与爱共鸣之音，会被听见

2021.06

19

合成少数派

最近我读到了一条新闻。UI 设计师 Papernoise 给一款新游戏做了图形设计。（Papernoise 深耕于音频领域，著名的 Mutable-Instruments 的模块界面就是他设计的。）

这是一款基于模块合成器原理的解谜游戏，叫做 The Signal State，游戏里串有人物故事线。目前只有 Windows 试玩版，正式上线要等到第四季度。我手快，先替大家试试！

游戏的界面是带中文的，只是翻译的有些奇怪。Papernoise 回复我说，游戏是新加坡团队做出来的（所以面板有中文）。

游戏穿插一条小小的故事线，大概意思是说，主角是一个电工，通过修机器来解决问题，拯救世界的样子。我哪有空看这个，直接一路左键进入关卡。

游戏任务就是做 Patch，把给定的信源变成输出所要求的样子。信源标记为 SRC#，而输出标记为 OUT#。显示题目的地方叫做 I/O 面板。

在每一关的开头，都会有新操作的教学。像下面第一关中的教程，就是教你学会连线。

第一关就是简单一连线就好了，然后就到了第二关。如下图，我在波形窗口发现信号源与输出的变化趋势一致，但是振幅不同。把鼠标箭头指到信号上的任意一个位置，读到信源 为 25 时，输出为 75，之间的比例是 3:1。所以解题方法就应运而生——用混合模块混合三个信源完美解决 👌

来到了第三关，我们在这关里，终于可以从一些模块之中选择自己想要的模块了，模块合成器不能挑模块，乐趣何在呢？（其实也是在的）

同样，先用鼠标检视我们的题目：

列一个简单的表格：

不难发现，信源是按照 2V 叠加的变化，OUT1 = SRC1 + 5，OUT2 = SRC1 * 0.5。所以我用一个偏移模块和一个衰减模块就搞定了本关内容。

到了第四关，游戏告诉我们连线可以改变颜色，还新增了笔记本和四路示波器模块。看来这 Patch 要很快的复杂起来了！我简直迫不及待地搓手手……

简单加愉快地，我发现了 OUT1 = SRC1 + SRC2， OUT2 = SRC1 - SRC2。

也许你纳闷了，没有减电压的模块呀。这就和真正的模块合成器一样啦，相减就是反转再叠加，妥妥儿的！

在第五关，我们终于拥有了模块合成器里面最为默默无闻、劳苦功高的放大器（VCA）。有人像我咨询模块选购的时候，我一般都会指出来，你这个缺 VCA 喔～

这个游戏里的 VCA 是把数字当作百分比来处理的，例如 30 在控制 VCA 的时候，就意味着增益就是 30%，也就是 0.3。

好了，检视我们这次的题目：

可以算一下，60 乘以 -55% 就是 -33。那是不是说明我们的信源二是 VCA 的输入，而信源一就是调制信号呢？然而看下图，现实打了我的脸，这个 VCA 在调制信号为负值的时候一律按照零来计算。

敲黑板啦！知识点！这就是典型的两象限 VCA。如下图左边的图像，X 轴正负值都有意义，而 Y 轴只有正值有意义。所以只有一、二象限是有意义的，所以这就是两象限 VCA 的由来了。

与此相对的是，右边的图像里 X、Y 都可以接受正负值，这就是四象限 VCA。它还有一个别名叫做：环形调制器（Ring Modulator） 😉

把 VCA 的两个输入与信源的连接调转过来，没问题了！

第六关啦。新的技巧是在 I/O 面板设定断点，可以非常方便的检查自己的错误。

看我们的题目，一时间规律是不是有点难找？

还是列个表格好了：

看起来是一头雾水的，这个时候就找一些相同值的点来找找规律：如下图所示，这些点 SCR1 都是 6。我发现 OUT1 和 SRC2 好像就没有任何关系。只要 SRC1 保持一致，OUT1 就一样。相应的算式为 OUT1 = SRC1 * 1.5。再看上面的表格我基本上确认了这一点。

然后测试一下，完全拟合 👌

然后还是一头雾水，这个时候怎么办呢？找零点！接下来我找到了 SRC2 分别为零的地方。发现这时候输出等于SRC1。我也在表格里面发现，当 SCR2 > 50 的时候，｜OUT2｜>｜OUT1｜，反之｜OUT2｜< ｜OUT1｜（｜x｜这个是 x 的绝对值的意思）。再参考 OUT1 = SCR1 * 150%。这时候我脑子里面已经猜出来算式了：OUT2 = SRC1 * (1 + SCR2%)。

完美了！

这个时候我才发现今天玩游戏最搞笑的一点，人家在左上角的文字里早都给了提示，我还在这使劲拟合了半天。是我读题不精了！

那这难度直线下降，我刷题速度飞起！

在接下来的第七关中，游戏教会你用 VCA 和逻辑信号来当 Gate：

第八关，教你用两个 VCA 做一个逻辑与门：

第九关，实战逻辑模块，与门，或门，非门，三个输出信号分别为：

OUT1 = SRC1 && SRC2（双真为真，任意一假为假）

OUT2 = SRC1 || SRC2 （双假为假，任意一真为真）

OUT3 = !SRC1 && !SRC2 （先非再与）

请注意 !SRC1 && !SRC2 ≠ !(SRC1 && SRC2)。

前者是“双假为真，任意一真为假”，后者是“双真为假，任意一假为真”。

哇哦，奇怪的知识又增加了！💡

在九这个象征着多的数儿之后，我们迎来了这个 Demo 版的感谢页面。看来游戏工作室也觉得给你们的已经太多了，接下来请关注并准备掏腰包。

我是准备掏的呀！你们快点儿！

Steam 链接：https://store.steampowered.com/app/1577620/The_Signal_State/

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@孟奇 中国模块合成器设计师，音乐人，中国数字艺术的先锋人物。同时是声音合成、电子乐器制作和创意编程的教师。

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