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PCM vs FM en la era de los 16 bits.

Esta noche he visto un documental que trata sobre la historia del sonido en los juegos, es una parte que estoy empezando a mirar con mucho más interés que antes.

Pues bien, hay una parte del documental donde se habla del paso de las unidades PSG en los sistemas de 8 bits a los sistemas FM y como la mayoría de los músicos que hacían juegos lo odiaban porque añadía una enorme complejidad a la hora de programar el sonido y sobrecomplicaba las cosas.

Los PSG en su mayoria utilizaban una sola onda por cada canal, la onda más utilizada era la de pulso o cuadrada pero habían otras como (seno, diente de sierra, triangulo).

La forma en la que la sintesis FM funciona es simplemente pudiendo cambiar al vuelo el tipo de onda al vuelo a través de otra onda llamada modulador. Por ejemplo si tomamos el primer Monkey Island y lo reproducimos en una Game Blaster que es una unidad PSG de 9 canales y medimos las ondas con un osciloscopio veremos que son del mismo tipo.

Pero en cambio una Sound Blaster que es sintésis FM veremos como esta el cambio de onda.

Ahora bien, vayamos a lo que me interesa. Sega utilizaba en su Master System/Mark III una unidad PSG con 3 canales de onda de pulso/cuadrada pero lanzo un accesorio que permitía la sintesis FM, obviamente era necesario adaptar los juegos para ello.

¿La mejora en la calidad de sonido de los juegos? Pues es obvia incluso si no prestáis atención.

Cuando Sega realizo la Mega Drive/Genesis la diseño con total compatibilidad hacia atrás con la Master System/Mark III. ¿Pero que ocurrió con la unidad FM? ¿Se perdió? Pues parece que si porque Sega utilizo el YM2612 de Yamaha para su 16 bits en vez del YM2413. El motivo de ello es que el YM2413 estaba muy limitado en cuanto a sus capacidades en comparación con el YM2612.

¿Y a que viene esta entrada? Ultimamente ha aparecido una polémica comparativa entre el sistema de sonido de SNES y el de Genesis/Mega Drive y sinceramente…

En pleno revisionismo histórico nos tenemos que tragar que la consola de Sega sonaba mejor, lo siento pero en la época todo el mundo tenía claro que SNES sonaba mejor, aparte de ser mucho más fácil para los técnicos de sonido tirar de samples via PCM en vez de FM.

La sintesis por PCM empezó en sistemas domésticos con el chip Paula del Commodore Amiga, la idea del PCM es que lo que hacemos es reproducir samples ya pre-grabados en diferentes canales de manera simultánea. Pensad en ello como diferentes archivos de sonido reproduciendose a la vez, bueno, en realidad toda la música que escucháis hoy en día en cualquier dispositivo se basa en ese concepto y la sintesis FM dejo de utilizarse tan rápidamente como la tecnología permitió ignorarla por completo ya que era un grano en el culo para muchos técnicos de sonido.

Es más, mientras que con la sintesis PCM te puedes asegurar que tu audio de salida va a sonar igual, con la sintesis FM incluso bajo el mismo código no te puedes asegurar, de repente se encontraban con que la misma composición sonaba diferente en diferentes chips FM.

Esto junto a la dificultad de programar los sistemas FM hicieron que fueran altamente odiados en su día y fueron reemplazados tan rapidamente como se pudo por el sistema PCM, sobretodo con la llegada del CD-ROM pero especialmente Sega en el Sega/MegaCD decidió añadir como chip de sonido el Ricoh RF5C164 que realizaba sintesis PCM como el SPC700 de SNES, es decir, la propia Sega reconociendo que la síntesis PCM era mucho mejor y por algo tan sencillo como simplificarle la vida a los técnicos de sonido para los que la sintesis FM era una pesadilla a la hora de tener que programarla.

