Дисторшн
Дисторшн (также «дистошн», от англ. distortion — искажение) — разновидность звукового эффекта или используемого для его получения прибора. Достигается distortion за счёт «жёсткой» обрезки амплитуды аудиосигнала. Дисторшн широко востребован в таких музыкальных жанрах как хард-рок, металл и панк-рок, является в них основным гитарным эффектом. Кроме того, с его помощью обрабатывают звучание драм-машины в хардкор-техно (преимущественно это спидкор и брейккор). Нередко под этим определением скрывается целая категория принципиально одинаковых эффектов (типа овердрайва, фузза и других), принцип работы которых основан на возникновении нелинейного искажения аудиосигнала. Они получили название эффектов «перегруза», а позволяющие добиться их устройства — «искажатели», а в музыкальной среде их называют «примочки».
Эффект используется не только в сочетании с электрогитарой — он подходит и к ряду других инструментов (к примеру, бас-гитаре). Но для обработки звучания бас-гитары используется несколько изменённые эффекты, поскольку обычный гитарный дисторшн не способен передать весь спектр низких частот. А их обрезка негативно отражается на качестве звучания. В качестве альтернативы бас-гитару обрабатывают обычным дисторшном с последующим равным смешиванием изначального и искажённого сигнала. Кроме того, distortion используется для обработки звучания смычковых инструментов и вокальных партий.
Синтезаторы, гитарные эффект-процессоры, а также ПО для компьютеров, применяемое для звуковой обработки имеют в своём составе distortion в качестве одного из компонентов.
Как работает distortion
В его основе лежит звуковой эффект, возникающий при перегрузке усилителей. Он схож с клиппингом, являющимся, в сущности, разновидностью дисторшна. Суть дисторшна в том, что в построенных на лампах или транзисторах усилителях появляются нелинейные искажения аудиосигнала, в особенности на пиковых значениях громкости. По сравнению с традиционным клиппингом и схем, в которых используется элементарный ограничитель, «перегруз» (особенно если перегружать ламповое устройство) характеризуется сложной взаимосвязью между спектральными компонентами с амплитудой и спектральным составом выходящего аудиосигнала. Получаемый посредством использования лампового устройства перегруз традиционно ценится гораздо выше «транзисторного» дисторшн-эффекта.
Учитывая передаточные свойства любого усилителя, стоит отметить, что выходной аудиосигнал изменяется в них при изменении входного. Обычно усиление слабого входящего аудиосигнала осуществляется без искажений (либо они минимальны), но по мере роста его амплитуды увеличиваются значения нелинейных искажений. Их величина зависит от множества нюансов: типа усилителя, его схемотехники, глубины и значения обратной связи, и пр. Искажения варьируется в большом диапазоне. Наиболее часто линейная характеристика устройств относительна в широком спектре амплитуд выходящего аудиосигнала, но в случае превышения определённого порогового значения происходит выход выходного каскада из линейного режима, что приводит к возрастанию уровня нелинейных искажений. С помощью ручки «Усиление» («Gain») можно увеличить значение усиления устройства, что является аналогом увеличения амплитуды входящего аудиосигнала и приводит к росту искажений. Они называются нелинейными по причине возникновения новых спектральных составляющих в звуковом спектре.
Получается, при подаче на входной каскад усилителя аудиосигнала в форме чистого синуса на выходе образуется искажённая синусоида с присутствием гармоник. Но подобный метод позволяет получить эффект дисторшн только при больших громкостях. Для получения тихого искажённого сигнала требуется использование специальных искажающих каскадов, способных придавать звуку нелинейность в широком спектре амплитуд.
Типовая конфигурация усилителя состоит из предусилителя («преампа») и усилителя мощности («мощника», «оконечника»). Поэтому добиться эффекта дисторшн можно только с помощью перегрузки либо самого усилителя, либо предусилителя.
Широко распространены как аналоговые, так и цифровые приборы, эмулирующие множественные варианты эффекта дисторшн. Отдельные схемы даже позволяют имитировать звучание перегрузки усилителей от популярных брендов.
Аналоговый дисторшн
Принципиальная схема любого дисторшн-эффекта основана на следующих элементах:
- Первичном усилителе. Его роль заключается в усилении входного аудиосигнала до 2–5 В. Обычно присутствует возможность регулировки усиления. В отдельных моделях distortion распространено применение обрезных фильтров низкочастотных и высокочастотных составляющих звука, также в нём может применяться сдвиг частотных характеристик в область низких частот с обрезкой высокочастотной составляющей, или присутствовать подъём на частотах около 500 Гц. Нередко усилитель дополняется компрессором, что позволяет получить более плотный дисторшн. Также может использоваться схема с несколькими соединёнными в последовательном порядке первичными усилителями.
- Ограничительном каскаде. Он реализован с помощью встречно-параллельного добавления в схему кремниевых диодов. А именно, в соединение между землёй и выходным каналом первичного усилителя. Такая схема позволяет «жёстко» ограничить амплитуду, что непосредственно и является Distortion. Для достижения эффекта овердрайв или получения большего ограничения по амплитуде диодная пара включается в обратную связь первичного усилителя. Немалое число схем основывается на использовании нескольких каскадов.
- Цепи вторичной обработки. В ней изменённый аудиосигнал частично фильтруется различимыми способами.
Наибольшую известность среди аналоговых дисторшн-эффектов получил прибор SansAmp.
Цифровой дисторшн
Для цифровой эмуляции эффекта используются специальные программы — обработчики сигналов. Они могут быть встроены в цифровые гитар-процессоры или представлять собой приложение для ПК. С помощью цифровых эмуляторов можно моделировать звук реальных аналоговых дисторшнов и перегруженных ламповых усилителей.
Время атаки
Дисторшн отличает от овердрайва одна важная особенность — достижение эффекта происходит вне зависимости от интенсивности ударов по струнам. У последнего же атака находится в прямой зависимости от уровня и частотного диапазона звука. К примеру, для овердрайва характерен высокий уровень атаки, тогда как у дисторшна она практически незаметна. Distortion-эффект имеет ровный диапазон частот, и при атаке просто возникает больше гармоник, плавно снижающихся в фазе сустейна. Под сустейном следует понимать тянущуюся часть звука.
У дисторшна довольно длинный сустейн, который даже может перейти в самовозбуждение. По окончании фазы сустейна возникает затухание, после которого нередко слышны собственные шумы эффекта, помехи от гитары и кабеля. Нередко с помощью электрогитары с дисторшном можно «поймать» волну радиовещания. Но их может и не быть, если вовремя сработает гейт (шумоподавитель). Стоит отметить, что дисторшн отличается высоким уровнем собственных шумов, обусловленным его чувствительностью.
Область применения эффекта
Distortion значительно повлиял на современную технику игры на ритм и соло-гитаре. Он сделал обязательными такие техники, как palm muting (придерживание струн ладонью), дал старт новым музыкальным направлениям, возникшим на основе рок-музыки 60-х годов: тяжёлому металлу, панк-року, альтернативному року, гранжу и пр.
Для более чёткого и понятного звучания музыкантам пришлось кардинально пересматривать технику игры, максимально исключив посторонние звуки. Ведь при наложении дисторшна отчётливо слышен скрип струн, удары по корпусу (деке) электрогитары, возникает самовозбуждение открытых струн. Зато именно благодаря дисторшну мы можем услышать мелодичные, экспрессивные и продвинутые сольные партии, богатые тянущимися звуками.