Дисторшн и искажения звука в студии. Как это работает: эффекты искажения

06.07.2016 15440

Введение

В начале 40-х годов прошлого столетия блюзовые гитаристы практически выворачивали наизнанку свои усилители, заставляя их работать на пределе для того, чтобы получить мощное искаженное звучание. И хотя первые попытки исказить звук были открыты во время попыток играть так громко, насколько это возможно, иногда без всякой логичной причины, а иногда - вынужденно, чтобы быть слышным в шумной аудитории и среди других членов ансамбля, благодаря таким джазовым легендам, как Чак Берри, «музыкальный» перегруз получил международное развитие и стал использоваться опытными гитаристами, как элемент музыкального искусства.

С увеличением популярности рок-музыки в начале 60-х увеличился и спрос на усиление, так как в этот период искажение звука было адаптировано и для рок-сцены. Такие гитаристы как Эрик Клэптон (Eric Clapton) со своим фендеровским усилителем, Рори Галахер (Rory Gallagher) с Vox и Джефф Бэк (Jeff Beck) со своим Marshall и многие другие повлияли на развитие и создание мощных примочек и эффектов для гитары.

Сегодня существует огромное множество устройств для обработки звука, а гитаристы комплектуют целые, так называемые, педалборды, в которых собирают все свои самые любимые эффекты. С появлением новых более мощных и удобных педалей эффектов появилось больше возможностей «музыкального» искажения звука, нежели родной перегруз усилителя. Overdrive, Distortion, Fuzz - это классические варианты гейновых эффектов, которые по сути преследуют одну и ту же цель искажения звучания электрогитары, однако имеют значимые отличия.

Предлагаем более подробно рассмотреть отличия этих гитарных эффектов, ведь каждая из них имеет свой уникальный музыкальный оттенок.

Overdrive

Если добавить мощности, гейна (gain) ламповому усилителю, то получится перегруженный, но естественный звук с теплыми обертонами. Простыми словами - эффект овердрайва имитирует перегруз лампового усилителя. Но если раньше такой эффект достигался за счет увеличения громкости и перегруза, то сейчас овердрайвовые педали позволяют искажать звук на приемлемом уровне громкости, добавляя лишь классические «хрустящие» оттенки, мягкие и натуральные.

Стиви Рэй Вон (Stevie Ray Vaughan) был хорошо известен использованием классического овердрайва Ibanez Tube Screamer в создании своего фирменного звучания. Эдди Ван Хален (Edward van Halen) использовал , который дает звук характерно-лампового эффекта Overdrive.

Еще один вариант естественного перегруза - использование бустеров (booster). По сути, это тот же эффект overdrive, однако, если овердрайв вносит изменения в исходное звучание гитары, то бустер сохраняют исходный характер звучания усилителя и гитары, делая его лишь громче и нагруженнее. Поэтому многие музыканты используют бустеры для того, чтобы “подогреть”, выделить отдельные фрагменты композиции.

Это хороший вариант для тех, кто не любит примочки и потратил много времени и денег в поисках усилителя своей мечты, поэтому просто хочет усилить и подчеркнуть то, что в нём уже есть. К примеру педаль даёт возможность увеличения уровня выходного сигнала на 20 дБ.

Distortion

Педали дисторшена имитируют звук сильно перегруженного лампового усилителя. При этом звучание получается более плотным и менее естественным, сустейн становится дольше. В сравнении с овердрайвом, амплитуда звуковых волн при дисторшне обрезается силнее и оттенок сигнала получается более четким. Такое звучание характерно для рок-музыки и металла.

На схеме видны отличия в амплитуде звуковых волн при эффекте овердрайва и дисторшна. Как видно из графика, происходит так называемый клиппинг сигнала, синусоида обрезается, из-за этого звук приобретает характерную резкость. Только в случае с овердрайвом эффект достигается его «мягким» ограничением по амплитуде, а в дисторшне более резким. Синим показан оригинальный сигнал, красным — дисторшн, желтым — овердрайв.

Например, Рэнди Роадс (Rhandy Rhoads) и Даймбэг Даррел (Dimebag Darrel) использовали педали MXR Distortion Plus. Несмотря на то, что это дисторшн, она больше напоминает овердрайвовую педаль. Стив Вэй (Steve Vai), Ингви Мальмстин (Yngwie Malmsteen) и Джо Сатриани (Joe Satriani) предпочитают .

Fuzz

Фузз являются одними из самых старых среди дисторшнов и стали популярны в расцвете психоделического рока в 60-х годах. По звучанию педали больше напоминают колючий звук неисправного усилителя в комбинации с большим количеством обертонов, которые в результате дают такой рыхлый и колючий дисторшн. По-другому описать Fuzz очень сложно, поэтому лучше один раз его услышать.

Джими Хендрикс (Jimi Hendrix) был известен использованием примочки , которая является одной из самых популярных.


Эффект-процессорах и компьютерных программах для обработки звука.

