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「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?

褪色時代的余燼筆墨,仍書寫著樂曲的終章。

1970 年代末存在一個多變的轉折點,這不僅是對於日本、美國和歐洲娛樂產業的發展來講,還是一次對當時硬體水平迅速提升的映射。在充斥著電傳打字機、街機機台等名詞的時代中,聲音在遊戲中的切合總不是那麼引人注意的。

相對早期的 IBM PC,和後些年的 Apple II 等家用電腦,大多會配以一個簡易的蜂鳴器,用於基本的發聲互動。不過限於家用電腦的體積和製造成本,揚聲器則直接由計算機的 CPU 控制了。通過每一次對蜂鳴器的精確計時,計算機會產生出類似於「咔噠咔噠」的特定音調。

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追溯到最早一批由計算機開發構建的遊戲,遊戲機 Magnavox Odyssey 絕對有著一定的影響力。它的創建者之一 諾蘭·布希內爾(Nolan Bushnell)就在 1972 年發行了一部具有里程碑意義的遊戲作品——《Pong》。

准確來說,《Pong》的成功似乎並不是和諾蘭密不可分的。一個移動點、一個記分系統和兩個球拍——這份來自於早期「電子版網球」的靈感設想,被寄託到同樣沒有接觸過遊戲開發的員工-艾倫·奧爾康(Allan Alcorn)的手上。反復審視著諾蘭給出的概念圖,奧爾康決定嘗試用學過的程式語言,去製作一個簡易的碰撞模型。

來自最初的系統設想

在完善了速度和面積等主幹反饋後,奧爾康對其中的碰撞系統做了進一步的升級:將球拍的接觸面積劃分成八個小段,以來改變球的回彈角度。如果被球拍的中心部分接住,那麼球會接近於 90° 角被彈回;而球接觸到球拍的外側部分,程序會先分析球的速度、球拍的接觸點、球拍的速度來計算出彈回的軌跡。

球在球拍上停留的時間越長,它的速度就越快,這也符合了現實中的動量守恆。事實上,這樣的想法在如今的細節設計中也是頗具新穎的。那時的開發者仿佛像是一個個初學者,他們每一步的嘗試與探索,都是對當時匱乏玩法的再次定義和創造。

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此時距離遊戲開發已經有了三個月之多。當諾蘭凝視著旋繞在機器中的光碟時,他告訴奧爾康:「電腦性能的限制是有目共睹的,但怎樣才能為遊戲添加一些氛圍,讓它就像是一場真實的比賽一樣呢?」

在1972年開發電子遊戲,硬體設備就已經占用了大量的空間。若再增加一個聲音區塊,各類線材的散亂程度可想而知。於是奧爾康從當地商店購買了一個約 1.2 米高的木櫃、一台用作顯示的黑白電視機。他先是用鋸子和打孔機把電視機和木櫃固定在一起,再將要焊接的電路集成在了木櫃的後面和底部中。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?這也是早期大多數街機的內部構造

從數字電路研究到信號調頻器,奧爾康發現通過改變其中的波形和頻率,可以產生出不同的音調——即使那仍是很單調的「滋滋」聲。他將已經做好的音調分成幾組,穿插於遊戲的各個音效中。在球碰到邊界和球拍上時,遊戲會反饋出兩個聲調不同的短音;而當玩家輸掉一輪遊戲時,遊戲則會發出一段略長的音節。

如今我們不得而知,這樣做的初衷是為了讓音效更加真實,像是歡呼的觀眾一樣,還是另有其他的意圖。但在奧爾康研究電路中接通聲音信號的原理時,精細地為每個音節編譯、變頻、調試的過程中,已然形成了一段「歷史性的聲調」。

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作為第一款融入了音樂的電子遊戲,《Pong》所體現的新穎玩法,似乎掩蓋了聲音被引入到遊戲的過渡。但隨著未來幾年中音頻設備的突飛猛進,開發者們顯然注意到了這一點。

連續音軌的誕生之路

1967年,本計劃著畢業後在SONY工作的西角友宏,未能如願通過公司的最後一輪選拔,「陰差陽錯」地加入了一家名為 Takt 的音頻公司。在長達一年的工作中,西角友宏並未如願加入到開發部門,心灰意冷的他決定再找一份新工作。恰好在朋友那里聽聞到遊戲公司-Taito 在高薪尋求著一位音頻工程師,他把自己對音樂的獨特想法和工作經驗做成了簡歷,便順手投遞了過去。

