Las válvulas de amplificadores están casi obsoletas. De hecho se fabrican en sólo tres países, Rusia, China y Eslovaquia. ¿Por qué la vieja tecnología sobrevive?. La mayoría de
los guitarristas de rock prefieren por mucho el sonido de los amplificadores de válvula.


El profesor de física David Keeports del Mills College en California, realizó un estudio para explicar por qué ciertos guitarristas de rock eligen como preferidos los amplificadores de válvulas.

Cuando se les pregunta a los guitarristas por qué eligen los amplificadores a válvula hay una respuesta predominante; cuando están sobrecargadas (overdrive), las válvulas tienden a producir sonidos armónicos que agregan una complejidad agradable, mientras que los amplificadores de transistores tienden a producir armónicos impares que pueden causar cierta disonancia.

¿Amplificadores a válvulas o de transistores?

Los amplificadores de guitarra más populares son de hecho dos amplificadores en serie. El primero, el llamado preamplificador cambia el timbre de un sonido entrante mediante la adición de armónicos a ese sonido cuando las válvulas están saturadas. La señal de salida de voltaje es entonces introducida al amplificador que amplifica su débil entrada para producir una señal con voltaje suficiente para incidir en el altavoz.

Todos los principales fabricantes de amplificadores de guitarra construyen amplificadores usando tecnología de tubo de vacío, transistores o una combinación de ambos. Algunos amplificadores incorporan tecnología digital, que a menudo se utiliza para emular el sonido de otros amplificadores, ya sea a válvula o transistores.

Términos:

Cuando se habla de amplificadores de tubos también se puede escuchar el término válvula, especialmente respecto de amplificadores británicos de empresas como Marshall o Vox.

¿Cuál es la diferencia entre los tubos y las válvulas? Ninguna.
Son palabras diferentes para designar la misma cosa depende de qué lado del océano te encuentres.

En cuanto a los amplificadores de transistores también se los conoce como “de estado sólido”.

Un poco de historia…

Antes de la Segunda Guerra Mundial, la mayoría de los amplificadores eléctricos tenían incorporado un diseño de tubo. Esto incluía las radios, los teléfonos y a los primeros televisores. A finales de los años 40′ se inventó la tecnología de transistores, y durante los siguientes treinta años, la mayoría de los sistemas que dependían de los tubos/válvulas cambiaron a transistores.

Los amplificadores para guitarra son uno de los pocos casos donde los tubos/válvulas siguen siendo elegidos como una mejor alternativa a los transistores.

“Aunque los diodos de los amplificadores  y los transistores son más baratos, más prácticos y tecnológicamente más avanzados que las válvulas de vidrio, las válvulas sobreviven porque muchos guitarristas prefieren el sonido que les da un amplificador de válvulas.

Entre las principales causas esto se debe a que un amplificador de válvulas con saturación moderada produce fuertes armónicos pares, lo que agrega una complejidad endulzante a un sonido. Un amplificador de transistores saturado, por otra parte crea fuertes armónicos impares, que pueden causar disonancia” David Keeports

Keeports exploró por qué los armónicos de un amplificador de válvula enriquecen un sonido, y por qué el timbre del sonido cambia cuando se toca una guitarra más fuerte.

Para esto primero corrió una onda sinusoidal de 200Hz, una onda pura con una sola frecuencia, a través de un pequeño amplificador híbrido marca Bugera modelo BC15, que combina un preamplificador de válvulas ECC83 con un con una potencia de transistor amperio. Tanto la simplicidad de su preamplificador como su diseño híbrido hacen de este amplificador de bajo costo, un amplificador ideal para estudiar la forma de onda de la válvula y del amplificador de transistores.

Bugera modelo BC15

Probó ambos “lados” del amplificador (maximizando la sobrecarga de válvulas); primero girando la ganancia, que controla el preamplificador de la válvula mientras que el mando de volumen principal (que controla el amplificador de transistores) se estableció bajo. Luego repitió el proceso inverso. Utilizando el software de producción de música Logic Pro X, examinó las ondas sonoras resultantes en los dominios de frecuencia y tiempo.

“La salida del amplificador mostró que un preamplificador de válvulas con saturación moderada produjo 2º y 4º armónicos prominentes en las frecuencias de los 400Hz y 800Hz y sólo un 3º armónico muy débil en los 600 Hz. Para el amplificador de potencia de transistores, este patrón fue invertido. 
El cambio hacia los armónicos impares a una ganancia cada vez mayor es una característica de los amplificadores de válvulas que explica aún más su atractivo.Un guitarrista utiliza el amplificador  de dos maneras: Aumentando el control de ganancia del amplificador y atacando las cuerdas de guitarra más fuerte; pero los guitarristas no sólo tocan su guitarra, sino que también tocan el amplificador, al golpear las cuerdas más fuerte o más suave, pueden cambiar el timbre junto con el volumen.”

¿Por qué un amplificador de válvula se comporta de esta manera?

Los amplificadores de válvula tienen dos maneras de aplanar una onda senoidal: Sobre cargándola (overdrive) moderadamente aplana sólo la parte superior de la onda para hacer una onda asimétrica que es rica en armónicos uniformes. Si la sobrecarga es más dura aplana la onda de forma que se produce una onda simétrica llena de armónicos impares.

Los armónicos uniformes proporcionan sonido complejo, cálido y rico; a esto se le suma la capacidad que tiene un amplificador de válvulas para producir sonidos un poco disonantes y de conducción cuando un guitarrista ataca las cuerdas con más fuerza.

La señal de una guitarra eléctrica ya es ricas en contenido armónico y un exceso de amplificador de guitarra añade más armónicos a cada uno de los armónicos originales. Mientras agrega armónicos pares realza el sonido añadiendo tonos en la octava, los armónicos impares producen tonos que pueden chocar con el sonido original.

“El diseño de amplificadores combina la estética musical con principios físicos. Una sobrecarga (overdrive) moderada de un amplificador de válvulas produce un sonido complejo y altamente audible que es lo que los guitarristas de rock suelen buscar”.

(Aquí puedes leer la investigación completa de David Keeports)

Aquí una excelente serie de entrevistas del canal de música Noisey: