Suena a Fender pequeñito (de potencia y de caja) apretado y empujado con algún overdrive, probablemente algo tipo Tubescreamer, por el recorte en graves y lo focal de los medios. Ese sonido que identificas como algún tipo de modulación, no es más que la etapa de potencia saturando.
No tengo claro si lleva un punto de delay de fondo o solo reverb. Al final sí le meten una buena reverb.
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Gracias a ambos, por momentos ese sonido me resulta muy familiar, como en algunos solos de los primeros Génesis. Sí que suena a etapa apretada y overdrive, pero como dice @rich, hay algo más, algún filtro o whammy que le hace sonar tan peculiar, también muy comprimido pero con un punto de modulación o eq...
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Justo antes del 3:40 tiene whammy, claro, pero a partir de ese momento no tiene nada, así es como suenan los combos de poca potencia apretados y empujados por un TS. El TS y similares de por sí tienen un recorte en graves bastante pronunciado y enfatizan de manera prominente los medios/medios graves. Ese efecto se puede hacer de muchas maneras, pero por contexto apostaría por un TS.
De modulación o pitch 100% seguro que no lleva absolutamente nada a partir del 3:40.
En el segundo vídeo tampoco tiene ningún secreto. Creo que lo más identificativo es que debe tener un micro de sala para apoyar al micro cercano. De todas formas sí que me suena diferente al otro vídeo, parece otro ampli, pero esto lo he escuchado con el móvil y es más complicado ver detalles.