Табличный синтез SNES против FM-синтезатора Sega
В начале 1990-х мир видеоигр разделился на два непримиримых звуковых лагеря. Консоль Super Nintendo предлагала сэмплерный чип Sony SPC700, воспроизводивший сжатые аудиозаписи реальных инструментов с мягкой интерполяцией и густым ревербератором. Однако расплатой за это было неизбежное «мыльное» звучание из-за жесткого лимита в 64 килобайта оперативной памяти.
Инженеры Sega пошли противоположным путем, оснастив Mega Drive микросхемой частотной модуляции Yamaha YM2612 (OPN2). Этот чип не хранил сэмплы: он непрерывно генерировал звук математически, модулируя фазу синусоидальных волн на высоких частотах. Результатом стал сухой, напористый, металлический тембр, ставший визитной карточкой поколения бунтарей.
«FM-синтез не пытался имитировать оркестр. Он порождал яростные синтетические гармоники, которых физически не существовало в реальном мире». (Хироси Кубота, главный инженер Yamaha LSI Sound)
6 операторов и шестой канал как ЦАП для оцифровки
Каждый из шести каналов YM2612 состоял из четырех операторов (генераторов синусоиды со своими огибающими ADSR). Операторы можно было объединять в восемь различных алгоритмов, где одни операторы модулировали частоту других или звучали параллельно. Это позволяло воссоздавать сокрушительные басовые щелчки Slap-Bass и звенящие колокольчики.
Главной скрытой силой чипа стал шестой канал: специальный регистр позволял отключить FM-синтез и превратить канал в 9-битный цифро-аналоговый преобразователь (DAC). Именно через него программисты выводили оцифрованные возгласы («SEGA!», «Round One, Fight!») и тяжелые партии ударных.
Юдзо Косиро: программирование музыки в шестнадцатеричном коде
Пока большинство композиторов пользовались громоздкими стандартными MIDI-драйверами Sega, юный композитор Юдзо Косиро создал собственный музыкальный движок Music Macro Language (MML). Он вручную вводил ноты, параметры частотной модуляции и значения регистров операторов прямо в шестнадцатеричном коде на компьютере NEC PC-8801.
Для саундтрека Streets of Rage 2 Косиро заставил чип Z80 непрерывно переключать режимы воспроизведения сэмплов бочки и снейра, одновременно выжимая глубочайший синусоидальный суб-бас из соседних FM-каналов. Треки звучали мощнее клубных треков Лондона и Токио, заставив критиков признать Mega Drive триумфом электронного звука.
«Я писал треки для Streets of Rage напрямую на ассемблере. Только так можно было заставить YM2612 звучать как тяжелая клубная звуковая система». (Юдзо Косиро, композитор Streets of Rage)
Почему ревизии Mega Drive звучат совершенно по-разному
Многие игроки не подозревают, что две разные консоли Sega Mega Drive могут звучать разительно непохоже. В оригинальной первой ревизии Model 1 (High Definition Graphics) аналоговый звуковой тракт строился на дискретных операционных усилителях, выдавая сочный бас и кристальную детализацию.
Однако в поздних удешевленных ревизиях Model 2 Sega интегрировала YM2612 в единый ASIC-чип и применила агрессивный фильтр низких частот. Звук стал приглушенным и хриплым, что породило целое сообщество ретро-моддеров, устанавливающих кастомные аудиоплаты Triple Bypass для возвращения первозданной чистоты звука.
