Как работает дисторшн. Как это работает: эффекты искажения

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":

Слово" Искажения "воспринимается большинством людей крайне отрицательно, но как ни странно в музыкальной индустрии "искажения" нашли своё применение, особенно это касается электрогитар. Сейчас уже невозможно представить электрогитару без эффектов основаннных на принципе переусиления. Теперь немного подробнее об этих эффектах: когда сигнал с электрогитары попадает на вход предварительного усилителя в виде педали или на специальный гитарный усилитель мощности, происходит ограничение сигнала по амплитуде в результате сильной перегрузки, и к основному сигналу добавляются новые гармоники "искажения", которые и формируют новое звучание инструмента. Гармоники бывают чётными и нечётными. Чётные гармоники добавляют в сигнал полноту и теплоту звучания, а нечётные наоборот жесткость, зажатость и характерные металлические призвуки на высоких частотах. Так называемые усилители-ограничители ввиде педалей собираются чаще на полупроводниковой основе (транзистор, микросхема) из-за низкой себестоимости этих компонентов, такие приставки часто используют начинающие музыканты. Усилители и различные педали, собранные на лампах, любят использовать опытные и чаще профессиональные гитаристы. Ламповые усилители-ограничители создают и чётные и нечётные гармоники и сильнее окрашивают звук электрогитары на малых степенях ограничения, видимо из-за этого они так популярны до сих пор. Полупроводниковый усилитель-ограничитель создаёт всегда только нечётные гармоники и чаще используется для тяжёлых мызыкальных стилей. Резкий звук для экстремальных направлений в музыке считается вполне приемлемым. Большое значение для звука имеет тип ограничителя и то, на каких элементах он собран. Если мы будем использовать для этого только микросхемы и диоды на ограничение (традиционные схемы), то будет получен обычный звук дешёвой педали. Добиться приличного звучания, используя полупроводниковые приборы (транзистор,микросхема), можно, но только если это нестандартные схематические решения. Пример: дополнительный фильтр низких частот до ограничения, активные фильтры высоких частот после ограничения сигнала, эмитация работы 2-х тактного усилителя мощности в режиме ограничения сигнала, сам ограничитель собирать с использованием светодиодов или совсем обойтись без них, при этом схема значительно усложнится... И то, при этих ухищрениях ламповый эффект типа Distortion будет давать более живой и прозрачный звук, при более простой схемотехнике. Подобными хитростями мы только пытаемся приблизиться к звучанию ламп, а так как в полупроводниковой схеме фильтры высоких частот кроме нежелательных нечётных гармоник подавляют ещё и чётные, то звук по сравнению с лампой получается всё же более плоский и мутный, хотя многое зависит от инженерной мысли. При разработке схемы важно найти золотую середину, ни лампа, ни транзистор сами по себе не дадут желанный звук, без участия тех, кто разрабатывает этот эффект. Частотная коррекция является важным параметром для эффекта типа Distortion, но баланс чётных и нечётных гармоник всё же важнее. По этой причине довольно часто используется смешанная технология "Лампы-Микросхемы". Обычно при таком подходе функцию ограничения выполняет лампа, всё остальное реализовано на микросхемах. Вероятно, производители хотят иметь более дешёвую себестоимость изделия и компонентов, а собирать всё, включая различные фильтры для коррекции звука исключительно на лампах удовольствие достаточно дорогое. Несмотря на обилие на музыкальном рынке устройств типа Distortion, достаточно сложно достичь сразу определённого звука, даже одинаковые модели гитарных усилителей сделанные в разное время отличаются по звуку, хотя по настоящему хороших приборов не так уж много, и только опытный гитарист может быстро сделать для себя выбор. Проблемой для большинства производителей музыкальной электроники является тот факт, что у опытных гитаристов, как правило, уже давно есть своё оборудование, поэтому большинство производителей, к сожалению, делают недорогие приборы, расчитанные на начинающих музыкантов, звук которых далёк от идеала, но и здесь есть редкие и приятные исключения. В классификации по типам такого эффекта как Distortion присутствуют элементы путаницы. Для того чтобы лучше это понять поговорим об этих типах.

Общепринятая классификация эффектов типа Distortion.

