Что это phase на гитаре
В фазе или противофазе? Фаза звукового сигнала
Не хочешь смотреть рекламу? Зарегистрируйся!
Доброго всем времени суток!
Сегодня отчего-то захотелось поговорить о такой немаловажной штуке, как фаза аудио-сигнала. Так, освежим школьный курс физики применительно к нашим гитарным и, вообще, звуковым делам.
Если вспомнить школьный курс физики, а именно раздел, посвященный гармоническим колебаниям, то из глубин памяти можно выудить, что фаза – это аргумент периодической функции, который отвечает за то, какая будет амплитуда сигнала в определенный момент времени.
Что нам это дает с музыкальной точки зрения? И где же стоит искать проблемы с этой пресловутой фазой?
Допустим, мы записываем гитару, снимая звук с комбика двумя микрофонами, сигнал с которых микшируем, затем в один канал. Вот тут, при суммировании двух сигналов и могут возникнуть проблемы с фазой.
Вариант первый. Сигналы приходят в фазе.
На экране осциллографа это будет выглядеть примерно так.
Видно, что сигналы идеально повторяют друг друга, т.е. «пики и впадины» амплитуд двух сигналов идут синхронно во времени. Это и означает, что сигналы «в фазе». С практической точки зрения это будет означать, что сигналы будут усиливать друг друга. И в идеальном случае амплитуда результирующего сигнала будет представлять собой сумму амплитуд каждого из них.
Такой случай нам, собственно, ничем не грозит, а даже наоборот – это то, к чему стоит стремиться в большинстве случаев.
Вариант второй. Сигналы в противофазе.
Этот случай прямо противоположенный первому.
Видно, что там, где «пик» первого сигнала, там же и «впадина» у второго. Не трудно догадаться, что результатом сложения таких колебаний в идеальном случае будет полный ноль, т.е. взаимное подавление обоих сигналов.
Случай, надо сказать, самый поганый, и которого, стоит избегать.
Вариант третий. Фазовый сдвиг.
Так говорят, когда первый сигнал запаздывает по времени относительно второго.
Еще говорят, что сигналы «частично не в фазе». В случае двух гармонических колебаний одной частоты (на практике, это примерно, как сферический конь в вакууме), сдвиг фаз будет приводить к частичному ослаблению сигнала. А то, насколько ослабится результирующий сигнал, как раз будет зависеть от этого самого сдвига фаз. В предельном случае (см. Вариант 2), на выходе будет полный ноль.
Все эти картинки имеют лишь отдаленное отношение к практике, т.к. обычно мы имеем дело не с одночастотным сигналом. В звуке гитары (да и любого другого инструмента) довольно много гармоник (читай частот) и обертонов (тоже читай частот). Поэтому при частичном сдвиге фаз некоторые частоты будут ослабляться больше, чем другие, а иные могут быть даже усилены. Как не трудно догадаться все зависит от сдвига фаз (разности фаз) между конкретными гармониками.
Кстати, именно на этом принципе – усиление одних частот и ослабление других, основан всем нам известный гитарный эффект – фэйзер (phaser). Конечно, схему сдабривают частотными фильтрами, цепями обратной связи и смешиванием обработанного и не обработанного сигнала, но основной принцип именно тот – сдвиг фаз.
Вообще, фазовые дела могут доставить довольно много неприятностей. Это хорошо если у вас всего два микрофона, в этом случае можно просто поиграть расстоянием от источника звука до миков и найти те положения при которых сигналы от них приходят в фазе. А представьте, что вам надо подзвучить сцену? Или барабаны на реп. точке?
Кстати, на многих преампах для микрофонов есть переключатель полярности сигналов. По физическим принципам к фазе это никакого отношения не имеет, но вот эффект может дать точно такой же, как в вариантах 1 и 2. Только совпадение или несовпадение «пиков» и «впадин» сигналов будет зависеть не от их разности фаз, а от полярности сигналов. Однако, раз эффект это дает такой же, поэтому инвертирование сигналов можно использовать при проблемах с фазой. Другое дело, что это может помочь, а может и не помочь.
