Forvrængning (også "forvrængning", "forvrængning" ; engelsk forvrængning - forvrængning) - lydeffekt opnået ved at forvrænge signalet ved dets "hårde" amplitudebegrænsning eller en enhed , der giver en sådan effekt. Det bruges oftest i sådanne musikalske genrer som hård rock , metal og punk rock i kombination med elektrisk guitar , såvel som i hardcore techno og især i speedcore og breakcore med en trommemaskine . Nogle gange refererer dette udtryk til en gruppe af samme type lydeffekter ( overdrive , fuzz og andre), der implementerer ikke-lineær signalforvrængning. De kaldes også "overbelastnings"-effekter [1] [2] , og de tilsvarende enheder kaldes "forvrængere".
Udover den elektriske guitar bruges effekten også med andre instrumenter, såsom basguitar . Til basguitarer bruges specielle "forvrængere", da "forvrængere" til guitarer i de fleste tilfælde ødelægger baslyden og afskærer en betydelig del af de lave frekvenser, der er vigtige for den. En alternativ måde at behandle en basguitar på er at bruge en konventionel "distorter" og blande de rene og behandlede signaler i lige store proportioner. "Distorters" bruges også til at behandle vokal og bueinstrumenter .
Forvrængningseffekten som en komponent er til stede i synthesizere , effektprocessorer og computerprogrammer til lydbehandling.
Forvrængningseffekten er et særligt tilfælde af klipning . Effekten er baseret på egenskaben af både rør- og transistorforstærkere til at indføre ulineære forvrængninger i signalet, især hvis det er tæt på det maksimalt mulige for en bestemt forstærker . En overbelastning (især en rør-flertrinsforstærker) adskiller sig fra simpel klipning ved, at udgangssignalet har en kompleks afhængighed af de spektrale komponenter på amplituden og spektralsammensætningen af inputsignalet, i modsætning til en elementær limiter. Traditionelt er overdrive-lyden fra en rørforstærker [3] blevet vurderet frem for overdrive-lyden fra en transistorforstærker.
Som regel forstærkes et svagt indgangssignal uden forvrængning (eller en meget lille del af forvrængning), og efterhånden som amplituden af udgangssignalet stiger, stiger THD. Forstærkerkarakteristikkens ulinearitet afhænger af mange faktorer (af typen af forstærkerelementer, på forstærkerens kredsløb, af dybden og fortegn af den feedback, som forstærkeren dækker, osv.) og kan variere over et bredt område. Oftest har forstærkeren en relativt lineær karakteristik over et bredt udvalg af udgangssignalamplituder, men når en vis grænseværdi overskrides, forlader udgangstrinnet den lineære tilstand, og den ikke-lineære forvrængningskoefficient begynder at stige kraftigt. Typisk øger Gain-knappen forstærkerens forstærkning, dette svarer til at øge amplituden af inputsignalet, hvilket forårsager mere forvrængning. [4] Disse forvrængninger kaldes ikke-lineære, da nye spektrale komponenter optræder i signalspektret. Således, hvis et rent sinusformet signal påføres forstærkerens indgang , kan outputtet være en forvrænget sinusformet beriget med harmoniske.
Den beskrevne metode kan kun opnå forvrængning ved høje volumener. For at opnå et stille forvrænget signal er det nødvendigt at bruge specielle forvrængningskaskader, overførselskarakteristikken (afhængighed af udgangssignalet på indgangen), som har en betydelig ikke-linearitet i en bred vifte af signalamplituder.
Som regel omfatter designet af en forstærker en forforstærker ("preamp") og en effektforstærker ("power", "terminal"). [5] I denne henseende kan "overbelastning" udføres på to måder: gennem forforstærkeren eller gennem effektforstærkeren.
Der er en bred vifte af både analoge og digitale kredsløb, der emulerer forskellige typer "overdrive"-forstærkere. Derudover emulerer nogle kredsløb endda den karakteristiske lyd fra de mest berømte forstærkerproducenter.
