Hoe werken gitaarvervorming en overdrive?

Met zoveel muzikale genres is het geen verrassing dat er veel distortion-pedalen zijn. Maar wat maakt ze zo anders? Laten we eens wat beter kijken naar wat er gebeurt met audiosignalen als deze door deze relatief eenvoudige apparaten gaan.

Vervorming is een algemene term voor elke wijziging van een audiosignaal die een aanzienlijke wijziging oplevert. De muziekwereld heeft inderdaad nogal wat verschillende types. Maar hoe werkt het allemaal? Om dat te beantwoorden, moeten we kijken naar hoe sinusgolven worden beïnvloed door het volume.

Knippen en vervorming

Basale overdrive en gitaarverstoring kunnen gevisualiseerd worden door het effect van clipping. We noemden knippen in een eerder artikel, HTG legt uit: Hoe verandert compressie van dynamisch bereik audio? Compressie helpt bij het voorkomen van clipping, maar in dit geval willen we dit benadrukken.

(Afbeelding tegoed: Wikimedia Commons)

In het oorspronkelijke signaal kunt u zien dat de sinusgolf de drempelwaarde van het apparaat overschrijdt. Normale golven die binnen de juiste drempelwaarde liggen, klinken soepel. Omdat de afspeelapparaten de drempel niet echt kunnen overschrijden, wat er gebeurt, is dat de toppen en dalen van de golf beginnen af ​​te vlakken. Dit verandert de kwaliteit van het geluid. Waarom? Nou, het heeft te maken met wiskunde.

Laten we inzoomen op een sinusgolf.

Stel je nu voor dat we naast deze een andere toon spelen, iets met een hogere frequentie, maar dat komt overeen met de toppen. We introduceren het alleen in een lage amplitude. Dit is hoe het resultaat eruit ziet.

Je kunt zien dat het de vorm begint aan te nemen van die rechthoekige golf van het knipgedeelte. Wanneer je een oneven genummerde boventoon invoert, zul je dit type vorm beginnen te zien. Als we de amplitude van diezelfde boventoon vergroten, zie je een meer specifieke vorm.

U kunt dus zien dat die scherpe hoeken iets prominenter worden weergegeven. We kunnen dit verder overdrijven met de toevoeging van nog een andere oneven genummerde boventoon.

Na veel clipping verandert de vorm van de sinusgolf op een manier die mathematisch wordt weergegeven door een andere vergelijking geheel, hierboven weergegeven als de toevoeging van twee sinusgolven. Hoe harder de clipping, hoe groter de overeenkomst met een steeds complexere golf. Zachter knippen zal het geluid niet echt teveel beïnvloeden.

Laten we eens kijken naar wat een close-up van een aantal vervormde golven in Audacity.

Hier heb ik een deel van de golven gemarkeerd die overeenkomen. De tweede golf is een vervormde sinusgolf, iets dat eruit ziet alsof het is afgekapt en vervolgens is samengedrukt. Het is een blokgolf. Dit is een voorbeeld van een 440 Hz - middelste A - sinusgolf en een vierkante golf van 440 Hz.

Een 440Hz Sinus (geen uitknippad) golf

Een 440 Hz vierkante (geknipte) golf

We hebben gezien wat er gebeurt met oneven genummerde boventonen. Even-genummerde boventonen doen iets anders.

Vergelijk dit met de derde golf in het bovenstaande Audacity-screenshot. Dit wordt een zaagtandgolf genoemd en klinkt heel anders.

Een 440 Hz zaagtandgolf

Hoewel we de wiskunde hebben overgeslagen, hopen we dat je ziet hoe Wave-toevoeging de effecten van knippen op verschillende manieren simuleert. Anders gevormde golven veranderen de kwaliteit van het geluid op enkele zeer belangrijke manieren. Dit is gedeeltelijk waarom vervormde gitaren zo'n rijke reeks boventonen hebben en waarom er zoveel soorten vervormingspedalen zijn.

afbeulen

Er zijn veel verschillende soorten vervorming, een van de meest voorkomende overdrive. Het werkt door een toename in versterking toe te passen op specifieke uitgangen. Zachter spelen heeft niet echt tot gevolg dat de vertekenende vervorming optreedt, maar harder spelen of een hoger signaalvolume naar de overdrive-processor zal ervoor zorgen dat de veelbetekenende knippatronen doorkomen. Overdrive biedt zachtere clipping, waardoor het originele timbre van het instrument min of meer intact blijft of anders een deel van het verlies goedmaakt.

