Откуда взялся гитарный перегруз? История и разбор эффекта

Перегруженное, а если говорить точнее — искажённое электрогитарное звучание является неотъемлемой частью рок-музыки, от рокабилли и до всевозможных ответвлений тяжёлого метала. Трудно назвать хоть один коллектив, где используется лишь чистое звучание гитары кроме как в отдельных фрагментах баллад, или же в редких анплагд-выступлениях.

Намеренно получить искажённое звучание гитары можно многими способами, прежде всего механическим и электронным. Механический способ, конечно же, прост, но слишком радикален. К тому же он практически неконтролируем. И если засовывание каких-нибудь бумажек под струны – довольно безобидно, то намеренное повреждение инструмента или динамика может привести к неотвратимым последствиям и выходу их из строя навсегда. Поэтому все гитаристы, кроме безбашенных экстремалов, предпочитают всё же прибегать к электронным способам: либо с помощью усилителя, либо педалей, либо комбинации того и другого. В зависимости от характера звучания и способа его достижения, гитарные педали перегруза можно условно разделить на овердрайвы, дисторшны и фуззы. К ним можно ещё добавить бустеры, а также «грелки», в качестве которых могут работать как бустеры, так и овердрайвы и даже дисторшны. Давайте же попробуем разобраться, в чём их принципиальное отличие, и каково их практическое применение.

Но для начала немного теории и истории.

Искажения звука могут возникать по многим причинам. Это может быть переусиление сигнала, когда усилитель или акустическая система работают за пределами своих физических возможностей. Может быть нехватка питания, достаточного для обеспечения усиления сигнала. Ещё как вариант –  искусственно созданная имитация таких условий, реализованная как аналоговым, так и цифровым способом. А может быть и вовсе неисправность устройства, иногда даже очень удачная.

Впервые гитаристы столкнулись с искажениями, когда их недостаточно мощные ламповые усилители не справлялись с возложенной на них задачей заставить звучать гитару по громкости наравне, например, с духовыми инструментами джазовых коллективов, и начинали хрипеть. Сейчас наверно уже невозможно назвать того, кто первым расценил перегруз как средство музыкального самовыражения, но в числе одного из первых можно назвать Джуниора Барнарда, гитариста из джаз-банда Боба Уиллса Texas Playboys, раскочегаривавшего свои маломощные ламповые усилители до предела ещё в середине сороковых. Его необычный звук привлёк других исполнителей, в числе которых бы Кори Картер, один из отцов рок-гитары. Если так можно выразиться, Кори Картер был Чаком Берри, задолго до того, как на сцене появился сам Чак Берри.

Почему же при переусилении электрогитара приобретает такой характер звучания?

В идеале, электрический сигнал, в который преобразовываются механические колебания струны можно представить в виде синусоиды. Естественно, ровная синусоида – это упрощённое представление сигнала. Во-первых, при исполнении интервалов и аккордов синусоиды каждой из звучащих струн влияют друг на дружку, внося дополнительные интерференции, меняющие форму каждой из своих волн, то есть по-своему искажая. А во-вторых, нельзя забывать о влиянии всевозможных фильтров темброблока, вносящих дополнительные фазовые искажения. И всё же, чтобы понять работу перегруза вызванного переусилиением, представим сигнал в виде синусоиды, как будто звучит одна струна, и сигнал не подвергся эквализации.

Уровень сигнала, или его амплитуда, соответствуют громкости, и эта амплитуда имеет несколько порогов. Есть, например, такой порог, который амплитуда никак не сможет превысить, сколько бы вы не усиливали сигнал. Однако, даже в звучании одной струны помимо основного тона присутствуют более тихие обертона. И если амплитуда основного тона достигла своего максимума, то обертона продолжают усиливаться, и гитара начинает «петь», её звучание обогащается усиленными обертонами. Форма же волны из ровной синусоиды превращается в слегка приплюснутую, и помимо обертонов на этом приплюснутом участке увеличивается и сустейн. Ещё один порог, это точка, в котором амплитуда начинает преломляться, называемая брейкапом. Чем резче и острее это преломление, тем сильнее звучание переходит с лёгкой хрипотцы (кранча) к рычанию (овердрайв) или даже жужжанию (дисторшн). Всё что находится ниже этого порога, то есть запас чистого звука, гитаристы называют хедрум. Поскольку речь, прежде всего идёт о ламповых усилителях, то тут есть ещё один нюанс: многие ламповые усилители отдельно обрабатывают верхнюю и нижнюю полуволну сигнала, и порог для положительного и отрицательного полупериода имеет разные значения, за счёт чего на выходе амплитуда становится немного несимметричной.

