Met zoveel muziekgenres is het geen verrassing dat er veel distortion-pedalen zijn. Maar wat maakt ze zo anders? Laten we eens nader bekijken wat er met audiosignalen gebeurt wanneer ze door deze relatief eenvoudige apparaten gaan.
Vervorming is een algemene term voor elke wijziging van een audiosignaal die een significante wijziging oplevert. De muziekwereld kent inderdaad nogal wat verschillende soorten. Maar hoe werkt het allemaal? Om dat te beantwoorden, moeten we kijken hoe sinusgolven worden beïnvloed door volume.
Knippen en vervorming
Basisoverdrive en gitaarvervorming kunnen worden gevisualiseerd door het effect van clipping. We noemden knippen in een vorig artikel, HTG legt uit: hoe verandert compressie van dynamisch bereik audio? Compressie helpt bij het voorkomen van knippen, maar in dit geval willen we dit benadrukken.
(Afbeelding tegoed: Wikimedia Commons)
In het originele signaal kun je zien dat de sinusgolf de drempel van het apparaat overschrijdt. Normale golven die binnen de juiste drempel vallen, klinken vloeiend. Omdat de afspeelapparaten de drempel niet echt kunnen overschrijden, beginnen de toppen en dalen van de golf 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 nog een andere toon spelen, iets met een hogere frequentie maar die overeenkomt met de toppen. We introduceren het alleen met een lage amplitude. Hier is hoe het resultaat eruit ziet.
Je kunt zien dat het de vorm begint aan te nemen van die rechthoekige golf uit het uitknipgedeelte. Wanneer je een oneven boventoon introduceert, begin je dit type vorm te zien. Als we de amplitude van diezelfde boventoon vergroten, zie je een meer specifieke vorm.
Zo zie je die scherpe hoeken wat prominenter vormen. We kunnen dit nog overdrijven door nog een oneven boventoon toe te voegen.
Als je veel clipping hebt, verandert de vorm van de sinusgolf op een manier die wiskundig wordt weergegeven door een geheel andere vergelijking, hierboven weergegeven als de toevoeging van twee sinusgolven. Hoe moeilijker het knippen, hoe groter de gelijkenis met steeds complexere golven. Zachter knippen zal het geluid niet echt te veel beïnvloeden.
Laten we eens kijken wat een close-up is van enkele vervormde golven in Audacity.
Hier heb ik een deel van de golven gemarkeerd die overeenkomen. De tweede golf is een vervormde sinusgolf, iets dat eruitziet alsof hij is afgekapt en vervolgens is samengedrukt. Het is een blokgolf. Hier is een sample van een 440 Hz – middelste A – sinusgolf en een 440 Hz blokgolf.
Een 440Hz sinusgolf (niet afgekapt)
Een 440Hz vierkante (afgekapte) golf
We hebben gezien wat er gebeurt met oneven boventonen. Even genummerde boventonen doen iets anders.
Vergelijk dit met de derde golf in de Audacity-schermafbeelding hierboven. Dit wordt een zaagtandgolf genoemd en klinkt heel anders.
Een 440Hz zaagtandgolf
Hoewel we de wiskunde hebben overgeslagen, hopen we dat je ziet hoe golftoevoeging de effecten van knippen op verschillende manieren simuleert. Verschillend gevormde golven veranderen de kwaliteit van het geluid op een aantal zeer belangrijke manieren. Dit is gedeeltelijk waarom vervormde gitaren zo’n rijke set boventonen hebben en waarom er zoveel soorten distortion-pedalen zijn.
Overdrive
Er zijn veel verschillende soorten vervorming, een van de meest voorkomende is overdrive. Het werkt door een toename van de versterking toe te passen bij specifieke outputs. Zachter spelen veroorzaakt niet echt de veelbetekenende vervorming, maar harder spelen of een hoger signaalvolume naar de overdrive-processor zorgt ervoor dat de veelbetekenende clippingpatronen doorkomen. Overdrive biedt een zachtere clipping, wat helpt om het oorspronkelijke timbre van het instrument min of meer intact te houden, of om een deel van het verlies goed te maken.
