TEXTOS TÉCNICOS

Cálculo de volume de uma caixa selada

Através do cálculo do volume da caixa pode-se obter vários tipos de curva de resposta variando desde uma reprodução sonora "seca" até uma do tipo retumbante. Para isso o cálculo deve levar em conta um determinado valor do Q do conjunto denominado Qtc. Semelhantemente ao alto-falante do valor do Qtc depende o tipo de resposta. Um Qtc da ordem de 0,7 resultará em uma caixa bastante amortecida, com ótima resposta a transientes e resposta de freqüências plana. Um Qtc = 1,1 propiciará uma resposta mais "encorpada", eficiência máxima e resposta a transientes ligeiramente degradada. Valores menores do que 0,7 ou maiores do que 1,1 são desaconselháveis. 

 

O cálculo do volume da caixa "closed" para um determinado alto-falante é extremamente simples o que faz com que este tipo de caixa seja bastante popular. Devemos em primeiro lugar escolher um Qtc entre 0,7 e 1,1, de acordo com o resultado final desejado. Calcula-se então a relação de compliância.

a = (Qtc² / Qts²) - 1

Calcula-se então o volume da caixa acústica pela fórmula a seguir:

Vb = Vas / a 
Vb = volume da caixa.
Vas = volume equivalente do alto-falante
a = relação de compliância


Calculam-se a seguir as freqüências de ressonância da caixa (Fc) e a freqüência de corte (F3) de acordo com as fórmulas abaixo.

Fc = Qtc x Fs / Qts

 



Se o Qtc escolhido for 0,7 estas duas freqüências serão iguais porém se o Qtc for maior, a freqüência de corte será inferior à freqüência de ressonância e a resposta de graves será entendida (à custa de um menor amortecimento e a uma piora na resposta de transientes). É interessante notar que a escolha do Qtc final vai determinar tanto o volume da caixa quanto a freqüência de corte inferior (F3). Valores baixos de Qtc (perto de 0,7) demandam caixas com grande volume, porem apresentam valores de F3 menores (a resposta de graves é mais estendida). Valores altos de Qtc conduzem a caixas de menor volume, porem com resposta de graves menos estendida.

É prática comum revestir algumas ou todas as paredes internas da caixa acústica com material absorvente de som (geralmente lã de vidro ou espuma de poliuretano ou poliéster) com a finalidade de absorver as ondas sonoras geradas pela parte traseira do cone, que refletindo nas paredes da caixa podem interferir com os sons produzidos pelo alto-falante causando reforços e atenuações. Este material também ajuda a evitar a formação de ondas estacionárias entre as paredes paralelas da caixa.

O material absorvente, além dos efeitos acima, apresenta a propriedade de promover trocas térmicas entre as zonas de alta pressão e as de baixa pressão dentro da caixa, transformando as variações de pressão de adiabáticas em isotérmicas. Isto na prática equivale a aumentar o volume da caixa acústica até um máximo teórico de 40 % (para a caixa toda cheia de material absorvente). Este efeito deve ser levado em conta nos cálculos acima descritos.