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Clase 3 cajas acusticas

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Clase 3 cajas acusticas

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Clase 3 cajas acusticas

  1. 1. Las Cajas o Gabinetespara los parlantesClase 308-06-2013
  2. 2. Las cajas o gabinetes para losparlantes Las cajas o gabinetes acústicos, también conocidas como bafles, soncajas de madera y en algunos casos en plástico que ayudan a dar lasonoridad adecuada a los parlantes o bocinas. Deben ser hechas con medidas calculadas dependiendo del tamaño,potencia y elasticidad del parlante. ESTO NO ES AL GUSTO. Cuando sehacen sin tener en cuenta esto, por mas que trate, y aún usando buenosparlantes, nunca obtendrá un buen sonido.
  3. 3. Las cajas o gabinetes para losparlantes Un ejemplo del tamaño ideal de la caja para un parlante de 12 pulgadases: 60 centímetros de altura, por 40 cm de ancho y 30 cm de profundidad,usando aglomerado o MDF de 15 milímetros, pegado con pegamentopara madera y tornillos.
  4. 4. Las cajas o gabinetes para losparlantes Para parlantes de 8 pulgadas, se recomienda cajas de 38 centímetros dealtura, por 28 centímetros de ancho y 25 centímetros de profundidad. Recuerde usar desfogues largos y recubrir la caja con fibra de vidrio, guata500 o fieltro en su parte interior, para evitar vibraciones parasitas. Esto essolo una recomendación a grandes rasgos, ya que el tema es bastanteextenso. No vamos a profundizar en la matemática de las cajas acústicas, puestoque es bastante complejo y son bastantes variables en el parlante las quedeterminan una buena caja y los parlantes que conseguimos en elmercado en muchos casos no traen sus especificaciones técnicas. Esteartículo tiene como fin mostrar la importancia de la caja para lograr unosbuenos bafles.
  5. 5. Las cajas o gabinetes para losparlantes
  6. 6. Las cajas o gabinetes para losparlantes Guata 500
  7. 7. Las cajas o gabinetes para losparlantes Fieltro
  8. 8. Las cajas o gabinetes para losparlantes Fibra de vidrio
  9. 9. Las cajas o gabinetes para losparlantes Si queremos un sonido equilibrado y limpio, no es suficiente con conectaruno o más parlantes a un amplificador. Si se coloca un parlante sin cajasuspendido en el aire, se genera un fenómeno llamado Cortocircuitoacústico.
  10. 10. Las cajas o gabinetes para losparlantes Caja acústica sellada
  11. 11. Las cajas o gabinetes para losparlantes La imagen nos muestra un gabinete acústico y como evita que el sonidofrontal se encuentre con el sonido trasero. Como ambos sonidos tienenfases opuestas, eventualmente se pueden anular el uno al otro de formaparcial, sin contar que también pueden generar distorsión. Por lo regular elsonido que el parlante emite hacia el frente es de mayor intensidad que elsonido que sale por atrás del parlante, pero este tiene la suficiente fuerzapara cancelar una parte del sonido frontal e incluso introducir distorsiónpor la sumatoria de señales iguales pero con retardo una de la otra. Alencerrar los parlantes en gabinetes se elimina este problema. En algunos tipos de parlantes, sobre todo en los Tweeters y los medios(midrange), los fabricantes los hacen sellados herméticamente en su partetrasera. Esto elimina el cortocircuito acústico y permite una mayorvariación en el montaje de los parlantes. Sin embargo si se hace esto conun woofer, se pierde la respuesta de frecuencias bajas
  12. 12. Las cajas o gabinetes para losparlantes Los gabinetes o cajas acústicas totalmente selladas, tiene el problema deno dar una buena resonancia de bajos. En muchos casos son insuficienteso ahogados, a menos que se use mucha potencia. Para lograr el bajo adecuado es necesario hacer un conducto que esconocido con el nombre de Tubo de resonancia o Desfogue. El desfogueconsiste en hacer una abertura en la caja y colocar un tubo quegeneralmente es de cartón o plástico. El largo del desfogue debe ser de almenos una tercera parte de la profundidad del gabinete. Si el desfogue esmuy corto se vuelve a presentar el fenómeno de cortocircuito acústico y sies muy largo se puede caer en un bajo exagerado o ahogado.
