Эффект-процессорах и компьютерных программах для обработки звука.
Первые попытки реализации дисторшн в полностью цифровом виде предпринимались еще в 90-х годах прошлого века. Например, первый российский простейший программный дисторшн GuitarFX был выпущен в 1997 г. и работал под Windows 3.1 и Windows 95. GuitarFX v1.0 работал в реальном времени, имел программный ФВЧ, оригинальный динамический эмулятор дисторшн сложного, не клипового типа (навеянного аналоговыми патентами Fender), 8 полосный эквалайзер на БПФ и ФНЧ симулятор динамика. Все алгоритмы были реализованы в 16 битной оптимизированной целочисленной арифметике, работали на частоте дискретизации 22 кГц на процессоре Intel 486 и лучше .
В то же время аппаратно-программные дисторшны Korg Pandora, Zoom, Line 6 и др. получили значительную популярность на рынках Америки и Европы. Прямое исследование алгоритмов цифровой обработки сигнала гитарного процессора Digitech 2000 выпуска 2000-го года показало, что уже в этом относительно старом устройстве не используется цифровое клипирование. При подаче на вход этого устройства синусоидального сигнала на выходе получался сложный сигнал со сложным спектральным составом как с четными так и нечетными гармониками и изменяющийся в зависимости от частоты и амплитуды входного сигнала .
В целом первое поколение коммерчески успешных гитарных процессоров делало акцент на точное моделирование статических АЧХ и АХ, симулируемых ламповых усилителей и аналоговых педалей. Звук получался похожим, но без динамики, «напора» и драйва. По одной из гипотез это объяснялось 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 (даже с плавающей точкой) если судить по текстам рекламы в гитарных журналах приступило к прямому цифровому моделированию всех нелинейных и др. элементов электрических схем отвечающих за «перегруз». Дисторшн и перегруз гитарных процессоров зазвучал весьма натурально, зачастую лучше дешевых аналоговых комбиков. Особенно поражал поначалу первенец данной технологии Line 6 своим тяжелым маршалловским перегрузом и более менее натуральным звуком.
В настоящее время цифровая эмуляция «перегруза» осуществляется с помощью специальных программ обработки сигналов. Эти программы реализуют проприетарные алгоритмы моделирование реальных аналоговых дисторшнов и ламповых усилителей. Часто существуют несколько версий одной и той же программы (алгоритма) под разные аппаратно-программные комплексы, компьютеры с разными операционными системами (ПС, КПК, Apple, iPhone и тд, ОС Windows, Windows Mobile, Windows Embeded, Linux и др. проприетарные). Программные реализации например у фирмы Line 6 существуют в виде отдельных программ, плагинов DX или VST и реализаций кодов под спец. процессоры, используемые для загрузки в устройства производства той же Line 6 (гитарные процессоры). Анализ рекламных публикаций журнала Guitar World за несколько последних лет показывает две тенденции. С одной стороны появляется много фирм которые не имеют своей аппаратно-программной платформы и реализуют цифровые дисторшн и перегруз как часть программ и плагинов для создания гитарного звука прямо на компьютере без аналоговых ламповых усилителей, комбиков, микрофонов, директ боксов и т. д. С другой стороны, сами программы по внешнему виду становятся похожи (часто прямые фото или высокохудожественные картинки) на ламповые усилители и старые педали, превращая в какой-то мере компьютер не только в звуковую имитацию лампового усилителя, но визуальную. Таким образом происходит взаимное превращение компьютера в гитарный процессор и гитарного процессора в полноценный компьютер. Последние несколько лет появилась одна очень интересная, но мало замеченная тенденция. Известные производители процессоров (не Intel и не AMD, а например Analog Devices http://analog.com) выпускают недорогие платы с мощными процессорами пригодными для ЦОС и с высококачественными АЦП-ЦАП, ОЗУ, ПЗУ, дебагером и С/ассемблером. Это фактически готовые гитарные процессоры без софта (Kit) для самостоятельной разработки или загрузки из интернет. С другой стороны ожидается открытие аппаратуры и проприетарной ОС для сторонних разработчиков ЦОС алгоритмов некоторыми крупными игроками рынка гитарных процессоров, что окончательно превратит гитарные процессоры в обычные компьютеры, которые сможет запрограммировать любой желающий на любой самый безумный алгоритм перегруза (это аналогично инициативе http://google.com Android).
Современное состояние цифровой эмуляции «перегруза»
В основном, у производителей симуляторов реального гитарного оборудования закрепилась тенденция копировать все АЧХ с настоящих усилителей, педалей и кабинетов, дабы улучшить качество звука. И у них получилось это. Назовем лишь несколько производителей действительно высококачественных продуктов: Fractal Audio, Overloud TH2, IK Multimedia Amplitube 3.6, Native Instruments Guitar RIG 4, Native Instruments Rammfire, Line 6 Pod Farm 2.6, а также бесплатного ПО. Onquel, LePou, Aradaz, Acmebargig и т.п. 1)Чем громче звук тем мощнее и «злобнее» он слышится, чтобы полностью им насладится хочется сделать его громче и громче, при увеличении громкости воспроизведения он как бы становится краше, всплывают новые оттенки. Для хорошего звука нужна и качественная акустическая система, потому что, на некачественной теряются создающие звук гармоники. 2) Зависимость яркости, «жирности», «злобности» звука от манеры игры гитариста, проще говоря сильнее ударишь по струне, более мощный, «злобный» (но не обязательно более громкий) звук получишь. Естественно, чем лучше техника игры гитариста, тем лучше.То есть «злобность» как параметр не равна громкости, все зависит от того для какого жанра использует инструмент гитарист. Это хорошо заметно в самом конце примера звука усилителя Маршал .