Еще одним решением проблемы может стать коррекция фазы уже записанного сигнала в любимой программе звукозаписи, благо сейчас цифровая обработка позволяет творить чудеса.
На слух фазовое несовпадение сигналов можно определить по характерной потере яркости звука, его «истощению». Если чувствуете, что со звуком твориться что-то не то и симптому совпадают с вышеперечисленными, то можно попробовать поиграть с фазой.
Фазовые проблемы могут возникнуть не только при снятии звука микрофонами. Вот человек включает фэйзер в параллельный разрыв на комбике и что? Судя по симптомам, имеет фазовые проблемы, т.к. фэйзер сам по себе сдвигает фазу исходного сигнала, а потом смешивает ее с необработанным, плюс еще параллельная петля… Итог закономерен – звучит хреново.
Надеюсь, что доступно объяснил, что такое фаза сигнала и, с чем ее едят? =)
Не хочешь смотреть рекламу? Зарегистрируйся!
Гид по эффектам: что такое фэйзер
Разбираемся, как слегка изменённая фаза сигнала положительно влияет на звук.
Середина XX века стала временем активного исследования гитарного звука и поиска новых звуковых возможностей. Чистый и незамутнённый звук гитары казался музыкантам чем-то обыденным и скучным — гитаристы всеми силами искали новые способы звучать иначе. Постоянные эксперименты привели к появлению совершенно новых обработок, созданных на основе реверберации и дилэя. Одним из новых эффектов стал фэйзер, чья нестандартная суть быстро заинтересовала гитаристов по всему миру. Из этого текста вы узнаете, что такое фэйзер, как работает этот эффект и как им пользоваться.
Что такое фэйзер?
Фэйзер — один из первых гитарных эффектов в музыкальной индустрии, появившийся в 1950-1960-х годах. Своим появлением фэйзер обязан жажде музыкантов сымитировать звук вращающихся органных динамиков с его интересным движущимся эффектом. Тем не менее на простой имитации дело не закончилось — продолжив эксперименты гитаристы обнаружили, что с помощью фэйзера можно придать гитаре характерный мягкий, пульсирующий и немного странный звук.
В основе эффекта лежит разделение сигнала на две части. Одна часть остаётся нетронутой, сохраняя все особенности исходного сигнала, вторая — обрабатывается фазовым фильтром. Фильтр изменяет фазу сигнала, но при этом не меняет его частоту. Когда две части сигнала сливаются воедино, находящиеся в противофазе частоты поглощаются друг другом, что создаёт характерное ощущение движения и провалы в спектре звука.
Фэйзер часто используют для создания роботизированной электронной речи и преобразования естественных реальных сигналов в ненатуральные синтезированные звуки. На телевидении и в кинематографе эффект используют для превращения голоса человека в голос компьютера или робота. К примеру, голос C-3PO из «Звёздных войн» и роботизированная речь в творчестве Kraftwerk созданы с помощью обработки человеческой речи фэйзером. Причина популярности эффекта при озвучивании роботов и компьютеров проста — создаваемый фэйзером спектр звука слишком нетипичен для естественных природных сигналов.
Как работает фэйзер?
Если посмотреть на спектр обработанного эффектом сигнала, то станет понятно не только что такое фэйзер, но и как он работает. При использовании эффекта в спектре появляются важные точки:
Представим, что мы работаем с неким звуковым сигналом, который проходит через фэйзер. Синяя и красная линии на спектре — две части сигнала, создающиеся фэйзером, жёлтая — итоговый совмещённый сигнал.
Два сигнала в фазе
Все сигналы в фазе
Если не использовать фэйзер для одной из частей, то оба сигнала не изменятся и останутся в фазе. При совмещении двух частей выходной сигнал будет точно таким же, как и до разделения. Вершины и впадины никак не повлияют друг на друга — исходный сигнал останется исходным.
Противофаза
Сигналы в противофазе.
Если части сигнала окажутся в противофазе (будут полностью противоположны друг другу), то впадины первой части поглотят вершины второй, а вершины второй части съедят впадины первой. Полное поглощение всех пиков приведёт к тому, что итоговый сигнал будет равен нулю — вместо звука мы получим тишину.
