Transistores GaN. Quedaos con ese nombre porque cada vez lo estamos viendo en más amplificadores HiFi, especialmente en los de clase D. Y es que esta tecnología promete menos distorsión, mayor eficiencia y un sonido más limpio que los diseños tradicionales con transistores de silicio. Pero claro, ¿realmente se escucha mejor o es algo que solo se nota en las mediciones?
Lo primero que tenemos que aclarar es que GaN no es una clase de amplificación, sino un material llamado nitruro de galio que sustituye al silicio en determinados transistores. Por tanto, podemos tener dos amplificadores de clase D prácticamente idénticos, uno con GaN y otro con silicio, y comparar qué aporta realmente cada tecnología.
Y precisamente eso es lo interesante. El canal Analogholic ha analizado estas diferencias utilizando el SMSL PA400, un amplificador con transistores GaN de Infineon. Además, tenemos varios estudios y mediciones independientes que nos permiten comprobar hasta qué punto estas ventajas se traducen en algo que podamos escuchar.
El GaN permite alcanzar 1 MHz, pero ¿para qué sirve realmente?
Para entenderlo, vamos a empezar por lo básico. Los amplificadores de clase D utilizan transistores que se encienden y apagan cientos de miles de veces por segundo. Cada una de esas conmutaciones genera pequeñas pérdidas eléctricas y, si no se controlan bien, también distorsión. Pues bien, los transistores GaN pueden realizar esas operaciones con menos pérdidas que los MOSFET convencionales de silicio.
Por ejemplo, el SMSL PA400 anuncia una frecuencia de conmutación de hasta 1 MHz, frente a los 300-500 kHz de muchos amplificadores tradicionales de clase D. Esto permite separar todavía más la señal audible, que llega aproximadamente hasta los 20 kHz, de la frecuencia de conmutación. Así, el filtro de salida tiene más margen para eliminar las señales de alta frecuencia no deseadas sin afectar a la música. También puede facilitar el control de algunos errores que generan distorsión.
Las mediciones confirman ventajas para el GaN, aunque no siempre gana
Y aquí viene lo bueno. Una investigación de 2016 comparó dos amplificadores de clase D de 25 W, uno con transistores GaN y otro con silicio. Por debajo de 20 W, el modelo GaN consiguió un 15 % más de eficiencia y una reducción de distorsión descrita como del 0,15 %. Eso sí, el resumen del estudio no aclara si esta última diferencia es relativa o en puntos porcentuales.
Otra investigación de la Universidad de Pisa, realizada en 2024 con un amplificador de 200 W, también encontró menos distorsión y mayor eficiencia utilizando GaN. Y ojo, porque una revisión científica recoge que a 360 kHz las diferencias pueden ser pequeñas, mientras que por encima de 1,1 MHz las ventajas del GaN resultan más evidentes en los diseños estudiados.
Pero no todo son buenas noticias para el nitruro de galio. En las mediciones de Audio Science Review, el SMSL PA-X con GaN obtuvo 91 dB de SINAD, mientras que el 3e Audio A5 con silicio alcanzó 105 dB. El SINAD mide la relación entre la señal útil y el ruido más la distorsión, así que cuanto mayor sea, mejor. No son diseños idénticos, pero sirven para demostrar que un amplificador con silicio puede medir mejor que otro con GaN.
Entonces, ¿se escucha mejor un amplificador con GaN?
Bueno, pues no necesariamente. Las mejoras eléctricas son reales, pero que un amplificador tenga menos distorsión no significa automáticamente que escuchemos más detalles o unos graves mejores. Si ambos tienen suficiente potencia, una respuesta en frecuencia correcta y niveles de ruido y distorsión suficientemente bajos, esas diferencias pueden resultar inaudibles.
De hecho, Analogholic probó el SMSL PA400 con distintos altavoces y encontró un sonido limpio, unos graves muy controlados y ninguna de esas asperezas que antiguamente se asociaban a la clase D. Eso sí, no realizó una comparación a ciegas y con el volumen igualado frente a un amplificador de silicio, por lo que tampoco podemos atribuir esas cualidades exclusivamente al GaN.
En fin, que si estáis pensando en comprar un amplificador, yo miraría antes la potencia real, el ruido, la distorsión y su comportamiento con diferentes impedancias. El GaN puede ayudar a fabricar equipos más eficientes, con menos calor y un diseño más compacto, pero no hace milagros. Un buen amplificador de clase D con silicio puede ofrecer exactamente la misma transparencia sonora sin necesidad de utilizar esta tecnología.