Первые попытки реализации дисторшн в полностью цифровом виде предпринимались еще в 90-х годах прошлого века. Например, первый российский простейший программный дисторшн GuitarFX был выпущен в 1997 г. и работал под Windows 3.1 и Windows 95. GuitarFX v1.0 работал в реальном времени, имел программный ФВЧ, оригинальный динамический эмулятор дисторшн сложного, не клипового типа (навеянного аналоговыми патентами Fender), 8 полосный эквалайзер на БПФ и ФНЧ симулятор динамика. Все алгоритмы были реализованы в 16 битной оптимизированной целочисленной арифметике, работали на частоте дискретизации 22 кГц на процессоре Intel 486 и лучше .

В то же время аппаратно-программные дисторшны Korg Pandora, Zoom, Line 6 и др. получили значительную популярность на рынках Америки и Европы. Прямое исследование алгоритмов цифровой обработки сигнала гитарного процессора Digitech 2000 выпуска 2000-го года показало, что уже в этом относительно старом устройстве не используется цифровое клипирование. При подаче на вход этого устройства синусоидального сигнала на выходе получался сложный сигнал со сложным спектральным составом как с четными так и нечетными гармониками и изменяющийся в зависимости от частоты и амплитуды входного сигнала .

В целом первое поколение коммерчески успешных гитарных процессоров делало акцент на точное моделирование статических АЧХ и АХ, симулируемых ламповых усилителей и аналоговых педалей. Звук получался похожим, но без динамики, «напора» и драйва. По одной из гипотез это объяснялось тем, что в реальных устройствах АХ и АЧХ динамически меняется в зависимости от амплитуды и частотного состава входного сигнала из-за, например, плавания рабочих точек ламп и транзисторов ввиду некоторой асимметрии их характеристик относительно рабочих точек, а также из-за других малоизученных нелинейных параметрических эффектов. Промежуточное поколение гитарных процессоров использовало для получения качественного дисторшна и перегруза реальные миниатюрные лампы и транзисторно-диодные схемы. Однако понятно было, что это недешевый компромисс и цифра свое возьмет. Второе поколение гитарных процессоров на основе более мощных процессоров (даже с плавающей точкой) если судить по текстам рекламы в гитарных журналах приступило к прямому цифровому моделированию всех нелинейных и др. элементов электрических схем отвечающих за «перегруз». Дисторшн и перегруз гитарных процессоров зазвучал весьма натурально, зачастую лучше дешевых аналоговых комбиков. Особенно поражал поначалу первенец данной технологии Line 6 своим тяжелым маршалловским перегрузом и более менее натуральным звуком.

В настоящее время цифровая эмуляция «перегруза» осуществляется с помощью специальных программ обработки сигналов. Эти программы реализуют проприетарные алгоритмы моделирование реальных аналоговых дисторшнов и ламповых усилителей. Часто существуют несколько версий одной и той же программы (алгоритма) под разные аппаратно-программные комплексы, компьютеры с разными операционными системами (ПС, КПК, Apple, iPhone и тд, ОС Windows, Windows Mobile, Windows Embeded, Linux и др. проприетарные). Программные реализации например у фирмы Line 6 существуют в виде отдельных программ, плагинов DX или VST и реализаций кодов под спец. процессоры, используемые для загрузки в устройства производства той же Line 6 (гитарные процессоры). Анализ рекламных публикаций журнала Guitar World за несколько последних лет показывает две тенденции. С одной стороны появляется много фирм которые не имеют своей аппаратно-программной платформы и реализуют цифровые дисторшн и перегруз как часть программ и плагинов для создания гитарного звука прямо на компьютере без аналоговых ламповых усилителей, комбиков, микрофонов, директ боксов и т. д. С другой стороны, сами программы по внешнему виду становятся похожи (часто прямые фото или высокохудожественные картинки) на ламповые усилители и старые педали, превращая в какой-то мере компьютер не только в звуковую имитацию лампового усилителя, но визуальную. Таким образом происходит взаимное превращение компьютера в гитарный процессор и гитарного процессора в полноценный компьютер. Последние несколько лет появилась одна очень интересная, но мало замеченная тенденция. Известные производители процессоров (не Intel и не AMD, а например Analog Devices http://analog.com) выпускают недорогие платы с мощными процессорами пригодными для ЦОС и с высококачественными АЦП-ЦАП, ОЗУ, ПЗУ, дебагером и С/ассемблером. Это фактически готовые гитарные процессоры без софта (Kit) для самостоятельной разработки или загрузки из интернет. С другой стороны ожидается открытие аппаратуры и проприетарной ОС для сторонних разработчиков ЦОС алгоритмов некоторыми крупными игроками рынка гитарных процессоров, что окончательно превратит гитарные процессоры в обычные компьютеры, которые сможет запрограммировать любой желающий на любой самый безумный алгоритм перегруза (это аналогично инициативе http://google.com Android).

