Cuando andaba intentando aprender algo de Física, me dejó totalmente alucinado la afirmación de que, tanto el acelerador, como el freno, como el volante eran aceleradores. Como acelerador es cualquier elemento que genere una fuerza que actúa sobre el estado de movimiento de cierto objeto y, logre cambiar su aceleración o dirección, está claro que el volante es también un acelerador (mira tú por donde).
La misma cara de huevo duro se me ha quedado al saber que los controles de volumen, ganancia, tonos, etc, que suelen poblar el frontal del amplificador NO incrementan nada, sino que son ATENUADORES!!!!.
Es decir, si tuvieramos una señal directa guitarra --> previo --> potencia --> altavoz, obtendríamos la máxima potencia de amplificación. Todos los controles que insertamos siven para reducir esa potencia.
La máxima es que, el amplificador no puede añadir nada, sino reducir lo que ya existe.
Entender dónde está colocado cada control y, cuál es su función, nos ayudará a entender cómo mejorar nuestro tono, ajustando correctamente el nivel de "ganancia" (osease, reducción) de cada control, en el lugar más adecuado.
Pues... de ésto va esta entrada en el blog. Ahí vamos...
Los elementos amplificadores: las válvulas
La potencia de la señal eléctrica que genera una guitarra es muy muy pequeña. El voltaje (corriente alterna) alcanza unos 300 mV (mili-voltios) en las pastillas con mayor "ganancia". La intensidad de la corriente también es ridícula. La guitarra, por sí misma, es incapaz de producir la suficiente cantidad de energía necesaria para mover el electroimán de un altavoz que, por otro lado, es la forma que conocemos de transformar esos impulsos eléctricos en golpetazos de aire que el oído humano identifica como sonido.
Aquí es donde entra en juego el amplificador de guitarra. El amplificador recibe la señal generada por las pastillas de la guitarra, la amplifica ligeramente, la esculpe (eliminando parte de las frecuencias indeseadas) y, acaba amplificando a mucho más alto nivel en su etapa de potencia, entregando la señal muchas veces amplificada al altavoz, a través del transformador de salida.
Por tanto, la función básica de las válvulas de previo y de potencia es amplificar varias veces en su salida, la energía de la señal que reciben en su entrada.
Para amplificar la señal, es suficiente un triodo. Las válvulas de previo habituales en los amplificadores de válvulas, de la familia de la 12AX7 (o ECC83) y familias afines (5751, 7025, etc) son doble-triodos; o lo que es lo mismo, contienen DOS etapas de ganancia independientes, encerradas en el mismo tubo.
Pongamos que cada triodo de la válvula es capaz de aumentar la señal en 10 veces la señal original.
Si la señal de entrada en el primer triodo es de 1, en su salida tendremos 10. Si la salida del primer triodo la "enchufamos" en la entrada del segundo triodo, multiplicaremos ese valor 10 por 10, obteniendo una señal (10*10) 100 veces mayor a la entrada inicial.
En el siguiente esquema, T1 es el primer triodo y T2 el segundo triodo, ambos forman parte de la misma válvula de previo V1:
Cada triodo tiene un rango máximo en el que "cabe" la señal inicial amplificada. Cuando supera el limite inferior o superior de su rango de ganancia, se produce un recorte de la señal (clipping), uno de los tipos de distorsión más "feos" que se producen en la válvula.
La válvula, por su propia naturaleza, introduce más tipos de distorsión: introduce armónicos de distinto orden, ruidos y otras lindezas, derivadas de su construcción, estado y otras variables, en las que no entraremos (para no perdernos).
O sea, que cada válvula de previo equivale a dos estaciones de ganancia independientes, que pueden encadenarse para aumentar la amplificación de la señal original.
Generalmente, como el nivel de señal generado por las pastillas de una guitarra es muy bajo, el primer triodo es muy difícil que llegue al límite de su capacidad de amplificar la señal original sin alterarla (clipping) pero, al pasar al segundo triodo, es fácil que la señal llegue a rebasar la capacidad límite de amplificación limpia o transparente, lo que provoca el inicio de la distorsión, que se propagará en el resto de la "cascada de ganancias".