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 человек воспринимает его как более мягкий звук, или как его часто называют - «ламповый».
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.
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.
| год | песня | исполнитель | комментарий |
|---|---|---|---|
| 1951 | «Rocket 88» | Kings of Rhythm | Гитарист Willie Kizart из группы Kings of Rhythm использовал усилитель, который был поврежден в пути, однако продюсеру Сэму Филлипсу понравилось звучание, и таким образом была сделана одна из самых ранних записей искажённой гитары. Роберт Пальмер написал, что усилитель «упал с крыши автомобиля», и приписал эту информацию Сэму Филлипсу. Однако лидер группы Айк Тёрнер заявил в своём интервью, что усилитель не падал, так как он был в багажнике, а причиной его «плохой» работы, возможно, были дожди, намочившие усилитель. |
| 1951-1952 | Howlin" Wolf"s Memphis recordings | гитарист Willie Johnson | На записях Howlin" Wolf 1951-1952гг. отмечается преднамеренное использование искажения сигнала гитаристом Willie Johnson, что создавало угрожающий звук, дополняющий вокал Howlin" Wolf. |
| 1955 | «Maybellene» | Чак Берри | В самом начале своей карьеры Чак Берри мог позволить себе лишь небольшой ламповый усилитель, обладающий большими нелинейными искажениями. В результате на его первом сингле «Maybellene» можно услышать ламповый овердрайв. На более поздних записях его звук стал намного чище. |
| 1956 | «The Train Kept A-Rollin"» | Johnny Burnette and the Rock and Roll Trio | Во время выступления Johnny Burnette and the Rock and Roll Trio возникли неполадки с ламповым усилителем, позже в прессе появилось сообщение о сумасшедшем новом звуке (этот эпизод был использован в фильме Назад_в_будущее_(фильм)). В результате при записи «The Train Kept A-Rollin"» Burnette использовал тот же самый звук в студии в 1956. |
| 1958 | «Rumble » | Линк Рей | . |
| 1962 | The Beatles | На сохранившихся записях выступлений группы The Beatles в гамбургском Star-Club в 1962 году в нескольких песнях отчетливо слышно перегруженно-звучащую гитару. Записи сделаны еще до обретения группой широкой известности. Интересно, что группа почему-то долго не использовала эффект Дисторшн на своих первых студийных альбомах, параллельно иногда обращаясь к нему на концертах. | |
| 1964 | «You Really Got Me» | The Kinks | Одна из ранних записей с использованием намеренного искажения была сделана группой The Kinks . Гитариста группы очень сильно огорчало звучание его усилителя. Он сделал надрезы на громкоговорителе с помощью лезвия, получив таким образом искажение звучания своей гитары. |
Влияние
Эффект дисторшн оказал большое влияние на современную технику игры на электрогитаре , сделав необходимым изучение таких приемов как palm muting (приглушение ладонью) и позволил року , исполнявшемуся в 1960-х годах, дать жизнь множеству разновидностей современного тяжелого метала . Также появилась необходимость подгонять технику игры для более читаемого звука. Поскольку при игре с перегрузом слишком сильно слышно как скрипят струны, различного рода удары по корпусу (деке) гитары. Появилась и более музыкальная, и продвинутая игра на соло.
Устройства и программы
Гитарные «исказители» могут быть выполнены в виде:
- педали эффектов
- Pro Co Rat
- Boss DS-1 Distortion
- Line 6 Dr. Distorto
- T-Rex Engineering’s Bloody Mary
- DigiTech Screamin" Blues
- Danelectro FAB Distortion
- Yerasov Red Scorpion RS-1
- AMT British Sound
- рэкового прибора
- как компонент напольного или рэкового цифрового процессора
- как компонент гитарного усилителя (предусилитель, преамп)
- Yerasov Pterodriver
- AMT SS-20, SS-11
«Исказители» также применяются
- при обработке вокала в некоторых стилях метала и экстремальной электроники
- в компьютерах в виде программных модулей plug-in
См. также
Ссылки
Примечания
- О перегрузе . peregruz.com. Архивировано
- Звуковые тесты
- Звуковые тесты
- Александр Авдуевский Усиление и перегруз… . guitars.ru.
- Сергей Тынку Гитарный усилитель . guitars.ru.
- Анатолий Харитонов Устройства нелинейной обработки сигналов . архив журнала "Звукорежиссер", 2003, #5. Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012.
