失真

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October 27, 2021

失真(也称为“失真”)是通过信号的“硬”幅度限制或提供这种效果的设备使信号失真来实现的声音效果。它最常用于硬摇滚、金属和朋克摇滚等音乐流派与电吉他的结合,以及硬核技术,尤其是速度核和破核与鼓机。有时,该术语表示一组实现非线性信号失真的相同类型的声音效果(过载、模糊等)。它们也称为“过载”效果,相应的设备称为“失真”。除电吉他外,该效果还可用于其他乐器,例如低音吉他。对于低音吉他,使用特殊的“失真”,因为吉他的“失真”在大多数情况下会破坏低音,切断对他很重要的低频的很大一部分。另一种低音处理选项是使用传统的“失真”,并以相等的比例混合干净的和处理过的信号。分配器也用于处理人声和弓乐器。失真效果作为一个组件存在于合成器、效果处理器和用于声音处理的计算机程序中。

工作原理

放大器过载

失真是一种常见的剪裁形式。该效果基于电子管放大器和晶体管放大器的特性,将非线性失真引入信号中,尤其是当它接近特定放大器可能的最大值时。过载(尤其是电子管多级放大器)与简单削波的不同之处在于,与基本限幅器相比,输出信号的频谱分量对输入信号的幅度和频谱组成具有复杂的依赖性。传统上,电子管放大器的过载声音比晶体管放大器的过载声音更有价值。通常,微弱的输入信号被放大而不会失真(或失真是很小的一部分),并且随着输出信号幅度的增加,THD 会增加。放大器特性的非线性取决于许多因素(取决于放大元件的类型、放大器电路、放大器覆盖的反馈的深度和符号等),并且可以在很宽的范围内变化。大多数情况下,放大器在很宽的输出信号幅度范围内都具有相对线性的特性,但是当超过某个极限值时,输出级离开线性模式,非线性失真开始急剧增加。通常增益旋钮会增加放大器的增益,这相当于增加输入信号的幅度,这会导致更多的失真。这些失真被称为非线性,因为新的频谱分量出现在信号频谱中。因此,如果将纯正弦信号应用于放大器的输入,则可以在输出处获得富含谐波的失真正弦信号。以上述方式,您只能在高音量下实现失真。为了获得安静的失真信号,必须使用特殊的失真级,即传递特性(输出信号对输入信号的依赖性),它在很宽的信号幅度范围内具有显着的非线性。通常,放大器设计包括前置放大器(“preamp”)和功率放大器(“power”、“power”)。在这方面,“过载”可以通过两种形式进行:通过前置放大器或通过功率放大器。有各种各样的模拟和数字电路可以模拟各种类型的放大器“过载”。除了,有些电路甚至模拟最著名的放大器制造商的典型声音。

“过载”的模拟仿真

任何“失真”的框图都包括以下元素:初级放大器、限幅级和次级信号处理电路。初级放大器将输入信号放大到 2-5 V。增益通常是可调的。根据“失真器”的型号,主放大器可能包括也可能不包括高通和低通滤波器,频率响应向低音倾斜并具有高滚降,或者在 500赫兹。也可以将压缩器与主放大器结合使用以实现密集失真。有时会使用几个串联的初级放大器。此外,转换后的信号进入限幅级,这是在地和初级放大器输出之间的硅二极管的反并联连接。二极管对的这种接通对幅度给出了“硬”限制,即原始失真效果。为了获得幅度或过驱动效应的“软”限制,二极管对必须包含在初级放大器的反馈中。也可以使用多个限制级联。经过限幅阶段,已经失真的声音进入二级信号处理电路。二次处理主要是对失真信号进行频率处理,由各种滤波器进行。 SansAmp 设备是最著名的模拟过载模拟器之一。二极管对必须包含在初级放大器的反馈中。也可以使用多个限制级联。经过限幅阶段,已经失真的声音进入二级信号处理电路。二次处理主要是对失真信号进行频率处理,由各种滤波器进行。 SansAmp 设备是最著名的模拟过载模拟器之一。二极管对必须包含在初级放大器的反馈中。也可以使用多个限制级联。经过限幅阶段,已经失真的声音进入二级信号处理电路。二次处理主要是对失真信号进行频率处理,由各种滤波器进行。 SansAmp 设备是最著名的模拟过载模拟器之一。

