Wie funktionieren Gitarrenverzerrung und Overdrive?
Bei so vielen Musikgenres ist es keine Überraschung, dass es da draußen jede Menge Verzerrer gibt. Aber was macht sie so anders? Werfen wir einen genaueren Blick darauf, was mit Audiosignalen passiert, wenn sie diese relativ einfachen Geräte passieren.
Verzerrung ist eine allgemeine Bezeichnung für jede Änderung an einem Audiosignal, die eine signifikante Änderung liefert. Die Welt der Musik hat tatsächlich einige verschiedene Arten. Aber wie funktioniert das alles? Um das zu beantworten, müssen wir uns ansehen, wie Sinuswellen von der Lautstärke beeinflusst werden.
Clipping und Distortion
Grundsätzliche Overdrive- und Gitarrenverzerrungen können durch Clipping-Effekte visualisiert werden. Wir haben das Clipping in einem früheren Artikel erwähnt, HTG erklärt: Wie verändert die Dynamic Range Compression Audio? Kompression hilft Clipping zu vermeiden, aber in diesem Fall wollen wir es betonen.
(Bildquelle: Wikimedia Commons)
Im Originalsignal können Sie sehen, dass die Sinuswelle den Schwellenwert des Geräts überschreitet. Normale Wellen, die innerhalb der richtigen Schwelle liegen, klingen glatt. Da die Wiedergabegeräte die Schwelle nicht wirklich überschreiten können, beginnen die Wellenberge und Wellentäler zu quadrieren. Dies ändert die Qualität des Sounds. Warum? Nun, es hat etwas mit Mathematik zu tun.
Lassen Sie uns eine Sinuswelle heranziehen.
Stellen Sie sich nun vor, wir spielen einen anderen Ton neben diesem, etwas mit einer höheren Frequenz, aber das passt zu den Spitzen. Wir werden es nur mit einer geringen Amplitude einführen. So sieht das Ergebnis aus:
Sie können sehen, dass es von der Clipping-Sektion aus die Form der eckigen Welle annimmt. Wenn Sie einen ungeraden Oberton einführen, werden Sie diese Form sehen. Wenn wir die Amplitude desselben Obertons erhöhen, sehen Sie eine speziellere Form.
Sie können also sehen, dass diese scharfen Ecken ein wenig hervortreten. Wir können dies noch weiter verstärken, wenn wir noch einen weiteren ungeradzahligen Oberton hinzufügen.
Wenn man viel abschneidet, ändert sich die Form der Sinuswelle in einer Weise, die mathematisch durch eine andere Gleichung dargestellt wird, die oben als Addition von zwei Sinuswellen. Je härter das Clipping ist, desto größer ist die Ähnlichkeit mit immer komplexeren Wellen. Weicher Clipping beeinträchtigt den Sound nicht wirklich.
Schauen wir uns an, wie nah einige verzerrte Wellen in Audacity sind.
Hier habe ich einen Teil der Wellen hervorgehoben, die zusammenpassen. Die zweite Welle ist eine verzerrte Sinuswelle, etwas, das aussieht, als wäre es abgeschnitten und dann komprimiert worden. Es ist eine Rechteckwelle. Hier ist ein Beispiel für eine 440 Hz - mittlere A - Sinuswelle und eine 440 Hz Rechteckwelle.
A 440 Hz Sinuswelle (kein Clipping)
A 440 Hz Square (Clipped) Welle
Wir haben was gesehen passiert mit ungeraden Obertönen. Gerade-nummerierte Obertöne machen etwas anderes.
Vergleiche das mit der dritten Welle im obigen Audacity-Screenshot. Dies wird als Sägezahnwelle bezeichnet und klingt sehr unterschiedlich.
A 440Hz Sägezahnwelle
Obwohl wir die Mathematik übersprungen haben, hoffen wir, dass Sie sehen, wie die Wellenaddition die Auswirkungen von Clipping auf verschiedene Arten simuliert. Unterschiedlich geformte Wellen verändern die Klangqualität auf sehr wichtige Weise. Dies ist teilweise der Grund, warum verzerrte Gitarren so reichhaltige Obertöne haben und warum es so viele Arten von Verzerrungspedalen gibt.
Overdrive
Es gibt viele verschiedene Arten von Verzerrungen, eine der häufigsten Verzerrungen ist Overdrive. Es funktioniert mit einer Erhöhung der Verstärkung bei bestimmten Ausgaben. Weicheres Spielen verursacht nicht wirklich die verräterische Verzerrung, aber härteres Spielen oder eine höhere Signallautstärke für den Overdrive-Prozessor führt dazu, dass die verräterischen Begrenzungsmuster durchkommen. Overdrive bietet ein weicheres Clipping, das hilft, das ursprüngliche Timbre des Instruments mehr oder weniger intakt zu halten, oder versucht, einen Teil des Verlusts auszugleichen.