Современное состояние цифровой эмуляции «перегруза»

В основном, у производителей симуляторов реального гитарного оборудования закрепилась тенденция копировать все АЧХ с настоящих усилителей, педалей и кабинетов, дабы улучшить качество звука. И у них получилось это. Назовем лишь несколько производителей действительно высококачественных продуктов: Fractal Audio, Overloud TH2, IK Multimedia Amplitube 3.6, Native Instruments Guitar RIG 4, Native Instruments Rammfire, Line 6 Pod Farm 2.6, а также бесплатного ПО. Onquel, LePou, Aradaz, Acmebargig и т.п. 1)Чем громче звук тем мощнее и «злобнее» он слышится, чтобы полностью им насладится хочется сделать его громче и громче, при увеличении громкости воспроизведения он как бы становится краше, всплывают новые оттенки. Для хорошего звука нужна и качественная акустическая система, потому что, на некачественной теряются создающие звук гармоники. 2) Зависимость яркости, «жирности», «злобности» звука от манеры игры гитариста, проще говоря сильнее ударишь по струне, более мощный, «злобный» (но не обязательно более громкий) звук получишь. Естественно, чем лучше техника игры гитариста, тем лучше.То есть «злобность» как параметр не равна громкости, все зависит от того для какого жанра использует инструмент гитарист. Это хорошо заметно в самом конце примера звука усилителя Маршал .

Характеристики звучания

Частотные характеристики

В спектре искажённого сигнала возникает большое количество гармоник . Каждая гармоника представляет собой синусоидальное колебание, с частотой большей и кратной частоте основного тона. Гармоники более высоких порядков находятся уже вне звукового диапазона и имеют малую амплитуду колебаний, поэтому ими можно пренебречь. В соответствии с кратностью, гармоники подразделяют на чётные и нечётные. Чётные гармоники консонируют друг с другом и с основным тоном, тем самым придавая тембру инструмента объём и глубину. Частота, например, третьей гармоники выше частоты основного тона в три раза и соответствует ноте, лежащей от основного тона на расстоянии квинты через октаву . В принципе эту гармонику можно назвать консонирующей основному тону, однако при игре нескольких нот одновременно, она может диссонировать с другим основным тоном и его гармониками. Таким образом, нечётные гармоники более высоких порядков менее музыкальны и создают в звучании «грязь».

Спектр сигнала транзисторных «исказителей» богат именно нечетными гармониками, а музыканты характеризуют подобные устройства неблагозвучным «транзисторным» звучанием. Иной эффект наблюдается у «исказителей» на радиолампах. В спектре их сигнала содержится небольшое количество гармоник (доминируют вторая, третья и четвертая), из-за чего человек воспринимает его как более мягкий звук, или как его часто называют - «ламповый».

Временные характеристики

Длительность звучания искажённого сигнала можно разбить на несколько характерных частей. Начало сигнала называется атакой . Атака характеризуется определённым уровнем и частотным спектром сигнала. Так, у дисторшна атака фактически не выделяется (по уровню сигнала), в отличие от овердрайва, обладающего высоким уровнем атаки. Частотный спектр дисторшна ровный, атака несколько богаче высокими гармониками по сравнению с фазой сустейна. Сустейн - тянущаяся часть звука. Дисторшн имеет длинный сустейн, часто переходящий в самовозбуждение. Конец сигнала следующего после сустейна называют затуханием . После затухания сигнала можно услышать уровень собственных шумов эффекта, гитары и кабеля, или сработает гейт . Уровень собственных шумов эффекта дисторшн, как правило, высок, из-за его высокой чувствительности.

Самовозбуждение сигнала

Вместо затухания сигнала может начаться процесс самовозбуждения, который возникает вследствие электромагнитной, акустической или «полуакустической» обратной связи . В первом случае наведенные электромагнитные поля (от громкоговорителей или любого другого оборудования) улавливаются звуковыми датчиками музыкальных инструментов (в случае электрогитары - это звукосниматели), сигнал от датчиков вновь поступает на громкоговорители, которые вновь излучают электромагнитные сигналы, и процесс повторяется. Частота сигнала самовозбуждения в этом случае не зависит от сыгранной ноты.

История

Ранние модели гитарных усилителей были примитивными и низкокачественными, соответственно они обладали врождённым искажением сигнала. К тому же звукосниматели гитар выдавали слабый и некачественный сигнал. Полые полуакустические гитары добавляли в звучание нежелательную обратную связь, которая чрезмерно усиливала басовые частоты. В начале 50-х получили распространение цельнокорпусные электрогитары, которые не страдали так сильно от обратной связи, как их предшественники, следовательно могли звучать громче. Ранние примеры дисторшн-звучания часто были результатами плохого усиления сигнала.