Blokdiagrammet for enhver "forvrænger" inkluderer følgende elementer: en primær forstærker, et begrænsende trin og et sekundært signalbehandlingskredsløb. [6] Den primære forstærker forstærker indgangssignalet til 2-5V. Forstærkningen er normalt justerbar. Afhængigt af modellen af "forvrængeren", kan den primære forstærker inkludere høje og lave filtre, have en bashældning med høj rolloff eller have et boost omkring 500 Hz. Det er også muligt at bruge en kompressor i forbindelse med den primære forstærker, for en tæt forvrængning. Nogle gange bruges flere primære forstærkere i serie.
Yderligere går det konverterede signal ind i begrænsningstrinnet, som er en anti-parallel forbindelse af siliciumdioder mellem jorden og udgangen af den primære forstærker. Denne inklusion af et diodepar giver en "hård" begrænsning i amplitude, det vil sige den oprindelige forvrængningseffekt. For at opnå en "blød" amplitudegrænse eller overdrive- effekt skal diodeparret inkluderes i den primære forstærkers feedback. [7] Det er også muligt at bruge flere begrænsende kaskader.
Efter det begrænsende trin kommer den allerede forvrængede lyd ind i det sekundære signalbehandlingskredsløb. Sekundær behandling er hovedsageligt frekvensbehandlingen af det forvrængede signal, som udføres af forskellige filtre . En af de mest berømte analoge overbelastningsemulatorer er SansAmp-enheden [8] .
De første forsøg på at implementere forvrængning i en fuldt digital form blev gjort tilbage i 90'erne af det XX århundrede. For eksempel blev den første russiske simpleste softwareforvrængning GuitarFX [9] udgivet i 1997 og fungerede under Windows 3.1 og Windows 95 . GuitarFX v1.0 fungerede i realtid, havde et software højpasfilter , den originale dynamiske forvrængningsemulator af en kompleks, ikke-klip (inspireret af Fender analoge patenter )[ klargør ] ) type, 8-bånds equalizer på FFT- og LPF -højttalersimulatoren. Alle algoritmer blev implementeret i 16-bit, optimeret og heltals aritmetik , og kørte med en samplinghastighed på 22 kHz på en Intel 486 eller bedre processor [10] .
Samtidig vandt hardware-software- forvrængninger Korg Pandora, Zoom, Line 6 osv. betydelig popularitet på markederne i Amerika og Europa. En direkte undersøgelse af de digitale signalbehandlingsalgoritmer i Digitech 2000 guitarprocessoren viste, at digital klipning ikke bruges i denne relativt gamle enhed. Når et sinusformet signal blev påført indgangen af denne enhed, producerede outputtet et komplekst signal med en kompleks spektral sammensætning, både med lige og ulige harmoniske , varierende afhængigt af frekvensen og amplituden af inputsignalet [11] .
Generelt lagde den første generation af kommercielt succesrige guitarprocessorer vægt på nøjagtig modellering af statisk frekvensrespons og frekvensrespons, simulerede rørforstærkere og analoge pedaler . Lyden viste sig at være ens, men uden dynamik, "tryk" og drive. Ifølge en hypotese blev dette forklaret ved, at i virkelige enheder ændres amplituden og frekvensresponsen dynamisk afhængigt af amplituden og frekvenssammensætningen af indgangssignalet på grund af f.eks. flydende driftspunkter for lamper og transistorer pga. til en vis asymmetri af deres karakteristika i forhold til driftspunkterne, såvel som på grund af andre, lidt undersøgte ikke-lineære parametriske effekter. Mellemgenerationen af guitarprocessorer brugte ægte miniaturerør og transistordiodekredsløb til at producere højkvalitets forvrængning og overdrive. Det var dog klart, at dette ikke var et billigt kompromis, og digital modellering ville før eller siden tage sit præg.
