Музика у відеоіграх

У 1970-х, коли відеоігри як одна з форм розваг тільки почала з'являтися (перше покоління ігор), музика в аналоговій формі записувалася на фізичний носій, наприклад, касети й грамплатівки. Такі носії були дорогими, крихкими й швидко ламалися від частого використання, що робило їх малопридатними для використання в аркадних автоматах (хоча в окремих випадках вони все ж були, наприклад, у грі Journey). Більш простим і дешевим способом включення музики в відеогру було використання цифрового сигналу: коли потрібно програти музику, спеціальна плата перетворювала електричні імпульси з програмного коду в аналогові звукові хвилі. Такий же спосіб застосовували й для генерації звукових ефектів в іграх.

Перетворення програмного коду в звук в 1970-х дозволяло включати музику в аркадні ігри, але вона була монофонічною, повторюваною, чи використовувалася дуже рідко, наприклад, у вигляді коротких мелодій при переході на наступний рівень, або на початку гри (як в Pac-Man або Pole Position). Відома ігрова приставка Atari 2600, наприклад, була здатна одночасно генерувати тільки два тони, або «ноти». Певний виняток становили ігри для аркадних автоматів від компанії «Exidy», які вперше використали оцифрування звуку як для музики, так і для звукових ефектів, причому якість звуку в іграх «Exidy» була вище, ніж у всіх інших іграх, аж до появи четвертого покоління консолей. Проте в цілому оцифрування звуку було нехарактерне для ігор того часу, і рішення включити будь-яку музику в гру означало, що на якомусь етапі буде потрібно зусиллями програміста перевести її в комп'ютерний код, незалежно від того, чи є у програміста музична освіти.

Спроби оцифрування звуку розпочалися в 1980-х роках. Удосконалення технологій процесоробудови і зниження їх вартості дозволило серйозно змінити технічні характеристики музичного супроводу. Аркадні автомати на процесорах Motorola 68000 і звукових платах Yamaha YM дозволяли генерувати одночасно кілька тонів (або каналів) звуку, причому кількість каналів могла доходити до 8-ми і більше. Порівняльне удосконалення технології відтворення звуку спостерігалося і в ігрових приставках: випущена в 1982 році ColecoVision генерувала 4-канальний звук. Однак більш помітною в цій області стала японська Famicom, випущена в 1983 році (у США відома як NES, в Росії — як Dendy). Famicom мала 5 каналів, один з яких міг відтворювати прості ІКМ-сигнали. Ближче до кінця ери Famicom деякі картриджі з іграми випускалися на замовлення та мали додаткові звукові плати, що додавались розробником гри і збільшували кількість каналів для відтворення музики. Крім того, варто відзначити домашній комп'ютер Commodore 64 1982 року випуску, який мав 3 звукових канали, був здатний накладати на сигнал найпростіші фільтри, працював з різними типами сигналів, а згодом отримав ще один звуковий канал і здатність програвати на ньому 4-бітні семпли (оцифровані звукові фрагменти). Порівняно низька ціна Commodore 64 і можливість використовувати телевізор як монітор робила цей комп'ютер популярною альтернативою іншим моделям.

Створення музичного супроводу для ігор в той час зазвичай включало генерацію простого тонового сигналу і/або його синтез методом частотної модуляції для імітації музичних інструментів і використання шумового каналу для перкусії (ударних інструментів). Застосування ІКМ-семплів в цей період було обмежено короткими звуковими фрагментами (Monopoly), або ж семпли служили заміною для шумових ефектів (Super Mario Bros. 3). На приставках доводилося ділити доступні канали між музичним супроводом та іншими звуковими ефектами. Наприклад, якщо на екрані космічний корабель стріляв лазерним променем, і постріл супроводжувався звуком, що має частоту 1400 Гц, то хоч би який звуковий канал не був зайнятий музикою, він переставав її відтворювати і починав програвати звук лазера.

У середині і наприкінці 1980-х років в написання музики для ігор на згаданих платформах включилося більша кількість людей, ніж раніше, що краще розбирається в музиці. Якість композицій у результаті помітно покращилась. До числа композиторів, які зробили собі ім'я на створенні музики для ігор, входять Кодзі Кондо (Super Mario Bros., The Legend of Zelda), Коїті Сугіяма (Dragon Quest), Роб Хаббард (Monty On the Run), Хірокадзу Танака (Metroid і Kid Icarus), Мартін Гелвей (Times of Lore), Хіросі Міяуті (Out Run), Нобуо Уємацу (Final Fantasy) і Юдзо Косіро (Ys).

