Tetorica FM2612 (hello_ymfm_wasm)

Tetoricaは、JavaScriptでメガドライブやゲームボーイなどのレトロゲームサウンドをライブコーディングするツールです。

プロジェクトの目標

このリポジトリーには4つの目標があります。

このリポジトリーでは、ブラウザーで使うYM2612のWebAssemblyモジュールとJavaScriptインターフェースも提供しています。

リポジトリー： https://github.com/kyorohiro/hello_ymfm_wasm

これらのデモは ymfm （Aaron Giles、BSD 3-Clause License）を使っています。

npmパッケージ

自分のプロジェクトでもTetoricaを使えます。tetorica-vgmでVGM音楽を解析し、tetorica-fm2612で音源チップの音声を生成できます。Node.jsでの利用にはNode.js 22以降が必要です。

VGM解析 · Node.js CLI / API

tetorica-vgm

VGM / VGZファイルの解析、楽譜・FM音色のエクスポート、WAV生成を行います。コマンドラインから使うほか、解析・エクスポートAPIをNode.jsアプリに組み込めます。 

npm install tetorica-vgm
npx tetorica-vgm analyze song.vgz --json
npm → 使い方・Node API → CLIリファレンス →

音源チップ · ブラウザー / Node.js

tetorica-fm2612

ビルド済みWASMとともに、音源コア・Synth APIをESモジュールとして読み込めます。Node.jsでPCMを生成したり、同梱のWeb AudioランタイムでブラウザーアプリにFM・PSG・PCMの音声を組み込めます。 

npm install tetorica-fm2612

YM2612や関連するYamaha音源、Sega PSG、RF5C164などを収録しています。createSoundChip、YM2612Synth、MegaSynthから試せます。

npm → Web・Node.jsの実行例 →

Tetoricaのツール（実験的）

YM2612 Playground play()、beat()、liveLoop()と低レベルのfm操作を使い、JavaScriptで音楽を作れます。 Nuked-OPN2で試す → PC-98 YM2608で試す → PC-98 YM2203で試す → Neo Geo YM2610で試す →
YM2612 Synth Demo ギター風に配置したPCキーボードとプリセット切り替えで、YM2612の音色を演奏・試聴できます。 Nuked-OPN2で試す →
Tetorica SPU Synth

PlayStation 1 SPU synthesizer / emulator。PCM波形、ADSR、SPUリバーブを編集し、 ギター式のキーボードでその場で音作りできます。
Tetorica DMG Synth

1台のGame Boy DMG APUでPulse・Wave・Noiseを演奏。波形、Envelope、Sweepを編集し、 プリセットやJavaScriptとして音色を持ち帰れます。英語UIです。
Tetorica 2A03 Synth

Pulse・Triangle・Noise・DMC・FDSを鍵盤で試奏。実機EnvelopeとPulse／Triangle／Noiseのcounter gate・内部状態表示、DMC目標波形の描画・bit編集・DAC可視化、FDS波形・変調table編集、VGM／VGZ音色・サンプル抽出から、 プリセットやJavaScriptとして音色を持ち帰れます。英語UIです。
Tetorica HuC6280 Synth

PC Engineの波形メモリーPSG、Noise、LFOペアを鍵盤で試奏。波形描画、音声の5bit DDA PCM再生、VGM／VGZのWave／Noise／LFO／DACストリーム・直接DAC PCM抽出に対応。音を保存して再利用できます。英語UIです。
Tetorica S-DSP Synth

SNESの8声BRR／hardware Noise、最大4音のhardware PMONを試奏。共通canvasでWaveを描くかBRR変調音源をpreviewし、独立tuning／ADSR／GAIN、Echo／FIRを操作できます。SPC音色・任意のPMON pair取り込み、両sampleへの音声／BRR読込、v5保存とJavaScript出力に対応します。
Tetorica SID Synth

SID 6581／8580 Previewの3声、Pulse幅、hardware ADSR、共有filterを鍵盤で試奏。 LP／BP／HPの組み合わせ、1音のSync／Ringペア、プリセット保存、可読JavaScript出力に対応。実験的なPAL近似モデル・英語UIです。
SID Player

対応するPALのPSID・RSIDをAuto／6581／8580 Previewで再生し、3声とfilter設定を表示。安全なdriver RAMと限定内蔵環境または手元のROMで、VBI／CIA割り込みをC64機械に接続します。Direct VBIは6581で選択可能。自作デモ付きです。
FM2612 VGM Analyzer 解析したコマンドとYM2612の6チャンネルを確認し、スナップショットやTFI音色をエクスポートできます。 音源チップの対応状況 → Nuked-OPN2で試す →
Tetorica MIDI Playground JavaScriptでMIDIのメロディーやループをライブコーディング。macOSアプリからGarageBand、DAW、MIDI楽器へ接続できます。 macOS版をダウンロード → itch.ioで見る →

入門

JavaScriptで学ぶメガドライブのYM2612 FM音源 FM合成とYM2612のオペレーター・アルゴリズムの働きを、ページ内のPlaygroundで実際に試しながら学べます。
JavaScriptで学ぶメガドライブのSega PSG 矩形波・3音の和音・ノイズを、編集できるJavaScriptで聴き比べます。
JavaScriptで学ぶメガCDのRF5C164 自作波形をRAMから再生し、読む速さ・音量・左右出力を変えてPCM音源の基本を試します。
JavaScriptとメガドライブのYM2612で聴く純正律と平均律 1つの周波数から単純な比率で音程を作り、純正律と平均律の違いをYM2612で直接聴き比べます。
音源チップからビープ音まで：JavaScriptで扱うYM2612 レジスターでYM2612を操作する仕組みを学び、埋め込まれたPlaygroundでビープ音のコードを編集・実行します。
JavaScriptで学ぶFX — 作成中 GainからReverb、エフェクトチェーンまで、作成中の15のFXレッスンを編集可能なPlaygroundの例で試せます。
Game Boy 01 — Pulse：パルス波を聴き比べる デューティ比・音程・音量を変え、実際の音とPCM波形を比較。設定をJavaScriptで持ち帰れます。 Game Boy 02 — Envelope：発音後の音量を変える 初期音量・増減方向・周期を操作し、音量の時間変化を聴いて、生成PCMの振幅から確かめます。 Game Boy 03 — Wave：32点の波形を描いて鳴らす 波形を編集して三角波やノコギリ波を比較。配列のコピー・貼り付けとPlaygroundでの編集にも対応。
SIDのフィルターで音の明るさを変える 同じSaw音でFilter出力とSpectrumを比較し、3CHの共有経路を操作。設定をJavaScriptへ持ち出して改造します。

Webアプリやゲームに音源チップを組み込む

小さな実行例を通じて、tetorica-fm2612 npmパッケージの使い方を学べます。チップの直接操作、AudioWorklet出力、FX付きMegaSynth、イベントの記録とループ、Playgroundの組み込み、VGM再生、TFI / VGI音色を試せます。

tetorica-fm2612の実行例 ブラウザーデモを動かし、Web・Node.jsのソース全体を読んで、ランタイムの構成を確認できます。

参考資料

ymfm, libymfm.wasm, MAME, retropc.net, YM2612のピン情報, VGMPF YM2612, SpritesMindの議論, chipmusic YM2612, DefleMask, GENajam, megatoy, Maple's Gardenの記事, Aidan LawrenceのSega Genesis音楽プレーヤー, Zophar's Domain Genesis Music, SMS Power