- Дмитрий Тихомиров Схемотехника эффекта Overdrive/Distortion . guitar.ru. Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012.
- Tech 21 Classic sounds: SA-Hrock (англ.) (mp3). Архивировано
- GuitarFX.Net (англ.) . Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 18 апреля 2010.
- GuitarFX.Org Software transforms your PC into effects processor (англ.) (mp3). Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 18 апреля 2010.
- ГИТАРНЫЕ ЭФФЕКТЫ: ДИСТОРШН (DISTORTION) (рус.) . Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 18 апреля 2010.
- Арзуманов С. В. - Секреты гитарного звука - Москва: Издатель Смолин К. О., 2003 г., стр. 127-128
- Deep Blues page 222 ISBN 0-14-00-6223-8
- Rock & Roll: An Unruly History page 201 ISBN 0-517-70050-6
- interview at the Experience Music Project in Seattle, Washington
- Edward M. Komara, Encyclopedia of the Blues, Routledge, 2006, p. 387
- Robert Palmer, "Church of the Sonic Guitar", pp. 13-38 in Anthony DeCurtis, Present Tense, Duke University Press, 1992, p. 24.
- Bill Dahl The Train Kept A Rollin" . allmusic.com. Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012.
Когда ты много лет играешь на гитаре, то время от времени возле тебя обязательно появляются знакомые, делающие первые шаги в освоении инструмента, и поэтому нуждающиеся в разного рода советах, за которыми они к тебе общаются. Одна из самых популярных просьб подобного рода — помощь с выбором педали дисторшн. Ниже я попробую изложить суть своих рекомендаций. Но при этом надо понимать, что дисторшн — это самый популярный гитарный эффект в мире. И на свете существуют сотни, а то и тысячи самых разных дисторшнов. У многих людей целая жизнь уходит на поиски дисторшна своей мечты.
Гейн
Это, безусловно, самая главная характеристика для педалей дисторшн, и для начала, независимо от того стиля, в котором вы играете, я бы рекомендовал брать педаль с серьезным запасом гейна. И в этом есть несколько резонов.
Во-первых, вам надо привыкнуть к мысли, что у вас еще нет какого-то определенного стиля игры. И каким он в конце концов станет, никому точно не известно. Есть очень много примеров того, как людям нравится слушать музыку одного рода, а играть они начинают что-то другое. Это как с волейболом или настольным теннисом. Очень многие люди любят поиграть, но при этом практически никто не посещает соревнования в качестве зрителей. По крайней мере, в нашей стране все выглядит именно так. Я вот, например, никогда не любил блюз, пока не купил гитару. При этом слушать блюзовые записи мне и до сих пор не особо кайфово, другое дело поиграть все это. И от этого никто не застрахован.
Во-вторых, если речь идет о первой педали, то вам в целом неплохо бы изучить, что такое дисторшн со всеми его возможностями. Просто для понимания, нужно оно будет вам в будущем или нет. В хайгейне есть свои приятные возможности, которые, возможно, окажутся вам полезны. При желании всегда можно убрать количество гейна на педали. Это намного приятнее, нежели ощущать, что вам не хватает гейна на той или иной «малогейновой» примочке. Подумайте о соображениях универсальности. Кто знает, что вам придется играть и с кем. Примочки с большим содержанием гейна подходят для гораздо большего количества стилей игры и жанров музыки. Неважно, будете ли вы все это играть, но всегда приятно иметь выбор и некую свободу действий.
Еще один довод в пользу большого содержания гейна заключен в удовольствии. Не секрет, что многие матерые гитаристы и серьезные гитарные преподаватели являются ярыми противниками большого гейна. Дескать, это делает звук грязным и мешает выработке правильного звукоизвлечения, когда из гитары буквально «выколачивают» хороший звук. К тому же вы, возможно, и сами не имеете склонности к систематической игре тяжелой музыки. Все это может отвратить вас от мысли о «злом» гейне. Однако, подумайте о том, что невозможно превратить всю свою игру в «одно большое упражнение для пользы дела». Иногда хочется просто удовольствия — подолбить один примитивный пауэр-аккорд или подвесить длинные сустейнистые ноты секунд по 20. Все это очень легко получается при наличии хорошего запаса гейна.
Помните еще и о том, что вряд ли, купив свой первый дисторшн, вы сразу угадаете с выбором на всю жизнь. Скорее всего, вам когда-нибудь придется его продавать. Примочки, у которых приличное содержание гейна, уходят намного быстрее — это правда жизни. Поэтому учитывайте и этот фактор при выборе примочки. Именно исходя из таких соображений, в свое время несколько моих друзей (тот же Олег Бочаров) купили для своих телекастеров (!!!) эффекты DigiTech Death Metal и Grunge — недорогие злобные педали, весьма надежные. Друзья остались довольны.
