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¿Cómo lograr bajos espectaculares? ¡Lo que siempre hemos deseado!

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Cómo lograr bajos espectaculares

¿Cómo lograr bajos espectaculares?

Por Ing. JUAN CASTILLO ORTIZ

Fue una de las preguntas de nuestros lectores de la sección Decibeles y Watts de la Revista AudioCar, la que me inspiró a escribir este artículo. Él más o menos decía que quería que su auto sonara mucho más fuerte todavía, lo más fuerte posible, para apantallar a todos sus cuates.

Por supuesto que no fue lo original de su pregunta lo que me llamó la atención, sino más bien lo común que resulta la insatisfacción de los resultados obtenidos en muchas de las instalaciones, específicamente en el rubro de las bajas frecuencias.

Por ello, a continuación propongo hacer un recuento de los principales puntos a cuidar a la hora de diseñar / instalar nuestro sistema de bajas frecuencias, con el fin de obtener los mejores resultados posibles y lograr bajos espectaculares.

la imagen sólo es ilustrativa.



 ¿Cómo lograr bajos espectaculares?

1. No todos los subwoofers trabajan en todas las cajas acústicas. Existe un factor experimental desarrollado por Richard Small, conocido como EBP (Efficiency Bandwidth Product), el cual establece que si el resultado de dividir Fs entre Qes (Frecuencia de Resonancia al aire libre del altavoz entre su Factor Q Eléctrico, ambos parámetros Thiele-Small) da un número inferior a 50, el subwoofer trabaja bien en una caja sellada.

Si sale mayor a 100, solo debería usarse en una ventilada. Valores intermedios permiten cualquiera de las dos cajas, obviamente con marcadas preferencias a una u otra, según nos vamos acercando a ambos extremos del rango.

Experimentalmente se ha encontrado, curiosamente, que sí es posible trabajar un subwoofer con un EBP menor a 50 en una caja acústica ventilada. Sin embargo esto tiende a producir un comportamiento con mucho Rizo, es decir, una respuesta en frecuencia no plana, de hecho exagerada, con una amplificación en el ancho de banda de entre 3 y muchos más decibeles.

Tal comportamiento, por estar basado en una pérdida del control o damping del altavoz, representa una merma en la calidad del sonido. No obstante, tal devaluación de sonido no suele ser molesta por muchos escuchas, principalmente quienes estaban en busca de esos decibeles adicionales que el efecto produce.

De hecho, algunos fabricantes de subwoofers recomiendan en sus especificaciones directamente tales cajas acústicas, ya que en muchos segmentos ese es justamente el tipo de sonido que se busca: fuerte y descontrolado. Permítanme agregar que tales subwoofers con factores EBP bajos no tienen que desempeñarse siempre así, al operarlos en una caja acústica ventilada. Sí es posible controlar su resonancia dentro de los rangos de la alta calidad de sonido, con el detalle de que no suele ser fácil.

Con esto quiero decir que para lograrlo, normalmente se requieren cajas acústicas más grandes, con frecuencias de entonación más bajas de lo común, en ocasiones tan bajas que no resulta práctico o posible entonarlas con un puerto estándar, sino que se tiene que recurrir a puertos tipo ranura, específicamente aquellos a los que suelo llamar “infinitos”, por utilizar las paredes internas de la caja como parte del puerto, efecto que los “alarga virtualmente” disminuyendo de manera importante su tamaño físico real, haciendo Posible su implementación.

Estos diseños suelen tomar muchas horas de prueba y error para su correcta ejecución, pero hacen posible el lograr un sonido sumamente potente, sin perder el control y la calidad. Vale la pena notar aquí que una vez diseñados, por la forma en que se integran las paredes de la caja acústica a la operación del puerto, no suele ser posible hacerles modificaciones directas ni en tamaños o proporciones, ya que todo queda interrelacionado.

La imagen sólo es ilustrativa.

¿Y qué hay de los subwoofers con un EBP alto, digamos mayor a 100, que se pretendan operar en cajas acústicas selladas? En mi experiencia, nunca he podido hacer trabajar a un subwoofer así, y soportarlo más de tres minutos. Todo lo que puedo decir es que le hagan caso al señor Richard Small y mejor ni lo intenten.

