DISEÑO DE UNA CAJA CERRADA PARA SUB-WOOFER Vamos a ver cómo usar los parámetros de los altavoces para diseñar un recinto acústico a medida para cada altavoz, para ello utilizaremos los parámetros Thiele-Small y un software informático llamado Term-Pak. Hemos elegido Term-Pak, entre todos los que existen en el mercado, por su facilidad de manejo y por lo intuitivo del programa. La realización de una caja personalizada para el altavoz que vamos a montar va a definir el comportamiento de éste en frecuencia. Por tanto, no existe una caja universal que sirva para todos los altavoces, sino que cada uno ha de funcionar en la suya propia. Lo primero que debemos conocer cuando queremos diseñar una caja de sub-woofer son los parámetros Thiele-Small del altavoz que vamos a utilizar, ya explicados en ediciones anteriores. Mediante fórmulas matemáticas podemos hallar los datos para diseñar la caja, pero estas fórmulas pueden ser algo complicadas. Existe software que realiza estas fórmulas por nosotros, Term- Pak es un programa diseñado para poder calcular los datos de la caja en función de los parámetros Thiele-Small del altavoz. Veamos cómo funciona este tipo de software, nosotros aquí vamos a ver el funcionamiento de Term-Pak y en esta primera entrega sobre construcción de caja para sub-woofer, veremos el diseño de una caja cerrada. Instalamos el programa en nuestro ordenador y lo ponemos en marcha, la primera pantalla que nos aparece es en la cual nos pide los datos técnicos del altavoz. Todos los fabricantes incluyen con sus sub-woofers la ficha técnica donde podemos encontrar todos los parámetros que nos pide el programa.
En este caso vamos a utilizar un sub-woofer de 10. Lo datos técnicos son los siguientes: F S = 29 Hz Q TS = 0.356 V AS = 58.2 L X MAX = 1.85 cm Impedancia: 4Ω Potencia RMS admisible: 300W Lo primero es introducir estos datos en el programa, una vez hecho esto, el programa nos señala, en tanto por cierto, cómo de apropiado es el altavoz para cada una de las construcciones. Vemos que una de las más altas es para caja cerrada. Pasamos a diseñar nuestra caja para sub-woofer, para ello pulsamos sobre la pestaña llamada custom box. Los parámetros que podemos variar en una caja sellada son, o bien el volumen de la caja o el factor Q TC. Este factor nos índica que tipo de respuesta tiene la caja, si sacrificamos SPL en pro de un respuesta en frecuencia más baja o viceversa. Se recomiendan valores del Q TC entre 0.5 y 1.1. Los valores que se aproximan a 0.5 tienen una respuesta en frecuencia que llega hasta muy baja frecuencia, pero no tiene un gran SPL, y los valores cercanos a 1.1 tienen una gran SPL, pero su respuesta en baja frecuencia es deficiente.
Por tanto, debemos elegir un valor de Q TC que nos ofrezca la respuesta de sub-grave que deseemos para nuestro diseño, nosotros hemos escogido un Q TC de 0.85, cuya respuesta es una mezcla entre llegar a muy baja frecuencia y obtener un SPL aceptable. Hay que tener en cuenta que la respuesta en baja frecuencia dentro de un vehículo es aumentada unos 12dB por octava a partir de los 80Hz. Por lo que, nuestra respuesta será más plana que la que el software nos dice, ya que el software nos informa de la respuesta que tendría la caja en cámara anecoíca. Cuando hacemos que el programa realice los cálculos, el volumen que ha tener nuestro cajón ha de ser de 15.4L para tener un Q TC de 0.85 y así obtener nuestra deseada respuesta del subwoofer que vamos a montar. Observar que los 15.4L son los totales, a los cuales el programa descuenta el volumen ocupado por el altavoz. Puede ser que nosotros queramos realizar un diseño de la caja no rectangular o con una forma física que nos sea difícil calcular el volumen que realmente tiene, existen técnicas para calcular este volumen, o bien utilizando un sub-woofer con el V AS conocido o también utilizando algún objeto que conozcamos el volumen que ocupa, como pueden ser bolas de corcho. Este método siempre es menos preciso que con el sub-woofer. El método del sub-woofer lo explicaremos en próximas entregas.
Al diseñar la caja con forma no rectangular puede que no acertemos con el volumen adecuado, es bueno excedernos uno poco, ya que así siempre podremos ajustar el volumen de la caja reduciéndolo. Una vez tenemos nuestra caja diseñada y construida sólo nos queda que montar nuestro sub-woofer, conectarlo y disfrutar del sonido conseguido en nuestro vehículo. Debemos asegurarnos de que el tamaño del recinto corresponde con el volumen calculado, de no ser así la respuesta del conjunto caja-subwoofer variará y no obtendremos la respuesta esperada. Existen varios métodos para conocer si el volumen es el calculado o no, lo veremos en próximas entregas. CONSEJO En recuadro separado lo siguiente: Es interesante abrir un pequeño agujero en la caja cerrada, ya que si la dejamos completamente hermética será sensible a los cambios de presión y temperatura atmosférica. Por qué hay que practicarle un pequeño agujero? Pues bien, si el aire interior no tiene ningún medio para entrar o salir del recinto, si la temperatura aumenta el aire se expande ocupando más volumen, pero el volumen de recinto no aumenta como es natural, por tanto, el aumento de la presión interna del aire del interior de la caja empujará a la membrana del sub-woofer haciéndola subir y disminuyendo así la dinámica del subwoofer y variando su comportamiento y viceversa. El agujero ha de ser muy pequeño, aproximadamente un milímetro, ya que debe dejar que entre y salga el aire del interior del recinto, pero de forma lenta, ya que los cambios de temperatura y presión se producen muy lentamente. Si el agujero que practiquemos es demasiado grande, éste se comportará como un resonador. Es decir, como si la caja fuese bass-reflex, variando por completo el funcionamiento y rendimiento del sub-woofer. Dpto. de Formación EMSSI