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O brilho de 4 válvulas de potência Electro Harmonix KT88 acesas dentro de um amp de guitarra Traynor YBA-200.

Amplificadores Valvulados x Transistorizados

Não são apenas as válvulas da seção de pré-amplificação e da seção de amplificação de potência que fornecem a distorção desejada em amplificadores valvulados. O circuito da fonte de alimentação, ou power supply, também é importante. Ele consiste basicamente de um transformador de potência, uma válvula retificadora e de grandes capacitores eletrolíticos de filtro. Eles definem os níveis de operação de potência para o seu amplificador. O ponto ideal onde esse circuito alcança sua máxima operação linear é onde o seu amplificador começa a ceder a "Sag", uma espécie de sub-tensão, o que é descrito pelos especialistas em transformadores como sendo uma personalidade doce e tolerante, ou "Sweet Spot".

A fonte de alimentação é muito diferente entre amplificadores valvulados e transistorizados. Enquanto os transistorizados podem operar com uma fonte de alimentação pequena e leve segurando uma voltagem só um pouco acima do sinal de saída, as válvulas de potência podem precisar de 400 a 500 volts de corrente contínua (DC - Direct Current) para operar. Isso requer um grande e pesado transformador de ferro e um retificador para converter os 127V ou 220V de corrente da parede. Também são necessários grandes capacitores de filtro para armazenar centenas de volts DC de carga, poderoso o bastante para matar um homem, mesmo com o amplificador desligado da parede nos próximos 30 segundos. Ao tocar um acorde em sua guitarra, uma complexa cadeia de valor repleta de componentes de alta tensão tocam junto. Todo o fluxo desta energia toma tempo, resultando em um tempo de resposta mais lento em amplificadores valvulados do que em transistorizados. Esta sub-tensão ou Sag é doce e tolerante e você notará que o seu amplificador comprime e adiciona sustain às suas notas. Um forte ataque na corda sairá doce e suave de seus alto-falantes.

Sag: A Sub-tensão da Fonte de Alimentação

Antigamente os amplificadores valvulados geralmente usavam fontes de alimentação desreguladas. Isso era devido ao alto custo associado com alta qualidade de fontes de alimentação de alta voltagem. O típico fornecimento de ânodo era simplesmente um retificador, um indutor e um capacitor de filtro. Quando o amplificador a válvula era operado em alto volume, a voltagem da fonte de alimentação mergulhava, ou seja ocorria uma sub-tensão, reduzindo a potência e causando a atenuação do sinal e compressão. Este efeito de imersão é conhecido como "Sag", e é procurado por alguns guitarristas. Sag só ocorre em amplificadores Classe AB. Isso porque, tecnicamente, a Sag resulta de mais corrente sendo consumida da fonte de alimentação, causando uma grande queda de tensão sobre a válvula retificadora. Em um amplificador classe A, a corrente consumida é constante, assim a sub-tensão ou Sag não ocorre.

Como este efeito é mais acentuado com sinais de entrada mais altos, o forte "ataque" de uma nota será comprimido mais intensamente que o "decaimento" da tensão mais baixa, fazendo esta última parecer mais alta e, assim, melhorar o sustain. Além disso, porque o nível de compressão é afetado pelo volume de entrada, o guitarrista pode controlá-lo através da intensidade de seu toque: tocar mais forte resulta em mais compressão ou Sag. Em contraste, amplificadores modernos normalmente usam fontes de alimentação de alta qualidade bem reguladas. Em teoria, elas mantêm a tensão constante, mas na realidade ainda existe alguma pequena variação, em grande parte devido à perda de resistência nos cabos da fonte de alimentação para o estágio de ganho.

Ponto Ideal

Para a maioria dos guitarristas o ponto ideal, referido acima como o "Sweet Spot", de um amplificador é caracterizado como o nível de volume onde ele começa a romper o som limpo e soa "vocalizado" pelas frequências médias-baixas. Nos clássicos amplificadores Fender blackface isso é proporcionado em maior parte pela distorção das válvulas de potência enquanto a seção de pré-amplificação permanece relativamente limpa. Em todo bom projeto de circuito de amplificador, sem master volume, a seção de amplificação de potência começa a romper o som limpo antes da seção de pré-amplificação. Se não, você não conseguiria usar toda a potência da seção de amplificação de potência.

