HeadlinesBriefing favicon HeadlinesBriefing.com

ZX Spectrum 1-Bit: Akor, PCM, PWM

Hacker News •
×

Sebagai bagian dari tur ZX Spectrum, saya mengimplementasikan rutin untuk memutar nada sederhana melalui beeper 1-bit. Terinspirasi oleh karya sebelumnya di Apple II, eksperimen ini mendorong batas hardware sederhana. Meskipun mereplikasi teknik speaker PC canggih terbukti sulit, kemajuan signifikan dicapai dalam suara multichannel, khususnya memutar akor melalui speaker 1-bit.

Penulis juga merekreasikan playback PCM 1-bit sederhana dan bereksperimen dengan teknik Pulse Width Modulation (PWM). PCM dan PWM keduanya menginformasikan pekerjaan playback akor. Upaya minggu ini mencakup kegagalan signifikan di samping keberhasilan, mendokumentasikan tantangan emulasi audio low-fidelity.

Pulse Code Modulation (PCM) melibatkan sampling gelombang sebagai nilai antara 0 dan maksimum, dengan sample rate menentukan kontrol frekuensi. Spectrum dapat mengakses memori sekitar 1MHz, memungkinkan playback 16k Hz bahkan di bawah kontrol CPU yang dihitung siklusnya. Namun, karena speaker hanya menyala atau mati, kualitas audio mirip distorsi dari speaker yang meledak karena amplifikasi.

Menggunakan jam 3,5 MHz 48K, dibagi 16.000 sample per detik, mengungkap 219 siklus antar penulisan. Sample mengonsumsi sekitar 2KB per detik, ketat pada sistem 48K tapi dapat dikelola. PWM menjanjikan kualitas audio lebih tinggi dengan memvariasi panjang pulsa untuk menunjukkan kekuatan sinyal, meskipun keterbatasan fisik speaker memperkenalkan latensi.

Model Spectrum berbeda memiliki kecepatan CPU sedikit berbeda; 48K berjalan di 3,5 MHz datar untuk penghitungan siklus.