Крім створення персональних музичних тем для відеоігор, використовувалися також запозичення з наявних творів. Наприклад, при реалізації гри Тетріс на ігровій приставці Game Boy використовувалася російська народна пісня «Коробейники». Згодом ця композиція на заході стала називатися і тепер відома винятково як «Tetris theme».

Першим домашнім комп'ютером, що використовував оцифрування сигналу у формі семплювання, став у 1985 році Commodore Amiga. Його звукова плата мала 4 незалежних 8-бітних цифро-аналогових перетворювачів. Замість синтезування методом частотної модуляції простого сигналу, яке звучало як звичайний однотонний гудок, технологія, що застосовувалася в Commodore Amiga, дозволяла звуковій платі програвати короткі музичні фрагменти, що зчитувались з пам'яті. Це давало розробнику отримувати на виході звуки музичних інструментів або будь-які інші звукові ефекти з більш високою якістю і точністю, ніж це було можливо раніше чи могло бути можливо на домашніх комп'ютерах в перспективі на кілька найближчих років. Це був ранній приклад того, що пізніше буде названо табличним синтезом звуку і стане застосовуватися в технології SoundFont. Завдяки тому, що Amiga був випущений раніше всіх комп'ютерів, що конкурували з ним, і мав помірну ціну, він став, особливо в Європі, основним інструментом у ранніх експериментах з музикою, що генерується послідовністю команд коду.

Основний суперник Amiga, Atari ST, семплювання не використовував. У його комплектацію входив запрограмований звукогенератор Yamaha YM2149, можливості якого були обмежені навіть у порівнянні з SID-платою Commodore 64. Цифровий звук на Atari ST можна було відтворити лише з допомогою певних програмних прийомів, які використовували потужності процесора і робили такий спосіб непридатним для ігор. Однак Atari ST мав вбудовані MIDI-порти і використовувався багатьма професійними музикантами як пристрій для програмування MIDI-музики.

Після цього протягом кількох років в області відтворення музики на комп'ютерах настало затишшя: клони IBM PC мультимедійні можливості удосконалювали повільно, а інші ігрові консолі семплювання практично не використовували. Хоча воно й мало в потенціалі отримання більш реалістичних звуків, кожен семпл займав багато місця в пам'яті, в той час як вся пам'ять, напівпровідникова (картриджі), магнітна (дискети) чи будь-яка інша, все ще коштувала дуже дорого, і на рахунку був кожен кілобайт. В цих умовах було вигідно користуватися платами, які генерували музику з програмного коду, оскільки код був порівняно простий і займав набагато менше цінної пам'яті.

Згадуваний раніше змішаний підхід до створення музики (і семплювання, і генерація коду) третього покоління консолей перейшов і в четверте, в нову еру 16-бітних приставок. Так, Sega Mega Drive (вона ж Sega Genesis) 1988 року пропонувала гравцям покращену графіку і вдосконалене синтезування звуку, однак, в основному, дотримувалася тих же підходів до створення музики, що і її головний конкурент Famicom. Mega Drive мала стереозвук і 10 каналів для генерації тонів, причому один з каналів міг бути використаний як цифро-аналоговий перетворювач для відтворення 8-бітних ІКМ-семплів. Це вигідно відрізняло нову приставку від Famicom з її монофонією і 6-ма каналами, з яких один теж міг програвати семпли. Цей канал часто використовувався для відтворення перкусійних семплів (Sonic the Hedgehog 3). Попри те, що існувало кілька додаткових каналів, написання музики все ще складає труднощі для композиторів, які звикли працювати з звичайними інструментами, і змушувало придумувати нестандартні прийоми використання частотної модуляції сигналу, щоб створити приємну для слуху музику.

По мірі того, як вартість магнітної пам'яті у вигляді дискет падала, підтримка ігрової музики на Amiga, а пізніше і на всіх інших консолях, змістилася до тієї або іншої форми семплювання. У геймдизайнерів Amiga пішло кілька років на те, щоб як слід навчитися використовувати оцифровані звукові ефекти в музичному супроводі (винятком є заголовна тема в текстовому квесті The Pawn, який вийшов ще в 1986 році). Крім того, в цей час ігрова музика вже почала набувати своїх власних відмінних рис, тому багато композиторів свідомо намагалися створювати музику, що звучала так само, як та, що була на Commodore 64. Це призвело до розвитку жанру «чиптюн».

