Saturação vs. Distorção: Qual é a diferença?

Saturação vs. Distorção: Qual é a diferença? Saturação vs. Distorção: Qual é a diferença?

A saturação e a distorção estão presentes em quase todas as misturas que faço.

Quer pretenda aquecer as suas faixas individuais ou adicionar um pouco de "crunch" às suas vozes ou guitarras, estas ferramentas são extremamente versáteis.

No entanto, com uma gama estilística tão vasta de dispositivos de saturação e distorção, muitos produtores ficam confusos quando se trata de escolher o mais adequado para os seus objectivos. Além disso, com a infinidade de dicas de saturação online, muitos produtores acabam por fazer mais mal do que bem às suas misturas.

É por isso que, neste guia, quero explicar tudo o que precisa de saber sobre as diferenças entre saturação e distorção.

Vamos mergulhar!

A diferença entre saturação e distorção

Se estiveres numa fase de TLDR, faço-te uma breve descrição dos dois.

A saturação é o resultado da distorção e da compressão resultantes da sobrecarga de um sistema elétrico (por exemplo, um gravador ou um amplificador).

Distorção, por outro lado, é um termo que usamos para descrever a alteração da forma de uma onda, criando uma tonalidade única em comparação com o sinal "seco" ou sem distorção.

Na produção musical, os produtores tendem a usar esses termos de forma intercambiável. Mesmo para além dos termos "saturação" e "distorção", pode ter ouvido outros termos semelhantes como overdrive, fuzz, distorção harmónica, crunch, ou palavras mais esotéricas como "vibe" e "cor".

Tal como o termo "produtor" mudou ao longo das últimas décadas, o mesmo aconteceu com estes termos, e é provavelmente por isso que é tão difícil para muitos produtores compreenderem um ou outro.

É importante notar que, embora a saturação e a distorção sejam semelhantes, significam coisas diferentes na sua base. Para começar, veremos como a saturação ocorre como um todo e os componentes que a compõem. De seguida, abordaremos a distorção antes de analisarmos os estilos únicos de cada um destes tipos de processamento que pode utilizar.

Compreender a saturação

Embora utilizemos o termo saturação para explicar um efeito que usamos no processamento de áudio, antigamente era um processo físico.

Quando os engenheiros enviavam um sinal elétrico para um equipamento com componentes eléctricos, e esse sinal subia acima do limite que o equipamento podia suportar, obtínhamos o efeito de áudio reconhecível a que chamamos saturação.

Há algumas razões para que isso aconteça.

Compressão em saturação

Comecemos por imaginar que estamos a passar um sinal elétrico, como um DI de uma guitarra eléctrica, para um componente elétrico como um transístor, como o de uma consola de hardware. A forma como esse transístor actua dependerá do nível do sinal de entrada.

Se enviarmos essa guitarra através da consola e o nível de saída for o mesmo que o de entrada, trata-se de uma resposta linear.

Vejamos o gráfico acima, que representa as taxas de compressão.

A primeira linha, movendo-se da esquerda para a direita, representa um rácio de 1:1. Esta é uma linha linear em que a entrada corresponde à saída.

À medida que avançamos para 2:1, chegamos a um ponto em que cada 2 dB de entrada sai como 1 dB. Esta é uma resposta não linear.

Acompanhe-me, pois isto está relacionado com a saturação.

Se o sinal de entrada da guitarra, de que falámos anteriormente, estivesse tão quente que o transístor da consola não conseguisse lidar com ele, teria de iniciar uma resposta não linear. Assim, se pensarmos no gráfico acima como a forma como um sinal se move para um componente elétrico, podemos pensar nas relações mais elevadas como sinais de entrada mais quentes.

Quando sobrecarregamos a consola com o sinal de entrada quente da guitarra, esta começa a comprimi-lo, dando-nos uma compressão soft-knee. Chama-se "soft knee" porque o início da compressão é gradual à medida que o rácio entre o sinal de entrada e de saída muda. Isto difere da compressão hard-knee, em que o sinal de entrada é comprimido para o rácio definido imediatamente após atingir um determinado limiar.

Quando a consola neste exemplo é sobrecarregada a um nível inferior, podemos obter um rácio 2:1 relativamente baixo. No entanto, em níveis mais elevados, pode passar para 4:1.

A curva do joelho e a taxa de compressão do sinal dependerão do tipo de componente elétrico que estamos a saturar. É por isso que a saturação da válvula soa diferente da saturação do transformador e do transístor, que também soam diferentes uns dos outros.

