デジタルサウンド革命

デジタルサウンド革命（またはデジタルオーディオ革命）とは、1980 年代に始まったコンピュータ業界での デジタルオーディオ技術の広範な採用を指します。

最初のコンピュータ音楽のいくつかは、1961 年にLaFarr Stuartによって作成されました。彼は、バス ライン上のパルスの持続時間とパルス間を変調するソフトウェア (現在では「ビット バンギング」と呼ばれることが多いプロセスによるパルス幅変調または「PWM」) を作成しました。このバス ラインは、もともとIlliacの派生型であるアイオワ州立大学のCYCLONEコンピュータの機能を監視するために設置された増幅スピーカーに接続されていました。コンピュータ全体を使用して、デジタル オーディオを使用してシンプルで認識しやすい曲が作成されました。

IBM PC (1981 年にリリース) およびその後継機のスピーカーは、同様のメカニズムを使用してサウンドや音楽を作成するために使用できます。

プログラム可能なサウンド ジェネレーターは、コンピューターで最初に特殊化されたオーディオ回路であり、希望する周​​波数に設定できる単純なアナログ発振器が含まれており、通常は音階に沿った音を近似します。この例としては、Atari 8 ビット コンピューターで使用された1978 年のPOKEYカスタムASICが挙げられます。

次の開発は、基本周波数を生成し、それを別の周波数で変調して目的の効果を生み出すことでした。周波数変調を使用したオーディオ波形合成のこのプロセスは、通常、FM合成と呼ばれます。この技術は、1980年代初頭にヤマハによって導入されました。ヤマハは、1980年代初頭にNEC PC-8801やPC-9801などの日本製コンピュータ用のFMシンセボードの製造を開始しました。これにより、パソコンゲームのオーディオは、内蔵スピーカーからの単純なビープ音よりも複雑になりました。これらのFMシンセボードは「暖かく心地よい音」を生み出し、古代祐三や阿保毅などのミュージシャンは、チップチューンコミュニティで今でも高く評価されているビデオゲームミュージックの制作にそれを利用しました。^[1]

FM 合成方式を組み込んだ初期の集積回路デバイスには、 AdLibサウンド カード (1987 年)、Creative Technology Sound Blaster (1989 年)、Media Vision Pro AudioSpectrum (1991 年) に搭載された Yamaha OPL2チップ セット (YM3812 および外部デジタル - アナログ コンバーター) が含まれます。これらは、Pro AudioSpectrum 16 および Sound Blaster 16 で次世代の Yamaha OPL3チップ セットに置き換えられました。

デジタル アナログ コンバータ(「D-to-A」と呼ばれることが多く、略して「D/A」または「DAC」) の集積回路はコスト効率が高くなるにつれて、 FM 合成デバイスを増強し、最終的には FM 合成デバイスに取って代わりました。これらのデバイスにより、コンピューターはパルス コード変調(「PCM」) と呼ばれるエンコード技術を使用してデジタル オーディオを再生できるようになりました。信号のオン/オフを切り替えるパルス幅変調(「PWM」) とは異なり、パルス コード変調では信号のレベルを複数の中間レベルに設定することもできます。この点で、PWM は白黒画像に似ており、PCM はグレースケール画像に似ています。

デジタル オーディオコンパクト ディスク(PCM を使用) は 1982 年に導入されました。1985 年から、このメディアは、イエロー ブックCD-ROM標準とHigh Sierra フォーマット( ISO 9660に進化) を介してコンピューター データの保存に適応されました。

Macintosh 128K (1984) とAtari ST (1985) は、ソフトウェアでデジタル オーディオを生成できました。専用のオーディオ ハードウェアがなかったため、これらのマシンのデジタル オーディオは通常、ゲームのタイトル画面 (高サンプリング レート) またはアニメーションが重くなく、低品質のサンプルを再生するのに十分な CPU 時間があるゲームに限定されていました。

