44kHzに対応していました）。

R2R抵抗ラダーの後に5nFのコンデンサと並列に接続された15kΩの負荷抵抗は、3kHz付近から受動RCローパスフィルタを形成し、アナログ 帯域幅 を制限します。多くのDIYバリエーションでは、同じラダートポロジーと部品定数が使用されていないため、音色が異なります。[ 6 ]

もう 1 つの制限要因は、データ バッファリングや直接メモリ アクセスが利用できなかったため、バックグラウンド オーディオを再生するには、サンプリング レートでCPU を中断する必要があったことです (したがって、サンプルごとにコンテキスト スイッチのコストがかかり、1 秒あたり何千回もかかります) 。

ディザリングによりソフトウェアで音質を向上させることができ、知覚可能なエイリアシングノイズが低減され、ダイナミック レンジが拡大されます(Inertia Player およびFastTracker 2で補間オプションとして使用されます)。

市販製品

  • Covox Speech Thing – パラレルポートパススルー機能を備えたR-2R抵抗DAC。音声合成ソフトウェアがバンドルされており、当初は音声合成・認識システムの一部として販売されていました。[ 7 ]
  • Disney Sound Source – Covox Speech Thing とは異なる設計ですが、表面上は類似しており、並列パススルーも備えており、1990 年代初頭に Disney Softwareによって販売されました。
    • ボード上のDACとFIFOバッファで構成され、パラレルプリンタポ​​ートに接続され、レジスタ付きジャックを介してアナログオーディオを別のアンプ/スピーカーボックスに送信します。[ 8 ]価格はわずか14ドルに設定され[ 9 ]、多くのゲームでサポートされていました（後述）。外部電源（9ボルト電池）を使用し、ソフトウェアでオン/オフを切り替えることができました。FIFOバッファを持たないCovox Speech Thingとは異なり、Disney Sound Sourceは16バイトのFIFOを備えており、自動検出とフロー制御が可能で、 7kHz±5%の固定サンプルレートで抵抗性DACにデジタル出力をクロックします。 [ 10 ]
    • プリント基板DSS007Cには、「Ⓟ (1983) US 4,384,170 and others」[ 11 ]が記載されており、これはForrest S. Mozerによる以前の特許である。[ 12 ]基板aには集積回路（ラベルは「ICS1453」）が1つだけ搭載されており、回路図[ 13 ]にはパラレルポートから8本のラインが1つのチップに入力され、入力ピンD0～D8には「DAC出力」ピンがあり、さらに「サウンド」出力に接続されていることが示される。したがって、この1つのチップにはFIFOとDACの両方が内部的に実装されていると推測でき、これはオリジナルのCovoxのパッシブR-2R設計とは大きく異なる。
    • 2015年にハードウェアがリバースエンジニアリングされ、簡単に入手できる市販の部品から互換性のある回路を構築できるようになりました。[ 14 ]また、人気のDOSBoxエミュレーターでもエミュレートされています。

互換性

自家製バリアント

ゲーム

Covoxプラグは、当時の人気カード（AdLib、Sound Blaster、Gravis UltraSoundなど）のいずれとも互換性がありませんでしたが、いくつかのゲームやプラットフォームではネイティブサポートされていました。また、AdLibサウンドカードは正式には音楽カードであり、サンプリングオーディオを扱うモードにすることは可能でしたが、サンプリングオーディオと音楽を同時に再生することはできなかったため、通常はAdLibサウンドカードと併用されます。注目すべき製品としては、以下のものがあります。

音楽トラッカー

デモシーンで使用されている人気の DOS ベースのトラッカーには、Covox のサポートが含まれていました。例:

