O que é um amplificador valvulado? Quais tipos existem?

Amplificadores (amps) valvulados costumam ser mais procurados pela fama de entregarem um som mais “orgânico”, “natural”. Porém, como há vários tipos, dependendo de qual deles você comprar e dos fones utilizados, o resultado pode ir do impraticável ao excelente. Neste artigo, falo sobre como funciona cada um dos grupos de amps que utilizam válvulas, quais as diferenças entre eles e qual seria a melhor opção de acordo com cada cenário.

O que caracteriza um amplificador valvulado?

Um amplificador valvulado é caracterizado pelo uso de válvulas termiônicas ou “vacuum tubes” em inglês, que na tradução literal para o português significa “tubo de vácuo”.

O que são as válvulas utilizadas em amplificadores de áudio?

As válvulas utilizadas em amplificadores de áudio tradicionalmente possuem o formato de uma lâmpada. Dentro do vidro há vácuo (sem ar) com componentes que permitem a amplificação do sinal analógico (elétrico) de linha (exemplo: 2V RMS) enviado por um DAC (Digital to Analog Converter), um Digital Audio Player (DAP) ou um pré-amplificador.

Abaixo a lista dos componentes internos de uma válvula.

• Filamento (heater): fio metálico que geralmente é revestido de tungstênio que, ao aquecer a centenas de graus celsius, fica incandescente (brilhando) na válvula. Sua função é aquecer o cátodo.

• Cátodo (cathode): há dois tipos de cátodo. O primeiro é o “direto” (directheated/DHT), onde o catodo é o próprio filamento (heater). O segundo é o “indireto” (indirect-heated cathode,IHC), onde há tubo metálico revestido de óxidos emissivos que contém um filamento (heater) dentro.

• Ânodo/Placa (plate): placa metálica que pode ser reta, cilíndrica ou em “U”, “H” ou “C”. Sua função é atrair os elétrons emitidos pelo cátodo, recebendo a corrente e transferindo-a para o circuito do amplificador valvulado.

• Grades (grids): uma válvula pode ter uma grade e ser considerada uma tríodo, ter duas grades e ser considerada um tetrodo ou ter três grades e ser considerada um pêntodo. As grades servem para controlar o fluxo de elétrons entre o cátodo e o ânodo (placa).

• Getter: filamento de metal reativo (ex.: bário, magnésio, zircônio) que possui formato circular, quadrado ou em D que geralmente é encontrado no topo da válvula, mas também há casos em que ele fica embaixo. Ele é ativado quando a válvula é aquecida e libera o vapor dos metais reativos citados, que depositam na parede da válvula formando o “flash metálico”.

• Flash metálico: é a mancha prateada ou cinza-escura que fica geralmente no topo das valvulas, mas alguns modelos de válvula têm embaixo. Ele é formado pelo depósito de metais vaporizados que reagem à entrada de oxigênio. Quando o oxigênio entra, a mancha fica branca, mostrando que a válvula “morreu”.

• Suportes e hastes metálicas: sustenta as estruturas internas da válvula como cátodo, anodo (placa/plate) e grades (grids).

• Insulating spacer: peças circulares com várias pontas feitas de material isolante, serviço para manter os componentes em distâncias fixas, isolar eletricamente as peças internas, reduzir vibrações, microfonia e ruído. Geralmente há fica uma no topo e uma na base da válvula.

• Pinos (pins): servem para fixar a válvula no soquete e conectar eletricamente a válvula ao circuito do amplificador.

Existem valvulas com dois tríodos dentro, que é o caso das 6AS7G/6080, que são valvulas de potência (power). Um tríodo é composto por:

• um cátodo
• um ânodo (placa)
• uma grade de controle (grid)

A única diferença entre o tríodo, o tetrodo e o pêntodo é o número de grades. O resto dos componentes básicos (cátodo, anodo) é o mesmo.

Quais os tipos de amplificador valvulado?

Há três principais tipos de amplificadores valvulados. São eles:

• Amplificador valvulado com transformador de saída (OTC ou Output Transformer-Coupled)
• Amplificador valvulado sem transformador de saída (OTL ou Output Transformer-Less)
• Amplificador valvulado híbrido (válvulas na entrada + transistores na saída)

Entretanto, o mercado chinês, na tentativa de baratear os equipamentos, criou mais um.

• Amplificador valvulado de baixa tensão

Os amplificadores valvulados “puros”

Os amplificadores valvulados OTC e OTL são considerados “puros”, pois os estágios de pré-amplificação e amplificação são realizados por válvulas.

O que é a pré-amplificação em amplificadores valvulados?

A pré-amplificação em amplificadores valvulados amplifica a tensão (voltagem) ao receber o sinal de linha (exemplo: 2V RMS) do DAC, DAP ou pré-amplificador.

O que é a amplificação de potência?

A amplificação de potência em amplificadores valvulados ocorre após a pré-amplificação e tem a função de amplificar a corrente para fazer com que o diafragma do fone de ouvido ou da caixa de som vibre, gerando o som.

Qual é a diferença entre um amplificador valvulado OTC e um OTL?

O amplificador valvulado OTC possui transformador de saída enquanto o amplificador valvulado OTL não possui transformador, mas utiliza um capacitor grande no lugar, ajudando a filtrar ruídos advindos da corrente contínua (DC).

Quais as diferenças entre caminho do sinal no amplificador valvulado OTC e no OTL?