В 1951 году группа Айка Тёрнера, Kings of Rhythm с Айком записывала песню Rocket 88 в студии Sun Records. По дороге, музыканты уронили из кузова пикапа комбик гитариста Вилли Кизарта, и повредили динамик. Починить его на месте не представлялось возможности, и, набив его скомканными газетами, чтобы порванный диффузор не так колбасило, они записали песню. Продюсеру Сэму Филипсу понравилось звучание, и он настоял на том, чтобы сохранить этот трек в песне. Похожая ситуация в том же году случилась с рокабилли-гитаристом Полом Бёрлисоном из The Rock and Roll Trio, после того как он уронил свой усилитель, и одна из ламп расшаталась в своём гнезде, усилитель начал здорово перегружать. Каждый раз, когда он хотел вернуть этот звук, он немного ослаблял лампу в своём гнезде.

Позже этим звучанием вдохновился Линк Рэй, протыкавший диффузоры своих динамиков, чтобы добиться подобного звучания. Его инструментальная композиция Rumble, записанная в 1957 году показалась современникам настолько зловещей, что музыканта обвинили в сатанизме, её даже запрещали крутить на радио. Многие называют такой механический способ получения грязного звучания фуззом, однако это неверно.

Эффект фузз появился во время записи в 1961 году песни Мартина Робинса Don’t Worry в результате неисправности лампового микшера Langevin, куда был воткнут бас Грейди Мартина. Звукоинженер Гленн Снодди был заинтригован случайным эффектом и попытался воспроизвести его, используя перегруз и нестабильность германиевых транзисторов, склонных издавать странные искажённые звуки. Само название эффект получил от инструментальной композиции The Fuzz, записанной через тот же неисправный пульт.

В следующим году на рынке появилась первая серийно выпущенная педаль фузз – Maestro FZ-1 Fuzz Tone от Gibson. Принято считать, что Gibson купили патент на это устройство у Гленна Снодди. Однако, Сет Лавер, ведущий инженер Gibson тех лет утверждает совершенно другое. Якобы он сам является автором схемы. Он рассказывал, что у одного парня из Кентукки перегревался анодный резистор на первой лампе, анодная нагрузка росла, и возникало дичайшее переусиление сигнала. Сет решил попробовать воспроизвести это с помощью транзисторов, в формате напольного устройства, в результате чего и получился Maestro Fuzz Tone. Педаль рекомендовалась, в первую очередь, бас-гитаристам, и Gibson даже выпустили несколько инструментов со встроенным эффектом, задачей которого было придание звучанию похожести на духовые или орган.

На самом деле, педали Fuzz Tone не имели успеха, их звучание было слишком необычным для того времени. Правда Ventures использовали педаль фузз, сконструированную стил-гитаристом Орвиллом «Red» Родесом в инструментальной композиции 2000 Pound Bee 1962 года. Да и Битлы использовали Fuzz Tone в студии в 1963 году для записи треков альбома With the Beatles, в частности Don’t Bother Me, но Джордж Мартин все эти эксперименты забраковал. Так что до тех пор, пока Кит Ричардс не записал с Роллингами (I Can’t Get No) Satisfaction, этот эффект просто игнорировался. Зато после этого его ждал успех. Уже через месяц его можно было услышать у Джеффа Бека и Yardbirds в Heart Full of Soul, да и у тех же Beatles в басовой партии Think for Yourself на альбоме Rubber Soul, и у многих других. Музыканты оценили этот эффект по достоинству. И именно фузз можно считать первой педалью перегруза.