Регулировки
Одна из самых коварных вещей в любом дисторшн — это то, что эти педальки могут совершенно по-разному сочетаться с разными гитарами и усилителями. Более того, они по-разному сочетаются даже с разными руками. Ярчайшим примером этого факта явились для меня визиты Джо Сатриани и Стива Вая в Россию. Я принимал участие в организации этих мероприятий и был свидетелем, как после отстройки звука на саундчеке, наши отечественные гитаристы-профессионалы пробовали немного поиграть через «комплекты» звезд гитары. И звук у них был, если честно, так себе. А потом на сцену выходили зарубежные мастера и звучали выше всяких похвал. И дело тут совсем не в том, что они обладают какой-то особенной техникой исполнения. Просто у каждого свои комфортные настройки и универсальных рецептов не существует.
Конечно, когда вы пробуете педали дисторшн, то желательно делать это на своей гитаре, и в такой же усилитель, на каком вы обычно играете. В этой связи я противник покупок примочек в интернет-магазинах, если вы только уже не знаете точно, чего хотите. Демонстрационные видео-ролики, конечно, могут дать какую-то информацию, но в них кто-то посторонний играет на чем-то чуждом вам, к тому же непонятно, как оно записывается. Часто в целях рекламы могут и «нахимичить» с записью. У меня было в свое время приключение с TC Electronic Rottweiler Distortion. Я буквально влюбился в эту примочку после просмотра ролика. Купив, понял, что это совершенно не моё. Причем педалька оказалась реально очень хорошая, но, увы, совсем не тот звук, который нужен лично мне. Аналогичная «прямо под копирку» история приключилась у меня с Ibanez Sonic Distortion. С тех пор я не особо верю в демо-ролики примочек, перед покупкой предпочитаю предварительно послушать.
Поэтому независимо от вашей уверенности или неуверенности в примочке, я бы рекомендовал отдавать предпочтение педалям с максимально возможным количеством регулировок. У вас будет намного больше шансов накрутить что-то подходящее. И то, что вдруг бубнит или песочит при одних настройках, окажется роскошным сочным перегрузом при других положениях ручек регулировки. В частности, известно, что для многих людей, играющих тяжелую музыку, очень важна регулировка средних частот, которые можно прибрать, либо наоборот выделить. Не на всех примочках есть этот регулятор. В этой связи для меня одной из самых загадочных примочек всегда являлась популярная педаль Boss DS-1. Сколько лет я ни пытался получить из нее приятный для себя звук, ни разу не получилось. Возможно, это связано с тем, что у нее всего один регулятор частот, и, по-хорошему, к ней надо еще и отдельную педаль эквалайзера.
В этой связи мне заочно очень нравится новейшая Dod Boneshaker, которую буквально на днях презентовали на выставке НАММ-2015. Несмотря на стандартные размеры, регуляторов у нее более чем достаточно. Шесть ручек, из которых три «сдвоенные», то есть состоят из верхней и нижней частей, регулируют разные параметры. В итоге у вас фактически 9 регуляторов. Неплохой набор для примочки. Не у каждого комбика такой имеется.
Характер звука
Конечно, так или иначе каждая примочка имеет тяготение к какому-то конкретному характеру звука, ассоциирующемуся с тем или иным артистом или жанром. Поэтому чтобы как-то сузить свой выбор педали из сотен возможных вариантов, нужно как-то учитывать и этот фактор. Мне лично всю жизнь нравился звук комбинации Gibson + Marshall. И я пытался воспроизвести её даже на телекастерах, которые у меня обычно оборудованы датчиком Seymour Duncan JB, изначально придуманном для того, чтобы «получить леспол на телеке». Если говорить только о звуке, то обычно я стремился к чему-то похожему на Jimmy Page и Slash.
Поэтому одной из самых приятных для своего слуха считаю Marshall Guv’Nor Plus, которая наиболее близка к классическому маршаловскому стеку — разве можно его не любить? Хотя, если быть честным, то эта примочка не так популярна среди гитаристов как любимец народа Marshall Jackhammer, который тоже выдает свой вариант перегруза в стиле маршаловских усилителей. И изначально я играл именно на ней, поскольку хотел как можно больше гейна. Потом, когда звукоизвлечение стало постепенно улучшаться, я уменьшал гейн, снижаясь до Guv’Nor Plus, и дальше к Marshall Bluesbreaker.
Чтобы это не выглядело рекламой, скажу об альтернативном Guv’Nor Plus варианте. Это Carl Martin PlexiTone с практически идентичной идеей копирования звука перегруженного стека Marshall и близким к Guv’Nor Plus звучанием. Однако я голосую за Marshall. У него больше регулировок, то есть он гибче и универсальнее. У Marshall все таки больше запас гейна. И плюс Marshall Guv’Nor Plus в отличие от PlexiTone может работать от батарейки. Ну и железные ручки регулировки на педалях Marshall выглядят более надежно и «неубиваемо», на мой взгляд. А что касается звучания, то я не услышал в Carl Martin ничего превосходящего Marshall.
