Soundchip

Paula (Amiga)

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Amiga Custom Chip Paula 8364 (im Amiga 1200)

Paula war einer der Customchips der Amigas und für die Ansteuerung der Diskettenlaufwerke, der seriellen Schnittstelle und für die Tonausgabe zuständig.

Der Audioteil von Paula konnte gleichzeitig auf vier Stimmen (Stereo, zwei links, zwei rechts) 8-Bit-Samples ausgeben. Die Samplingrate war immer ein ganzzahliger Teil des Systemtakts und konnte bis zu 28 kHz betragen. Dazu kam ein festverdrahteter Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 7 kHz. Bei eingeschaltetem Filter konnte ein Sample also um bis zu eine Oktave nach unten transponiert werden, ohne dass es zu Aliasing gekommen wäre. Da der Filter jedoch einen recht dumpfen Klang bewirkte, wurde es zumeist abgeschaltet und das entstehende Aliasing in Kauf genommen. Zum Abschalten des Filters konnte die Betriebsanzeige-LED auf halbe Helligkeit gesteuert werden, beide Funktionen teilten sich eine Leitung.

Die Begrenzung auf 28 kHz lag im Agnus des OCS, dessen DMA-Timing einfach keine höhere Datenrate zuließ. Eine höhere Samplingrate führte nur dazu, dass das selbe Sample mehrfach ausgegeben wurde. Da aber das Register mit dem aktuellen Sample vom Prozessor aus beschreibbar war, ließen sich bei entsprechender CPU-Last höhere Samplingraten erreichen. Mit dem ECS konnte die Zeilenfrequenz erhöht werden und die fest damit verbundene DMA-Datenrate. Das kam auch Paula zugute, die beispielsweise im VGA-Modus nun genug Daten für 56 kHz Samplingrate erhalten konnte.

Obwohl die einzelnen Kanäle nur eine Auflösung von 8 Bit boten, war es durch geschickte Kombination zweier Kanäle durchaus möglich, die Auflösung quasi auf 14 Bit zu erhöhen. Bedingt durch Hardwaretoleranzen im D/A-Wandler war die Qualität aber der einer echten 14 Bit-Auflösung unterlegen. Durch entsprechende Berechnungen der CPU war es außerdem möglich, die Kanalzahl virtuell auf 8 Kanäle zu erhöhen. Bekannt dafür waren die Tracker „Octalyzer“ und „OctaMED“.

Paula war weiterhin für das Lesen und Schreiben von DD-Disketten zuständig. Die für HD-Disketten benötigen Datenraten konnte der Chip nicht aufbringen. Daher enthielten neuere Amiga-Modelle ein spezielles HD-Laufwerk, das die Magnetscheibe von HD-Disketten nur mit halber Geschwindigkeit drehte, wodurch das Schreiben und Lesen einer Spur aber auch doppelt so viel Zeit in Anspruch nahm.

Für den AGA-Chipsatz wurden von Commodore alle Custom-Chips überarbeitet und verbessert. Nur Paula wurde praktisch unverändert von den älteren Modellen übernommen.