Special: Musik im Spiel (Sonstiges)

von Nils Dittbrenner



Sonstiges
Entwickler: 4Players
Publisher: 4Players
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 Die direkte Konkurrenten zum Atari VCS / 2600 erscheinen 1980 und 1981 in Gestalt von Intellivision und Colecovision. Bereits 1979 bringt Atari die Heimcomputer 400 / 800 heraus. In diesen drei Hardwareplattformen befinden sich mit dem SN 76489 (Colecovision), dem Pokey (Atari 400/800) und dem AY-38914 (Intellivision) bereits alle drei Soundchips der ersten 8-Bit-Generation. Diese zeichnen sich durch drei bzw. vier Klangkanäle und einen Rauschkanal aus, wobei der Rauschanteil bei Pokey und AY zu den anderen Signalen hinzugemischt wird, während er beim SN 76489 (der sich auch im späteren Master System finden wird) als eigener Kanal angesteuert werden kann. Die Kanäle können allein Rechteckwellen produzieren und die Möglichkeiten, über Tonhöhe, -dauer und Lautstärke hinaus Klangparameter zu verändern, ist hardware-seitig nicht vorhanden.

Allein der AY 3891x besitzt mit einem LFO vergleichbare Hüllkurven, die jedoch vor allem für Soundeffekte, weniger für Musik benutzt werden. Das heisst, dass jegliches Musikprogramm, das über die begrenzten Möglichkeiten herausgehen soll, zum Beispiel ADSR-Hüllkurven selbst berechnen und implementieren muss. Die Speicherkapazität der o.g. Konsolen war derart beschränkt, dass in wenige hundert Byte alle Musik- und Klanginformationen passen mussten. Die Software (Musikdaten und Treiber) für die jeweiligen Soundchips wurden folglich so klein wie nur möglich gehalten, musikalische Elemente auf ihre kleinsten mathematisierbaren Einheiten gestaucht, die, fortan als Subroutinen des laufenden Musikprogramms aufgerufen, ihren Dienst zur Musikwiedergabe leisteten. Auch bei diesen drei Soundchips ist weiterhin die Frequenzdivision für die Tonhöhenberechnung zuständig, nur besitzt der Pokey dafür ein 8 Bit Register pro Kanal (für 256 Tonhöhen; auf Wunsch konnte dieses Register mit dem eines anderen Kanals zu einem höher aufgelösten 16 Bit-Register (für 65536 Tonhöhen) umgeschaltet werden kann, wobei eine Stimme wegfällt), der AN-Chip bietet hierfür 10 Bit (für 1023 Tonhöhen) und der AY-Soundchip 12 Bit (für 4095 Tonhöhen). Der AY wird von Yamaha später als YM 2149 gefertigt, der u.a. in dem Atari ST verwendet wird. Außerdem findet sich die dem AY-Chip identische Klangerzeugung ab 1984 auch in dem v.a. für Spielautomaten verwendetem Chip YM 2203 und dem YM 2610, der u.a. im Neo Geo seinen Dienst verrichtete.

1982 bereits wurde der Commodore 64 in den USA eingeführt, der mit dem SID Synthesizer-Chip für Furore sorgt. Der SID besitzt auch "nur" 3 Stimmen, für diese können jedoch vier verschiedene Wellenformen (Sägezahn, Dreieck, Puls und Rauschen) bestimmt werden, außerdem bietet der SID ein Spektrum von Möglichkeiten zur Klanggestaltung wie eigene ADSR-Hüllkurven, Filter, Ringmodulation, Pulsbreitenmodulation u.a., die den anderen Soundchips der damaligen Zeit (in den meisten anderen Heimcomputern wurden ebenfalls AY- oder SN-Soundchips verbaut) weit überlegen ist. Außerhalb von Europa, wo der C64 teilweise (wie in Deutschland) zum Quasi-Standard wird und viele Berühmtheiten hervorbringt, wie Rob Hubbard, Martin Galway, Chris Hülsbeck, Jeroen Tel usw., ist jedoch das Nintendo Famicom / NES für die Entwicklung von Videospielmusik weitaus entscheidender. Das NES bietet insgesamt 5 Klangkanäle: 2 Rechteckwellen, 1 Dreieckswelle, 1 Rauschgenerator sowie einen "Delta Modulation Channel" (fehlt im jp. Famicom), über den gesampelte Klänge wiedergegeben werden können. Der Sound des NES ist gegenüber dem SID relativ warm und analog, für das NES erscheinen schon bald die ersten Spiele, die ihrer Musik wegen berühmt werden. Video Game Music wird vor allem in Japan schon früh (ab ~1986) durch entsprechende Soundtrack-Alben (wie zu dem Spiel Dragon Quest mit Musik von Koichi Sugiyama) zum Massenphänomen, Nobuo Uematsu's Musik zu Final Fantasy sowie Koji Kondo's Soundtracks zu Super Mario Bros. und the Legend of Zelda genießen noch heute einen Ruf als bahnbrechende Kompositionen.

