W dzisiejszych czasach dźwięk w grach wydaje się czymś normalnym. Wraz z realistyczną grafiką, muzyka i dźwięk są wręcz nieodłącznym elementem gier komputerowych i mimo że dziś można przebierać w różnych kartach dźwiękowych, kiedyś generowanie dźwięków było nieco bardziej skomplikowane.

Jakie moduły dźwiękowe były wykorzystywane w dawnych konsolach/komputerach?

Dopiero w latach osiemdziesiątych producenci maszyn do gier zaczęli implementować pierwsze chipy dźwiękowe znane jako Programmable Sound Generators (PSG). W tym artykule przedstawię, jakie moduły dźwiękowe były wykorzystywane w dawnych konsolach/komputerach, oraz jak wyglądało ich działanie.

Nintendo Entertainment System (NES)

Twórcą chipu dźwiękowego PSG do NES-a jest Yukio Kaneoka. Moduł ten posiada dwa kanały okresowych przebiegów, które mogą generować melodie, jak i efekty dźwiękowe na niskich i wysokich poziomach (na przykład przelatującego statku kosmicznego, albo wystrzału z broni laserowej). Trzeci kanał przeznaczony jest do generowania niższych dźwięków niż dwa pozostałe.

Na poniższej grafice można zobaczyć zastosowanie opisanych przeze mnie czterech kanałów.

Czwarty kanał generuje szum, który nadaje się idealnie do tworzenia podkładów perkusyjnych, lub dodatkowych efektów dźwiękowych jak szum morza. Ostatni, piąty kanał, jest samplerem (znanym również jako delta modulation channel DMC), który zazwyczaj odtwarza bardzo krótkie sample dźwiękowe (wiwatująca publiczność, czy nawet krótkie monologi).

Od wirtuozów układów scalonych do żywej orkiestry – muzyka w grach od 1970 do 2000. Część II

Na poniższej grafice można zobaczyć zastosowanie opisanych przeze mnie wyżej czterech kanałów: pierwsze trzy kanały służyły najczęściej do podstawowej muzyki w grze (1. kanał –- melodia, 2. kanał –- akordy, 3. kanał -– bas, 4. – kanał –- perkusja)

(zdjęcie pokazujące użycie kanałów na przykładzie muzyki z gry Castlevania – Boss Music: Poison Mind. Źródło: Collins. K Game Music, 2008)

Texas Instruments SN76489

Chip ten jest znacznie prostszym i bardziej ograniczonym modułem niż PSG firmy Nintendo. Moduł posiada trzy kanały generujące dźwięki, oraz czwarty generujący szum i pomimo swoich ograniczeń, znalazł się on w wielu komputerach stacjonarnych, wliczając Texas Instruments TI-99/4A (do którego pierwotnie został stworzony), BBC Micro, IBM PCjr, oraz konsolach Coleco Vision, Sega  Genesis. SN76489 znalazł swoje zastosowanie nawet dwadzieścia lat później w przenośnych konsolach Neo Geo Pocket, oraz Neo Geo Pocket Color.

SID I Commodore 64

Robert Yannes, amerykański inżynier oraz współzałożyciel firmy Ensoniq, produkującej syntezatory, stworzył chip dźwiękowy do Commodore 64 o nazwie SID (skrót od Sound Interface Device). Posiadał on cztery kanały, z czego czwarty, ostatni, działał zarówno jako sampler, jak i generator szumu. Dodatkowy generator (obwiedni; ADSR envelope) wspierał czip powodując, że dźwięki generowane przez SID mogły imitować prawdziwe instrumenty.

Commodore 64 ze swoim modułem stało się zalążkiem do tworzenia ośmiobitowych coverów.

W uproszczeniu polegało to na tym, że generator mógł edytować narastanie/opadanie danego dźwięku, tworząc przy tym złudzenie dynamiki. Innymi słowy, ADSR to akronim od: A –- Attack (atak dźwięku), D –- Decay (opadanie), S -– Sustain (podtrzymanie), R -– Release (wypuszczenie).

SID posiadał mnóstwo ograniczeń, a samo Commodore również nie ułatwiało zadania programistom/kompozytorom przez nośniki, na których wydawane były gry (dyskietki 5.25, kasety magnetofonowe, oraz kartridże). To jednak, podobnie jak i sam czip SID, jest materiałem na inny obszerniejszy artykuł.

Tanie oprogramowanie do gameaudio

Niemniej Commodore 64 ze swoim modułem stało się zalążkiem do tworzenia ośmiobitowych coverów, jak i późniejszej demosceny, gdzie artyści tworzyli autorskie utwory bazujące na muzyce ośmiobitowej. Jeżeli podobał się Wam ten artykuł, dajcie znać. Z przyjemnością napiszę część drugą, punktując kilka innych modułów, lub też napiszę osobny artykuł o chipie do Commodore 64.

Źródła:

Karen Collins (2008). Game Sound. Cambridge, MA: MIT Press

Tytułowy obrazek: 16-Bit Memories

Czytaj więcej:

Współpracownik

Marcin Maślanka

Kompozytor, sound designer, klawiszowiec, amator technologii. Oprócz tworzenia muzyki i dźwięków do gier i filmów, interesuje go również inżynieria dźwięku na żywo i wszystkie technologiczne aspekty związane z jego przetwarzaniem.