год песня исполнитель комментарий
1951 «Rocket 88» Kings of Rhythm Гитарист Willie Kizart из группы Kings of Rhythm использовал усилитель, который был поврежден в пути, однако продюсеру Сэму Филлипсу понравилось звучание, и таким образом была сделана одна из самых ранних записей искажённой гитары. Роберт Пальмер написал, что усилитель «упал с крыши автомобиля», и приписал эту информацию Сэму Филлипсу. Однако лидер группы Айк Тёрнер заявил в своём интервью, что усилитель не падал, так как он был в багажнике, а причиной его «плохой» работы, возможно, были дожди, намочившие усилитель.
1951-1952 Howlin" Wolf"s Memphis recordings гитарист Willie Johnson На записях Howlin" Wolf 1951-1952гг. отмечается преднамеренное использование искажения сигнала гитаристом Willie Johnson, что создавало угрожающий звук, дополняющий вокал Howlin" Wolf.
1955 «Maybellene» Чак Берри В самом начале своей карьеры Чак Берри мог позволить себе лишь небольшой ламповый усилитель, обладающий большими нелинейными искажениями. В результате на его первом сингле «Maybellene» можно услышать ламповый овердрайв. На более поздних записях его звук стал намного чище.
1956 «The Train Kept A-Rollin"» Johnny Burnette and the Rock and Roll Trio Во время выступления Johnny Burnette and the Rock and Roll Trio возникли неполадки с ламповым усилителем, позже в прессе появилось сообщение о сумасшедшем новом звуке (этот эпизод был использован в фильме Назад_в_будущее_(фильм)). В результате при записи «The Train Kept A-Rollin"» Burnette использовал тот же самый звук в студии в 1956.
1958 «Rumble » Линк Рей .
1962 The Beatles На сохранившихся записях выступлений группы The Beatles в гамбургском Star-Club в 1962 году в нескольких песнях отчетливо слышно перегруженно-звучащую гитару. Записи сделаны еще до обретения группой широкой известности. Интересно, что группа почему-то долго не использовала эффект Дисторшн на своих первых студийных альбомах, параллельно иногда обращаясь к нему на концертах.
1964 «You Really Got Me» The Kinks Одна из ранних записей с использованием намеренного искажения была сделана группой The Kinks . Гитариста группы очень сильно огорчало звучание его усилителя. Он сделал надрезы на громкоговорителе с помощью лезвия, получив таким образом искажение звучания своей гитары.

Влияние

Эффект дисторшн оказал большое влияние на современную технику игры на электрогитаре , сделав необходимым изучение таких приемов как palm muting (приглушение ладонью) и позволил року , исполнявшемуся в 1960-х годах, дать жизнь множеству разновидностей современного тяжелого метала . Также появилась необходимость подгонять технику игры для более читаемого звука. Поскольку при игре с перегрузом слишком сильно слышно как скрипят струны, различного рода удары по корпусу (деке) гитары. Появилась и более музыкальная, и продвинутая игра на соло.

Устройства и программы

Гитарные «исказители» могут быть выполнены в виде:

  • педали эффектов
    • Pro Co Rat
    • Boss DS-1 Distortion
    • Line 6 Dr. Distorto
    • T-Rex Engineering’s Bloody Mary
    • DigiTech Screamin" Blues
    • Danelectro FAB Distortion
    • Yerasov Red Scorpion RS-1
    • AMT British Sound
  • рэкового прибора
  • как компонент напольного или рэкового цифрового процессора
  • как компонент гитарного усилителя (предусилитель, преамп)
    • Yerasov Pterodriver
    • AMT SS-20, SS-11

«Исказители» также применяются

  • при обработке вокала в некоторых стилях метала и экстремальной электроники
  • в компьютерах в виде программных модулей plug-in

См. также

Ссылки

Примечания

  1. О перегрузе . peregruz.com. Архивировано
  2. Звуковые тесты
  3. Звуковые тесты
  4. Александр Авдуевский Усиление и перегруз… . guitars.ru.
  5. Сергей Тынку Гитарный усилитель . guitars.ru.
  6. Анатолий Харитонов Устройства нелинейной обработки сигналов . архив журнала "Звукорежиссер", 2003, #5. Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012.
  7. Дмитрий Тихомиров Схемотехника эффекта Overdrive/Distortion . guitar.ru. Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012.
  8. Tech 21 Classic sounds: SA-Hrock (англ.) (mp3). Архивировано
  9. GuitarFX.Net (англ.) . Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 18 апреля 2010.
  10. GuitarFX.Org Software transforms your PC into effects processor (англ.) (mp3). Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 18 апреля 2010.
  11. ГИТАРНЫЕ ЭФФЕКТЫ: ДИСТОРШН (DISTORTION) (рус.) . Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 18 апреля 2010.
  12. Арзуманов С. В. - Секреты гитарного звука - Москва: Издатель Смолин К. О., 2003 г., стр. 127-128
  13. Deep Blues page 222 ISBN 0-14-00-6223-8
  14. Rock & Roll: An Unruly History page 201 ISBN 0-517-70050-6
  15. interview at the Experience Music Project in Seattle, Washington
  16. Edward M. Komara, Encyclopedia of the Blues, Routledge, 2006, p. 387
  17. Robert Palmer, "Church of the Sonic Guitar", pp. 13-38 in Anthony DeCurtis, Present Tense, Duke University Press, 1992, p. 24.
  18. Bill Dahl The Train Kept A Rollin" . allmusic.com. Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012.
January 29th, 2013

Вот мы и подошли к самому "вкусному" классу эффектов - это эффекты искажения. Появление и развитие эффектов искажения породило множество самостоятельных жанров, собственно, классический рок и все что после, появилось именно благодаря ним.
В сегодняшней статье речь пойдёт о таких эффектах как Distortion, Overdrive, Fuzz, и еще о некоторых любопытных устройствах. Подробности под катом.

Для начала стоит определиться с терминологией, так как в области искажающих эффектов с терминами наблюдается некоторая путаница. Слово distortion в переводе с английского собственно и означает "искажение", и по большому счету все искажающие эффекты можно называть дисторшнами. Однако в музыкальной среде (особенно в среде гитаристов) принято разделять эффекты по характеру искажений, и слово distortion будет означать уже не весь класс эффектов, а лишь одного из представителей этого класса. Давайте с него и начнем:

Дисторшн (Distortion)

Дисторшн - звуковой эффект или устройство, достигаемый искажением сигнала путём его "жёсткого" ограничения по амплитуде. Наиболее часто применяется в роке, метале и панк-роке в сочетании с электрогитарой. Помимо электрогитары эффект применяют и с другими инструментами, например с бас-гитарой. Также этот эффект, как компонент, присутствует в синтезаторах, процессорах эффектов и ПО для обработки звука.

