Vejamos um exemplo de como isto funciona. Imagine que você toca algumas notas na sua guitarra, mas desta vez você o liga a um amplificador. Sua guitarra produzirá um sinal fraco, e o amplificador irá pegá-lo e torná-lo mais forte.
Na imagem abaixo, você pode ver o sinal da sua guitarra (azul) e o sinal de saída amplificado (vermelho).
Como você pode ver, o amplificador torna os pontos baixos mais baixos, os pontos altos mais altos, e assim torna o sinal como um todo mais forte.
Mas porque precisamos desta amplificação em primeiro lugar?
Bem, você pode imaginar que um grande alto-falante de concerto precisa de um sinal muito forte para produzir os mais de 100 decibéis necessários para fazer multidões de pessoas dançarem, saltarem ou baterem de cabeça. Afinal, o som é apenas ar em movimento, e para mover o ar você precisará de alto-falantes que se movam fisicamente.
O amplificador é o equipamento que transforma o sinal de baixa potência de uma mesa giratória, guitarra elétrica ou microfone em um sinal de alta potência capaz de transportar o som através dos alto-falantes e através do vasto recinto do festival.
Um amplificador de áudio pode ser uma unidade separada, o que é popular entre os audiófilos que gostam de ter controle granular sobre cada um dos aspectos da sua música. No entanto, a maioria das instalações musicais modernas – assim como telefones, mp3-players, televisores, laptops, etc. – têm um amplificador incorporado. As colunas que os músicos usam para os seus instrumentos (por vezes referidas simplesmente como ‘amplificadores’ ou ‘amplificadores’) normalmente combinam um amplificador com um altifalante numa única caixa.
Então… É isso? Os amplificadores fazem o som mais alto?
Bem, sim. Mas isso não é tão fácil como possas pensar. Hoje em dia, é fácil tomar por garantido que todos os dispositivos podem fazer o som mais alto a pedido (de preferência com um smartphone). Mas tudo isto é possível graças aos amplificadores incorporados nos sistemas com que interagimos todos os dias.
E isso também não significa que a amplificação seja simples. Muitos fatores, como ganho (a potência da saída), ruído (sons extras indesejados) e distorção (um efeito fuzzy causado por empurrar o amplificador além de seus limites), determinam o caráter e a qualidade de um amplificador.
Um outro fator importante é a resposta em freqüência. Esta é a medida de quanto um amplificador reage a frequências altas e baixas. Se, por exemplo, um determinado amplificador faz sons baixos muito mais altos do que sons altos, então a resposta de freqüência desse amplificador é distorcida. Em outras palavras: ele representa mal a entrada.
Algumas pessoas querem um amplificador com uma resposta de freqüência tão linear quanto possível, para que cada freqüência seja igualmente representada na saída. No entanto, se você gosta da sensação de um baixo profundo fazendo cócegas no tímpano, você pode querer ir para um amplificador que enfatize as baixas freqüências. Como o amplificador em um par de fones de ouvido Monster Beats Tour:
Okay, então como funciona um amplificador?
Vamos dar uma olhada nos passos básicos que qualquer amplificador tomará:
- Primeiro, ele leva em duas entradas: 1) uma corrente eléctrica forte de uma tomada de corrente, e 2) um sinal fraco da sua guitarra, microfone ou triângulo electrónico.
- Então, usa o sinal para regular a corrente de alta potência. Imagine que a entrada atua como uma porta que deixa a corrente passar exatamente de acordo com o sinal de entrada. Este passo é crucial, porque transforma a corrente numa versão mais forte do sinal de entrada.
- O novo sinal é enviado para um alto-falante.
Além deste processo central, o seu amplificador médio irá fazer muita transformação e filtragem e verificação, tudo para garantir que o som de saída é preciso e bonito.
Então e as lâmpadas?