Ebenfalls Mitte der 1980er bringt Yamaha das Klangerzeugungsverfahren der FM-Synthese zur Marktreife. Neben den kommerziellen Synthesizern, deren bekanntester der DX 7 ist, wird dieses Verfahren zur Klangerzeugung vor allem in Spielautomaten eingesetzt, Marble Madness stellt einen der ersten dieser Vetreter dar. Die FM-Synthese beruht anders als das in den bisherigen Klangerzeugern verwendete Verfahren der substraktiven Synthese (bei dem eine obertonreiche Wellenform den Ausgangspunkt bildet) auf der Frequenzmodulation verschiedener Sinusschwingungen, was ein ressourcensparendes Verfahren digitaler Klangsynthese mit hohem Potenzial darstellt. Wer die graue Theorie abermals anschaulich erklärt, hör- und erfahrbar umgesetzt serviert haben möchte, sei abermals auf die Seite der Lüneburger Uni verwiesen.

Neben den Arcade-Automaten werden vor allem Soundkarten ab 1987 (Ad Lib) mit FM-Synthesae-Chips der Firma Yamaha bestückt und sorgen in dieser Form für bedingten Wohlklang auch am heimischen PC. Sound oder Musik am PC war vorher vor allem Thema für den eingebauten PC-Speaker, der nur eine einstimmige Rechteckwelle produzieren kann, von findigen Programmierern jedoch schon früh durch einen Tweak zur Wiedergabe von quasi 5 Bit-Samples mittels PWM gebracht wurde. Das Verfahren basiert darauf, durch schnelles (~11 kHz, je nach gewünschter Samplerate) Ein- und Ausschalten des Speakers die Klang-Informationen des Ausgangssounds abzubilden. In der Zeit der ersten Soundkarten fallen neben dem Ad Lib-Modell die berühmte Sound Blaster, die neben einem Ad Lib-kompatiblen Soundchip auch 8 Bit Mono-Samples wiedergeben konnte und in den Folgejahren zu Standad avancierte, sowie die Roland- Soundkarten LAPC 1 und MT 32, die bereits damals kristallklare Musik über Sample-basierte Wavetable-Synthese wiedergeben konnten, aufgrund ihres hohen Preises jedoch kaum konkurrenzfähig waren. Eine umfassende Übersicht über die verschiedenen Soundkarten findet sich  hier.

Wiederum verlaufen die Übergänge zwischen den verschiedenen Plattformen parallel. Nach den Spielautomaten und den PCs wird die FM-Synthese in Gestalt des YM 2612 im Sega Mega Drive auch für Spielkonsolen eingeführt. Auch das schon erwähnte SNK Neo Geo hat einen ähnlichen, 6-stimmigen FM-Chip an Board; beide Soundchips können auch ADPCM-kodierte 8 Bit-Samples abspielen.
   