Расхождение фазы
Сигналы слегка расходятся по фазе
Если два сигнала разойдутся по фазе, но не будут полными противоположностями друг другу, то при наложении вершины и впадины сольются воедино. Выходной сигнал при этом окажется где-то между максимумом и минимумом обоих частей сигнала.
Графики не должны обманывать — фэйзер не влияет на общую громкость звука. Для простоты понимания эффект стоит воспринимать как многополосный эквалайзер, дающий эдакий волнистый звук. Фэйзер попросту делит сигнал на две равные по громкости части, может усиливать отдельные частоты на спектре, но общий характер и объём сигнала остаются неизменными.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Внутри педалей фэйзера обычно устанавливается низкочастотный генератор, связанный с регулятором Speed. С его помощью гитарист может выбрать скорость поглощения и усиления частот.
На практике поглощения вершин впадинами не бывают статичными. Человеческий слух не способен точно определить пропажу частот в сигнале при прослушивании, но может заметить изменение частот. Такие изменения мозг воспринимает как своего рода «волнение», движение в звуковом спектре — нам кажется, будто сигнал постоянно колеблется и вибрирует. Чем активнее поглощаются вершины и впадины, тем более быстрым кажутся колебания.
Такое поведение сигнала образует эффект удаляющегося, а затем возвращающегося к вам звука. Для большей наглядности и лучшего понимания, что такое фэйзер и как он работает, послушайте аудиопримеры ниже. В первом случае мы слышим чистый исходный сигнал, во втором — звук с глубиной фэйзера в районе 0,5 Гц, в третьем — звук с глубиной фэйзера 6 Гц.
Фэйзер и фленджер
Многие музыканты и гитаристы ошибочно думают, что фэйзер и фленджер — один и тот же эффект. Фленджер изменяет не фазу, а время появления сигнала в определённом диапазоне (обычно от 2 до 25 мс). Как и в случае с фэйзером, внутри фленджера сигнал разбивается на две части: исходную и задержанную по времени. После задержки сигнал подаётся обратно в цепь, что создаёт гармоническую обратную связь
Запомните: фэйзер и фленджер — разные эффекты.
Настройки эффекта фэйзера
Современные эффекты фэйзера оснащаются большим количеством настроек, позволяющих очень точно настроить поведение сигнала. Среди элементов управления гитаристам обычно доступны следующие параметры:
Набор параметров во многом зависит от каждой конкретной педали: одни модели оснащаются практически всеми перечисленными параметрами, другие — только некоторыми. Такие педали как MXR Phase 90 вообще оснащаются только регулятором скорости эффекта, а модели наподобие EarthQuaker Grand Orbiter V3 получают дополнительные элементы управления (например, Sweep Frequency, отвечающий за забор частот низкочастотным фильтром).
ПОПУЛЯРНЫЕ ФЭЙЗЕРЫ
Как музыканты используют фэйзер
Фэйзер — прекрасный инструмент для улучшения и обогащения чистых сигналов инструментов. Эффект придаёт звуку дополнительную плотность и объёмность. Фэйзер любим среди рок-музыкантов и гитаристов и используется в моменты, когда дисторшн неуместен, а чистая гитара должна сохранить мощь и силу звука. Короткие мелодии, отдельные гармонические линии, медленные переборы, единичные пространственные или акцентные звуки — всё это территория фэйзера.
Эффект фэйзера нашёл активное применение во всех стилях музыки, особенно в роке и метале. Чаще всего его добавляют к высокомощному сигналу во время исполнения соло. Одними из самых активных пользователей эффекта можно назвать гитариста Queen Брайана Мэя, Эдди Ван Халена и Алекса Лайфсона из Rush.
