В музиката, дисторшъна е звуковия ефект, който се получава, когато амплитудните върхове на сигнала са смекчени или отрязани, когато оборудването за аудио е претоварено.
Пример на дисторшън със звуково парче
Виж Orinj Дисторшън за да чуеш едно звуково парче преди и след един дисторшън.
Видове дисторшън
Съществуват различни видове дисторшън. Върховете на сигнала може да са отрязани, което се нарича твърдо окастряне (от англ., "hard-clip"). Върховете на сигнала може да се потиснат и след това да се отрежат, което се нарича меко окастряне (от англ., " soft clip"; виж по-долу). Или пък, върховете на сигнала може просто да се потиснат (компресират). В музиката, дисторшъна, който е описан тук, обикновено е преднамерен (извън музиката обикновено е нежелан) и понякога се нарича овърдрайв (от англ., "overdrive").
По-общо, този вид дисторшън се получава винаги, когато самата форма на вълната на сигнала се променя, защото амплитудата на сигнала се променя прекалено бързо. Един компресор с много бърза атака и отпускане например ще произведе дисторшън.
Слухов възбудител
Един слухов възбудител е дисторшън, който използва един високочестотен филтър за да отдели и сложи дисторшън само на високите честоти. Виж Orinj Слухов възбодител за да чуеш едно звуково парче преди и след един слухов възбудител.
Етапи на дисторшъна
Всяка от операциите по-горе ще произведе дисторшън, но този дистошън може да не е много доловим. Няколко такива операции приложени в поредица, наречени етапи на дисторшъна, ще произведат доловим дисторшън. Двуетапният дисторшън например може да използва две меки окастряния или пък първо едно меко и после едно твърдо окастряне, като вторият етап на дисторшъна използва по-нисък праг от първия етап.
Цифров дисторшън
Следното е пример на един дисторшън с твърдо окастряне:
$$y(k)=\begin{cases} 0.75 & |x(k)| \ge 0.75 \\ x(k) & |x(k)| \lt 0.75 \end{cases}$$
Резултатът от този вид дисторшън върху един сигнал е следния.
Върховете на сигнала просто са отрязани.
Следното е пример на един дисторшън с меко отрязване (познат като кубичното меко окастряне).
$$y(k)=\begin{cases} -(w-\frac{w^3}{3}), & x(k) \lt -w \\ x(k)-\frac{x(k)^3}{3}, & |x(k)| \le w \\ (w-\frac{w^3}{3}), & x(k) \gt w \end{cases}, w \gt 0$$
С по-големи w, окастрянето става по-меко и по-близо до върха на вълната. Резултатът от този дисторшън върху сигнала е следния.
Следното е пример на дисторшън, който потиска върховете на сигнала, но не ги отрязва.
$$y(k)=\mathrm{atan}(x(k))$$
Дисторшъна и хармониците
Всяка нелинейна промяна в сигнала създава хармоници. Това, което е интересно за цифровия дисторшън обаче, е че създава нечетни хармоници. Това не би трябвало да ни изненадва, защото потискането на върховете на сигнала е почти същото като да добавим първия нечетен хармоник на сигнала (с честота равна на три пъти оригиналната честота) с по-малка амплитуда както в следната графика. Тази графика показва оригиналния сигнал (прекъснатата линия) и един сигнал, който е сумата на оригиналния сигнал и първият му нечетен хармоник.
Почти е невъзможно, всъщност, да добавим нещо друго освен нечетните хармоници в сигнала, ако използваме дисторшън. Ако добавим четни хармоници, ще забележим едно разтягане на върховете на сигнала, вместо компресиране. Следната графика например показва сумата на оригиналния сигнал и първият му четен хармоник.
За да въведем четни хармоници, трябва да се обърнем към операции, които разтягат върховете на сигнала, вместо да ги потискат, което не е дисторшън според нашето определение. Примерни такива операции са:
$$y(k)=x(k)^3$$
и
$$y(k)=\begin{cases} x(k), & x(k) \gt x(k-1) \\ x(k)^3, & x(k) \le x(k-1) \end{cases}$$
Първата операция създава и четни, и нечетни хармоници. Втората създава само четни хармоници, с изключение на първият нечетен хармоник.
Дисторшъна извън смесването на музиката
Термина дисторшън (от англ., "distortion" или "изкривяване") на английски има и други значения извън темата за продуцирането на музика. Видът дисторшън, който е описан по-горе, може би е специален случай на амплитудния изкривяване, защото амплитудата на изходния сигнал не е линейна функция на амплитудата на входния сигнал, въпреки че това зависи от това, как измерваме амплитудата. Филтрите за работа с цифрови сигнали (виж например Нискочестотен филтър), създават честотен изкривяване, защото амплитудата на изходните честоти е различна от амплитудата на входните честоти (т.е., филтърът има един амплитуден спектър). Когато една операция върху сигнала създава хармоници, тя се нарича хармоничен дисторшън.
Добави нов коментар