Overdrive, Distortion, Fuzz: чем отличаются эти гитарные эффекты? Как это работает: эффекты искажения.

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.

      Дата публикации: 01 сентября 1997 г.

Традиционно слово “искажение” имеет негативную окраску в кругах аудиофилов. Обычно стремятся иметь усилитель низкой частоты с очень маленькими нелинейными и частотными искажениями. Обычные требования к звукозаписывающей и звуковоспроизводящей аппаратуре - нелинейные искажения меньше 0.01% и линейная (без выбросов и провалов, т.е. без искажений) частотная характеристика.

О т табличных синтезаторов звука обычно также требуется чистое неискажённое звучание. Однако при студийной обработке звука искажения всё же применяются в устройствах типа “Aural Exciter” производства фирмы Aphex. Но пожалуй единственная область музыкальной индустрии, где без искажений звука обойтись невозможно это электрогитара и всё что с ней связано. Поэтому в этой статье основное внимание будет уделено устройствам обработки сигналов электрогитары, использующим различным формам нелинейных и амплитудно-частотных искажений, но и принцип действия устройств подобных “Aural Exciter” также будет освещён. Понятие хорошего гитарного звука (“good guitar tone”) неразрывно связано с “правильными” нелинейными, частотными и другими искажениями, которым подвергается сигнал электрогитары гитары проходя через специальные гитарные предусилители, фуз(fuzz), овердрайв(overdriver), cустэйн (sustain), дистошн(distortion), гранж (grunge) фильтры, усилители мощности низкой частоты и “гитарные” (отнюдь не Hi-Fi) звуковые колонки. Причём, действительно хорошего гитарного звука обычно пытаются добиться используя в той или иной мере все эти компоненты, образующие все вместе как бы “устройство” или “цепочку” обработки (искажения) сигнала электрогитары. Многие фирмы предпринимают попытки реализовать алгоритмы искажений методами цифровой обработки сигналов (DSP) и объединить все искажающие элементы в единое (однокорпусное) устройство - гитарный процессор, добавляя в него также эффекты реверберации, хоруса, гармонайзера и компрессора, в той или иной мере изменяющие (искажающие) параметры входного сигнала. Одно из таких устройств вы можете видеть на Рис.1.

Рис.1. Типичный гитарный процессор.

Первым искажающим элементом через который обычно проходит сигнал электрогитары обычно является гитарный предусилитель (pre-amplifier). Это совсем не Hi-Fi предусилитель. Он не должен быть устройством с очень маленьким уровнем нелинейных искажений и не должен иметь абсолютно гладкую амплитудно-частотную характеристику от 20 Гц до 20 кГц. Обычно сразу после предусилителя используют блок регулировки тембра “bass/mid/treble” (исказитель частотной характеристики) и приходится повозится, подбирая положения ручек регуляторов. Гитаристы, как правило, отдают предпочтение ламповым (или хотя бы имитирующим лампы) гитарным предусилителям. Поэтому давайте для начала разберемся с амплитудно-частотными и нелинейными искажениями, вносимыми в сигнал ламповыми (и имитирующими их) предусилителями. Не будем сейчас концентрироваться на конкретных названиях усилителей дабы не отвлекаться от главной темы - “искажения”, а также потому, что характерные свойства разных ламповых (и имитирующими их) предусилительных устройств не сильно отличаются друг от друга. Однако, я думаю, что читатели легко догадаются о каком усилителе идет речь, посмотрев на Рис.2.

Рис.2. Ламповый усилитель.

Для начала включим ламповый усилитель и гитарный процессор в режим “clean tube” или “чистый ламповый звук” и подадим на вход синусоидальный сигнал (Рис.3.) частотой 440 Гц.

Рис.3. Тестовый синусоидальный сигнал.

На выходе этих устройств мы увидим очень похожие сигналы, примерно такие как показан на Рис.4.

Рис.4. Форма выходного сигнала в режиме “чистый ламповый звук”

Очевидно, что исходный синусоидальный сигнал подвергся значительным нелинейным искажениям. Их уровень составляет примерно 9..10%, что очень далеко от типичных значений (0.01% и менее) для обычных, негитарных усилителей. Характерна также сильная асимметрия выходного сигнала, необходимая для обогащения его спектра чётными гармониками. В случае отсутствия чётных гармоник звук приобретает неестественный синтезаторный, плоский, “бедный”, “примитивный” оттенок. Спектр синусоидального сигнала, искаженного ламповым (или имитирующим его) предусилителем показан на Рис.5.


