Cajas Acústicas

LAS CAJAS ACÚSTICAS. EL CORTOCIRCUITO ACÚSTICO

Una caja o un recinto acústico es aquel que contiene los altavoces, y se utiliza para lograr que éstos ofrezcan un rendimiento superior al que tendrían si se usaran sin este soporte. Por otra parte la utilización de recintos acústicos impide que se produzca el cortocircuito acústico, un fenómeno muy corriente si se usan altavoces para bajas frecuencias que no vayan encerrados en su correspondiente caja.

Durante la alternancia positiva de la señal de audio el cono del altavoz se desplaza hacia delante, y comprime el aire que se halla frente a él mientras rarifica la masa de aire que se encuentra en su dorso. Durante la alternancia negativa el fenómeno se invierte, ya que al desplazarse el cono hacia atrás comprime el aire situado al dorso y distiende el que se encuentra delante de él. El aire que es comprimido tiende a dirigirse rápidamente hacia una zona donde esté más distendido, para restablecer el equilibrio de presiones; cuando esto sucede con un altavoz puede llegar a cancelar determinadas ondas sonoras, y siempre resulta una considerable disminución en la energía acústica. Este es uno de los motivos básicos por los que se utilizan cajas acústicas, pero no es el único. (Fig. 21)

Figura 21

La pantalla o el material que rodea un altavoz o unos altavoces, y sobre el que está montado, recibe el nombre genérico de baffle, caja acústica o recinto acústico. Un altavoz sin baffle reproduce con muy poca energía todas las frecuencias que se encuentran por debajo de los 400 Hz, a causa del mencionado cortocircuito acústico, siendo muy fácil llevar a cabo una demostración práctica de este hecho. 

Conectemos un altavoz sin pantalla alguna al amplificador, y reproduzcamos cualquier pieza que contenga un buen porcentaje de tonos bajos. Seguidamente improvisemos cualquier pantalla provisional (basta un trozo de cartón plano con el consabido agujero) y coloquemos el altavoz en su centro; de inmediato notaremos el aumento de bajas frecuencias.

La práctica totalidad de recintos acústicos utilizados en sistemas de potencia son de alguno de los tres tipos que se describen a continuación. Basta con echar una ojeada a la parte trasera de cualquier baffle para saber si contiene filtros pasivos en su interior, o bien si está preparado para funcionar en un sistema multi-amplificado. Si contiene sólo dos conectores y varios altavoces lleva filtros pasivos, pero si tiene tantas parejas de conectores como altavoces, está preparado para ser usado en un sistema multi-amplificado.

RECINTO COMPACTO

Es aquel en el que los altavoces están montados en una caja cerrada herméticamente, de forma que la radiación posterior de los conos no pueda salir del interior del recinto. Normalmente se suele rellenar el interior de estos recintos con material absorbente, para amortiguar estas radiaciones, y de paso convertir el interior de estas cajas en un espacio mayor, desde el punto de vista acústico. (Fig. 22)

Figura 22

Los recintos compactos poseen un rendimiento bajo, ya que toda la radiación posterior de los altavoces es desaprovechada, al ser absorbida por el material de relleno.

La variante más actual de estos recintos son los llamados de suspensión acústica. Están diseñados de manera que el diafragma se desplace el máximo con un mínimo de energía aplicada en su bobina; esto se ha conseguido empleando nuevos materiales muy flexibles en la construcción de los conos. Un altavoz relativamente pequeño que permita un gran desplazamiento del diafragma puede dar el mismo rendimiento que otro mayor cuyo cono permita un menor desplazamiento.

RECINTOS "BASS REFLEX"

Se trata, en esencia, de un recinto cerrado al que se le ha practicado un orificio, por el que sale el sonido generado por la parte posterior del altavoz de graves. Tanto la colocación como el tamaño de este orificio deben ser determinados con precisión, para que el volumen del aire desplazado esté en fase con la señal que produzca la parte delantera del altavoz, y así refuerce efectivamente las bajas frecuencias. (Fig. 23)

Figura 23

La resistencia acústica que presenta la masa de aire existente en el interior de la caja, en conjunción con el tamaño del orificio, producen un desfasamiento de 180 grados de la onda reflejada en el interior, de manera que cuando esta onda abandona el recinto lo hace en fase con la onda generada en el exterior, aumentando así el rendimiento acústico. Este refuerzo disminuye hasta desaparecer a medida que aumenta la frecuencia, ya que el efecto "bass refIex" afecta únicamente a las bajas frecuencias.

RECINTOS CON LABERINTO

Este tipo de recintos puede considerarse como una derivación del principio utilizado en el diseño de las cajas "bass refIex". EI volumen en el interior de estos recintos se halla dividido por una serie de tabiques, dispuestos de forma que canalizan y prolongan el tránsito de la onda acústica reflejada por la parte trasera del altavoz, dándole salida finalmente coincidiendo con la onda frontal del mismo. (Fig. 24)

Figura 24

EI conducto entre los tabiques tiene una longitud igual al cuarto de onda de la frecuencia de resonancia del propio altavoz, de forma que aplana la cresta de resonancia al tiempo que amplía la respuesta de la caja en bajas frecuencias. Estos recintos aportan una ganancia acústica suplementaria, además, en los márgenes más próximos a la frecuencia doble de la resonancia del propio altavoz.

Carles P. Mas