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Viaggio nel fantastico Mondo dei Sound Chip

Sound Chip

Per rimanere informati sul mondo nerd, continuate a seguirci sul nostro sito DrCommodore.it e su Facebook, Instagram, Telegram, YouTubeDiscord e Twitch.Nella produzione di colonne sonore  sembra esserci stato un generale appiattimento, almeno nella produzioni da tripla A, alla deriva verso un suono pompato e ridondante.

Lo stesso Daw che si usa per scrivere musica “pura” può contenere qualsiasi progetto: un missaggio di effetti audio o una registrazione live. Grazie alla sua enorme potenza computazionale , decine di sample non compressi possono tranquillamente essere gestiti in parallelo con ritardi nell’ordine del millisecondo.

In questa orgia Moore-iana di bit, tutto è sempre più pulito, lucidato e compresso, ma questa onnipotenza digitale ha le sue controindicazioni.

Minori sono le limitazioni imposte al compositore, ormai esclusivamente date dal sound designer,  minore sembra essere la fantasia riversata nei lavori.

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E se bisogna ammettere che questo generi colonne sonore molto più coerenti con il gioco e omogenee, è forse proprio il non pensare fuori dalle righe la fonte di noia.

E allora rinunciate a qualche bit, abbassate la risoluzione e godetevi questa esplorazionenel mondo dei sound chip, sempre che il vostro modem ve lo permetta!

Prima di qualsiasi Pc General Purpose o chip dedicato, un videogioco era un’opera monumentale, saldato chip per chip su scheda, senza nessuno spazio per la programmazione.

Questo lasciava pochissimo spazio per la sonorizzazione, più una sfida di progettazione che di fantasia, potendosi permettere  giusto qualche “biiiip“, abusando pezzi di circuito.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/KL_Intel_i8080_Black_Background.jpg/1200px-KL_Intel_i8080_Black_Background.jpg
Difficile da credersi, questo cosetto dorato è l’origine di quasiasi Pc moderno.

Approcci rudimentali consistevano nell’ allegare la colonna sonora su un vinile, venduto in bundle.  Gun Fight è  il primo videogioco costruito usando un microprocessore (il leggendario intel 8080) con la capacità di suonare brevissimi loop.

Se è proprio questo oggetto rivoluzionario a generare la prima ondata di rudimentalissimi personal computer, il comparto audio stenta a spiccare il volo.

Questa debolezza è dovuta al fatto che la cpu controlla direttamente gli speaker, tramite un semplice chip di conversione analogico digitale.

Questo serviva nel convertire gli impulsi logici digitali della cpu in valori analogici di tensione elettrica, che sollecitassero lo speaker facendolo “suonare”:

in questo processo venivano però occupate gran parte delle risorse della cpu, che non potevano eseguire più compiti contemporaneamente.

La fioritura dell’audio si ebbe però con la produzione industriale di Sound Chip, dispositivi digitali progettati con l’esclusiva funzione di generare audio.

Il Nintendo S-SMP, ,”voce” del SNES, e che diede a Sony l’idea di lanciarsi nel mercato delle home consoles.

Ed è su questi oggetti che nascono tutte le iconiche colonne sonore che, salvo Altzeimer, ci porteremo nella tomba.

It’s coding time, baby!

Questi programmable sound generators – o PSG per gli amici – contengono al loro interno tutto il necessario per comporre e riprodurre musica:

Sintetizzatori, canali indipendenti, generatori di rumore, amplificatori, convertitori analogico/digitale con una gestione molto più veloce e flessibile del suono.

Possono essere visti come piccoli sintetizzatori digitali contenuti nella console: non accessibili dall’esterno, leggono dati dalla memoria del dispositivo.

Forse il più forte elemento di differenziazione tra chip è il numero e la gestione delle voci, ovvero dei suoni riproducibili contemporaneamente.

Per capire megli proviamo ad analizzare 3 console e come la gestione dei suoni si riflette sulla loro estetica.

 

Atari 2600

https://vignette.wikia.nocookie.net/egamia/images/7/7c/Atari2600sixSwitch.jpg/revision/latest?cb=20081220220526
L’Atari 2600, nella sua prima incarnazione con 6 switch frontali

Se la cartuccia è il tuo Dio, l’Atari 2600 è il suo profeta, apripista con 30 milioni di copie vendute per il mercato delle home console:

Per gli standard moderni è una macchina primitiva, difficile da utizzare e programmare, ma è stata germinale per tutto il panorama videoludico odierno.

Audio e Video, oltre agli input , sono gestiti dalla stessa scheda, la TIA: questo porta, per  esempio, a dover definire le pause della canzone come numero di frame video.