Volumen
Al parecer, el que inició todo este lio fué el señor Rivera. Para poder controlar la señal que pasaba entre el primer y segundo triodo, se le ocurrió introducir un elemento regulador que permitiera atenuar (si, atenuar) la señal que entraba en el segundo triodo.
Colocó una resistencia variable, en forma de potenciómetro y, a dicho control le llamó Volumen.
Sólo el hecho de colocar el potenciómetro, aún totalmente abierto, crea una resistencia que disminuye el voltaje en esa parte del cirucito (de nuevo, atenuamos la señal).
Así que, la película quedó más o menos como sigue:
Vale, el flamante control llamado volumen, actuaba como un grifo que impedía que el "chorro de agua" que salía del triodo1 desbordara la "pica" del triodo2.
Ganancia
Todo muy bonito, hasta que el sr. Rivera tuvo otra gran idea: vamos a encadenar 2 válvulas de previo y, así, tendremos 4 etapas de ganancia (2 triodos x válvula = 4 triodos = 4 amplificadores).
Así que, la cadena se hizo un poco más grande:
Donde el triodo1 y triodo2 forman la primera válvula del previo (normalmente rotulada como V1) y, donde el triodo3 y triodo4 forman la segunda válvula del previo (llamada habitualmente V2).
Pues, ya estamos con el lío otra vez. Si cada triodo es capaz de amplificar la señal de entrada 10 veces, con una señal de valor 1 al inicio, tenemos:
1 --> T1 --> 10 --> T2 --> 100 --> T3 --> 1000 --> T4 --> 10000
¡Por Dios, la Virgen Pura y el cura que dijo Aleluya!. ¡Resulta que podemos llegar a amplificar 10.000 veces la señal original!.
Pero, a medida que hacemos más grande dicha señal, los picos por arriba y por abajo "no caben" en la válvula, así que la válvula "recorta" dichos sobrantes, quedándonos tan solo con la parte central, que ha sido capaz de amplificar sin pérdida.
O sea, que el señor Rivera puso otro control entre el triodo3 y el triodo4 y, ¿qué nombre le ponía al perro? ¿volumen del volumen?, pues acabó decidiendo que le llamaría ganancia. Llamó ganancia al primer potenciómetro y volumen al segundo. Ahora el mapa tenía el siguiente aspecto:
Master Volume
Bueno, mientras los amplificadores fueron clase A, single-ended, la cosa fué bien. El último triodo actuaba también como Driver, alimentando la etapa de potencia con un nivel atenuado gracias al control de volumen (entre el triodo3 y triodo4).
¡Ah, señores!, pero el diseño clase AB era mucho más eficiente, permitiendo generar mucha más energía, moviento altavoces más gordos y, creando más presión sonora y, el rock quería leña... pués leña pal mono.
El diseño clase AB, pull-push, monta dos railes de válvulas de potencia. Cada raíl (compuesto por una o más válvulas) se encarga alternativamente de una fase de la señal amplificada en la mitad (más o menos) del tiempo de un ciclo de dicha señal.
Entre la etapa de pre-amplificación y la de potencia, otra pequeña válvula, llamada Inversor de Fase, Driver o PI, se encarga de dividir y enviar la parte negativa de la señal a un rail y, la positiva al otro rail, alternativamente (como los pistones de un motor).
Pues bueno, al estar la última en la cadena del previo, antes de la de potencia, resulta que la salida del PI podía llegar a saturar la válvula de potencia que, hasta ahora, iba pudiendo con todo.
"Tengo una idea". Claro, cómo no. Otro potenciómetro. Pues si. Colocó un potenciómetro tras el PI y, antes de la válvula de potencia para atenuar la fuerza de la señal que entraba en la de potencia, para evitar la distorsión. A este nuevo cacharrito, le llamo "Master Volume".
El nivel de amplificación es tan grande ya a estas alturas que la válvula de potencia no puede soportar mayor nivel de entrada sin que suene a la pedorreta de un mono, por "no caber" la señal en su interior.
De momento, no parece que el señor Rivera o cualquier otro discipulo hayan querido ir más allá de 4 triodos de amplificación en el previo. Puede que se le hayan acabado los nombres porque, ¿cómo llamaríamos a otro potenciómetro en una tercera válvula de ganancia? ¿El padre de todos los volúmenes? (y, eso, hasta que alguien inventara al "abuelo"...).
