Sonido Valvular

   Sonido VALVULAR

 

 ¿Porqué distorsionan las válvulas de un modo distinto que los transistores? ¿Cuál es el misterio que envuelve a estas pequeñas "botellitas" de vidrio? Estos y otros interrogantes son desvelados en este informe.

  Los guitarristas por sobre todos los músicos, son lo que aman a los amplificadores valvulares. En realidad, los equipos a válvulas han resurgido de un tiempo a esta parte, para ponerse en el tope del gusto sonoro de cuanto violero ande suelto por el mundo. La cosa es que para muchos existe una cierta mística que rodea al asunto de las válvulas. Pero ¿cómo es que se produce "esa" distorsión que otros, con sistemas híbridos, tratan de imitar?

 

COMPONENTES
  Una válvula es un artefacto electrónico consistente de un mínimo de cuatro elementos activos: 1º un filamento, 2º un cátodo, 3º una malla o rejilla y 4º una placa. Todos ellos están sellados al vacío dentro de un tubo de vidrio para prevenir que las partes se quemen al tomar temperatura. El filamento se calienta y éste a su vez al cátodo. Una vez a temperatura, el cátodo emite electrones que van de éste (cargado negativamente) a la placa (cargada positivamente). La función de la malla es la de controlar este flujo. 
  Dado que una válvula es un elemento ensamblado mecánicamente para formar un artefacto electrónico, está sujeto a problemas mecánicos y a limitaciones. Las válvulas se gastan en proporción directa a que tan duro se las trabaja (debido al diseño del circuito) y que tanto se use el equipo a volumen fuerte. Vibraciones y golpes acortan la vida de una válvula. Idealmente, una válvula puede ser ensamblada de modo que no exista ninguna vibración entre sus partes pero en la práctica esto no sucede. Así que cuando la válvula vibra, usualmente debido al parlante, los elementos en ella vibran también, resultando en una señal adicional que es amplificada. A este fenómeno se lo conoce como "válvula microfónica". Una válvula con este problema no es apta para trabajar en un equipo con propósitos musicales, así como no lo es un pickup defectuoso o un mal micrófono. Hasta acá la explicación correspondiente a Mecánica Popular. Ahora veamos cómo es que distorsionan.

 

VALVULAS, TRANSISTORES Y DISTORSION
  Las válvulas distorsionan de forma única porque a medida que la señal emitida desde la placa se acerca a su máximo potencial, la válvula gradualmente comienza a reaccionar cada vez menos a la señal de entrada original. Esto resulta en un tipo de compresión de la señal y produce un recorte suave de esa señal. Este recorte ocurre cuando la señal de entrada aumenta pero la potencia máxima todavía no se ha alcanzado. Por eso la señal es recortada. 
  Los transistores, por otro lado, reaccionan del mismo modo ante la señal de entrada hasta su potencia máxima y luego paran rapidamente, creando un recorte más agudo. Esta diferencia en los recortes de señal producen diferentes series de armónicos (sobretonos). Los transistores los producen en un orden más accidental mientras que las válvulas los producen en un orden más plano y uniforme. Por eso se dice que la distorsión valvular es más cálida.
  En el caso de las válvulas del preamplificador como las 12AX7 o 12AX7W, y las de potencia como las EL34, 6L6, 5881, KT88 o EL84, todas tienen distintas características de distorsión debido a que existen diferencias entre ellas y en el mismo circuito. Por ejemplo, en un circuito con volumen master para producir distorsión, tendrá menor sensibilidad ante las variaciones del touch del músico que si el equipo es atenuado luego de su sección de potencia. Esto es debido a la contribución del transformador de salida al sonido del equipo y a la diferencia en las cualidades sonoras entre las distintas válvulas de la sección de potencia comparadas con las del preamp. Dejando algo de la distorsión a la sección de potencia en vez de hacerlo todo desde el pre, dará un marco mayor de sensibilidad.

 

PIEZAS DE RECAMBIO
  Los amplificadores no están libres de un sevice. Las válvulas están sujetas al desgaste y las partes electrónicas pierden sus propiedades iniciales. Válvulas defectuosas pueden provocar fallas en otras partes del equipo como el transformador de salida, los parlantes u otros componentes vitales. Si tu equipo valvular no suena como antes, no esperes que se arregle solo. Hay que arreglarlo y cambiar las válvulas cuando sea necesario para sacar lo máximo del amplificador.