Говоря о характере дисторшн, надо помнить одну вещь. Изначально этот эффект зародился в недрах усилителей. И до сих пор самый лучший дисторшн — это именно звук больших дорогих ламповых усилков. Поэтому практически все педали дисторшн пытаются копировать те или иные усилители. Соответственно, если у вас есть понимание какие вам нравятся усилители, то можно облегчить поиск правильной педали, ориентируясь на сообщения «под что косят» те или иные примочки. В этой связи, я всегда рекомендую помимо «маршаловских» примочек обратить внимание еще и на «месовские». Как ни крути, «маршаловские» и «месовские» усилители самые популярные в мире, если говорить о перегрузах. Поэтому если вам нравится звук этих усилков, вы просто обязаны хоты бы попробовать их примочки. Возможно, это будет именно то самое, что вам нужно. У меня, по крайней мере, получилось это в отношении Marshall. Почему бы у вас не произойти подобной истории с Mesa Boogie?
Одно из удобств в покупке педалей того же бренда, что и усилители, состоит в том, что они практически всегда отлично сочетаются с «родственными» усилителями. Например, VOX V8 Distortion отлично звучит с усилителями Vox AC4 и AC15. Еще один дисторшн от Vox — это один из моих вечных фаворитов, Satchurator, являющийся именной педалью Джо Сатриани. На мой взгляд, она практически в любой усилитель выдает очень современное плотное звучание с весьма хорошим, глубоким гейном. Я бы точно сошел с ума, если бы такая была моей первой педалью дисторшн. На мой взгляд, эта педаль должна быть в первой десятке любого хит-парада дисторшн всех времен и народов.
Холодный байпас
Несмотря на то, что игра с эффектом дисторшн весьма приятна и возбуждающа, иногда приходится выключать перегруз и играть что-то на чистом звуке. И вот тут у многих педалей есть один неприятный момент. Они продолжают менять звук, даже когда эффект выключен. Помню, в 90-ых годах меня это очень бесило в моей первой примочке перегруза Boss Turbo Distortion. Хочешь поиграть на чистом звуке что-то вроде Stairway To Heaven, а звук мутный и совсем без верхов. Не вытаскивать же педаль из цепи каждый раз, когда есть желание поиграть без гейна?
Причина такого положения дел с некоторыми примочками — это отсутствие в электронной схеме «пассивного обхода» (он же холодный байпас). Ныне значительная часть современных педалей дисторшн лишена этого конструктивного недостатка. Однако при этом множество педалей сохраняют эту особенность. И тут нужно самому решать (и слушать), насколько это для вас важно. В любом случае знать о существовании холодного байпаса просто необходимо. Чтобы в один прекрасный момент его отсутствие не стало для вас сюрпризом. А то ведь частенько бывает, что люди слушают в магазине перегруз и не обращают внимание на то, что происходит с чистым звуком, когда эффект выключен.
Незвучащие параметры
Если до этого мы говорили о звуке и том, на что он влияет, то сейчас необходимо вспомнить, что, помимо звука, у педали есть и другие весьма важные характеристики, которые тоже могут в той или иной степени влиять на ваш выбор. Например, если вы играете не только в домашних условиях, то для вас могут быть важны размеры примочки, которую приходится таскать с собой на репетиции или концерты. Плюс в случаях походных вариантов нужно обращать внимание на материалы корпуса — бывают «педальки из пластика», которые не очень хорошо переносят жесткие условия «рокерского рубилова». Разные размеры и форма кнопок включения эффектов могут быть по-разному удобны для ваших ног. Цвет, комфортный (или нет) для восприятия ваших глаз в процессе игры. Варианты питания от батарейки (а иногда бывает и двух), либо блока питания. Чем больше вещей вы пронализируете перед покупкой примочки дисторшн, тем выше шансы на то, что это педаль у вас задержится. И это справедливо почти для любых других покупок. Семь раз отмерь — один раз отрежь.
Удачи вам с вашим первым (и последующими) дисторшнами!
Дата публикации: 01 сентября 1997 г.
Традиционно слово “искажение” имеет негативную окраску в кругах аудиофилов. Обычно стремятся иметь усилитель низкой частоты с очень маленькими нелинейными и частотными искажениями. Обычные требования к звукозаписывающей и звуковоспроизводящей аппаратуре - нелинейные искажения меньше 0.01% и линейная (без выбросов и провалов, т.е. без искажений) частотная характеристика.
О т табличных синтезаторов звука обычно также требуется чистое неискажённое звучание. Однако при студийной обработке звука искажения всё же применяются в устройствах типа “Aural Exciter” производства фирмы Aphex. Но пожалуй единственная область музыкальной индустрии, где без искажений звука обойтись невозможно это электрогитара и всё что с ней связано. Поэтому в этой статье основное внимание будет уделено устройствам обработки сигналов электрогитары, использующим различным формам нелинейных и амплитудно-частотных искажений, но и принцип действия устройств подобных “Aural Exciter” также будет освещён. Понятие хорошего гитарного звука (“good guitar tone”) неразрывно связано с “правильными” нелинейными, частотными и другими искажениями, которым подвергается сигнал электрогитары гитары проходя через специальные гитарные предусилители, фуз(fuzz), овердрайв(overdriver), cустэйн (sustain), дистошн(distortion), гранж (grunge) фильтры, усилители мощности низкой частоты и “гитарные” (отнюдь не Hi-Fi) звуковые колонки. Причём, действительно хорошего гитарного звука обычно пытаются добиться используя в той или иной мере все эти компоненты, образующие все вместе как бы “устройство” или “цепочку” обработки (искажения) сигнала электрогитары. Многие фирмы предпринимают попытки реализовать алгоритмы искажений методами цифровой обработки сигналов (DSP) и объединить все искажающие элементы в единое (однокорпусное) устройство - гитарный процессор, добавляя в него также эффекты реверберации, хоруса, гармонайзера и компрессора, в той или иной мере изменяющие (искажающие) параметры входного сигнала. Одно из таких устройств вы можете видеть на Рис.1.
