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Como Fazer Música com Chiptunes para seus Games

Saiba como fazer a legitima Música com Chiptunes para seus jogos em pixel art

Então você decidiu criar seu próprio game 2D ao estilo 8-bits? Uma coisa bem retrô que apela para o sentimento nostálgico dos jogadores de 40 anos ou mais e quer saber como fazer música com chiptunes para dar aquela sensação de que o som é um monte de bips e bops de um console antigo em vez de fazer uma música completa, orquestrada e cantada.

A música de chips, ou chiptune, é algo que acompanha os consoles da geração de 8 bits, como o Master System e o Nintendinho, tanto quanto os gráficos em pixel art e andar da esquerda para a direita. Mas, como fazer a sua música soar como uma autêntica música de chip?

Hoje em dia, com o tanto de tecnologia que temos e o fim das restrições de limites de cartuchos de 4 ou 8 Megas, não precisamos mais fazer músicas de chip.

Porém, se queremos que nossas músicas de chips verdadeiras temos que trabalhar em um jogo 2D feito na Godot Engine (site oficial), por exemplo, com as limitações parecidas com as da época e, para isso, existem softwares que emulam o som dos chiptunes.

E é sobre isso que vamos falar nesse artigo, indicando quais são os melhores softwares para fazer música com chiptunes para o seu jogo.

Vamos falar das frequências que os chips dos principais consoles de 8-bits alcançavam e como eles convertiam dados em som para os jogos e, se você ficar com dúvidas, é só deixar nos comentários.

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O Básico sobre Música com Chiptunes

Então, primeiro de tudo, o que exatamente é “música de 8 bits”? Por que é chamado de “música de 8 bits”, “chiptune”, “chip music” e assim por diante?

Imagine um jogo do Jaspion nos consoles 8-bits com esse som?

Nos consoles de videogame antigos, os processadores podiam enviar e receber 8 bits de informação por vez, chamados de “word”, que tinham 8 bits de comprimento, por isso eram chamados de “consoles de 8 bits”, e a música apresentada nos jogos para os consoles passou a ser conhecida como “música de 8 bits”.

Os processadores nesses consoles foram feitos sob medida para sua finalidade, porque eram mais baratos na época do que os processadores de uso geral usados nos consoles e computadores atuais. Eles também tinham um chip que gerava os sons (chamado de sintetizador), em vez de uma placa de som que simplesmente processava arquivos de som, já que a memória era muito limitada e a síntese de sons ocupava menos memória do que armazenar e processar arquivos de som; daí o termo “chip music”, porque o chip de som gerava os sons instantaneamente.

Um elemento básico da “verdadeira” música chiptune são formas de onda simples, como Pulse, Sine, Triangle, Sawtooth e Noise.

Se você deseja fazer música com base em um chip específico, você deve conhecer e seguir as propriedades, recursos e limitações desse chip específico e as formas de onda que ele pode gerar, bem como de que forma elas podem ser modificadas ou você não obterá um som genuíno.

Ricoh 2a03
Ricoh 2A03 – o chip de som do Nintendinho

Afinal, chiptunes autênticos eram tocados em consoles reais, então não havia como contornar as limitações, e é por isso que é melhor escolher um sistema, aprender as especificações desse chip de som e segui-lo se quiser que sua música soe verdadeiramente genuíno e fiel à natureza do sistema que você escolheu.

Para atingir as limitações sem ter que fazer um monte de trabalho tedioso, pode ser bom usar um tracker ou outro software projetado especificamente para emular o chip no qual você deseja que sua música seja baseada.

Existem trackers que você pode usar diretamente no hardware, o que significa que a música que você cria será gerada com o chip de som real do hardware que você está usando. Os exemplos mais proeminentes são Little Sound Dj e Nanoloop. Ambos usados para o Game Boy em um cartucho real.

Outro exemplo é o Famitracker, que tem exatamente os mesmos tipos de som e canais suportados por um chip de som Famicom/NES/Nintendinho (e todos os seus chips de expansão). Você pode até exportar arquivos .NSF que podem ser carregados em cartucho de NES e reproduzidos em um NES real! Esse tracker possui uma excelente documentação e tutoriais muito bem escritos que você pode achar facilmente na internet.

Se você não deseja usar um software feito para emular um chip específico, mas, ainda assim, fazer seu trabalho soar como música de chip, vamos falar as especificações e capacidades dos sistemas mais comuns associados à música de 8 bits.

Nintendo Entertainment System/Famicom

O chip de som Famicom/NES/Nintendinho é chamado Ricoh 2A03 (NTSC 60Hz) ou Ricoh 2A07 (PAL 50Hz). Possui cinco canais mono. Dois deles possuem canais de ondas pulsadas com ciclo de trabalho variável de 12,5, 25, 50 e 75%. O volume desses canais pode ser definido em 16 níveis diferentes. O pitch bending de hardware é possível e as frequências usadas variam de 54 Hz a 28 kHz.

