Как работают искажения и перегрузки гитары?

С таким количеством музыкальных жанров неудивительно, что есть много педалей искажения. Но что делает их такими разными? Давайте подробнее рассмотрим, что происходит с аудиосигналами, когда они проходят через эти относительно простые устройства.

Искажение является общим термином для любой модификации аудиосигнала, которая обеспечивает существенное изменение. Мир музыки действительно имеет несколько разных типов. Но как все это работает? Чтобы ответить на это, нам нужно посмотреть, как синусоиды влияют на объем.

Отсечение и искажение

Базовая перегрузка и искажение гитары могут быть визуализированы эффектом отсечения. Мы упоминали обрезку в предыдущей статье, HTG объясняет: как сжатие динамического диапазона меняет звук? Сжатие помогает предотвратить отсечение, но в этом случае мы хотим подчеркнуть это.

(Изображение предоставлено Wikimedia Commons)

В исходном сигнале видно, что синусоида превышает порог устройства. Нормальные волны, которые находятся в пределах надлежащего порога, звучат гладко. Поскольку устройства воспроизведения не могут действительно превышать пороговое значение, происходит то, что гребни и впадины волны начинают выравниваться. Это меняет качество звука. Зачем? Ну, это связано с математикой.

Давайте увеличим синусоидальную волну.

Теперь представьте, что мы играем другой тон рядом с этим, что-то с более высокой частотой, но это соответствует пикам. Мы представим его только с низкой амплитудой. Вот как выглядит результат.

Вы можете видеть, что он начинает принимать форму этой прямоугольной волны из области отсечения. Когда вы введете обертон с нечетным номером, вы начнете видеть этот тип фигуры. Если мы увеличим амплитуду того же обертона, вы увидите более конкретную форму.

Таким образом, вы можете видеть, что эти острые углы формируются немного более заметно. Мы можем преувеличить это еще больше, добавив еще один нечетный обертон.

Наличие большого количества отсечений изменяет форму синусоидальной волны таким образом, который математически представлен полностью другим уравнением, показанным выше как сложение двух синусоидальных волн. Чем сложнее отсечение, тем больше сходство со все более сложными волнами. Более мягкое обрезание не сильно повлияет на звук.

Давайте посмотрим на то, что крупным планом некоторые искаженные волны в Audacity.

Здесь я выделил часть волн, которые совпадают. Вторая волна - это искаженная синусоида, которая выглядит так, как будто она была обрезана, а затем сжата. Это прямоугольная волна. Вот образец 440 Гц - средняя синусоида А - и прямоугольная волна 440 Гц.

Синусоидальная волна 440 Гц (без отсечения)

Квадратная (обрезанная) волна 440 Гц

Мы видели, что происходит с нечетными обертонами. Четные обертоны делают что-то другое.

Сравните это с третьей волной на скриншоте Audacity выше. Это называется пилообразной волной, и звучит совсем иначе.

Пилообразная волна 440 Гц

Хотя мы пропустили математику, мы надеемся, что вы увидите, как сложение волн имитирует эффекты отсечения в разных модах. Волны различной формы изменяют качество звука несколькими очень важными способами. Это частично, почему у искаженных гитар есть такой богатый набор обертонов, и почему есть так много видов педалей искажения там.

изнурять

Существует много различных типов искажений, одним из наиболее распространенных является перегрузка. Это работает, применяя увеличение усиления на определенных выходах. Более мягкое воспроизведение на самом деле не вызывает искажения контрольного сигнала, но более сложное воспроизведение или более высокая громкость сигнала на процессоре перегрузки приводят к появлению шаблонов отсечения контрольного сигнала. Overdrive предлагает более мягкое ограничение, которое помогает более или менее сохранить оригинальный тембр инструмента, или же пытается восполнить некоторые потери.

Избыточная передача изначально была обнаружена с ламповыми усилителями, где увеличение усиления по напряжению «перегрузило» усилитель и дало желаемый эффект. Современные процессоры с овердрайвом, такие как педали, пытаются повторить это для усилителей, которые не основаны на лампах. Им требуется более высокая громкость от усилителя, чтобы помочь создать эффект в дополнение к некоторому «смешиванию цветов», чтобы помочь имитировать эффект хорошо. Эту последнюю функцию легче всего увидеть в тоновом наборе. Overdrive сохраняет большой динамический диапазон и все еще может производить чистые звуки, но может позволить некоторым из этих обертонов сиять при некотором толчке.

Искажение

Перегрузка, хотя и технически все еще искаженная, сгруппирована отдельно из-за ее мягкого эффекта и ее основной зависимости от контролируемого отсечения. Более распространенные педали искажения, такие как гранж и металлические напольные шкафы, которые так распространены сегодня, более смелы в отношении их колебаний. Вместо того, чтобы полагаться на флуктуации усиления, они изменяют форму волны в определенных образцах и делают это таким образом, который не зависит от величины усиления. Здесь теряются более «теплые» обертоны Overdrive, а также значительное количество оригинального тембра..

Прямое искажение действительно исключает динамический диапазон и добавляет некоторые эффекты эквалайзера. Обычно, средний диапазон - это то, что мы слышим лучше всего, поэтому чтобы компенсировать это, настройки эквалайзера настроены на усиление верхних и нижних частот. Вот почему нижние ноты действительно приводят в движение металл, и поэтому щипковые гармоники, которые едва слышны, обычно действительно кричат ​​от искажений. Каждый тип педали искажений имеет особую форму, к которой он подталкивает свой сигнал, а также к конкретным настройкам эквалайзера и встроенным специальным микшированию, так что легко быть разбитым, глядя на то, что покупать. Обязательно дайте каждому послушать и поиграть с его настройками, чтобы получить полное представление о том, что он может сделать.

пушинка

Другим действительно популярным и специфическим типом эффекта является fuzz, широко используемый в индустриальном и металлическом жанрах и часто используемый как для вокала, так и для инструментов. Fuzzboxes добавляют определенный тип искажения, который звучит так, как следует из его названия. Исходный сигнал полностью стирается и превращается в прямоугольную форму. Это почти как если бы он ударил кирпичную стену, прежде чем продолжить в полностью преобразованной форме.

Fuzzboxes также добавляют дополнительные гармонические обертоны, чтобы помочь создать искусственно округленный и более теплый звук. Это делается с помощью регулируемого умножителя частоты, и, если требуется более резкий звук, вместо этого можно получить негармоничные обертоны. На самом деле, эти искусственно добавленные обертоны много добавляют струнным мелодиям и обеспечивают хороший фон. Ситары делают ставку на те же самые гармоники, и если вы когда-нибудь слышали, чтобы одна из них была подключена к обычной педали искажения, вы бы поклялись, что она вместо этого была в fuzzbox..

Теперь, когда вы знаете, почему искажение делает то, что оно делает, вы сможете изменить его, чтобы сделать свой конкретный стиль игры более выраженным. Вы даже можете использовать свои знания эквалайзеров, чтобы помочь процессу. И хотя мы в первую очередь обсуждали эти эффекты в свете гитар, их можно применять и к вокалу и другим инструментам. Экспериментируйте, и вы преодолеете постоянно исчезающие жанровые барьеры, существующие сегодня!