З випуском в 1987 році вільно поширюваної програми для Amiga під назвою Sound Tracker, автором якої був Карстен Обарскі, почалася ера MOD-формату, який дозволяв будь-кому з легкістю створювати музику з використанням оцифрованих семплів. MOD-файли створювалися програмами-трекерами (що названі так на честь Sound Tracker'а Обарскі). Цей спосіб створення музики в 1990-х роках перейшов і на персональні комп'ютери. Прикладами ігор для Amiga, що використовували оцифровані семпли музичних інструментів, можуть бути Shadow of the Beast, саундтрек до якої написав Девід Віттейкер, Turrican 2 з саундтреком Кріса Хюльсбека і Laser Squad з музикою Метта Ферніса. Приблизно в цей же час Річард Джозеф написав кілька пісень для ігор компанії «Sensible Software», з яких найбільш відомі Cannon Fodder (1993) з піснею «War Has Never Been So Much Fun» (Війна ніколи ще не була такою веселою) і Sensible World of Soccer (1994) з піснею «Goal Scoring Superstar Hero» (Той хто забиває голи герой-суперзірка). В обох піснях присутні довгі вокальні семпли.

Подібний підхід поширився з Amiga на аркадні ігри, де почали з'являтися окремі спеціалізовані аркадні платформи з розширеними можливостями обробки звуку. У 1991 році гра Street Fighter II на платформі CPS-1 широко застосовувала голосові, а також різноманітні шумові семпли. Система MVS (Multi Video System) платформи Neo-Geo також мала потужні засоби для відтворення звуку, що включали об'ємний звук. Удосконалення поширилися і на приставки. Зокрема, Super Famicom (в Європі і США відома як SNES) в 1990 році мала спеціалізований чип виробництва «Sony», що застосовувався як для відтворення звуку, так і для апаратної цифрової обробки сигналів. SNES мала стереозвук, 8 каналів для програвання 16-бітних семплів і великий набір ПЦС-ефектів, включаючи такі ADSR-ефекти, які були присутні зазвичай в найбільш досконалих синтезаторах того часу. Це дозволило експериментувати зі звуковим оточенням: для SNES ігор застосовувалася музична акустика (ранні ігри на зразок Castlevania IV, F-Zero, Final Fantasy IV, Gradius III і більш пізня Chrono Trigger), просторова (в деяких іграх використовувалася технологія Dolby Pro-Logic, наприклад, King Arthur's World і Jurassic Park) і спрямована акустика (Star Fox), а також архітектурна акустика і акустика навколишнього середовища (Zelda III, Secret of Evermore). Крім того, багато ігор використовували можливості SNES, що дозволяли відтворювати високоякісні семпли (Super Star Wars, Tales of Phantasia). Єдиною серйозною перешкодою для цих удосконалень залишалася висока вартість твердотільних накопичувачів.

В четвертому поколінні існували й інші консолі з подібними можливостями, однак популярності й поширеності SNES вони не досягли. Наприклад, потужності платформи Neo-Geo, випущеної у формі домашньої приставки, дозволяли здійснювати розширену обробку семплів, але коштувала вона в кілька разів дорожче SNES. Sega CD, вдосконалена версія Mega Drive, мала кілька ІКМ-каналів, однак лише деякі ігри використовували цю особливість. Замість цього вони прямо (без проміжних змін сигналу) відтворювали звук з CD з формату RedBook.

Популярність SNES і ігор для неї була обмежена країнами, де стандартом телемовлення був NTSC (США, Канада, Японія). Для стандарту PAL (Європа за винятком СНД, де використовується SECAM) багато ігор SNES в європейському варіанті не адаптувалися і через відмінності у швидкості зміни кадрів помітно «гальмували», а то і взагалі для цього стандарту не випускалися. Різниця стандартів телемовлення обумовила розходження між популярною ігровою музикою між NTSC і PAL-регіонами, яке проявляється і по цей день. Ця розбіжність зменшилася з початком епохи п'ятого покоління консолей, які випускалися для всіх регіонів, а також після того, як комп'ютери Commodore почали поступатися місцем багатоцільовим домашнім ПК.

Попри те, що Sega CD і дещо більшою мірою PC Engine в Японії могли дати гравцям уявлення про те, як буде розвиватися в іграх потокове аудіо (відтворення семплів «на льоту», без будь-яких перетворень), навіть ігрові приставки сьомого покоління використовують і семплювання, і генерацію звуків за допомогою коду. У п'ятому ж поколінні величезна перевага оптичних носіїв в обсязі даних, які на ньому можна зберігати, з'єдналося з удосконаленими апаратними потужностями для обробки звуку і більш високою якістю семплів. У 1991 році PlayStation із приводом для компакт-дисків підтримувала 24 канали для 16-бітних семплів з частотою амплітудно-імпульсної модуляції до 44,1 кГц, що аналогічно якості музики у форматі Red Book, а також кілька апаратних ПЦС-ефектів, таких як реверберація. При цьому продовжувала використовуватися і музика, що генерується кодом, яка була присутня у багатьох іграх компанії «Squaresoft», наприклад, Final Fantasy 7, Legend of Mana і Final Fantasy Tactics. Приставка Sega Saturn, теж з CD-приводом, підтримувала 32 ІКМ-каналів для семплів такої ж якості, як в PlayStation. Приставка N64, що випущена в 1996 році, і яка все ще використовувала напівпровідниковий картридж, мала вбудовану розширювану звукову систему, яка потенційно була здатна підтримувати 100 ІКМ-каналів і частоту модуляції 48 кГц. Попри це, ігри для N64 через високу вартість напівпровідникової пам'яті зазвичай включали семпли більш низької якості, ніж PlayStation і Sega Saturn, а музика була більш простою.