Queen — Sheer Heart Attack
Соло Эдди Ван Халена
Rush — The Spirit of Radio
В зависимости от настроек, фэйзер по-разному меняет исходный сигнал электрогитары — меняется не только характер самого сигнала, но и степень его «подвижности». Предугадать получившийся сигнал довольно сложно из-за разницы параметров и их влияния на сигнал. Тем не менее, если говорить о типовых параметрах фэйзера, существуют рецепты, позволяющие получить сигнал определённого типа.
Плотный ритмический слой
Rate — 60%
Depth — 60%
Resonance/Feedback — 80%
Эффект пульсации
Rate — 80%
Depth — 20%
Resonance/Feedback — 40%
Аккуратная модуляция
Rate — 10-20%
Depth — 20%
Resonance/Feedback — 30%
Если разделить применение эффекта на несколько типовых сценариев, то фэйзер применяется:
Наслоение мелодий
Сами по себе многие необработанные или чистые сигналы обладают довольно тонким и слабым звучанием. Использование фэйзера придаёт сигналу дополнительную плотность без перегрузки или сатурации. Эффект добавляет основному сигналу дополнительный слой поддержки, который может кардинально менять общий характер звука. Быстрая скорость работы заставит сигнал нервно вибрировать и образует дополнительное напряжение в повествовании, медленная скорость сделает звук неспешно подвижным, придав ему динамики.
Наслоение аккордов
Точно так же можно наслаивать друг на друга и аккорды. В такие моменты важно настроить фэйзер на низкие значения всех параметров, чтобы избежать пульсации и превращения аккордов в кашу. Удерживая глубину и частоту на низких значениях можно добиться более интересного звучания с характерным эффектом эдакого завихрения. Так в общем сигнале появится мягкий дополнительный слой звука, который улучшит общую картину.
Уплотнение соло
Фэйзер плохо сочетается с мощным дисторшном и игрой суровых ритм-партий, но прекрасно работает с лёгким овердрайвом. Одним из частых сценариев применения фэйзера является его подключение к цепочке эффектов при исполнении соло или лид-партий (гитарных или клавишных). Чтобы уплотнить звучание, эффект нужно настроить на медленную пульсацию. Большая скорость эффекта превратит партию в месиво, поэтому малый темп вибрации сохранит читаемость звуков и придаст им большую плотность.
Заключение
Фэйзер как эффект довольно прост, но при этом его влияние на звук довольно велико — удивительно, как лёгкое смещение фазы изменяет общее восприятие сигнала. Эффект вряд ли можно назвать незаменимым помощником каждого музыканта или гитариста, но зачастую именно фэйзер становится тем самым секретным ингредиентом и последним важным штрихом, придающим звуку незабываемый характер.
Другие материалы гида по эффектам
Мы рассказываем о гитарах
О технике и культуре акустической и электрогитары
Получаем разное звучание с помощью комбинаций звукоснимателей
Используя всего два звукоснимателя вашей электрогитары с помощью их комбинаций можно получить разное звучание не покупая дополнительных девайсов. Обычный способ расположения датчиков — это располжение паралельно или в фазе. Для датчиков, провода которых запечатаны в корпусе и не доступны для пайки, изменение комбинации датчиков может быть затруднительно.
В любом случае, правильно подобранная пара пикапов, подключенных паралельно и в фазе дает большую часть рокового или джазового звучания. Стандартная комбинация датчиков на Strat дает характерное фанковое звучание.
Для получения нужного вам звука понадобится немного времени и терпения для нахождения комбинации датчиков. Для начала нужно расположить датчики внутри гитары, а затем менять комбинацию проводов, добиваясь изменения в звуке. После того, как вы нашли нужную комбинацию, необходимо придумать каким образом можно быстро и удобно производить переключение между стандартной комбинацией и выбранной вами. Рекомендуется использовать не больше двух переключателей для того, чтобы быстро производить смену звучания. Более легкий путь — это придерживаться традиционных комбинаций, которые гарантирвоанно дадут хорошие результаты.
