(23)Cálculo de QTE:(24)Donde:VF Volumen trasero.Se determina sobre la red de curvas el parámetroen QTE, la curva correspondiente a la frecuencia decorte alta en –3 dB (igual a R). Anotar sobre la red decorte baja en -3 dB (FCB) nuevo valor de R. Calcularla frecuencia de corte baja en -3 dB (FSB).Figura 8: Curva de respuesta en función del Qt para uncoeficiente de sobretensión de 0,5. Amplitud vs frecuencianormalizada.A continuación se muestra la forma de la curva derespuesta en función del Qt para un coeficiente desobretensión (S) de 0,7.(25)Cálculo del volumen trasero:(26)Cálculo de las dimensiones del respiradero:Donde:LV Longitud del respiradero.SV Sección del respiradero.FB Frecuencia de resonancia de la caja.Factor de extremidad:(27)(28)(29)Da como resultado un respiradero en forma detubo. LV es la longitud definitiva del respiradero.A continuación se muestra la forma de la curva derespuesta en función del Qt, para un coeficiente desobretensión (S) de 0,5.Figura 9: Curva de respuesta en función del Qt para uncoeficiente de sobretensión de 0,7. Amplitud vs frecuencianormalizada.10. CAJA RADIADOR PASIVOExisten algunas cajas infinitas que aprovechan laenergía del sonido en contrafase para mover unradiador pasivo, que es un altavoz sin el motor, sólocon la membrana.Este tipo de radiadores transmiten las ondastraseras en fase invertida por delante de la caja, esdecir, cuando el altavoz se mueve lo hace haciaadelante, el radiador lo hace hacia atrás.La Caja de Radiador Pasivo se ha sustituido eltubo resonador por un altavoz sin motor que semueve como consecuencia de las variaciones depresión originadas en el interior de la caja. Dentro deeste sistema existe una variante mejorada que pone enjuego distintas cavidades y radiadores pasivosconvenientemente acoplados entre sí, de modo que seconsigue una extensión importante en bajafrecuencia.Es una variante de la caja Bass-réflex. Fueinventada por Celestion, consiste de una caja Bassréflexen la que se ha sustituido el port por unradiador pasivo.Un radiador pasivo es como un altavoz, pero sinimán y sin bobina. Solo tiene el chasis, la suspensióny el diafragma. Su misión es dejar pasar a los gravesque se crean en el interior de la caja.Departamento Ingeniería Electrónica – Cátedra Fundamentos de Acústica y Electroacústica – FAyE0511E2: PELLIS G.- VARGAS G.- ZAMBRONI E.6
Se trata de hacer que el radiador pasivo ofrezca lamisma resistencia al aire que el port de un sistemaBass-réflex, para esto se le añade masa. Elrendimiento de estas cajas es menor que los Bassréflexya que a la frecuencia de resonancia delradiador se produce una disminución en la respuesta(como un notch filter).La ventajas son las mismas que en la cajas Bassréflexteniendo en cuenta que hay que agregar elprecio del radiador.Aunque se pensaron para reforzar los graves enlas frecuencias de resonancia, realmente no aportanninguna ventaja sobre un reflector de graves y tienendos desventajas importantes, el sonido producido porel radiador pasivo está en contrafase, lo que puedeproducir reducciones de rendimiento y distorsión yademás el altavoz queda sin amortiguar, por lo que untransitorio podría dañarlo.Normalmente una caja se considera "usable" apartir de la frecuencia de sintonía (Fb), pero en estetipo concreto de caja se usa desde Fb haciafrecuencias menores. Aquí el aire reduce laelasticidad, equivale a una suspensión más rígida y lafrecuencia de sintonía de la caja aumenta, por eso enuna altavoz con Fs =40Hz se puede hacer Fb=100Hz.Las ventajas son que el tamaño es sumamentereducido. A falta de confirmar, el subwoofer deBang&Oluffsen es un ejemplo, un cubo de 25-30 cmde lado. Otra ventaja es que la eliminación de la ondaproducida por la parte trasera se produce por lapropia elasticidad del aire. Por otra parte, laelasticidad del aire contenido y el altodesplazamiento de la membrana hacen que ladistorsión sea alta.Los inconvenientes son serios: al reducir el SPL a-12dB/oct, la corrección debe ser muy fuerte. Laslimitaciones por potencia son muy importantes, perono tanto como las limitaciones por desplazamiento dela membrana.Figura 10: Caja Radiador Pasivo.Figura 12: Caja ELF.11. CAJA ELFFigura 11: Curva Radiador Pasivo.ELF es un acrónimo de Exteded Low Frecuency.Es un tipo de caja conocido desde hace tiempo, por lomenos en su principio de funcionamiento, pero no seha empezado a usar hasta hace poco tiempo, con laaparición de los subwoofer activos para equipos dehome cinema. Aún así no está muy extendida por susserias restricciones, a pesar de tener una ventaja muyimportanteConsiste en una caja sellada con un volumenmucho menor que el necesario. Esto hace que larespuesta decaiga a frecuencias muy altas, entre100Hz y 150Hz, lo cual no es muy lógico para unsubwoofer. Pero mediante una corrección activa esarespuesta se puede dejar plana hasta una determinadafrecuencia.12. CAJA LABERINTO ACÚSTICONo existen muchos ejemplos comerciales de estetipo de caja. El más célebre es el Nautilus Prestige deB&W. Consiste en una "caja" muy larga llena dematerial absorbente que eliminan la onda producidapor el interior del diafragma. Concretamente en esemodelo, por las propiedades de los tubos, cuando eldiámetro es mayor que la longitud de onda, la onda secomporta como una onda plana que se desplazaguiada por el tubo, y no se crean ondas estacionarias,por lo que si el woofer está cortado a frecuenciassuficientemente bajas, este tipo de "caja" está libre decoloración y de resonancia.Acerca de la frecuencia de corte, en principio esuna caja sellada mejorada, por lo que la respuestadebe caer con una pendiente de -12dB/oct, pero en elNautilus decae con una pendiente de -6dB/oct, segúndice B&W. La realidad es que debe comportarsecomo una caja cerrada con una Q menor que la deBessel, 0,5, con lo cual alcanzará la respuesta debafle infinito. Con una corrección activa se puedeproducir fácilmente respuesta plana hasta Fs. Es unacaja cerrada, pero con un volumen de aire muygrande que no va a in fluir en la elasticidad, va a sermucho mayor la del propio altavoz, por lo que Fs~FbEn un diseño general, a altos SPL puede ocurrirque no toda la onda se absorba, y parte se veareflejada en el final del laberinto. Por eso la longitudDepartamento Ingeniería Electrónica – Cátedra Fundamentos de Acústica y Electroacústica – FAyE0511E2: PELLIS G.- VARGAS G.- ZAMBRONI E.7