Em teoria de sinal, a distorção é definida como uma mudança de amplitude, frequência ou fase. Como nós podemos relacionar isso ao timbre, ou mesmo a um amplificador de guitarra? Um bom amplificador valvulado é frequentemente descrito com os termos "sag", compressão e freqüências harmônicas. Estas são apenas palavras diferentes para a distorção. Válvulas, transformadores, capacitores, resistores e alto-falantes contribuem na formação de um timbre distorcido. Quando você acha que o timbre está limpo, por exemplo, um Fender Twin Reverb com o volume no 3, ainda existe um monte de distorção disponivel para tocar. Se você ligar a sua guitarra em um amplificador de baixo Ampeg de 400W, você vai experimentar o que o termo limpo significa. Para muitos caras com amplificador a válvula a distorção é considerada uma coisa boa, desde que ela faça o timbre ficar mais grosso, mais cheio e com mais sustain. Isso não é desejável para todos os instrumentos.

Vamos estudar o projeto do circuito do Fender Princeton Reverb através do diagrama de bloco abaixo e percorrer os estágios lógicos de onde o sinal da guitarra entra no amplificador. Os outros amplificadores Fender blackface ou silverface funcionam de forma muito similar. Todos os estágios que estão contribuindo significativamente para a distorção estarão escritos em itálico.

Figura 1: Diagrama de bloco de um amplificador Fender Princeton Reverb.

O sinal da guitarra é o primeiro amplificado através da válvula V1 (primeira metade dele). Primeiro estágio de ganho. Vai distorcer se o nível do sinal estiver muito elevado (humbuckers de saída alta, pedais de efeito de boost, etc).
O sinal entra no estágio de EQ com potenciômetros de graves, médios e agudos, também conhecido como "Tone Stack". Não ocorre amplificação, apenas a filtragem de algumas freqüências para fora / conduzindo a corrente para o terra.
O sinal entra no potenciômetro de volume. Se o volume é baixo, grande parte do sinal é conduzido ao terra e perdido. O potenciômetro de volume não está amplificando nada, apenas deixando mais corrente passar.
O sinal entra na válvula V1 (segunda metade dela) e é amplificado. Segundo estágio de ganho. Vai distorcer se o nível de sinal neste ponto é elevado, como resultado de todo o processamento do sinal anterior ao sinal de entrada original. Os capacitores catódicos e os resitors no circuito de pré-amplificação valvulado adicionarão sag e compressão se a válvula for empurrada com força. O capacitor catódico também EQ'ualiza seu sinal, e você pode ajustá-lo para adequar os níveis de graves.
O sinal é divido em dois caminhos; o caminho do reverb e o caminho principal.
O sinal no caminho do reverb é fortemente amplificado pela válvula condutora do reverb V2 (ambas metades), que conduz o tanque de reverb como um alto-falante. O tanque de reverb produz o sinal de reverberação (ruído) que é amplificado pela válvula de recuperação do reverb V3 (primeira metade). O potenciômetro do reverb vai regular o sinal de ressonância amplificado. Se a reverberação é ajustada baixa, a maior parte do sinal é conduzida para o terra.
O sinal de ruído de reverb e o sinal seco são mesclados.
O sinal é amplificado em mais um estágio de ganho pela válvula de recuperação do reverb V3 (segunda metade). Terceiro estágio de ganho. O capacitor catódico e o resistor também contribuem aqui para compressão/sag e EQ.
O sinal entra na válvula inversora de fase V4 (segunda metade) e depois é afetada pelo tremolo que aumenta ou diminui o nível do sinal (o tremolo usa a primeira metade da válvula V4). A válvula inversora de fase contribuirá significativamente para a distorção.
O sinal entra nas válvulas de potência V5 e V6, e é amplificado e, eventualmente, distorcido. Se o nível for alto o suficiente, a distorção das válvulas e o sag da fonte de alimentação mudarão drasticamente o timbre.
O sinal entra no transformador de saída e, em seguida, nos alto-falantes. Eventualmente distorcido e sag'ado se o nível do sinal for alto demais para o transformador de saída e os alto-falantes.

Os alto-falantes são como sorvete. Cada um tem o seu favorito. Eu gosto bastante e tenho mais experiência com alto-falantes Americanos (não Britânicos). Eles são ótimos para country, blues, soul e rock'n roll. Os alto-falantes que constumo recomendar geralmente são alternativas conservadoras em uma perspectiva Fender. Prefiro os que soam próximo dos alto-falantes originais que vieram com esses amplificadores. Os alto-falantes fabricados atualmente tem melhorado desde os anos 60 em termos de robustez, eficiência e clareza. Os guitarristas que tocam com seus amplificadores vintage merecem novos alto-falantes e não os itens de colecionador de 30 anos de idade empoeirados e que peidam quando você estala sua corda Mi grave com força.

