Diseño De Caja Acústica

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Centro de Estudios Científicos y Tecnológicos
Numero 10
“CARLOS VALLEJO MÁRQUEZ”

GRUPO: 4IM18

MATERIA:
Sistemas de Audio

TRABAJO:
De investigación.
TITULO:
* Formulas para el diseño de cajas acústicas
* Música o sonido digital
DISEÑO DE LA CAJA ACUSTICA
1- MEDICIÓN DE PARÁMETROS-
Aunque algunos fabricantes de altavoces proporcionan ya losparámetros Thiele-Small de sus productos, y se espera (y se desea) que en el futuro todos ellos lo hagan, es frecuente la necesidad de efectuar la medición de estos parámetros para un altavoz en particular. Esto se hace midiendo la variación de su impedancia con respecto a la frecuencia, utilizando el siguiente equipo:
* Un ohmetro digital, o un puente de Wheatstone.
* Un generador de ondasenoidal de baja distorsión y de baja frecuencia (10 Hz. a 1 KHz.).
* Un osciloscopio.
* Una resistencia de valor mayor al de la impedancia de salida del generador (típicamente, 100 Ohms).
* Un cuerpo pequeño, no magnético, de peso conocido (típicamente, 2 gramos ), o bien:
* Una caja con respiradero, en donde pueda ser montado el altavoz.

El procedimiento es como sigue:
*Se miden con el ohmetro o con el puente la resistencia limitadora (Rlim) y la resistencia en corriente directa de la bobina del altavoz (Re).
* Se suspende el altavoz lo más lejos que sea prácticamente posible de paredes, piso u otra superficie plana, y se conecta al equipo como muestra la figura 1.

Figura 1
Ajustando el voltaje de salida del generador (Vg) digamos a 1 volt, se hacevariar la frecuencia hasta obtener el máximo voltaje en las terminales del altavoz (Va), y una línea recta en la pantalla del osciloscopio (esto indica cero diferencia de fase entre Vg y Va ), este valor de frecuencia será nuestro primer parámetro, es decir, fs. Se mide el voltaje en el altavoz en fs (Vs).
Con él se calculan:

y se miden las frecuencias f1 y f2 donde Va = Vr (ver figura 2)Figura 2

Con ellas se calcula:

nuestro segundo parámetro.
A manera de comprobación: debe ser aproximadamente igual a fs.
Para medir Vas se proporcionan dos métodos. El primero consiste en adherir un cuerpo pequeño no magnético de peso (masa) conocido al cono del altavoz, lo más cercano posible a la bobina, de modo que pueda retirarse después sin dañar el cono, y medir la nueva frecuencia deresonancia fsm.
Con ésta se calculara:

Y Vas es dado en cm3.

Figura 3
Donde rd = Radio efectivo del cono del altavoz, en cm.
En nuestro sistema de medición a un cuerpo con masa de un gramo se le asigna un gramo de peso. Así, basta pesar el cuerpo pequeño que vaya a usarse, junto con el medio de fijación (cinta adhesiva, pegamento débil, plastilina, etc.), y utilizar la magnitud del pesocomo la masa m.
Algunas veces no se tiene acceso a una balanza capaz de pesar con precisión un cuerpo de pocos gramos. Puede utilizarse como referencia, por ejemplo, un comprimido medicinal, para calibrar una masa de prueba más duradera, utilizando el siguiente método:
* Se fija al altavoz la masa de prueba duradera utilizando, por ejemplo, cinta de aislar, y se mide su nueva frecuencia deresonancia (fsm1), por el método antes descrito.
* Se fija, además de la masa de prueba, el comprimido medicinal de peso (masa) conocido, utilizando el mismo medio de fijación (con el mismo trozo de cinta de aislar, por ejemplo), y se mide la nueva frecuencia de resonancia resultante (fsm2).
Con estas se calculan:

El segundo método para la medición de Vas consiste en montar el altavoz en unacaja con respiradero vacía, es decir, sin relleno acústico, y medir nuevamente la variación de su impedancia con la frecuencia, utilizando el mismo circuito de la figura 1.
El voltaje en el altavoz (Va) variara ahora con la frecuencia como lo muestra la figura 4.

Figura 4

Por el método antes descrito se miden las frecuencias fl y fh. Después se bloquea cuidadosamente el respiradero de la...