Не будем вдаваться в радиотехнические подробности, лучше просто посмотрим, как видоизменяется сигнал после его обработки дисторшном:

Как видно из графика, происходит так называемый клиппинг сигнала, синусоида обрезается, из-за этого звук приобретает характерную резкость. Важным отличием звука дисторшна от обычного клиппинга является то, что из-за некоторых конструктивных особенностей устройства сигнал обогащается гармониками. Что, естественно, благотворно сказывается на звуке.

Так называемый перегруз можно получить несколькими способами. Рассмотрим эти способы поближе:

Перегруз усилителя

Усилители, в зависимости от их класса, работают не со всеми возможными амплитудами входного сигнала, а лишь с некоторым их диапазоном. И по мере приближения амплитуды входного сигнала к максимально возможной для усилителя, наблюдаются все большие и большие нелинейные искажения сигнала. Кстати, для ламповых и транзисторных усилителей эти нелинейные искажения имеют различных характер. От простого клиппинга перегруз (особенно лампового усилителя) отличается тем, что выходной сигнал имеет сложную зависимость спектральных компонент от амплитуды и спектрального состава входного сигнала в отличие от элементарного ограничителя.

На мой взгляд, перегруз усилителя - это самый трушный перегруз, однако, у него есть свои недостатки. Главным из них является то, что при слабом уровне сигнала большого уровня искажений добиться не удастся.

В качестве решения этой проблемы звук предварительно "прогревают", помещая в тракте перед усилителем так называемый предусилитель. Перегруз в таком случае можно осуществлять по предусилителю, по усилителю, или совмещать оба перегруза.

Аналоговая эмуляция

Структурная схема любого дисторшна включает следующие элементы: первичный усилитель, ограничительный каскад и цепь вторичной обработки сигнала. Первичный усилитель усиливает входной сигнал до 2-5 В. Коэффициент усиления (Gain) обычно регулируется. В зависимости от модели дисторшна, первичный усилитель может включать в себя обрезные фильтры высоких и низких частот, иметь наклон частотной характеристики в сторону басов со спадом высоких, или иметь подъем в районе 500 Гц. Возможно также применение компрессора совместно с первичным усилителем, для плотного дисторшна. Иногда используют несколько последовательно включенных первичных усилителей.

После ограничительного каскада уже искаженный звук поступает в цепь вторичной обработки сигнала. Вторичная обработка - это, главным образом, частотная обработка искаженного сигнала, которую выполняют различные фильтры. Одним из наиболее известных аналоговых эмуляторов перегруза считается устройство SansAmp.

Цифровая эмуляция

Первое поколение гитарных процессоров делало акцент на точное моделирование статических АЧХ симулируемых ламповых усилителей и аналоговых педалей. Звук получался похожим, но без динамики, «напора» и драйва. Объясняется это тем, что в реальных устройствах АХ и АЧХ динамически меняется в зависимости от амплитуды и частотного состава входного сигнала из-за, например, плавания рабочих точек ламп и транзисторов ввиду некоторой асимметрии их характеристик относительно рабочих точек, а также из-за других малоизученных нелинейных параметрических эффектов.

Промежуточное поколение гитарных процессоров использовало для получения качественного дисторшна и перегруза реальные миниатюрные лампы и транзисторно-диодные схемы. Однако понятно было, что это недешевый компромисс и цифра свое возьмет.

Второе поколение гитарных процессоров на основе более мощных процессоров приступило к прямому цифровому моделированию всех нелинейных и других элементов электрических схем, отвечающих за «перегруз». Дисторшн и перегруз гитарных процессоров зазвучал весьма натурально, зачастую лучше дешевых аналоговых комбиков.

Овердрайв (Ovedrive)

Овердрайв - звуковой эффект или устройство, достигаемый искажением сигнала путём его «мягкого» ограничения по амплитуде.
По сути, овердрайв - это тот же дисторшн, только с более мягким характером ограничения. На картинке более наглядно:

Здесь синим показан оригинальный сигнал, красным - дисторшн, желтым - овердрайв.

Овердрайв достигается путём перегрузки ламп в усилителе. При усилении сигнала может использоваться несколько каскадов ламп, это создаёт более "толстое" и более сложное искажение звука.

Поскольку и лампы в пределах определенной области напряжения ведут себя линейно, схемы овердрайвов настроены так, что средние пики сигнала едва доходят до области клиппирования, в результате чего происходит мягкое клиппирование и менее жесткие искажения.

Овердрайв, обычно, имеет четкую щелчкообразную атаку, богатую высшими гармониками, что приводит к "клацающему" и "скребущему" звучанию (crunch). Атаку можно смягчить, срезав высокие частот. Период спада овердрайва также богат высокими гармониками, которые быстро исчезают. Это создаёт своеобразный эффект "подвизгивания". Сустейн ровный, слабо искаженный, высоких гармоник немного. По мере затухания степень искажений плавно убывает (вследствие мягкого порога искажений). Таким образом "хвост" сигнала оказывается практически неискаженным.

