Θα μπορούσε να πει κανείς ότι η σημερινή μορφή της επιστήμης των ηλεκτρονικών οφείλετε σε δύο βασικές ανακαλύψεις. Η πρώτη ανακάλυψη έρχεται το 1906 από τον Lee de Forest ο οποίος μας φέρνει τις  πρώτες ηλεκτρονικές  λυχνίες κενού, και η δεύτερη έρχεται το 1947 από τους Bardeen, Brattain και Shockley οι οποίοι μας φέρνουν το πρώτο τρανζίστορ. Και εκεί που η σχεδίαση κυκλωμάτων με την χρήση λυχνιών είχε προχωρήσει τόσο που καταφέραμε από το να ακούσουμε δυνατά τον εαυτό μας, μέχρι και να εκπέμψουμε τα πρώτα ραδιοκύματα, ξαφνικά έρχεται ο κύριος Shockley και η παρέα του να μας τα χαλάσει όλα! Το θέμα όμως είναι, γιατί επικράτησε το τρανζίστορ ως ο βασιλιάς των ηλεκτρονικών και ο εμπνευστής των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων; Και σε ποιες εφαρμογές κρατάμε τη γερασμένη φιλοσοφία των λυχνιών;

Οι λυχνίες από την φύση τους είναι εξαρτήματα με μεγάλη ευαισθησία και επικινδυνότητα καθώς για την ομαλή λειτουργία τους, απαιτείται υψηλή τάση τροφοδοσίας (συχνά πολλή μεγαλύτερη από 230V) και αρκετά μικρό ρεύμα (της τάξεως των μερικών mΑ). Επιπλέον ένα κύκλωμα με λυχνίες δεν είναι σε θέση να λειτουργήσει ομαλά από την στιγμή της εκκίνησής του. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελούν οι παλιές τηλεοράσεις με τον καθοδηγητικό σωλήνα και οι ενισχυτές κιθάρας που ήταν σε θέση να λειτουργήσουν ομαλά πολύ αργότερα από τη στιγμή της εκκίνησή τους. Τέλος οι λυχνίες ακόμα και σε ασφαλή λειτουργία έχουν περιορισμένο χρόνο ζωής. Από την άλλη το τρανζίστορ μπορεί να δουλέψει με πολύ μικρότερες τάσεις και με μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης. Κοστίζει πολύ λιγότερο και είναι εκπληκτικά μικρότερο από τη λυχνία. Επιπλέον ένα τρανζίστορ το οποίο δεν δουλεύει σε οριακές συνθήκες μπορεί να ζήσει ολόκληρες δεκαετίες. Έχει περισσότερες δυνατότητες από οποιαδήποτε λυχνία και αυτό αποδεικνύετε μερικές δεκαετίες μετά που χάρις την φιλοσοφία του τρανζίστορ έχουμε τα πρώτα ολοκληρωμένα κυκλώματα και στη συνέχεια τους πρώτους επεξεργαστές με την σημερινή μορφή. Αυτός είναι ο λόγος που όλα τα σύγχρονα κυκλώματα χρησιμοποιούν κατά κόρον το τρανζίστορ και αποφεύγουν φανατικά τη λυχνία. Το ερώτημα όμως είναι, γιατί ακόμα και σήμερα που η τεχνολογία έχει πάει τόσα βήματα μπροστά, ορισμένες εταιρίες επιμένουν στη χρήση λυχνιών στο τομέα της μουσικής και της ακουστικής;

Για να απαντήσουμε με ειλικρίνεια σε αυτό το ερώτημα θα πρέπει να έχουμε μπροστά μας δυο ενισχυτές. Ένας που θα βασίζετε στο τρανζίστορ και άλλος ένας που θα βασίζετε στη λυχνία. Στη συνέχεια να τους βάλουμε στον παλμογράφο και να παρατηρήσουμε την έξοδο που θα πάρουμε σε σχέση με την είσοδο που θα του βάλουμε. Η πρώτη παρατήρηση που θα κάνουμε και για τα δύο κυκλώματα είναι ότι καμία από τις δύο ενισχυτικές διατάξεις δεν θα βγάλει στην έξοδο ότι ακριβώς θα του βάλουμε στην είσοδο. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι αν βάλουμε στην είσοδο των ενισχυτών ένα ημιτονικό σήμα πλάτους 1V, στην έξοδο θα πάρουμε κάτι που θα μοιάζει με ημίτονο και θα έχει ένα πλάτος πολύ μεγαλύτερο από 1V. Το ερώτημα όμως παραμένει! Γιατί θέλουμε να χρησιμοποιούμε λυχνίες στον ήχο; Η απάντηση είναι απλή: Η λυχνία παραμορφώνει τον ήχο με τρόπο αρεστό στο ανθρώπινο αυτί. Οι αρμονικές που βγαίνουν από μια ενισχυτική διάταξη λυχνιών είναι πιο θερμές για την ακουστική του ανθρώπου σε σχέση με τις αρμονικές που βγάζει το τρανζίστορ. Είναι το μοναδικό σημείο στο οποίο η λυχνία μπορεί να κερδίσει το τρανζίστορ. Να σημειωθεί σε αυτό το σημείο ότι τα κυκλώματα λυχνιών είναι πολύ πιο δύσκολα και ακριβά σε σχέση με τα κυκλώματα των τρανζίστορ που με πολύ λίγα χρήματα μπορείς να φτιάξεις πολύ δυνατές ενισχυτικές διατάξεις. Η επόμενη ερώτηση λοιπόν είναι, που αξίζει να τους χρησιμοποιήσουμε;

Νομίζω ότι η απάντηση είναι προφανής! Όπου εμπεριέχεται ψηφιακός ήχος δεν υπάρχει νόημα ύπαρξης της λυχνίας αφού ο ήχος θα είναι είδη πολύ παραμορφωμένος (με κακό τρόπο) μετά την διαδικασία της ψηφιοποίησης του. Σε τέτοιες περιπτώσεις κάνει καταπληκτική δουλειά το τρανζίστορ. Η λυχνία είναι χρήσιμη σε εφαρμογές όπου ο ήχος είναι αναλογικός . Τέτοιες περιπτώσεις αποτελούν τα κλασικά pick-up. Επιπλέον στο χώρο των μουσικών οργάνων, πολλά παλιά ηλεκτρικά πληκτροφόρα όργανα όπως τα Fender Rhodes και τα Wurlitzer electric piano καθώς και το Hammond organ. Τέλος η μανιακή χρήση των λυχνιών γίνετε στους ενισχυτές κιθάρας, εκεί που θέλουμε οι μεσαίες συχνότητες που ακούμε δυνατά να έχουν μια ζεστασιά και μια γλυκύτητα για το αυτί μας…

 

Γεννημένος το ’97 και φανατικός λάτρης της ροκ μουσικής! Σπουδάζω στο τμήμα των Ηλεκτρονικών Μηχανικών στο Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα της Αθήνας. Δηλώνω τρελά ερωτευμένος με το τραγούδι, το πιάνο και κάθε πληκτροφόρο όργανο!