Vervorming/Distortion is het oversturen van een geluidsignaal waardoor er extra harmonischen worden toegevoegd. De klank die je meestal krijgt is “rauw” en “scheurend”.

De eerste amplifiers konden luide signalen niet goed hanteren, waardoor er al snel vervorming ontstond.

Er waren in de jaren-40 een aantal blues artiesten die experimenteerden met het effect om de rauwe klank van blues-zangers te imiteren.

In de jaren-50 begonnen gitaristen opzettelijk hun geluid te vervormen, soms door gaten in de amplifier te snijden. Een van de Pioneers was Willy Johnson van Howlin’ Wolf. Ook bekende namen als Chuck Berry en Ike Turner maakten gebruik van dit effect.

Zo werd in de 50s de Rock & Roll geboren.

Distortion veel impact gehad op praktisch elk genre. Met natuurlijk rock in het speciaal. Doordat het distortion geluid dat gevormd werd door het kapot snijden van de gitaar speaker zo gewild was, werden de eerste fuzzpedals gemaakt, die in eerste instantie niet heel goed verkochten, totdat het nummer ‘satisfaction’ van de rolling stones werd uitgebracht, waarna ze als warme broodjes over de toonbank gingen. Dit inspireerde vele andere artiesten om steeds gekker te gaan, waardoor steeds meer vraag ontstond naar meer en meer distortion. Dit zorgde voor de productie van overdrive pedalen, treble boosters en een boel andere distortion gerelateerde pedalen.

Bands zoals Led zeppelin, deep purple en black sabbath maakte gebruik van steeds meer distortion en gebruikte het geluid wat later uiteindelijk het klassieke metal geluid zou worden

Distortion > het toevoegen van harmonischen

Van origine is distortion (in audio) het ongewenste resultaat van apparatuur die overstuurd wordt. Dit betekent dat er bijvoorbeeld in het geval van een versterker meer vermogen gevraagd wordt dan deze kan leveren. Hierdoor wordt de golfvorm afgekapt waardoor harmonischen ontstaan.

In het plaatje zie je wat er gebeurt het originele signaal (blauw) overstuurd wordt. de versterker kan niet genoeg kracht leveren om de uiterste pieken weer te geven met de gele of rode lijn als gevolg, dit verschijnsel heet clipping.

Het frequentiespectrum van een signaal wordt bepaald door de snelheid waarmee de golfvorm van richting verandert. Hoe sneller de verandering hoe hoger de frequentie. Je ziet dus dat de gele lijn meer hoge frequenties zal hebben dan de blauwe, en de rode zelfs nog meer dan de gele.

Verschillende structuren en klankkleuren van harmonischen

Harmonischen, de frequenties die bij het originele signaal komen als deze ge-clipt komen er niet willekeurig bij. Deze hebben namelijk een bepaalde structuur gerelateerd aan het originele signaal.

Zo zijn de harmonischen van een sinus van 1000 hertz (of trillingen per seconde) als volgt:

1000 Grondtoon 2000 Octaaf 3000 Octaaf en kwint 4000 Twee octaven 5000 Twee octaven en een grote terts 6000 Twee octaven en een kwint 7000 Twee octaven en een klein septiem 8000 Drie octaven enzovoort

Je ziet dat hoe de hogere harmonischen steeds dissonantere intervallen maken. dit betekent dat hoe hoger en luider de harmonischen hoe meer deze de originele klank veranderen. Er zijn verschillende aspecten van oversturing die beïnvloed kunnen worden om zo de klankkleur van de oversturing te beïnvloeden.

belangrijk is dat in alle voorbeelden hier uit wordt gegaan van een sinus. een sinus bestaat slechts uit een frequentie, waar een geluid in de echte wereld uit heel veel verschillende frequenties met verschillende volumes bestaat

hard vs soft clipping

Het verschil tussen hard en soft clipping ligt nauw verweven met het verschil tussen analoge (buizen)apparatuur en digitale apparatuur.

In analoge apparatuur, met name apparatuur die gebruikt maakt van buizen in plaats van transistoren, komt soft clipping voor. Dit betekent dat de golfvorm bij de limiet van de versterker niet meteen afgekapt wordt maar geleidelijk afvlakt, zoals bij de oranje lijn van de eerdere afbeelding. Doordat er slechts een geleidelijke verandering en richting van de golfvorm plaatsvind zullen de harmonischen gecontroleerd ontstaan, dit is de rede waarom veel gitaristen vinden dat huizenversterkers natuurlijker klinken als transistorversterkers.

In digitale apparatuur en sommige analoge apparatuur die gebruikt maakt van transistoren komt hard clipping voor. Bij hard clipping wordt de golfvorm bij het punt van oversturing meteen afgekapt. Dit levert een extreem snelle verandering in richting van de golfvorm op, wat weer meer en hogere harmonischen oplevert. Deze grote hoeveelheid harmonischen kan worden ervaren als onnatuurlijk wat de reden is dat veel gitaristen deze vorm van distortion vermijden.

even vs odd

Naast de hoeveelheid harmonischen kan ook nog de structuur van de harmonischen verschillen. Zo kan het voorkomen dat bepaalde harmonischen luider zijn dan anderen, vaak zijn dan ook de verdubbelingen van luide harmonischen ook luider en verdubbelingen van zachte harmonischen ook minder luid.

Twee bekende structuren van harmonischen zijn Even order en Odd order distortion. Als de luidere harmonischen verdubbelingen zijn van de originele frequentie, dit zijn de even harmonischen, noemen we dat Even order distortion. Dit type heeft een natuurlijke klank aangezien de benadrukte harmonischen tot hoger in de reeks consonant zijn met de grondtoon. Bij Odd order distortion zijn de oneven harmonischen luider. Deze harmonischen hebben frequenties die lager in de harmonische reeks dissonante intervallen opleveren, wat een minder muzikale klank oplevert.

Vaak wordt de warme klank van buizenversterkers foutief toegeschreven aan de Even order karakteristiek terwijl de meeste buizen en transistor versterkers zich bijna nooit strikt aan een deze karakteristieken houden. Bovendien is de invloed van deze structuren op de gehele klank vaak erg klein.

Distortion wordt op veel manieren gebruiken bij zowel het spelen van instrumenten als de productie van muziek. Distortion pedalen en distortion versterkers zijn in heel veel muziekstijlen erg belangrijk en er worden nog steeds veel nieuwe modellen op de markt gebracht. Naast de distortion pedalen die er zijn voor de gitaar worden er nu ook speciale overdrive pedalen gemaakt voor basgitaar.

In de productie kant worden verschillende vormen van distortion toegepast afhankelijk van het doeleinde. Clipping wordt bijvoorbeeld in sommige producties op de snare toegepast om de snare beter door de mix te laten snijden. Saturation wordt gebruikt om harmonics toe te voegen die wij als ‘fijn’ ervaren. Saturation is iets wat op praktisch alles toegevoegd kan worden.

• Lorenzo van der Hoeven
• Loek Thuss
• Casper ….