  • Modplay (また、 1990 年代初頭のModEdit、DMP、VP およびその他の Mod プレーヤー) (最大 4 チャンネルの COVOX 出力またはユーザー デバイス用のカスタム アセンブラ ルーチン)
  • Inertia Player (モノラル、ステレオオン1 covox、ディザリング オプション付き)。
  • DGS Italian Software Companyによるマルチプレイヤー
  • Galaxy Music Player ( Intel 8088でも MOD を再生可能)
  • Scream Trackerバージョン 2.3 を直接サポート。バージョン 3.21 は virtual-soundblaster ドライバ経由でサポート。
  • FastTracker (モノラル、ステレオ、ステレオオン1モード、ディザリング付き)。
  • インパルストラッカー

他のサウンドカードをエミュレートする

物理的な Covox を別のサウンド カードのように表示できる エミュレーターが存在します。

  • 仮想SoundBlaster – CovoxでSoundBlasterをエミュレートできます
  • Covoxer – Tandy 1000 / 2000ミュージックシンセサイザーをエミュレートできます
  • TEMU – Tandy 1000 / 2000ミュージックシンセサイザーと Disney Sound Source をエミュレートできます

Covoxのエミュレーション

DOSBoxとFake86エミュレータは、物理的なCovoxがなくても仮想Covox（ディズニーサウンドソースなど）をエミュレートできます。[ 15 ]

オペレーティングシステム

いくつかのオペレーティング システムには、Covox 用の インストール可能なドライバーがあります。

後期の変種

  • アンドレ・ラモートの1995年の著書『Black Art of 3D Game Programming』の「Building Your Own Digital Sound Device-DIGIBLASTER」[ 20 ]の章では、「Covox」という言葉は出てこないものの、 2つのパラレルプリンタポ​​ートに接続するステレオのCovoxのクローンである回路図を使って抵抗ラダーハードウェアデバイスを構築する方法が説明されており、それを駆動するためのCコードも説明されている。
  • シンプルLPTSnd [ 21 ] – Covox Speech Thingに加えてSoundJRやFTLサウンドアダプターとも互換性があり、より多くのゲームをプレイできます。
  • CVX-4 [ 22 ] –ローパスフィルタのコンデンサを選択したり、減衰量を増やしたり、カップリングコンデンサをバイパスしたりするためのDIPスイッチを備えています。
  • ディズニーサウンドソース2015リメイク[ 23 ] -オリジナルアダプターから リバースエンジニアリングされた。
    • オリジナルのディズニーハードウェアを必要とするソフトウェアが、追加のソフトウェアエミュレータを必要とせずに動作することを可能にします。[ 14 ]
  • ベネディクトのリメイク:
    • 汎用8ビットオーディオDAC [ 24 ] – プリンター用のパラレルポートパススルー機能を搭載し、オリジナルのCovoxに近づけることを目指しています。
    • パラレルポートヘッドフォンDAC [ 25 ] – 1990年代のSiliconSoft SoundJrデバイス[ 26 ]のレプリカで、パラレルポートからの電源でヘッドフォンを駆動できます。
    • パラレルポートオーディオおよびジョイスティックアダプタ[ 27 ] – FTLサウンドアダプタと互換性があります。
  • ISA LPT DAC r0 – ISAバスに接続するデュアルチャンネルボード。[ 28 ]

その他のCovox製品

  • Covox Voice Master – 1984年初頭に発売されたコモドール64用音声合成ボード。BASIC命令を用いてメモリに格納された64語を再生可能。語数はディスクやテープで拡張可能。[ 30 ]
    • Covox Voice Master Junior – Atariジョイスティックポートに接続し、再生または認識用の音声を録音するためのエレクトレットマイクとスピーカーを搭載した、後期型の廉価版（39.95ドル）です。 [ 31 ] [ 32 ]

1991年のCOVOXの会社概要にも次のように記載されています。[ 33 ]

  • Covox Sound Master – 1984年Apple II版、1989年MS-DOS 版
  • Covox ボイスマスターシステム II – 1990
  • Covox MIDI Maestro – 1990
  • Covox サウンドマスター II – 1990