Essencialmente, os tons de saturação que se podem obter são infinitos, uma vez que existem centenas de milhares de tipos diferentes de componentes eléctricos que podemos saturar utilizando sinais diferentes. Mesmo o mesmo sinal de entrada pode saturar uma unidade de forma diferente, dependendo da frequência das notas que está a tocar ou da gama dinâmica geral do sinal.

Iremos aprofundar mais os diferentes tipos de distorção e saturação daqui a pouco, mas primeiro, vamos ver o aspeto de distorção da saturação.

Distorção na saturação

Sei que deve estar a pensar: "Pensei que tinha dito que a saturação e a distorção eram duas coisas diferentes?"

Tem razão, embora seja um pouco mais complexo do que isso.

Quando um sinal de entrada fica suficientemente quente, não só se obtém compressão, como também distorção. Isto deve-se ao facto de começarem a aparecer pequenas flutuações na forma de onda à medida que o sinal é empurrado com mais força para o limiar determinado.

Se olharmos para o gráfico acima, podemos ver picos, também conhecidos como harmónicos, na carga não linear, o que essencialmente torna a forma de onda mais complexa do que a original.

Os harmónicos são múltiplos do sinal de entrada no lado da saída.

Digamos que passamos uma onda sinusoidal de 100 Hz por uma consola e aumentamos o sinal de entrada o suficiente para saturar o transístor. Isso causaria distorção, gerando harmónicos no topo do sinal.

Poderia gerar múltiplos de 200Hz e 400Hz, que seriam harmónicos de segunda e terceira ordem, sendo o primeiro deles a onda sinusoidal inicial de 100Hz.

O tipo de harmónicas geradas dependerá de uma série de variáveis, incluindo o nível do sinal de entrada, se esse sinal de entrada já está saturado ou não, que tipos de componentes eléctricos estão a ser utilizados, etc.

Mesmo variáveis aleatórias como as temperaturas de funcionamento dos dispositivos podem influenciar o conteúdo harmónico. Um amplificador com válvulas mais quentes, por exemplo, actuará de forma diferente de um amplificador com válvulas mais frias.

O objetivo de tudo isto é que a saturação é uma forma de processamento com muitas nuances, em que o som que se obtém depende de uma combinação infinita de variáveis. Antes de mergulharmos e olharmos para os diferentes estilos de saturação, eu quero rapidamente ter certeza de que você entende exatamente como a distorção por si só difere do que acabamos de falar.

Compreender a distorção

Como já referi, a distorção tem a ver com a alteração da forma da onda.

Existem inúmeros estilos de distorção, tal como acontece com a saturação, incluindo a distorção de fase, a distorção de intermodulação, a distorção de profundidade de bits e uma das mais populares, a distorção harmónica. Estes também podem variar em estilos e som com base em diversas variáveis.

Agora, se quisermos ser técnicos, podemos dizer que qualquer forma de manipulação de áudio é distorção, uma vez que estamos a pegar num som na sua forma de onda original e a alterar o seu estado. Quando se adiciona um filtro passa-alto ou se comprime um sinal, está-se a alterar a sua forma de onda. Quando se envia um sinal através de um efeito de chorus, está-se a alterar a forma de onda.

No entanto, não é útil pensar dessa forma neste contexto, e é por isso que nos vamos limitar a falar de distorção harmónica. Por uma questão de ciência, lembre-se que a distorção existe basicamente em todo o lado no áudio, mesmo em sons que consideramos relativamente "limpos".

Agora, passemos à distorção harmónica, que é o que a maioria das pessoas evoca quando pensa em distorção geral.

É o som que se obtém quando se grava um sinal em fita analógica e as partículas magnéticas na fita causam uma distorção subtil ou quando se passa um sinal através de um amplificador de válvulas e a natureza não linear das válvulas introduz a geração de harmónicos.

Isto é mesmo verdade na conversão A para D (quando passamos de um formato elétrico para um digital).

Os nossos sistemas digitais são limitados. Quando se grava num sistema de 16 bits, por exemplo, há apenas um determinado espaço codificável para a quantidade infinita de detalhes que podemos captar utilizando o nosso hardware elétrico ou analógico. A profundidade de bits do sistema ditará esse nível de detalhe, e é por isso que 24 bits nos dão ainda mais detalhes, e assim por diante.

A diferença entre o nível de detalhe que obtemos num sinal analógico e o menor detalhe que obtemos com um sinal digital é chamada distorção de quantização.