Можливість програвати власні треки під час гри колись зазвичай означало вимкнення всього звуку в грі та використання зовнішньої програми для відтворення музики. Деякі ранні ігри для Windows, втім, надавали можливість вимикання музики і незалежного налаштування звукових ефектів, при цьому гравець повинен був використовувати окрему програму для відтворення своєї музики, яка працювала у фоновому режимі. Інші ігри для ПК, наприклад, Quake, програвали музику з CD, а дані брали винятково з жорсткого диску, так що можна було замінити CD-диск гри на будь-який інший компакт-диск з музикою.

Деякі ігри для PlayStation теж підтримували заміну диска з грою на диск з музикою, однак, коли грі були потрібні дані, диски знову доводилося міняти. Одна з найбільш ранніх ігор, Ridge Racer, повністю завантажувалася в оперативну пам'ять, дозволяючи гравцеві вставити диск з музикою і слухати її протягом всієї гри. У Vib Ribbon це стало відмінною рисою геймплею, оскільки гра створювала рівні з урахуванням того, яка музика перебувала на вставленому гравцем диску. Приблизно так само організовано ігровий процес в Audiosurf для платформи Windows.

Приставка Xbox від Microsoft, одна з консолей шостого покоління, була здатна копіювати музику з компакт-диска на внутрішній жорсткий диск, що дозволило гравцям без жодних ускладнень переходити від ігрового музичного супроводу до власного. Ця особливість, названа «Custom Soundtrack», повинна була бути дозволена до використання розробником гри. Вона перейшла і в сьоме покоління до приставки Xbox 360, але підтримується вже власним програмним забезпеченням консолі і доступна в будь-якій грі.

Приставка Wii теж вміє програвати музику користувача, якщо розробник гри дозволяє це (Excite Truck, Endless Ocean). Те ж робить і PlayStation 3, зберігаючи музику на внутрішньому жорсткому диску, проте лише деякі розробники користуються цією можливістю.

PlayStation Portable дозволяє відтворювати сторонню музику з Memory Stick у таких іграх як Need for Speed: Carbon Own the City і FIFA 08.

Приставка сьомого покоління Xbox 360 програмно підтримує технологію Dolby Digital, працює з більш ніж 256-а аудіоканалами й може відтворювати 16-бітні семпли з частотою 48 кГц. Це дуже потужна і гнучка система, проте жодна з її складових не є якоюсь грандіозною зміною в технології створення і відтворення музики з часів попереднього покоління консолей. Персональні комп'ютери, у свою чергу, як і раніше покладаються на апаратні компоненти сторонніх компаній для відтворення ігрової музики, а сімейство звукових карт SoundBlaster продовжує вдосконалюватися, попри те, що є практично єдиним великим гравцем на ринку плат розширення для відтворення звуку у розважальних програмах.

Приставка PlayStation 3 підтримує різноманітні типи технології об'ємного звуку, включаючи Dolby TrueHD і DTS-HD.

Приставка Wii, що розроблена компанією «Nintendo», має багато спільних аудіокомпонентів з Nintendo GameCube з попереднього покоління, включаючи Dolby Pro Logic II.

В даний час у розробників ігор є багато варіантів створення музики. Швидше за все, зміни в цьому процесі будуть стосуватися не технологій, а інших чинників ігрового бізнесу. Оскільки продажі ігрової музики на Заході відокремлюються від продажу самої гри (в Японії така ситуація існувала роками, і диски з ігровими саундтреками продавалися як незалежні альбоми), на створення музики починають впливати стандартні бізнес-процеси, які раніше подібного впливу не мали. Для написання ігрової музики залучаються не програмісти, а композитори й популярні виконавці, так само, як це робиться, коли треба написати саундтрек до фільму. Впливають і інші фактори, наприклад, політика на певному етапі, або внесок самого виконавця.