Самый древний из "исказителей" это фуз (Fuzz). Его отличия: большое количество низких частот на выходе (из-за отсутсвия фильтра низких частот), довольно мутное и бубнящее звучание, но и этот эффект можно использовать со вкусом. Как раз с него и начинался долгий путь эволюции эффекта переусиления в виде отдельного блока (педали). Первые "Фузы" как правило собирались на 2-3-х германиевых транзисторах, которые в настоящий момент не распространены.

OVERDRIVE отличается мягким ограничением сигнала, звук достаточно прозрачный, на входе есть пассивный фильтр низких частот. Как правило в устройствах типа OVERDRIVE диоды в ограничителе включаются в цепь ООС (отрицательная обратная связь), это приводит к смешиванию условно чистого сигнала и преобразованного, поэтому полностью не подавляет атаку сигнала - схема построенная на этом принципе называется овердрайвом, хотя и здесь есть свои но... Например, некоторые производители называют свои устройства OVERDRIVE, хотя в их схемах диоды стоят на ограничение уже после разделительного конденсатора микросхемы(фирма DOD к примеру). Видимо этот класс устроиств принято делить ещё на тот уровень искажений, которые дают вышеназванные приборы. Следовательно, подобные устройства не дают много искажений, и расчитаны для игры ненавязчивых соло партий, и при игре аккордами из 3-х и более голосов. Ещё подобные устройства часто используют для дополнительной "раскачки" ламповых усилителей, так как схема OVERDRIVE достаточна проста, очень часто там используется 1 или 2 ОУ (операционный услилитель), и при таком простом решении уровень шума самой приставки ниже чем у более сложных устроиств класса "исказителей".

DISTORTION достаточно тяжело клиссифицировать, к этому классу можно отнести все эффекты построенные на принципах переусиления. Хотя чаще под этим названием музыканты видят прибор для получения большого количества искажений. Существует много типов эффектов переусиления с этим названием, и звуком они иногда довольно сильно отличаются друг от друга.

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 50×30 мм.

Под термином «дисторшн» имеются в виду любые изменения, которые затрагивают форму звуковой волны, включая простое изменение амплитуды, фактически являющееся одним из видов искажения. К дисторшну в некоторой степени относится даже эквализация, которая представляет собой изменение амплитуды одних частот по отношению к другим.

Но в большинстве случаев термин «дисторшн» употребляется для обозначения явлений, которые происходят при прохождении звукового сигнала через нелинейное устройство наподобие усилителя с ламповой сатурацией или clipping-предусилителя.

Основной целью таких устройств является изменение амплитуды, но в процессе искажения вводятся и новые гармоники, имеющие определенную связь с исходным сигналом.

Разумеется, если вы хотите получить достоверное звучание акустических инструментов, вам не стоит прибегать к использованию дисторшна. Однако его применение в современной поп- и рок-музыке имеет огромный потенциал и сфера его использования весьма обширна.

Гармоническое искажение

Тембр звука зависит от присутствия в нём тех или иных гармоник. Именно по этой причине звук флейты отличается от звука кларнета.

Под гармоническим дисторшном (искажением) понимают введение новых гармоник, связанных в музыкальном плане с уже присутствующими в оригинальном варианте сигнала. Это, несомненно, вызывает определенные изменения в тембре.

Большой музыкальностью отличаются четные гармоники, которые обогащают звук, добавляют ему яркости и полноты. Большинство ламповых устройств генерируют искажения именно с четными гармониками.

Искажения с нечетными гармониками, генерируемые, например, магнитной аналоговой лентой, часто добавляют в звук грубые, резкие, острые призвуки. Тем не менее, продуманное количество таких гармоник способно также обогатить и углубить звучание.

Хоть высокочастотные гармоники, сформированные аналоговым искажением, зачастую добавляют в звук «песок» и нарушают музыкальность, использование LP-фильтра (обрезного фильтра ВЧ), позволит сделать результат более приятным на слух.

Подобная фильтрация может происходить и сама собой, как, например, в случае с электрогитарой. Это объясняется наличием у большинства гитарных динамиков тенденции к крутому завалу в зонах, превышающих 4 кГц. При удалении динамика высокие частоты у гитары приобретут звучание осы в бумажном стакане.

Гитарные динамики отличаются естественным спадом на высоких частотах, что делает искаженный звук более благоприятным для слуха. Если, добавив дисторшн, вы заметили, что яркость игры инструментов чрезмерно усилилась, попытайтесь пропустить сигнал, например через IK Multimedia Amplitube или другой подобный спикер-симулятор.

