ＰＳＧについて書いてみました。ＰＳＧ＝“Pretty Sexy Girls” の略語では無いんですよ。図はテキトーです。私は物理とか楽典とか分かりませんので、ウソ８００かもしれません。

“音”とは、何らかの原因で起きた “気体分子の密度の変化で起きる波（弾性波）” を生き物が特定の感覚器官で感じたものです。なので（昔の特撮やアニメ以外の）真空に近い宇宙空間では音はしないハズです。また、扇風機を回して前に頭を持って行き耳を向けると 「バババ・・・」 という様な風の音がしますが、手を持っていっても音はしません。手で感じる場合は “風” で、耳で感じたときに “音” となります。通常 “音” と言う場合は、人の耳で聞こえる範囲の空気の波動を指します。ちなみに、水は空気の４倍、固体はそれ以上に振動 （もしそれを耳で感じられれば “音” ） を伝えるそうです。

大気中で高速に物を振動させると、その振動に応じて一時的に空気の密度が濃い部分と薄い部分（疎密差）が出来て、空気の波＝音が発生します。特に指向性を持たせない限り、音は全方向に球状に広がります。右図は音の作る球の断面図と、音源からの一定距離の空気密度の高い低いを、時間を横軸にとってグラフにしたものです。ガラスの水槽に起した波を横から見たような “波形” グラフとなります。

　音を電気信号の波形に変えれば、音の高さは周波数（周期の細かさ）、音の大きさは振幅（×２＝波の高低差）となります。特定の周期で空気が振動する時に人が感じる音に名前を付けて整理したものが、音楽の音名や音程です。440Hzから880Hzの様に２倍の周波数の間を、同じ比率で音が高くなっていくように１２段に分けたもの（完全平均律）が普通に使う音階（スケール）で、通常は440HzのAの音（ハ長調ならラ）を中心にして、おおよそ人の耳で差が分かる範囲である１２×８段（８オクターブ）の音階を使います。

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音の高さ（音高）は波形の周波数、音の大きさ（音量）は波形の振幅なので、電気的に作った波形の周波数や振幅を任意に変えてから空気の波に変換すれば、原理的には自由に好きな高さと大きさの音を発声できるわけです。また、その波形をある音の波形そっくりに似せれば、その音色が再現できるわけです。そういう考えに基づいて作られた機械がシンセサイザです。

ＶＣＯ（ＤＣＯ、ＯＳＣ）・・・電圧制御型オシレータ。元にする音の高さ（レンジ 　　　　　　　　　　　　　　　　）と波形を決める 　ＶＣＦ（ＤＣＦ）　　　　・・・電圧制御フィルタ。元の波形に倍音を加減したりフ 　　　　　　　　　　　　　　　　ィルターをかける 　ＶＣＡ（ＤＣＡ）　　　　・・・電圧制御型アンプ。音量とその時間による変化をつ 　　　　　　　　　　　　　　　　ける 　ＮＧ　　　　　　　　　　・・・ノイズジェネレータ。特定の周波数を保たない信号 　　　　　　　　　　　　　　　　（擬似乱数の周波数信号）を出す 　ＬＦＯ　　　　　　　　　・・・低周波オシレータ。ＶＣＯより低い周波数を発生し 　　　　　　　　　　　　　　　　トレモロやビブラートに使う 　ＥＧ　　　　　　　　　　・・・エンベロープジェネレータ。ＶＣＡをコントロール 　　　　　　　　　　　　　　　　して、パターンどおりに音量を変える

自然の音は、ある周期の音（基音）と、その整数倍の周期の音（倍音）が複数合わさったもので、それが音色（倍音の含み具合による波形の違い）を作ります。音色が違っても、周期が同じなら同じ高さの音に聞こえます。人の声の様に一見ギザギザに見える音の波形も、時間を拡大すればサインカーブっぽい波形の集まりです。
	その他に音の感じを作る要素として、音を出して消えるまでの音量の変化があります。ピアノはキーを押して出た音の音量がすぐ変わる「ポォーン」という音で、オルガンはキーを押している間中ほぼ同じ音が出る「ブーーー」という感じの音ですよね。そういう音量の変化を波形の振幅の変化で表し、振幅の頂点を結んだものが「エンベロープ」です。
シンセサイザで実楽器の音を真似しようとする時、音色（倍音の含み具合）を似せると共に、エンベロープ（音量の時間的変化）を似せる事がとても重要で、昔の人がそのエンベロープをアタック（立ち上がり）、ディケイ（減衰）、サスティン（持続）、リリース（消滅）の４つに分けて表し、調整する事にしました（注１）。