Правда у этих педалей была масса недостатков. Ведь большинство гитарных педалей фузз очень эгоистичны. Особенно, что касается винтажных и германиевых фуззов. Они не любят пропускать никого вперёд себя: «вас тут не стояло». Поэтому они плохо дружат с появившимися гораздо позже активными звукоснимателями, или с подключенными в цепи раньше них педалями с буферизированным байпасом. Объясняется это тем, что винтажные педали фузз имеют очень высокое входное сопротивление, и источник сигнала должен обладать ещё более высоким, иначе такие фуззы просто запираются и теряют сигнал. Звук становится просто похожим на непредсказуемый метеоризм. Да и с интервалами и аккордами они очень плохо работают, разве что с квартами и квинтами, поэтому годятся они в основном для одноголосых партий.

Если рассматривать фузз с технической точки зрения, то это транзисторное переусиление. Синусоида не просто плющится на пиках, а оквадрачивается, так что с технической точки зрения это своего рода триггер Шмитта. Такое понятие, как хедрум, тут напрочь отсутствует. Отсюда и более резкий брейкап, отличный сустейн, но не плавно затухающий, а непредсказуемо рассыпающийся. Сигнал перенасыщен обертонами, и искажения становятся не только гармоническими, но и интермодуляционными. Самый яркий пример гипертрофированного фузза, правда не из той эпохи, а уже нашего времени – песня Seven Nation Army группы White Stripes. Современные фуззы, конечно же борются с этими недостатками. Например, Benson Germanium Fuzz, их практически лишён. Но фуззы тех лет звучали как педаль с разряженной в хлам батарейкой.

Тем не менее педали фузз набирали популярность, особенно с появлением в Англии американского гитариста Джими Хендрикса, полностью перевернувшего представление о том, как должна звучать рок-гитара.

В то время фуззы производили уже все кому не лень, в том числе и Майк Мэтьюс, заменивший для Guild их прежнего OEM-поставщика, обанкротившегося Mosrite. В 1968 году, рекрутировав грамотного инженера-электронщика из Bell Labs, Боба Майера (не путать с Роджером Майером, конструировавшим примочки для Джими Хендрикса) Майк открывает собственную компанию Electro-Harmonix.

Первым устройством, над которым работал Electro-Harmonix, был «гитарный сустейнер без искажений», то, что впоследствии будет реализовано как компрессор Black Finger. В отличие от Майка, Боб не был музыкантом, и был мало знаком с электрогитарами. Первый прототип «сустейнера» не работал, гитарный сигнал для него был слишком слаб. Тогда он сконструировал компактное устройство, усиливающее сигнал, не доводя его до искажений, которое попало на глаза Майку Мэтьюсу. Дабы заявить о себе и своей компании, Майк решил рискнуть, и пустить эту штуку в продажу, как первый коммерческий продукт Electro-Harmonix – Linear Power Booster LPB-1. Ещё даже не как педаль, а как буфер, втыкающийся прямо в гитару. И случилось чудо! Оказалось, что эта коробочка позволяла раскочегарить гитарный усилитель, добиваясь от него приличного овердрайва. Это привело к тому, что многие производители даже стали проектировать свои усилители таким образом, чтобы они легче перегружались, или даже стали добавлять дополнительный каскад, чтобы усилок мог перегружаться сам по себе. Вскоре LPB-1 был реализован в виде педали, которые относятся к так называемым бустерам.

Упомянутый способ использования бустера называют грелкой. Так он позволяет подать на вход усилителя более «горячий» сигнал, позволяя добавить гейна, заставить усилитель перегружать, или сделать перегруз злее. При этом бустер не меняет характер звучания инструмента, или, как говорят гитаристы, не окрашивает его.

Существует также второй способ применения бустера, появившийся позднее, когда производители начали добавлять в усилители разрыв, то есть гнёзда для подключения эффекта дилей между секциями преампа и оконечника. Если поместить бустер в разрыв, то он будет добавлять не гейн, а громкость, что может быть полезно, к примеру для перехода с ритм-партий на соло.

