In der
Akustik
versteht man unter
nichtlinearer Verzerrung
die Verfalschung eines akustischen Signals durch Hinzunahme von Frequenzen, die im Originalsignal nicht enthalten sind.
[1]
Zu den linearen Verzerrungen siehe
Frequenzgang
und
Entzerrung
.
Im weitesten Sinne ist das Abklingen einer Schwingung auch eine lineare Verzerrung. Im Unterschied dazu fugt
nicht
lineare Verzerrung zu dem Signal Frequenzen hinzu, die im Eingang nicht vorhanden sind, weil der Verstarker wie ein
Mischer
arbeitet. Diese zusatzlichen Frequenzen erscheinen als Obertone (
Harmonische
) oder Summen- und Differenzfrequenzen im Spektrum. Dabei ist in der Zeitfunktion eine Veranderung der Kurvenform der Amplitude erkennbar (Fouriersynthese und -analyse). Die Obertone sind dabei uberwiegend ganzzahlige Vielfache (= harmonische) der Grundfrequenz.
Ausgangsspektrum eines
Rohrenverstarkers
, wenn gleichzeitig die Frequenzen 34 kHz und 653 kHz eingespeist werden. Entsprechende Summen- und Differenzfrequenzen treten auch bei anderen Eingangsfrequenzen auf.
Obertone entstehen beispielsweise bei der
Erzeugung
,
Aufnahme
oder
Wiedergabe
durch Nichtlinearitaten der verwendeten Teile. Das Ergebnis erscheint spektral so, als wenn einem Ton zusatzliche Frequenzen, die nicht dem
Grundton
entsprechen, zugefugt wurden. Fur die
Klangwahrnehmung
sind dabei die
Harmonischen
der
Obertonreihe
verantwortlich, das heißt die ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz ? wird das
Pegelverhaltnis
dieser Frequenzen zueinander verandert, andert sich der Klang, man spricht von
harmonischer
nichtlinearer Verzerrung. Das Verhaltnis von Pegel des Grundtons zu Pegel der
Oberton
-Summe nennt man dabei
Klirrfaktor
. Entstehen weitere Frequenzen, die keine Vielfachen der Grundfrequenz sind, spricht man von nichtharmonischen nichtlinearen Verzerrungen, die im Horeindruck meistens scharfer und unmusikalischer beschrieben werden.
In der
Tontechnik
und
Instrumentalmusik
kann die unnaturliche Wiedergabe von Klangen je nach Anwendungsgebiet erwunscht oder unerwunscht sein.
Verzerrung kann ungewollt durch die ungunstige Form und Eigenschwingung eines akustischen
Resonators
oder Schalltrichters (
Megafon
) zustande kommen oder durch
Nichtlinearitaten
bei der elektronischen Abnahme,
Verstarkung
und Wiedergabe eines Klangs.
Schon bei der instrumentalen Schallerzeugung konnen Verzerrungen im musikalischen Sinne gewollt sein. Bei
Streichinstrumenten
konnen solche Effekte durch inkorrekten Anstrich der
Saiten
hervorgerufen werden, so dass der Klang zwischen Normalklang und
Flageolett
liegt; bei Blasinstrumenten kennt man die Technik des
Growling
(gleichzeitiges In-das-Instrument-Singen, wahrend man es anblast). Der Effekt außert sich in Uberlagerungen des gesungenen und des gespielten Tones, die
Interferenzen
lassen den Klang des Instrumentes ?schmutzig“ erscheinen. Die Starke des Effekts lasst sich je nach Sing-Lautstarke und
Intervallabstand
zum gespielten Ton modulieren. Ein Musiker, der fur die Perfektionierung dieser Technik bekannt ist, ist der Jazzposaunist
Albert Mangelsdorff
.
Verzerrung (
englisch
distortion
) ist im Gesang eine Stimmtechnik, die insbesondere in
Hard Rock
und
Metal
eingesetzt wird. Um den verzerrt klingenden
Distortion
-Effekt zu erzeugen, wird der regularen Vibration der
Stimmbander
eine gleichzeitige bzw. zusatzliche Vibration der
Taschenbander
(auch
falsche Stimmbander
genannt) hinzugefugt.
[2]
[3]
[4]
Die gewollt unnaturliche Wiedergabe eines Tons in der
Musik
mittels musikalischer
Effektgerate
oder
Verstarker
, wie beispielsweise die kunstlerische Verzerrung des Gitarrensignals im
Gitarrenverstarker
, kann unter anderem durch einen
Verzerrer
oder eine
Ubersteuerung
des Verstarkers bewerkstelligt werden.
Bei elektronischer Verzerrung werden auch spektrale Anteile erzeugt, die im Ursprungssignal nicht vorhanden waren. Dieses gilt insbesondere dann, wenn Akkorde uber einen Verzerrer dargeboten werden. Es konnen Differenztone entstehen (Tone, deren Tonhohe der Differenz zwischen den gespielten Tonen entspricht) oder Summentone (Tone, deren Tonhohe der Summe zwischen den gespielten Tonen entspricht), Differenz- und Summentone zwischen Grundton und Obertonen usw.
- Thomas Gorne:
Tontechnik.
1. Auflage, Carl Hanser Verlag, Leipzig, 2006,
ISBN 3-446-40198-9
- Roland Enders:
Das Homerecording Handbuch.
3. Auflage, Carstensen Verlag, Munchen, 2003,
ISBN 3-910-09825-8
- ↑
Der Große Brockhaus in 12 Banden
. 18. vollig neubearbeitete Auflage. Wiesbaden 1978.
Band 12
- ↑
Distortion - sustained single notes.
In:
Complete Vocal Institute.
Abgerufen am 17. Oktober 2021
(amerikanisches Englisch).
- ↑
Nicole Gill:
How to sing with grit and distortion.
In:
iSing Magazine.
23. Juli 2019,
abgerufen am 17. Oktober 2021
(britisches Englisch).
- ↑
Chris Johnson Vocal Coach:
Distortion Diary - Learning To Scream: The Vendera Way.
In:
The Naked Vocalist.
31. Marz 2014,
abgerufen am 17. Oktober 2021
(amerikanisches Englisch).
- Harmonische
/
Oberton
- Formant
- Klirrfaktor
/
Total Harmonic Distortion
(THD, k2, k3, kges, …)
- Differenztonfaktor
(CCIF …, d2, d3, …)
- Intermodulations-Verzerrungen
(DIN, SMPTE …, IMD)
- Transienten-Verzerrungen
(TIM, DIM, TDIF …)