FM contra PCM: el Genesis pagaba el sonido en CPU y el Super Nintendo en RAM

Síntesis FM y reproducción PCM son dos maneras opuestas de producir sonido: la primera lo fabrica en el momento, modulando la frecuencia de unos osciladores con otros; la segunda dispara una grabación ya digitalizada. El Sega Genesis hacía lo primero con un Yamaha YM2612 (más un PSG para lo accesorio); el Super Nintendo hacía lo segundo con el par SPC700 + S-DSP. De ahí sale casi toda la distancia entre ambos catálogos.

Que el Super Nintendo reproduce muestras comprimidas en BRR sobre un SPC700 ya lo contamos. Lo que falta es el intercambio.

Lo que cuesta cada uno

Un instrumento del YM2612 no es un archivo: son números. Cuatro operadores por canal, siete registros por operador, más el algoritmo y el feedback del canal. Con eso —29 bytes— ya tienes un metal, un bajo o una campana, y el chip los sintetiza solo. Cambiar de nota es escribir otra frecuencia: el timbre no se degrada en ninguna octava.

El precio se paga en otro lado. El sexto canal del YM2612 puede convertirse en un DAC de 8 bits para soltar muestras, pero al activarlo deja de hacer FM: quedan cinco. Y el chip no tiene búfer alguno, así que hay que escribirle cada byte en el instante exacto en que debe sonar. Ese trabajo cae casi siempre en el Z80, ocupado a tiempo completo en sostener una batería sampleada para no bloquear al 68000.

El Super Nintendo tenía ocho voces en hardware y un procesador de audio propio, y la CPU principal no gastaba un ciclo en reproducir. Pagaba en memoria. BRR mete 32 bytes de PCM de 16 bits en 9 —razón 32:9— y a 32 kHz eso son unos 18 KB por segundo: los 64 KB de RAM de audio no dan ni para cuatro segundos de sonido. Ahí dentro viven además el driver, la secuencia y el búfer de eco, que se come 2 KB por cada 16 ms de retardo; al máximo, casi la mitad de la memoria. Cada milisegundo de esa reverberación salía del mismo presupuesto que los instrumentos.

Por qué «cuál sonaba mejor» no tiene respuesta

Porque la variable que mandaba no era el chip. Yuzo Koshiro sacó del YM2612 la banda sonora de Streets of Rage 2 escribiéndose su propio editor y su propio driver: «Since I made my own editor and driver, I could control everything about the chip down to the fine details», contó a Red Bull Music Academy en 2014. En la misma entrevista está el reverso: «Trying to use an FM synth with MIDI had so many restrictions».

Del otro lado pasa igual. El mismo S-DSP tocó Chrono Trigger y decenas de conversiones cuyos instrumentos suenan a cinta gastada, porque el banco de muestras competía con el resto del cartucho y alguien decidió que sobraba. Como con el Modo 7 o con el «blast processing», la ficha técnica decía qué era posible. Quién se sentara a programarlo, y con cuánta memoria, decidía el resto.