El origen de la Distorsión.

Hoy hablaremos sobre los efectos que en su nacimiento definieron el sonido de grandes bandas de rock y que actualmente son utilizados en la producción de música electrónica, así como también en otros géneros musicales. Overdrive, distorsión y Fuzz.
Cabe destacar que la mayoría de estos efectos, fueron descubiertos de manera accidental.
Los orígenes de los mismos no están documentados, pero varios accidentes y variaciones tecnológicas sencillas dieron lugar a los tonos sucios que todos conocemos y empleamos actualmente.
La suciedad se ha convertido en una parte esencial de la música que escuchamos hoy día. Los primeros amplificadores para guitarra eran muy simples y proveían de gran volumen, pero lo limitado de los controles, los altavoces usados y la poca potencia de los amplificadores (por lo general, 15 vatios) ofrecían pocos agudos y bajos en su salida.
En la década de 1950, algunos guitarristas saturaban sus amplificadores a propósito para poder experimentar con sonidos nuevos, descubriendo así, el efecto de la distorsión, entre ellos Joe Hill Louis, Ike Turner, Willie Johnson, Pat Hare, Guitar Slim, Chuck Berry y Johnny Burnette.
Para empezar, vamos a definir que es la Distorsión:

La distorsión es la diferencia entre la señal que entra en un sistema y la señal que sale de este. Por tanto, puede definirse como la deformación que sufre la señal tras su paso por un sistema.

Existen dos tipos de distorsión, lineal o no lineal.
Distorsión Lineal:
Al hablar de distorsión lineal, estamos haciendo mención a una acción equivalente a atravesar un filtro. Puede haber un realce o rebaje del nivel de unas componentes frecuenciales respecto a otras y/o puede haber un retraso temporal diferente de unas componentes frecuenciales frente a otras. Pero este tipo de sistema no da lugar a la aparición de componentes nuevas. Sólo afecta modificando la amplitud o la fase de las componentes que llegan a su entrada. Hablamos de distorsión de amplitud o distorsión de fase porque hay una modificación mínima que se limita a alterar la amplitud y/o fase de lo que ya existía en la entrada, sin añadir nada nuevo.

Distorsión no lineal:
Por el contrario, en cualquier distorsión no lineal aparecen componentes nuevos. Estos sistemas añaden por sí mismos componentes que no estaban en la señal de origen. Es este tipo de distorsión no lineal es la que identificamos y denominamos como distorsión desde el punto de vista musical.

Distorsiones originadas en el amplificador

Una onda senoidal tiene 3 parámetros: amplitud, frecuencia y fase. Además, cualquier onda se puede descomponer en una suma de varias ondas senoidales. Cuando la señal que entra en un sistema es distinta de la que sale, se puede denominar de distorsión. En función de cuál sea el parámetro modificado.

Distorsión en frecuencia:
Depende de la respuesta en frecuencia del sistema. La diferencia de amplitud entre salida y entrada a señales de distintas frecuencias.
Los circuitos que realizan esta función son los controles de tono o ecualizadores.

Distorsión armónica de fase:
Se produce por la variación de la fase de una señal en relación a su frecuencia. Esto hace que unos armónicos, luego de pasar por el sistema, salgan con diferente fase que otros. El oído humano no es muy sensible a la fase. Se puede utilizar si se tienen varios altavoces para que parezca que el sonido viene de un origen distinto.

Overdrive:
Ahora pasemos a hablar del Overdrive o sobrecarga, es el término inglés empleado en música, para denominar la distorsión controlada del sonido de ciertos instrumentos, normalmente guitarras eléctricas, con el fin de dotarles de cierta riqueza.
El magnetófono de bobina abierta fue usado en varias ocasiones como amplificador para guitarra eléctrica, pero también como distorsionador. El guitarrista de The Rolling Stones, Keith Richards usó una grabadora para registrar la guitarra acústica, al subir al tope el volumen el sonido se distorsionaba al punto de sonar parecida a una guitarra eléctrica distorsionada.

-27086-194585.jpg

Magnetófono de bobina abierta Revox B77 MKII.
Los primeros amplificadores que se conocían eran de válvulas o tubos de vacío, la tecnología de amplificación electrónica desarrollada entonces, los primeros sonidos overdrive se produjeron con dichos aparatos. Dicha distorsión se producía por una sobreamplificación o saturación de la corriente de salida de la misma.
Con la llegada de los transistores de estado sólido, los amplificadores pasaron a construirse con dichos elementos que permitían hacerlos más compactos, ligeros y con más rendimiento. Pero los músicos empezaron a añorar el cálido y rico sonido de las válvulas. Con el paso del tiempo varios fabricantes de amplificadores o bien específicos de pedales de efectos comenzaron a buscar cómo imitar dicho sonido utilizando transistores.

DISTOR
Hard Clipping:
En el caso de transistores llegado el umbral marcado, la senoidal se recorta bruscamente convierténdose casi en una señal cuadrada.
Esto sucede porque el transistor tiene una temperatura limitada para realizar su trabajo, entonces, cuando está por alcanzar la misma corta.

