Дисторшн (англ. distortion — искажение) — звуковой эффект, достигаемый искажением сигнала путём его «жёсткого» ограничения по амплитуде, или соответствующее устройство, наиболее часто применяющееся в музыкальных жанрах хард-рок, метал и панк-рок в совокупности с электрогитарой. Иногда этим термином обозначают группу однотипных звуковых эффектов (овердрайв, фузз, tube screamer и прочие), реализующих нелинейное искажение сигнала. Их также называют эффектами «перегруза», а соответствующие устройства — «исказителями».
Помимо электрогитары эффект применяют и с другими инструментами, например для обработки звучания бас-гитары. В этом случае существуют специальные басовые «исказители», потому что обычные «исказители», как правило, портят басовый звук. Альтернативный вариант обработки бас-гитары заключается в использовании обычного «исказителя» и смешении чистого и обработанного сигналов в пропорции 50/50. «Исказители» применяют также для обработки вокала и смычковых инструментов.
Эффект дисторшн, как компонент, присутствует в синтезаторах, эффект-процессорах и компьютерных программах для обработки звука.
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 наблюдется более «мягкий» звук, или как его часто называют — «ламповый».
Низкие ноты звучат «перегруженнее» высоких. Помимо того факта, что чем толще струна, тем интенсивнее от нее сигнал, и соответственно он больше подвержен искажению играет роль и высота тона. У высоких звуков гармоники будут все сильнее уходить за пределы слышимости, в то время как у низких они находятся в пределах диапазона гитары. Стоит также иметь ввиду, что колебания струн не являются чистыми тонами (разве что натуральные флажолеты максимально к ним приближены) и сами по себе богаты гармониками. То есть искажению подвергается сложный сигнал и его гармоники порождают свои дополнительные гармоники. Очевидно, что у звуков, порождаемых толстыми струнами различимых гармоник больше, и соответственно больше порождаемых ими вторичных гармоник.
Также существует такое явление, как интермодуляция. Две одновременно звучащие ноты при искажении порождают еще один звук, определяемый разностью их частот. В случае двух нот этот звук находится в гармонии с двумя основными, но три ноты образуют три пары нот и порождают три вторичных звука, вносящих диссонанс.
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.
Акустическая обратная связь возникает при распространении звуковых колебаний в воздушной среде. Колебания воздушной среды воздействуют на музыкальные инструменты (в случае электрогитары — колебания воспринимают в основном струны), что улавливается звуковыми датчиками, и воспроизводится громкоговорителями. Таким образом происходит самовозбуждение сигнала, частота которого зависит от сыгранной ноты на инструменте. Если колебания воспринимаются корпусом (декой) инструмента, то обратная связь называется «полуакустической».
Акустическая обратная связь используется как прием гитарной игры, так как ею сравнительно легко управлять, и она имеет интересный тембр.
Принцип работы
«Перегруз» усилителей По своей сути эффект является разновидностью клиппинга. В основе эффекта лежит свойство как ламповых, так и транзисторных усилителей уравнивать по амплитуде выдаваемый сигнал, если тот близок к максимально возможному для конкретного усилителя.
Передаточная характеристика любого усилителя показывает изменение выходного сигнала с изменением входного. Как правило, слабый входной сигнал усиливается без искажений (либо искажения составляют очень малую долю). Однако, если увеличить амплитуду входного сигнала, то, вследствие «перегруза» усилителя, на выходе можно получить нелинейные искажения. Искажения эти называются нелинейными, так как порождены нелинейными участками передаточной характеристики усилителя. Обычно, ручка «Gain» уменьшает входное сопротивление усилителя, тем самым увеличивая амплитуду входного сигнала. Таким образом, если на вход усилителя подать сигнал синусоидальной формы, то на выходе можно получить её искажённую (близкую к прямоугольной) форму.
Описанным способом можно добиться искажения лишь на больших громкостях. Чтобы получить тихий искажённый сигнал необходимо использовать несколько каскадов усиления, либо применять специальные ограничительные каскады (для эмуляции «перегруза»).
Как правило, конструкция усилителя включает предусилитель («преамп») и усилитель мощности («мощник» или «оконечник»). В связи с этим «перегруз» можно осуществить в двух вариантах: по предусилителю или по усилителю мощности. Существует большое разнообразие как аналоговых, так и цифровых схем, эмулирующих различные варианты «перегруза» усилителей. Кроме того, некоторые схемы эмулируют даже характерное звучание наиболее известных производителей усилителей. Аналоговая эмуляция «перегруза»
Структурная схема любого «исказителя» включает следующие элементы: первичный усилитель, ограничительный каскад и цепь вторичной обработки сигнала. Первичный усилитель усиливает входной сигнал до 2-5 В. Коэффициент усиления обычно регулируется. В зависимости от модели «исказителя», первичный усилитель может включать (или не 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.
Далее преобразованный сигнал попадает на ограничительный каскад, который представляет собой встречно-параллельное включение кремниевых диодов между землёй и выходом первичного усилителя. Такое включение диодной пары даёт «жёсткое» ограничение по амплитуде, то есть оригинальный эффект дисторшн. Для получения «мягкого» ограничения по амплитуде или эффекта овердрайв, необходимо диодную пару включить в обратную связь первичного усилителя. Возможно также применение нескольких ограничительных каскадов.
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. С помощью вторичной обработки сигнала можно значительно украсить сигнал, либо избавиться от «грязи» в звучании.
Цифровая эмуляция «перегруза» Цифровой клиппинг
Цифровая обработка сигналов может быть как в программном (программные модули в виде плагинов), так и в аппартном (эффект-процессоры) исполнениях.
Параметры эффекта
TONE - тембр звучания. DISTORTION - глубина эффекта дисторшен и время длительности звучания (сустейн).
Примечание: Взависимости от модели и производителя количество параметров (регулеровок) эффекта может меняться.
Примеры
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.
Дорогие посетители сайта Git-BY.NET, огромная просьба обращаться с пожеланиями и предложениями к администратору сайта. Написать письмо Давайте развивать проект вместе!!!
Всё о гитаре 
«Перегруз» усилителей
