Caixas acústicas e alto-falantes - Para tentar tirar todas as duvidas

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Caixa acústica

Caixa acústica é uma caixa construída em volta de um alto-falante para melhorar sua reprodução sonora.

Geralmente a caixa é construída em madeira ou plástico com uma abertura para se instalar o(s) alto-falante(s).

Função


A finalidade desse aparato é impedir que se misturem as ondas sonoras dianteiras e traseiras emitidas pelos alto-falantes, o que causa interferência destrutiva e anula o som. No entanto, também são usadas para melhorar a acústica da reprodução sonora tanto em resposta em freqüência quanto em tempo de resposta.

Para otimizar o funcionamento de cada tipo de alto-falante, o sinal que chega à caixa passa por um circuito divisor de freqüências (crossover em inglês), uma espécie de filtro eletrônico que distribui o espectro sonoro adequadamente entre as diversas unidades. Assim, após esse filtro somente os agudos são passados para os tweeters, os médios para os mid-ranges e somente os graves para os subwoofers.
Para audição em aparelhos de som de alta fidelidade são usadas caixas acústicas aos pares para obter o efeito da estereofonia. Em cinemas e home-theaters são usados múltiplas caixas acústicas para obter o efeito de surround.

Tipos de aparelhos

Selada

As caixas acústicas seladas, ou suspensão acústica, são caracterizadas pelo completo isolamento da massa de ar traseira do falante em relação a da dianteira. Como o ar dentro da caixa é comprimido e expandido conforme a movimentação do cone do alto-falante, a pressão interna tem efeito similar a uma mola, expelindo o cone quando ele entra e puxando o cone quando ele sai. Esta é uma caixa relativamente fácil de ser projetada, sendo sua única variável o volume interno de ar livre.
No entanto, a suspensão (ou mola) acústica é bastante menos linear que a mecânica. Daí ser aconselhável projetar o altofalante e a caixa de forma que a força de restituição predominante seja a mecânica.
Acusticamente, ela é caracterizada por tempos de resposta rápidos, isto é, a variação do tempo de resposta do alto-falante varia pouco em função da freqüência, ficando geralmente abaixo de 10ms. Assim, ela é responsável por graves rápidos e precisos, percebido em tambores e bumbos rápidos. Porém, sua desvantagem é a extensão dos graves, isto é, a resposta em freqüência cai relativamente bastante conforme se entra na região dos sub-graves (<50 Hz). A resposta dum altofalante numa caixa deste tipo está 180 graus fora de fase acima da ressonância com a resposta abaixo da ressonância.
No entanto, abaixo da ressonância o nível sonoro é tão baixo que existe pouco efeito audível, daí que neste tipo de caixa só se considera a resposta dum driver acima da ressonância. Quanto maior for a força do ímã mais rapidamente se dá esta mudança de fase, daí que ímãs mais fortes representam melhores transientes mas pior extensão do grave.

*Excelente resposta a transientes
principalmente para valores de Qtc inferiores a 0,7 situação em que a resposta de graves é prejudicada ( F3>Fc: Frequência de Ressonância ou pico da caixa)
*Resposta de frequência plana
*Baixa distorção em toda a faixa
*Pouco reforço em baixa frequência
*Utiliza alto-falantes de alta excursão. (por ter volume interno fixo a caixa evita excursões exageradas do falante, diminuindo o volume em 15% é possível aplicar até 30% a mais de potência)
*Suportam altas potências sem que se aumente o risco de danificar o alto-falante na mesma proporção.
Ideal para quem deseja um grave puro e profundo
*Bom para Pop, Dance, Heavy Metal e Rock. (músicas com batidas de impacto)
*O volume da caixa Closed podem variar com os seguintes resultados:

- Volume menor:
Frequência de sintonia sobe;
Resposta de graves menos estendida, menos plana;
Graves mais acentuados;
Potência aplicável maior;
Som mais "duro", grave de ataque;
- Volume maior:
Frequência de sintonia desce;
Resposta de graves mais estendida (baixas frequências);
Resposta mais plana;
Potência aplicável menor;
Graves mais profundos e mais natural;


Dutada (com pórtico)