  13. 13. Las cajas o gabinetes para losparlantes El uso de desfogues en las cabinas o gabinetes acústicos es muy popularhoy en día. Se le conoce también con el nombre de reflejos de bajos (bassreflex). La frecuencia de resonancia del bafle debe estar de acuerdo con lafrecuencia de resonancia de los parlantes, es decir que la caja debecontrarrestar la frecuencia de resonancia del parlante para así lograr unbuen sonido.
  14. 14. Las cajas o gabinetes para losparlantes Para esto debemos entender que las dimensiones físicas de la caja son muyimportantes. Por ejemplo: La longitud de onda de una frecuencia a los 40Hz tiene un tamañoaproximado a los 8.5 metros. Esto es muy grande como para hacer una cajade ese tamaño. El tamaño mínimo que en teoría funciona seria de la mitad dela onda, que son 4,25. Aun sigue siendo muy grande. Debido a esto se debenhacer cálculos para lograr la reducción de la caja a un tamaño adecuado ypráctico. Existen varias técnicas para lograr una buena cabina y de tamañoreducido. Una consiste en usar conductos que por el retardo que generan enlas ondas traseras del parlante, ayudan a reducir las dimensiones del gabinete.También el uso de tubos que anteriormente llamamos desfogues, dan un buenresultado. Debemos tener en cuenta que así encontremos fórmulas de cálculode cabinas acústicas, la comprobación de estas se debe hacer probando.Debe ser escuchado por alguien con experiencia y buen oído técnico.
  15. 15. Las cajas o gabinetes para losparlantes Sin embargo si queremos usar un parlante pequeño, debe ser de buenacalidad y que tenga un movimiento profundo de la bobina móvil y granelasticidad en la suspensión del cono, que permita un desplazamiento devarios centímetros. Los parlantes grandes en muchos casos tienen menosrecorrido de la bobina móvil. Ahora bien; hoy en día se construyen sistemas de sonido envolventellamados popularmente como “Teatro en casa”, estos tienen 4, 5 o másbafles pequeños que se encargan de reproducir las frecuencias medias yaltas y un bafle un poco más grande que se encarga de hacer los bajos yultra bajos
  16. 16. Las cajas o gabinetes para losparlantes Sin embargo si queremos usar un parlante pequeño, debe ser de buenacalidad y que tenga un movimiento profundo de la bobina móvil y granelasticidad en la suspensión del cono, que permita un desplazamiento devarios centímetros. Los parlantes grandes en muchos casos tienen menosrecorrido de la bobina móvil. Ahora bien; hoy en día se construyen sistemas de sonido envolventellamados popularmente como “Teatro en casa”, estos tienen 4, 5 o másbafles pequeños que se encargan de reproducir las frecuencias medias yaltas y un bafle un poco más grande que se encarga de hacer los bajos yultra bajos
  17. 17. Las cajas o gabinetes para losparlantes Ejemplo de una caja para subwoofer de teatro en casa
  18. 18. Las cajas o gabinetes para losparlantes El gabinete acústico del subwoofer es infinito en los cuales el parlante estámontado en forma hermética dentro de un gabinete completamentecerrado en lo que respecta a la parte trasera del parlante, y la partedelantera tiene salida por un desfogue largo, que va casi hasta el fondode la caja. Estos parlantes requieren una potencia más elevada paralograr un buen rendimiento acústico, aunque la caja se encarga de darleel cuerpo a los bajos. La caja ciega atrás y con salida por desfogue tieneotra gran ventaja y es que observe las posibles distorsiones que produzcael parlante, dando un bajo seco y profundo.
  19. 19. Las cajas o gabinetes para losparlantes Ahora bien: No siempre necesitamos un sonido de teatro en casa. Unsonido para el hogar o incluso para negocio, se usa un sonido estéreo conbafles de dos o tres vías. Si comparamos con el subwoofer anteriormentevisto, el rendimiento acústico del gabinete ventilado es mayor, a pesar desu tendencia a las resonancias y a los cortocircuitos acústicos. Debemoscomenzar a tener en cuenta otras características que hacen que un bafletenga buen sonido. Además de las medidas y del desfogue, una buenacaja acústica también debe estar recubierta en su interior con lana devidrio, guata o fieltro. Esto se usa para dar una amortiguación acústica,que absorbe las vibraciones parásitas. Otra característica de una buenacaja es su hermetismo, sobre todo en cajas de subwoofer.
  20. 20. Las cajas o gabinetes para losparlantes Como funciona la caja acústica? La caja acústica más común es la que va totalmente cerrada, exceptopor los desfogues. El parlante cierra la caja y el aire del interior transporta laonda que emite el parlante por detrás por un determinado caminoacústico, para que pueda mezclarse con la onda emitida por la partefrontal del parlante, manteniendo la misma fase. Esto quiere decir que unabuena caja debe lograr que la onda interna invierta su fase para quepueda sumarse con la frontal. Si esto no es así, se pierde potencia delparlante.