Рис.5. Спектр синусоидального сигнала, искаженного ламповым (или имитирующим его) предусилителем.

Хорошо видно (Рис.5.), что спектр сигнала после гитарного предусилителя значительно обогащён как чётными так и не чётными гармониками. Амплитуды гармоник достаточно быстро спадают начиная с -18 дБ для второй гармоники и до -72 дБ для 18 гармоники. Амплитудно-частотная характеристика, типичная для гитарных предусилителей, показана на Рис.6.


Рис.6. Амплитудно-частотная характеристика, типичная для гитарных предусилителей в режиме “чистый ламповый звук”.

Таким образом типичные “правильные” или “ламповые” нелинейные искажения на стадии предварительного усиления сигнала должны генерировать как чётные так и нечётные гармоники исходного сигнала с достаточно быстрым спадом их амплитуд в зависимости от номера гармоник. А типичные искажения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) вносимые на стадии предварительного усиления сигнала заключаются в небольшом подъёме усиления (+6 дБ) в диапазоне частот 3..8 кГц и резком спаде АЧХ начиная с 16..18 кГц до -46 дБ в районе 22 кГц.

Фуз (fuzz), сустэйн (sustain), овердрайв (overdriver) и дисторшн (distortion) очень популярные звуковые эффекты, базирующиеся на использовании нелинейных и амплитудно-частотных искажениях. Это довольно схемотехнически несложные устройства, которые может самостоятельно изготовить любой даже начинающий радиолюбитель. Построены все эти устройства примерно на одних принципах. На Рис.7 приведена схема очень популярного в своё время (десять лет назад) овердрайва, скаченная из Интернета.


Рис.7. Типичная схема овердрайва, фуза или дисторшна.

Устройства, использующие подобные электрические принципиальные схемы, под названиями или фуз, или овердрайв, или дисторшн выпускались да и всё ещё выпускаются многими фирмами. Несмотря на простоту принцип работы такого устройства достаточно интересен и поучителен. Рассмотрим его более подробно. Входной сигнал с разъёма IN поступает через конденсатор 0.01 mF на вход операционного усилителя. Этот конденсатор и резистор 1М образуют фильтр высоких частот с частотой среза 100 Гц, обеспечивающих “завал” коэффициент усиления устройства на частотах ниже 100 Гц. Такая фильтрация сигналов характерна и для многих ламповых усилителей. Далее сигнал усиливается операционным усилителем в 2--200 раз. Коэффициент усиления регулируется резистором 500 кОм. Очень интересная и важная деталь, во многом определяющая качество звука этого устройства - конденсатор 0.05 mF, резистор 4К7 и переменный резистор 500К образуют фильтр высоких частот с переменной частотой среза! При коэффициенте усиления 2 фильтр ослабляет частоты сигнала ниже 100 Гц, а при коэффициенте усиления 200 будут ослабляться частоты сигнала ниже 4 кГц, что эквивалентно значительному подъёму АЧХ в районе 4 кГц и выше. Далее усиленный сигнал поступает на ограничитель (нелинейный исказитель), выполненный на двух включенных встречно-параллельно диодах, совмещённый с фильтром низких частот с частотой среза 10 кГц (имитирующим “завал” высших частот в гитарных предусилителях). Как видите даже такое простое устройство производит довольно сложные АЧХ и нелинейные искажения. Типичный спектр гармоник на выходе фуза, дисторшна и овердрайва при подаче на вход синусоидального сигнала приведён на Рис.8. На графике хорошо заметно характерное для транзисторных устройств отсутствие чётных гармоник. На вход был подан синусоидальный сигнал частотой 440 Гц. Следовательно, пик второй гармоники на графике Рис.8 должен находится на частоте 880 Гц. Однако там практически ничего нет. Амплитуда второй гармоники находится на уровне -80 дБ. Чётные гармоники более высокого порядка также имеют очень маленькие амплитуды. Возможно этим и определяется некоторая “тусклость”, “транзисторность” звука стандартных фуз, дисторшн и овердрайв устройств. Медленный спад амплитуд нечётных гармоник видимо и добавляет в звук то, что обычно называют “песком” или высокочастотным треском.


