Tipos de cajas acústicas II

TIPOS DE CAJAS ACÚSTICAS II

Caja paso banda

También llamadas cajas de carga simétrica por el circuito equivalente.
Consisten en una caja con una pared interior donde está el woofer. En uno de los lados hay una sub-caja bass-reflex y en el otro, puede haber una bass-reflex (caja de 6º orden) o una caja sellada.(4ºorden)
Se han hecho muy populares últimamente, sobre todo en los sistemas Home Cinema, que constan de sub-woofer en caja paso banda y cinco satélites de agudos y medios. El problema de etos sistemas es la baja consistencia del sonido, sobre todo en espacios grandes, donde no se llega a percibir homogeneidad en el sonido.
Este tipo de caja sólo deja salir el sonido por el conducto. La respuesta del conducto es una “mesa” con pendientes de 24dB/oct en ambas vertientes. Este es el motivo de que se llame paso-banda. Las cajas deben estar muy bien construidas porque la presión en interior es muy grande, y además se debe evitar que el sonido del interior salga al exterior a través de las paredes y del propio tubo.
Otro efecto muy pernicioso es que la caja es un resonador de Helmholtz, y es habitual tener la impresión de que sólo se oye una frecuencia.
El volumen de aire contenido en cada sub-caja actúa como una masa móvil, que hace bajar la frecuencia de sintonía Fb. Con un altavoz con Fs=40Hz se puede llegar a Fb=25Hz, lo que proporciona una extensión en graves muy importante.
Como inconvenientes, la eficiencia baja y la respuesta temporal es mala, la señal sufre retrasos muy altos. El/los tubos tienen su propia frecuencia de resonancia y pueden colorear el sonido.

CAJA PASO-BANDA 4º ORDEN



CAJA PASO-BANDA 6º ORDEN

Altavoz de dipolo / Baffle Abierto

Consiste en una tabla con un agujero donde va situado el woofer, y su única función es impedir el cortocircuito acústico. La forma de la radiación sonora de las demás cajas es no direccional, es una esfera con el altavoz en el centro o en un extremo, dependiendo de la frecuencia. Esta caja si es direccional. La forma de su radiación es extraña. Es como la superficie de revolución producida al rotar un 8 por su eje vertical, pero el eje está en posición horizontal y es perpendicular al plano de la tabla.
A diferencia de los otros tipos de caja, no tiene ningún problema de resonancia, ya que no hay paredes contra las que pueda resonar. La consecuencia es que el sonido es muy puro, da sensación de espacio, de libertad, no de compresión como en las otras. Otra ventaja es que las interacciones con la sala de escucha son mínimas, ya que las zonas donde hay presión sonora son pequeñas en comparación con otras cajas. Fs permanece inalterada, y Fb=Fs. Como si estuviese sonando al aire libre pero sin cortocircuito acústico. El problema es que el tablero necesario para impedir el cortocircuito acústico puede ser muy grande.

Laberinto Acústico

Consiste en una “caja” muy larga llena de material absorbente que eliminan la onda producida por el interior del diafragma. Concretamente en ese modelo, por las propiedades de los tubos, cuando el diámetro es mayor que la longitud de onda, la onda se comporta como una onda plana que se desplaza guiada por el tubo, y no se crean ondas estacionarias, por lo que si el woofer está cortado a frecuencias suficientemente bajas, este tipo de “caja” está libre de coloración y de resonancia. Acerca de la frecuencia de corte, en principio es una caja sellada mejorada, por lo que la respuesta debe caer con una pendiente de -12dB/oct, pero en el Nautilus decae con una pendiente de -6dB/oct, según dice B&W. La realidad es que debe comportarse como una caja cerrada con una Q menor que la de Bessel, 0,5, con lo cual alcanzará la respuesta de baffle infinito. Con una corrección activa se puede producir fácilmente respuesta plana hasta Fs. Es una caja cerrada, pero con un volumen de aire muy grande que no va a in fluir en la elasticidad, va a ser mucho mayor la del propio altavoz, por lo que Fs~Fb
En un diseño general, a altos SPL puede ocurrir que no toda la onda se absorba, y parte se vea reflejada en el final del laberinto. Por eso la longitud del laberinto debe ser 1/4 de la longitud de onda de la Fs del woofer, para que si esto se produce, halla un refuerzo y no una cancelación.



Línea de transmisión

Esta caja también se basa en la propiedad de que en los tubos no hay resonancia, pero en este caso, la onda creada por la parte trasera si se usa para algo. Contribuye a reforzar las bajas frecuencias poniendo en fase a las ondas trasera y delantera del diafragma.

 

Referencia:

Foro de: http://www.clubdelgoltrend.com/

PCPaudio

Tuningpedia

Paloma Sarmiento

Tipos de cajas acústicas I

TIPOS DE CAJAS ACÚSTICAS I

Caja Sellada

Es una caja aislada rellena de material absorbente. Físicamente, el cajón se limita a una cavidad perfectamente hermética, forrada de materiales absorbentes para suprimir la onda emitida detrás de la membrana. El principal y único defecto de este tipo de carga es que el rendimiento es generalmente inferior al obtenido con otros tipos de envoltorio. Para escuchas “normales” (aquellas que no tienen por objetivo reventar el “score” en los concursos de SPL), esta restricción queda muy relativizada, ya que la potencia de los “amplis” actuales basta, generalmente, para paliar esta falta de eficacia. Por otra parte, la caída en pendiente suave de la banda de paso hacia el extremo grave queda con frecuencia compensada por la acústica del vehículo, que, como por arte de magia, tiene tendencia a realinear todo esto. Otra ventaja: el cajón cerrado es generalmente mucho menos compacto que los otros. No es raro, según los constructores, encontrar algunos de 30 cm que funcionan muy correctamente en un minúsculo envoltorio de 10 o 15 litros. En realidad, el volumen ideal es generalmente más consecuente, pero el cajón cerrado se muestra muy tolerante desde este punto de vista, permitiendo importantes variaciones de litraje sin afectar forzosamente a las prestaciones. Esto no quiere decir que se pueda hacer cualquier cosa con ellos, pero si nos podemos permitir investigar la mejor relación posible entre prestaciones y cajón. En la escucha, este tipo de carga se traduce normalmente por una marcada tendencia Hi-Fi, a la vez neutra, equilibrada y bien sostenida, Naturalmente, se trata del tipo de carga aconsejado para iniciarse en los subwoofers, con la (casi) seguridad de obtener un resultado sin fallos.