Если вы хотите дополнить запись органично звучащим дисторшном, выведите сигнал из рекордера (звуковой карты), подключите его в гитарный усилитель и запишите сигнал, снова сняв его микрофоном.

Этот метод называется реампингом и часто применяется для баса и гитары, которые первоначально были записаны напрямую в линию, однако его использование для других инструментов также может дать очень интересные результаты.

Мистер Динамик

И в случае с плагином, и в случае с аппаратным устройством наподобие Line 6 Pod, работа спикер-симулятора может быть почти такой же, как у реального гитарного кабинета или динамика.

Здесь вы, как и при реампинге, можете использовать не только гитару, но и другие инструменты. Такой способ может обладать большей гибкостью, по сравнению с реампингом, так как большее количество плагинов позволяет выбрать кабинет, который наилучшим образом подойдет в вашем конкретном случае.

Качество превыше количества

В процессе записи не переусердствуйте с количеством дисторшна. Его можно добавить и во время сведения, но в уже записанном сигнале убрать его практически невозможно. Если вы не знаете, как поступить – используйте сплиттер или A/B box, которые позволят вам записать и сигнал с искажением, и чистый необработанный вариант одновременно на разные дорожки.

Уменьшение дисторшна

Тут следует упомянуть и о некоторых способах, с помощью которых все же можно уменьшить уровень дисторшна в уже записанном звуке гитары.

Сначала очень внимательно продублируйте партию гитары путем игры того же самого на синтезаторе с соответствующим чистым звуком. Читаемость гитарных нот можно улучшить подмешиванием этой партии с таким уровнем, чтобы не было очевидным ее неестественное происхождение.

Контраст

Старайтесь добиться контраста. Если вы не работаете в стиле дет-метал и ему подобных, то совершенно нелишним будет попытаться уравновесить искаженные звуки с чистыми. При наличии в миксе искаженных гитар, их можно сильнее выделить, сохранив барабаны и бас относительно чистыми.

Эксайтинг

Всем известно, что искаженный звук воспринимается человеческим ухом как не настолько чистый и прозрачный. Тем не менее, применение искажения только к определенной части частотного спектра может дать абсолютно другой результат и сделать искаженный звук «зрительно» более чистым и прозрачным.

По подобной схеме действует устройство Aphex Aural Exciter, которое берет определенную часть входного сигнала, потом пропускает ее через фильтр, искажает в усилителе с нелинейной характеристикой и снова смешивает с исходным сигналом. Результатом этого процесса является синтез новых высокочастотных гармоник, которых, наверное, никогда и не было в оригинале.

Обработанный звук воспринимается нашим ухом с большей яркостью и детальностью. Эквалайзер же не способен добавлять что-то новое, а только усиливает то, что уже присутствует в сигнале.

Обрабатывая микс, следует расчетливо отнестись к использованию эксайтеров, иначе вы можете получить слишком яркое и даже утомляющее звучание. Однако их более агрессивное использование позволит сделать более ярким малый барабан и остальные перкуссионные звуки.

Не используя эксайтер, вы можете добиться похожих результатов путем добавления искаженного сигнала к чистому оригинальному. Сделать это можно, скопировав партию на еще одну дорожку и пропустив ее через дисторшн.

И, наконец, не стоит во всем полагаться на слух! Человеческому уху кажется, что лучшее звучание у более яркой и громкой музыки. Особенно часто слух ошибается, когда уши уже устали от длительного прослушивания.

Поэтому рекомендуется всегда прослушивать обработанные таким способом инструменты и на следующий день, так как это дает возможность понять, действительно ли подобная обработка позитивно влияет на звучание, или она просто добавляет громкости и яркости.

Лампа. Быть или не быть?

Специализированные дисторшн-процессоры часто имеют в наличии лампы, но не стоит ожидать, что в нормальном ламповом микрофоне будет заметно искаженный звук. Разработка традиционных ламповых микрофонов велась в середине прошлого века, тогда еще не существовало альтернатив, и поэтому специалисты сделали все возможное, чтобы лампы вели себя как можно более линейно.

В результате остаточные артефакты дисторшна, которые дают значительную часть характера ламповых устройств, отличаются существенной тонкостью. В наши дни это называется «теплотой» или «бархатом».