Рис.1. Типичный гитарный процессор.Первым искажающим элементом через который обычно проходит сигнал электрогитары обычно является гитарный предусилитель (pre-amplifier). Это совсем не Hi-Fi предусилитель. Он не должен быть устройством с очень маленьким уровнем нелинейных искажений и не должен иметь абсолютно гладкую амплитудно-частотную характеристику от 20 Гц до 20 кГц. Обычно сразу после предусилителя используют блок регулировки тембра “bass/mid/treble” (исказитель частотной характеристики) и приходится повозится, подбирая положения ручек регуляторов. Гитаристы, как правило, отдают предпочтение ламповым (или хотя бы имитирующим лампы) гитарным предусилителям. Поэтому давайте для начала разберемся с амплитудно-частотными и нелинейными искажениями, вносимыми в сигнал ламповыми (и имитирующими их) предусилителями. Не будем сейчас концентрироваться на конкретных названиях усилителей дабы не отвлекаться от главной темы - “искажения”, а также потому, что характерные свойства разных ламповых (и имитирующими их) предусилительных устройств не сильно отличаются друг от друга. Однако, я думаю, что читатели легко догадаются о каком усилителе идет речь, посмотрев на Рис.2.
Рис.2. Ламповый усилитель.
Для начала включим ламповый усилитель и гитарный процессор в режим “clean tube” или “чистый ламповый звук” и подадим на вход синусоидальный сигнал (Рис.3.) частотой 440 Гц.
Рис.3. Тестовый синусоидальный сигнал.
На выходе этих устройств мы увидим очень похожие сигналы, примерно такие как показан на Рис.4.
Рис.4. Форма выходного сигнала в режиме “чистый ламповый звук”
Очевидно, что исходный синусоидальный сигнал подвергся значительным нелинейным искажениям. Их уровень составляет примерно 9..10%, что очень далеко от типичных значений (0.01% и менее) для обычных, негитарных усилителей. Характерна также сильная асимметрия выходного сигнала, необходимая для обогащения его спектра чётными гармониками. В случае отсутствия чётных гармоник звук приобретает неестественный синтезаторный, плоский, “бедный”, “примитивный” оттенок. Спектр синусоидального сигнала, искаженного ламповым (или имитирующим его) предусилителем показан на Рис.5.
Рис.5. Спектр синусоидального сигнала, искаженного ламповым (или имитирующим его) предусилителем.
Хорошо видно (Рис.5.), что спектр сигнала после гитарного предусилителя значительно обогащён как чётными так и не чётными гармониками. Амплитуды гармоник достаточно быстро спадают начиная с -18 дБ для второй гармоники и до -72 дБ для 18 гармоники. Амплитудно-частотная характеристика, типичная для гитарных предусилителей, показана на Рис.6.
Рис.6. Амплитудно-частотная характеристика, типичная для гитарных предусилителей в режиме “чистый ламповый звук”.
Таким образом типичные “правильные” или “ламповые” нелинейные искажения на стадии предварительного усиления сигнала должны генерировать как чётные так и нечётные гармоники исходного сигнала с достаточно быстрым спадом их амплитуд в зависимости от номера гармоник. А типичные искажения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) вносимые на стадии предварительного усиления сигнала заключаются в небольшом подъёме усиления (+6 дБ) в диапазоне частот 3..8 кГц и резком спаде АЧХ начиная с 16..18 кГц до -46 дБ в районе 22 кГц.
Фуз (fuzz), сустэйн (sustain), овердрайв (overdriver) и дисторшн (distortion) очень популярные звуковые эффекты, базирующиеся на использовании нелинейных и амплитудно-частотных искажениях. Это довольно схемотехнически несложные устройства, которые может самостоятельно изготовить любой даже начинающий радиолюбитель. Построены все эти устройства примерно на одних принципах. На Рис.7 приведена схема очень популярного в своё время (десять лет назад) овердрайва, скаченная из Интернета.
Рис.7. Типичная схема овердрайва, фуза или дисторшна.