Caja Bass-Reflex

El cajón ya no está cerrado, sino abierto al exterior por un émbolo de aire. Objetivo: se trata de no contentarse con absorber la energía producida detrás de la membrana e intentar recuperar una parte de ella, transmitida por el émbolo, de manera que se aumenta espectacularmente el rendimiento en el extremo grave. De hecho, se crea un resonador. Al contrario que con el cajón cerrado, es prácticamente imposible hacerlo bien sin pasar por el programa simulador. La talla del cajón y las dimensiones del émbolo interactúan simultáneamente, de modo que la fórmula matemática es más compleja de aplicar. Pero en buenas manos un cajón Bass-Reflex puede reproducir sonidos atronadores, mucho más elevados que el cajón cerrado. Mejor sostenimiento de potencia, rendimiento superior y extensión marcada de la banda de paso son la representación de una dinámica y una amplitud mucho más elevadas. La realización del envoltorio, aunque sea complicada de calcular, no genera, normalmente, más problemas que el cajón cerrado, puesto que no hay más que hacer un agujero suplementario. Contrariamente, el volumen es a menudo muy consecuente y los extremos de regulación del conjunto mucho más problemáticos: cada vez que el volumen del cajón se modifica, hay que recalcular la talla del émbolo.


Caja Simétrica

El altavoz está encerrado en el envoltorio, fijado sobre un cierre intermedio, delimitando dos volúmenes distintos: uno cerrado y el otro conectado a un émbolo. Jugando con las proporciones de la cavidad delantera y de la trasera, es posible favorecer más un criterio que otro, ya sea mejorando la respuesta de las frecuencias muy bajas en detrimento del rendimiento (cosa que podría requerir una instalación predominantemente Hi-Fi), o al contrario, privilegiando el rendimiento, pero sobre un ancho de banda restringido (esta configuración se podría requerir para un concurso de SPL). La calidad técnica y la musicalidad están fuertemente sometidas por la definición del conjunto: lo mejor puede rodear a lo peor. Particularidad esencial de este tipo de carga, el subwoofer no asoma al exterior y los graves son transmitidos únicamente por el émbolo. Sólo los graves exteriores ya que este envoltorio tiene una tendencia natural a filtrar las frecuencias inferiores a 80 o 120 Hz (es muy variable, en realidad), un parámetro más a tener en cuenta. Se obtiene así una curva de respuesta en campana, en la cual la caja simétrica restituye sólo una porción de banda. También se llama cajón “pasa-banda” “pass-band” en inglés en algunas publicaciones. Reservado principalmente a los aficionados más experimentados.

Cajas con radiador pasivo

Es una variante de la caja bass-reflex. Fue inventado por Celestion. Consiste en una caja bass-reflex en la que se ha sustituido el port por un radiador pasivo. Un radiador pasivo es como un altavoz, pero sin imán y sin bobina. Sólo tiene el chasis, la suspensión y el diafragma. Su misión es ser dejar pasar a los graves que se crean en el interior de la caja. Se trata de que hacer que el radiador pasivo ofrezca la misma resistencia al aire que el port de un sistema bass-reflex. Para esto, se le añade masa. El rendimiento de estas cajas en menor que los bass-reflex, ya que a la frecuencia de resonancia del radiador se produce una disminución en la respuesta (como un notch filter). Las ventajas son las mismas que en las cajas bass-reflex, y en los inconvenientes hay que añadir el precio del radiador.

Caja ELF

ELF es un acrónimo de Exteded Low Frecuency. Consiste en una caja sellada con un volumen mucho menor que el necesario. Esto hace que la respuesta decaiga a frecuencias muy altas, entre 100Hz y 150Hz, lo cual no es muy lógico para un subwoofer. Pero mediante una corrección activa esa respuesta se puede dejar plana hasta una determinada frecuencia.
Normalmente una caja se considera “usable” a partir de la frecuencia de sintonía (Fb), pero en este tipo concreto de caja se usa desde Fb hacia frecuencias menores. Aquí el aire reduce la elasticidad, equivale a una suspensión más rígida y la frecuencia de sintonía de la caja aumenta, por eso en un altavoz con Fs=40Hz se puede hacer Fb=100Hz.
Las ventajas son que el tamaño es sumamente reducido. A falta de confirmar, el subwoofer de Bang&Oluffsen es un ejemplo, un cubo de 25-30 cm de lado. Otra ventaja es que la eliminación de la onda producida por la parte trasera se produce por la propia elasticidad del aire. Por otra parte, la elasticidad del aire contenido y el alto desplazamiento de la membrana hacen que la distorsión sea alta. Los inconvenientes son serios: al reducir el SPL a -12dB/oct, la corrección debe ser muy fuerte. Las limitaciones por potencia son muy importantes, pero no tanto como las limitaciones por desplazamiento de la membrana.

Referencias:

Foro de: http://www.clubdelgoltrend.com/

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