Também chamada de refletora de graves, esta caixa também é selada em toda sua extensão com exceção de um duto. Este duto, ou pórtico, é nada mais que um tubo de diâmetro e comprimento projetados para ressonar em uma freqüência desejada. É um projeto mais complexo por envolver estas variáveis a mais além do volume da caixa, e necessita de um estudo de compromisso entre resposta em freqüência e tempo de resposta.
Um fator prático a ser considerado é a velocidade do ar no duto, que se for muito alta pode "soprar" e causar ruídos indesejados. Este tipo de caixa tem grande versatilidade pois pode ter seu comportamento drasticamente alterado por uma simples alteração do comprimento do duto.
Acusticamente, ela tem um reforço de amplitude na região de ressonância do duto de 3dB, e pode ser projetada para que fique plana e capaz de responder com força na região dos sub-graves. Porém, sua desvantagem está no alto tempo de resposta e a sua variação em freqüência, podendo ficar com valores de até 20-30ms de diferença entre 20 Hz e 80 Hz. Isso significa que uma batida de um tambor pode ter o impacto inicial no tempo da música, e o sub-grave demorar para responder, ficando um som embolado e atrasado. Se bem projetada, a caixa oferece um compromisso adequado em tempo de resposta, resposta em freqüência e um grave forte e contínuo.

*Resposta de graves estendida
*Alto SPL
*Boa resposta a transientes
*Baixa distorção na frequência de sintonia
*Para quem deseja graves reforçados
*O duto permite acentuar a resposta de graves em torno da frequência de sintonia Fb
*O duto pode ser interno, parte interna parte externa à caixa e curva, basta manter o comprimento exigido pelo projeto
*Possui resposta transitória inferior à da caixa fechada.
*Bom para Jazz, MPB, Clássico, Pop, Axé, Pagode. (músicas com graves estendidas)
*A excursão do cone na frequência de sintonia Fb fica extremamente reduzida, e cresce para frequências abaixo de Fb.
*O duto funciona como uma espécia de emissor sonoro, contribuindo de forma significativa nas respostas de baixas frequências . O duto também faz com que o deslocamento do cone seja reduzido, permitindo o uso de falantes de maior sensibilidade ( cone de menor massa e bobina com enrolamento de menor altura = conjunto móvel mais leve e eficiente).
*Caixa Vented e Bandpass
*Nas caixas vented e bandpass, tanto os volumes quanto as dimensões dos dutos são críticas e não devem ser alteradas, sem cuidadoso recálculo. O diâmetro dos dutos pode ser alterado, desde de que seu comprimento seja ajustado proporcionalmente. Quanto maior for o diâmetro do duto, tanto maior deverá ser o seu comprimento.


Passa Banda
Caixas Passa Banda ou Band-Pass são caracterizadas por reproduzir somente uma faixa de freqüência. Seu projeto é muito complicado e difícil de acertar, e seu comportamento se assemelha a de uma dutada. Dependendo da configuração de dutos, são chamadas de 4ª ou 6ª ordem. Em som automotivo é ideal para aplicação em sedãs e camionetes .


Linha de Transmissão

É uma caixa diferente das anteriores. Ela pouco se parece com uma caixa pois na verdade não é selada nem tem dutos, mas sim se assemelha a um grande corredor na traseira do alto-falante, cuja área é equivalente à do cone, aberto na outra extremidade. Possui um projeto refinado e alia o baixo tempo de resposta de uma caixa selada com a extensão de resposta de uma caixa dutada. Entretanto, seu uso é restrito devido a suas grandes dimensões.


Isobaric Push Pull

*Neste tipo de caixa acústica dois alto-falantes trabalham com suas zonas de pressão fechadas um contra o outro, ligados em oposição de fase. *Enquanto o cone de um dos falantes puxa, o do outro empurra.
*Possui resposta agressiva nas baixas frequências e utiliza alto-falantes de alta fidelidade
*Esse sistema consistem em uma associação em série, acusticamente falando, de dois alto-falantes idênticos. O alto-falante resultante terá os mesmos valores de Fs e Qts, mas apenas metade do Vas, O resultado disso é que o volume Vb, exigido pela caixa, cai pela metade, assim como o rendimento, que é a grande desvantagem desse sistema. No caso da montagem isobárica push pull, a distorção diminui, devido ao cancelamento proporcionado pela ação complementar das bobinas, deslocando-se no campo magnético.
Administrador
Fabrício Martins
www.tocandofacil.com.br

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