Para falar sobre alto-falantes será necessário um artigo inteiramente dedicado a eles onde:

O ajudaremos a classificá-los e selecioná-los por era e material.
Mostraremos quais seus componetes.
Explicaremos a mecânica de seu funcionamento.
Que métricas mais influenciam em seu timbre, volume e altura.
Revelaremos os protagonistas dos principais amplificadores que fizeram história e fama, bem como seus respectivos substitutos ou similares em qualidade e característica tonal.

Desgaste

As válvulas desgastam quando seu amplificador valvulado é tocado. Quanto mais horas o seu amplificador passa tocando, mais rápido as válvulas desgastam. Muitas vezes isso acontece de forma lenta e gradual, de modo que você pode não perceber antes de comparar com outro amplificador ou as válvulas fiquem muito fracas. Em alguns casos, elas de repente falham, por várias razões, o que é muito mais fácil de perceber. Uma válvula vai gradualmente tornando-se menos eficiente e produz menos ganho de voltagem da grade para a placa (peças internas). Uma válvula também se desgasta quando aquecida, resfriada ou sendo sacudida durante o transporte enquanto estiver quente. Correntes de Bias acima do padrão projetado também desgastam as válvulas de potência mais rápido do que em correntes de Bias moderadas. Devo mencionar também a importância de esperar até que o amplificador esteja aquecido antes de ligar o interruptor de standby. Condicionadores de força, como os da Furman Sound, são recomendados como a melhor opção para a eliminação de ruídos da rede elétrica e frequências harmônicas indesejáveis, mas são muito caros para a maioria de nós. Especialmente no Brasil, uma prática saudável é sempre usar filtros de linha para eliminar ruídos da rede elétrica e estabilizadores de tensão de 127 ou 220 volts, caso contrário, cada dia seu amplificador vai se comportar de forma diferente e em regiões onde o calor é extremo no verão chegando a 40° Célcius, na falta de condicionadores de ar, direcione um pequeno ventilador para a traseira do amplificador.

Substituição

Alguns guitarristas nunca substituem as válvulas e apenas esperam até que estejam quebradas ou totalmente queimadas. Alguns substituem todas as válvulas â cada 6, 12 ou 36 meses. Tudo depende da sua necessidade de utilizar 100% da capacidade de ganho de tensão que a válvula foi projetada. Na minha opinião, o ideal é tentar manter um par de 6V6 ou 6L6 por ao menos 3 a 4 anos e até as válvulas ainda parecerem ter um som realmente bom. Nunca jogue fora as válvulas antigas que estão funcionando, guarde-as em uma caixa. Nunca se sabe quando você precisar de reservas. Eu substituo a válvula inversora de fase junto com as válvulas de potência. A válvula retificadora pode ser mantida por pelo menos cinco anos, bem como a outras válvulas na seção de pré-amplificação. Se você tocar o seu amplificador todos os dias por várias horas, você deve pensar em substituir as válvulas com mais freqüência.

Qualidade dos Componentes

Algumas pessoas são muito exigentes ao selecionar modelos diferentes para as diferentes funções da válvula. Em geral, eu acredito que é mais importante ter válvulas novas (não NOS - New Old Stock) e escolher uma boa marca. As válvulas da JJ Electronic (antiga JJ Tesla) são as minhas favoritas considerando preço, timbre e robustez. Os principais fornecedores são a Altana Tubes no Brasil, a Tubes And More nos EUA, a Tube Amp Doctor na Europa. Em uma perspectiva mais ampla, acredito que as válvulas afetam muito menos o timbre do que, por exemplo, as cordas da guitarra, os captadores e os alto-falantes do amplificador. Recomendo que você gaste seu tempo e dinheiro nestes últimos em vez de em válvulas.

Outros Componentes

Os capacitores eletrolíticos devem ser substituídos após 10, 20 ou 30 anos dependendo do uso. Capacitores vão durar mais se o amplificador for usado com regularidade e de forma moderada. Os capacitores de filtro podem começar a vazar corrente e podem não reter mais as grandes voltagens. O amplificador fica fraco, com um monte de sag e pastoso nas freqüências mais baixas. O headroom limpo do amplificador reduz significativamente. Você também pode ouvir o hum (ruído dos 60Hz ciclos) e o zumbido das notas fantasmas (harmônicos artificiais), mesmo com a guitarra desplugada do amplificador.

No próximo artigo vou mostrar como funcionam as válvulas por dentro usando computação gráfica e se você ouve outros guitarristas falarem de Bias, Clipping e Headroom e se sente como Tom Hanks em "O Naufrago", calma, vou explicar o seu significado com uma animação interativa bem legal. Não vai perder em...

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Como Funcionam Amplificadores Valvulados