Про "Distortion"
********************************************************
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. От табличных синтезаторов звука обычно также требуется чистое неискажённое звучание. 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. 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.
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), сустайн (sustain), овердрайв (overdriver) и дистошн (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. Схема очень популярного в своё время (десять лет назад) овердрайва, из Интернет по адресу: www.geocities.com/SiliconValley/Pines/7899.
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.
В устройствах типа фуз часто отсутствует предварительный фильтр, ослабляющий низкие частоты. В них прменяется жёсткий ограничитель типа включенных встречн-паралельно диодах в обратную отрицательную связь операционного усилителя. В дистошн как правило используются предварительные фильтры высокой частоты (ФВЧ) подавляющие часоты в полосе от 0 Гц до 0.4 кГц..2 кГц (обычно это “дифференциируящая” 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 пэтому имеет незначительное подавление низких частот, “мягкий” ограничитель и плавный спад усиления на высоких частотах. Сустайн 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, сустайн и дистошн заключаются в применении активных фильтров на операционных усилителях вместо RC (резисор-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.
---------==к сожалению содрано с гитар.ру==-------
мои комментарии к статье:
помоему статья морально устарела, особено про тенденции развития :), сейчас всё в цифре уже, я сам её использую ... конечно иногда аналог повторить довольно сложно, но наступит время и всё изменится...
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
"КОМПРЕССОР"
*************************
Компрессия - уменьшение динамического диапазона сигнала. Используется при обработке сигнала во многих системах профессиональной обработки звука. Главное - крайне осторожное применение. В общем можно сказать - делает громкий звук тише, а слабый громче..., но это не полностью отражает всю суть дела.
Компрессор - устройство, построенное на изменении коэффициента усиления, где уровень выходного сигнала зависит от уровня входного сигнала.
Для того, чтобы проиллюстрировать всю важность использования компрессора вернемся в начало 20 века... В те времена запись производилась следующим образом: певца ставили перед рупором в который он и должен был петь. На другом конце рупора была игла, которая упиралась в "wax master" (вся система была полностью акустической, об электронике еще ничего не знали). Но при записи звука возникали следующие трудности: при небольшом динамическом диапазоне источника звука все было замечательно, но если певец пел слишком громко, то игла соскальзывала на соседний трек и всю запись приходилось начинать сначала. Тогда не было способов для сжатия динамического диапазона. Схожие ситуации были и с другими записывающими устройствами. Например, при записи на магнитную ленту слишком сильного сигнала неизбежно ведет к искажениям. Но чтобы сделать хорошую запись необходимо чтобы уровень сигнала был выше уровня шумов. Компрессоры и лимиттеры позволяют предотвратить вашу запись от различных эксцессов, результатом которых будет искажение сигнала или даже поломка оборудования.
В студии - компрессор очень полезная вещь при записи отдельных треков и микширования всей записи. Например, во время сеанса записи голосового трека исполнитель может двигаться относительно микрофона, и небольшая компрессия сведет на нет все изменения громкости вызвынные этими перемещениями. Компрессор может привести в порядок все дикое количество однажды записанных треков. Поджав динамический диапазон некоторых из них, можно неплохо сбалансировать всю композицию. В некоторых случаях обработка компрессором может исключить необходимость корректировки тембра.
Одно из популярнейших применений компрессора - увеличение "сустейна" инструнента. С технической точки зрения это звучит несколько некорректно: компрессор не изменяет свойства звучания инструмента, он работает лишь с амплитудой сигнала. Он просто пытается сохранить амплитуду сигнала на выходе постоянной при изменении входного напряжения. Например, после удара по струне, на входе компрессора наблюдается амплитудный скачек напряжения, который и сглаживается этим устройством. И в итоге мы наблюдаем более мягкое и продолжительное гитарное звучание. А время спада, более длительное, чем затухание инструмента, будет поддерживать звучание инструмента еще некоторое время.
Вы можете захотеть увеличить "сустейн" вашего инструмента настолько, насколько это возможно, но тут начинаются проблемы с эффективной фразировкой. Атака инструмента - очень важный фактор и им не стоит пренебрегать. Звучание инструмента определяется не только его затуханием и тембровой окраской. И жесткое ограничение может "укоротить" жизнь Вашего инструмента. Хотя, в принципе, экстремальные установки на Вашем компрессоре помогут Вам достичь неслыханного раньше звучания.
---------==к сожалению содрано с гитар.ру==-------
мои комментарии к статье:
несомненно компрессия нужна, существует множество схем компрессоров - все стремятся выполнить "сжатие" динамического диапазона, и в итоге мы получаем отлично сбалнсированый уровень громкости и звучания инструментов...
---------------------------------------------------------------------------------------------------------