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Con gli amplificatori a valvole si possono verificare due tipi di distorsione. A volumi bassi e quando i circuiti non sono ancora stati sollecitati al massimo, si verifica una distorsione armonica così lieve da risultare ancora gradevole. Se i circuiti dell'amplificatore vengono sovraccaricati, il suono perde la sua purezza e comincia a incrinarsi. Questo tipo di suono viene privilegiato per ottenere sound particolari dalle chitarre, soprattutto nell' heavy metal e nell' heavy rock. Quando raggiungono livelli estremi, questi suoni vengono definiti con termini particolarmente significativi, come suono "shredder" e suono "crunch". Usando un amplificatore a volumi elevati si possono ottenere entrambi i tipi di distorsione, o una mescolanza dei due. Altrimenti la distorsione può essere indotta incrementando il segnale della chitarra prima che venga inviato al canale d'ingresso dell'amplificatore. Spesso per creare un effetto di distorsione vengono utilizzati preamplificatori esterni che sovraccaricano appositamente l'amplificatore, incrementando il guadagno del segnale inviato al canale d'ingresso. Si tratta di dispositivi "solid state" o a valvole e possono trovarsi sulla chitarra, come parte dei circuiti dello strumento, in un congegno a pedale, o in una apparecchiatura montata a rack.
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