Bueno, la cosa va quedando así, más o menos:
Aunque, el Master Volume se sitúa antes del PI, también, para evitar la saturación del propio inversor de fase, como en el siguiente ejemplo.
Amplificador multicanal
Un amplificador con varios canales, generalmente uno para limpio, otro para crunch/ganancia y, en algunos casos, otro para alta ganancia (y, aún hay amplificadores con más canales), pueden diseñarse con un camino totalmente separado para cada canal o, bien, puede utilizarse el interruptor de cambio de canal para saltarse alguna válvula o triodo dentro del camino. Por ejemplo:
Pero, el diseñador podría muy bien haber decidido que el canal limpio entrara directamente en el triodo T4 (segundo triodo de V2), para tener un canal aún más limpio (de muy baja ganancia).
O, podría haber decidido que entrara en T2 (segundo triodo de V1), de forma que tendríamos un canal limpio con mucha más ganancia (y bastante más sucio).
O, podría haber decidido pasar de T1 a T3, de T3 a T2 y de T2 a T4, al fin y al cabo, todo son triodos, cumpliendo la misma función, del mismo tipo de válvulas.
Nota: por si aún no te queda claro: Todo esto son ejemplos y, no necesariamente corresponden al diseño de ningún amplificador en concreto, ni muestran (en absoluto) todos los detalles. El objetivo es entender, más o menos, cómo se van encadenando distintas etapas de ganancia.
Otras liendres
Array de tonos
Para darnos más posibilidades para esculpir nuestro tono, se introdujo una red de filtros que, eliminaban (si, si, no añades graves, no añades medios ni añades agudos, sino que quitas más o menos) parte de las frecuencias contenidas en la señal original.
Dicho array de tonos también ayudaba a disminuir el nivel de señal en su punto de inserción.
Por ejemplo, alguien podría haber decidido insertar el array de tonos así:
El mando de presencia ayuda a restaurar el nivel de altas frecuencias que, previamente, ha sido robado a la señal amplificada (mediante un condensador que hace un sangrado de agudos, por ejemplo). O sea, quita primero y, restaura después (aunque no completamente).
El mando contorno, generalmente está asociado a distintos filtros que reducen el contenido de ciertas frecuencias (siempre atenuando, hombre).
Diseños y diseños
Me ha llamado mucho la atención el nombre de los controles en el VHT Special 6. Son como para perder el norte pero, ¿a qué se deberá el tema?.
VHT diseñó el Special 6, un amplificador con una señal muy directa, entre la entrada y la salida. Pocos lujos y buen tono. Una única válvula de previo (2 triodos), requerían un único control. ¡Como no! ¡Volumen!.
VHT decide complicar un poco más (bastante más) el diseño y crea el Special 6 Ultra al que decide añadirle un canal de alta ganacia al que llama Ultra (porque vende más, supongo).
Con dos válvulas de previo, siguiendo la "nomenclatura" Rivera, el control que controla la ganancia dentro de la primera válvula debería llamarse Gain pero, como el canal se llama Ultra, pues lo llama Ultra.
También monta un control para restaurar altas frecuencias previamente secuestradas, al que, en vez de Presence, llama Texture. Supongo que, bueno, porque no es un potenciómetro regulable sino que sólo es posible elegir tres posibles "texturas" o grados de "restauración" de altas frecuencias.
Otro control se encarga de restaurar el contenido, previamente secuestrado, en frecuencias bajas y, como tampoco es un potenciómetro, sino un selector de 11 posiciones, llama a dicho invento "Depth" (profundidad).
No contento con ello, antes de la etapa de potencia, decide regular también la señal que entra en dicha válvula y, aunque esta vez si utiliza un potenciómetro, en vez de bautizar al chiquitín con el conocido nombre de Master Volume (¡hombre, Pepe!), decide llamarlo "Power Attenuator" (¿Skirkofflendy, dice?).
Algunos fabricantes siguen la "convención" del señor Rivera y, otros, más imaginativos, generan nuevos nombres que pueden llegar a hacernos pensar que ese nuevo amplificador tiene el control Jumbo-Polarizante, que debe ser la hostia (y que acaba siendo el Master Volume, vaya).
