Uma caixa acústica, o que é?
Uma caixa acústica ou caixa de som no Brasil ou Coluna em Portugal é uma caixa feita de madeira, MDF ou plástico que possui uma abertura para um amplificador de som (ou alto-falante) dentro para melhorar a reprodução do som.
Alto-falantes domésticos.
O objetivo do dispositivo é evitar que as ondas sonoras frontais e traseiras dos alto-falantes se misturem, criando interferência destrutiva e cancelando o som. No entanto, eles também são usados para melhorar a acústica da resposta de frequência e o tempo de resposta da reprodução do som.
Os alto-falantes geralmente têm mais de um alto-falante para cobrir melhor todas as faixas de frequência audível (cerca de 20 Hz a 20 kHz para humanos). Pequenas unidades chamadas tweeters são responsáveis por produzir sons agudos. A unidade de frequência média é chamada de unidade de frequência média e a unidade de baixa frequência é chamada de woofer.
Para otimizar o funcionamento de cada tipo de alto-falante, o sinal que chega à caixa passa por um circuito crossover, um filtro eletrônico que distribui adequadamente o espectro sonoro entre as diferentes unidades. Então, após este filtro, apenas os agudos são passados para o tweeter, os médios são passados para os médios e apenas os graves são passados para o subwoofer.
Para ouvir estéreo de alta fidelidade, os alto-falantes são usados em pares para um efeito estéreo. Em cinemas e home theaters, vários alto-falantes são usados para efeitos surround.
Tipos de aparelhos elétricos
Existem vários tipos de alto-falantes, que são projetados usando os parâmetros T/S do alto-falante.
Miniatura
Um alto-falante selado, ou suspensão acústica, é caracterizado por um isolamento quase completo da massa de ar traseira do alto-falante da frente. À medida que o ar dentro do gabinete é comprimido e expandido à medida que o cone do alto-falante se move, a pressão interna tem um efeito semelhante a uma mola, empurrando o cone para fora quando ele entra e puxando-o para fora quando sai. Esta é uma caixa relativamente fácil de projetar, e sua única variável é o volume interno de ar livre.
No entanto, as suspensões acústicas (molas ou alto-falantes) são muito menos lineares do que as mecânicas. Portanto, recomenda-se projetar alto-falantes e gabinetes de modo que a força de restauração primária seja mecânica.
Acusticamente, caracteriza-se por um tempo de resposta rápido, ou seja, o tempo de resposta do falante não muda muito em função da frequência, geralmente abaixo de 10ms. Portanto, é responsável pelos graves rápidos e precisos percebidos em baterias e bumbos rápidos. No entanto, sua desvantagem é a extensão dos graves, ou seja, a resposta de frequência cai de forma relativamente significativa à medida que você entra na região de subgraves (<50 Hz). A resposta do alto-falante neste tipo de gabinete difere 180 graus acima e abaixo da ressonância.
No entanto, os níveis sonoros abaixo da ressonância são tão baixos que há pouco efeito audível, portanto, neste tipo de gabinete, apenas a resposta do driver acima da ressonância é considerada. Quanto mais forte o ímã, mais rápido ocorre essa transição de fase, então ímãs mais fortes representam melhores transientes, mas pior extensão de graves…
Canalizado (com alpendre)
Diagrama esquemático do alto-falante canalizado
Também conhecido como refletor de graves, esta caixa é selada em todo o seu comprimento, exceto nos tubos. O tubo ou pórtico nada mais é do que um tubo de diâmetro e comprimento projetado para ressoar na frequência desejada. Este é um projeto mais complexo porque envolve essas variáveis além do volume da caixa, e o tradeoff entre frequência de resposta e tempo de pergunta precisa ser estudado.
Um fator prático a ser considerado é a velocidade do ar no duto, se for muito alta pode “explodir” e causar ruídos indesejados. Este tipo de caixa possui grande versatilidade, pois seu comportamento pode ser alterado simplesmente alterando o comprimento do tubo.
Acusticamente, ele tem um aumento de 3dB na região de ressonância do duto e pode ser projetado para ser plano e capaz de responder fortemente na região de subgraves. No entanto, tem a desvantagem do longo tempo de resposta e grandes mudanças de frequência, a diferença entre 20 Hz e 80 Hz pode ser tão alta quanto 20-30ms. Isso significa que a batida da bateria terá o impacto inicial no andamento da música, enquanto o subwoofer será lento para responder, deixando um som vago e atrasado. Quando projetados adequadamente, os gabinetes podem fornecer um bom compromisso entre tempo de resposta, resposta de frequência e graves fortes e contínuos.
Banda passante
Uma banda passa-banda ou caixa passa-banda é caracterizada pela reprodução de apenas uma banda de frequência. É muito complexo e difícil de acertar por design e se comporta como um tubo. Eles são chamados de 4ª ordem ou 6ª ordem, dependendo da configuração do pipeline. No áudio do carro, é ideal para aplicações em carros e vans.
Linha de transmissão
É uma caixa diferente das anteriores. Não se parece com uma caixa porque na verdade não é selado ou canalizado, mas sim como um grande corredor na parte traseira do alto-falante, do tamanho de um cone, aberto na outra extremidade. Possui um design refinado que combina o baixo tempo de resposta de uma caixa selada com o comprimento de resposta de uma caixa de duto. No entanto, seu uso é limitado devido ao seu grande tamanho.
