Caixas Acústicas e sua particularidades

 

As caixas permitem que Alto falantes funcionem em condições ideais

Alto-falantes como Woofers e Subwoofers requerem para seu correto funcionamento, que a instalação seja dentro de caixas acústicas adequadas às suas características eletromecânicas. A caixa acústica permite ao alto-falante trabalhar em condições e parâmetros ideais, reproduzindo sons com eficiência e qualidade, sem riscos de danos por excesso de excursão.

Uma caixa acústica calculada e construída da forma correta realça o desempenho do woofer ou subwoofer, aumentando a intensidade do som, a potência aplicável e a resposta de transientes.

A caixa acústica isola a parte dianteira da parte traseira de um alto-falante. Toda fonte de áudio emite radiação sonora para frente e para trás, simultaneamente, mas com polaridades diferentes, isto é, a onda que sai por trás do falante é inversa à onda que sai da frente do falante. Portanto como as polaridades das propagações são opostas, fica impossível, sem a caixa, evitar o cancelamento de ondas ou perda da total propagação sonora.

Nas baixas frequências, o cancelamento de ondas é ainda mais prejudicial à qualidade final do áudio porque a propagação das ondas é extremamente difusa, superior a 180 graus.

Portanto é o volume da caixa que determina a frequência de sintonia do sistema (caixa – alto-falante). Uma caixa acústica pequena demais joga a frequência de sintonia para cima, deformando a resposta fazendo o sistema gerar distorções e aumentando o risco de o alto-falante queimar a menos que usada em um curtíssimo espaço de tempo como, por exemplo, as caixas usadas em competições de SPL.

O cálculo da caixa acústica deve levar em conta os parâmetros Thiele Small do alto-falante, bem como o resultado final que se deseja. Se você está procurando graves bem pronunciados e até um pouco retumbantes, o tipo e o tamanho da caixa acústica e sua sintonia são diferentes do que os adequados a uma resposta de graves potente, porém mais bem definida.

Outro ponto importante é a performance de uma caixa acústica instalada dentro de um veículo, difere substancialmente de seu comportamento em uma sala residencial ou mesmo um auditório. Por este motivo, caixas acústicas calculadas utilizando softwares convencionais, apresentam resultados bem abaixo das expectativas e diferentes dos esperados, quando instaladas dentro de um veículo.

O interior de um automóvel pode ser considerado como um campo de pressão, cuja tendência é de reforçar os sons graves como uma caixa dentro de outra trabalhando em perfeita sincronia, sendo este reforço tanto maior quando bem ajustada e desastrosa quando feita sem uso dos parâmetros corretos para sua aplicação, exemplo: quando no nosso dia-a-dia vemos uma caixa com um subwoofer de 10″ bem construída em sincronia com o interior do veiculo tocando muitos mais que uma de 12″, isto demonstra claramente a eficiência aliada a potência correta.
O volume ideal leva em consideração os parâmetros Thielle Small de cada subwoofer e é fornecido no manual do produto pelo fabricante.

Forma: A forma geométrica de uma caixa acústica pode influenciar em sua resposta de frequência e rendimento no interior do carro. Isto ocorre devido à formação de ondas estacionárias, as quais provocam defasagens e cancelamentos de frequências.

Reforço: Para funcionamento adequado, as paredes da caixa acústica devem ser rígidas não devendo vibrar devido às altas pressões internas geradas pelo alto-falante. O uso de reforços internos unindo painéis opostos ajudam a manter a boa estrutura da caixa assim como além de aparafusar, reforça e muito. Assim a caixa acústica final deve ser extremamente sólida para não vibrar.

Madeira: Recomenda-se utilizar aglomerado de média densidade (MDF, uma madeira que parece ser feito de pó de madeira prensado com ótima resistência) com espessura mínima de 15 mm variando até 45 mm dependendo da pressão interna. Uma caixa ideal deve ser construída com material que tenha bons níveis de absorção, amortecimento e isolamento acústicos. Caixas moldadas em fibra de vidro ou qualquer outro tipo de resina, além da falta de amortecimento, elas vibram com mais facilidade diminuindo o rendimento do sistema e queda acentuada de SPL.

Vedação: A vedação da caixa é um dos itens mais comprometedores para um bom funcionamento da caixa acústica. Para que isso possa ser evitado, deve-se utilizar cola branca com pó de serragem ou massa plástica nos cantos onde possam existir vazamentos. As juntas devem ser colocadas e aparafusadas. Deve-se também utilizar massa de calafetar ou guarnição de espuma de borracha entre o alto-falante e a caixa acústica para evitar vazamentos de ar.

Forração externa: A superfície externa da caixa pode ser pintada ou revestida com carpete (colada com cola de sapateiro, amarelo) ou curvin (couro sintético).

Os dutos caso necessário devem seguir uma relação de comprimento x diâmetro para que atue em uma determinada frequência. O duto pode ser totalmente interno à caixa, parte de fora e parte de dentro da caixa e pode ser curvo (como se fosse um duto reto entortado);

Fixação devido ao alto peso de alguns alto-falantes, a fixação à caixa acústica deve ser feita com parafusos auto-atarrachantes do tipo Philips (imagine se fosse chave de fenda e este escapasse direto para o cone do subwoofer…) de diâmetro e comprimento adequados e em número igual aos furos existentes na carcaça.

Lembrando que nos sistemas de construção de caixas acústicas conhecimento e domínio nos cálculos matemáticos são fundamentais na construção dos projetos de caixas acústica.

 

Por: Denise Andrade
Fotos: Arquivo RA