Calcule uma caixa acústica em Linha de Transmissão

Existe um consenso envolvendo construção de caixas acústicas onde se afirma, que o melhor gabinete seria o hipotético "não gabinete" e a razão é que de uma forma ou de outra qualquer um apresenta problemas e certamente cria limitações para o melhor proveito do alto-falante utilizado no projeto.

Brigas de torcida a parte, uma coisa é certa, se existe algum que quase foge a regra é o gabinete em linha de transmissão, pois este possui algumas propriedades que certamente os qualificam para altas performances e reprodução impar, principalmente em baixas frequências.

No Brasil o primeiro grande projeto ligado a esse tipo de "approach" vem do genial CCDB, para que não conhece é o Cláudio César Dias Baptista que é o  irmão mais velho de Arnaldo e Sérgio, os criadores dos Mutantes .

Simplesmente um gênio na eletrônica e era o responsável por todo o som da banda... sobre o Claudio, ele tem um site ligado aos livros dele e atualmente não trata sobre qualquer assunto ligado ao áudio. Respeitemos!

Mas você pode ver toda a fantástica trajetória dele, nesses links:

• https://www.ccdb.gea.nom.br/historia_de_uma_grande_marca_parte1.pdf
• https://www.ccdb.gea.nom.br/historia_de_uma_grande_marca_parte2.pdf
• https://pt.wikipedia.org/wiki/Os_Mutantes

 

 

Acontece que ele não foi o criador, já que a ideia básica parece ter vindo de alguns estudos da década de 1940 e que evoluíram até algumas publicações já na década de 1950.

 

Em algumas revistas como posto nas imagens. O CCDB fez as adaptações necessárias e publicou em um Artigo da Nova Eletrônica  nos anos 80. Se alguém possuir esse artigo original do CCDB, seria ótimo para colocar aqui.

 

Devido as diversas variáveis envolvidas na construção deste tipo de gabinete (ajuste subjetivo, material para damping, variação da área transversal e etc.) e passado algumas décadas desde os primeiros gabinetes construído, pois a primeira LT data de 1960 aproximadamente, até hoje nunca foi possível modelar matematicamente o comportamento deste gabinete com precisão e por isso não existe um software específico para isso.

Mas 2 estudos devem ser considerados, curiosamente são estudos bem diferentes entre si, mas que a prática mostra que hoje são ferramentas modernas e com condições de ajudar e muito a criação de uma LT com grande chance de sucesso.

E minha recomendação é na medida do possível usar estes estudos, de qualquer forma, abaixo vou falar sobre a construção usando o método clássico, possível de fazer "na unha" com relativa facilidade.

• Augspurger's computer models for 1/4 wave speakers
• http://www.quarter-wave.com/

Diferente de outros gabinetes, neste exemplo nos prenderemos somente aos seguintes parâmetros:

Basicamente é isso, mas gostaria de falar que apesar de qualquer alto-falante "teoricamente" estar pronto para este tipo de gabinete, preferencialmente deveríamos usar o com menor FS e maior XMAX possível, vamos á prática, considerando um gabinete típico, como este da foto abaixo:

Obs. Fiz este desenho para em breve completar este artigo com informações precisas em relação as medidas, mas que agora já é possível ver como é feito a redução da área transvesal em relação ao SD. A largura e as dimensões ao final da linha.

O tamanho da linha deve ser de 1/4 em relação ao tamanho da onda no FS (frequência de ressonancia) do alto-falante, resumindo, como no nosso exemplo usaremos um FS de 24hz, teremos:

• Velocidade do som= 344m/s
• FS = 24
• Tamanho da Linha = (Velocidade do som/FS)/4
• Logo: (344/24)/4 = 3,58m

Sendo assim, temos que ter uma linha com 3,58m de comprimento. Este valor deveria ser obrigatoriamente o tamanho da linha, mas que pode ter alguma flexibilidades de acordo com o pensamento de certos autores, e isso pode/deve ser considerado, por exemplo:

• Cada curva na linha pode decair 5%
• O preenchimento e sua disposição ao longo da linha tem influência direta no tamanho "virtual" desta linha.
• Seria aceitável ainda uma margem de 15% para menos ou mais no tamanho total.
• Preferencialmente os 30cm finais devem estar livres de qualquer preenchimento.

Agora que já temos o comprimento da linha, precisamos entender a "largura" desta linha, ou seja, a área transversal que será variável em todo o comprimento da linha, pois começaremos em 1,5SD e terminaremos em 1SD.

Aqui, teremos como grande referencial o parâmetro SD do alto-falante, que nada mais é que a "área em cm" que o cone desloca de ar.

Pronto, fechamos as medidas, pois já temos o comprimento da linha e toda área transversal ao longo da linha. 

Essa talvez seja a parte mais crítica e complexa da empreitada, já que o preenchimento da linha aos olhos da acústica muda todos os dados e referencias em relação ao tamanho da linha, fluxo de ar, resposta de frequência e curva de impedância, tanto na alegria como na tristeza. 

Muita gente e de forma totalmente empírica simplesmente deixa um lado removível do gabinete e brinca com o preenchimento até que fique bom aos ouvidos ou as medições e só depois do ajuste final, fecha o gabinete em definitivo.

Mas definitivamente a melhor forma, é ajustar através da curva de impedância, ir colocando e tentando diversos tipos de preenchimento ao longo da linha, até que os picos fiquem bastante atenuados em uma curva de impedância praticamente plana.  Tendo sempre o bom senso de estabelecer como limite, algo que não remeta a uma caixa selada....

No projeto abaixo eu trato mais sobre isso, nesse projeto sofri um absurdo por conta do peso em um dia de trabalho apenas para ajustar.

BassVix - Um monstro de subwoofer

No link abaixo eu escrevo sobre curva de impedância e mostro ao final, a curva das Baubos. Repare o quanto é atenuada nos picos de sintonia (os primeiros picos).

https://audiokit.com.br/artigos/impedancia-nominal-de-uma-caixa-acustica.html

Agora é meter a mão no MDF e muito cuidado nos ajustes/preenchimento. 🙂

Se você tem duas mãos esquerdas ou achou isso tudo muito complicado, talvez o "menorzinho" do link abaixo possa ser a solução. Ele é possivelmente um dos mais espetaculares subwoofers disponíveis para venda no mercado.  Apesar do tamanho e do preço, deve valer cada centavo se o objetivo for um considerável SPL abaixo dos 20hz.

• https://www.danleysoundlabs.com/products/dts20/
• Especificações