Em um amplificador valvulado OTC, o sinal segue o seguinte caminho:

1 – Chegada do sinal de linha pelas entradas RCA ou XLR.
2 – Passagem por um capacitor de entrada para filtrar ruídos advindos da corrente contínua (DC).
3 – Pre-amplificação, aumentando a tensão (voltagem) do sinal.
4 – Amplificação de potência, elevando a corrente do sinal.
5 – Transformador de saída (OT)
6 – Saída para fones ou caixas

Já em um amplificador valvulado OTL, o sinal passa pelas seguintes etapas:

1 – Chegada do sinal de linha pelas entradas RCA ou XLR.
2 – Passagem por um capacitor de entrada para filtrar ruídos advindos da corrente contínua (DC).
3 – Pre-amplificação, aumentando a tensão (voltagem) do sinal.
4 – Amplificação de potência, elevando a corrente do sinal.
5 – Filtragem por um capacitor grande de saída.
6 – Saída para fones ou caixas

Quais as vantagens e desvantagens entre amplificadores OTC e OTL?

Amplificadores OTC aceitam fones de impedância baixa (32 Ohms) como, por exemplo, modelos da Focal, da Grado, da Denon, da Fostex, além de headphones planar magnéticos da Hifiman, da Meze e da Audeze. Eles capazes de entregar a corrente necessária sem distorcer.

Exemplos de amplificadores valvulados OTC: Woo Audio WA6, Feliks Audio Envy, Cayin HA-1A MK2.

Exemplos de amplificadores valvulados OTL: Little Dot MK II, DarkVoice 336SE, Bottlehead Crack, La Figaro 339SE, Feliks Audio Echo.

Os amplificadores valvulados híbridos

Os amplificadores valvulados híbridos utilizam válvulas apenas no estágio de pré-amplificação, para elevar a tensão (voltagem) ao receber o sinal de linha do DAC, DAP ou pré-amplificador, deixando a amplificação de potência para transistores.

Exemplos de amplificadores híbridos: xDuoo TA-26s, xDuoo TA-10, xDuoo TA-20, Schiit Lyr+, Schiit Vali 2+, Woo Audio WA7.

Quais tipos de transistores são utilizados em amplificadores valvulados híbridos?

Amplificadores valvulados híbridos geralmente utilizam transistores dos tipos MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) e BJTs (Bipolar Junction Transistor). Mas também é possível encontrar os do tipo JFET (Junction Field-Effect Transistor).

Os transistores do tipo JEFET são utilizados em amplificadores que procuram proporcionar uma sonoridade mais “valvulada”, “suave”. Já os do tipo MOSFET são utilizados em amplificadores mais potentes e estáveis. As melhores medições geralmente são de amplificadores com MOSFETs.

Os amplificadores valvulados de baixa tensão

Os amplificadores valvulados de baixa tensão surgiram na tentativa de oferecer um amplificador que realizasse a pre-amplificação e a amplificação de potência utilizando valvulas, mas custando menos que modelos OTL ou OTC.

Enquanto um amplificador valvulado OTL trabalha geralmente com tensões entre 80V e 250V, o amplificador valvulado de baixa tensão trabalha com apenas tensões normalmente entre 24V e 60V, limitando a capacidade de “empurrar” fones de alta impedância.

As valvulas de potência em valvulados de baixa tensão são pequenas comparado às valvulas de potência (power) tradicionais, fornecendo pouca corrente para os fones. Para piorar ainda mais, os capacitores de saída são pequenos e limitam a transferência de energia para os fones.

Exemplo de amplificadores valvulados de baixa tensão: Fosi GR70.

Como os tipos de amplificadores valvulados lidam com fones de diferentes impedâncias?

Amplificadores OTL costumam lidar melhor com fones que tem impedância mais alta (exemplo: 150 a 600 Ohms), lidando melhor com modelos como, por exemplo, Sennheiser HD600/HD650/HD660S/HD800S, modelos da Beyerdynamic de 250 e 600 Ohms e vários da ZMF. Porém, existem amplificadores OTL que conseguem lidar com fones de 32 Ohms. Um exemplo disso é o Woo Audio WA3, que consegue tocar fones de baixa impedância, mas somente dinâmicos, pois planar magnéticos não ficam bons.

Os amplificadores valvulados que conseguem lidar tanto com fones de baixa impedância quanto de alta impedância são:

• Amplificadores valvulados OTC
• Amplificadores valvulados híbridos
• Amplificadores valvulados de baixa tensão

Onde há mais influência das válvulas?

Os amplificadores valvulados com maior influência das válvulas são os OTL, pois há apenas um capacitor para regular a tensão antes da saída de fones de ouvido. Depois deste tipo, o tipo de amplificador valvulado com mais influência de valvulas são os OTC. Por último, há os amplificadores híbridos, que só utilizam válvulas na pre-amplificação para amplificar a tensão vinda do sinal de linha enviado pelo DAC, DAP ou pré-amplificador.

Quais tipos de amplificadores valvulados são mais baratos?

Os amplificadores valvulados mais baratos são os híbridos, seguidos pelos de baixa tensão. Os valvulados OTL e os valvulados OTC são mais caros que os híbridos. Normalmente, os amplificadores OTC costumam ser ainda mais caros que os OTL devido ao uso do transformador de saída (OT).

Qual amplificador valvulado utilizar?

Se você tiver fones de ouvido com impedância baixa (exemplo: 32 Ohms ou menos), opte por amplificadores valvulados OTC, valvulados híbridos ou valvulados de baixa tensão. Porém, se os fones que você pretende utilizar são de alta impedância, vale a pena dar uma olhada nos amplificadores valvulados OTL.