Фузз (Fuzz)

Фузз - эффект или устройство, искажающее сигнал до полной потери огибающей сигнала.
Фузз часто реализуется с помощью подачи сигнала слишком высокого уровня на вход транзисторного устройства, которое жёстко ограничивает и потому сильно искажает сигнал. В отличие от других искажающих эффектов, фузз повышает и клиппирует сигнал достаточно сильно, таким образом входящий синусоидальный сигнал на выходе будет иметь почти прямоугольную форму, это соответствует классическому тембру фузза. Он создаёт значительно большие искажения и придаёт синтетическое звучание инструменту, в отличие от стандартных дисторшнов или овердрайвов. Звуки фузза как правило, имеют более низкие средние частоты, в отличие от других видов искажателей.

В простейшем варианте схема состоит из двухтранзисторного усилителя с положительной обратной связью - эта схема называется триггер Шмитта. Триггер Шмитта и есть основа фуза. Особенностью схемы является преобразование входного сигнала в прямоугольный выходной. Из всех нелинейных гитарных эффектов, фузз звучит наиболее резко и выразительно. Основной неприятной особенностью является его одноголосность - невозможно играть аккордами и даже двузвучиями. Для многоголосных приставок используют отдельный звукосниматель и канал обработки сигнала на каждую струну. Шестиканальная схема получается очень дорогой, громоздкой и сложной в настройке.

Фузз очень чувствителен к параметрам входного сигнала: помехи и наводки проявляются в виде треска с таким же уровнем, как и полезный сигнал, а искажения формы приводят к потере основного тона на выходе. Положительной стороной эффекта является отсутствие шума в паузе и нечувствительность к помехам низкого уровня.

Биткрашер (Bitcrusher)

Биткрашер (bitcrusher - битразрушитель) - цифровой эффект, который производит искажение путём снижения разрешения (битности) или пропускной способности (частоты дискретизации) цифровых аудиоданных. В результате, полученные шумы квантования могут привести к "утеплению" или к "огрублению" звука, в зависимости от уровня изменений.
Если сократить число бит используемых для хранения данных, то число возможных значений уменьшится, и таким образом уменьшится разрешение сигнала, что приведёт к его искажению. На рисунке обработанная биткрашером синусоида:

Эти искажения добавляют обертона таким образом, что форма волны становится угловатой. Это может привести к "утеплению" звука, в сравнении с оригинальным, особенно если сигнал округляется (округляются числа) определенным образом. Часто этот эффект специально используется в техно и электронной музыке.

Вэйвшейпер (Waveshaper)
Вэйвшейпер - эффект, формирующий волну. В результате изменения формы сигнала из простых звуков получаются. Эффект является амплитудно-зависимым, в результате чего искажения проявляются по-разному при разных уровнях сигнала.

Вэйвшейперы главным образом используются в электронной музыке, для достижения резких, "режущих" звуков, но также они способны создавать незаметные "утепляющие" искажения. Этот эффект наиболее часто используется для изменения синтезированных звуков, изменяя их формы волн. Вэйвшейпер также может использоваться для получения тяжелых искажений гитары или баса.

При цифровом моделировании аналогового оборудования, такого как ламповые усилители, вэйвшейпер используется для создания статических или нелинейных искажений, приближенных к передаточной характеристике вакуумных ламп или диодных лимитеров.

Ну и напоследок небольшой пример, здесь:
1. Чистый звук
2. Овердрайв
3. Дисторшн
4. Биткрашер

Предыдущие статьи из серии "Как это работает":

Если у Вас есть электрогитара и огромное желание играть рок музыку, но нет усилителя, то эта статья будет для Вас полезна! В статье я предлагаю конструкцию достаточно мощного гитарного усилителя с эффектом дисторшн.

Сигнал с электрогитары поступает на вход двухкаскадного усилителя, который обладает большим коэффициентом передачи. В качестве транзисторов VT1 и VT2 использованы отечественные транзисторы КТ3102Е.
Глубина искажения и порог наступления эффекта регулируется изменением коэффициента передачи каскада переменным резистором R4.

На рисунке 1 проиллюстрирована работа данного эффекта. Пунктирной линией обозначены границы нормальной (рабочей) области входного аудиосигнала. На верхнем первом графике представлен оригинальный сигнал поступающий на вход. Допустим, что в нем имеется два участка, на которых напряжение сигнала выходит за пределы нормальной области. Второй нижний график показывает то, что на выходе двухкаскадного усилителя наступает двустороннее симметричное ограничение этих участков, т.е. происходит "лимитирование" или "клиппирование".

В начальном положении переменного резистора R4 аудиосигнал практически не будет искажаться, тогда как при его выкрученном положении наступает клиппирование даже среднего значения напряжения входного сигнала с электрогитары. По ощущениям звук становится более жестким.

После того как мы получили эффект «Дисторшн» остается усилить звуковой сигнал. С этой задачей отлично справится усилитель собранный на микросхеме TDA2030 (или TDA2050). Питание на нее подается однополярное. Чтобы не перегружать вход усилителя выходной сигнал берется с коллекторной нагрузки транзистора VT2 с коэффициентом деления 1:27.

