INTRODUCCIÓN A LAS CAJAS ACÚSTICAS

INTRODUCCIÓN A LAS CAJAS ACÚSTICAS
 
Por qué son necesarias las cajas
Tipos de cajas acústicas
Caja sellada
más detalles
Ejemplo de diseño
Caja bass reflex
más detalles
Ejemplo de diseño
Caja con radiador pasivo
Caja ELF
Caja paso-banda (carga simétrica)
más detalles
Ejemplo de diseño
Altavoz de dipolo
Caja de laberinto acústico
Linea de transmisión
 
¿POR QUÉ LOS ALTAVOCES VAN EN CAJAS?
Losaltavoces necesitan ir en cajas porque la membrana tiene dos lados, exterior e interior.
Cuando el exterior de la membrana crea una onda, el interior crea la misma onda, pero opuesta, es decir, en fase inversa.
Los graves extremos mueven una gran cantidad de aire. Cuando el exterior empuja, el inteior "tira". Para tal cantidad de aire, con presiones elevadas, es fácil que la presión del lado exteriory la "depresión" del lado interior se encuentren, dando lugar a la cancelación del movimiento y la presión del aire. Esto se denomina cortocircuito acústico.
Esto se puede comprobar fácilmente. Si se saca el altavoz de graves de la caja y se deja en el suelo, al excitar el altavoz se comprueba que los graves desaparecen, además de obtener una calidad de sonido muy pobre.
Al meter el altavoz enuna caja, se elimina este problema, pero se crea otro, aunque mucho menor.
La onda creada por la parte interior se refleja en el fondo de la caja, y se puede llegar a encontrar con la creada por la parte exterior, La membrana del altavoz es muy rígida y es prácticamente trasparente al sonido. La suma de la onda en diferente fase crea una onda distorsionada, en mayor o menor grado, pero siemprediferente de la onda que queremos reproducir.
La solución parece muy simple, y lo es: que el fondo del altavoz no sea paralelo al frontal, para que la onda reflejada no se junte automáticamente con la onda inicial. Puede parecer asombroso que 70 años después de la invención del altavoz (no de la caja) esto siga siendo asi, y realmente lo es.
Fabricar cajas con formas no tan regulares como el ortoedropresenta problemas de fabricación. No es tan fácil montar una caja irregular como una regular. Precisamente las empresas de alta gama, B&W a la cabeza, ha captado mejor que nadie esta sutil y obvia restricción. Son muchas las marcas que fabrican cajas de alta gama con el frontal y la parte trasera no paralelas, pero B&W fabrica cajas con muchas curvas (la serie Nautilus). De esta manera, las ondasreflejadas tienen que realizar muchas reflexiones, sin crear ondas estacionarias y perdiendo potencia, antes de poder encontrarse de nuevo con el altavoz.
Si la mayoría de las cajas son ortoédricas o incluso cúbicas, ¿cómo es que funcionan?
Hay unas ciertas proporciones para las que las cajas tienen un mejor comportamiento y las ondas reflejadas tienen menor repercusión. Estas proporciones estánbasadas en el número áureo, un número muy curioso que aparece en multitud de fenómenos naturales.
Además, en el interior de la caja se colocan materiales que absorven la onda del interior (transforman la energía cinética en calor). Que nadie se preocupe por esto, no se va a quemar nada,... un altavoz con un rendimiento de 92 dB @ 1W y 1m tiene un 1% de eficacia. A 50WRMS producirían máximo 0,5W decalor. Una bombilla de luz fría de 7W, que produce unos 3-5W de calor se pudede tocar con la mano y no esta caliente en absoluto.
¿Y si las cajas son así de simples, por qué hay tantos tipos de cajas?
Por que hay ciertas frecuencias que son difíciles de reproducir, que son los graves extremos. Si la parte interior del altavoz crea una onda igual que la del exterior, sería importante poderaprovechar esa onda para crear unos graves más potentes, con cualquier altavoz.
Inicio
Conocimientos previos:
Fs es la frecuencia de resonancia de un altavoz sin caja. Es la frecuencia a la que se mueve el altavoz por si sólo cuando le das un golpecito, por ejemplo.
La frecuencia de resonancia de un altavoz (Fs) depende inversamente de la masa móvil y de la elasticidad de la suspensión. Cuanta más masa...