Для того, чтобы понять как расположить датчики, необходимо немного разобраться как работают хамбакеры. Датчик хамбакера имеет две катушки, находящиеся рядом. Каждая из этих катушек принимает колебания струн, но при этом вносит и собственные помехи-шумы. Несмотря на то, что хамбакеры шумят меньше, чем сингловые датчики, шумы все равно есть. Как вариант, для минимизации шумов, хамбакеры закрывали металлической крышкой, практически все винтажные датчики были такими. Есть и датчики без крышек, причем как хамбакеры так и синглы. Незнаю на сколько эффективно закрывать датчики крышками, могу сказать только, что датчики с крышками звучат более приглушенно (по блюзовому), менее агрессивно. Поэтому, если вы поклонник агрессивной музыки, то лучше выбирать датчики без крышек, на них вы получите максимальный сигнал, который можно будет пускать уже в цепь эффектов.
На рисунке выше (два справа) показано соединение датчиков в фазе и противофазе. Сигналы в фазе будут усиливать друг друга, в противофазе будут наоборот подавляться. Принцип действия обыкновенного хамбакера основан на противофазном включении двух одинаковых катушек, стоящих на разных полюсах магнита. Полезный сигнал от струн в катушках складывается, а шумы-наводки (не зависящие от магнитов) — вычитаются. По логике при противофазном включении двух датчиков мы вобще не должны ничего слышать, но струна кроме общего колебания (основного тона) делает ещё кучу мелких разнонаправленных колебаний (обертонов-гармоник), образующихся делением звучащей струны на равные отрезки. Выходит следующая ситуация: в разных точках струна движется в разные стороны и с различной скоростью. Соответственно и токи в разных датчиках будут немного отличаться друг от друга. И чем ближе частотная составляющая (гармоника) к основному тону, тем больше у неё шансов быть подавленной сигналом с включённого в противофазе датчика. В общем основной тон мы услышим примерно в 2 раза тише, чем при одновременном в фазе (синфазно) включении, а чем больше порядковый номер гармоники, тем громче (относительно уже тихого основного тона в сравнении с обычным включением будет его доля в спектре основного сигнала. В результате мы получим тихий звук, богатый гармониками, причём выборочно. Звук станет выше, но у него появится другой характер. Обычно обе катушки хамбакера намотаны в одну сторону, затем соединяются между собой внутренними выводами обмоток (начало одной с началом другой). Один из оставшихся внешних выводов идет на «массу», он будет «холодным«, второй провод — будет выходом, «горячим«. Получится встречно-последовательное соединение катушек, для шумов они будут в противофазе, фон будет подавляться (вычитаться). Конечно он будет вычитаться не полностью, но существенно, а для сигнала со струн — в фазе, поэтому будет сложение напряжений с обеих катушек. Так будет, если в каждой катушке будут стоять магниты в разной полярности. Например, если в одной катушке «севером» к струнам, то в другой катушке — «югом» к струнам. Или между магнитопроводами разных катушек будет стоять один магнит, касающийся своими разными полюсами магнотопроводов разных катушек.
Давайте поробуем разобрать несколько вариантов подключения датчиков более подробно на схемах.
Стандартно в Gibson используется комбинация датчиков neck/both/bridge, эта схема проста в реализации. Но, можно, используя дополнительные переключатели использовать еще хамбакеры с выходом только с одной из катушек. Пример схемы ниже.
Находятся в фазе. Схема очень простая, позволяет использовать как 4 вместе так и каждую по отдельности катушек звукоснимателя. При этом звучание будет очень разным, желательно, чтобы сопротивление обоих хамбакеров совпадало.
разводка хамбакеров по отдельности
Ниже приведены еще несколько схем, позволяющих использовать хамбакеры и сингл в различных комбинациях. Необходимо понимать, что подбор нужной вам комбинации и соответсвенно звука должен полностью зависеть от вашего решения, и чем больше вариантов разводки вы попробуете — тем больше шансов, что ваши датчики и гитара будут звучать так, как нужно именно вам.
Подробнее о +CubozoaRu
Разработка, изготовление уникальных, программируемых блоков питания для педалей эффектов гитар.
Фузз (Fuzz)
Фузз (Fuzz ). Что это за эффект? Как он изменяет сигнал? Плюсы и минусы эффекта? Как узнать на слух? А также известные исполнители, примеры устройств.
