Caja Cerrada: Cálculo a mano.

Introducción.

El texto de este artículo está sacado de la web:
www.arcavia.com/kyle
En octubre del 2005 le pedí permiso al autor de esta web para traducir sus artículos y liberarlo con licencia Creative Commons, a lo que no puso ninguna objeción. Por tanto, lo justo es decir que el autor de este artículo es:
Kyle Lahnakoski

En este artículo se presenta la metodología a seguir para calcular una caja cerrada “a mano”. También se destacarán una serie de aspectos importantes de la caja.

¿Es la caja cerrada la mejor solución para nuestro driver?

Esta es la primera pregunta a la que debemos dar respuesta. La respuesta a esta pregunta la tendremos gracias a un parámetro llamado “Efficiency-Bandwidth Product”:

En donde:
Fs= Frecuencia de resonancia del altavoz al aire libre. Es uno de sus parámetros de Thielle-Small, y por tanto será un dato que vendrá en las características del altavoz.
Qes= Coeficiente de sobretensión eléctrica del altavoz. Es otro parámetro de Thielle-Small que vendrá en las características del driver.
El criterio de selección de la caja es:
Si EBP es próximo a 100, mejor en caja bass-reflex.
Si EBP<50 mejor en caja cerrada.
El motivo para usar una caja u otra es que cuando el driver va mejor en caja cerrada, en una bass-reflex supondría una caja de tamaño enorme. Cuando el driver va mejor en bass-reflex, en caja cerrada no da suficiente extensión en graves (no llega muy abajo en frecuencia).

Cálculo del volumen de la caja.

Si nos ha salido en el punto anterior un EBP<50, nuestro driver irá bien en caja cerrada. En ese caso, el siguiente punto será calcular el volumen de la caja cerrada.
Para calcular ese volumen haremos uso de la ecuación (44) presente en TEO-0001/A y que en este documento es la ecuación (2). Usando ese volumen conseguiremos que tenga la frecuencia F3 mínima (conseguiremos la mejor extension en graves).

en donde:
Vas= es un parámetro de Thielle-Small del driver (volumen equivalente de aire del driver) y que aparece en las características del mismo.
Qt= Coeficiente de sobretensión total del driver. También es un parámetro de T-S.
En la ecuación (2), todo es adimensional salvo VAS. Eso quiere decir, que el volumen de la caja (Vb) vendrá expresado en las mismas unidades en las que demos VAS. Es decir, si damos VAS en litros, el resultado (volumen de la caja) también vendrá dado en litros.

Frecuencia F3.

La frecuencia es aquella en la que la respuesta en frecuencia cae 3dB (la intensidad acústica es la mitad). Para el caso anterior, dicha frecuencia estará en:

en donde:

es la frecuencia de resonancia del driver. Es un parámetro de T-S.

Conclusiones.

De las ecuaciones (2) y (3), podemos deducir como influyen los distintos parámetros de Thielle-Small que intervienen en este problema:

VAS: el volumen equivalente de aire del driver interesará que sea bajo desde el punto de vista de que nos salga un tamaño de caja pequeño. Es obvio observando la ecuación (2).
Qt: este parámetro aparece tanto en (2) como en (3). De acuerdo con (3), interesarán valores altos para que pueda reproducir frecuencias más bajas. Pero si analizamos (2), observaremos que el tamaño de la caja aumenta a medida que aumentamos el valor del parámetro.
Todo esto se puede poner de manifiesto usando las siguientes ecuaciones:

Los parámetro “Kv” y “Kf” se obtienen en función del valor de Qt y vienen representados en las figuras (1) y (2).

ToDo: Imágenes.

Incorporar también las imágenes

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GraficaDeSalidaAcustica.png
GrafOmeg3OmegsVSqs.png
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