 

 

En la última década hemos visto avances increíbles en cuanto a tecnología, los cuales provocaron profundos cambios en nuestro modo de trabajar. Pero a pesar del progreso de la ciencia aplicada a los transistores y al modelado digital de equipos, virtualmente todo guitarrista de primer nivel, así como los estudios de grabación más importantes del mundo, utilizan todavía las viejas y confiables válvulas.

 

 

 VALVULAS
Potencia Envasada

 

 

 

¿COMO TRABAJAN LAS VALVULAS?
    En la nota anterior ya dijimos que las válvulas están compuestas por un filamento, un cátodo, una malla o rejilla y una placa, todo sellado al vacío dentro de un tubo de vidrio.
    Cuando uno toca la cuerda de una guitarra o bajo eléctrico se produce una vibración, la cual es captada por el pickup del instrumento. Este pickup produce una pequeña cantidad de voltaje que es enviado a la rejilla de la válvula, la cual causa un gran flujo de corriente desde el cátodo hacia la placa. Debido a esto, un voltaje correspondiente aparece ahora en dicha placa. 
    Existe en los amplificadores valvulares algo llamado control de bias, que ajusta el voltaje apropiado de las rejillas de las válvulas. Cuando este bias está ajustado correctamente, las válvulas están "balanceadas" con el circuito del equipo, produciendo por lo tanto una señal clara y potente. La placa de la válvula se conecta en el final del recorrido al transformador de salida, que tiene la misma impedancia que la del parlante.

 

 

QUEMANDO ETAPAS
    Un amplificador está típicamente compuesto por cuatro etapas.
1.- Etapa del preamplificador: aquí se amplifica la señal entrante para "moldear" su tono.
2.- Etapa de procesamiento de la señal: aquí es donde se le agrega los efectos, la reverberancia y los controles de ecualización.
3.- Etapa de potencia: ésta es la etapa que realmente hace "trabajar" a un equipo. La mayoría de los amplificadores de más de 10 watts utilizan en esta etapa un diseño llamado push/pull, donde una válvula está "on" mientras otra está "off". Los equipos pueden tener entre dos y ocho válvulas de potencia, dependiendo del wattage.
4.- Etapa de rectificación: aquí se convierte la electricidad de corriente alterna (AC) a corriente contínua (DC), que es la que fluye internamente por el equipo. Actualmente, la mayoría de los amplificadores modernos utilizan rectificadores transistorizados.

 

 

CUANDO Y PORQUE REEMPLAZAR LAS VALVULAS
    Vidrio, metal, muchas partes pequeñas… las válvulas están sujetas a problemas mecánicos y no se pretende que duren toda una vida. En realidad, cuanto mayor cantidad de tiempo y cuanto más fuerte usemos un equipo, más pronto habrá que hacer un recambio.
    ¿Algunas razones para reemplazar las válvulas? Cuando una empieza a fallar arrastra a las otras consigo, disminuyendo el rendimiento del amplificador. Cuanto mejor sea la válvula, mejor va a sonar el equipo. Así de simple.
Es por ello que hay que prestarle atención al rendimiento de nuestro amplificador. El sonido comienza a deteriorarse cuando: 
    a) existen pérdidas de agudos o graves, que es cuando los acordes parecen "enmudecerse", perdiendo el brillo inicial que tenían cuando compramos el equipo.
    b) cuando nuestro sonido pierde "punch" o ataque.
    c) cuando el equipo comienza a hacer ruidos raros.
    d) cuando la potencia sube y baja sin razón aparente.
    e) cuando el sonido no tiene sustain o existe un decaimiento muy rápido del mismo.
La verdad es que los buenos guitarristas o bajistas no esperan a que se les rompan las cuerdas para cambiarlas por unas nuevas, ¿no?

 

 

Distorsión
100 x 100% VALVULAR

 

 

Se dice que los guitarristas viven en el pasado, ya que prefieren guitarras y equipos que fueron diseñados en la década del '50. La respuesta a esto es simple: cuando aparezca un nuevo diseño que supere al sonido de una guitarra enchufada a un ampli valvular, losguitarristas seguramente que lo comprarán.