Overdrive werd oorspronkelijk gevonden met buizenversterkers waarbij het verhogen van een spanningsversterking de versterker zou "oversturen" en het gewenste effect zou produceren. Moderne overdrive-processors, zoals die in pedalen worden gevonden, proberen dit te repliceren voor versterkers die niet op buizen zijn gebaseerd. Ze vereisen een hoger volume van de versterker om het effect te helpen creëren, naast wat "kleurenmenging" om het effect goed te simuleren. Deze laatste functie is het gemakkelijkst te zien in de toonknop. Overdrive behoudt een groot deel van het dynamisch bereik en kan nog steeds wat zuivere geluiden produceren, maar sommige van die boventonen kunnen naar buiten komen met een beetje druk.

Vervorming

Overdrive, hoewel technisch nog steeds vervormd, is afzonderlijk gegroepeerd vanwege het milde effect en de primaire afhankelijkheid van gecontroleerde clipping. Meer gebruikelijke vervormingspedalen, zoals de grunge en metalen stompboxes die vandaag de dag zo gewoon zijn, zijn vetter over hun fluctuatie. In plaats van te vertrouwen op winstfluctuaties, veranderen ze de vorm van de golf in verschillende patronen en doen ze dat op een manier die niet afhankelijk is van de hoeveelheid gain. De "warme" boventonen van Overdrive gaan hier verloren, evenals een aanzienlijk deel van het originele timbre.

Regelrechte vervorming haalt het dynamische bereik echt weg en voegt enkele equalizereffecten toe. Meestal is het middenbereik wat we het beste kunnen horen, dus om dat goed te maken, zijn de equalizerinstellingen ingesteld om de hoge en lage tonen te versterken. Dit is de reden waarom de lagere tonen echt metaal aansturen, en waarom de knijp-harmonischen die nauwelijks hoorbaar zijn normaal gesproken krijsen van vervorming. Elk type distortion-pedaal heeft een specifieke vorm, het duwt zijn signaal naar, evenals specifieke EQ-instellingen en een aantal speciale interne mix-ingangen die erin worden gegooid, dus het is gemakkelijk om overweldigd te worden als je kijkt naar welke te kopen. Zorg ervoor dat iedereen luistert en speel met hun instellingen om een ​​goed beeld te krijgen van wat het kan doen.

Dons

Een ander echt populair en specifiek type effect is fuzz, veel gebruikt in de industriële en metal-genres en wordt vaak gebruikt voor zowel zang als instrumenten. Fuzzboxes voegen een bepaald type vervorming toe die klinkt zoals de naam aangeeft. Het originele signaal wordt van ganser harte uitgewist en verandert in een rechthoekige golfvorm. Het lijkt bijna alsof het een stenen muur raakt voordat het in een volledig getransformeerde vorm doorgaat.

Fuzzboxes voegen ook extra harmonische boventonen toe om een ​​kunstmatig afgerond en warmer geluid te geven. Dit wordt gedaan door een instelbare frequentievermenigvuldiger en als een harder geluid gewenst is, kan dit in plaats daarvan inharmonische boventonen opleveren. Eigenlijk voegen deze kunstmatig toegevoegde boventonen veel toe aan snaarmelodieën en bieden ze een goede achtergrond. Sitars bank op dezelfde harmonischen, en als je ooit een hebt horen aansluiten op een normaal distortionpedaal, zou je zweren dat het in een fuzzbox zat.

Nu je weet waarom vervorming doet wat het doet, zou je het moeten kunnen veranderen om je specifieke speelstijl meer uitgesproken te maken. Je kunt zelfs je kennis van equalizers gebruiken om het proces te helpen. En hoewel we deze effecten voornamelijk bespraken in het licht van gitaren, kunnen ze ook worden toegepast op zang en andere instrumenten. Experimenteer en je doorbreekt de altijd aanwezige genrebarrières!