Famicon e nintendinho
Famicon e Nintendinho

Há um canal de onda triangular de volume fixo (ligado ou desligado) com pitch bending. As frequências nesse canal variam de 27 Hz a 56 kHz. Há também um canal de ruído branco com 16 níveis de volume e 16 frequências de ruído predefinidas.

As frequências que podem ser produzidas variam de 29,3 Hz a 447 kHz e, além das predefinições, a varredura de frequência também é possível. Além disso, há um canal de modulação de código de pulso diferencial (DPCM) de 7 bits capaz de reproduzir qualquer som até uma taxa média de 33.143,9 Hz. Embora você deva ter em mente que o limite de tamanho para cada amostra é de no máximo 16.384 bytes, então se você quiser que sua música soe genuína, fique dentro desse limite.

Expansão de Áudio do NES 8-bits

O Nintendinho/NES Norte Americano não suportava chips de áudio extra, mas o Famicom japonês sim, então se você acha que o som nativo do The 2A03/2A07 não é suficiente para satisfazer suas necessidades, você pode sempre adicionar o som dos chips de expansão que o Famicom suporta, e ainda assim ser compatível.

Abaixo está uma descrição dos chips suportados e suas características de áudio, é certo que alguns deles seriam muito difíceis de imitar sem usar um emulador real para garantir que você permaneça fiel às especificações, mas todos eles são suportados no Famitracker, então você sempre terá um “último recurso” se sentir que as coisas estão fora de controle.

Nintendo MMC5: O Nintendo MMC5 adiciona mais 2 canais de pulso, que funcionam de forma idêntica aos do 2A03/2A07, exceto que não suportam varredura de hardware, mas o resto é igual. Há também um terceiro canal que reproduz amostras PCM brutas de 8 bits, embora isso não seja suportado no Famitracker.

Nintendo FDS: O Nintendo FDS foi o chip usado no Famicom Disk System. Ele adiciona uma forma de onda personalizável de 64 etapas com 64 passos em cada direção, portanto 64 passos em “altura” e “largura”, o passo das formas de onda também pode ser modular em 4.096 passos.

Konami VRC6: O Konami VRC6 adiciona 3 canais extras. Existem 2 canais de onda quadrada com 8 configurações de ciclo de trabalho: 6,25%, 12,5%, 18,75%, 25%, 31,25%, 37,5%, 43,75% e 50%. Há também um canal dente de serra. A faixa de volume utilizável para todos os 3 canais é a mesma do 2A03/2A07. O canal dente de serra tecnicamente possui 5 bits para controle de volume, mas o som ficará distorcido se você ultrapassar 15, então, na prática, sua faixa utilizável é de 0 a 15.

Konami VRC7: O Konami VRC7 usa uma versão personalizada do Yamaha YM2413 OPLL com um conjunto de patches fixo, então seria excepcionalmente difícil imitar com precisão se você não estiver usando o Famitracker ou outro software que possa emular o chip com precisão. Existem 6 canais e 16 instrumentos, dos quais 15 são codificados e não podem ser alterados, os instrumentos são: Buzzy Bell, Guitarra, Wurly, Flauta, Clarinete, Synth, Trumpet, Organ, Bells, Vibes, Vibraphone, Tutti, Fretless, Synth Bass e Sweep.

O canal personalizado suporta onda senoidal, bem como onda senoidal retificada de meia onda com controles para ADSR. No que diz respeito aos efeitos, há um vibrato fixo em 6,4 Hz e tremolo em 3,7 Hz fixos. O chip não usa mixagem para saída, mas sim os canais são compartilhados no tempo via saída serial. Isso ocorre em uma frequência alta o suficiente para que não haja diferença audível.

É recomendado que você verifique a implementação do FamiTracker, pois a complexidade do chip torna muito difícil reproduzir o som correto sem um emulador que garanta que você fique dentro das especificações.

Namco 163: O Namco 163 adiciona até 8 canais de onda extras com um comprimento personalizado para a forma de onda, embora o FamiTracker e outros rastreadores e emuladores atualmente suportem um comprimento máximo de 32 passos. a amplitude da onda pode ser definida para 16 níveis diferentes, como o VRC7, a mixagem de saída não é usada, mas sim, o DAC é compartilhado por todos os canais.

Portanto usar mais de 6 canais produzirá um ruído de comutação desagradável, a maioria dos jogos usa apenas 4 dos canais, também, como o DAC está distribuído entre os canais, a faixa de frequência máxima será reduzida quanto mais canais você usar. Este é outro daqueles chips que seriam difíceis de imitar, então, mais uma vez, é melhor usar o Famitracker se quiser obter um som preciso.

Comodoro 64

O chip SID do Commodore 64 é talvez o que primeiro vem à mente de muitas pessoas quando falamos em “chip music”, e com razão, pois foi graças à polifonia do chip SID que foi possível fazer avanços música em um computador pela primeira vez, e a demoscene foi iniciada.

