Hur fungerar gitarrförvrängning och överdrift?

Med så många musikaliska genrer är det ingen överraskning att det finns många distorsionspedaler där ute. Men vad gör dem så annorlunda? Låt oss titta närmare på vad som händer med ljudsignaler när de passerar genom dessa relativt enkla enheter.

Förvrängning är en allmän term för någon ändring av en ljudsignal som ger en signifikant förändring. Musikvärlden har faktiskt ganska många olika typer. Men hur fungerar det hela? För att kunna svara på det, måste vi titta på hur sinusvågor påverkas av volymen.

Klippning och snedvridning

Grundläggande överdrift och gitarrförvrängning kan visualiseras med hjälp av klippning. Vi nämnde klippning i en tidigare artikel, HTG förklarar: Hur ändras ljudkomprimering med ljud? Komprimering hjälper till att förhindra klippning, men i det här fallet vill vi betona det.

(Bildkredit: Wikimedia Commons)

I den ursprungliga signalen kan du se att sinusvågen överstiger tröskeln för enheten. Normala vågor som ligger inom rätt tröskel låter smidigt. Eftersom uppspelningsenheterna verkligen inte kan överskrida tröskeln, vad händer är vinkarnas vinkar och vågar börjar kvadras. Detta ändrar ljudets kvalitet. Varför? Jo det har att göra med matte.

Låt oss zooma in på en sinusvåg.

Tänk nu att vi spelar en annan ton bredvid den här, något med en högre frekvens men det matchar vid topparna. Vi introducerar bara den med låg amplitud. Så här ser resultatet ut.

Du kan se att det börjar ta form av den fyrkantiga vågen från klippområdet. När du introducerar en udda nummererad overton börjar du se denna typ av form. Om vi ​​ökar amplituden hos samma överton ser du en mer speciell form.

Så du kan se de skarpa hörnen bildas lite mer framträdande. Vi kan överdriva detta ytterligare med tillägg av ännu en udda numrerad överton.

Att ha mycket klipping ändrar sinusvågens form på ett sätt som är matematiskt representerat av en annan ekvation helt som visas ovan som tillägg av två sinusvågor. Ju hårdare klippningen desto större likhet med en alltmer komplex vågor. Mjukare klippning påverkar inte riktigt ljudet för mycket.

Låt oss ta en titt på vad en närbild av några förvrängda vågor i Audacity.

Här har jag markerat en del av vågorna som matchar. Den andra vågen är en förvrängd sinusvåg, något som ser ut som det klippts och komprimeras sedan. Det är en fyrkantig våg. Här är ett urval av en 440 Hz - mitten A-sinusvåg och en 440 Hz kvadratvåg.

En 440Hz Sine (No Clipping) Wave

En 440Hz kvadrat (klippt) våg

Vi har sett vad som händer med udda nummererade övertoner. Ojämntalade övertoner gör något annat.

Jämför detta med den tredje vågen i Audacity skärmdump ovan. Detta kallas en sågtandvåg och låter väldigt annorlunda.

En 440Hz Sawtooth Wave

Medan vi hoppat över matte hoppas vi att du ser hur vågtillägget simulerar effekterna av klippning i olika mode. Olika formade vågor ändrar ljudets kvalitet på några väldigt viktiga sätt. Det här är delvis varför förvrängda gitarrer har en så stor uppsättning övertoner och varför finns det så många olika distorsionspedaler där ute.

overdrive

Det finns många olika typer av snedvridning, en av de vanligaste som är overdrive. Det fungerar genom att tillämpa en ökning av vinsten, vid specifika utgångar. Mjukare spelning orsakar inte riktigt att förvrängningsförvrängningen uppstår, men hårdare spelning eller en högre signalvolym till överföringsprocessorn kommer att leda till att klickmönstren kommer att komma igenom. Overdrive erbjuder mjukare klipping, vilket hjälper till att hålla det ursprungliga instrumentets instrument mer eller mindre in tact, eller försöker att kompensera för något av förlusten.

Överdrivning hittades ursprungligen med rörförstärkare där ökningen av en spänningsförstärkning skulle "överdriva" förstärkaren och ge den önskade effekten. Moderna överföringsprocessorer, som de som finns i pedaler, försöker replikera detta för förstärkare som inte är rörbaserade. De kräver en högre volym från förstärkaren för att bidra till att skapa effekten förutom vissa "färgblandningar" för att simulera effekten väl. Den sistnämnda funktionen syns lättast i tonen. Overdrive bevarar en hel del dynamiskt intervall och kan fortfarande producera några rena ljud, men kan låta några av dessa övertoner komma ut som lyser med lite tryck.

Förvrängning

Överdrivning, samtidigt som den är tekniskt förvrängd, är grupperad separat på grund av sin milda effekt och det är primärt beroende av kontrollerad klippning. Mer vanliga distorsionspedaler, som grunge och metallstompboxar som är så vanliga idag, är djärvare om deras fluktuationer. I stället för att förlita sig på svängningar förändrar de vågens form i olika mönster och gör det på ett sätt som inte är beroende av vinstmängden. Överdrivens "varmare" övertoner förloras här, liksom en betydande del av den ursprungliga timbreen.

Direkt snedvridning snurrar verkligen det dynamiska området och lägger till några equalizer-effekter. Vanligtvis är mellanklassen vad vi kan höra bäst, så för att kompensera för det är equalizerinställningarna inställda för att öka den höga och låga änden. Därför driver de nedre noterna riktigt metall, och varför klämmerna som knappt hörs brukar skryta med förvrängning. Varje typ av distorsionspedal har en speciell form som skjuter sin signal mot såväl som specifika EQ-inställningar och vissa speciella blandningar in-house, så det är lätt att bli överväldigad när man tittar på vilka som ska köpas. Var noga med att ge var och en en lyssning och spela med sina inställningar för att få en fullständig förståelse för vad det kan göra.

Ludd

En annan riktigt populär och specifik typ av effekt är fuzz, som används allmänt inom industri- och metallgenrer och används ofta för sång och instrument. Fuzzboxar lägger till en viss typ av förvrängning som låter precis som namnet antyder. Den ursprungliga signalen utrotas helhjärtat och omvandlas till en kvadratvågform. Det är nästan som om det träffar en tegelvägg innan den fortsätter i en helt förvandlad form.

Fuzzboxes lägger också till extra harmoniska övertoner för att ge ett konstgjort avrundat och varmare ljud. Detta görs med en justerbar frekvensmultiplikator, och om ett hårdare ljud önskas kan man istället ge inharmoniska övertoner. Faktum är att dessa konstgjorda övertoner lägger mycket på strängmelodier och ger en bra bakgrund. Sitars bank på samma övertoner, och om du någonsin hört en kopplad till en vanlig distorsionspedal, skulle du svär att den var i en fuzzbox istället.

Nu när du vet varför förvrängning gör vad det gör, borde du kunna ändra det för att göra din speciella spelstil mer uttalad. Du kan till och med använda din kunskap om equalizers för att hjälpa processen. Och medan vi framförallt diskuterade dessa effekter i ljuset av gitarrer, kan de också tillämpas på sång och andra instrument. Experiment och du bryter de ständigt upplösande genrebarriärer som finns idag!