それだけではまだ、実楽器に似ない事もあるので、さらに波形を加工して音に効果をかけられるようにもしました。

　効果の色々

　ビブラート　・・・周期的に音の高さを少し変え（周波数をずらし）て戻す事を繰り 　　　　　　　　　　返し、音を震わせる 　トレモロ　　・・・周期的に音の大きさを少し変えて戻す事を繰り返し、音をうねら 　　　　　　　　　　せる 　ポルタメント・・・ある音と別の高さの音の間を（半音より）細かく補完して、滑ら 　　　　　　　　　　かに繋ぐ 　ディレイ　　・・・少し遅れて、同じ音を小さくして出す。山彦。エコー 　リバーブ　　・・・ホールや風呂場のような反響をつける。残響。ある音が、壁・床 　　　　　　　　　　・天井などに反射して60dB減衰するまでを残響時間と言い、会議 　　　　　　　　　　、演説、映画、歌物、管弦楽の順に０〜２秒程度が最適時間 　コーラス　　・・・少しだけずらした音をだして、同じ音を複数で演奏しているよう 　　　　　　　　　　に見せる。和声のコーラスではなくユニゾン？

ビブラート トレモロ ポルタメント	残響（順次音量＆間隔減衰ディレイ）

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もともとビデオゲームに使用する事を意識して作られた低価格音源がＰＳＧ（プログラマブル・サウンド・ジェネレータ）です。８０年代には、最もポピュラーな音源でした。最大３つのトーン（ピーという感じの音）に１つのノイズ（ザーという音）を混ぜて同時に発声できます。３つの音はＩＣの別のピンで出力されるので、チャンネル毎に音を左右のスピーカーに振り分けることも出来ます（注２）。幾つか同等のチップがありますが、ＭＳＸではAY-3-8910（相当品）というものです。チップ自体や呼び方も違うPC-8801（mkIISR以降）でも、レジスタ構成は同じです。

	ＰＳＧには、前節の図『シンセサイザの基本構成』のうち、ＶＣＦとＬＦＯに当たる部分が有りません。すなわち、ハード的に音色を変える機能は無いということです。内蔵の簡易エンベロープジェネレータはあるのですが、使用すると音量の調節が出来ない＆チャンネル毎に違うパターンは使えない為、使い勝手が良くありません。
結局、ＰＳＧで音楽やゲームのＢＧＭに（ある程度の）音色をつけて演奏させるには、マシン語で割り込み毎に細かく音を変えて誤魔化すしかないのです（注３）。 　現在、ソフト的にＰＳＧに音色をつけて曲やゲームのＢＧＭを演奏させるのに、欧米で一般的に使用されているフォーマットがＰＴ３で、元はSPECTRUM（スペクトラム）という欧州の８ビットパソコン用に考えられたものです。

そのＰＴ３の実質標準の作曲用ソフトがWindows上で動く『Vortex Tracker II』です。残念ながら日本語Windowsではエディット部のフォントが等幅にならないので、少々使い辛い所があります。慣れれば最強のＰＳＧ作曲（トラッカー）ソフトらしいのですが。

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ＭＳＸでPCM音（Windowsで言うところのWAV）を再生する方法は、私の知る限りMSX-AUDIOの“ADPCM”やTurboR内蔵の“8bitPCM”というハード系の２通りと、１ビットサウンドポートを使う“DPCM”やＰＳＧを使う“4bitPCM”とＦＭ音源を使う“4bitPCM”というソフト系３通りの、計５通りが有ります。他に欧州の「MOONSOUND」という音源カートリッジで16bitサンプリングが出来るらしいです（？）。エミールソフトの「とーくまん」というカートリッジでもPCMの録音再生が出来るそうです。コナミのSCCチップでも4bitPCMが出来ましたっけ？？

ＰＳＧを使うPCMはとても簡単で、ＰＳＧレジスタ０と１を０にしてから、レジスタ８に４ビットPCMデータを（ウェイトを入れて速度を調整しつつ）送るだけです。２０１１年の今なら、そのPCMデータを作るのも、Windowsで8bitモノラル非圧縮WAVの素材を作り、ヘッダ部を取ってから4ビットPCMデータに変換（要するに1バイトずつ１６分の１して、空いた上位４ビットにも空きが無いようにデータを詰めるように（注４））すればいいだけです。再生プログラムをマシン語で素直に作れば、ＭＳＸ１でも22050Hz辺りまで十分に再生できます。
　とはいうものの、CPUのZ80は１度に64KBのメモリしか扱えないので、もし128KB以上メモリを積んでいても、バンク切り替えしないと、（サンプリングレイトで変わりますが）８秒程度の再生時間が限度（しかも、メモリ内にはPCMデータと再生プログラム以外無しで）ですし、短い間隔で絶えずメモリからPSGにデータを送る（OUTする）必要が有るため、かなり重い処理となります。
　また、当時はソフトの媒体がパッケージＲＯＭかフロッピーディスクなので、PCMデータもあまり入りません。PCM再生自体は難しくないのに、そういう容量的な理由で音声（PCM）をメインにしたソフトは、ほとんどありませんでした。

ＭＳＸ上でＰＳＧのPCM音声を使った市販ソフト中、１番有名なのがコンパイルの『魔導物語１-２-３』で、中々良くしゃべる上にゲームも面白いです。ナムコの『ファミリースタジアム』も何だかんだしゃべります（２＋以上だとスムーズにスクロールしますし）。天才Daniel Vik氏のＭＳＸ１メガデモ『WAVES』では、ＰＳＧのPCMで延々とＢＧＭを鳴らしつつアニメします。

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このページは、1024×768画面に合わせて作りました。ちゃんと見えなかったらスミマセン