为 N64 找到合适的音频编码：4% 的 CPU 跑 44.1kHz 立体声
来源：phoboslab.org — 2026-11-03
📋 概述
N64 的音频处境很差：卡带空间宝贵，93MHz 的 CPU 紧张，向量协处理器 RSP 长期不对第三方开放。Libultra 的 ADPCM 能把样本压到四分之一，但五分钟立体声仍要 12MB；Libdragon 里已有 RSP 加速的 Opus 解码器，质量好却太慢，不能用于游戏过程。作者找到 Aikku93 为 GBA 写的 ULC：全带 MDCT 变换加纯 nibble 打包、没有熵编码，解一个块约 150 行 C。他把解码器改成 Q1.14 定点，用 RSPL 把 IMDCT 移植到 RSP（约 1400 行 MIPS 汇编，硬塞进 4KB 指令内存），最终 44.1kHz 立体声只占约 4% CPU、5% RSP，质量与码率接近 Opus。
🔑 核心要点
- N64 的历史约束：卡带空间稀缺、93MHz CPU 紧张、RSP 长期只给第一方用，录音式音频几乎不可能。
- ADPCM 把样本压到四分之一仍然太贵：作者的游戏用掉 32MB 卡带里的 31MB 装音乐，而超级马里奥 64 整个 ROM 才 8MB。
- ULC 是「去掉历史包袱的 MP3」：全带 MDCT 加 nibble 语法，没有霍夫曼编码，解包一个块约 150 行 C。
- nibble 语法里保留了几个特殊值：零游程、长零游程、量化器切换、噪声填充，全部字节对齐。
- 16 位定点（Q1.14）已经够用，作者反复调大音量只听到极淡的白噪声。
- 约 1400 行 MIPS 汇编塞进 4KB 指令内存，44.1kHz 立体声约占 4% CPU、5% RSP，已合入 Libdragon 预览分支。
💡 金句
一句话概括：ULC 就是 MP3 本来可以成为的样子——同样的核心想法，只是去掉了周围的赘物。
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