デジタル サウンド プロセッサを搭載した最初のコンピュータは、1985 年にリリースされたAmigaでした。MOS Technology 8364 Paulaチップには 4 つの独立した 8 ビット DAC があり、4 つのモノラル オーディオ チャネルまたは 2 つの結合ステレオチャネルを再生できます。CPUをほとんど使用せず、巧妙なソフトウェア トリックも使用せずに、メモリからデジタル サンプルを再生できます。

1989 年、Creative Technology Sound Blaster にはプロセッサとデジタル/アナログ コンバーター、および AdLib サウンド カードとの互換性を確保するための Yamaha OPL2 チップ セット FM 合成デバイスが搭載されました。1991 年、Media Vision はオリジナルの Pro AudioSpectrum を発表しました。これは同様の機能を提供しましたが、ステレオ サウンド、オーディオ ミキサー、およびCD-ROMインターフェイス ( SCSIおよび多くのバリエーション) を導入しました。その 16 ビットの後継である Pro AudioSpectrum 16 は、16 ビットのコンプレッサー/デコンプレッサー (" CODEC ") を介して CD 品質のサウンドを提供しました。

1997 年にIntel はオーディオ CODEC標準AC'97 を作成しましたが、これは 2004 年にIntel High Definition Audio (HD Audio) に置き換えられました。

高忠実度オーディオ ハードウェアはデータ ストレージ メディアよりも早く安価になり、圧縮技術の開発を促進しました。

パルス符号変調(PCM)の初期の一般的な変種は、適応型差分パルス符号変調(ADPCM) と呼ばれる圧縮バージョンでした。

サウンドモジュール ファイル(元々は Amiga .MODファイル) により、コンパクト ファイルで音楽を作成、共有し、高品質で再生できるようになりました (4 つのチャンネルを使用し、各チャンネルはオーディオ コンパクト ディスクの半分のサンプリング レートを使用)。Pro AudioSpectrum 16 がリリースされて間もなく、Media Vision は MOD ファイル プレーヤーとサンプル音楽ファイルを同梱しました。

1990 年代後半にMP3形式が登場し、予測合成技術による高圧縮率を使用して、比較的小さなファイルに音楽を保存できるようになりました。現代のコンピュータ CD-ROM ドライブでは、Red Book CD-DAデータをデジタル形式で読み取ることができるため (以前のドライブはアナログ オーディオのみを出力していました)、通常の再生速度よりも何倍も速く、音楽全体をコピーしてエンコードできます。

2000 年以降、Apple のiPodなどの小型ポータブル音楽プレーヤーの需要が高まり、部品販売の競争が激化し、データ ストレージ デバイスはますます経済的になりました。

高品質の圧縮音楽の人気とインターネット アクセスの普及により、著作権侵害が広まり (最も顕著なのはNapster経由)、続いて Apple iTunes Music Store、Amazon.com、Walmart.comなどを通じてオンラインでの音楽の合法的な販売が広まりました。

1990 年代初頭まで、音楽は一般的にレコーディング スタジオでアナログテープ マシンを使用して録音および処理されていました。アナログ テープ マシンは、オーディオ制作の録音、編集、ミキシング、仕上げに不可欠なものでした。1980 年代初頭には、New England Digital SynclavierやFairlight CMIなどのプログラム可能なシンセサイザーや音楽ワークステーションが登場し、オーディオ テープを必要とせずに、制作の一部をシステムのメインフレーム内にデジタル形式で保存できるようになりました。ただし、このようなシンセサイザーを使用した音楽制作自体は、通常、アナログ テープ マシン機器を使用したミキシングと編集を伴います。

完全にデジタル化されたテープレス録音、ミキシング、編集機能を備えた最初のコンピュータ アプリケーションは、 1989 年頃のAtari STプラットフォーム用のCubaseとNotatorでした。1990 年代には、これらのシステムや類似のシステムがレコーディング スタジオで普及し始め、コンピュータの処理能力と保存容量が増加するにつれて、アナログ テープ機器は徐々に完全にコンピュータ化された録音に置き換えられ、制作チェーンのすべてのステップがソフトウェアとデジタル ストレージを使用して実行されるようになりました。

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