Pontificia Universidad Católica de Chile

6. Distorsión

Deformación no lineal de la onda — generación de armónicos por saturación

Curva de transferencia y forma de onda

La distorsión es una transformación no lineal aplicada muestra a muestra: cada valor de entrada x[n] se mapea a una salida y[n] = f(x[n]) mediante una curva de transferencia. Si f fuera lineal, no habría cambio de timbre. La no linealidad genera nuevos armónicos ausentes en la señal original. El soft clipping (tanh) produce saturación suave con armónicos que decaen gradualmente. El hard clipping recorta abruptamente generando un espectro más rico (cuadrada con muchos impares). El fuzz satura casi de inmediato, aproximando una onda cuadrada.

Soft Clip · drive=5

Tipos de distorsión

Soft Clipping — tanh
y = tanh(drive · x)

Saturación suave: la curva es continua y diferenciable en todos los puntos. Simula la saturación de tubos de vacío y transistores bipolares. Genera principalmente armónicos impares de amplitud decreciente. Sonido "cálido" y musical.
Hard Clipping
y = clamp(drive · x, −1, 1)

Recorte brusco en los picos: la señal se "corta" simétricamente. Produce armónicos impares de gran amplitud (serie de cuadrada). Característico de la distorsión de guitarra eléctrica y overdrives digitales.
Fuzz
y = sgn(x) · (1 − e^(−drive·|x|))

Saturación extrema que lleva la señal casi inmediatamente a ±1. El resultado se aproxima a una onda cuadrada para cualquier entrada no nula. Sonido agresivo y distorsionado. Implementa la característica I-V de los diodos en los primeros pedales fuzz de los años 60.
WaveShaperNode
En Web Audio, el WaveShaperNode recibe una tabla de 256 o más valores que definen la curva f(x) de −1 a +1. El nodo aplica interpolación para cada muestra. Con oversample='4x' se reduce el aliasing producido por las frecuencias de los nuevos armónicos.