Устройства, использующие подобные электрические принципиальные схемы, под названиями или фуз, или овердрайв, или дисторшн выпускались да и всё ещё выпускаются многими фирмами. Несмотря на простоту принцип работы такого устройства достаточно интересен и поучителен. Рассмотрим его более подробно. Входной сигнал с разъёма IN поступает через конденсатор 0.01 mF на вход операционного усилителя. Этот конденсатор и резистор 1М образуют фильтр высоких частот с частотой среза 100 Гц, обеспечивающих “завал” коэффициент усиления устройства на частотах ниже 100 Гц. Такая фильтрация сигналов характерна и для многих ламповых усилителей. Далее сигнал усиливается операционным усилителем в 2--200 раз. Коэффициент усиления регулируется резистором 500 кОм. Очень интересная и важная деталь, во многом определяющая качество звука этого устройства - конденсатор 0.05 mF, резистор 4К7 и переменный резистор 500К образуют фильтр высоких частот с переменной частотой среза! При коэффициенте усиления 2 фильтр ослабляет частоты сигнала ниже 100 Гц, а при коэффициенте усиления 200 будут ослабляться частоты сигнала ниже 4 кГц, что эквивалентно значительному подъёму АЧХ в районе 4 кГц и выше. Далее усиленный сигнал поступает на ограничитель (нелинейный исказитель), выполненный на двух включенных встречно-параллельно диодах, совмещённый с фильтром низких частот с частотой среза 10 кГц (имитирующим “завал” высших частот в гитарных предусилителях). Как видите даже такое простое устройство производит довольно сложные АЧХ и нелинейные искажения. Типичный спектр гармоник на выходе фуза, дисторшна и овердрайва при подаче на вход синусоидального сигнала приведён на Рис.8. На графике хорошо заметно характерное для транзисторных устройств отсутствие чётных гармоник. На вход был подан синусоидальный сигнал частотой 440 Гц. Следовательно, пик второй гармоники на графике Рис.8 должен находится на частоте 880 Гц. Однако там практически ничего нет. Амплитуда второй гармоники находится на уровне -80 дБ. Чётные гармоники более высокого порядка также имеют очень маленькие амплитуды. Возможно этим и определяется некоторая “тусклость”, “транзисторность” звука стандартных фуз, дисторшн и овердрайв устройств. Медленный спад амплитуд нечётных гармоник видимо и добавляет в звук то, что обычно называют “песком” или высокочастотным треском.
Рис.8. Типичный график спектра гармоник на выходе фуза, дисторшн или овердрайва при подаче на вход синусоидального сигнала.
Таким образом общая логика работы исказителей сигнала типа фуз, дистошн, сустайн и овердрайв заключается в предварительном ослаблении самых низких частот (ниже 100..200 Гц) в спектре входного сигнала, в усилении сигнала в десятки (иногда в сотни) раз с одновременным искажением АЧХ в области средних частот (значительный “подъём” в области 3..6 кГц) и последующим двухсторонним симметричным ограничением сигнала и, наконец, окончательной отфильтровкой (ослаблением) высокочастотной части (выше 3..10 кГц) в спектре сигнала. На рис 9. показана типичная АЧХ устройства типа сустэйна. Аналогичная картина АЧХ наблюдается и для фуз, дисторшн и овердрайв.
Рис.9. Типичная АЧХ искажающих устройств типа фуз, дисторшн, овердрайв и сустайн.
Различия между искажающими устройствами сведены в таблицу 1.
Таблица 1.
|
Частота среза входного ФВЧ |
Ограничитель |
Частота среза выходного ФНЧ |
|
|
фуз |
нет |
“жёсткий” |
4..8 кГц |
|
дисторшн |
400 Гц..3 кГц |
“средний” |
3..6 кГц |
|
овердрайв |
100 Гц..800 Гц |
“мягкий” |
3..6 кГц |
|
сустэйн |
100 Гц |
“средний” |
0,8..1,5 кГц |
В устройствах типа фуз часто отсутствует предварительный фильтр, ослабляющий низкие частоты. В них применяется жёсткий ограничитель типа включенных встречно-параллельно диодах в обратную отрицательную связь операционного усилителя. В дисторшне, как правило, используются предварительные фильтры высокой частоты (ФВЧ) подавляющие частоты в полосе от 0 Гц до 0.4 кГц..2 кГц (обычно это “дифференцирующая” RC-цепочка), средний по жёсткости ограничитель на диодах и выходной фильтр низких частот с частотой среза 3..6 кГц, обеспечивающий спад АЧХ на высоких частотах 12..24 дБ и более на октаву (фильтр бетрвота 2..6 порядка). Овердрайв, на мой взгляд, призван имитировать перегрузку лампового усилителя и поэтому имеет незначительное подавление низких частот, “мягкий” ограничитель и плавный спад усиления на высоких частотах. Сустэйн обычно имеет значительный коэффициент усиления, не очень “жёсткий” ограничитель и фильтра нижних часот, ослабляющий частоты выше 800..1500 Гц. Основное отличие исказителей в “фирменных” ламповых гитарных усилителях от большинства транзисторных устройств в том, что спектр сигналов на выходе ламповых усилителей содержит и чётные и нечётные гармоники. Может быть именно поэтому музыканты предпочитают звук ламповых гитарных “примочек”.