從考核到正式錄用,西角友宏甚是珍惜這次不易而來的機會。在 1971-1974 的這三年中,他著力於各類體育遊戲的玩法構建;不論是最先從《Pong》中汲取足球靈感的《Davis Cup》,還是創立了區別於市面上駕駛系統的賽車遊戲《Speed Race》,都體現著他天賦異稟的想法和創造力。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?西角友宏(右)和他開發的遊戲《Basketball》

雖然說《Pong》開辟了遊戲界的聲音系統,但和遊戲急劇下滑的銷量一樣——單個的聲調需要進一步向「音樂」發展。西角友宏在實驗了數款聲音晶片的音色水平、音階調度、以及拓展性和多元性後,他注意到了Chiptune晶片(後續也被稱為晶片音樂、8/16位音樂)在遊戲市場的潛力。

恰好當時西角友宏正在開發一個遊戲項目,主題是兩個西部牛仔之間的射擊對決。在首次使用了微處理器(Microprocessor)新技術的同時,他嘗試把更多的音節采樣加入到Chiptune晶片中,再把這些音節拼湊成一小段樂曲,從而在遊戲中的特定場景播放。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?來自遊戲機 Game Boy 的 Chiptune 晶片

不過在 1970 年中期的遊戲製作中,儲存和記憶體這兩個硬體水平還是捉襟見肘的。西角友宏就面臨著這個困境,他想要在遊戲中添加聲音,就只能從僅有的單聲道音節中,反復地重復某個旋律,並以此來階段性地使用它們。

遊戲最終被命名為《Gun Fight》,得益於題材和微處理器的強大,遊戲的街機版最終在美國售出了超過 8600 台。其中西角友宏的音樂製作顯然讓遊戲多了一番風味,而那時的玩家們也注意到了,未來的遊戲中將會出現更多的音樂元素。

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但西角友宏對此仍不滿意,他認為把音樂完全切合到遊戲中才是「完美的作品」,於是他憑借著不錯的業績,開始向公司申請一個高經費的項目。

從電子硬體到開發工具,幾乎都採用了當時先進的設備和系統。在聲音方面,他使用了由模擬電路和 德州儀器SN76477 聲音晶片組合的單聲道系統。這樣切入的電路設計不僅能讓 CPU 更快地計算圖形幀緩沖區中的像素,還能保留之前《Gun Fight》中移位器電路的流暢動畫。

遊戲的早期的場景設計包括了坦克、戰鬥機和戰列艦。不過當西角友宏看到 1974 年在日本上映的動畫《宇宙戰艦大和號》時,他決定把這些元素總合成一個太空主題,這樣一來也能減少員工們在建模時的工程量。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?《宇宙戰艦大和號》中的太空飛船

而在那時蓬勃發展的遊戲產業,很多的遊戲廠商都想把自家的遊戲和「休閒類標簽」區分開來,於是限制玩家行動時間的計時器設計出現了。這種設計理念推進了遊戲的緊張感和挑戰性,可西角友宏還是覺得讀秒計時過於刻意,不如把時間系統換成逐漸向玩家靠近的敵人。

除此之外,配合著 Midway 版《Gun Fight》中開發的「多晶片桶式移位器電路」,遊戲的動畫則會更加流暢。在遊戲中玩家控制飛船射擊,一次射擊便能摧毀一個目標。而子彈撞擊到敵人時精確的爆炸音效,讓遊戲具有了更多的打擊感。

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事實上,《太空侵略者》也是第一個使用連續背景音軌的遊戲。西角友宏使用了四個半音階加低音音符的方式,來循環重復以模仿出「侵略者」和玩家的距離。隨著敵人離玩家越來越近,音樂的頻率將會顯著的加快。

在許多早期的視頻遊戲中,僅是單一節奏的音樂互動就足以極大地提高遊戲性,開發者也越來越注重如何把音樂融入到遊戲中。並伴隨著此後硬體設備的飛速發展,音樂的製作變得更加系統化,也不會出現先輩們突發奇想而衍生出的「實驗性作品」。