Рис.8. Типичный график спектра гармоник на выходе фуза, дисторшн или овердрайва при подаче на вход синусоидального сигнала.

Таким образом общая логика работы исказителей сигнала типа фуз, дистошн, сустайн и овердрайв заключается в предварительном ослаблении самых низких частот (ниже 100..200 Гц) в спектре входного сигнала, в усилении сигнала в десятки (иногда в сотни) раз с одновременным искажением АЧХ в области средних частот (значительный “подъём” в области 3..6 кГц) и последующим двухсторонним симметричным ограничением сигнала и, наконец, окончательной отфильтровкой (ослаблением) высокочастотной части (выше 3..10 кГц) в спектре сигнала. На рис 9. показана типичная АЧХ устройства типа сустэйна. Аналогичная картина АЧХ наблюдается и для фуз, дисторшн и овердрайв.


Рис.9. Типичная АЧХ искажающих устройств типа фуз, дисторшн, овердрайв и сустайн.

Различия между искажающими устройствами сведены в таблицу 1.

Таблица 1.

Частота среза входного ФВЧ

Ограничитель

Частота среза выходного ФНЧ

фуз

нет

“жёсткий”

4..8 кГц

дисторшн

400 Гц..3 кГц

“средний”

3..6 кГц

овердрайв

100 Гц..800 Гц

“мягкий”

3..6 кГц

сустэйн

100 Гц

“средний”

0,8..1,5 кГц

В устройствах типа фуз часто отсутствует предварительный фильтр, ослабляющий низкие частоты. В них применяется жёсткий ограничитель типа включенных встречно-параллельно диодах в обратную отрицательную связь операционного усилителя. В дисторшне, как правило, используются предварительные фильтры высокой частоты (ФВЧ) подавляющие частоты в полосе от 0 Гц до 0.4 кГц..2 кГц (обычно это “дифференцирующая” RC-цепочка), средний по жёсткости ограничитель на диодах и выходной фильтр низких частот с частотой среза 3..6 кГц, обеспечивающий спад АЧХ на высоких частотах 12..24 дБ и более на октаву (фильтр бетрвота 2..6 порядка). Овердрайв, на мой взгляд, призван имитировать перегрузку лампового усилителя и поэтому имеет незначительное подавление низких частот, “мягкий” ограничитель и плавный спад усиления на высоких частотах. Сустэйн обычно имеет значительный коэффициент усиления, не очень “жёсткий” ограничитель и фильтра нижних часот, ослабляющий частоты выше 800..1500 Гц. Основное отличие исказителей в “фирменных” ламповых гитарных усилителях от большинства транзисторных устройств в том, что спектр сигналов на выходе ламповых усилителей содержит и чётные и нечётные гармоники. Может быть именно поэтому музыканты предпочитают звук ламповых гитарных “примочек”.

Тенденции развития искажающих устройств типа фуз, овердрайв, сустэйн и дисторшн заключаются в применении активных фильтров на операционных усилителях вместо RC (резистор-конденсатор) цепочек, имеющих более крутые скаты своих частотных характеристик и большее подавление нежелательных высокочастотных компонент (т.е., так называемого “песка”). Также большое внимание разработчики уделяют созданию более совершенных устройств ограничения и нелинейного искажения сигнала. Так на одном из серверов Интернет (www.geocities.com/SiliconValley/Pines/7899) недавно появилась интересная схема дисторшн (Рис 10). В отличии от традиционного встречно-параллельного включения двух диодов (Рис.7) в этом современном искажающем устройстве применяется сложная схема на операционном усилителе, дающая более насыщенный и плотный звук. Однако в этой схеме также будут подавляться чётные гармоники из-за её симметричности. По видимому для дальнейшего улучшения звучания исказителей следует проектировать схемы не подавляющие чётные гармоники.


Рис.10. Часть современной схемы дистошн от независимых разработчиков, скаченная из Интернет.