Anden generation, baseret på mere kraftfulde processorer (selv floating point ), at dømme efter teksterne til reklamer i guitarmagasiner, begyndte direkte digital modellering af alle elementer i elektriske kredsløb, der er ansvarlige for "overdrive". Forvrængning og overdrev af guitarprocessorer lød meget naturligt, ofte bedre end billige analoge combo-forstærkere . Særligt slående i starten med sin tunge "Marshall" -overbelastning og mere eller mindre naturlige lyd fra Line 6, den førstefødte af denne teknologi.
I øjeblikket udføres digital emulering af "overbelastning" ved hjælp af specielle signalbehandlingsprogrammer. Disse programmer implementerer proprietære algoritmer til simulering af ægte analog forvrængning og rørforstærkere. Ofte er der flere versioner af det samme program (algoritme) til forskellige hardware- og softwaresystemer, computere med forskellige styresystemer (PS, PDA , Apple , iPhone osv., Windows OS , Windows Mobile , Windows Embeded , Linux osv.). ) Softwareimplementeringer (f.eks. fra Line 6 ) findes i form af separate programmer, DX- eller VST- plug -ins og implementeringer af koder til specielle processorer, der bruges til indlæsning i enheder fremstillet af samme Line 6 (guitarprocessorer).
En analyse af annoncepublikationer fra magasinet Guitar World gennem de seneste år viser to tendenser. På den ene side er der mange virksomheder, der ikke har deres egen hardware og software platform og implementerer digital distortion og overdrive som en del af programmer og plug-ins til at skabe guitarlyd direkte på en computer, uden analoge rørforstærkere, combo forstærkere, mikrofoner , direkte bokse osv. . På den anden side ligner programmerne i sig selv rørforstærkere (ofte er disse direkte billeder eller kunstneriske billeder) og gamle pedaler, hvilket gør computeren til en vis grad ikke kun til en lydimitation af en rørforstærker, men også til en visuel. Der sker således en gensidig transformation af en computer til en guitarprocessor og en guitarprocessor til en fuldgyldig computer. I løbet af de sidste par år er en meget interessant, men subtil trend dukket op. Kendte processorproducenter (såsom Analog Devices ) producerer billige boards med kraftfulde processorer, der egner sig til DSP og med høj kvalitet ADC-DAC , RAM , ROM , debugger og C / assembler . Det er faktisk færdiglavede guitarprocessorer uden software (Kit) til selvudvikling eller download fra internettet. På den anden side forventes hardware og proprietære operativsystemer at blive åbnet op for tredjeparts DSP-algoritmeudviklere af nogle af de store guitarprocessorproducenter, som endelig vil gøre dem til almindelige computere, som alle kan programmere med en hvilken som helst, den skøreste overdrive algoritme .
Et stort antal harmoniske forekommer i spektret af det forvrængede signal . Hver harmonisk er en sinusformet oscillation med en frekvens større end og et multiplum af grundfrekvensen. Overtoner af højere orden er allerede uden for lydområdet og har en lille oscillationsamplitude, så de kan negligeres. Ifølge multipliciteten opdeles harmoniske i lige og ulige. Selv harmoniske konsonerer med hinanden og med grundtonen og giver derved instrumentets klangfarvede volumen og dybde. Frekvensen for den tredje harmoniske er for eksempel tre gange højere end grundtonens frekvens og svarer til en tone, der ligger i en afstand af en kvint gennem en oktav fra grundtonen . I princippet kan denne mundharmonika kaldes konsonant med grundtonen, men når man spiller flere toner på samme tid, kan den være dissonant med en anden grundtone og dens harmoniske. Således er ulige harmoniske af højere orden mindre musikalske og skaber "snavs" i lyden.
