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Aug 31, 2023

Distorsione per chitarra con diodi in codice, non hardware

I chitarristi faranno praticamente qualsiasi cosa per ottenere il suono giusto dal loro setup, incluso introdurre di proposito ogni tipo di distorsione nel segnale. Sembra controintuitivo, ma è così

I chitarristi faranno praticamente qualsiasi cosa per ottenere il suono giusto dal loro setup, incluso introdurre di proposito ogni tipo di distorsione nel segnale. Sembra controintuitivo, ma funziona, almeno quando è fatto bene. Ma cosa sta succedendo esattamente al segnale? E c'è un modo per simularlo? Naturalmente c'è, e tutto ciò che serve è un po' di matematica e un po' di codice Arduino.

Ora, ci sono molte tecniche diverse per modificare il segnale di una chitarra elettrica, ma forse il più semplice è l'umile circuito di clipping a diodi. Utilizza semplicemente un amplificatore operazionale con diodi antiparalleli in serie nel circuito di feedback o deviando l'uscita a terra. I diodi tagliano le parti superiori e inferiori delle onde sinusoidali, trasformandole in qualcosa di più vicino a un'onda quadra, aggiungendo quelle armoniche extra che ingrassano davvero il suono. È un trucco semplice e facile da implementare nell'hardware, tanto da rendere disponibili in commercio pedali di distorsione in abbondanza.

Nel video qui sotto, [Sebastian] spiega che questa distorsione è anche abbastanza facile da riprodurre algoritmicamente. Analizza la matematica dietro questo, che in realtà è abbastanza accessibile: una funzione a gradino con una parte lineare, una sezione quadratica e una funzione di ritaglio. Deriva anche una seconda funzione a gradino dell'esponente naturale dall'equazione del diodo di Schockley che è meno impegnativa dal punto di vista computazionale. Per implementare questi modelli, [Sebastian] ha scelto un Arduino GIGA R1 WiFi, utilizzando un ADC per digitalizzare il segnale della chitarra e dedicando un DAC a ciascuno dei due algoritmi. Ogni effetto di distorsione ha il suo fascino; preferiamo la funzione passo più dura rispetto all'algoritmo esponenziale, ma con tratti diversi.

Complimenti a [Sebastian] per questo trattamento di facile comprensione di quello che altrimenti potrebbe essere un argomento difficile da digerire. Non ci aspettavamo davvero che un pedale di distorsione per chitarra avrebbe portato nella tana del coniglio alla teoria dei diodi e all'elaborazione del segnale digitale, ma siamo contenti che sia successo.