Дисторшн - это эффект, при котором амплитуда сигнала ограничивается с двух сторон (рис. 1), но не только он может создавать этот эффект, овердрайвом также можно добиться искажений, включив усилитель на всю мощность. Искажение - ограничение амплитуды сигнала с двух сторон. Есть два вида ограничения: мягкое - овердрайв (рис. 2) и жесткое - дистошн (рис. 3). При мягком - уровень ограничения обратно пропорционален уровню входного сигнала. Это достигается включением встречно-параллельно диодов в цепь ООС (отрицательной обратной связи) операционного усилителя. При жестком ограничении уровень сигнала ограничивается внутри некоего диапазона. Это осуществляется включением на выход операционного усилителя диодов, включенных встречно-параллельно.

Я приведу схему устройства дистошн, в которой звук наиболее подходящий для “металлических” направлений. Он был испытан с разными типами гитар: “IBANEZ RG505”, “Honer Rock Wood”, “Fender Strutocastef, “Russ tone” и отечественными “Аэлита”, “Форманта” и показал неплохие результаты, но к последним, для создания хорошего эффекта, требовалось применять простой предусилитель. Схема этого устройства показана на рис. 4.

Сигнал с выхода электрогитары поступает через разделительный конденсатор С1 и резистор R1 на инвертирующий вход операционного усилителя. Резистор R5 создает обратную связь между выходом и входом DA1.

Рис. 1. Амплитуда сигнала

Рис. 2. Схема овердрайв

Рис. 3. Схема дистошн

Рис. 4. Схема предусилителя

Рис. 5. Схема предусилителя

К нему подключена цепь R6, С5, R7. С помощью резистора R7 регулируется дистошн. При плохой регулировке или отказе работы устройства, нужно поменять местами элементы R6 и С5. Далее усиленный сигнал ограничивается двумя диодами и поступает на выход.

Для нормальной работы устройства нужно подобрать резисторы R1 и R8, а также диоды по вольт-амперным характеристикам. Если дистошн имеет слабо выраженный эффект, можно воспользоваться предусилителем, изображенным на рис. 5. В устройстве желательно применить малошумящий операционный усилитель. Кроме перечисленных подходят еще К553УД2, К153УД1.. .К153УДЭ и т.д. В предусилителе стоит транзистор типа КТ3102, КТ315 (с любым буквенным индексом). Устройство собрано на печатной плате из одностороннего фольгированного текстолита размером 50x30 мм.


Дисторшн (что по-русски значит искажение) - это, наверно, самый распространенный эффект для электрогитары. Думаю, что не сильно ошибусь, если скажу, многих из вас именно звук дисторшена заставил взять у руки электрогитару. Дж-дж – это то, что дает настоящий роковый саунд.

На сегодняшний день, существуют тысячи различных моделей дисторшенов и овердрайвов от разных производителей. Как же не запутаться во всем этом многообразии форм, цветов и звуков? Именно в этом и должна помочь эта статья.

Большинство эффектов ведут себя предсказуемо, при переходе от эффекта одного производителя на такой же эффект от другого. Ну, например, вы можете взять практически любой цифровой дилей, выставить время задержки на 125 мс, уровень повторений (repeat) и обратной связи (feedback) на 50% и получить примерно одинаковый, ожидаемый звук. Ожидаемых результатов стоит ждать и от эквалайзеров. На самом деле, это неплохо, т.к. позволяет настроить «свой звук» на разном оборудовании.

Но вот с дисторшном все немного иначе. Дисторшн – это черный ящик в мире гитарных эффектов, они все уникальны, загадочны и не связаны стандартами и заранее определенными параметрами. Вы можете не знать, как будет называться ручка Тона (Tone), на конкретном устройстве, какие гармоники подчеркиваются и усиливаются ручкой с подписью Дисторшн (Distortion), или какой эффект дает ручка Уровень (Level) (работает ли она в зависимости от положения других регулировок или просто усиливает сигнал по уровню громкости). Зачастую даже описания и руководства пользователя не могут помочь, т.к. производители предпочитают не раскрывать тайну тог, что находится внутри их магических коробочек.

Таким образом, минус в том, что заранее нельзя сказать как звучит та или иная педаль дисторшена,без того, чтобы послушать ее лично. Тут не поможет чтение обзоров или изучение технических характеристик. Кое-какую помощь может оказать интернет, в лице youTube и иже с ним. Но все же, вам придется вытащить себя в музыкальный магазин и включить гитару в дист.