El sr. Rivera sigue inventándose nombres, a medida que va añadiendo controles. O sea, que la diversión está asegurada.
Cascando la cascada
Por hacer una analogía, imagínate que tienes una letra muy pequeñita en la pantalla y, que vas dándole al control del zoom, hasta que el tamaño de la letra es mayor que el de la propia pantalla, con lo que solo consigues ver parte de la letra original. Pues, más o menos es lo que ocurre cuando vamos sumando etapas de ganancia, que vamos haciendo un "zoom" de la señal original y, puede llegar a salirse de todas las "pantallas"; es decir, puede "desbordarse" en cada uno de los triodos que hay entremedio y, al final, en la válvula de potencia.
Pues bien, si a partir del jack de entrada del amplificador vamos incrementando la ganancia desde el previo a la etapa de potencia, como nos gustan tanto los cacharritos, además tendremos en nuestra pedalera un grupito de pedales de ganancia: overdrives, boosters, distorsionadores, fuzzes...
Nuestro amplificador, que estaba esperando en el jack, una entrada de valor 1 (solo es un ejemplo fácil de seguir), que sería la que daría nuestra guitarrita directamente conectada, por efecto del incremento en ganancia de la señal introducido por nuestros juguetitos (booster, por ejemplo), puede estar recibiendo un valor 10 y, ya hemos visto arriba lo rápido que nos crecen los enanos del circo de la distorsión.
Así que, queremos caña y, empezamos a subir los pedales. No nos gusta, le damos a la ganancia del amplificador, no nos gusta y seguimos empujando el volumen... resultado: babilonia desatada.
Conclusión
Para obtener el sonido que estamos buscando en cada momento en particular (a veces un limpio cristalino, otras un buen crunch, otras una pared musgosa...) es bueno que pensemos en qué está pasando entre nuestra guitarra y el altavoz, cada vez que subimos uno de esos "atenuadores" que, al subirlos, dejan de atenuar, facilitando un chorro de electrones que no se los come ni el oso Yogui.
Hacerse un esquema de las etapas de ganancia de nuestro amplificador nos puede ayudar a mejorar nuestro tono. No es lo mismo empujar la primera válvula (como empecemos con distorsión... ayayay) de potencia, que empujar el Inversor de Fase (donde más que cambiar el sonido, cambia la respuesta dinámica del amplificador) o, regular la entrada en la válvula de potencia.
Como en el caso del colesteror, que lo hay "bueno" y "malo" (siendo intrínsecamente malo), de los distintos tipos de distorsión que se generan en nuestra Gran Cascada, las hay buenas (las que nos suenan musicales al oído) y las hay malas (lo que, para nuestros objetivos, es ruido, vaya).
Cada botoncito de ganancia recupera (más que añade) una de las gotas que colma (o desborda) el vaso de la amplificación final y, deja libre algunos de los tipos de distorsión. Lo interesante es quedarse con las distorsiones buenas.
Nota: no todas las válvulas de previo se dedican a amplificar la señal original. Algunas tienen otras tareas dedicadas, como mantener una buena señal en el bucle de efectos, etc.
Seleccionar las válvulas
El entender cómo está estructurada la cascada de ganancias en tu amplificador es importante para seleccionar las válvulas que mejor pueden servir a cada posición en concreto.
Por ejemplo, si el amplificador tiene dos canales y, cada canal es independiente, habrá que estudiar cada canal por separado. Si el amplificador tiene dos canales pero, con el truco de saltarse alguna de las válvulas o triodos en el camino, lo siguiente puede ser interesante.
Para V1, la entrada en el canal de ganancia, es preferible una válvula MUY limpia, con gran capacidad de mantenerse limpia sin distorsión en todo el rango. Además, si esta válvula es de menor ganancia (una 5751, una 12AX7-WA, 12AY7, 12AU7, o similar) que la típica 12AX7 (ó 7025), ello puede contribuir a mejorar la claridad del canal de ganancia y, a poder tocar más alto con mejor definición y menos "musgo".
