Veamos un ejemplo de cómo funciona. Imagina que tocas algunas notas con tu guitarra, pero esta vez la conectas a un amplificador. Tu guitarra producirá una señal débil, y el amplificador la tomará y la hará más fuerte.
En la imagen de abajo, puedes ver la señal de tu guitarra (azul) y la señal de salida amplificada (roja).
Como puede ver, el amplificador hace que los puntos bajos sean más bajos, los puntos altos más altos, y por lo tanto hace que la señal en su conjunto sea más fuerte.
¿Pero por qué necesitamos esta amplificación en primer lugar?
Bueno, puede imaginar que un gran altavoz de concierto necesita una señal muy fuerte para producir los más de 100 decibelios necesarios para hacer que las multitudes bailen, salten o hagan headbang. Al fin y al cabo, el sonido no es más que aire en movimiento, y para mover el aire se necesitan altavoces que se muevan físicamente.
El amplificador es el equipo que convierte la señal de baja potencia de un tocadiscos, una guitarra eléctrica o un micrófono en una señal de alta potencia capaz de transportar el sonido a través de los altavoces y a través de vastos terrenos del festival.
Un amplificador de audio puede ser una unidad independiente, muy popular entre los audiófilos a los que les gusta tener un control granular sobre todos los aspectos de su música. Sin embargo, la mayoría de las instalaciones musicales modernas, así como los teléfonos, reproductores de mp3, televisores, ordenadores portátiles, etc., tienen un amplificador incorporado. Los altavoces que los músicos utilizan para sus instrumentos (a veces denominados simplemente «amplificadores» o «amplificadores») suelen combinar un amplificador con un altavoz en una sola caja.
Entonces… ¿Eso es todo? ¿Los amplificadores hacen que el sonido sea más fuerte?
Pues sí. Pero eso no es tan fácil como usted puede pensar. Hoy en día, es fácil dar por sentado que cualquier dispositivo puede hacer que el sonido sea más fuerte a petición (preferiblemente con un smartphone). Pero que esto sea posible es gracias a los amplificadores incorporados en los sistemas con los que interactuamos cada día.
Y eso tampoco significa que amplificar sea sencillo. Muchos factores, como la ganancia (la potencia de la salida), el ruido (los sonidos adicionales no deseados) y la distorsión (un efecto difuso causado por llevar el amplificador más allá de sus límites), determinan el carácter y la calidad de un amplificador.
Otro factor importante es la respuesta en frecuencia. Es la medida de la reacción de un amplificador a las frecuencias altas y bajas. Si, por ejemplo, un determinado amplificador hace que los sonidos bajos sean mucho más fuertes que los altos, entonces la respuesta en frecuencia de ese amplificador está sesgada. En otras palabras: representa mal la entrada.
Algunas personas quieren un amplificador con una respuesta en frecuencia lo más lineal posible, de modo que todas las frecuencias estén igualmente representadas en la salida. Sin embargo, si le gusta la sensación de unos graves profundos que le hagan cosquillas en el tímpano, es posible que quiera optar por un amplificador que enfatice las frecuencias bajas. Como el amplificador de un par de auriculares Monster Beats Tour:
Bien, ¿cómo funciona un amplificador?
Veamos los pasos básicos de cualquier amplificador:
- En primer lugar, toma dos entradas: 1) una corriente eléctrica fuerte procedente de una toma de corriente, y 2) una señal débil procedente de su guitarra, micrófono o triángulo electrónico.
- Entonces, utiliza la señal para regular la corriente de alta potencia. Imagina que la entrada actúa como una compuerta que deja pasar la corriente exactamente en función de la señal de entrada. Este paso es crucial, porque convierte la corriente en una versión más fuerte de la señal de entrada.
- La nueva señal se envía a un altavoz.
Además de este proceso central, su amplificador medio hará un montón de transformaciones y filtrados y comprobaciones, todo ello para asegurarse de que el sonido de salida sea preciso y bonito.
¿Y qué pasa con las lámparas?