  21. 21. Las cajas o gabinetes para losparlantes
  22. 22. Las cajas o gabinetes para losparlantes La onda posterior debe transitar un camino cuya longitud sea igual a lamitad de la longitud de onda de la frecuencia que se desea reproducir.Esto no es tan fácil como parece, ya que como explicamos anteriormentela caja tendría que ser gigante. El desfogue por lo regular se coloca al frente de la caja, al igual que elparlante. Eso funciona en la mayoría de los casos, pero si tomamos comoejemplo unos bafles profesionales de estudio de grabación como porejemplo unos Yamaha, veremos que su desfogue se encuentra en su parteposterior
  23. 23. Las cajas o gabinetes para losparlantes Esto es debido a que el tamaño de los parlantes es bastante reducido ypara lograr una buena respuesta de bajos y sumar la onda del interior conla frontal en total fase, es necesario lograr que la onda interna tenga unrecorrido bastante largo. Es importante anotar que cuando hablamos de poner en fase las dosondas, estamos hablando de hacerlo sólo en determinada frecuencia,logrando un sonido aceptable en una pequeña gama de frecuencias entorno a la que fue sincronizada, pero como son las frecuencias bajas sonlas que se desplazan en todas direcciones, son las únicas que puedenmezclarse y así producir distorsiones, cuando no están en fase.
  24. 24. Las cajas o gabinetes para losparlantes Las frecuencias medias y altas son unidireccionales y no es posiblehacerlas viajar por un camino que no sea recto. Esto nos da a entender que sólo se aprovecha aproximadamente unnoventa por ciento de las frecuencias bajas reproducidas, producto de lasuma de las ondas frontales y traseras, mientras que solo se reproducen elcincuenta por ciento de las frecuencias medias y altas.
  25. 25. Las cajas o gabinetes para losparlantes Cajas reflectoras de bajos Hemos visto el principio de la caja acústica bien hecha, pero con sudesfogue simple, es decir sólo un orificio llamado ventana, por la cual salela onda posterior pero con su fase invertida. En muchas partes recibe elnombre de “reflex” o “bass reflex”.
  26. 26. Las cajas o gabinetes para losparlantes Cajas reflectoras de bajos
  27. 27. Las cajas o gabinetes para losparlantes Para lograr el punto ideal en el que se sumen las ondas correctamente, selogra con una distancia adecuada entre el orificio del parlante y el deldesfogue. La profundidad y tamaño del desfogue determina laprofundidad del bajo y un nivel de distorsión leve. Entre mas pequeña es la caja, mayor es su frecuencia de resonancia ycuando la superficie de la ventana es menor, su frecuencia de resonanciaserá menor. Dicho de otra forma, la frecuencia de resonancia de la cajaes directamente proporcional al área de la abertura e inversamenteproporcional a su volumen.
  28. 28. Las cajas o gabinetes para losparlantes Cuando colocamos un tubo en el desfogue o ventana, podemos variar sulongitud e ir ajustando su frecuencia de resonancia. En ese caso el conductorecibe el nombre de tubo de sintonía. Para lograr una caja de excelente rendimiento se debe variar la superficie dela ventana o la longitud del tubo de sintonía de la siguiente manera: Lo primero es colocar una resistencia en serie, entre el amplificador y elparlante de un valor al menos 10 veces el valor de la impedancia del parlante.Si el parlante es de 8 ohmios se coloca una resistencia de 82 ohmios que es lacomercial. Luego se coloca el multímetro análogo en la escala de voltaje continuo, queno supere los 2 voltios. Este va en paralelo con del parlante. A continuación seenvía al amplificador una señal senoidal cuya frecuencia sea tres vecessuperior a la frecuencia de resonancia del parlante. Para eso debemos saberla resonancia del parlante. Esto es una limitante, ya que los parlanteseconómicos o genéricos no traen esos datos.
