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Comment fonctionne la distorsion et l'overdrive?


Avec autant de genres musicaux, il n'est pas surprenant qu'il y ait beaucoup de pédales de distorsion. Mais qu'est-ce qui les rend si différents? Examinons de plus près ce qui arrive aux signaux audio lorsqu'ils passent à travers ces dispositifs relativement simples.

La distorsion est un terme général pour toute modification d'un signal audio qui apporte une altération significative. Le monde de la musique a en effet pas mal de types différents. Mais comment ça marche? Pour répondre à cela, nous devons regarder comment les ondes sinusoïdales sont affectées par le volume.

Atténuation et distorsion

L'overdrive de base et la distorsion de la guitare peuvent être visualisées par l'effet de l'écrêtage. Nous avons mentionné l'écrêtage dans un article précédent, HTG explique: Comment la compression de plage dynamique change-t-elle l'audio? La compression permet d'éviter l'écrêtage, mais dans ce cas, nous voulons le souligner.

(Crédit image: Wikimedia Commons)

Dans le signal original, vous pouvez voir que l'onde sinusoïdale dépasse le seuil de l'appareil. Les ondes normales qui se trouvent dans le seuil approprié sont lisses. Comme les appareils de lecture ne peuvent pas vraiment dépasser le seuil, ce qui se passe, c'est que les crêtes et les creux de l'onde commencent à s'affaiblir. Cela change la qualité du son. Pourquoi? Eh bien, ça a à voir avec les maths.

Faisons un zoom avant sur une onde sinusoïdale.

Maintenant, imaginons que nous jouions un autre ton à côté de celui-ci, quelque chose avec une fréquence plus élevée mais qui correspond aux pics. Nous allons seulement l'introduire à une faible amplitude. Voici à quoi ressemble le résultat.

Vous pouvez voir qu'il commence à prendre la forme de cette onde carrée dans la section de coupure. Lorsque vous introduisez une nuance de numéro impair, vous commencez à voir ce type de forme. Si nous augmentons l'amplitude de ce même harmonium, vous verrez une forme plus particulière.

Vous pouvez donc voir ces coins aigus se former un peu plus en évidence. Nous pouvons exagérer encore plus avec l'ajout d'un autre harmonique impair.

Avoir beaucoup d'écrêtage change la forme de l'onde sinusoïdale d'une manière mathématiquement représentée par une équation différente, montrée ci-dessus comme l'addition de deux ondes sinusoïdales. Plus le clipping est dur, plus la ressemblance avec des vagues de plus en plus complexes est grande.

Jetons un coup d'œil à l'aperçu de quelques vagues déformées dans Audacity

Ici, j'ai mis en évidence une partie des vagues qui correspondent. La deuxième vague est une onde sinusoïdale déformée, quelque chose qui semble avoir été coupée puis comprimée. C'est une onde carrée. Voici un échantillon d'une onde sinusoïdale A moyenne de 440 Hz et d'une onde carrée de 440 Hz.

Une onde sinusoïdale de 440 Hz (sans écrêtage)

Une onde carrée de 440 Hz (clippée)

Nous avons vu arrive avec des harmoniques impairs. Les harmoniques à nombre pair font quelque chose de différent.

Comparez cela à la troisième vague de la capture d'écran d'Audacity ci-dessus. Ceci est considéré comme une onde en dents de scie, et sonne très différent.

Une onde Sawtooth de 440Hz

Bien que nous ayons sauté les maths, nous espérons que vous verrez comment l'addition d'onde simule les effets de l'écrêtage. Les ondes de forme différente modifient la qualité du son de manière très importante. C'est en partie pourquoi les guitares distordues ont un si riche ensemble d'harmoniques et pourquoi il y a tellement de types de pédales de distorsion.

Overdrive

Il existe de nombreux types de distorsion, l'un des plus courants étant l'overdrive. Cela fonctionne en appliquant une augmentation de gain, à des sorties spécifiques. Une lecture plus douce ne provoque pas vraiment la distorsion révélatrice, mais une lecture plus difficile ou un volume de signal plus élevé pour le processeur overdrive provoquera l'apparition de modèles d'écrêtage révélateurs. Overdrive offre un écrêtage plus doux, ce qui aide à garder intact le timbre d'origine de l'instrument, ou tente de compenser une partie de la perte.

Overdrive a été trouvé à l'origine avec des amplificateurs à lampes. "L'ampli et produire l'effet désiré. Les processeurs overdrive modernes, tels que ceux trouvés dans les pédales, tentent de reproduire cela pour les amplis qui ne sont pas à base de tube. Ils nécessitent un volume plus élevé de l'ampli pour aider à créer l'effet en plus d'un "mélange de couleurs" pour aider à bien simuler l'effet. Cette dernière fonction est plus facilement visible dans le cadran de tonalité. Overdrive conserve une bonne partie de la plage dynamique et peut toujours produire des sons clairs, mais peut laisser certaines de ces harmoniques ressortir avec une certaine poussée.

Distorsion

Overdrive, bien que toujours techniquement distordu, est regroupé séparément en raison de son effet doux et de sa dépendance primaire à l'écrêtage contrôlé. Pédales de distorsion plus communs, tels que les pédales grunge et métal qui sont si communs aujourd'hui, sont plus audacieux sur leur fluctuation. Au lieu de compter sur des fluctuations de gain, ils modifient la forme de l'onde en motifs distincts et le font d'une manière qui ne dépend pas de la quantité de gain. Les harmoniques "plus chaudes" d'Overdrive sont perdues ici, ainsi qu'une quantité significative du timbre original.

La distorsion directe supprime vraiment la plage dynamique et ajoute des effets d'égalisation. Habituellement, le milieu de gamme est ce que l'on peut entendre le mieux, donc pour compenser cela, les réglages de l'égaliseur sont mis en place pour booster le haut et le bas. C'est pourquoi les notes graves entraînent vraiment le métal, et pourquoi les harmoniques pincées qui sont à peine audibles normalement crissent vraiment avec distorsion. Chaque type de pédale de distorsion a une forme particulière, elle pousse son signal vers l'avant ainsi que des réglages d'égalisation spécifiques et des mixages spéciaux en interne, de sorte qu'il est facile d'être submergé quand on regarde quoi acheter. Assurez-vous de donner à chacun une écoute et de jouer avec leurs paramètres pour avoir une idée complète de ce qu'il peut faire.

Fuzz

Un autre type d'effet vraiment populaire et spécifique est fuzz, largement utilisé dans les genres industriels et est souvent utilisé pour les voix ainsi que pour les instruments. Les Fuzzbox ajoutent un type particulier de distorsion qui sonne comme son nom l'indique. Le signal d'origine est complètement oblitéré et transformé en une forme d'onde carrée. C'est presque comme si elle frappe un mur de briques avant de continuer dans une forme complètement transformée.

Les Fuzzbox ajoutent également des harmoniques supplémentaires pour donner un son artificiellement arrondi et plus chaud. Ceci est fait par un multiplicateur de fréquence réglable, et si un son plus dur est souhaité, peut donner des harmoniques inharmonic à la place. En fait, ces harmoniques ajoutées artificiellement ajoutent beaucoup à des mélodies de cordes et fournissent une bonne toile de fond. Les sitars utilisent ces mêmes harmoniques, et si vous en avez déjà entendu branché sur une pédale de distorsion régulière, vous auriez juré que c'était dans une fuzzbox.


Maintenant que vous savez pourquoi la distorsion fait ce qu'elle fait, vous devriez être capable de le modifier pour aider à rendre votre style de jeu particulier plus prononcé. Vous pouvez même utiliser votre connaissance des égaliseurs pour faciliter le processus. Et, bien que nous ayons principalement discuté de ces effets à la lumière des guitares, ils peuvent également être appliqués aux voix et autres instruments. Expérimentez et brisez les barrières de genre toujours dissolvantes présentes aujourd'hui!


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