¡Es hora de ponerse histórico! Los amplificadores no han permanecido igual desde su invención en 1912. Durante décadas, la amplificación se realizaba mediante tubos de vacío. Son tubos físicos de vidrio con tres componentes:
- un elemento calefactor en la parte inferior llamado cátodo;
- una placa en la parte superior llamada ánodo;
- una rejilla en el centro que puede bloquear o permitir las partículas.
Ahora veamos cómo un amplificador de tubo lleva a cabo los tres pasos anteriores.
Primero, el cátodo se calienta, empieza a brillar en rojo y dispara electrones, pequeñas partículas eléctricas. Estos electrones querrán fluir hacia arriba, porque también cargamos el ánodo positivamente. Como los electrones están cargados negativamente, son atraídos por cualquier cosa positiva. Así que esto hace que un flujo continuo de electrones desde el cátodo al ánodo; la corriente eléctrica desde el paso 1.
Aquí es donde la rejilla en el medio entra en juego. Está cargada negativamente, por lo que repele los electrones y evita que lleguen al ánodo. Esta rejilla, sin embargo, está conectada a la señal de entrada de su guitarra. Y aunque actúa como una puerta para bloquear el flujo de electrones, permitirá que pasen algunas partículas si recibe una señal de la guitarra. Imagina que tocas una nota en tu guitarra. Enviará una señal al amplificador, a la compuerta del tubo, que le dice que deje pasar algunos electrones. Es más: el flujo de electrones es tan intenso que por cada electrón de la señal de entrada, la compuerta dejará pasar varios electrones. Así, el flujo de electrones se convierte en la señal de entrada, pero más fuerte. Esta es la amplificación del paso 2.
Esta nueva señal es recogida por el ánodo, que la canaliza hacia el siguiente componente del sistema. La mayoría de los amplificadores tienen varios tubos para múltiples etapas de amplificación, por lo que la señal se envía a la rejilla del siguiente tubo, o fuera del amplificador y al altavoz. Este es el paso 3.
¡Resulta que estos viejos amplificadores de válvulas hacían un trabajo bastante bueno! El sonido de algunos de estos amplificadores era fenomenal, como escribió la revista de electrónica Wireless World sobre el amplificador Williamson en 1947:
No se detecta ninguna distorsión, ni siquiera cuando el amplificador reproduce música de órgano, incluyendo notas de pedal del orden de 20c/s , que alcanzan el umbral de máxima salida. Las pruebas realizadas con un circuito de micrófono directo con ruidos como el tintineo de las teclas revelan un realismo extraordinario. El amplificador puede describirse como prácticamente perfecto para canales de reproducción de sonido de la más alta fidelidad.
En los años 70, la mayoría de los amplificadores se deshicieron de sus voluminosos tubos de vacío y cambiaron a transistores. Se trata de dispositivos electrónicos -generalmente diminutos- que permitían el mismo tipo de amplificación que los tubos de vacío. Y es fácil ver por qué se cambió: los transistores son más pequeños, más ligeros y más eficientes energéticamente.
Sin embargo, algunos dicen que esta eficiencia tiene un precio. Dicen que el sonido de un amplificador de válvulas es más cálido y rico que el de un amplificador de transistores. Al igual que el debate sobre el vinilo y el mp3, ésta es una discusión que dista mucho de estar resuelta entre los audiófilos.
Algunos músicos prefieren los amplificadores de válvulas simplemente porque les proporcionan una forma natural de crear overdrive: cuando se presiona demasiado un amplificador de válvulas, se cortan los picos y los valles de las ondas sonoras, creando un efecto arenoso. Artistas como Chuck Berry utilizaban este efecto en su beneficio, intrigando a los jóvenes y aterrorizando a los padres con su sonido atrevido. Más tarde, los músicos emularían este efecto de sobremarcha con pedales, creando versiones más pesadas como la distorsión y el fuzz.
Por supuesto, estos efectos ahora también se pueden replicar fácilmente con pedales. Pero aunque sus ventajas vintage hayan sido superadas por una tecnología más sofisticada, los amplificadores siguen siendo una parte insustituible de nuestra vida cotidiana.