Плюс же в том, что это даст вам возможность походить по магазинам, пообщаться с народом, и послушать разные примочки.

Почему так названы?

Рис. 1 Ibanez DS7 Distortion и Boss Super Over Drive SD-1. Названия всех ручечк у педалей одинаковые. Звучание педалей отражено в их названиях

Если вы ищете теплый блюзовый овердрайв (overdrive), то сразу же можете исключить педали, в названии которых есть слово «metal». И наоборот, если вы ищете звук а-ля Slipknot, то не стоит ограничивать себя овердрайвами и прочими педалями, имеющими в названии blues и tube. Зачастую, тональные характеристики педали содержатся в ее названии, даже если названия ручек на педалях одинаковы, как на рисунке 1.

Так же, вносит сумятицу то, что некоторые компании называют ручки регулировки совершенно, на первый взгляд странным образом. Т.е. по названию ручки нельзя определить, что же она делает. Вот, например, Yerasov – 5000 V.


Рис. 2 На первый взгляд, совершенно непонятнее крутилки

С первого взгляда совершенно непонятно, что означают все эти ручки. Однако ж, сайт производителя нам сообщает, что VOLTAGE - это усиление, ISOLATION – это тембр, а CURRENT - громкость. Само собой, что экстравагантные названия ручек не гарантируют отличного звучания педали, т.е. такая педаль ничем не лучше, чем с обычными названиями.

Overdrive, Distortion и Fuzz

На самом деле, все эти слова используются, чтобы описать звучание искаженной электрогитары.

Термин Overdrive, что по-русски значит перегруз, обязан своим происхождением ламповой технике. Именно перегруз лампового оконечника на заре электрогитаризма дал нам тот звук, который мы сейчас знаем и любим. Овердрайв – это мягкий, теплый, певучий дисторшн, который приятно слушать. На сегодняшний день, практический все примочки, на которых написано Overdrive пытаются воспроизвести этот классический звук. Яркий представитель классического овердрайва – это Ibanez Tube Screamer (TS-808), его переиздания и клоны.


Рис. 3 Ibanez Tube Screamer

Далее идет Дисторшн. Это очень широкая категория – в нее входит все, что идет за «мягким ламповым драйвом» и до плотного и жесткого звучания а-ля System of a Down. В общем, практически весь метал, хард-кор, альтернатива и прочая маза-фака – это звук гитары с дисторшеном.

Фузз – это почти карикатура на эффект дисторшена, такой несколько гнусавый, много грязнее и многограннее. Фузз в основном используется для игры соло и лидирующих гитарных партий, т.к. при игре аккордами звук бывает слишком песочный и грязный. Фузз сделал знаменитым Джимми Хендрикс (Jimmi Hendrix), который играл на Dunlop Fuzz Face.


Рис. 4 Dunlop Fuzz Face

Вообще, многие называют фуззом практически любой эффект дисторшн, который жестче и грязнее теплой блюзовой пушистости. Думаю, что это немного неправильно, т.к. фузз, он, хоть и дисторшн, но несколько иной.

Ну, вот теперь, когда вы определились с тем, какой звук вам ближе и, что вы собрались играть (джаз, блюз, хард-кор, или жесткий метал), и примерно выбрали по названию кандидатов на прослушивание, настало самое время прослушать выбранные педали. Вы можете найти их у друзей или пройтись по музыкальным магазинам.

Как и во всяком серьезном деле, тут тоже нужен системный подход. Послушав в одном магазине ProCo The Rat с Les Paul, на котором стоят звукосниматели с высоким выходом, через Marshall нельзя ожидать, что эта же педаль будет звучать так же в другом через Stratocaster в усилитель Fender. Естественно, лучшим выходом будет слушать каждую педаль на своем оборудовании, но если это неосуществимо выбирайте наиболее похожий к своему набор оборудования.

Испытания

И вот, когда, наконец, выбор сделан, и нужная примочка лежит у вас под ногами, то первое, что нужно сделать, это подстроить уровень громкости (обычно это Level). Т.е. нужно добиться того, чтобы по громкости гитара с эффектом и без него звучала одинаково. Это нужно для того, чтобы исключить влияние психоакустики на восприятие. Человеческий слух устроен так, что громко звук кажется лучше. Вот этого эффекта мы и хотим избежать.


