波形记忆音源

**波形記憶音源**是 80 年代多用的音源類型之一。

## 概要

「波形記憶音源」是指描述電視遊戲機等的音源晶片及其發音方式時使用的術語。

雖然是與 PCM 音源相似的原理構成，但由於在一個周期中使用的樣本數很短的使用資源，可以製作豐富多彩的聲音，所以是限制的大環境中的硬體實施之一。根據其特性，在 1980 年代對內存容量的成本很高。如後述，雖然樣本數雖然短，但由於具有與 PCM 相似的特性，也存在進行 PCM 再生的軟體。
雖然和 PCM 音源的構成相似，但即使只使用很小的周期採樣，也能發出豐富多彩的聲音。因此在硬體限制很大的環境下實裝的多。因為這個特性，此技術多在卡帶存儲成本很高的 80 年代使用。和後述的一樣，引起具有和 PCM 音源相似的特性，所以也存在在 PCM 設備上使用波形記憶音源的播放軟體。

隨著 00 年代出現的的晶片音樂變得受歡迎，在音樂家們再次關注本技術的同時，這個詞彙也再次開始使用了。

## 特徵

雖然被很多人誤解是 PSG 音源，但正如概要里所說，由於是短採樣所生成的波形，所以產生類似的音色也是可能的。但 PSG 音源的自由度是遠高于波形記憶音源的。

本類型音源與相似的 PCM 音源音源比起來，構成原理是更簡單的，一個音色所使用的存儲最多也只不過 32 位元組罷了。

由於音源是「沒有時間上音色變化的簡易版合成器」，所以音源聲音的高低大小多由主處理器側控制，而不是由硬體側直接控制。包絡和 LFO 等的處理都是在軟體層面上處理的。另一方面，由於濾波器的處理很複雜，所以波形記憶音源操作上者的實例非常少。

成熟期（『太空翻車魚』以降）時，通過高速更新波形，在時間層次上的音色變化也可以實現。此外，若在每周期都更新波形的話，就可以像 PCM 音源一樣播放採樣的聲音了。。

南夢宮曾有一段時間單獨在商用遊戲裡使用波形記憶音源，但在很多環境裡除其內置音源以外也作為輸出埠和晶片使用了波形記憶音源。作為擴展音源時，和內置音源 PSG、pAPU、噪音發生器等組合使用的情況也很多。

## 遊戲機主要搭載的波形記憶音源

* 波形記憶音源
  * 科樂美 005289（Bubble System 搭載）、SCC、SCC-I
  * 南夢宮 C15 、C30 (WSG)、N163（FC 用擴展音源）
  * 任天堂 FDS 擴展音源
* 含有波形記憶通道的遊戲機用音源
  * 任天堂 GB、GBA 通稱 GB 音源
  * 日本電器（NEC） PCE、PC-FX
  * 萬代 WS 通稱 WS 音源
  * 任天堂 VIRTUAL BOY

### 各音源規格

* 波形記憶音源的採樣數（每周期）
  * 4 - 128 : N106 等
  * 32 : SCC、WS 等
  * 64 : FDS 等
* 波形記憶音源的量化字節數
  * 4 : C15、C30、N163、GB、WS
  * 5 : PCE、PC-FX
  * 6 : FDS
  * 8 : SCC
* 通道數（同時發音數、和弦數）
  * 1 : FDS、GB
  * 5 : SCC
  * 2 - 4 : WS (可指定的左右、中央的音頻混響)
  * 4 - 6 : PCE、PC-FX (左右獨立的 4 位音量暫存器、可發立體聲)
  * 1 - 8 : C15 (16 個暫存器設定可變更同時發音數、音程精度。實際可用 3～4 個和弦。)
  * 1 - 8 : N163 (可指定的左右、中央混響)
  * 8 / 16 : C30 (搭載有 I 型系統的版本可發立體聲。)

### C30（南夢宮定製音源）的特徵

C30 存在有複數個版本，就音量和通道來說，每個波形可選 4 位單聲道、15 位單聲道、4 位立體聲。此外，雖然 C30 可選擇 8 或 16 個通道（可將其中的四個通道切換為噪音通道），但在 16 通道模式中有音質差的缺陷。所以通常都使用 8 通道模式。

### FDS 音源的特徵

FC 磁碟機所採用的 FDS 擴展音源（由 RP2C33 組成）可用波形記憶為基礎而使用相位變調 (Phase Modulation) 技術來實現 FM 的周波數變調。因此，也算是一種 FM 音源。科樂美在 1987 年發售的 FDS 用遊戲軟體《愛戦士妮可爾》的說明書中、作為廠商的公式意見，記載有搭載「FM 音源」的功能。它是通過 (PWM) 調製生成輸出波形的，作為特徵，有很獨特的聲音。

### SCC 音源的特徵

SCC で同時発聲可能な波形は 4 つで、チャンネル數より 1 つ少ない。これは 4ch と 5ch が同じ 1 つの波形データを參照するために起こる。SCC-I は 5 つのチャンネルごとに、異なる波形を同時発聲可能
。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異なる。