Практически вместе с LPB-1, Electro-Harmonix выпустили педаль Muff Fuzz, которую технически можно отнести к первым серийным педалям дисторшн. Хотя, по хорошему, это был доработанный Fuzz Face, которому добавили диодное ограничение. Однако широкого распространения эта педаль не получила, и была не замечена на фоне вышедшего следом Big Muff Pi и ставшего культовым.

Не смотря на то, что Big Muff Pi многие относят к фуззам, технически он не является фуззом. Это на самом деле две каскадированные педали овердрайв. Хотя на то время такого понятия как педаль овердрайв даже и не было. Появились эти педали, как и педали дисторшн, ближе к концу семидесятых, благодаря хард-року, и зарождающемуся хэви-метал. К этому времени уже начали появляться хайгейновые усилители, и педали фузз хоть и продолжали использоваться в хард-роке, но для металлистов не годились: соляки на них ещё можно играть, но для риффов с «нулями» (повторяющимися нотами на открытой пятой или шестой струной, исполняемые с палм-мьютом) они не слишком подходили. Зато на рынке появились педали овердрайв и дисторшн.

В отличие от фузза, педали овердрайв и дисторшн хоть и называют педалями перегруза, на самом деле таковыми не являются. Они не перегружают звук, а имитируют поведение лампового усилителя в режимах овердрайва и дисторшна, описанных выше (за исключением современных устройств на полевых транзисторах, копирующих схемотехнику ламповых усилителей). Так что правильнее их было бы называть не перегрузами, а исказителями.

Принцип работы педалей овердрайв и дисторшн очень схож. Конструктивно оба представляют собой небольшой усилитель. Каждый из них усиливает сигнал, и меняет его форму. Достигается это отсечением пиков, путём ограничения амплитуды парой встречно-параллельно включенных диодов. У педалей овердрайв эта пара включена в контур отрицательной обратной связи. Часть сигнала дозировано подаётся на инвертирующий вход, где параллельно резистору ООС включена уже упомянутая диодная пара. Если амплитуда сигнала слабая, диоды заперты, и сигнал проходит через резистор ООС, оставляя звучание чистым. Если амплитуда достигает напряжения достаточного для открытия диодов, не встречая сопротивления, излишек устремляется на инвертирующий вход и в противофазе складывается с основным сигналом, мягко скругляя пики синусоиды, насыщая сигнал гармониками, и поддерживая сустейн. За гейн отвечает дополнительный потенциометр в цепи ООС, определяющий дозирование частей сигнала и распределяя: какая пойдёт через диодную пару, а какая через резистор.

В педалях дисторшн сигнал с выхода ОПа шунтируется диодной парой на землю, более жёстко срезая пики, превращая синусоидную волну в практически прямоугольную, как у фузза, оставаясь при этом очень плотным и артикулированным. Звучание гитары становится более агрессивным и резким, по сравнению с овердрайвом. Тем, что принято называть дж-дж, оставаясь при этом очень плотным и артикулированным. Динамика более зажатая, а сустейн более устойчивый. Здесь за гейн отвечает потенциометр, включенный перед диодной парой или после неё, забирающий сигнал на выход. Многие гитаристы используют педали овердрайв в качестве грелки, для разгона уже перегруженного усилителя. Дисторшн же включают обычно в чистый канал, или умеренно перегруженный. Хотя такие гитаристы, как, например Рэнди Роадс разгоняли перегруженный усилитель педалью дисторшн. Не обязательно же вываливать гейн на педали на всю катушку.

Вместо диодной пары в педалях перегруза может быть использовано и нечётное число диодов, например 3, отсекая пики каждой полуволны по-разному, что позволяет сохранить больше гармоник в спектре. Этот способ называют несимметричным ограничением. Можно использовать и 4 диода, увеличив порог открытия и сделав овердрайв более прозрачным. Очень многое, конечно же, зависит от используемых диодов, разные типы имеют разный порог открытия. У светодиодов он выше, причём зависит от их цвета: с переходом от красного к синему (в порядке цветов радуги) порог увеличивается и овердрайв становится мягче. Кремний – золотая середина, у германия порог низкий, и они искажают сильнее, и их характеристики зависят от температуры. Можно также комбинировать диоды разных типов или даже использовать в качестве их замены МОП-транзисторы. Операционник тоже вносит серьёзную лепту, Всё это влияет на характер перегруза, его звучание, зерно, тембр, динамику, сустейн. Поэтому встречаются педали технически реализованные как овердрайв, но гораздо большим запасом гейна, и наоборот, педали дисторшн с умеренным гейном.