Рис. 5 Все ручки на 12 часов

Обычно этого можно добиться, если выставить все ручки на педали, как на рисунке 5 – на 12 часов. Послушайте, как ведет себя педаль, при нейтральных положениях ручек. Поиграйте что-нибудь, несколько раз включите/выключите эффект. Затем медленно уменьшайте уровень дисторшна (обычно это Gain) до минимума, а потом до максимума и слушайте, что педаль делает со звуком вашей гитары. Ничего больше, только ручку гейна, чтобы послушать насколько радикально педаль меняет звук. Поиграйте живые примеры: ритмические фигуры, соло, стаккатные пассажи, легато, послушайте сустейн. Теперь пришла пора ручки тона. Покрутите ее, послушайте, как тон работает совместно с гейном.

Вообще же, использование эквалайзера с дисторшеном – это важный элемент в выстраивании вашего звука. Обычно получается так, что чем более искажена гитара, тем больше высоких частот нужно добавлять. Это связано с тем, что чем более искажен сигнал, тем более он компрессирован, а компрессия поджимает высокие частоты. Так что же использовать? Эквалайзер в самой педали, эквалайзер в усилителе или комбике или, вообще, внешний эквалайзер? А если использовать внешний эквалайзер, что где он должен стоять, перед дисторшеном или после? На самом деле, ответы на эти вопросы не даст никто, кроме вас самих, т.к. это вопрос личных предпочтений. Так что, полагайтесь на свои уши, и да прибудет с вами Сила!

Расскажи друзьям!

Мы уже с Вами поговорили в одном из предыдущих постов, а теперь пришло время познакомиться с эффектом под названием дисторшн . С английского языка это слово переводится, как искажение. По сути своего воздействия этот эффект похож на действие овердрайва.

Теоретические основы эффекта дисторшн

Взглянем на картинку и проанализируем её. Нарисованная пунктиром синусоида — это ни что иное, как звуковая волна.

Действие нашего эффекта заключается в том, что сигнал ограничивается по амплитуде. Он как бы срезает верхние «гребни» сигнала. Получается достаточно угловатый график звуковой волны.

В целом действие дисторшна похоже на овердрайв, но сигнал ограничивается довольно резко. Я бы сказал, что он обрубается или режется.

Для тех, кто хорошо знаком с электроникой, ниже представлена схема эффекта дисторшн Boss DS-1.

Схема примочки дисторшн


Звук с применением эффекта дисторшн характеризуется плотностью и тяжестью звучания, у гитары увеличивается сустейн (продолжительность звучания извлечённых нот), увеличивается количество гармоник. Получается такой жужжащий металлический звук. И чем больше Вы выкручиваете ручку «Gain» на примочке, тем тяжелее и монолитнее получается звук. Пример того, как можно настроить педаль дисторшн, Вы можете посмотреть на изображении ниже и использовать данные настройки на своей примочке.

Настройки педали Distortion

Эффект дисторшн получается путём перегруза усилителя. Чаще всего конструктивно исполняется в виде напольной педали. На таких педалях всегда есть ручка увеличения перегруза (Gain), а также различные вариации ручек настройки звуковых частот, тона и громкости. Эти педали являются, наверное, самыми востребованными у большинства музыкантов.

Применение эффекта дисторшн

Гитарный дисторшн получил широкое распространение в тяжёлой рок музыке. Музыку групп различных экстремальных стилей металла невозможно представить без жёстко звучащих гитар. У каждого гитариста этих групп есть в арсенале педаль Distortion какой-либо известной фирмы, либо они используют , где уже есть встроенный дисторшн. С распространением такого гитарного звучания изменилась и сама манера игры музыкантов, их звукоизвлечение. Развивалась скоростная медиаторная техника, различные варианты глушения и специальные приёмы игры на электрогитаре, которые мы будем изучать в дальнейшем.

Многие производители гитарного оборудования имеют в своей линейки продукции примочки дисторшн для гитары. Из наиболее известных можно выделить:


Vox Cooltron Bulldog Distortion