  29. 29. Las cajas o gabinetes para losparlantes
  30. 30. Las cajas o gabinetes para losparlantes Procedemos a cerrar totalmente la ventana. En algunos casos se retira eltubo de sintonía. Se ajusta el volumen del amplificador hasta que la agujade multímetro llegue al punto medio. Ahora vamos disminuyendo la frecuencia proporcionada por el generadorhasta que la aguja del voltímetro tenga la aguja al máximo. Esto indicaque encontramos la frecuencia de resonancia del parlante. Hecho esto se varía el tamaño de la abertura de la ventana o la longituddel tubo de sintonía, hasta que la aguja comience a descender hastallagar al mínimo. En ese momento hemos logrado que coincida lafrecuencia del parlante con la de la caja. Ya sólo es necesario ajustar laabertura y el tubo para que este parámetro no varíe.
  31. 31. Las cajas o gabinetes para losparlantes Existen otros tipos de bafles que poseen una división interna para que ladistancia entre el parlante y la ventana no sea tan pequeña y así seaumenta la distancia, logrando un efecto que simula una caja másgrande. De esta manera la ventana de la caja queda en el fondo de lamisma y así se puede tener una caja más pequeña. Para disminuir aun más el tamaño del bafle se hacen divisiones en elinterior de la caja. A estas divisiones se les llama “laberinto sonoros”. Elefecto que logran es hacer que la onda recorra una distancia máslarga, como si fuera una caja más grande. Por supuesto, la puesta a punto de este bafle es aun más complicada y laatenuación de ondas será aun mayor, por lo que su rendimiento bajaconsiderablemente y se debe usar un parlante de más potencia que conla caja tradicional.
  32. 32. Las cajas o gabinetes para losparlantes
  33. 33. Las cajas o gabinetes para losparlantes Bafle con Radiador pasivo Recibe el nombre de radiador pasivo a un parlante sin excitacióneléctrica. Suele ser solo un cono con su suspensión externa e interna y sucampana, no lleva imán ni bobina. Esto puede tener algunas ventajas. El parlante pasivo se coloca en lugar de la ventana o desfogue. No esestimulado por medio de la corriente emitida por el amplificador, sino porlas variaciones de presión de aire generadas por el parlante activo y quese acumulan dentro de la caja. La frecuencia de resonancia del parlante pasivo debe ser similar a lafrecuencia de resonancia del parlante principal o activo. Esto permitereforzar los frentes de onda emitidos por este último.
  34. 34. Las cajas o gabinetes para losparlantes La gran ventaja de este bafle con respecto al bafle con desfogue o tubode sintonía es que su funcionamiento se acerca más al del bafle infinitopero con dimensiones inferiores. Además responde a frecuencias masbajas. Otra gran ventaja del bafle con radiador pasivo es que en la cajatradicional con desfogue, si la ventana no está bien calibrada y el largodel desfogue no es el correcto, las ondas sonoras que saldrán en fase conla onda frontal, generando distorsión. Esto termina siendo un problema quea pesar de usar un ecualizador no se logra un sonido perfecto. En elsistema con radiador pasivo no sucede nada de esto.
  35. 35. Las cajas o gabinetes para losparlantes Para terminar también debemos pensar en la distribución de los parlantesy desfogues en el frente de la caja. Debemos recordar que los sonidosgraves se propagan en todas direcciones, por esto se puede colocar elwoofer en la parte inferior de la caja ya que no habrá problema con losobstáculos para llegar a nuestros oídos. Las frecuencias altas o sonidosagudos son unidireccionales. Por eso se deben colocar los tweeters losmás alto posible para que nos lleguen en forma directa.
  36. 36. Las cajas o gabinetes para losparlantesEjemplo de una caja acústica para Woofer de 12pulgadas con Medio y Tweeter
  37. 37. Las cajas o gabinetes para losparlantes A continuación se presenta un ejemplo de caja acústica para woofer de15 pulgadas con Driver. Esta configuración es muy común hoy en día. Podemos observar dosnuevas características que no habíamos contemplado antes. La primeraes su forma cónica, es decir con su parte de atrás mas delgada que laparte de adelante. Esto se hace con el fin de evitar que todas las paredesqueden enfrentadas (antiparalelismo). Ayuda a mejorar los rebotesinternos.
  38. 38. Las cajas o gabinetes para losparlantesEjemplo de una caja acústica para Woofer de 15pulgadas con Driver
  39. 39. Las cajas o gabinetes para losparlantes La otra característica es que el Driver va encerrado en un compartimientoaparte. Esto evita que haya escape de aire por los bordes del orificiodonde va colocado el Driver, manteniendo la presión interna. Así solosaldrá aire por los desfogues y se logra una buena respuesta de bajos.
  40. 40. Las cajas o gabinetes para losparlantes Para ver diseños de cajas acústicas, entre aquí: http://melca.com.ar/a_bafles.html

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