Фузз (Fuzz)
Фузз (он же Фус, Фуз, с английского Fuzz — Фаз) — популярный гитарный эффект, который является самым старым из дисторшинов. Расцвет этого эффекта пришёлся на 60-е годы прошлого века с появлением стиля называемого психоделическим роком.
Как изменяет fuzz сигнал?
Развитие электроакустической схемотехники породило целый класс устройств, намеренно вносящих в звуковой сигнал нелинейные искажения и таким образом насыщая спектр новыми компонентами, которые впоследствии прозвали словом drive.
Как уже говорилось самым ранним эффектом стал fuzz. А появился он благодаря инженерам-электроакустикам, предложившим устройство — триггерный преобразователь, которое превращало сигнал, близкий к однотональному, в меандр, колебание прямоугольной формы с той же частотой. При желании была возможность использовать фильтр нижних частот для смягчения звука, тогда форма сигнала приближалась уже к треугольной, а в спектре заметно снижался уровень высших гармоник.
Поясним рисунком ниже:
Протяжённые звуки электрогитары становились при использование эффекта зудяще-скрипящими, как бы покрытыми какой-то шумовой оболочкой. И может именно поэтому тембральное качество, которое ассоциировалось с некой оболочкой в виде плотных слоёв пушинок, застилающих взгляд и появилось английское название такого специфичного звучания как fuzz (пух).
Плюсы и минусы эффекта.
Частоту сигналов прямоугольной формы с помощью несложной схемотехники можно было удваивать или делить пополам. Получалось простое октавное транспонирование, что способствовало ещё большому распространению триггерных устройств.
А теперь о минусах.
Упомянутое звукоизвлечение приходилось постоянно контролировать и на стадии перезаписи обращаться к такой обработке часто было нецелесообразно, если сказать безрезультатно.
Среди ещё важных неудобств для музыкантов было то, что невозможность применения обработки к уже записанному материалу (перезапись), обязывало артистов точно продумывать свои действия и много репетировать. Также сигнал, которых поступал от гитары на вход триггера, должен был обладать известной стерильностью. Неосторожные перемещения руки по грифу, небрежные снятия звука, случайные задевания соседних струн, — всё это немедленно превращалось в звуковую «грязь», равногромкую с исполняемой мелодической линией. Попытки применять fuzz к аккордовым звучаниям оказывались успешными только тогда, когда задумывалось создать ощущение ужаса и катастрофы. Даже октавные интервалы, столь характерные для гитарных партий, требовали при данной обработке идеальной звуковысотной настройки.
Как же узнать эффект fuzz?
По звучанию он больше напоминает колючий звук неисправного усилителя в комбинации с большим количеством обертонов, что-то наподобие рыхлого и колючего дисторшна.
Известным исполнителям, применявшим этот эффект является Джими Хендрикс (Jimi Hendrix) с его известной примочкой Fuzz Face.
Примеры устройств:
Гитарная педаль эффекта «фузз» с классическими и современными вариантами звучания, позаимствованными у педалей Maestro FZ-1A, Fuzz Face и Octavia с соответственно тремя выбираемыми режимами звучания. Моделирование звука осуществляется по технологии COSM.
Педаль эффекта фуз для электрогитары. Аналоговая схема на кремниевых транзисторах. Регуляторы Fuzz, Tone и Volume. Входные и выходные разъемы сверху прочного металлического корпуса. Мягкий ножной переключатель, холодный тип байпаса (True Bypass).
Педаль эффекта фуз для электрогитары. Схема на кремниевых транзисторах, регулятор Fuzz отвечает за уровень искажений, Bloom за атаку звука. 3-позиционный свитч Mid для настройки средних частот, тумблер Thick добавляет низких частот. Подсветка всех ручек, светодиод Jawel.
Педаль эффекта фуз для электрогитары. Основан на Foxx Tone Machine, схема на германиевых транзисторах. Ручки Volume, EQ, Fuzz и Octave, отключаемая аналоговая октава вверх. Холодный тип байпаса (True Bypass), металлический корпус.