ギターの歪みとオーバードライブはどのように機能しますか？

非常に多くの音楽ジャンルで、それはそこにたくさんのディストーションペダルがあるのも当然のことではありません。しかし、それらがどう違うのですか？オーディオ信号がこれらの比較的単純なデバイスを通過するときに何が起こるのかを詳しく見てみましょう。.

歪みとは、オーディオ信号を大幅に変更するような変更の総称です。確かに音楽の世界にはかなりの数の種類があります。しかし、それはどのように機能しますか？それに答えるために、正弦波が音量によってどのように影響されるかを調べる必要があります。.

クリッピングと歪み

基本的なオーバードライブとギターの歪みは、クリッピングの効果によって視覚化できます。前回の記事「HTGによる説明：ダイナミックレンジ圧縮はオーディオをどのように変更するのか」でクリッピングについて説明しました。圧縮はクリッピングの防止に役立ちますが、この場合は強調したいと思います。.

（画像提供：ウィキメディアコモンズ）

元の信号では、正弦波がデバイスのしきい値を超えていることがわかります。適切なしきい値内にある通常の波は滑らかに聞こえます。再生機器は実際にはしきい値を超えることができないので、波の山と谷が四角くなり始めます。これで音質が変わります。どうして？まあそれは数学と関係があります.

正弦波を拡大しましょう.

今度は、このトーンと一緒に別のトーンを演奏するとします。これはより高い周波数を持っていますが、ピークで一致しています。低振幅でのみ紹介します。結果は次のようになります。.

あなたはそれがクリッピングセクションからその四角い波の形をとり始めるのを見ることができます。奇数倍音を導入すると、このタイプの形状が見え始めます。同じ倍音の振幅を大きくすると、より具体的な形になります。.

それで、あなたはそれらの鋭い角がもう少し顕著に形成するのを見ることができます。さらに別の奇数倍音を追加することで、これをさらに強調することができます。.

クリッピングが多いと、上で2つの正弦波の加算として示されているように、完全に異なる方程式で数学的に表されるように、正弦波の形状が変わります。クリッピングが難しいほど、ますます複雑になる波との類似性が高くなります。より柔らかいクリッピングは実際には音にあまり影響しません.

Audacityのいくつかの歪んだ波のクローズアップを見てみましょう。.

ここでは、一致する波の一部を強調しました。 2番目の波は歪んだ正弦波で、クリップされてから圧縮されたように見えます。それは方形波です。これは、440 Hz - 中央A - 正弦波と440 Hz方形波のサンプルです。.

440Hzの正弦波（クリッピングなし）

440Hzの方形波（クリップ）

奇数倍音がどうなるかを見ました。偶数倍音は別のことをする.

これを上記のAudacityスクリーンショットの3番目の波と比較してください。これはのこぎり波と呼ばれ、非常に異なって聞こえます.

440Hzののこぎり波

数学は省略しましたが、波の追加によってさまざまな方法でクリッピングの効果がどのようにシミュレートされるかをご覧ください。異なった形の波はいくつかの非常に重要な方法で音の質を変えます。これは部分的に歪んだギターが倍音のこのような豊かなセットを持っている理由とそこにそんなに多くの種類のディストーションペダルがある理由です.

オーバードライブ

歪みにはさまざまな種類があり、最も一般的なものの1つはオーバードライブです。特定の出力で、ゲインの増加を適用することによって機能します。柔らかい演奏では実際のところ物語の歪みは発生しませんが、より難しい演奏やオーバードライブプロセッサへのより大きな信号量では、物語のクリッピングパターンが発生します。オーバードライブは、より柔らかいクリッピングを提供します。これは、インストゥルメントのオリジナルの音色を多少なりとも維持するのに役立ちます。そうでなければ、損失の一部を補おうとします。.

オーバードライブはもともと真空管アンプで見つかったもので、電圧ゲインを上げるとアンプが「オーバードライブ」され、目的の効果が得られます。ペダルに見られるような現代のオーバードライブプロセッサは、チューブベースではないアンプのためにこれを複製しようとします。彼らは効果をうまくシミュレートするのを助けるためにいくらかの「混色」に加えて効果を作り出すのを助けるためにアンプからより高いボリュームを必要とします。この最後の機能はトーンダイヤルで最も簡単に見られます。オーバードライブはかなりのダイナミックレンジを保持し、それでもクリーンなサウンドを生成することができますが、それらの倍音のいくつかはプッシュすることで輝くことができます。.

ねじれ

オーバードライブは、まだ技術的には歪みがありますが、その効果が穏やかで、クリッピングが制御されていることに主に依存しているため、別々にグループ化されています。今日非常に一般的なグランジや金属製のストンプボックスなど、より一般的なディストーションペダルは、それらのゆらぎについてより大胆です。ゲインの変動に頼るのではなく、それらは異なるパターンで波の形を変え、ゲインの量に依存しない方法でそれを行います。オーバードライブの「暖かい」倍音は、ここで失われます.

アウトライトディストーションは本当にダイナミックレンジをカットし、いくつかのイコライザー効果を追加します。通常、中音域が最も聞こえる範囲ですので、それを補うためにイコライザー設定が上限と下限を引き上げるように設定されています。これが、低音が実際に金属を駆り立てる理由であり、そしてほとんど聞こえないピンチ高調波が通常ひずみで叫ぶ理由です。それぞれのタイプのディストーションペダルは特定の形状を持ち、特定のEQ設定やいくつかの社内の特別なミキシングが送られてくるので、どちらを購入するかを見分けるのは簡単です。それが何をすることができるかについての完全な把握を得るためにそれぞれに聞いて与えて、彼らの設定で遊ぶことを忘れないでください.

ファズ

もう1つの非常に人気があり具体的な種類の効果はファズで、産業や金属のジャンルで広く使われており、楽器だけでなくボーカルにもよく使われます。ファズボックスは、その名前が暗示しているのと同じように聞こえる特殊なタイプの歪みを追加します。元の信号は完全に消され、方形波になります。まるでそれがレンガの壁に当たるかのように完全に変形した形で続ける.

ファズボックスは、人為的に丸みを帯びたより暖かい音を出すのを助けるために余分な倍音を追加します。これは調整可能な周波数逓倍器によって行われます、そして、より厳しい音が望まれるならば、代わりに不高調波倍音を生み出すことができます。実際には、これらの人為的に追加された倍音は弦楽器メロディーに多くを追加し、良い背景を提供します。 Sitarsはこれと同じ高調波を使っていますが、通常のディストーションペダルに接続されているのを聞いたことがあるのであれば、代わりにファズボックスに入っていると誓うでしょう.

なぜ歪みがそれをするのかを知っているので、あなたはあなたの特定の演奏スタイルをより明白にするのを助けるためにそれを変えることができるはずです。あなたはイコライザーのあなたの知識をプロセスを助けるためにさえ使うことができます。そして、我々は主にギターの観点からこれらの効果について議論しましたが、それらはボーカルや他の楽器にも同様に適用することができます。実験して、あなたは今日存在する絶え間なく溶解するジャンルの壁を破ります!