Overdrive werd oorspronkelijk gevonden bij buizenversterkers waar het verhogen van een spanningsversterking de versterker zou ‘oversturen’ en het gewenste effect zou produceren. Moderne overdrive-processors, zoals die in pedalen, proberen dit te repliceren voor versterkers die niet op buizen zijn gebaseerd. Ze hebben een hoger volume van de versterker nodig om het effect te helpen creëren, naast wat “kleurmenging” om het effect goed te simuleren. Deze laatste functie is het gemakkelijkst te zien in de toonkiezen. Overdrive behoudt een groot deel van het dynamisch bereik en kan nog steeds wat zuivere geluiden produceren, maar kan sommige van die boventonen met een beetje druk laten schijnen.
Vervorming
Overdrive, hoewel technisch nog steeds vervormd, is afzonderlijk gegroepeerd vanwege het milde effect en de primaire afhankelijkheid van gecontroleerd knippen. Veel voorkomende distortion-pedalen, zoals de grunge en metalen stompboxen die tegenwoordig zo gewoon zijn, zijn brutaler over hun fluctuatie. In plaats van te vertrouwen op fluctuaties in de gain, veranderen ze de vorm van de golf in verschillende patronen en doen ze dit op een manier die niet afhankelijk is van de hoeveelheid gain. De ‘warmere’ boventonen van Overdrive gaan hier verloren, evenals een aanzienlijk deel van het oorspronkelijke timbre.
Door regelrechte vervorming wordt het dynamische bereik echt weggenomen en worden enkele equalizereffecten toegevoegd. Meestal is het middenbereik wat we het beste kunnen horen, dus om dat goed te maken, zijn de equalizerinstellingen ingesteld om het hoge en lage bereik te versterken. Dit is de reden waarom de lagere tonen echt metal aandrijven, en waarom de knijp-harmonischen die nauwelijks hoorbaar zijn, normaal gesproken echt krijsen van vervorming. Elk type distortion-pedaal heeft een specifieke vorm waar het zijn signaal naartoe duwt, evenals specifieke EQ-instellingen en een aantal interne speciale mixen, dus het is gemakkelijk om overweldigd te raken als je kijkt naar wat je wilt kopen. Zorg ervoor dat u ze allemaal beluistert en met hun instellingen speelt om een volledig idee te krijgen van wat het kan doen.
Dons
Een ander erg populair en specifiek type effect is fuzz, dat veel wordt gebruikt in de industriële en metalgenres en vaak wordt gebruikt voor zang en instrumenten. Fuzzboxen voegen een bepaald type vervorming toe dat klinkt zoals de naam aangeeft. Het oorspronkelijke signaal wordt volledig uitgewist en omgezet in een vierkante golfvorm. Het is bijna alsof het een bakstenen muur raakt voordat het verder gaat in een volledig getransformeerde vorm.
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 onharmonische boventonen opleveren. Eigenlijk voegen deze kunstmatig toegevoegde boventonen veel toe aan snaarmelodieën en zorgen ze voor een goede achtergrond. Sitars gebruiken dezelfde harmonischen, en als je er ooit een hebt horen aansluiten op een gewoon distortion-pedaal, zou je zweren dat het in een fuzzbox zat.
Nu je weet waarom distortion doet wat het doet, zou je het moeten kunnen veranderen om je specifieke speelstijl meer uitgesproken te maken. U kunt zelfs uw kennis van equalizers gebruiken om het proces te helpen. En hoewel we deze effecten voornamelijk in het licht van gitaren hebben besproken, kunnen ze ook op zang en andere instrumenten worden toegepast. Experimenteer en je doorbreekt de steeds oplossende genrebarrières die vandaag aanwezig zijn!