 

    ¿Y cómo puede ser que un diseño con más de 50 años todavía sea relevante hoy en día? Quizás quienes diseñaron los amplis valvulares del pasado fueron genios o tuvieron mucha suerte. De todas formas, hay que pensar también que otros instrumentos como el piano o el violín deben su herencia a cientos de años, con un mínimo de evolución tecnológica de por medio.

 

 

DISEÑANDO SONIDOS
    Como dijimos, los equipos valvulares evolucionaron muy poco de su diseño original, a pesar de las dificultades que hubo en el suministro de las válvulas con el correr de los años. Con todo, la mayoría de los guitarristas profesionales prefieren diseños valvulares para su equipos, y existen muy buenas razones para ello.
    No es de sorprenderse que los diseños actuales de circuitos transistorizados e híbridos se hayan superado año tras año. En realidad, los amplificadores a transistors son ahora muy populares en casi todas las aplicaciones musicales -equipos de bajo, de teclados, de sonido- pero los guitarristas siguen describiendo a sus equipos valvulares con atributos no obtenibles con otra tecnología. Entre los adjetivos más comunes encontramos las palabras calidez, orgánico, intercativo, lleno, sustain, etc.

 

 

SATURACION DE PRE Y DE POTENCIA
    ¿Cuál es la diferencia entre la saturación que proviene de la etapa del preamplificador y otra que proviene de la etapa del amplificador de potencia? 
    Para muchos, la distorsión del preamp no es dinámica. Es estática, y su volumen es constante ya que no responde tanto al ataque de la púa contra las cuerdas. En cambio la distorsión que se genera desde la etapa de potencia de un equipo valvular es más suave, natural y dinámica. Los cambios en el volumen y en el ataque de la púa se hacen mucho más notorios. Si uno golpea las cuerdas más fuerte, tendrá mayor saturación. Cada formato tiene sus ventajas y desventajas. Para obtener saturación desde la potencia se necesita… volumen!! Por otra parte, desde la etapa de potencia se puede obtener mayor saturación a volúmenes más bajos. Comparemos sino los sonidos de Angus Young y de Slash. Los dos usan Marshall, pero uno logra su sonido mediante el volumen en cantidad y el otro desde la etapa del preamp.

 

 

ESTADOS SATURADOS
    Existen básicamente dos tipos de saturación, los cuales son clasificados como "Soft Clipping" y "Hard Clipping", siendo el clipeo o recorte el momento de máxima ganancia de la señal.
    Soft Clipping es lo que usualmente se asocia con el overdrive, que es cuando la ganancia es inversamente proporcional al nivel de la señal de entrada. Hard Clipping, usualmente referido a la distorsión, es cuando el nivel de la señal está restringida dentro de un rango específico.

 

 

ETAPAS DE POTENCIA
    El sonido saturado de un amplificador valvular implica distintas etapas de salida, cuyo diseño es lo que se escuchan en la mayoría de las grabaciones de los guitarristas actuales. El único problema es que un amplificador de potencia valvular sólo es capaz de producir este sonido a volumen alto.
    Existen tres tipos definidos de amplificadores de potencia valvular:
• El clásico diseño de Leo Fender que utiliza válvulas 6V6, las cuales fueron luego reemplazadas por las 6L6. A volumen alto, este diseño otorga un sonido bastante "sucio", donde los bajos se vuelven particularmente "gelatinosos", perdiendo de cierta forma su presencia natural. Es por esto que los Fender son más reconocidos por sus sonidos limpios que por los saturados.
• El diseño de Marshall, que comenzó como una copia del Fender Bassman y que luego cambió sus válvulas por las EL34. Estas válulas exhiben una transición de saturación más suave, manteniedo su claridad hasta en nieveles de distorsión extrema. También tienen una respuesta limitada en los medios, dando como resultado el famoso "crunch" asociado con el sonido inglés.
• El diseño del Vox AC30 usa un diseño de amplificador de potencia Clase A, dando una saturación más "dulce". Los Fender y los Marshall utilizan para sus diseños de salida una potencia Clase A/B, que es más eficiente, con más watts por válvula, mejorando así la vida útil de estos componentes.

