Comment Fonctionnent la Distorsion et l’Overdrive de la guitare?

Avec autant de genres musicaux, il n’est pas surprenant qu’il existe de nombreuses pédales de distorsion. Mais qu’est-ce qui les rend si différents? Examinons de plus près ce qui arrive aux signaux audio lorsqu’ils traversent ces appareils relativement simples.

Distorsion est un terme général pour toute modification d’un signal audio qui fournit une altération significative. Le monde de la musique a en effet plusieurs types différents. Mais comment tout cela fonctionne-t-il? Pour répondre à cela, nous devons examiner comment les ondes sinusoïdales sont affectées par le volume.

Écrêtage 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 la plage Dynamique Change-t-Elle l’audio? La compression aide à prévenir l’écrêtage, mais dans ce cas, nous voulons le souligner.

( Crédit d’image: Wikimedia Commons)

Dans le signal d’origine, vous pouvez voir que l’onde sinusoïdale dépasse le seuil de l’appareil. Les ondes normales qui sont dans le seuil approprié sonnent 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 la vague commencent à se carrer. Cela change la qualité du son. Pourquoi? Eh bien, cela a à voir avec les mathématiques.

Zoomons sur une onde sinusoïdale.

Maintenant, imaginez que nous jouions un autre ton à côté de celui-ci, quelque chose avec une fréquence plus élevée mais qui correspond aux pics. Nous ne l’introduirons qu’à faible amplitude. Voici à quoi ressemble le résultat.

Vous pouvez voir qu’il commence à prendre la forme de cette vague à angle carré de la section d’écrêtage. Lorsque vous introduisez une tonalité impaire, vous commencez à voir ce type de forme. Si nous augmentons l’amplitude de cette même tonalité, vous verrez une forme plus particulière.

Vous pouvez donc voir ces angles vifs se former un peu plus en évidence. Nous pouvons encore exagérer cela avec l’ajout d’une autre connotation impaire.

Avoir beaucoup d’écrêtage change la forme de l’onde sinusoïdale d’une manière qui est représentée mathématiquement par une équation entièrement différente, montrée ci-dessus comme l’addition de deux ondes sinusoïdales. Plus l’écrêtage est difficile, plus la ressemblance avec une vague de plus en plus complexe est grande. Une coupure plus douce n’affectera pas trop le son.

Jetons un coup d’œil à ce gros plan 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 coupé puis compressé. C’est une vague carrée. Voici un échantillon d’une onde sinusoïdale moyenne de 440 Hz et d’une onde carrée de 440 Hz.

Une Onde Sinusoïdale de 440 Hz (Sans Coupure)

Une onde Carrée de 440 Hz (Coupée)

Nous avons vu ce qui se passe avec des harmoniques impaires. Les harmoniques paires font quelque chose de différent.

Comparez cela à la troisième vague dans la capture d’écran Audacity ci-dessus. C’est ce qu’on appelle une onde en dents de scie et cela sonne très différent.

Une onde en dents de scie de 440 Hz

Bien que nous ayons sauté le calcul, nous espérons que vous verrez comment l’addition d’ondes simule les effets de l’écrêtage de différentes manières. Des ondes de forme différente modifient la qualité du son de manière très importante. C’est en partie pourquoi les guitares déformées ont un ensemble si riche d’harmoniques et pourquoi il existe tant de types de pédales de distorsion.

Overdrive

Il existe de nombreux types de distorsion, l’un des plus courants étant l’overdrive. Il fonctionne en appliquant une augmentation du 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 motifs d’écrêtage révélateurs. Overdrive offre un écrêtage plus doux, ce qui aide à garder le timbre original de l’instrument plus ou moins en tact, ou bien tente de compenser une partie de la perte.

L’overdrive a été trouvé à l’origine avec les amplificateurs à lampes où l’augmentation d’un gain de tension « surmultiplierait » l’ampli et produirait l’effet souhaité. Les processeurs overdrive modernes, tels que ceux trouvés dans les pédales, essaient de reproduire cela pour les amplis qui ne sont pas basés sur des tubes. 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 préserve une bonne partie de la plage dynamique et peut encore produire des sons propres, mais peut laisser certaines de ces harmoniques briller avec une certaine poussée.

Distorsion

L’overdrive, bien qu’il reste techniquement une distorsion, est regroupé séparément en raison de son effet doux et de sa dépendance primaire à l’écrêtage contrôlé. Les pédales de distorsion plus courantes, telles que les pédales grunge et metal si courantes aujourd’hui, sont plus audacieuses quant à leur fluctuation. Au lieu de compter sur les fluctuations de gain, ils modifient la forme de l’onde selon des modèles 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 importante du timbre original.

La distorsion pure et simple coupe vraiment la plage dynamique et ajoute des effets d’égaliseur. Habituellement, la gamme moyenne est ce que nous entendons le mieux, donc pour compenser cela, les paramètres de l’égaliseur sont configurés pour augmenter le haut et le bas de gamme. C’est pourquoi les notes graves entraînent vraiment le métal, et pourquoi les harmoniques pincées qui sont à peine audibles normalement crient vraiment de distorsion. Chaque type de pédale de distorsion a une forme particulière vers laquelle il pousse son signal ainsi que des paramètres d’égalisation spécifiques et un mixage spécial interne, il est donc facile d’être submergé lorsque vous regardez lequel acheter. Assurez-vous de donner à chacun une écoute et de jouer avec leurs paramètres pour avoir une compréhension complète de ce qu’il peut faire.

Fuzz

Un autre type d’effet très populaire et spécifique est le fuzz, largement utilisé dans les genres industriels et métalliques et est souvent utilisé pour le chant ainsi que pour les instruments. Les Fuzzboxes ajoutent un type particulier de distorsion qui sonne comme son nom l’indique. Le signal d’origine est entièrement effacé et transformé en une forme d’onde carrée. C’est presque comme s’il heurtait un mur de briques avant de continuer dans une forme complètement transformée.

Les Fuzzboxes 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 produire des harmoniques inharmoniques à la place. En fait, ces harmoniques artificiellement ajoutées ajoutent beaucoup aux mélodies de cordes et fournissent une bonne toile de fond. Les sitars s’appuient sur ces mêmes harmoniques, et si vous en avez déjà entendu une branchée sur une pédale de distorsion ordinaire, vous jureriez qu’elle était plutôt dans une fuzzbox.

Maintenant que vous savez pourquoi la distorsion fait ce qu’elle fait, vous devriez pouvoir la modifier pour rendre votre style de jeu plus prononcé. Vous pouvez même utiliser vos connaissances des égaliseurs pour aider le processus. Et, alors que nous avons principalement discuté de ces effets à la lumière des guitares, ils peuvent également être appliqués au chant et à d’autres instruments. Expérimentez et vous brisez les barrières de genre toujours dissolvantes présentes aujourd’hui!