Com uma profundidade de bits elevada (24 bits ou superior), não se vai notar a distorção. No entanto, à medida que começamos a diminuir essa profundidade de bits, a distorção torna-se cada vez mais evidente.

É claro que este é apenas um estilo de distorção. O que eu queria dizer era que a distorção existe independentemente da forma como se processa ou reproduz o áudio, por mais subtil que seja.

Tipos de saturação e distorção

Neste momento, já deve ter uma noção bastante sólida das semelhanças e diferenças entre a saturação e a distorção. Vamos explorar alguns dos diferentes tipos de unidades de saturação e distorção comuns e incomuns que você pode usar na sua produção musical.

Saturação da fita

A primeira forma de saturação de que quero falar é bastante diferente das outras, uma vez que não há componentes eléctricos envolvidos. Isto porque a saturação que ouvimos é a consequência da reorientação de partículas magnéticas.

Quando um sinal suficientemente quente atinge a fita, move estas partículas para criar saturação.

A segunda coisa única sobre a saturação de fita é que, antes mesmo de o sinal chegar à fita propriamente dita, ele precisa passar por um amplificador de algum tipo. Esses amplificadores terão tubos e transístores como componentes principais, permitindo que a saturação ocorra em alguns pontos diferentes da cadeia de sinal.

Em teoria, poder-se-ia conduzir um vocal seco para o amplificador de uma máquina de fita para obter o som da saturação do transístor ou da válvula, e depois conduzir esse sinal saturado para a fita para obter o som da própria distorção da fita.

Esta é uma das razões pelas quais a saturação de fita é uma das minhas favoritas. Só a sua complexidade permite uma variedade tonal infinita.

Saturação do tubo

A saturação do tubo tem um som muito mais cheio em comparação com outros tipos de saturação.

Quando um sinal passa por um amplificador valvulado, obtém-se um harmónico de segunda ordem mais forte, o que significa que duplica exatamente a frequência do som original.

É importante notar, no entanto, que o tipo de válvula ditará a quantidade de compressão e harmónicos gerados.

A questão é: porque é que a saturação do tubo ocorre em primeiro lugar?

Nas válvulas, encontrará díodos, que são componentes electrónicos que permitem que a corrente flua apenas num sentido. São utilizados para retificar AC (corrente alternada) para DC (corrente contínua) e moldar o sinal, contribuindo para a caraterística distorção quente e musical associada aos amplificadores de válvulas.

Quando estes díodos estão sobrecarregados ou saturados, isto significa que impedem que mais electrões viajem do cátodo da ampola para o seu ânodo ou placa. A sobrecarga provoca uma carga positiva na ampola, "bloqueando" o fluxo de electrões, o que provoca uma compressão na saída.

Saturação do transístor

A saturação do transístor é um pouco diferente da saturação da válvula na medida em que se baseia mais nos harmónicos de ordem média e alta. Quando se passa um sinal quente através de um transístor, obtém-se um som mais nítido e brilhante. Normalmente, utilizo este estilo de saturação quando pretendo adicionar uma qualidade mais forte ou nervosa ao meu áudio de entrada, especialmente em géneros mais pesados como o rock ou o metal, quando preciso de um sinal para cortar através de uma parede de sons já distorcidos.

Em condições normais, um transístor amplifica um sinal de entrada aumentando a sua tensão ou corrente, permitindo-lhe tornar-se mais forte sem alterar a sua forma original.

No entanto, quando o sinal de entrada se torna demasiado forte, o transístor chega a um ponto em que já não consegue aumentar a tensão de saída. Isto acontece porque os componentes internos do transístor têm uma tensão máxima que podem suportar e, uma vez atingido esse limite, qualquer tensão de entrada adicional resulta numa queda em vez de um aumento. Chamamos a isto uma queda de tensão.

Neste ponto de saturação, o transístor está totalmente "ligado" e não pode fornecer mais amplificação. A tensão de saída é "cortada", o que significa que os picos da forma de onda são achatados. Este corte distorce o sinal e gera harmónicos adicionais.

Overdrive

O Overdrive é uma forma de distorção mais quente e transparente que utiliza o soft-clipping analógico.

O seu som é semelhante ao da distorção de válvulas, uma vez que se destina a emular o som de um amplificador sem as válvulas físicas.

Ouve-se muito isto na música blues, especialmente quando um guitarrista quer um pouco de grit no seu tom sem muita distorção harmónica intensa nos agudos.

Fuzz

Quando batemos num transístor ou num amplificador operacional com muita força, obtemos um sinal fortemente cortado. Num pedal de fuzz, isto cria uma forma de onda muito quadrada, que é rica em conteúdo harmónico.