Kommentare

johndoe-freename-83533 schrieb am
Das einzige was mir persönlich etwas zu kurz kommt, ist die Abhandlung des Wavetable-Zeitalters. Man hätte auf jeden Fall auf die Ablösung der alten OPL3-Chips durch die damals revolutionären, komerziellen \"Sampler\" eingehen müssen. Namentlich: Gravis Ultrasound und Soundblaster AWE 32.
Auch kommt mir das Thema Module etas zu kurz: Sampling heißt ja nicht automatisch ganze Klangspurden aus Konserven wiederzugeben.
Auch war der Proteus-Synth (LAPC-1/MT-32) meines Wissens, im Gegensatz z.B. zur SCC-1, kein reiner Wavetable-Synth.
Ansonsten ein sehr gelungener Beitrag.
Gruß
Tryptonite
Kalim schrieb am
Ich finde den Atikel sehr interessant.
Mir haben die häufigen technischen Einlagen was er dazwischen hat sehr gefallen.
Von mir: Ich lege auf einen guten Sound viel Wert.
z.b. Ein DVD mit einer hochwertigen DTS-Anlage macht einen Doppelt so guten Eindruck wie mit Stereo auf dem Fernseher. Und so ist bei den Spielen das gleiche.
Ich finde das der PC schon mal auf 32bit umsteigen könnte weil da wäre ich sehr neugierig wie sich das anhört.
Die xbox360 hat ja einen 32bit-Sound *freu*, endlich kann ich meinen 32bit-Heimkinoverstärker von Sony voll ausnutzen!
Wer einmal mit 5.1 gespielt oder film geguckt hat weiss von was ich spreche!
Haimon schrieb am
Interessanter Artikel, der mir aber persönlich zu wenig auf die Eigenheiten von Spielemusik eingeht. Besonders das iMuse System war revolutionär, denn es erlaubt Echtzeitsprünge in der Musik, da diese (in Midizeiten) auf Notenwerten basierten und so konnte die Musik in Echtzeit perfekt gemixt werden, dies ist allerdings dann in der \"CD-Rom\" Ära leider erstmal verschwunden und brach erst mit Outcast als eines der ersten Spiele mit Musik, die sich nach der aktuellen Spielesituation mixte, wieder in einer ähnlichen Form auf, indem es eine bestimmte Bandbreite von (vorher mit einem Orchester aufgenommene) Stücke gab, die dann in Echtzeit zusammengefügt wurden und so den quasi individuellen Soundtrack ergaben.
Die Veränderung von Midi auf Wave aber war auch beim iMuse System nicht spurlos vergangen und in Monkey Island 3 kam dann die Technik sozusagen in Perfektion zum Einsatz, das Lied \"A Pirate I was Meant to Be\" nutzte damals auf perfekte Art und Weise das iMusesystem:
Da die Dialoge in dem Lied vom Spieler entschieden wurde, musste iMuse das Lied (das komplett als Audio-Stream vorlag) sozusagen wärend der Dialoge loopen, bzw. an die richtige Stelle im Lied springen um den richtigen Dialog zu erzeugen und wärend der Eingabephase die Melodie Instrumental loopen. Nachdem der Spieler sich dann entschieden hatte sprang iMuse dann an die passende Stelle im Lied und ließ so das Lied, ohne Aussätzer oder ein-/ausblenden abspielen. Aufgrund dieser Komplexität ist dann auch das Lied in der deutschen Version rausgefallen (wesshalb sich wohl wenige daran erinnern können)
Für nähere Informationen über das iMuse-System wäre ein Besuch hier lohnenswert:
http://imuse.mixnmojo.com/what.shtml
gamology schrieb am
@Nils:
fand den Artikel sehr interessant und hab mich auch auf der uni Seite ein bisschen weiter ins Thema eingelesen
denke es ist auch ne Frage wie tief man als Leser INteresse hat ins Thema einzusteigen... Du kannst ja auch schlecht 3 verschiedene Versionen Deines Artikels basteln für die verschiedenen Vorwissensstufen, die's so geben kann;)
von daher: ist schon okay so, find ich
was einem zu tiefschürfend wird, kann man ja überlesen (ist wie mit dem "Aus"-Knopf an der Fernbedienung des TV;))
schrieb am