De las válvulas que yo he probado, la 5751 es, posiblemente, la mejor candidata. Aunque una 12AX7-WA (de calidad) o una 12AY7 (bastante menos ganancia) trabajarán muy bien aquí. Incluso, con toda su ganancia, la JJ ECC83S (¡no confundir con la JJ ECC803S !), por su cristalinidad, puede ser una buena candidata.También con el 100% de ganancia, las 7025, especialmente las Highgrade (que aseguran el bajísimo nivel de ruido y distorsión), son excelentes candidatas y, muy habituales en esta posición.
Es bien sabido que SVR montaba una 5751 en esta posición, justamente por las razones indicadas arriba.
En V2 es donde tenemos que esculpir el sonido del amplificador. Al ser la primera (y única) válvula del canal limpio, el sonido de esta válvula nos va a marcar el "color" del sonido de nuestro amplificador. Aquí es donde conseguiremos nuestro tono fundamentalmente. Si V1 es cristalina, tan solo aumentará el sonido coloreado de V2.
Es una posición excelente para una válvula NOS con carácter pero, de las válvulas de nueva producción que he probado, la re-edición de Mullard, la TAD 7025-S, la TAD 12AX7-WA, la Tung Sol, la EH o cualquier otra válvula que ofrezca buena amplificación, con su ligero "colorcito" y sin ruidos y, cuyo sonido te guste, es la apropiada.
Si el amplificador tiene una solo válvula de previo (clarísimamente, clase A), no hay mucho que decidir. La de mayor ganancia con el mejor carácter y menor ruido.
Si el amplificador tiene dos válvulas, si es clase AB, la segunda válvula será el PI (inversor de fase) y, por tanto, su elección no está ligada al tono, sino a un buen headroom, buen nivel de amplificación y responsividad adecuada (es responsable del "feeling" del amplficador, más que del "tono").
Generalmente, los amplificadores con 3 ó más válvulas de previo son clase AB.
Generalmente, la última válvula es el PI y, las otras dos son las válvulas utilizadas para los canales del amplificador.
Existen amplificadores con muchas más válvulas y, donde cada una de esas válvulas puede realizar un trabajo muy especializado (manejar el trémolo-vibrato, controlar el loop de efectos, etc). La elección del tipo de válvulas para esos casos es menos crítica que para las válvulas que dan la "voz" al amplificador y, está más ligada a cómo cambia la respuesta del amplificador en cada una de esas partes que realizan un trabajo tan especializado.
Ejemplos
Para entender que las decisiones respecto a qué válvulas montar depende mucho del propio diseño, vamos a ver varios ejemplos y, así quedará más claro en qué hay que pensar, al intentar revalvular nuestro amplificador.
Vox Night Train
El NT es un amplificador clase AB, con dos válvulas de previo.
La primera válvula es la única que responsable de la ganancia y tono de nuestro sonido. Por tanto, lo expresado arriba respecto a las válvulas típicas para posiciones V2 en amplificadores multicanal, se aplica aquí.
Hay que buscar la válvula que de el "colorcito" que andamos buscando, la válvula con el caracter y el tono fundacional de nuestro amplificador.
En mi caso, elegí una Mullard re-issue.
La segunda válvula es el inversor de fase (PI) y, su elección afecta al "feeling" del amplificador. Lo rápido que responde a tu picking, la dinámica y resto de "sensaciones" no directamente ligadas al "tono".
La Philips 5751 y la Sovket 12AX7-LPS son perfectas para esta posición, la Philips aumenta el rango limpio y, la LPS entra antes en distorsión.
Koch Studiotone
El Koch Studiotone Combo, es un amplificador de clase AB, que monta 3 válvulas de previo.
Las dos primeras son responsables de los diferentes niveles de ganancia de los dos canales (y medio), mientras que la tercera es el inversor de fase (PI).
Para el inversor de fase, valen los comentarios del NT pero, para las válvulas V1 y V2 la historia se complica un poco.
Aquí el señor Koch hizo malabarismos y, en vez de usar primero los dos primeros triodos de la primera válvula, pasando posteriormente a los dos triodos de la segunda válvula, decidió un camino tal que:
V1T1 --> ((V1T2) --> V2T1) --> V2T2
Completamente válido pero que complica un poco el tema. Ambas válvulas son responsables de la ganancia y, ambas válvulas son responsables del tono, así que hay que probarlas juntas para dar con el tono fundacional y la limpieza en la ganancia.