Обратите внимание, что питание схемы осуществляется от 2 батареек Крона с напряжением 9 В. Первая батарейка (GB1) питает левую часть схемы, отвечающую за искажение поступающего сигнала, а вторая (GB2) обеспечивает питанием усилитель на микросхеме TDA2030. Если напряжение подавать от блока питания, то возможны сетевые помехи в колонке.


Рис.2. Схема электрическая принципиальная

Ниже представлены фотографии процесса сборки.
В качестве корпуса была использована электромонтажная распред.коробка.

Переменный резистор в моем случае такой (не лучший выбор)

И небольшой лайфхак по изготовлению клеммы для батарейки "крона" из аналогичной старой. Для этого устройства их понадобится 2 шт.

Демонстрацию работы устройства вы можете посмотреть в прикрепленном видео. Выходной звук в моем случае прослушивается на колонку от музыкального центра (параметры колонки 6 Ом, 50 Ватт).

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
DA Аудио усилитель

TDA2030A

1 В блокнот
VT1 VT2 Биполярный транзистор

КТ3102ЕМ

2 В блокнот
C1, C3 Конденсатор 0.22 мкФ 2 В блокнот
C2 10 мкФ 1 В блокнот
C4 Электролитический конденсатор 4.7 мкФ 1 В блокнот
C5 Электролитический конденсатор 22 мкФ 1 В блокнот
C6, C8, C9 Конденсатор 0.1 мкФ 3 В блокнот
C7, C10 Электролитический конденсатор 2200 мкФ 2 В блокнот
R1 Резистор

100 кОм

1 В блокнот
R2, R12 Резистор

2.2 кОм

2 В блокнот
R3 Резистор

15 кОм

1 В блокнот
R4 Переменный резистор 15 кОм 1 В блокнот
R5 Резистор

Теперь же, я хочу рассказать Вам о том, какими бывают гитарные эффекты. Что сегодняшний гитарист может сделать со звуком своей электрогитары, как он может показать слушателям не только свою технику игры, но и свой характер, и свое настроение, и свой чувства.

Да, все это может рассказать нам сама музыкальная композиция, будь-то песня или инструментальная зарисовка или соло импровизация. Но, не менее важно для слушателя, услышать звук инструмента, ведь мы не просто читаем ноты с листа, мы воспринимаем композицию ушами. Звук для музыканта не менее важен, чем техника его игры, говорю Вам, прежде всего, как слушатель. А как музыкант скажу, что можно сыграть нетленки группы Sepultura и в акустике, но мы не получим того впечатления, что даст нам оригинальное исполнение.

Итак, за годы развития электрогитарной индустрии, были созданы, пожалуй, все возможные гитарные эффекты. В настоящее время они только совершенствуются, видоизменяются и дополняется, чтобы соответствовать духу времени, а также, что не менее важно, запросам музыкантов.

Все гитарные эффекты по принципу воздействия на звук гитары можно условно разделить на 4 группы. Пройдемся по каждой из них.

Гейновые эффекты. Они самые суровые. Такие педали регулируют уровень громкости сигнала. К ним относятся Overdrive, Distortion, Fuzz. Первое мое знакомство с гейном состоялось в далеких девяностых, и познакомила нас легендарная педаль ЛЕЛЬ DD (Drive — Distortion).

Позже, я, конечно, понял — это был такой же дисторшн как я виолончелист, но тогда море шума произвело на меня неизгладимое впечатление.

Модулирующие эффекты. Эти педали помогают гитаристу преобразовывать звук его инструмента в нечто новое и необычное. К ним относятся Chorus, Flanger, Phase Shifter, Tremolo, Octaver, Reverberator и Delay. И, опять же, мое первое знакомство с этими эффектами произошло в темном подвале нашей репетиционной базы. А познакомила меня с дивными звуками педаль… Собственно, назвать ЭТО педалью, я не возьмусь. Гроза отечественного гитаростроения:

К сожалению, по молодости лет, этот девайс был мной утерян.

Динамические гейновые эффекты. К ним относятся компрессоры и гейты. Эти эффекты управляют уровнем сигнала, а именно, обрезают сигнал, который находится ниже заданного порога (громкости или частоты), К ним относятся: Noise Gate, Compressor, Volume Pedal. О существовании этих нужных и полезных приблуд, я узнал много позже. Еще позже я стал их использовать, в частности, сейчас в моем педалборде стоит компрессор MRX Super COMP. И теперь я ощущаю острую необходимость в установке шумодава.

Тоновые эффекты. Они воздействуют на высокие либо низкие частоты. Они представлены такими педалями: Equalizer, Wah-Wah. Если со вторым эффектом все предельно ясно, то первый, по началу, вызывал у меня много вопросов. И вопросы оставались до тех пор, пока я не приобрел BOSS GE-7 (Equalizer). Вам может надоесть Ваша дж-дж-дж педаль, Вам может наскучить космический дилей, и тогда Вам поможет обычный эквалайзер. Кроме всего прочего, он может кардинально поменять Ваш звук. Что для меня – человека, играющего на электрогитаре в свободное время, эквалайзер оказался незаменимым. Он дал возможность экспериментировать со звуком, и мне это нравится.