### PCE 音源的特徵

PCE 的音源可通過 LTO 技術將 Ch.0 和 Ch.1 合成為像 FM 音源那樣的調製聲音。此外，通過計時器中斷技術，可播放相當於 7KHZ 的 5 位 PCM 聲音。

### WS 音源的特徵

WS 音源的 2 通道還可以切換為 PCM，4 通道亦可切換為噪音。

### 主要使用波形記憶音源的遊戲

* 任天堂 FDS 用軟體
  * 由於程序可以控制 FDS 音源發聲，所以自在上推出的塞爾達傳說起，很多遊戲都利用了此通道。
* 南夢宮商用電視遊戲
  * 貓捉老鼠
  * リブルラブル
  * 迷宮塔
  * ギャプラス
  * 吃豆人世界
  * 打空氣 II
  * 追趕跑跳蹦
  * バラデューク
  * モトス
  * 天堂鳥 - 發售之後很快就被搭載有 FM 音源的《天堂鳥 DX》取代了。
  * 自那以後的 SYSTEM86 基板、SYSTEM I 基板都搭載有 FM 音源，所以波形記憶音源的頻率變少了。。但像《ワールドスタジアム》的主 BGM 等一樣，在很多地方也使用了。此外，雖然《ホッピングマッピー》也搭載有 FM 音源，但它只使用了波形記憶音源。
* 科樂美商用電視遊戲
  * 兵蜂
  * 宇宙巡航艦
  * ギャラクティックウォーリアーズ
  * RF-2
  * ヘクシオン
* 科樂美・MSX 用遊戲軟體
  * 宇宙巡航艦 2、沙羅曼蛇、高佛之野望 第 II 部、パロディウス
  * F1 スピリット - 和宇宙巡航艦 2 一起發售，是 SCC 搭載的第一彈。
  * エルギーザの封印
  * THE プロ野球 激突ペナントレース、激突ペナントレース 2 - PCM 聲音也被使用。
  * 魂斗羅
  * スペースマンボウ
  * メタルギア 2 ソリッドスネーク
  * クォース
  * スナッチャー、SD スナッチャー - フロッピーディスク媒體での発売。ディスクキャッシュ用の RAM と SCC-I を搭載した付屬カートリッジが添付されている。
* PCE
  * 因為是標準搭載的音源，所以以下之列舉有特點的遊戲。利用 Direct D/A 模式可作為 DAC 輸出波形。
  * 源平討魔傳 - 由於 PCM 的使用，街機版幾乎所有聲音的播放都移植了。
  * ゼビウス ファードラウト伝説 - 利用 PCM 實現了鼓等聲音的播放。是用編譯器生成的。
  * ガンヘッド - 同上。
  * スーパースターソルジャー - 同上。用了 HUDSON+KANEKO 的驅動。
  * ソルジャーブレイド - 同上。
  * デビルクラッシュ - 擬似 FM 音源及びサンプリングドラムを駆使した BGM となっている。
  * フラッシュハイダース - 模擬了 FM 音源的使用，實現了有特徵聲音的生成。
  * フィーンドハンター - 實現了本機側的 PCM 和 CD-ROM 側搭載的 ADPCM 同時進行的多重播放。
  * 精霊戦士スプリガン - 同上。
  * マジカルチェイス - 雖未使用 D/A 模式，但通過非常細微的波形變換及音量大小的變更，產生了非常好的聲音。

## 其它波形記憶音源使用例

### 波形記憶音源仿真器

* Chip32（VST 插件。最大同時發音數：8）
* プチコン mkII（採樣數：64 或 128、量化位數：8、最大同時發音數：16）
* 1 晶片 MSX（SCC-I 互換音源。性能以 SCC-I 為準）
* GXSCC（有預設音色的 SMF 播放器。可通過調整系統高級命令來使用任意波形）
* FlMML（在 Niconico 大百科中被稱作「ピコカキコ」的 MML 播放器）
* SiON（《すたどんたん》也採用了本合成器。）
* SCM（以 X68000 為鼻祖的音源驅動。是以再現 SCC 聲音為目標而開發的軟音源。M2 (遊戲會社) 的後續遊戲使用了該驅動。GBA 用遊戲軟體《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）》裡，可播放高音質的 BGM。）

以上收錄了部分其他各種遊戲機、PC 上的音頻模擬器。
特別是 FIMML、SiON 等通過 Flash 運作的波形記憶音源，由於性能提高，同時發音數也增加了，濾波器、效果器亦可使用。2009 年以降，Adobe Flex3 及 Adobe FlashCS4 以降的動態聲音生成機能（ActionScript3 擴展庫之一）的使用，波形記憶音源的模擬成為可能，現在已經有各種各樣的合成器被發布了。

## 腳註

## 關聯項目

* デジタルシンセサイザー
* D.W.G.S. 音源
* 晶片音樂
* SCC
* 波形メモリ (電子音源の合成方式)
* 波形メモリ (音源チップ)

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