Тенденции развития искажающих устройств типа фуз, овердрайв, сустэйн и дисторшн заключаются в применении активных фильтров на операционных усилителях вместо RC (резистор-конденсатор) цепочек, имеющих более крутые скаты своих частотных характеристик и большее подавление нежелательных высокочастотных компонент (т.е., так называемого “песка”). Также большое внимание разработчики уделяют созданию более совершенных устройств ограничения и нелинейного искажения сигнала. Так на одном из серверов Интернет (www.geocities.com/SiliconValley/Pines/7899) недавно появилась интересная схема дисторшн (Рис 10). В отличии от традиционного встречно-параллельного включения двух диодов (Рис.7) в этом современном искажающем устройстве применяется сложная схема на операционном усилителе, дающая более насыщенный и плотный звук. Однако в этой схеме также будут подавляться чётные гармоники из-за её симметричности. По видимому для дальнейшего улучшения звучания исказителей следует проектировать схемы не подавляющие чётные гармоники.
Рис.10. Часть современной схемы дистошн от независимых разработчиков, скаченная из Интернет.
Недавно мы получили сообщение с просьбой рассказать о различиях между педалями буста, овердрайва и дисторшн. Несмотря на то, что они изначально созданы выполнять похожие функции, вокруг них всегда происходила путаница.
Для начала хочу разъяснить одну вещь: и овердрайв, и дисторшн добавляют перегруза в ваш сигнал! Главное различие в том что схемы педалей овердрайва спроектированы для мягкого клиппирования, в то время как схемы педалей дисторшн клиппируют сигнал более жестко. Это значит, что звучание схемы овердрайва получается более мягким, когда более агрессивное клиппирование схемы дисторшн создает более жесткое и “срезанное” звучание.
У педалей буста в основном отсутствуют схемы клиппирования и следовательно они не добавляют перегруза сигналу. Они предназначены чтобы просто увеличивать громкость ваших звукоснимателей (и иногда скрасить сигнал). Однако, педали буста могут перегружать ваш усилитель при высоких настройках гейна, а в свою очередь, некоторые педали овердрайва могут работать как буст при низких настройках гейна и высоких настройках громкости.
Овердрайвы , как правило, звучат хорошо как в чистый канал усилителя, так и в подгруженный, вплоть до кранча, канал. Хорошие овердрайвы создают более сложную структуру перегруза, при этом не меняя основного тона усилителя.
Дисторшн обычно лучше звучит подключенным в чистый канал. По опыту, жестко заклипированный дисторшн, подключенный в кранчевый или хайгейновый канал может звучать страшно (в плохом смысле). Также важно заметить, что некоторые педали дисторшн, с уклоном на агрессивное и яркое звучание, плохо сочетаются с ”яркими” усилителями и с усилителями в режиме “bright”.
Бусты обычно звучат хорошо сами по себе, но вы можете поставить его перед дисторшн и овердрайвом, чтобы добавить “мяса” к уже подгруженному звуку или после дисторшн и овердрайва, чтобы добавить громкости во время соло-партии, подчеркнув ее.
Самые известные модели
Tube Screamer
Проверенный годами, Ibanez Tube Screamer – самая известная из всех педалей овердрайва, вдохновившая бесчисленное количество производителей гитарного усиления. По звуку они серединистые, с мягким и теплым перегрузом. В педалях типа TS урезаны низкие частоты, что хорошо сочетается с большинством усилителей Fender (в усилителях Fender и им подобных урезаны средние частоты, а низкие с верхними выделены)
Klon Centaur
The Klon и различные его варианты – также овердрайвы, которые могут работать почти как буст при низких настройках гейна и повышенной громкости. Также в них задрана середина (но не так сильно, как в Tube Screamer).
Fulltone OCD
Педаль предназначена для получения звука от мягкого перегруза до насыщенного “хруста” 18-ваттного Marshall. OCD – отличный пример универсальной педали, размывающей грань между овердрайвом и дисторшн. Вы можете использовать ее на низком гейне в уже подгруженный канал или выкрутить гейн на полную в чистый канал, заставив педаль выполнять всю “грязную” работу.
Carl Martin Plexitone
Лучше всего работает с нейтральным чистым звуком (верха и низы не выпирают), например с усилителем VOX AC30. По звуку схож с ранними Marshall Super Lead.
Boss DS-1
DS-1 существует уже почти сорок лет. Его жестко-клипированный звук пользуется популярностью у многих профессионалов. Стив Вай использовал эту педаль на протяжении всего творческого пути. Стив устанавливает ручку tone на 9 или 10 часов, чтобы сгладить звучание и подключает педаль в канал кранча. Конечно это идет вопреки тому, что говорилось о подключении жестко-клипированной педали в грязный канал усилителя. Но это также подчеркивает что в подборе звучания правил нет.
Заключение
Еще никогда не было доступно столько педалей, сколько сейчас. Для нас, гитаристов, это прекрасное время, но это также может вызвать сложности в выборе. Надеюсь что смог объяснить различия между овердрайвом и дисторшн. Желаю вам удачи и хорошего звука!
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.