實體音游的過渡交織

可以這麼說,《Pong》是世界上首款獲得成功,並且對後世電子遊戲影響最深遠的遊戲之一。雅達利僅是把裝有的《Pong》機台散布在商場、酒吧等娛樂場所,就讓每台街機在 1972 年達到了 35-40 美元的日營收額。

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只不過這個時期是短暫的——在那個版權保護薄弱的年代,許多廠商推出了《Pong》的山寨版本。隨著「打磚塊」玩法的局限性和硬體水平的提升,玩家們逐漸對同類遊戲感到了些許乏味,而《Pong》那創世紀般的生命力也逐漸走向了枯竭。

憑借著這筆不菲的收入,雅達利在隨後的 1974 年發行了一款名為《Touch Me》的街機遊戲。遊戲的操作很簡單:機台上有四個會發出聲音的按鈕,並且會隨機閃爍出黃色的燈光。玩家則須觀察記憶按鈕閃爍的先後順序,等到燈光熄滅後再依次拍擊按鈕。

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遊戲剛開始時,只會有兩個按鈕會閃光,閃爍的序列也相對簡單。隨著玩家完成一組後,遊戲會添加一個額外的按鈕,最多直至四個。街機的顯示屏則會顯示玩家正確重復的次數,不過玩家只有三次失誤的機會。

雅達利想要用這台街機,與那時流行的彈球機和老虎機來爭奪吸引力。然而大多數人確實被遊戲吸引到了,但簡陋的遊戲機制配合上略顯刺耳的音效,讓很多人玩了幾分鍾便退下了機台。這樣不能讓玩家持續買帳、且造價昂貴的《Touch Me》,顯然沒有達到雅達利的預期。

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1977 年,拉爾夫·貝爾(Ralph Baer)和霍華德·莫里森(Howard J. Morrison)在一場商場音樂展會上看到了《Touch Me》的展台。與很多開發者受到的啟發相同,他們十分欣賞遊戲的玩法機制,但遊戲後期設計的缺陷與瓶頸也是他們所惋惜的。

於是他們決定用這個靈感做一款新的遊戲,把《Touch Me》中的亮點「發掘」出來。在移植遊戲的過程中,他們發現這種玩法其實根本用不到街機的體積,所以選擇了輕量化的 TMS 1000 微控制器晶片。當拋去前者中復雜的邏輯電路,遊戲的設計成本也顯得低廉很多。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?拉爾夫·貝爾和他設計的遊戲

遊戲的玩法和《Touch Me》類似,玩家根據按鍵閃爍的順序,依靠先前的記憶力順次按下各個按鈕。但不同的是,貝爾和他的團隊為每一個按鈕都添上了不同的色彩,以及按下按鈕後反饋出「不再刺耳」且各異的音效。

當他們拿著這個 8 英寸大小的遊戲機,去向各大硬體生產廠家進行演示時,一家叫做 MB(Milton Bradley)的公司看準了遊戲的市場前景。在完成了對遊戲的收購和生產規劃後,遊戲名則採用了雙方協商而來的《Simon》。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?

遊戲機採用了實體售賣的方式,在 1978 年一經推出便登上了當時玩具的熱銷榜首。容易上手、小巧便攜、老少皆宜也是《Simon》特色宣發的代言詞。截止至 1982 年的 4 年內,遊戲機的銷售量就已經超過了 1000 萬台。

看到模仿自家遊戲還賺的盆滿缽滿的《Simon》,雅達利自然是眼紅的,於同年推出了《Touch Me》的掌機版本。但就像是當初《Pong》那鋪天蓋地的盜版一樣,《Simon》的玩法也迅速被廠商們模仿,待到雅達利發布掌機時,「音游掌機」的市場已經被瓜分地很明細了。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?