La excepción a esta regla es cuando operamos a un medio-bajo o woofer con estas características en una caja sellada, pero no como subwoofer, sino como solemos hacerlo con nuestros medios-bajos de 6.5” encajonados al frente del auto. En esta aplicación sí funcionan, ya que no se está pidiendo de ellos la reproducción de frecuencias verdaderamente bajas; todo el “malestar” queda fuera de rango y por lo tanto no suele haber problemas. Bien dice el dicho, “la excepción confirma la regla”.

La imagen sólo es ilustrativa.

Permítanme agregar aquí que no sólo hay cajas acústicas selladas y ventiladas, sino muchos otros tipos, específicamente de aplicación en el audio automotriz las Pasa-Banda de cuarto y sexto orden. Pues resulta que estas cajas acústicas al final del día operan ya sea desde una caja sellada o una ventilada, razón por la cual también obedecen al famoso EBP del señor Richard Small, si acaso de manera un poco más estricta.

La imagen sólo es ilustrativa.

2. Sabemos que hay muchos tipos de cajas acústicas y que ninguna de ellas es mejor a todas las demás en todos los aspectos. Cada una de ellas tiene sus puntos fuertes y débiles, por lo que es necesario hacer un análisis profundo de los objetivos del sistema y por supuesto las preferencias del usuario, para poder hacer una buena elección.

Aun cuando esto es cierto, permítanme mencionar que una caja magistralmente ejecutada, es decir, con el subwoofer idóneo para la caja, del tamaño y características correctas de acuerdo al auto, y bien acoplada al resto del equipo, suele trabajar MUY BIEN, sin importar qué tipo sea.

Con esto quiero decir que cualquier tipo de caja acústica tiene la capacidad de hacerte muy feliz, siempre y cuando haya sido bien ejecutada. Date la oportunidad de aceptar otros diseños, si las circunstancias así lo sugieren.

La imagen sólo es ilustrativa.

Quieres saber ¿Cómo lograr bajos espectaculares? No pierdas de vista que las cajas acústicas deben diseñarse tomando en cuenta la ganancia en cabina del auto.

Cómo lograr bajos espectaculares
La imagen sólo es ilustrativa.

¿Cómo lograr bajos espectaculares?

3. Las cajas acústicas deben diseñarse tomando en cuenta la Ganancia en Cabina del auto. Compramos un subwoofer y en la caja, en letras mayúsculas y con amarillo, leemos claramente: cajón recomendado, 1 pie cúbico en sellado. Seguimos buscando y no encontramos de qué tipo de auto se trata.

Tú tienes una Eurovan Volkswagen de carga y tu primo, quien te copió y compró el mismo subwoofer, un Smart Fortwo, ¿será la misma recomendación de caja acústica para ambos vehículos? Como hemos explicado en otras ocasiones, todo recinto cerrado experimenta una amplificación a medida que disminuye la frecuencia, a razón de 12 decibeles por octava, a partir de la frecuencia más baja que sus dimensiones le permiten reproducir como onda. Para saber dónde comienza tal fenómeno se utiliza la fórmula:

F = 345 / 2 d

Donde 345 m/seg es la velocidad de sonido en el aire y “d” es la distancia en metros de la dimensión interna más grande del auto, el largo para un automóvil sedán.

Suponiendo un auto con 3.15 metros de largo, medidos desde el fondo de los pedales hasta la calaveras, la ganancia en cabina comenzará a los 54.8 Hertz. Si se va a elegir una caja acústica sellada, ésta debe tener una frecuencia de corte F3 inferior a 54 Hertz. Mientras más baja, más amplificación o “galleta gratis” se va a producir.

Si no es posible llegar a tal frecuencia de corte por limitaciones del propio subwoofer o el espacio disponible para la caja acústica, habrá que cambiar de subwoofer, de tipo de caja o de auto, lo que resulte más razonable. Para una caja acústica ventilada, ya que su pendiente de atenuación es de 24 dB/octava, su frecuencia de corte deberá quedar al menos 10 Hertz por debajo del punto donde comienza la ganancia en cabina. Si queda más abajo, mejor, más amplificación gratis.