Comodoro 64
Comodoro 64

O chip SID possui três canais que suportam formas de onda de pulso (com controle total sobre o ciclo de trabalho), dente de serra, triângulo e ruído, com frequências variando de 16 a 4000 Hz. Cada canal também possui um modulador de anel que permite misturar essencialmente diferentes formas de onda, o que cria o característico “som SID”, bem como um controle de volume de ataque/decay/sustain/release. Há também um filtro multimodo com passa-baixa, passa-alta e passa-banda. É possível combinar os diferentes efeitos de filtro para criar efeitos adicionais.

Amiga 500

O chip de som do Amiga 500, o computador mais popular da época na produção de música MOD, chama-se “Paula” e possui 4 canais com PCM de 8 bits e frequência máxima de 28kHz. O volume e a taxa de amostragem podem ser modificados individualmente para cada canal. Dois canais são mixados para saída no canal direito e dois são mixados no canal esquerdo.

Amiga 500
Amiga 500

Os arquivos MOD são compostos de sons de amostra e, como tal, ao contrário do chip de som do NES, o chip de som do Amiga 500 não pode gerar som por si só. Embora o som seja baseado em samples e, em teoria, você possa inserir o que quiser.

Desde que a limitação de memória permita, é mais comum usar um sample em loop que consiste em um ciclo das formas de onda descritas abaixo, porque conservar a memória era uma preocupação “antigamente”. Portanto, fazer dessa maneira lhe dará o som old-school que você procura.

Nintendo Game Boy

O som do Nintendo Game Boy é bastante semelhante ao NES no sentido de que possui 2 canais de pulso e um canal de ruído, mas também existem diferenças.

Em primeiro lugar, apenas os primeiros canais de pulso possuem varredura de frequência e também não existe um canal Triangle.

Em vez disso, existe um canal de onda de “forma livre” que pode reproduzir qualquer som, com base em 32 amostras programáveis de 4 bits. Além disso, os canais estão em estéreo para que você possa obter uma dimensão adicional ao seu som aqui.

O “nível mestre” das saídas dos canais esquerdo e direito também pode ser controlado individualmente.

A faixa de frequência para os canais de pulso e onda de forma livre é de 64 Hz a 131072 Hz. E 2Hz-1048576Hz para o canal de ruído.

Não havia chip de áudio dedicado no Game Boy; em vez disso, o Sharp LR35902 lida com áudio, vídeo e muitas outras coisas relacionadas à operação do sistema.

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Game Boy

SEGA Master System e Game Gear

Master system
Master System

O Master System SEGA e Game Gear usam o Texas Instruments SN76489 para produzir som. É de certa forma mais simples que o Ricoh 2A03 do NES, mas também bastante semelhante, o chip suporta 4 canais de onda quadrada com ciclo de trabalho fixo de 50%, 16 níveis de volume com faixa de frequência de 109 Hz a 18.643 Hz e um canal de ruído que pode produzir ruído branco ou ruído periódico em 3 níveis, frequências baixas, médias e altas, e o volume pode ser ajustado em 4 níveis diferentes.

Para o Master System, apenas o mono é suportado. Mas com o Game Gear você pode obter suporte estéreo limitado, pois os canais podem ser reproduzidos no canal esquerdo ou direito.

A panorâmica gradual não é suportada. Os efeitos que podem ser usados são praticamente os mesmos do NES, exceto que se aplicam a 3 canais de onda quadrada em vez de 2, e o canal triangular está ausente.

Se você conhece o Famitracker, é recomendo dar uma olhada no SnevenTracker. É um fork do Famitracker com adaptações para seguir as limitações do SN76489 em vez do Ricoh 2A03, então será muito fácil começar a fazer músicas para Master System se você estiver confortável com a interface de usuário do Famitracker.

FAQ Rápido

O que é música de chiptunes?

Nos consoles de videogame antigos, os processadores podiam enviar e receber 8 bits de informação por vez, sendo chamados de “consoles de 8 bits”. A música desses consoles foi denominada “música de 8 bits” devido à limitação dos processadores.

Quais são os elementos básicos da música chiptune?

Um aspecto fundamental da música chiptune são as formas de onda simples, como Pulse, Sine, Triangle, Sawtooth e Noise. Estas formas de onda são geradas pelo chip de som do console e são essenciais para criar o som característico da música chiptune.

Por que é importante conhecer as especificações dos chips de som?

Para criar música chiptune autêntica, é crucial conhecer as propriedades, recursos e limitações dos chips de som dos consoles. Isso garante que a música seja genuína e fiel à natureza do sistema escolhido. Ignorar essas especificações pode resultar em uma música que não capta a essência da música chiptune.

Quais são as opções para criar música chiptune?

Existem diferentes opções para criar música chiptune. Uma delas é usar um tracker ou software projetado para emular o chip de som específico do console desejado. Outra opção é utilizar software que simule as capacidades dos chips de som, permitindo criar música chiptune em um ambiente virtual.

Diga o que achou e fale conosco nos comentários e diga o que achou dessa matéria e leia mais sobre o curso de pixel art aqui no nosso site.

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