Signalspektret af transistor "forvrængere" er rigt netop på ulige harmoniske, og musikere karakteriserer sådanne enheder med dissonant "transistor" lyd. En anden effekt observeres med "forvrængere" på radiorør. Spektret af deres signal indeholder et lille antal harmoniske (den anden, tredje og fjerde dominerer), hvorfor en person opfatter det som en blødere lyd, eller, som det ofte kaldes, "rør". [12]
Lave toner lyder mere "overbelastede" end høje. Ud over det faktum, at jo tykkere strengen er, jo mere intens er signalet fra det, og derfor er det mere modtageligt for forvrængning, spiller tonehøjde også en rolle. [4] Højere lyde vil have harmoniske i stigende grad uden for hørevidde, mens lavere lyde vil være inden for guitarens frekvensområde . Det skal også huskes på, at strengvibrationer ikke er rene toner (medmindre naturlige harmoniske er så tæt på dem som muligt) og selv er rige på harmoniske. [4] Det vil sige, at et komplekst signal forvrænges, og dets harmoniske genererer deres egne ekstra harmoniske. Det er indlysende, at de lyde, der genereres af tykke strenge, har mere skelnelige harmoniske, og følgelig mere sekundære harmoniske, der genereres af dem.
Der er også sådan noget som intermodulation : to samtidigt lydende toner, når de forvrænges, genererer en anden lyd, bestemt af forskellen i deres frekvenser. I tilfælde af to toner er denne lyd i harmoni med de to primære, men tre toner danner tre par toner og giver anledning til tre sekundære lyde, der introducerer dissonans. [fire]
Forskellen mellem distortion og overdrive kommer til udtryk ved, at det er lige meget med hvilken kraft slaget på strengen skabes. Et angreb er karakteriseret ved et vist niveau og frekvensspektrum af signalet. Så i distortion skelnes angrebet faktisk ikke (med hensyn til signalniveau), i modsætning til overdrive, som har et højt angrebsniveau. [6] Frekvensspektret af forvrængning er fladt, med angrebet noget rigere på høje harmoniske sammenlignet med sustain-fasen. [6] Sustain er den trækkende del af lyden. Forvrængning har en lang sustain, og bliver ofte til selv-excitation. [6] Slutningen af signalet efter sustain kaldes henfaldet . Efter signalet fader ud, kan du høre støjgulvet fra effekten, guitar og kabel, eller porten vil blive udløst . Støjbunden af forvrængningseffekten er normalt høj på grund af dens høje følsomhed.
I stedet for signaldæmpning kan en selv-excitationsproces begynde, som opstår på grund af elektromagnetisk, akustisk eller "semi-akustisk" feedback. [6] I det første tilfælde opfanges de inducerede elektromagnetiske felter (fra højttalere eller andet udstyr) af lydsensorerne på musikinstrumenter (i tilfælde af en elektrisk guitar er disse pickupper ), signalet fra sensorerne er igen føres til højttalerne, som igen udsender elektromagnetiske signaler, og processen gentages. Frekvensen af selvexciteringssignalet afhænger i dette tilfælde ikke af den spillede tone.
Akustisk feedback opstår, når lydvibrationer forplanter sig i luften. Udsving i luftmiljøet påvirker musikinstrumenter (i tilfælde af en elektrisk guitar opfattes vibrationer hovedsageligt af strenge), som opfanges af lydsensorer og gengives af højttalere. Således er et signal selv-exciteret, hvis frekvens afhænger af den tone, der spilles på instrumentet. Hvis vibrationer opfattes af instrumentets krop ( dæk ), så kaldes feedbacken "semi-akustisk".
Akustisk feedback bruges som teknik til guitarspil, da den er forholdsvis nem at styre og har en interessant klang.