“过载”的数字仿真

上个世纪 90 年代首次尝试以完全数字的形式实现失真。例如,俄罗斯第一个最简单的失真软件 GuitarFX 于 1997 年发布,可在 Windows 3.1 和 Windows 95 下运行。GuitarFX v1.0 实时运行,有一个软件 HPF,一个原始的动态仿真器,用于复杂的失真,而不是剪辑- on(受模拟 Fender 专利启发)型、8 频段 FFT 均衡器和低通扬声器模拟器。所有算法均以 16 位、优化和整数算法实现,并在 Intel 486 或更好的处理器上以 22 kHz 的采样率工作。同时,来自Korg Pandora、Zoom、Line 6等硬件和软件的扭曲在欧美市场获得了显着的人气。对 Digitech 2000 吉他处理器的数字信号处理算法的直接研究表明,这种相对较旧的设备没有使用数字剪辑。当将正弦信号施加到该设备的输入端时,在输出端获得具有复数频谱成分的复数信号,该复数信号具有偶数和奇数谐波,其变化取决于输入信号的频率和幅度。一般来说,第一代在商业上取得成功的吉他处理器专注于静态频率响应和响应、模拟电子管放大器和模拟踏板的精确建模。结果证明声音是相似的,但没有动态、“压力”和驱动力。根据其中一个假设,这是通过以下事实来解释的:在实际设备中,AH 和 AFC 会根据输入信号的幅度和频率成分动态变化,原因如下:例如,灯和晶体管的浮动工作点是由于它们的特性相对于工作点的一些不对称性,以及由于其他研究不足的非线性参数效应。中间一代吉他处理器使用真正的微型电子管和晶体管二极管电路来产生高质量的失真和过载。然而,很明显,这是一个代价高昂的妥协,数字建模迟早会付出代价。第二代基于更强大的处理器(甚至带有浮点),根据吉他杂志上的广告文字判断,开始对导致“过载”的所有电路元件进行直接数字建模。吉他处理器的失真和过载听起来非常自然,通常比廉价的模拟组合放大器要好。特别引人注目的是其沉重的“马歇尔”过载和或多或少自然的声音 Line 6,这是这项技术的先行者。目前,“过载”的数字仿真是使用特殊的信号处理程序进行的。这些程序实现了用于模拟真实模拟失真和电子管放大器的专有算法。对于不同的硬件和软件系统,不同操作系统(PS、PDA、Apple、iPhone 等、Windows OS、Windows Mobile、Windows Embeded、Linux 等)的计算机,通常会有多个版本的相同程序(算法)。 ) 软件实现(例如,来自第 6 行)以单独程序、DX 或 VST 插件以及特殊处理器的代码实现的形式存在,用于加载到由相同 Line 6(吉他处理器)制造的设备中。对吉他世界杂志过去几年的广告出版物的分析显示了两种趋势。一方面,有很多公司没有自己的硬件和软件平台,将数字失真和过载作为程序和插件的一部分直接在计算机上创建吉他声音,没有模拟电子管放大器、组合放大器、麦克风、直接盒等...另一方面,程序本身在外观上变得类似于电子管放大器(通常是直接照片或艺术图片)和旧踏板,使计算机在某种程度上不仅变成了电子管放大器的声音模仿,而且变成了视觉的。因此,计算机可以相互转换为吉他处理器,吉他处理器可以转换为成熟的计算机。过去几年出现了一种非常有趣但微妙的趋势。著名的处理器制造商(例如,Analog Devices)生产具有强大的 DSP 处理器和高质量 ADC-DAC、RAM、ROM、调试器和 C/汇编器的低成本电路板。这些其实都是现成的吉他处理器,没有软件(Kit),可以自行开发或者从网上下载。另一方面,预计一些主要吉他处理器制造商将为DSP算法的第三方开发商开放硬件和专有操作系统,最终将它们变成任何人都可以为任何人编程的普通计算机,最疯狂的过载算法。著名的处理器制造商(例如,Analog Devices)生产具有强大的 DSP 处理器和高质量 ADC-DAC、RAM、ROM、调试器和 C/汇编器的低成本电路板。这些其实都是现成的吉他处理器,没有软件(Kit),可以自行开发或者从网上下载。另一方面,预计一些主要吉他处理器制造商将为DSP算法的第三方开发商开放硬件和专有操作系统,最终将它们变成任何人都可以为任何人编程的普通计算机,最疯狂的过载算法。著名的处理器制造商(例如,Analog Devices)生产具有强大的 DSP 处理器和高质量 ADC-DAC、RAM、ROM、调试器和 C/汇编器的低成本电路板。这些其实都是现成的吉他处理器,没有软件(Kit),可以自行开发或者从网上下载。另一方面,预计一些主要吉他处理器制造商将为DSP算法的第三方开发商开放硬件和专有操作系统,最终将它们变成任何人都可以为任何人编程的普通计算机,最疯狂的过载算法。这些其实都是现成的吉他处理器,没有软件(Kit),可以自行开发或者从网上下载。另一方面,预计一些主要吉他处理器制造商将为DSP算法的第三方开发商开放硬件和专有操作系统,最终将它们变成任何人都可以为任何人编程的普通计算机,最疯狂的过载算法。这些其实都是现成的吉他处理器,没有软件(Kit),可以自行开发或者从网上下载。另一方面,预计一些主要吉他处理器制造商将为DSP算法的第三方开发商开放硬件和专有操作系统,最终将它们变成任何人都可以为任何人编程的普通计算机,最疯狂的过载算法。