隨著音樂旋律按下按鍵,清脆有力的回彈反饋,讓《Simon》把一個實驗性地概念逐漸過渡到了一項音樂互動玩法。而把雅達利的遊戲再創造,不僅是對這項理念的延伸,也是定義了現代音樂遊戲玩法的雛形。

逐漸成熟的製作系統

到了 1980 年代初期,大多數的計算機和遊戲機都有了專用的聲音晶片,這時 CPU 和記憶體的負擔也被減輕了。並且每個系統都有著特色的圖形和音軌。也是從那時起,音樂開始在遊戲中迅速發展,特別是滲透到了日本和西方的遊戲文化中。

要知道,不同的系統一般都有不同的復音數,或稱為音軌。具有多個音軌當然是有一定優勢,但音軌中的波形也需要變化。如家用電腦 Commodore 64 可以產生出正方形、三角形、鋸齒形、噪聲四種不同類型的波形。

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對比於 Commodore 64 的 3 個音軌通道,任天堂的 NES 有 5 個音軌之多,那麼後者的音樂水平會更加專業嗎?答案並不是。原因在於 NES 中的音軌大部分情況下都只能發出一種類型的波形。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?

在圖片中,NES 的前兩個音軌只能產生方波。第三個音軌只會產生出像是三角形的波,通常用於低音基調。第四個音軌只能產生噪音波形。第五個音軌是 PCM 采樣現實中樂器的聲音。

在《超級瑪利歐兄弟3》中,玩家可以清楚地聽到第五個音軌——PCM 所使用的鋼鼓聲音。不過介於 NES 音樂晶片的特殊設計,使得很多樂曲中的音節聽起來幾乎是相同的。而這點在樂曲的曲調上有所體現,畢竟同一種樂器的音節頻率是固定的。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?《超級瑪利歐兄弟3》中已經有了一套成熟的音樂製作系統

在當時,大多數開發者會盡量在不同曲目中,對同一個音軌切換不同的波形。但很快就有人發現了,在同一曲目中把波形任意地分配給各個音軌,也不是什麼難事。再加上後期的調音適配,就完全能帶以玩家超過原有音軌數量的錯覺。

1981 年的經典街機遊戲《Frogger》就是一個很好的例子。除關卡開始和結束的音樂外,遊戲製作了 11 種不同的獨立曲目,並全程採用了不同音軌的不同波形。歡快的背景音樂配合著角色移動時即時反饋的動感音效,也標志著 80 年代的音樂系統逐漸成熟了起來。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?

隨著家用遊戲機進入 16 位時代,音樂創作中的采樣和音調被使用得更加頻繁。相比於 NES 的 5 個單聲道音軌,世嘉md(Mega Drive)則使用了 10 個可以立體聲混用的音軌,其中也包括了一個用於采樣樂器的 PCM 樣本。

當然,先前《Simon》留下的實體音游理念並沒有消逝,只是這個理念的確立需要一個更長跨度的積淀。在硬體設備系統性發展的 20 世紀末,音樂遊戲機們終於開始嶄露頭角。

科樂美於 1998 年率先推出了跳舞機——DDR(Dance Dance Revolution)。與傳統使用手把或搖杆操作的遊戲機台不同,跳舞機需要玩家觀察螢幕上切合的音符,並配合著所選曲目的鼓點節拍,來逐個踩到街機對應的箭頭踏板之上。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?

跳舞機的設備系統則通常由背後的一根後扶杆,以及前、後、左、右四個方向鍵的踏板構成。在跳舞機的發展中,之後跳舞機的踏板演變為了八個,能夠捕捉玩家的動作,並推出了雙人對戰模式,生命條系統等現代音游模式。

21 世紀初,由 Namco 開發的《太鼓達人》登陸街機平台,遊戲放棄了大多數音游的方向判定系統,玩家需要配合螢幕上流動的音符點,用鼓槌敲打機台上的日本傳統樂器「太鼓」的鼓面,從而擊打出正確的節奏。除此之外,遊戲的選曲目錄也是用擊鼓的方式來進行的。

「上古」遊戲中的聲音是如何誕生的?

其實相比於常規的音樂遊戲,這樣的擊鼓方式會對玩家的節奏感要求更高,而 Namco 也在刻意地提高遊戲的難度。不過這也揭露出目前延長音樂遊戲壽命的最佳方法,就是盡量添加不同風格的曲目,並且為玩家劃分不同的難度梯度。

而在這約為三十年的歷程中,最初的一個個音節被串聯到了一起,再由開發者們逐步地縫合成數個基本曲調。伴隨著硬體設備的發展,當初的藍圖也被填上了色彩,最終演變為一幅絢麗多彩的畫卷。而這些刻畫著歷史性的音符,仿佛在演奏著一首對音樂遊戲的贊歌。

來源:遊研社