У многих современных микрофонов, специально добавляющих много искажения лампового стиля, звучание менее музыкально, если сравнивать их с настоящими, правильно разработанными ламповыми микрофонами.

Правильное применение лампового дисторшна поможет достичь превосходных результатов. Однако не стоит думать, что наличие ламп – это гарантия возникновения дисторшна как такового. Например, ламповые микрофоны разрабатывают таким образом, чтобы сделать как можно менее заметными любые искажения.

Каждый хорош на своём месте

При наличии у вашего аудио-интерфейса достаточного количества входов/выходов пропустите треки через внешнее аналоговое оборудование или через гитарные педали, так как настоящий аналоговый дисторшн имеет более естественное звучание по сравнению с любыми цифровыми эмуляциями.

Проведите сравнение различных устройств и выберите то, чья работа устраивает вас больше всего. Приборы, имеющие входные и/или выходные трансформаторы, способны придать звуку благозвучное искажение, которое является результатом магнитной сатурации в их сердечниках. Однако следует помнить, что для возникновения сатурации или клиппинга необходимо существенно усилить входной сигнал, поэтому потом нужно будет понизить выходной сигнал до терпимого уровня.

Синус на все времена

Если вам по душе работать в программе, нежели играть на инструментах в реальности, вы можете попробовать выбрать что-то простенькое наподобие синусоидальной волны и пропустить её через разные педали дисторшна. С помощью, например педали Boss MT2 можно добавить фактуру и создать интересные звуки, вам останется просто поэкспериментировать и покрутить ручки.

Дисторшн на барабанах

Несмотря на то, что сильное искажение и особенно клиппинг не приветствуется (исключением может быть разве что дисторшн лампового характера на гитарах или плотных синтезаторных басах), такое тяжелое искажение можно применять для обработки коротких и ярких звуков наподобие малого барабана.

Так, например, агрессивное звучание малого барабана в некоторых рок-миксах достигалось с помощью намеренной перегрузки на входных цепях аналогового микшера до возникновения клиппинга.

Конечно, использование таких экстремальных искажений совсем не обязательно. Для того чтобы оживить вялое звучание барабана, можно добавить небольшое количество аналогового искажения.

Искажение магнитной ленты

Использование магнитной ленты прибавляет тонких искажений, особенно заметных при записи на нее сигнала, уровень которого приближается к максимально для неё возможному.

Для создания характерного ленточного звучания некоторые звукорежиссёры даже записывают треки на аналоговый магнитофон, а потом переписывают их снова в цифровой формат. Особенной популярностью пользуется эта методика в мастеринге рок-музыки.

Естественно, мастеринг-инженеры пользуются современными высокотехнологичными магнитофонами, скорость движения ленты в которых очень высока. Однако ничто не мешает вам попробовать добиться похожих результатов, используя простой аналоговый магнитофон, пусть даже кассетный.

Конечно, уже давно существуют и плагины, имитирующие звук магнитной ленты, но применение реальной ленты всё же более эффективно.

Ограничение спектра

Все виды дисторшна негативно сказываются на гармоническом содержании оригинального варианта сигнала. Иными словами, слишком большое количество искажений на каком-либо источнике может усложнить укладку такого сигнала в микс, так как он занимает очень много места в частотном диапазоне.

С помощью HP и LP-фильтров можно искусственно ограничить рамки спектра искаженного звука, что позволит сберечь место для других инструментов.

Искаженные звуки способны захватить весь микс, но применение фильтров позволяет решить эту проблему.

Микширование и фаза

При комбинировании искаженных и чистых вариантов сигнала, включая вариант, когда дисторшн расположен на шине посыла, рекомендуется сделать проверку взаимной фазировки между сигналами. Иначе этот комбинированный звук может быть поврежден эффектом гребенчатой фильтрации.

Для фазировки сигналов можно использовать специальный процессор для переворота фазы на одном треке. Подобные процессоры можно найти в виде плагинов, к которым относятся Betabugs Phasebug, Voxengo PHA979 и Little Labs IBP для платформы Universal Audio.

Также не стоит забывать, что большая часть плагинов-эквалайзеров тоже добавляют фазовые искажения, сдвигая фазу некоторых частотных полос по отношению к другим. То есть после эквализации следует проверить соотношение фаз между сигналами.