Para autos con interiores muy pequeños como camionetas Pick-up, nos encontramos con que la ganancia en cabina queda muy arriba, quizá por encima de los 100 Hertz. En ese caso nos dejamos de preocupar de ella y diseñamos la caja por alineación solamente, es decir, por su respuesta en frecuencia y sonido y, obviamente, podrá ser bastante más pequeña.

4. Los materiales así como la técnica de construcción de la caja son importantes. En un estudio realizado hace muchos años se determinó que el mejor material costo/beneficio para la construcción de las paredes de una caja acústica, era el MDF de 19mm de espesor.

El segundo lugar se lo llevó el aglomerado de 19mm de espesor, de alta densidad y homogéneo. Lo que se espera de las paredes de una caja acústica es que ellas en sí no vibren, no produzcan sonido, ya que esto representaría coloración y distorsión. Ya que tal objetivo es absolutamente imposible, la siguiente mejor opción es minimizar su vibración al máximo.

Para evitar que algo se mueva ayuda mucho el que sea rígido y que tenga masa. Mientras más rígido, más alta la frecuencia a la que va a oscilar. A mayor frecuencia menor rango o amplitud de oscilación y más fácil su amortiguación. Por esto son importantes los refuerzos, ya sea internos o externos, ya que rigidizan la caja acústica y suben la frecuencia de resonancia.

Un detalle en cuanto a los refuerzos; a menos que se trate de una división al centro, no deben ir nunca centrados o a distancias iguales (de ser varios), ya que coincidirían sus frecuencias de resonancia, sumándose y haciéndose más sonoras. El otro camino para evitar la vibración es la masa. A mayor masa, más energía se requiere para ponerla en oscilación.

Por ello el HDF es preferible al MDF, ya que al ser más pesado, naturalmente va a ser más inerte. Por esta misma razón no nos gusta el omnipresente “disque MDF” súper light Chileno, por su extrema ligereza. Y como si esto no fuera ofensa suficiente, más delgado, 18mm. A veces me pregunto si verdaderamente será mejor este material Chileno a un simple aglomerado de 19mm de buena calidad.

Obviamente el aglomerado es más pesado y ya con eso se tiene una ventaja. El detalle es que de los usuarios de este material, los que nos dedicamos al audio somos los únicos a disgusto por la disminución del peso y obviamente somos minoría. La tercera cualidad del material a usar en una caja acústica es su “damping” o amortiguación.

Una vez que empieza a oscilar, qué tan rápido y eficiente es para disipar tal energía y detenerse. Una lámina de aluminio, por ejemplo, seguramente se quedará resonando por un buen rato, a diferencia de una placa de hule.

Es por esta razón que usamos tablas hechas de polvo o aserrín de maderas compactadas como el MDF y aglomerado, en lugar de Triplay, hecho de piezas de madera completas, ya que a través de la veta la energía viaja con gran eficiencia.

Curiosamente, para los refuerzos internos, el triplay es lo mejor, por su gran fortaleza en la dirección del grano. Los cortes para construir la caja también son de suma importancia.

La imagen sólo es ilustrativa.

Deben hacerse con sierra circular montada en mesa o algo mejor, o de lo contrario la caja no embonará óptimamente y perderá su rigidez estructural. Si los cortes son realizados de esta manera las tablas quedarán empalmadas perfectamente, por lo que no habrá fugas y por lo tanto tampoco se requerirá usar silicón en el interior como sellador.

Nunca olvidar incluir en el interior un poco de delcrón como material absorbente, lo cual limpiará el sonido al absorber las reflexiones internas y suavizará la curva de impedancia, es decir, su sonido en general.


2 Comentarios

  1. Este artículo ya lo había leído ya halgunos años atrás en las revistas de audio car , nunca está de más volver a retroamentarse ahí en esas revistas aprendí muchas cosas ,las que ahora , hacen los vídeos . La mayoría de lo que dicen en los vídeos ya ya los había leído en audio car

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