参考文献

  1. ^ 「Speech Thing商標」。米国特許商標庁（USPTO）。
  2. ^ Stefan, Göhler. 「Phonomenal! Covox Speech Thing / Disney Sound Source (1986 / 199x)」 . Crossfire Designs . 2023年1月23日閲覧。
  3. ^社会科学マイクロコンピュータレビュー. 7.デューク大学出版局: 97. 1989. ISSN 0885-0011 . {{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ)
  4. ^ US4812847A、Stewart, John L. & Stewart, Bradley C.、「パラレルポートパススルーデジタルアナログコンバータ」、1989年3月14日発行 
  5. ^ Brychkov, Eugeny (2012年10月19日).マルチメディア機能の追加：Covoxデバイス(PDF) . GR8BIT. 2014年2月1日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
  6. ^ Scali (2017年11月28日). 「The Covox years」 . Scali's OpenBlog . 2023年2月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年6月25日閲覧。
  7. ^ピルグリム、オーブリー (1996). 『マルチメディアPCを自分で作ろう』 マグロウヒル. p.  282. ISBN 978-0-07-912226-1。
  8. ^フィリップス、マーク. 「ディズニー・サウンド・ソースのプログラミングに関するメモ」 . 2007年1月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  9. ^ 「The Oldskool PC Carnival Sideshow」 . 1999年. 2017年8月6日閲覧。
  10. ^ 「サウンドソースプログラマーガイド」(PDF) .ビデオゲーム音楽保存財団. 2023年6月25日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2023年6月25日閲覧。
  11. ^ “Disney Sound Source Pinout \ VOGONS” . www.vogons.org . 2023年5月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年6月26日閲覧。
  12. ^ US4384170A、Mozer, Forrest S. & Stauduhar, Richard P.、「音声合成の方法および装置」、1983年5月17日発行 
  13. ^ディズニーサウンドソースプログラマガイド。
  14. ^ a b「Reversing the Disney Sound Source」 VOGONS 、 2015年2月1日。 2017年8月6日閲覧。
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  16. ^ Beck, Michael (2005年1月23日). 「Linux 2.x用代替サウンドドライバー バージョン1.3 (pcsndrv-1.3.readme)」 . 2005年1月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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  18. ^ Meng, Yeo (2021年8月10日). 「Covox-music-player」 . GitHub .
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  20. ^ André LaMothe (1995年9月1日). Black Art of 3D Game Programming .
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  25. ^ Freisen, Benedikt (2023年6月8日)、「Parallel Port Headphone DAC」 、 2023年6月26日閲覧。
  26. ^ 「SoundJr Digital Audio Modules by SiliconSoft.Com」www.siliconsoft.com . 2023年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年6月26日閲覧。
  27. ^フライゼン、ベネディクト。「パラレル ポート オーディオおよびジョイスティック アダプター」。GitHub。
  28. ^ 「デュアルISA DAC r0 - ISAバス上のCovox音声認識デバイス」Retroianer。
  29. ^ https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD7524.pdf
  30. ^ Bergheim, Kim (1984年9月13日). 「マイクロコンピュータが耳をそばだてる」 . InfoWorld: マイクロコンピュータユーザーのためのニューズウィークリー. 第6巻第33号. 41ページ.
  31. ^ COVOX Voice Master Junior ユーザーマニュアル. 1988年12月 – インターネットアーカイブ経由。
  32. ^ 「8ビット製品レビュー：Covox Voice Master Jr.、SSIのShilob、Panasonic KX-PL09LIプリンター」。Antic 。第77巻第2号。1988年6月1日。2022年8月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年6月25日閲覧– atarimagazines.com経由。
  33. ^ Sandland, Nathan (1993年6月18日). 「COVOX: Company Profile (from Covox BBS)」 .ニュースグループ:  comp.sys.ibm.pc.soundcard . 2023年6月25日閲覧– Googleグループ経由.
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