Soft Clipping:
Ocurre cuando la válvula tiende a deformar el pico de la senoidal, pero sin llegar a hacerla tan cuadrada.
La válvula cuenta con un sensor de luz el cual es activado cada vez que ésta se enciende, lo que sucede al momento de la sobre amplificación o clipping, donde la válvula no se apaga y el sensor continúa recibiendo luz, esto produce una curva más suave que la del transistor.
Esto supone que, descompuestas las señales resultantes en sus correspondientes armónicos, la señal más cuadrada se ha llenado casi exclusivamente de armónicos impares, mientras que en el caso de la de válvulas lo ha hecho de armónicos pares.
Fuzz
A principios de los ’60, era común destrozar los conos de los amplificadores para darles ese tono distorsionado; sin embargo, este hecho quedó en el pasado tras la aparición de los pedales de pie, que simulan los mismos efectos.
Cuenta la historia que el primer ‘fuzz’ se utilizó de forma accidental en el año ’61 en los estudios Quonset Hut de Nashville. El guitarrista de estudio Grady Martin se disponía a grabar un solo con una Danelectro para el tema “Don’t Worry” de Marty Robbins cuando un canal de la mesa de grabación a válvulas empezó a distorsionar. Lo normal hubiera sido parar la grabación y reparar la avería de la mesa, pero a alguien le gustó el sonido y se grabó tal cual. El resultado fue el primer solo con ‘fuzz’ grabado en Nashville. Algo que podía haber quedado en pura anécdota, iba a dar que hablar. Muchos artistas de la época que escucharon aquel solo quisieron utilizar el efecto ‘mágico’ de aquellos afamados estudios. Pero claro, la avería ya estaba reparada. Algunos clientes no se creían la historia que les contaban en el estudio y pensaron que reservaban aquel ‘misterioso’ efecto para los artistas del propio estudio de grabación. Harto de quejas, el ingeniero del estudio Glen Snotty decidió reproducir aquel sonido con un circuito a transistores. Más tarde, Glen le pasó el circuito a un amigo que trabajaba en Gibson y acabó convirtiéndose en el citado ‘Maestro Fuzz-Tone’.
Bitcrusher
Bitcrusher es un efecto digital de audio de baja fidelidad (lo-fi). Este efecto produce distorsión reduciendo la resolución o el ancho de banda de la información de audio.
El ruido resultante puede producir una sensación de sonido más cálido o áspero, dependiendo de la cantidad de reducción.
Para producir el efecto, el Bitcrusher utiliza dos métodos para la reducción de fidelidad del audio:
Reducción de frecuencia de muestreo. (Sample Rate)
El audio digital se compone de una serie rápida de muestras numéricas que codifican el volumen cambiante de una forma de onda de audio. Para representar con precisión una forma de onda suave, el audio digital requiere un gran número de muestras a una alta frecuencia de muestreo. Cuanto mayor es la velocidad, más precisa es la forma de onda. Las frecuencias de muestreo más altas también permiten que las frecuencias más altas sean codificadas con precisión. Actualmente, los DAW utilizan frecuencias de muestreo de 44,1 kHz o superiores. Los primeros equipos digitales utilizaban frecuencias de muestreo mucho más bajas para conservar la memoria del audio almacenado.
Se reduce intencionalmente la frecuencia de muestreo para degradar la calidad del audio. A medida que disminuye la velocidad de muestreo, las formas de onda se vuelven más gruesas y se pierden frecuencias altas.

Reducción de Resolución.
Las muestras de audio digital se registran como enteros o números de coma flotante* (reales) almacenados en la memoria de la computadora. Esos números se codifican utilizando una serie de bits de memoria de encendido y apagado. Cuanto mayor sea el número de bits, más exactamente un ejemplo codifica el nivel de volumen instantáneo de una forma de onda de audio muestreada. Actualmente, los DAW usan números de punto coma de 32 bits. Los primeros equipos de audio digital y los videojuegos usaban muestras enteras de 8 bits o menos. La clásica máquina de ritmos TR-909 de Roland utilizó muestras enteras de 6 bits.

La reducción de la resolución reduce intencionalmente el número de bits utilizados para las muestras de audio. A medida que la profundidad de bits disminuye, las formas de onda se vuelven más escalonadas y se pierden variaciones sutiles de volumen. En la reducción de bits extremos, las formas de onda se reducen a los clics como una forma de onda salta bruscamente de baja a alta y viceversa sin valores intermedios.

Distorsión Digital.
Cuando un sistema analógico distorsiona, introduce cierto grado de calidez, o color, debido a factores aleatorios que se manifiestan en forma de armónicos adicionales. La onda atraviesa procesadores explícitos y no se representa mediante bits, esto permite que el circuito nunca se agote y no se produce clípeo.
En un sistema digital hay un tope para la codificación en bits (el llamado nivel 0dBFS, o Full Scale), que simboliza el máximo nivel representable. Si el audio entra con demasiada amplitud en los convertidores Analógico/Digital, a su salida tienes dicho número máximo, y surgen esos recortes (clipping). No es el efecto deseado pero utilizado de manera creativa puede ser una herramienta interesante.

Autor: Nicolás Perilli.

Fuentes:

https://es.wikipedia.org/wiki/Distorsión
http://es.thefreedictionary.com/distorsión
https://www.guitarristas.info/tutoriales/distorsion-overdrive-fuzz-diferencias-usos-pedales/2991
http://archcaster.blogspot.com.ar/2013/10/el-origen-del-overdrive-o-algo-muy.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Overdrive_(m%C3%BAsica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Coma_flotante
https://en.wikipedia.org/wiki/Bitcrusher

Sonidos al rojo: nueve trucos de distorsión digital


https://www.hispasonic.com/tutoriales/conceptos-basicos-sobre-distorsion/39162

¡Dale! Contanos qué opinas vos!