声音特性

频率特性

大量谐波出现在失真信号的频谱中。每个谐波都是正弦振荡,频率大于基音频率的倍数。高次谐波已经在音频范围之外并且具有很小的振幅,因此可以忽略它们。根据多重性,谐波分为偶数和奇数。偶数和声相互协调并与主音协调一致,从而为乐器的音色赋予音量和深度。例如,三次谐波的频率是基音频率的三倍,并且对应于距基音距离五度到八度的音符。原则上,这种泛音可以称为与基音谐音,但是,当您同时弹奏多个音符时,它可能会与另一个基音及其泛音不谐调。因此,高阶奇次谐波的音乐性较差,并且会在声音中产生“泥泞”。晶体管“失真”的信号频谱富含奇次谐波,音乐家用不和谐的“晶体管”声音来表征此类设备。在无线电管上观察到“失真”的不同效果。他们的信号频谱包含少量谐波(以第二、第三和第四为主),这就是为什么人们将其视为较柔和的声音,或者通常称为“管”的原因。低音音符听起来“过载” “ 高的。除了弦越粗,来自它的信号越强,因此更容易失真,音高也起作用。高亢的声音会有越来越多的泛音,而低音在吉他的频率范围内。还应该记住,琴弦的振动不是纯音(除了自然泛音尽可能接近它们),它们本身就富含泛音。也就是说,一个复杂的信号会失真,它的谐波会产生额外的谐波。显然,粗弦产生的声音具有更多可区分的泛音,因此它们产生的二次泛音也更多。还有这样一种现象,如互调:两个同时发声的音符在失真时会产生另一种声音,这是由它们的频率差异决定的。在两个音符的情况下,这种声音与两个主要声音和声,但三个音符形成三对音符并产生三个次要声音,从而引入不和谐。琴弦的振动不是纯音(除了自然泛音尽可能接近它们)并且本身就富含泛音。也就是说,一个复杂的信号会失真,它的谐波会产生额外的谐波。显然,粗弦产生的声音具有更多可区分的泛音,因此它们产生的二次泛音也更多。还有这样一种现象,如互调:两个同时发声的音符在失真时会产生另一种声音,这是由它们的频率差异决定的。在两个音符的情况下,这种声音与两个主要声音和声,但三个音符形成三对音符并产生三个次要声音,从而引入不和谐。琴弦的振动不是纯音(除了自然泛音尽可能接近它们)并且本身就富含泛音。也就是说,一个复杂的信号会失真,它的谐波会产生额外的谐波。显然,粗弦产生的声音具有更多可区分的泛音,因此它们产生的二次泛音也更多。还有这样一种现象,如互调:两个同时发声的音符在失真时会产生另一种声音,这是由它们的频率差异决定的。在两个音符的情况下,这种声音与两个主要声音和声,但三个音符形成三对音符并产生三个次要声音,从而引入不和谐。也就是说,一个复杂的信号会失真,它的谐波会产生额外的谐波。显然,粗弦产生的声音具有更多可区分的泛音,因此它们产生的二次泛音也更多。还有这样一种现象,如互调:两个同时发声的音符在失真时会产生另一种声音,这是由它们的频率差异决定的。在两个音符的情况下,这种声音与两个主要声音和声,但三个音符形成三对音符并产生三个次要声音,从而引入不和谐。也就是说,一个复杂的信号会失真,它的谐波会产生额外的谐波。显然,粗弦产生的声音具有更多可区分的泛音,因此它们产生的二次泛音也更多。还有这样一种现象,如互调:两个同时发声的音符在失真时会产生另一种声音,这是由它们的频率差异决定的。在两个音符的情况下,这种声音与两个主要声音和声,但三个音符形成三对音符并产生三个次要声音,从而引入不和谐。两个同时发声的音符在失真时会产生另一种声音,这取决于它们的频率差异。在两个音符的情况下,这种声音与两个主要声音和声,但三个音符形成三对音符并产生三个次要声音,从而引入不和谐。两个同时发声的音符在失真时会产生另一种声音,这取决于它们的频率差异。在两个音符的情况下,这种声音与两个主要声音和声,但三个音符形成三对音符并产生三个次要声音,从而引入不和谐。

