¿Por qué los músicos adoran los amplificadores de válvulas?

^{Amplificador de válvula. Stephan Harmes / Flickr}

David Keeports, físico del Mills College (EE.UU.), estudió las diferencias de sonido entre un amplificador de válvulas y uno de transistores, y comprobó científicamente algo que la sabiduría popular sabía desde siempre: los amplificadores de válvula añaden armonía a la señal de entrada, mientras que los amplificadores de transistores producen una armonía irregular que genera disonancia. Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista Physics Education.

El amplificador electrónico es un dispositivo que aumenta la intensidad de corriente. Esto sucede gracias un mecanismo especializado que actúa sobre la misma, como los transistores y los tubos de vacío. Estos mecanismos son capaces de modificar la conductividad eléctrica por acción de una señal de control que, en el ejemplo más simple, activa las funciones de “encendido” y “apagado” de su corriente. La señal de control puede llegar a ser bastante débil si la comparamos con la corriente que pasa a través del dispositivo. Por ello, es posible que una señal débil con picos de voltaje bajos, produzca una corriente alterna de alta potencia, lo suficientemente alta como para, por ejemplo, reproducir sonido o activar el detector.

En el caso de la reproducción de sonido, los amplificadores electrónicos no solo pueden aumentar la potencia de una señal entrante, también pueden añadirle nuevas frecuencias, es decir, crear armonías. Por ejemplo, a partir de una señal con frecuencia de 200 Hz se puede conseguir un conjunto de señales de frecuencia 400, 600 y 800 Hz, que da la segunda, tercera y cuarta armonía. Esto se presenta en los casos de “sobrecarga” del amplificador al utilizar una señal de entrada demasiado potente, que también afecta la calidad del sonido. Así, el consenso común entre los músicos ha sido el siguiente: el sonido producido por los amplificadores de válvulas es mejor que el producido por los transistores semiconductores.

^{Espectro de la señal amplificada (200 Hz). Arriba: un amplificador de válvula ligeramente sobrecargado. Al centro: un amplificador de válvula fuertemente sobrecargado. Abajo: un amplificador de transistores ligeramente sobrecargado. David Keeports / Physics Education, 2017}

Keeports demostró, con su investigación, uno de los supuestos detrás de esta afirmación: los transistores semiconductores son los que generan armonías extrañas. Para comprobarlo, el físico utilizó equipos que se encuentran en cualquier tienda musical, como el amplificador híbrido Bugera BC15, que tiene un amplificador de válvula y otro de transistores. El análisis del sonido fue llevado a cabo con ayuda del programa Logic Pro X.

Entre sus conclusiones, Keeports halló que un preamplificador de válvula sobrecargado añadió segundas y cuartas armonías en la señal de entrada. El investigador resalta que la duplicación de notas de frecuencia en el acorde no conlleva a una disonancia en el sonido. Esto lo analiza al detalle con el ejemplo del acorde Cmaj7. Pero al triplicar la frecuencia, en el caso de la tercera armonía, por el contrario, sí aparece una nota disonante. Esto fue precisamente lo que sucedió cuando se usó un amplificador de transistores sobrecargado: la contribución de la tercera armonía fue mayor que con las dos armonías pares. El físico resalta que una fuerte sobrecarga del amplificador de válvula contribuye a la aparición de armonías irregulares.

En el 2015, físicos estadounidenses desarrollaron un algoritmo que permite afinar los objetos de metal para que emitan un sonido de una frecuencia y amplitud determinadas. Así, pronto será posible crear instrumentos musicales metálicos con figuras de animales. Por otro lado, un colectivo de matemáticos del Reino Unido analizó la armonía de la música estadounidense entre los años 1960 y 2010, en la que describieron tres “revoluciones” que sucedieron en este lapso.

Vladimir Korolev
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