CAIXA DE SOM

Quando ouvimos ou lemos esta palavra nós já temos em mente o seu formato, tamanho e como se usa uma caixa de som.
Vamos explicar neste artigo o que quer dizer o termo “caixa de som” para entender melhor o que é de fato a Caixa de madeira, plástico ou outros materiais que envolvem o alto-falante.

A finalidade desse aparato é impedir que se misturem as ondas sonoras dianteiras e traseiras emitidas pelos alto-falantes, o que causa interferência destrutiva e anula o som. No entanto, também são usadas para melhorar a acústica da reprodução sonora tanto em resposta em frequência quanto em tempo de resposta.


Para otimizar o funcionamento de cada tipo de alto-falante, o sinal que chega à caixa passa por um circuito divisor de freqüências (crossover em inglês), uma espécie de filtro eletrônico que distribui o espectro sonoro adequadamente entre as diversas unidades. Assim, após esse filtro somente os agudos são passados para os tweeters, os médios para os mid-ranges e somente os graves para os subwoofers. As caixas acústicas normalmente possuem mais de um alto-falante no intuito de cobrir melhor todas as faixas de frequências audíveis (em torno de 20 Hz a 20 kHz para seres humanos). As unidades pequenas são chamadas de tweeters e são responsáveis pelos sons agudos. As unidades de média freqüência são chamadas de mid-ranges e as de freqüências graves de woofer.

Para audição em aparelhos de som de alta fidelidade são usadas caixas acústicas aos pares para obter o efeito da estereofonia. Em cinemas e home-theaters são usados múltiplas caixas acústicas para obter o efeito de surround.

ALGUNS TIPOS DE CAIXAS DE SOM:

Seladas (Sem dutos)


As caixas acústicas seladas, ou suspensão acústica, são caracterizadas pelo completo isolamento da massa de ar traseira do falante em relação à da dianteira. Como o ar dentro da caixa é comprimido e expandido conforme a movimentação do cone do alto-falante, a pressão interna tem efeito similar a uma mola, expelindo o cone quando ele entra e puxando o cone quando ele sai. Esta é uma caixa relativamente fácil de ser projetada, sendo sua única variável o volume interno de ar livre.

No entanto, a suspensão (ou mola) acústica é bem menos linear que a mecânica. Por isso é aconselhável projetar o alto-falante e a caixa de forma que a força de restituição predominante seja a mecânica.

Acusticamente, ela é caracterizada por tempos de resposta rápidos, isto é, a variação do tempo de resposta do alto-falante varia pouco em função da frequência, ficando geralmente abaixo de 10ms. Assim, ela é responsável por graves rápidos e precisos, percebido em tambores e bumbos rápidos. Porém, sua desvantagem é a extensão dos graves, isto é, a resposta em frequência cai consideravelmente conforme se entra na região dos sub-graves (<50 Hz). A resposta do alto-falante numa caixa deste tipo está 180 graus fora de fase acima da ressonância com a resposta abaixo da ressonância.

No entanto, abaixo da ressonância o nível sonoro é tão baixo que existe pouco efeito audível, daí que neste tipo de caixa de som só se considera a resposta de um driver acima da ressonância. Quanto maior for a força do ímã mais rapidamente se dá esta mudança de fase, daí que ímãs mais fortes representam melhores transientes mas pior extensão do grave…

Dutada (com duto cilíndrico)


Também chamada de refletora de graves, esta caixa de som também é selada em toda sua extensão com exceção de um duto. Este duto, ou pórtico, é nada mais que um tubo de diâmetro e comprimento projetados para ressonar em uma frequência desejada. É um projeto mais complexo por envolver estas variáveis a mais além do volume da caixa, e necessita de um estudo de compromisso entre resposta em frequência e tempo de resposta.

Um fator prático a ser considerado é a velocidade do ar no duto, que se for muito alta pode “soprar” e causar ruídos indesejados. Este tipo de caixa de som tem grande versatilidade, pois pode ter seu comportamento drasticamente alterado por uma simples alteração do comprimento do duto.

Acusticamente, ela tem um reforço de amplitude na região de ressonância do duto de +3dB, e pode ser projetada para que fique plana e capaz de responder com força na região dos sub-graves. Porém, sua desvantagem está no alto tempo de resposta e a sua variação em frequência, podendo ficar com valores de até 20-30ms de diferença entre 20 Hz e 80 Hz. Isso significa que uma batida de um tambor pode ter o impacto inicial no tempo da música, e o sub-grave demorar para responder, ficando um som embolado e atrasado. Se bem projetada, a caixa oferece um compromisso adequado em graves de qualidade ou SPL (pressão sonora dentro do carro).

Duto Régua (duto retângular, rasgado, fletado, quadrado)


Estas são caixas com maior eficiência de pico em graves ou médios graves, tanto para dentro, como para fora do carro. Seu projeto permite diversos resultados, podendo ser usada tanto para graves como para médios graves. O que define um bom projeto é a àrea de duto e sua profundidade, controlando assim, a velocidade do ar e o escursionamento do cone, evitando, sopros, ruídos ou queimas da bobina móvel.

Caixa para Pancadão (duto régua de grande área)

Estas caixas usadas para alto rendimento com o porta malas aberto. Picos de mais de 3dB em sintonias mais altas (90Hz - 125Hz),  ou seja, caixas com dutos retângulares e grandes áres de duto, aumentando a velocidade do ar no duto e proporcionando um grande deslocamento do ar em volumes considerados altos. Sua desvantagem é a perda de qualidade em graves de baixa. Ao ouvir musicas com volume baixo os graves quase desaparecem. Nestes modelos é obrigatório o uso de cortes HPF, evitando a queima da bobina móvel.

Linha de transmissão

 

É uma caixa de som diferente das anteriores. Ela pouco se parece com uma caixa de som convencional pois na verdade não é selada e nem tem dutos, mas sim se assemelha a um grande corredor na traseira do alto-falante, cuja área é equivalente à do cone, aberto na outra extremidade. Possui um projeto refinado e alia o baixo tempo de resposta de uma caixa selada com a extensão de resposta de uma caixa de som dutada. Entretanto, seu uso é restrito devido a suas grandes dimensões.