É aqui que obtemos o som fuzzy caraterístico. O recorte severo gera harmónicos pares e ímpares, dando-nos uma saída complexa.

Jimi Hendrix foi um dos proponentes originais do som fuzz. O seu pedal Fuzz Face pode ser ouvido em faixas lendárias como "Purple Haze" e "Foxy Lady".

Processamento digital

Como mencionei brevemente anteriormente, é possível obter distorção nas misturas utilizando o processamento digital. Obtemos distorção digital ou downsampling reduzindo a taxa de amostragem do nosso áudio para nos livrarmos de amostras em intervalos específicos.

O resultado é uma distorção muito forte que pode ser melhor descrita como "dura" e "digital". É uma forma muito popular de distorção para produtores lo-fi.

Isto deve-se ao facto de muitos dos primeiros samplers digitais, como o E-Mu SP-1200 e o Akai MPC60, terem frequentemente taxas de amostragem e profundidades de bits inferiores em comparação com os padrões modernos, e obter os sons desses dispositivos com áudio gravado de forma impecável significa corresponder às caraterísticas da taxa de amostragem.

O mesmo se pode dizer do bitcrushing, que se obtém diminuindo a profundidade de bits do áudio.

Profundidades de bits mais elevadas (como 16 ou 24 bits) fornecem representações mais detalhadas do sinal de áudio, mas quando reduzimos a profundidade de bits, são utilizados menos bits para representar cada amostra e obtemos uma textura "granulada" ou "estaladiça" com menos gama dinâmica.

Como usar a saturação e a distorção nas suas misturas

Antigamente, a saturação e a distorção eram apenas parte do processo de gravação e mistura. De facto, muitos engenheiros de mistura tentaram o seu melhor para atenuar ou evitar as muitas caraterísticas da saturação e da distorção, numa tentativa de alcançar um nível mais elevado de clareza.

No entanto, agora que estamos a entrar no domínio digital, muitos produtores e engenheiros começam a achar que as suas misturas soam demasiado estéreis e "digitais".

Felizmente, podemos equilibrar os melhores aspectos da versatilidade digital e da saturação analógica caraterística com software. Vejamos algumas formas diferentes de utilizar a saturação e a distorção nas nossas misturas.

Recorte de áudio

Hoje em dia, o clipping está na moda, especialmente em géneros de grande impacto como o hip-hop.

Quando cortamos um sinal de áudio, reduzimos efetivamente os seus picos, cortando a parte mais alta da forma de onda. As partes mais altas da forma de onda são frequentemente os transientes, e como os transientes têm uma duração relativamente curta, uma pequena redução de pico não é muito percetível.

No entanto, quando se ultrapassa o ponto de transparência e se arredondam os picos, o efeito torna-se muito mais evidente. Isto é ótimo para obter baterias altas, uma vez que pode esmagar os transientes de uma caixa de ressalto, por exemplo, para manter a força e aumentar o volume sem acionar o limitador no final da sua cadeia de bus de mistura.

Ajudar o seu baixo a traduzir-se

Um dos problemas com que me deparo frequentemente em relação ao baixo é o facto de este explodir em grandes monitores de estúdio e sistemas estéreo de automóveis, mas no momento em que ouço a mesma mistura em colunas mais pequenas, como um smartphone ou tablet, os graves perdem-se, deixando-me com uma mistura que parece ter um buraco.

Neste caso, vou duplicar o meu baixo e passá-lo por alto. Depois, envio o duplicado através de uma unidade de distorção para criar mais harmónicos de topo e misturar gradualmente o duplicado com o sinal original. A combinação dos dois deve ser relativamente subtil neste caso, de tal forma que mal se ouve em colunas maiores, mas o suficiente para que os graves sejam aparentes em colunas pequenas.

Colagem de amostras de bateria

Quando se grava um kit de bateria ao vivo num estúdio, obtém-se um som coeso, uma vez que todas as baterias foram gravadas na mesma sala. No entanto, quando se junta um kit de Frankenstein com diferentes sons e amostras, o resultado final pode parecer um pouco desconexo. Isto deve-se muitas vezes ao facto de os samples terem sido gravados em locais diferentes, e os nossos cérebros são suficientemente perspicazes para sentir essas pequenas nuances.