En vez de tener el canal limpio formado por los dos triodos de la primera válvula (V1T1 y V2T2), el canal limpio lo forman el primer triodo de V1 y el segundo triodo de V2.
Sumamos el segundo triodo de V1 para el canal crunch (OD) y, el primer triodo de V2 para el canal de ganancia (OD+).
O sea, que ahora, tanto el tono fundacional (el "tono", el "colorcito"), como la limpieza y headroom de todos los canales depende de ambas válvulas a la vez.
Si utilizamos dos válvulas muy limpias (por ejemplo, dos 7025 highgrade), el sonido puede quedar un tanto "aseptico" y frio.
Lo que no cabe duda es que ambas válvulas tienen que ser del tipo Highgrade, para asegurar el menor ruido de fondo, evitar problemas de microfonía y otros bichos malos.
Tengo que re-valvular este amplificador (ahora, con las ideas mucho más claras) y, seguramente voy a realizar una combinación de dos válvulas limpias pero, con distinto tono.
VHT Special 6 Ultra
Este es un ejemplo de un amplificador clase A, con dos válvulas de previo que posibilitan dos canales (o cascadas de ganancia) distintos. Al ser clase A, no existe el PI y, por tanto, las dos válvulas son responsables de la voz del amplificador.
El camino más completo es el que sigue el canal Ultra, que entra en V1 y continúa con V2.
El canal limpio se salta V1 y, por tanto, V2 es la válvula que tiene que darle el colorcito a nuestro amplificador.
V2 debería ser una válvula con carácter, que tiña del color deseado el sonido del amplificador. Ese es nuestro tono básico que, tan solo amplificaremos aún más, con V1.
V1 debe ser una válvula del tipo Highgrade, para asegurar el menor de los ruidos de fondo, evitar problemas de microfonía, etc. Preferentemente una válvula muy cristalina y poco colorante e, incluso, de menor ganancia que V2.
Para V1, son buenos candidatos la TAD 12AX7-WA Highgrade, incluso una 12AY7 y, por supuestísimo, la 5751. También son excelentes candidatos la TAD 7025 Highgrade (para un tono más fender) o la TAD 7025-S Highgrade (para un tono más blusero). Incluso, la JJ ECC83S es una buena candidata aquí.
Para V2, el mejor candidato es una buena válvula NOS pero, tal y como van los precios, alguna válvula de producción actual con buena representación del sonido y, con el color más adecuado a nuestros gustos. A mi me han gustado mucho las: Mullard re-issue, la 7025-S HG, la Tung Sol, la EH...
Está recién comprado y, una vez hechos los videos tal y como venía de fábrica, me voy a dedicar a re-valvularlo. Ya crearé otra entrada en el blog, con las válvulas seleccionadas finalmente.
Marshall 1923C 85th Anniversary Combo
Como está basado completamente en el JCM2000 DSL50 y, tanto el DSL50 como el DSL100 comparten la misma topología, este ejemplo es totalmente aplicable a la línea JCM2000.
Es un amplificador clase AB con 4 válvulas en el previo.
Las dos primeras válvulas son las responsables de la voz del amplificador, permitiendo 2 canales.
La tercera válvula se encarga (si no recuerdo mal) del array de tonos, reverberación y del bucle de efectos.
La cuarta válvula es el inversor de fase (PI).
Todo lo dicho arriba respecto al VHT aplica aquí respecto a las dos válvulas de tono, V1 y V2.
Respecto a V4 (el PI), los comentarios del NT aplican aquí perfectamente.
El tipo de válvula que aún no hemos visto es V3. Este tipo de válvula está diseñada en el modo "cathode-follower". Da igual si sabes o no lo que significa. Lo importante es que válvulas montadas en modo "cathode-follower" no suelen admitir muy bien válvulas con filamentos en espiral (como la EH o la LPS).
Puesto que aquí importa más la ganancia que el tono, una válvula china, baratita y poderosa, cumple perfectamente su objetivo. Una JJ ECC83S también funcionará de perlas aquí (también a bajo coste).