 

    Luego están los equipos llamados "de boutique" (Kendrick, Soldano, VHT, Matchless, etc.) que ofrecen características de todos estos diseños, lo cual puede hacerse de forma dinámica (respondiendo a la intensidad y ataque del golpe de púa del músico) o con varios esquemas de conmutación. Mesa/Boogie por ejemplo basó su reputación en los diseños de saturación del preamp valvular y de circuitos de modelación de tono, utilizados en conjunto con etapas de potencia de alta calidad.

 

 

TRANSIS-VALVULA-TOR
    ¿Y qué pasa con los diseños híbridos? Aclaremos que en la actualidad, este tipo de diseños implica una etapa de potencia transistorizada con una etapa de preamplificación también transistorizada, pero que lleva usualmente una válvula 12AX7 reemplazando alguno de sus componentes de estado sólido.
    Mucho se ha hablado sobre este tema, e incluso se llegó a decir que en la mayoría de los diseños, esta válvula sólo cumplía funciones puramente "cosméticas". O sea que no servía para nada!! La realidad sólo la saben los técnicos que diseñaron equipos como los Valvestate, GTX, Transtube, Roc Pro o Tubefusion, aunque se dice que el secreto está en que la etapa de potencia está diseñada para reproducir en cierta medida la saturación de una valvular.

 

    Lo cierto es que como se dijo en un comienzo, la válvula está más viva que nunca en todos los set-ups de cuanto guitarrista profesional y semi-profesional existe en el mundo. Y la razón para ello, es que la respuesta y el sonido producidos por esta "botellita de vidrio" envasada al vacío no pudieron todavía ser emulados por ninguna otra tecnología, ni analógica ni digital.

 

 

   

Consejos VALVULARES

 

 

LO QUE SI y LO QUE NO
    Ahora bien, ¿porqué hay que reemplazar las válvulas de un amplificador? Vidrio, metal, un montón de partes muy pequeñas... Las válvulas están sujetas a problemas mecánicos y no se pretende que duren toda una vida. En realidad, cuanto más uso le das tu amplificador o cuanto mayor sea el volumen con el que se trabaja, mayor será el desgaste de las válvulas. Cuando una válvula se agota, se lleva consigo a las demás, aminorando de esta forma la eficiencia del amplificador. Y por supuesto, cuanto mejor sea la válvula mejor será el sonido.
    “Nunca cambien las válvulas de a una”,  “Si el presupuesto no da para cambiar las cuatro, hay que cambiarlas de a pares, ya que ésa es la forma en que trabajan las válvulas.”
“Ultimamente vemos gente que tiene en sus equipos válvulas 6L6 y se las cambian por las EL34, lo cual baja el rendimiento del amplificador, ya que ambas trabajan de forma diferente. También están los que cambian las EL34 por 6L6, haciendo que éstas se enciendan como un velador!!”. 
    Aunque ambas válvulas pertenecen a la etapa de potencia de un amplificador, las EL34 fueron diseñadas por la fábrica británica Mullard en la década del ’50 y manejan 40 watts cada una. Estas válvulas eran las que originalmente venían en los Marshall, Orange y Hiwatt. Si bien las primeras 6L6 de 1936 diseñadas por la RCA soportaban 12.5 watts, sus descendientes de fines de los 50’s –5881 y 6L6GC- manejaban ya unos 30 watts de potencia cada una. La famosa Sylvania 6L6GC-STR fue hecha para Fender en 1972 y diseñada para usarse cabeza abajo, como sucede en todos los combo valvulares actuales.

 

 

RECOMENDACION FINAL
    “Para poder cambiar el tipo de válvulas hay que cambiar también los transformadores, como se hizo con el Marshall de Walter Giardino (Rata Blanca)”. “Actualmente, las más vendidas en el mercado son las 6L6 General Electric, las 12AX7 de preamp y las EL34 de “JJ”, que es la misma fábrica que hace las Tesla. Un modelo que resurgió últimamente es el 6550, usado en la etapa de potencia de los viejos Ampeg SVT de bajo.

 

 

 

 

 

 

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