Tidlige modeller af guitarforstærkere var primitive og af dårlig kvalitet, og som sådan havde de iboende signalforvrængning. Derudover producerede guitar pickupper et svagt signal af dårlig kvalitet. Hule semi-akustiske guitarer tilføjede uønsket feedback til lyden, hvilket forstærkede basfrekvenserne for meget. I begyndelsen af 1950'erne blev solid-body elektriske guitarer almindelige, som ikke led så meget feedback fra deres forgængere, og derfor kunne lyde højere. Tidlige eksempler på forvrængning var ofte resultatet af dårlig signalforstærkning.
| år | sang | bobestyrer | kommentar |
|---|---|---|---|
| 1951 | Rocket 88 _ | Kings of Rhythm | Guitaristen Willie Kizart fra Kings of Rhythm brugte en forstærker, der blev beskadiget undervejs, men produceren Sam Phillips kunne lide lyden, og dermed blev der lavet en af de tidligste indspilninger af forvrænget guitar. Robert Palmer skrev, at forstærkeren "faldt ned af bilens tag" og tilskrev denne information til Sam Phillips. [13] [14] Men bandleder Ike Turner udtalte i et interview, [15] at forstærkeren ikke faldt ned, da den var i bagagerummet, og årsagen til dens "dårlige" præstation kan have været regnen, der vådede amp. |
| 1951-1952 | Howlin' Wolfs Memphis-optagelser | guitarist Willie Johnson | På Howlin' Wolf-optagelser 1951-1952. Guitaristen Willie Johnsons bevidste brug af signalforvrængning bemærkes, hvilket skabte en truende lyd, der komplementerede Howlin' Wolfs vokal. [16] [17] |
| 1955 | "Maybellene" | Chuck Berry | Allerede i begyndelsen af sin karriere havde Chuck Berry kun råd til en lille rørforstærker med stor ikke-lineær forvrængning. Som et resultat kan tube overdrive høres på hans første single "Maybellene". Ved senere optagelser blev hans lyd meget renere. |
| 1956 | " Tog holdt A-Rollin' " | Johnny Burnette og Rock and Roll Trio | Under optræden af Johnny Burnette and the Rock and Roll Trio var der et problem med rørforstærkeren, senere i pressen var der en rapport om en skør ny lyd (denne episode blev brugt i filmen " Tilbage til fremtiden ") . Som et resultat brugte Burnette den samme lyd i studiet i 1956, da hun indspillede "The Train Kept A-Rollin'". [18] |
| 1958 | " Rumle " | Link Ray | [19] . |
| 1962 | The Beatles | På overlevende optagelser af The Beatles' optrædener i Hamburg Star-Club i 1962 er overdrevne guitarlyde tydeligt hørbare i flere sange. Optagelserne blev lavet allerede før gruppen opnåede bred popularitet. Det er interessant, at bandet af en eller anden grund ikke brugte distortion på deres første studiealbum i lang tid, mens de nogle gange vendte sig til det ved koncerter på samme tid. | |
| 1964 | " Du fik mig virkelig " | The Kinks | En af de tidligste optagelser med bevidst forvrængning var af The Kinks . Bandets guitarist var meget ked af lyden af hans forstærker. Han skar højttaleren over med en klinge og forvrængede dermed lyden af sin guitar. [tyve] |
Forvrængningseffekten har haft en stor indflydelse på moderne elektrisk guitarspil , hvilket gør det nødvendigt at lære teknikker såsom palm muting (palm muting) og tilladt rock , udført i 1960'erne , for at give liv til mange varianter af moderne heavy metal , punk rock , alternativ rock, grunge osv. Det blev også nødvendigt at justere spilleteknikken for en mere læsbar lyd. Da man, når man spiller med overdrive, kan høre for meget hvordan strengene knirker, forskellige slags slag på kroppen (dækket) af guitaren, dukkede både mere musikalsk og avanceret solospil op.
Guitar "forvrængere" kan laves i form af:
"Fordrejende" gælder også
| Lydeffekter og enheder | |
|---|---|
| Modulation | |
| Frekvensskift | |
| Forvrængning | |
| Amplitudekonvertering |
|
| Andet | |
| Metal | |
|---|---|
| Undergenrer |
|
| Musikelementer | |
| Subkultur, slang og image | |
| Film om metalhoveder |
|