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波形记忆音源

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波形记忆音源是80年代多用的音源类型之一。

概要

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“波形记忆音源”是指描述电视游戏机等的音源芯片及其发音方式时使用的术语。

虽然是与PCM音源相似的原理构成，但由于在一个周期中使用的样本数很短的使用资源，可以制作丰富多彩的声音，所以是限制的大环境中的硬件实施之一。根据其特性，在1980年代对内存容量的成本很高。如后述，虽然样本数虽然短，但由于具有与PCM相似的特性，也存在进行PCM再生的软件。 虽然和PCM音源（：PCM音源）的构成相似，但即使只使用很小的周期采样，也能发出丰富多彩的声音。因此在硬件限制很大的环境下实装的多。因为这个特性，此技术多在卡带存储成本很高的80年代使用。和后述的一样，引起具有和PCM音源相似的特性，所以也存在在PCM设备上使用波形记忆音源的播放软件。

随着00年代出现的的芯片音乐变得受欢迎，在音乐家们再次关注本技术的同时，这个词汇也再次开始使用了。

特征

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虽然被很多人误解是PSG（：Programmable Sound Generator）音源，但正如概要里所说，由于是短采样所生成的波形，所以产生类似的音色也是可能的。但PSG音源的自由度是远高于波形记忆音源的。

本类型音源与相似的PCM音源（：PCM音源）音源比起来，构成原理是更简单的，一个音色所使用的存储最多也只不过32字节罢了。

由于音源是“没有时间上音色变化的简易版合成器”，所以音源声音的高低大小多由主处理器侧控制，而不是由硬件侧直接控制。包络和LFO等的处理都是在软件层面上处理的。另一方面，由于滤波器的处理很复杂，所以波形记忆音源操作上者的实例非常少。

成熟期（‘太空翻车鱼（：スペースマンボウ）’以降）时，通过高速更新波形，在时间层次上的音色变化也可以实现。此外，若在每周期都更新波形的话，就可以像PCM音源一样播放采样的声音了。[1]。

南梦宫曾有一段时间单独在商用游戏里使用波形记忆音源，但在很多环境里除其内置音源以外也作为输出端口和芯片使用了波形记忆音源。作为扩展音源时，和内置音源PSG（：Programmable Sound Generator）、pAPU、噪音发生器等组合使用的情况也很多。

游戏机主要搭载的波形记忆音源

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各音源规格

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  • 波形记忆音源的采样数（每周期）
    • 4 - 128 : N106等
    • 32 : SCC、WS等
    • 64 : FDS等
  • 波形记忆音源的量化字节数
    • 4 : C15、C30、N163、GB、WS
    • 5 : PCE、PC-FX
    • 6 : FDS
    • 8 : SCC
  • 通道数（同时发音数、和弦数）
    • 1 : FDS、GB
    • 5 : SCC
    • 2 - 4 : WS(可指定的左右、中央的音频混响（：パンニング (音響)）)
    • 4 - 6 : PCE、PC-FX(左右独立的4位音量寄存器、可发立体声)
    • 1 - 8 : C15(16个寄存器设定可变更同时发音数、音程精度。实际可用3～4个和弦。)
    • 1 - 8 : N163(可指定的左右、中央混响)
    • 8 / 16 : C30(搭载有I型系统的版本可发立体声。)

C30（南梦宫定制音源）的特征

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C30存在有复数个版本，就音量和通道来说，每个波形可选4位单声道、15位单声道、4位立体声。此外，虽然C30可选择8或16个通道（可将其中的四个通道切换为噪音通道），但在16通道模式中有音质差的缺陷。所以通常都使用8通道模式。

FDS音源的特征

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FC磁盘机所采用的FDS扩展音源（由RP2C33组成）可用波形记忆为基础而使用相位变调 (Phase Modulation)技术来实现FM的周波数变调。因此，也算是一种FM音源（：FM音源）。科乐美在1987年发售的FDS用游戏软件《爱戦士妮可尔（：愛戦士ニコル）》的说明书中、作为厂商的公式意见，记载有搭载“FM音源”的功能。它是通过(PWM)调制生成输出波形的，作为特征，有很独特的声音。

SCC音源的特征

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SCCで同时発声可能な波形は4つで、チャンネル数より1つ少ない。これは4chと5chが同じ1つの波形データを参照するために起こる。SCC-Iは5つのチャンネルごとに、异なる波形を同时発声可能[3] 。いくつかのリビジョンが存在し、制限は使用するチップにより异なる。

PCE音源的特征

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PCE的音源可通过LTO技术将Ch.0和Ch.1合成为像FM音源那样的调制声音。此外，通过计时器中断技术，可播放相当于7KHZ的5位PCM声音。

WS音源的特征

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WS音源的2通道还可以切换为PCM，4通道亦可切换为噪音。

主要使用波形记忆音源的游戏

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其它波形记忆音源使用例

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波形记忆音源仿真器

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  • Chip32（VST插件。最大同时发音数：8）
  • プチコンmkII（：プチコンmkII）（采样数：64或128、量化位数：8、最大同时发音数：16）
  • 1芯片MSX（SCC-I互换音源。性能以SCC-I为准）
  • GXSCC（有预设音色的SMF播放器。可通过调整系统高级命令来使用任意波形）
  • FlMML（在Niconico大百科中被称作“ピコカキコ”的MML播放器）
  • SiON（《すたどんたん》也采用了本合成器。）
  • SCM（以X68000为鼻祖的音源驱动。是以再现SCC声音为目标而开发的软音源。M2 (游戏会社)（：M2 (ゲーム会社)）的后续游戏使用了该驱动。GBA用游戏软件《デ・ジ・キャラット でじこミュニケーション》、《でじこミュニケーション2（にょ）》里，可播放高音质的BGM。）

以上收录了部分其他各种游戏机、PC上的音频模拟器。 特别是FIMML、SiON等通过Flash运作的波形记忆音源，由于性能提高，同时发音数也增加了，滤波器、效果器亦可使用。2009年以降，Adobe Flex3及Adobe FlashCS4以降的动态声音生成机能（ActionScript3扩展库之一）的使用，波形记忆音源的模拟成为可能[4]，现在已经有各种各样的合成器被发布了。

脚注

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  1. ^ 裕之氏によるSCCでのソフトウェアPCMの実装例 （页面存档备份，存于互联网档案馆） 他にもワンダースワンなどでの実装が存在している。
  2. ^ ナムコのファミコン用MMC搭载音源名として‘N106’‘N106/163’が用いられる事があるが、“N106と呼ばれるチップは実はN160の事だと思われる”旨を、开発者の石村繁一が雑志上で述べている。シューティングゲームサイドVol.8“日本のゲームを変えた70～80年代のナムコの技术【后编】ナムコ音源伝说” （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  3. ^ 裕之氏によるSCC音源の解析. [2018-12-18]. （原始内容存档于2021-01-10）. 
  4. ^ 为了再现音源，需要Action script和程序库的配合。“模拟器环境的构建”是有必要的。

关联项目

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