合成器制造商节省内存（RAM/ROM ）的五种巧妙方法

合成器制造商节省内存（RAM/ROM ）的五种巧妙方法

过去，RAM 芯片价格昂贵。我是一名老式电脑爱好者，因此翻阅了一本旧版的 Acorn User Magazine 来查找准确的数字：

1984 年，七月版的《Acorn User》刊登了一块 128KB RAM 扩展板，使用 64Kbit DRAM 芯片，售价 40 英镑，折合成现代货币大约是 125 英镑。通过各种枯燥的研究，我发现掩膜 ROM（用于存储永久采样）的价格也差不多，不过需要大量的开发成本和批发购买能力。

1. 巧妙的循环和声音塑造

由于要将整个声音世界的采样都装进一台机器（以便提供最少 127 个工厂制作的patches），声音设计团队在循环采样时变得相当复杂。通过在采样中寻找零交叉点，并利用内置的交叉淡入淡出循环，弦乐和合唱团的声音可以平稳地持续，不会出现卡嗒声。尽快循环采样意味着可以节省宝贵的内存。

当然，在衰减音（即钢琴）上使用这些工具会让音色听起来不自然--钢琴的嗡嗡声会无限持续下去，但通过使用 VCA/VCF 包络和速度来塑造这些采样，就能接近富有表现力的钢琴音色。

我毫不怀疑大公司的团队拥有专有工具，但如果你现在想尝试自己制作无缝循环，我可以向你推荐 Endless WAV，它为你提供了大量循环选项。

无尽的 WAV

为什么要做这个？也许是为了给你的老式 Akai S700 或 Korg DSS1 装入新鲜的自定义音色，甚至是可以装入 64KB 采样的 Waldorf M。这是多么奢侈的空间啊？

2. PCMCIA 扩展卡

通常情况下，制造商会用扩展卡来补充出厂 ROM 设置。当时，这些扩展卡的大小从 256KB 到 2MB（后来的罗兰 SRX 扩展卡采用定制的 PCB，容量高达 64MB！）不等，而且从正面看，它们往往集中在某个主题或流派上，而不是一个面包和黄油的集合。在那个时代，我最喜欢的演示是 805 Synth Design PCM Card 中的 01/W “机器人世界”，4:20 左右的部分是我的最爱。

3. 采样压缩

1994 年推出的 8MB（哇！）Roland JV-1080 压缩了大量可用波形。据音效设计师 Eric Persing 说，这其中有一些神奇之处：

1080 使用的芯片仅为 8 位、30k 采样率的压缩采样，并使用了大量的技巧来炒作，因此它的声音非常独特。5080 实际上是 44.1k 采样率采样（但仍然是压缩的）。

700 系列是那个时代唯一真正的 16 位线性 44.1k 采样器。

具体的技术细节已经失传，但 Don Solaris 在他的终极 Roland JV、JD、XV 常见问题中曾提到过：

似乎Roland模块，直到最近的 2019 Fantoms，都使用 DPCM 压缩类型，通过差分脉冲编码调制过程将数据缩放到 8 位。这是一种信号编码器......基于两种可能的信号采样预测方式： 1) 取两个连续样本的值，对其进行量化，计算第一个样本与下一个样本的差值，输出即为差值。2) 取相对于解码器过程局部模型输出的差值，并将其量化。通过这种方法可以实现 2 到 4 的压缩比。

现在的问题是：这是否意味着超级 JV 和 JD 系列是 8 位机器？从技术上讲不是。在 ROM 中，它们不是普通的 8 位采样，而是 8 位压缩采样。这是有区别的，因为在播放之前，它们的动态范围已经恢复并扩展到 16 位。我还没有见过一个不喜欢超级 JV 系列音质的人，他们很难相信这些音质来自 8 位采样，但从某种程度上说，它们确实是 8 位采样。在这方面，我们也可以认为，当 Eric Persing 提到 “companding ”压缩时，他指的是 DPCM，因为数据实际上被压缩为 8 位，然后再扩展为 16 位（使用专用 DSP 硬件实时扩展）。

4. 可变采样率

是的，有时制造商会认为他们的合成器并不需要 44.1Khz。据报道，6MB Korg 01/W 的采样率为 32khz，再加上基于 Korg A1 的效果处理功能，使该合成器的音色悦耳而深沉，同时还节省了一些内存。

顺便说一句，01/W 是一个电影级的怪物，看看这个演示吧：

相反，年轻的 Korg X3（它失去了 01W 的波形塑造乐趣，嘘！）在 6MB 的内存中塞进了 340 个波形，而 01W 只有 254 个。Korg 只是决定提供一些质量较低的样本。有些波形（铙钹、明亮的吉他等）在降采样时确实会受到影响，但有些波形在转换后也能很好地存活下来--或许还能拾取到一种令人向往的粗糙感。不过，还是不要买 X3，买 01/W吧！

5. 专有系统与模拟处理

最后，让我们来谈谈令人惊叹的 Kurzweil 250--1984 年的一项重大工程壮举。关于 Kurzweil 如何将一架令人信服的三角钢琴（以及其他几种乐器！）塞进一台内存如此有限的机器中，我们知道的细节并不多。我在网上找不到明确的波形光驱大小--但用户采样选项的最大容量为 4MB，所以我们假设也差不多。

根据我的观察和阅读，Kurzweil 使用了以下方法：

在有限的空间内，他的耳朵能辨别出哪些乐器演奏的采样效果可能会很好、

一个名为 “轮廓声音建模 ”的专有系统，它可能依靠计算机来找出样本之间的相似音调，从而减少冗余、

10 位压缩以减小文件大小

通过 CEM 3335 VCA 进行模拟处理，以增加这些压缩采样的动态范围，并在任何不自然的量化噪音出现之前 “淡出 ”衰减的声音。

Bob Moog 评论道：

是的，这是一个专有方案...... “专有 ”是一个礼貌用语，意思是 “我们不会告诉你它是什么！” 这是一个非常复杂、精细的软件，是一套用来压缩一系列声音数据的程序，这样我们就能将其压缩到合理的内存中。如果我们把原始声音数字化，比如钢琴上的每一个音、每一个键都是不同的。而在一个琴键上，每一级的动态都有不同的波形。不是声音变大了，而是整个波形都变了。 ”

查看有关 K250 的精彩视频：

出处：https://sonicstate.com/news/2024/04/26/4-ingenious-ways-synth-makers-saved-memory/