Para los músicos en cambio la síntesis FM no era un problema curiosamente cuando utilizaban los teclados de Yamaha con esos chips. El problema venía a a la hora de codificar el audio manualmente en los juegos que no es lo mismo que tocar, la paradoja es que el audio de muchos juegos de SNES y del MegaCD se hacía en teclados con sintesis FM pero las pistas eran convertidas a pistas PCM para mayor facilidad en el desarrollo de audio de los juegos.

Es decir, el paso del FM al PCM fue por elementos prácticos más que nada, para hacer más cómodo el trabajo a los encargados del audio en el juego, no obstante el audio PCM en los 16 bits estaba ampliamente limitado. ¿Motivos?

  • La sintesis FM pese a ser mucho más dificil de programar es más procedural y requiere menos memoria, el SPC700 de SNES estaba muy limitado en cuanto a memoria con solo 64KB.
  • Sega en su Genesis/Mega Drive utilizaba el heredado chip PSG de la Master System/Mark III para los efectos de sonido y algunos sonidos de acompañamiento por lo que tenía más canales disponibles. Si añadiamos el Sega CD ocurría lo mismo, En cambio los sonidos como golpes, disparos… Los que no formaban parte de la música en SNES tenían que robar uno o varios canales de sonido.

Pero si a un sistema PCM le das la suficiente memoria y cantidad de canales es mucho mejor, con el paso a la generación de los 32/64 bits los chips de sintesis FM desaparecieron de los sistemas de videojuegos por pura comodidad y por petición de los profesionales de la industria y pasaron a ser un objeto histórico.

Esto es todo, tenéis el Discord y los comentarios de esta entrada para comentarla.

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Bob

SNES tenia mejor audio. Eso no esta a discusion. Pero la mayoria suena como si le pusieran una almohada al altavoz. Muchos soundtracks de Genesis se escuchaban horribles debido a que usaban el driver GEMS, creado por Sega of America para facilitarles la vida a los compositores del Genesis que era muy complicado como dices. Aquellos que creaban sus propios drivers (como los sonic, mega turrican, bloodlines, etc.) se escuchaban excelentes.

Alejandro Virgós Müller

GEMS fue un dolor

Bob

De oir? vaya que si x3

Charli

Urian donde has visto que haya ese debate??? Por favor dime donde lo has visto que quiero echarme unas risas, hasta un sordo lo oye!!! Nada que ver!!! Era uno de los fuertes de snes hecho por Sony precisamente!!!! La megadrive tenía buen sonido y muchas bandas sonoras buenísimas, como las de Street of rage, o story of Thor, pero una cosa es la composición y otra la calidad de sonido, final fantasy 6 es el ejemplo perfecto de la diferencia entre snes y megadrive.

Alejandro Virgós Müller

Ff6 era una preciosidad

Alejandro Virgós Müller

Bueno Urian, normalmente leo y callo porque no tengo nada que aportar pero en este punto creo que: 1. Está claro que tecnologías diferentes no son comparables, dado que una es netamente procedural (fm) y la otra se acerca a algo más natural (samples como notas). El FM era algo en cierta manera esotérico (tipos de ondas, envolventes, etc.) 2. Está claro que al crecer la dimensión de la producción de los juegos, la artesanía de crear sonido con FM (loado sea Yuzo Koshiro) tenia las de perder comparado con algo más directamente musical como el sample (por eficiencia en… Read more »

Klayf

Interesante, me viene en el momento justo esta entrada porque he estado indagando más en este tema del sonido, sobretodo en consolas antiguas y con respecto a los chips ym de yamaha que son muchísimos. Con respecto a esa disputa snes vs megadrive, es cierto que antes estaba claro que la primera sonaba mejor, quizás algunos se aprovecharon de que algunas ost en snes no sonaban del todo bien, porque tenia sus limitaciones también y aprovechándose que en megadrive algunos le sacaron realmente jugo al sonido, usaron ésto para argumentar que megadrive era superior en este apartado, como pasa por… Read more »

Alejandro Virgós Müller

Gracias por recodar el enlace del antiguo blog!