Теперь я кратно опишу Вам суть каждого из эффектов. Естественно, такое описание Вам не поможет определиться с выбором. Что касается музыки, при покупке гитары или педали к ней, совет может быть только один – слушайте все, что хотите приобрести лично. Не руководствуйтесь только лишь описаниями и непонятно как записанными видео-обзорами. Этого будет недостаточно. А теперь, погнали.

Overdrive

Этот, эффект, равно как Distortion с Fuzz, занимается искажением звука путем ограничения сигнала по амплитуде. При этом, Overdrive являются самым мягким из них, чем обеспечивается более натуральное звучание гитары.

Distortion

Этот эффект имеет сходство и с Overdrive, и с Fuzz, а его звук отличается большей резкостью.

Fuzz

Этот эффект можно услышать в рок музыке 60-х годов. Да что там, он и в наши дни пользуется популярностью среди музыкантов. Его отличает яркое звучание и характерное настоящее искажение сигнала.

И, небольшой совет по коммутации:

Как правило, педали Overdrive, Distortion и Fuzz в цепи эффектов устанавливают после компрессора. А вот для того чтобы откорректировать полученный сигнал, после педали Distortion можно включить в цепь и эквалайзер.

Copressor

Эффект работает по принципу уменьшения динамического диапазона звукового сигнала. Иными словами, с помощью компрессора можно свести к минимуму разницу меду самым тихим и самым громким сигналами. Идеальное место для компрессора — самое начало цепи эффектов. Тогда чистый сигнал с гитары подается непосредственно на него.

Chorus

С помощью этого эффекта можно добиться звучания одной гитары, как если бы их было две. Для этих целей, эффект добавляет к исходному звуку гитары еще одну его копию, но с небольшой задержкой (до 30 миллисекунд).

С помощью же эффекта Stereohorus, можно сделать из моносигнала гитары настоящее стерео, единственное, для этого придется использовать два гитарных усилителя (по одному на каждый канал). Вы же знаете, что электрогитара выдает только моно сигнал, верно?

Flanger

Этот эффект по принципу работы похож на Chorus, однако же отличается временем задержки копии сигнала (меньше, чем у Chorus) и наличием feedbacka.

Phaser

Или фазовое вибрато. Эффект, который смешивает исходный сигнал гитары с его копиями, сдвинутыми по фазе. На слух этот эффект отличается от Flanger. В цепи эффектов и Flanger, и Phaser, лучше всего устанавливать между Distortion и Delay (Reverberator).

Wah-Wah

Этот эффект представляет собой эквалайзер с переменной частотой. Эффект колебания звука достигается путем усиления одних частот и обрезке других. Для работы с этим эффектом, нужно в определенные промежутки времени, во время игры на гитаре, нажимать и отпускать педаль. Кроме того, существуют эффекты вау-вау без педали. Спектр частот у них изменяется автоматически с помощью соответствующих ручек настройки, Называется такой эффект auto-wah.

Octaver

Данный эффект основан на сдвиге входного сигнала на одну или несколько октав ниже или выше основного тона. Основной тон звучит вместе с повышеным (пониженным) тоном, таким образом, достигается эффект звучания нескольких инструментов одновременно.

Tremolo

Этот эффект представляет собой амплитудное вибрато. Технически — это электронный регулятор громкости, управляющийся генератором колебания инфранизкой частоты.

Reverberator

Этот эффект позволяет имитировать акустические характеристики помещения (регулируемые параметры), и получить объемное звучание. На сцене этот эффект используется крайне редко, и, я думаю, Вы понимаете почему.

Delay

Дилэй или эхо, эффект, имитирующий повторы исходного сигнала, которые затухают с каждым повторением. Таким образом, к исходному сигналу добавляется его копия (или несколько), задержанная по времени.

Эти эффекты (Rever, Delay) лучше всего ставить в самый конец цепи.

Equalizer

Эквалайзер — это многополосный регулятор тембра. С его помощью можно осуществлять одновременную регулировку нескольких частот. Эквалайзеры разделяются на графические и параметрические.

Графический эквалайзер состоит из определенного количества слайдеров (для гитары достаточно от 5 до 10), каждый из которых регулируют одну полосу частот. В процессе регулировки слайдеры образуют определенный графический рисунок. Отсюда и их название.

Параметрический эквалайзер, кроме регулировки частот вверх/вниз, может также выбирать центральную частоту и ширину полосы.

В цепи эффектов эквалайзер обычно ставится там, где требуется изменить характер звука, например, после педали Distortion.

Noise Gate

Этот эффект еще называют шумоподавитель порогового действия или проще — шумодав. Его назначение — не пропускать на звукоусиливающую аппаратуру посторонние звуки, возникающие в процессе игры на электрогитаре. Это может быть звук от случайно задетых струн, щелчок от переключения эффектов либо звукоснимателей, фон от источников питания либо от самих эффектов. Рекомендуется

Volume Pedal

Педаль громкости. Суть этого устройства заключается в регулировании громкости звука. С помощью нее можно регулировать звук после переключения различных эффектов (если их уровни громкости различаются), использовать эффект плавного затухания звука либо же выключать звук гитары быстро, например, когда появляется пауза в гитарной партии.

  • Сергей Савенков

    какой то “куцый” обзор… как будто спешили куда то