По какому принципу от U=9В работают современные ламповые преампы, если для накала нужно U = 120-300В ?

1. Самое популярное напряжение накала - 6,3 В. Вероятно Вы имели в виду анодное напряжение.
2. Лампы неплохо работают при низких анодных напряжениях. Падает крутизна и лампа работает в линейном участке. Причем есть даже специальные лампы, рассчитанные на анодное 26 В. Я лично делал приемники прямого преобразования с анодным 9 В (батарея типа Крона) и баловался на 6-ти вольтах, питая от одного аккумулятора и цепи накала, и цепи анода.
3. В схеме либо лампа действительно работает на низком анодном напряжении либо, как говорит GT, стоит преобразователь 9->200 В.

"Преобразователь в таком устройтве сильно бы фонил, хотя... "

Вот именно, хотя. Если взять древние ламповые приемники с батарейным питанием то там стоит вибропреобразователь, трещотка, который фонить должен до умопомрачения. Но хорошая экранировка, фильтрация и никаких помех.

Преобразователь электрической энергии — это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования параметров электрической энергии (напряжения, частоты, числа фаз, формы сигнала) . Для реализации преобразователей широко используются полупроводниковые приборы, так как они обеспечивают высокий КПД.
Какой фон? Современный дисидиси способен работать на мегагерцах и быть экранированным
Подсветка во всех телепонах питается от 14 вольт примерно и что слышен фон? А преобразователей в любом телепоне минимум три и до десяти
Да и в вопросе немного ошибка, это не накал

Присоединяюсь - сейчас такие преобразователи, что практически не "фонят": частоты преобразования лежат за пределами слышимого диапазона. Плюс к этому - экранированные индуктивности, фильтра, шунтирующие ёмкости с малым сопротивлением обкладок, и т. д.
Собирал недавно ламповый фонокорректор, вставил туда повышающий преобразователь с 12В на 200 В, и понижающий с 12В на 6,3В. Никаких наводок на выходе нет, только тепловой шум.

никаких проблем сделать преобразователь, отфильтровать от помех тоже задача схемотехнически выполнимая. как писалось выше имеются лампы с возможностью работы с низким анодным напряжением.. . сам не баловался, пытался только ламповые унч делать)