Вообще с классификацией педалей перегруза происходит совершенная чехарда. Скорее всего это происходит из за копирайта. Каждый из производителей старается найти такое название, Чтобы не получить иск в нарушении авторских прав. Один из самых первых дисторшнов, DOD 250 носил имя Overdrive. А имя Distortion — один из фуззов середины шестидесятых — Vox Distortion Booster, в формате вообще не педали, а похожий на предусилитель для наушников Amplug. И что еще интересно, прототипом тюбскримера был EHX Big Muff, точнее его клон Ibanez/Maxon Overdrive.

Если объяснить различия звучания между педалями максимально простыми словами, то педали овердрайв звучат да-да, дисторшн – дж-дж, а фузз – бз-бз.

Также можно встретить множество педалей, представляющих собой двойной овердрайв/дисторшн, где каждую секцию перегруза можно включать по отдельности или вместе, разгоняя одним каскадом другой. Есть варианты педалей буст/овердрайв, и даже двойной дисторшн. В качестве одного из примеров каскадированного овердрайва можно привести уже упомянутый Electro-Harmonix Big Muff. Хоть эту педаль чаще всего относят фуззам, на самом деле это каскадированный двойной овердрайв. Схема его реализована не на ОПах, а на транзисторах. Представляет он собой два последовательно включенных овердрайва с ограничителями в цепи обратной связи. Один овердрайв разгоняет другой, а вместе они дают транзисторный перегруз, то есть это фузз/овердрайв в одном флаконе, или фуззированный овердрайв. Не менее интересное техническое решение реализовано и в Boss Blues Driver, где дисторшн с умеренным гейном подгружает овердрайв. Кроме того, соединение перегрузов может быть не только последовательным, но и параллельным, в том числе, когда сигнал разделяется кроссовером, и каждый диапазон обрабатывается отдельно. Есть даже педали, где перегруз параллельно микшируется с чистым звуком.

В некоторых педалях дополнительные искажения могут добавляться понижением напряжения питания. Когда усилителю, в том числе операционнику, не хватает питания для усиления сигнала, он начинает хрипеть и, в случае педали эффектов – фуззить. Такая регулировка, понижающая напряжение питания, к примеру, есть в двойной педали овердрайв/дисторшн Electro-Harmonix Germanium 4 Big Muff.

Настоящими педалями перегруза можно назвать устройства на полевых транзисторах (используемых для усиления, а не в контуре ограничения, как, например у Fulltone OCD). Их схемы базируются на каскадах преампов классических ламповых усилителей, адаптированные под низкий вольтаж и JFET-транзисторы, перегруз которых достаточно реалистично воспроизводит звучание и отклик лампового овердрайва и дисторшна.

Ещё один способ получения искажений используется в так называемых бит-крашерах, то есть отцифровщиках-ухудшайзерах, вносящих искажения при уменьшении в битность и частоту дискретизации. В последнее время такие устройства набирают популярность у исполнителей электронной музыки. Кроме того существует множество цифровых эмуляторов культовых педалей овердрайва, дисторшна и фузза, как то Boss с индексом X, или мультиэффекты «всё в одном». Однако большинство гитаристов по-прежнему предпочитает аналоговые педали.

О педалях перегруза можно говорить бесконечно, но пока вы не придёте в магазин и не попробуете всё сами, всё, что вы прочитали выше, так и останется голой теорией.

Смотрите все овердрайвы, дисторшны, фуззы и связанные с ними эффекты в нашем магазине https://dmtrpedals.ru/product-category/pedali-effektov/attribute-tip-bitkrasher-or-bustery-bufery-or-distortion-or-fuzzy-or-overdrive-or-usiliteli-preampy/