Як працюють спотворення і перевантаження гітари?

З такою кількістю музичних жанрів не дивно, що є багато педалей спотворення. Але що робить їх такими різними? Давайте докладніше розглянемо, що відбувається з аудіосигналами, коли вони проходять через ці відносно прості пристрої.

Спотворення є загальним терміном для будь-якої модифікації аудіосигналу, яка забезпечує істотну зміну. Світ музики дійсно має кілька різних типів. Але як все це працює? Щоб відповісти на це, нам потрібно подивитися, як синусоїди впливають на обсяг.

Відсікання і спотворення

Базове перевантаження і спотворення гітари можуть бути візуалізовані ефектом відсікання. Ми згадували обрізку в попередній статті, HTG пояснює: як стиснення динамічного діапазону змінює звук? Стиснення допомагає запобігти відсіканню, але в цьому випадку ми хочемо підкреслити це.

(Зображення надано Wikimedia Commons)

У вихідному сигналі видно, що синусоїда перевищує поріг пристрою. Нормальні хвилі, які знаходяться в межах належного порогу, звучать гладко. Оскільки пристрої відтворення не можуть дійсно перевищувати порогове значення, відбувається те, що гребені і западини хвилі починають вирівнюватися. Це змінює якість звуку. Чому? Ну, це пов'язано з математикою.

Давайте збільшимо синусоїдальну хвилю.

Тепер уявіть, що ми граємо ще один тон поруч з цим, щось з більш високою частотою, але воно відповідає пікам. Ми представимо його тільки при низькій амплітуді. Ось як виглядає результат.

Ви можете бачити, що він починає приймати форму цієї прямокутної хвилі з області відсікання. Коли ви введете обгортон з непарним номером, ви почнете бачити цей тип фігури. Якщо ми збільшимо амплітуду того ж обертону, ви побачите більш конкретну форму.

Таким чином, ви можете бачити, що ці гострі кути формуються трохи більш помітно. Ми можемо перебільшити це ще більше, додавши ще один непарний обертон.

Наявність великої кількості відсічень змінює форму синусоїдальної хвилі таким чином, що математично вона представлена в іншому рівнянні, показаному вище як складання двох синусоїдальних хвиль. Чим складніша стрижка, тим більша схожість з дедалі складнішими хвилями. Більш м'яке обрізання не дуже сильно вплине на звук.

Давайте подивимося на те, що великим планом деякі спотворені хвилі в Audacity.

Тут я виділив частину хвиль, які збігаються. Друга хвиля - це спотворена синусоїда, яка виглядає так, ніби вона була обрізана, а потім стиснута. Це прямокутна хвиля. Ось зразок 440 Гц - середньої синусоїдальної хвилі А і прямокутної хвилі 440 Гц.

Синусоїдальна хвиля 440 Гц (без відсікання)

Квадратна (обрізана) хвиля 440 Гц

Ми бачили, що відбувається з непарними обертонами. Парні обертони роблять щось інше.

Порівняйте це з третьою хвилею на скріншоті Audacity вище. Це називається пілоподібною хвилею і звучить зовсім інакше.

Пілоподібна хвиля 440 Гц

Хоча ми пропустили математику, ми сподіваємося, що ви побачите, як додавання хвиль імітує ефекти відсікання в різних модах. Хвилі різної форми змінюють якість звуку кількома дуже важливими способами. Це частково, чому у спотворених гітар є такий багатий набір обертонів і чому там так багато видів педалей спотворення.

Overdrive

Існує багато різних типів спотворень, одним з найбільш поширених є перевантаження. Це працює, застосовуючи збільшення посилення на певних виходах. Більш м'яке відтворення насправді не викликає спотворення контрольного сигналу, але більш складне відтворення або більш висока гучність сигналу на процесорі перевантаження призводять до появи шаблонів відсікання контрольного сигналу. Overdrive пропонує м'якше обмеження, яке допомагає більш-менш зберегти оригінальний тембр інструменту, або ж намагається компенсувати деякі втрати.

Надлишковий привід спочатку був виявлений з ламповими підсилювачами, де збільшення посилення по напруженню «перевантажило б» підсилювач і дало бажаний ефект. Сучасні процесори з овердрайвом, такі як педалі, намагаються повторити це для підсилювачів, які не засновані на лампах. Їм потрібна більш висока гучність від підсилювача, щоб допомогти створити ефект на додаток до деякого «змішування кольорів», щоб допомогти імітувати ефект добре. Цю останню функцію найлегше побачити в тоновому наборі. Overdrive зберігає значний динамічний діапазон і може виробляти чисті звуки, але може дозволити деяким з цих обертонів сяяти при деякому поштовху.

Спотворення

Перевантаження, хоча і технічно спотворене, згруповане окремо через його м'який ефект і його основну залежність від контрольованого обмеження. Більш поширені педалі спотворення, такі як гранж і металеві підлогові шафи, які так поширені сьогодні, більш сміливі щодо їх коливань. Замість того щоб покладатися на флуктуації посилення, вони змінюють форму хвилі в різних формах і роблять це таким чином, який не залежить від величини посилення. Тут губляться більш «теплі» обертони Overdrive, а також значна кількість оригінального тембру.

Пряме спотворення дійсно виключає динамічний діапазон і додає деякі ефекти еквалайзера. Зазвичай, середній діапазон - це те, що ми чуємо найкраще, тому щоб компенсувати це, налаштування еквалайзера налаштовані на посилення верхніх і нижніх частот. Ось чому нижні ноти дійсно приводять в рух метал, і тому щипкові гармоніки, які ледь чути, зазвичай дійсно кричать - від спотворень. Кожен тип педалі спотворень має особливу форму, до якої він підштовхує свій сигнал, а також до конкретних налаштувань еквалайзера і вбудованого спеціального мікширування, так що легко бути розбитим, дивлячись на те, що купувати. Обов'язково дайте кожному послухати і пограти з його налаштуваннями, щоб отримати повне уявлення про те, що він може зробити.

пушинка

Іншим дійсно популярним і специфічним типом ефекту є fuzz, широко використовується в індустріальному і металевому жанрах і часто використовується як для вокалу, так і для інструментів. Fuzzboxes додають певний тип спотворення, який звучить так, як випливає з його назви. Початковий сигнал повністю стирається і перетворюється на прямокутний сигнал. Це майже як якщо б він вдарив цегляну стіну, перш ніж продовжити в повністю перетвореній формі.

Fuzzboxes також додають додаткові гармонійні обертони, щоб допомогти створити штучно округлений і більш теплий звук. Це робиться за допомогою регульованого множника частоти, і, якщо потрібен більш жорсткий звук, замість цього можна отримати негармонійні обертони. Насправді, ці штучно додані обертони багато додають струнним мелодіям і забезпечують хороший фон. Ситари спираються на ті ж самі гармоніки, і якщо ви коли-небудь чули, щоб одна з них була підключена до звичайної педалі спотворення, ви б поклялися, що вона замість цього знаходиться в fuzzbox.

Тепер, коли ви знаєте, чому спотворення робить те, що воно робить, ви зможете змінити його, щоб зробити свій конкретний стиль гри більш вираженим. Ви навіть можете використовувати свої знання еквалайзерів, щоб допомогти процесу. І хоча ми в першу чергу обговорювали ці ефекти в світлі гітар, їх можна застосовувати і до вокалу та інших інструментів. Експериментуйте, і ви подолаєте жанрові бар'єри, що постійно зникають сьогодні!