时间特性

失真和过载之间的区别在于您击弦的力度无关紧要。攻击的特征在于信号的特定电平和频谱。因此,失真实际上并不区分起音(通过信号电平),与具有高起音水平的过载相反。失真的频谱是平坦的,与延音相位相比,起音在高次谐波中更加丰富。延音是声音的拉伸部分。失真有很长的持续时间,通常会变成自振荡。延音之后的信号结束称为衰减。信号衰减后,您可以听到效果器、吉他和电缆的固有噪声电平,否则门限将关闭。由于其高灵敏度,失真效应往往具有高固有噪声水平。

信号的自激

代替信号衰减,可以开始自激过程,这是由于电磁、声学或“半声学”反馈而发生的。在第一种情况下,感应电磁场(来自扬声器或任何其他设备)被乐器的声音传感器(在电吉他的情况下,这些是拾音器)捕获,来自传感器的信号被发送回扬声器,再次发出电磁信号,并重复该过程。在这种情况下,自激信号的频率与弹奏的音符无关。当声音振动在空气中传播时会发生声反馈。空气环境的振动会影响乐器(在电吉他的情况下 - 振动主要由琴弦感知),由声音传感器捕获,并由扬声器再现。因此,信号是自激的,其频率取决于乐器上演奏的音符。如果乐器的主体(面板)感知到振动,则反馈称为“半声学”。声学反馈被用作吉他演奏技术,因为它相对容易控制并且具有有趣的音色。

历史

早期的吉他放大器原始且质量低劣,因此它们具有固有的信号失真。此外,吉他的拾音器发出微弱的低质量信号。空心半原声吉他给过度放大低音频率的声音添加了不需要的反馈。在 50 年代初,实心电吉他开始流行,它不像它们的前辈那样受到反馈的影响,因此声音更大。早期失真声音的例子通常是信号放大不良的结果。

影响

失真效果对现代电吉他演奏技术产生了重大影响,需要研究诸如手掌静音和允许在 1960 年代演奏的摇滚等技术,从而催生了许多现代重金属、朋克摇滚、另类摇滚、垃圾摇滚、等等。还需要调整演奏技巧以获得更具可读性的声音。由于使用过载演奏时,您可以听到过多的琴弦吱吱声,吉他琴身(甲板)上的各种敲击声,因此出现了更具音乐性和更高级的独奏演奏。

设备和程序

吉他“失真”可以采用以下形式制作:AMEC Preamp Pro Co RAT Boss DS-1 Distortion Boss DS-2 Turbo Distortion Boss MT-2 MetalZone Marshall Guv'nor Line 6 Dr. Distorto T-Rex Engineering 的 Bloody Mary DigiTech Screamin 'Blues Danelectro FAB Distortion Yerasov Red Scorpion RS-1 AMT British Sound 机架设备作为地板的组件或机架数字处理器作为吉他放大器的组件(前置放大器,前置放大器)AMEC KM-201K、KM-202K Yerasov Pterodriver AMT SS-20、SS-11 ENGL E-530 MESA Boogie Triaxis“The Spookers”也用于处理某些金属风格的人声和计算机合成器和采样器中的极端电子设备中的人声以软件插件的形式

也可以看看

声音剪辑效果踏板

链接

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注释(编辑)