Overdrive wurde ursprünglich bei Röhrenverstärkern gefunden, bei denen eine Erhöhung der Spannung "übersteuert" "Der Verstärker und produzieren den gewünschten Effekt. Moderne Overdrive-Prozessoren, wie sie in Pedalen zu finden sind, versuchen dies für Amps zu reproduzieren, die nicht auf Röhren basieren. Sie benötigen eine höhere Lautstärke des Verstärkers, um zusätzlich zu einigen "Farbmischungen" den Effekt zu erzeugen und den Effekt gut zu simulieren. Diese letzte Funktion ist am einfachsten in der Tonwahl zu sehen. Overdrive behält einen guten Dynamikumfang und kann trotzdem einige saubere Sounds erzeugen, aber einige dieser Obertöne können mit etwas Pushing erscheinen.
Verzerrung
Overdrive wird trotz seiner technischen Verzerrung wegen seiner milden Wirkung separat gruppiert und beruht hauptsächlich auf kontrolliertem Clipping. Häufigere Verzerrungspedale, wie die heute üblichen Grunge- und Metal-Stompboxes, sind mutiger hinsichtlich ihrer Fluktuation. Anstatt sich auf Verstärkungsschwankungen zu verlassen, verändern sie die Form der Welle in bestimmten Mustern und tun dies auf eine Weise, die nicht von der Stärke der Verstärkung abhängt. Die "wärmeren" Obertöne des Overdrive gehen hier ebenso verloren wie ein erheblicher Teil des ursprünglichen Timbre.
Ouvert Verzerrung schneidet den Dynamikbereich wirklich ab und fügt einige Equalizer-Effekte hinzu. Normalerweise ist der mittlere Bereich das, was wir am besten hören können. Um das auszugleichen, sind die Equalizer-Einstellungen so eingestellt, dass sie das obere und untere Ende verstärken. Das ist der Grund, warum die tieferen Töne wirklich Metal treiben und warum die Pinch-Harmonics, die kaum hörbar sind, normalerweise mit Verzerrung kreischen. Jede Art von Distortion-Pedal hat eine besondere Form, in die es sein Signal drückt, sowie spezielle EQ-Einstellungen und einige spezielle Mixing-Funktionen, so dass es einfach ist, überwältigt zu werden, wenn man sich ansieht, was zu kaufen ist. Achten Sie darauf, dass Sie jedem mithören und mit seinen Einstellungen spielen, um zu verstehen, was es kann.
Fuzz
Ein weiterer wirklich beliebter und spezifischer Effekttyp ist Fuzz, der in den Genres Industrial und Metal weit verbreitet ist wird oft für Gesang und Instrumente verwendet. Fuzzboxen fügen eine bestimmte Art von Verzerrung hinzu, die genau so klingt, wie der Name schon sagt. Das ursprüngliche Signal wird vollständig ausgelöscht und in eine Rechteckwellenform umgewandelt. Es ist fast so, als würde es auf eine Ziegelmauer treffen, bevor es in einer völlig veränderten Form weitergeht.
Fuzzboxen fügen zusätzliche harmonische Obertöne hinzu, um einen künstlich abgerundeten und wärmeren Sound zu erzeugen. Dies geschieht durch einen einstellbaren Frequenzmultiplikator, und wenn ein härterer Klang gewünscht wird, kann stattdessen unharmonische Obertöne entstehen. Tatsächlich tragen diese künstlich hinzugefügten Obertöne viel zu den Melodien der Streicher bei und sorgen für eine gute Kulisse. Sitars setzen auf dieselben Obertöne, und wenn Sie jemals gehört haben, dass einer an ein normales Verzerrerpedal angeschlossen ist, würden Sie schwören, dass es stattdessen in einer Fuzzbox war.
Jetzt wo Sie wissen, warum Verzerrung tut, was Sie tun, sollten Sie sein in der Lage, es zu ändern, um Ihren speziellen Spielstil stärker zu machen. Sie können sogar Ihr Wissen über Equalizer nutzen, um den Prozess zu unterstützen. Und während wir diese Effekte vor allem im Zusammenhang mit Gitarren diskutierten, können sie auch auf Gesang und andere Instrumente angewendet werden. Experimentiere und du durchbrichst die sich immer auflösenden Genregrenzen, die heute vorhanden sind!
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