Ясность баса

Классическим примером использования дисторшна в процессе миксдауна является усиление плотности высокочастотных гармоник в басу. Применив этот метод, вы улучшите слышимость баса при воспроизведении на колонках небольших размеров.

Преимущества этого метода по сравнению с эквализацией заключаются в добавлении гармоник, которых нет в оригинальном сигнале, и в равномерном затрагивании всех частот в партии баса.

Для реализации этого метода часто используют педаль Tech 21 SansAmp. Устройство часто применяют такие известные продюсеры, как Спайк Стент и Марк Эндерт.

Маскировка и вокальный дисторшн

При сведении тяжелой музыки часто возникает проблема, суть которой заключается в том, что искаженные гитары маскируют важные вокальные частоты, и в результате звучание вокала загрязняется даже при чистейших оригинальных треках.

В такой ситуации может помочь добавление к вокалу легкого дисторшна. Для этой цели многими специалистами применяется перегрузка в компрессорах или установка в шину посыла дисторшна с последующим посылом на него вокального сигнала.

С помощью параллельного искажения можно достичь невероятных результатов для вокала и малого барабана. Установка в шину эффектов плагина Antares Tube и создание на него низкоуровневых посылов придутся вам по душе.

Разделение частот

Используя дисторшна на барабанных лупах, вы сможете добиться более мощного и агрессивного звучания. Но это также может негативно повлиять и на низкочастотную атаку бочки. По этой причине следует поделить частотный диапазон лупа на несколько полос, и, отделив низкие, использовать на них меньшее количество дисторшна.

Это можно сделать и автоматически, применив плагины Cubase Quadrafuzz, Ohm Force Ohmicide или MDA Bandisto, а можно самостоятельно, применив дополнительные HP и LP-фильтры для искажённой копии (или нескольких копий) лупа. Они помогут вам выделить разные спектральные области и обработать их.

Cubase Quadrafuzz и другие многополосные эффекты дисторшна не оказывают негативного воздействия на низкочастотную атаку, но при этом дают возможность добиться необходимого тона.

Дилэй и дисторшн

Для получения ясного и четкого микса можно дифференцировать звучание оригинального и задержанного сигнала. Большое значение в этом деле имеет дисторшн. В связи с этим многие специалисты часто вспоминают о старых аналоговых дилэях, так как с помощью них в задержанный сигнал добавляется искажение, причём острое или густое.

Положение в цепи

Так же, как и все остальные эффекты, дисторшн нужно вставить в правильную точку цепи, особенно по отношению к другим процессорам. Если говорить о гитаре, то в этом случае очень важно расположение педали дисторшна до педали wah-wah или после. Поэкспериментируйте с разными конфигурациями и постарайтесь понять, каким образом происходит их взаимодействие друг с другом.

Цифровые искажения

Говоря о дисторшне, нельзя не упомянуть и цифровые искажения. Естественно, с помощью цифровых систем можно добиться аналогового искажения, но, экспериментируя с цифровыми характеристиками и понижения частоты дискретизации, вы также можете получить отличный результат.

Уменьшая разрядность без дитеринга, вы получите искажения, связанные с погрешностями квантизации. Этот процесс обычно носит название «Bit crushing». Понижая частоту дискретизации, вы можете получить наложение спектров в рамках осязаемого диапазона.

Так как частотные компоненты искажения равняются математической разности между частотой дискретизации и частотой оригинального звука, они способны проявляться ниже фундаментальных частот оригинальных звуков. В аналоговом искажении это явление – редкость. В большинстве случаев происходит возникновение гармонических искажений, кратных частоте оригинала и расположенных выше нее.

Помните и о клиппинга. Он отличается резким звуком, и его нужно избегать. Но для добавления яркости малому барабану вы можете его использовать.

Звучание цифровых искажений также музыкально, как и аналоговых. Однако цифровые обладают благоприятным творческим потенциалом, который можно использовать для создания Lo-Fi-саунда и для имитации звука устаревших цифровых устройств, например, первых сэмплеров.

Некоторые вилы цифровых искажений являют собой неотъемлемую особенность первых сэмплеров и других цифровых устройств. С помощью плагинов Jeroen Breebaart Time Machine и D16 Decimort можно восстановить некоторые из вышеописанных свойств.

_________________________________________

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