Altro esempio di questa interconnessione è la differenza di velocità nella riproduzione della musica tra le versioni in standard PAL o NTCS.

Se le due voci indipendenti sono un ottimo risultato per il 1977, oltre all’impossibilità di programmare arpeggi , pesa su queste l’ essere intrinsecamente stonate:

infatti per risparmiare risorse, la TIA, invece di ricavare le frequenze esatte delle note, preferisce ottenerle per moltiplicazione da una frequenza base, con risultati poco precisi.

Per l’epoca questi limiti erano  trascurabili, considerando lo strepitoso successo di titoli come il porting di Space Invaders, praticamente muto:

il cabinato aveva invece come punto di forza la colonna sonora, di una complessità strepitosa per il tempo e dinamica col procedere del gioco; una novità che non passo inosservata ad artisti del calibro degli YMO.

Non a caso gli stessi sound chip  trovavano un mercato fiorente negli strumenti musicali digitali, con il Sol Levante a farla da padrone – basti pensare alla Yamaha-.

Più in generale avviene una democraticizzazione del sintetizzatore, che da bestione analogico, diventa sempre più flessibile, economico e quindi ubiquo.

Con il crash del mercato dei videogiochi del 1983  dovuto proprio all’inondazione di pessimi titoli per l’Atari 2600,  entra in gioco il nostro secondo protagonista.

 

NES

A salvare la situazione è la versione occidentale del Famicon, che con la sua strettissima policy sugli sviluppatori di terze parti aumentò verticalmente la qualità dei titoli.

Un deciso passo avanti, anche temporalmente; il sound chip Nes dispone infatti di 5 voci indipendenti, sulle quali sono stati scritti un numero infinito di temi indimenticabili.

Questo chip, prodotto dalla Ricoh è capace di generare sui suoi 5 canali:

 

  • 2 onde quadre, generalmente usate per le linee melodiche. Con solo quattro possibili duty cicle, ovvero possibili ampiezze, l’unico modo per ottenere suoni interessanti è giocare con sfasamenti tra le due
  • Un’onda triangolare, generalmente usata per i bassi
  • rumore bianco, per effetti e suoni percussivi
  • sample audio, difficilmente implementati per la quantità di risorse necessarie.

In questa struttura sta però la grande debolezza del sound chip, il fatto che le voci siano fisse, e non possano cambiare forma d’onda prodotta.

Questo ha portato ad un suono distintivo del sistema, ancora sviluppato ed utilizzato da community di appassionati, felici di affrontare questi limiti tecnici.

 

 

COMMODORE 64

È proprio osservando la minima flessibilità dei dispositivi sul mercato che Robert Yannes sviluppa per conto della MOS Technology nel 1983 quello che è ancora considerato il miglior sound chip del decennio.

http://corriereinnovazione.corriere.it/methode_image/2018/03/06/Innovazione/Foto%20Innovazione/Commodore64_ita.jpg?v=201803061801

Pur non raggiungendo la complessità di un dispositivo da cabinato, è il primo circuito progettato da un musicista per musicisti:

a differenza dei predecessori, le voci non sono preassegnate, ma possono dinamicamente cambiare scegliendo tra le forme d’onda disponibili.

Filtri audio, filtri ADSR (che vanno a modificare il comportamento della nota), oscillatori sincronizzati per arricchire il timbro, e oscillatori ad anello per combinare più voci sono tra le caratteristiche che hanno decretato il successo di questo sound chip.

Non a caso il 1983 è un anno fondamentale per la sintesi digitale: viene infatti lanciato da Yamaha il DX7, primo sintetizzatore totalmente digitale e con interfacciamento MIDI.

Il SID, nonostante la sua programmazione sta ad un moderno Ableton come l’esperanto al polacco, è ancora oggi emulato sia come software che hardware.

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Non a caso è su questa piattaforma che nasce il primo software di tracking audio, tecnologia che, affiancata al massiccio uso di sample permesso da sistemi più moderni è lo standard per la scena del Chiptune.

I chip sporchi si lavano in famiglia

Sono proprio le community ad aver preservato questi mondi, che altrimenti sarebbero diventati semplicemente una tecnologia obsoleta.

Dalle poche cose alle quali abbiamo accennato emerge un mondo nè luddista nè nostalgico ad ogni costo, che mantiene una sua identità.

Queste tecnologie e  i loro sound chip, hanno definito il suono di un’epoca ed oggi, liberi dal vincolo di dover creare profitto sono fiorite, invece di appassire.

 

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