Tempo para ficar histórico! Os amplificadores não são mais os mesmos desde a sua invenção em 1912. Durante décadas, a amplificação foi feita por tubos de vácuo. São tubos físicos de vidro com três componentes:
- um elemento aquecedor na parte inferior chamado cátodo;
- uma placa na parte superior chamada ânodo;
- uma grelha no meio que pode bloquear ou permitir partículas.
Agora vamos ver como um amplificador de tubo executa os três passos de cima.
Primeiro, o cátodo aquece, começa a brilhar a vermelho e dispara os electrões – pequenas partículas eléctricas. Estes elétrons vão querer fluir para o topo, porque também carregamos o ânodo positivamente. Como os elétrons são carregados negativamente, eles são atraídos por qualquer coisa positiva. Então isto faz com que haja um fluxo contínuo de elétrons do cátodo para o ânodo; a corrente elétrica do passo 1.
É aqui que a grade do meio entra em jogo. Ela é carregada negativamente, e assim repele os elétrons e os impede de alcançar o ânodo. Esta grelha, no entanto, está ligada ao sinal de entrada da sua guitarra. E embora funcione como uma porta para bloquear o fluxo de elétrons, ela permitirá a passagem de algumas partículas se ela receber um sinal da guitarra. Imagine tocar uma nota na sua guitarra. Ele enviará um sinal para o amplificador, para o portão no tubo, que diz ao portão para deixar passar alguns elétrons. E mais: o fluxo de electrões é tão feroz, que por cada electrão no sinal de entrada, o portão deixará passar vários electrões. Assim, o fluxo de electrões transforma-se no sinal de entrada, excepto mais forte. Esta é a amplificação do passo 2.
Este novo sinal é então captado pelo anodo, que o canaliza mais para o próximo componente do sistema. A maioria dos amplificadores tem múltiplos tubos para múltiplos estágios de amplificação, então o sinal é enviado para a grade do próximo tubo, ou para fora do amplificador e para o alto-falante. Este é o passo 3.
Como se vê, estes antigos amplificadores de tubo fizeram um trabalho muito bom! O som em alguns destes amplificadores foi fenomenal, como a revista eletrônica Wireless World escreveu sobre o amplificador Williamson em 1947:
Nenhuma distorção pode ser detectada, mesmo quando o amplificador está reproduzindo música de órgão incluindo notas de pedal da ordem de 20c/s , que atingem o limiar da saída máxima. Testes que utilizam um circuito directo de microfone com ruídos, tais como as teclas de jingling, revelam um realismo extraordinário. O amplificador pode ser descrito como virtualmente perfeito para canais de reprodução de som da mais alta fidelidade.
Nos anos 70, a maioria dos amplificadores abandonaram os seus volumosos tubos de vácuo e mudaram para transístores. Estes são – geralmente minúsculos – dispositivos eletrônicos que permitiram o mesmo tipo de amplificação que os tubos de vácuo. E é fácil perceber porque as pessoas trocaram: os transistores são menores, mais leves e mais eficientes em termos energéticos.
Mas algumas pessoas dizem que essa eficiência tem um preço. Dizem que o som de um amplificador de tubo é mais quente e mais rico do que o de um amplificador transistor. Muito parecido com o debate sobre vinil e mp3’s, esta é uma discussão que está longe de estar resolvida entre os audiófilos.
Alguns músicos preferem amplificadores tubulares simplesmente porque lhes dá uma forma natural de criar overdrive: quando se empurra um amplificador tubular para longe demais, ele corta os picos e vales das ondas sonoras, criando um efeito de areia. Artistas como Chuck Berry usariam este efeito a seu favor, intrigando a juventude e aterrorizando os pais com o som arrojado. Mais tarde, os músicos emulariam este efeito de overdrive com pedais, criando versões mais pesadas como distorção e fuzz.
Obviamente, estes efeitos agora também podem ser facilmente replicados com pedais. Mas mesmo que as suas vantagens vintage tenham sido ultrapassadas por tecnologia mais sofisticada, os amplificadores continuam a ser uma parte insubstituível da nossa vida quotidiana.