Cajon Bass-Reflex

FUNCIONAMIENTO DEL BASS-REFLEX
En la construcción de caja bass-reflex tenemos que tener en
cuenta que el funcionamiento del altavoz depende del propio
altavoz así como del resonador.
Un mal diseño de la caja bass-reflex puede provocar daños en el
altavoz, en esta entrega vamos a ver cómo realizar correctamente
un diseño y cómo proteger al altavoz de posibles daños.
El comportamiento de unacaja bass-reflex es el que se explica a
continuación. No es como comúnmente se cree, el sonido que el
altavoz “tira” hacia adentro de la caja no sale hacia delante a
través del resonador, pues si fuese así saldría en contra fase y con
la misma frecuencia, por lo que se produciría una cancelación.
El funcionamiento de una caja bass-reflex está basado en el
resonador de Helmholtz, la masa deaire que hay dentro del
resonador se comporta como una materia sólida suspendida en el
aire, es decir, oscila hacia adentro y afuera. El comportamiento
de esta masa de aire es igual a la de la membrana del altavoz, por
lo que cuando oscila provoca presiones y enrarecimientos del
aire, es decir, ondas acústicas.

Para que todos nos entendamos, el funcionamiento es el
siguiente, cuando elaltavoz desplaza su membrana hacia atrás,
comprime el aire que existe en el interior de la caja. Este
aumento de presión empuja hacia fuera el aire en el interior del
resonador y este se desplaza hacia fuera como si de un pistón se
tratase, creando un presión en el exterior.

Cuando la membrana del altavoz se desplaza hacia delante, el
aire del interior de la caja se enrarece, absorbiendo alaire que
existe en el interior del resonador, este a su vez crea un
enrarecimiento del aire en el exterior de la caja.
Si el desplazamiento de la membrana es muy rápido (en una onda
de frecuencia 50Hz, esto ocurre 50 veces en un segundo), el aire
existente en el resonador se comporta como un bloque y no deja
salir ni entrar al aire del interior de la caja.
Si el desplazamiento de lamembrana se produce “lentamente”, al
aire interior de la caja si que le da tiempo a salir o entrar a través
del resonador, por lo que el altavoz encontrará una menor
resistencia a desplazarse, con lo cual con la misma potencia su
desplazamiento será mayor.
El tiempo que consideramos corto para que esto ocurra depende
del resonador, la caja y del altavoz. Así que dependiendo de la
frecuencia quele inyectemos al altavoz el resonador se
comportará como un bloque o como un gran agujero de salida de
aire.
A partir de la frecuencia que el resonador se comporta como un
gran agujero de salida de aire ocurre lo siguiente:
- El nivel de presión sonora cae 12dB/oct
- La membrana del altavoz sufre grandes desplazamientos, por
lo que el altavoz soporta menos potencia.
Veamos que quiere deciresto, si construimos una caja bassreflex en la cual a partir de los 40Hz el resonador se comporta
como un gran agujero de salida de aire, el resultado será que por
debajo de los 40Hz nuestra caja a penas radiará, el altavoz se
descontrolará pudiendo provocarle graves daños incluso la
ruptura. Veamos por qué.
Si para frecuencias mayores de 40Hz el resonador se comporta
como un bloqueradiante, el aire del interior de la caja hace le
tengamos que aplicar más potencia al altavoz para tener el
mismo desplazamiento.
Sin embargo, a inyectarle señales de frecuencia menor a 40Hz, el
aire interno no se comporta como un bloque y deja salir y entrar
el aire a la caja. Por lo que si nosotros le mantenemos la misma
potencia que le estábamos aplicándole cuando estábamos por
encima de los40Hz, la membrana del altavoz que ahora no
encuentra ninguna resistencia para desplazarse, tendrá un mayor
desplazamiento y no soportará dicha potencia, ya que se saldrá
de su zona de excursión. Esto puede provocar la ruptura del
altavoz.

Para evitar esto se utilizan los llamados filtros subsónicos, que no
son más que un filtro paso alto sintonizado a la frecuencia donde
la membrana...