Embora possa remediar este problema enviando todos os seus samples para um único reverb de sala e misturando-os ou usando um compressor para ajudá-los a reagir uns aos outros, eu gosto de usar a saturação. Muitas vezes, envio todos os meus samples de bateria para um bus de distorção paralelo com algo relativamente pesado (Soundtoys Decapitator e Devil-Loc) e misturo esse envio paralelo com o bus de bateria limpo para unir tudo.

Dar carácter aos vocais

De vez em quando, apanho vozes que simplesmente não têm a agressividade ou a potência necessárias para corresponder à instrumentação. Uma das minhas soluções é montar uma unidade de distorção paralela.

Ao passar o vocal duplicado através de um canal paralelo fortemente distorcido e misturando-o com o vocal principal, pode extrair um pouco mais de força, dando o efeito de que o cantor empurrou o seu vocal para o microfone com um pouco mais de força.

Aquecer a mistura

A saturação de fita tem sido uma parte integrante da minha cadeia de buss master há já algum tempo. Não só a saturação de fita é uma boa forma de unir uma mistura, como também aplica um pouco de distorção harmónica a uma mistura que, de outra forma, poderia precisar de algum sabor.

O Waves J37 Tape e o UAD Ampex ATR-102 são duas das minhas emulações favoritas de máquinas de fita, e ambas conferem caraterísticas tonais estelares a misturas inteiras.

Principais plug-ins de saturação e distorção

Para começar a implementar algumas das técnicas acima, você vai precisar de um conjunto decente de plugins de saturação e distorção. Enquanto o seu DAW provavelmente vem com alguns plugins de saturação decentes (eu ainda uso o plugin SansAmp no Pro Tools até hoje), existem muitas opções excelentes de terceiros que eu pessoalmente não consigo viver sem hoje em dia.

Decapitador Soundtoys

Se o que procura é o som de hardware analógico legítimo, não consigo pensar num plugin melhor do que o Decapitator da Soundtoys. Desde os sons quentes e redondos das válvulas até ao fuzz de alta oitava dos transístores, o Decapitator faz tudo.

Encontrará cinco modelos diferentes de hardware único, desde circuitos analógicos a válvulas de vácuo, cada um dos quais pode ser afinado com delicadeza ou levado ao limite utilizando o botão "Punish" quando precisar de algo que se destaque.

Com um botão Mix, um botão Tone, um botão Drive e filtros de corte alto e baixo, obtém-se bastante controlo, o que é uma das razões pelas quais foi considerado um favorito por inúmeros produtores.

Fita Waves J37

O plugin J37 Tape é uma emulação da clássica máquina de fita Abbey Road. A equipa da Waves tornou-o fiel ao original, dando-lhe todos os controlos originais da unidade de hardware e muito mais.

Proporciona um excelente calor analógico, perfeito para dar às gravações estéreis um som mais caraterístico, e há uma abundância de efeitos de atraso e modulação incorporados para um estilo adicional. Utilizo-os frequentemente em busses para unir elementos, como bateria, guitarras e vozes de fundo.

FabFilter Saturno 2

FabFilter é outro dos meus criadores de plugins favoritos, pois criam alguns dos plugins modernos mais flexíveis do mercado. O Saturn 2 tornou-se outro elemento básico na minha configuração de produção, especialmente quando quero saturação multibanda.

Este plugin oferece vários tipos de distorção e saturação, emulando os sons de máquinas de fita, tubos, amplificadores de guitarra, transformadores e muito mais. A possibilidade de se concentrar em faixas de frequência específicas aumenta a flexibilidade geral, e os controlos de modulação adicionados oferecem efeitos ainda mais exclusivos.

XLN Áudio RC-20

Embora o RC-20 seja mais um plugin de efeitos criativos do que um plugin de saturação ou distorção pura, o facto de proporcionar o som de hardware vintage melhor do que a maioria dos plugins dá-lhe um lugar dedicado nesta lista. Sempre que quero dar alguma textura ou vida a uma faixa, embora não tenha a certeza exacta do que quero, é ao RC-20 que recorro.

Para além do versátil módulo DISTORT, tem um gerador de ruído, um gerador de oscilação e vibração, um bitcrusher e degradado, um módulo de reverberação e um módulo de queda de volume que emula a perda de volume frequentemente associada à reprodução de um gravador.

Considerações finais

Como pode ver, existem várias caraterísticas que ligam a distorção e a saturação uma à outra. Embora haja muitas coisas a retirar deste guia de comparação, o principal é não utilizar estes dois termos indistintamente.

Comece a experimentar mais com a saturação e a distorção nas suas misturas e veja que tipo de sons consegue obter!

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