[分享] 模擬器聲音/音效原理

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簡單就我所知道的提一下

照 wiki 解釋，聲音是通過物體振動產生的聲波

是通過介質（空氣或固體、液體）傳播並能被人或動物聽覺器官所感知的波動現象

所以電腦產生聲音基本上就是把聲波重現出來(透過電壓或電流，我不確定是哪個)

聲音有分音色(鋼琴、小喇叭)、高低(女聲、男聲)、大小

影響音色的就是波型

早期家用主機能用的聲音波型只有少數幾種，圖如下，右下角有按鈕可以聽聽看

http://en.wikipedia.org/wiki/Waveform

分別是正弦波、方波、三角波、鋸齒波，因為圖形單純好產生

理論上，所有波型都能由不同頻率的正弦波合成出來，不過這個跟模擬器沒啥關係不多提

跟正弦波聽起來最像的聲音是音叉的聲音

方波就是大部分 NES 主旋律用的聲音

聲音高低則是由頻率決定，下面有不同頻率的正弦波圖形

http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency

圖中紅色頻率低，聲音最低，紫色頻率高，聲音最高

如果同時有多個聲音產生，波型可以直接疊加

聲音大小則是由波峰波谷的位置有多大或多小決定

http://en.wikipedia.org/wiki/Crest_(physics)

圖中波峰是 Crest，波谷是 Trough

以上是聲音的基本概念

回到 Atari 2600，它只有方波，應該是直接用震盪器產生的

0 就是波谷，1 就是波峰

再透過一些電路，把波型整的比較亂一點

AUDC Pattern Shapes

  x Rep Pattern Shape
  0   1 ----------------------------------------------------------------------
  1  15 ----___-__--_-_----___-__--_-_----___-__--_-_----___-__--_-_----___-__
  2 465 --------------------------------------------------------------________
  3 465 ------______-___---__-----___-------___----___--__--_____---------___-
  4   2 -_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_
  5   2 -_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_
  6  31 ------------------_____________------------------_____________--------
  7  31 -----___--_---_-_-____-__-_--__-----___--_---_-_-____-__-_--__-----___
  8 511 ---------_____----_-----___-_---__--__-_____-__-_-__---_--_-___----__-
  9  31 -----___--_---_-_-____-__-_--__-----___--_---_-_-____-__-_--__-----___
  A  31 ------------------_____________------------------_____________--------
  B   1 ----------------------------------------------------------------------
  C   6 ---___---___---___---___---___---___---___---___---___---___---___---_
  D   6 ---___---___---___---___---___---___---___---___---___---___---___---_
  E  93 -------------------------------------------------_____________________
  F  93 ----------_____---_______----__________------___------____---------___

這是 Atari 2600 的全部波型(有些不完整)

x 代表 Pattern 的代號，Rep 代表每多少格波型會重複

其中 Pattern 4 就是標準的方波(一高一低，每兩格重複一次)

Pattern C 是頻率比較低的方波，其他雖然應該也都算方波，但就不是那麼規則了

然後 Atari 2600 的聲音設備部分，每個 channel 由三個暫存器控制

一個存波型(音色)，一個存頻率(高低)，一個存音量(大小)

模擬的時候就是照這三個暫存器的數值把最終的波型秀出來而已，沒什麼技術含量可言

我之前在板上 PO 的聲音設備模擬器影片，就是固定波型去調整頻率

NES 的話，基本上有兩組方波，一組三角波，一組雜訊(像收音機收不到訊號時的沙沙聲)

一組像電子琴能儲存音色的 DPCM(很少人用，大概是因為很佔容量)

大概還有一堆控制音色跟頻率雜七雜八的東西(這就複雜了，跟 Atari 2600 比起來)

如果看不懂我在寫什麼，建議去下載 NSFImport 這個程式

開個洛克人之類的音樂來看會比較好懂

看過之後你就會發現，強的是那些寫曲的人，設備其實很普通的

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推 BadGame: 怕人不知道快點推
推 if4: 嗯...這是電子科系的入門知識 ^_^
推 erspicu: 我曾經試圖模擬GB開機的噹聲 但感覺怎樣音調都有點怪怪的
你說的 GB 開機聲是 等登 這兩聲嗎？

如果是的話，以我的爛耳朵來聽，那兩聲是方波 + Duty 2

你開 FamiTracker

New instrument 的 Duty / Noise 填 2，Volume 填
14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 14 13 13 12 11 10 9 8 6 5 4 3 2 1 1 1 1 0
(兩個填完記得都要按 Enter 鍵，要看到白色長條圖而且前面有打勾才有效)

Pulse 的部分填
C-5 00
C-6 00

這樣聲音就有點像了

我猜你會覺得音調怪怪的大概是 Duty 2 的實作方法錯了吧

推 erspicu: 感謝..參考一下 越高階的機種聲音參數好像又更多些
推 mindsteam: 這些老機器的聲音合成真的很有意思。
※ 編輯: ResolaQQ (114.46.147.100), 05/16/2015 02:38:15
推 Jay915: 推
推 tint: 7、80年代的遊樂器幾乎都是靠晶片產生頻率發出這些電子聲音
推 emulators: 你怎麼這麼專業
推 silverair: 以前的音樂雖然簡單，但是超好聽的
推 srwcc: cool!
推 conpo: 專業好文推