Diseño de una caja acústica de tipo bass réflex PDF

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CONTENIDO 1)

Introducción...........................................................................................................................................................2

2)

Objetivos................................................................................................................................................................2

3)

Marco teórico.........................................................................................................................................................2

4)

Altavoz....................................................................................................................................................................3

5)

Caja acústica...........................................................................................................................................................5

6)

Construcción..........................................................................................................................................................7

7)

Resultados............................................................................................................................................................19

8)

Conclusiones........................................................................................................................................................20

9)

Bibliografía...........................................................................................................................................................20

1) INTRODUCCIÓN

Para poder diseñar correctamente una caja acústica con un altavoz dinámico, es preciso identificar primero sus distintos parámetros mecánicos como eléctricos (ThieleSmall) para que, posteriormente, se pueda diseñar una caja acústica adecuada según sus parámetros. Una vez reconocidos los parámetros del altavoz, se pueden tomar varias guías de diseño para el diseño de la caja, en este caso se realizará una del tipo bass réflex. La cual consiste en una pequeña abertura en la caja, que proporcionará un realce en frecuencias bajas y una mejor respuesta en frecuencia. Se presenta a continuación el procedimiento realizado, los cuales involucran a cálculos matemáticos, decisiones de diseño, construcción y materiales utilizados

2) OBJETIVOS



Especificar los parámetros Thiele Small del altavoz



Describir el diseño de la caja con sus respectivos cálculos



Construir una caja acústica del tipo bass-reflex para el altavoz escogido.

3) MARCO TEÓRICO

Debido a que todos los altavoces dinámicos operan de manera parecida, se han planteado los parámetros TS (Thiele – Small), para describir el comportamiento característico de los altavoces e identificar diferencias y calidad entre ellos. Estos parámetros definen la interacción de un altavoz con el recinto. Dentro de los parámetros que vamos a considerar en esta práctica son los siguientes: 

Frecuencia de resonancia El modelo de un altavoz dinámico es comparable con un sistema masa-resorte, en donde se podrá encontrar una frecuencia de

resonancia. Es decir, en donde se tenga el máximo desplazamiento y velocidad del cono. 

Qms Es el control mecánico del altavoz, es decir la amortiguación por motivos mecánicos (fricción).



Qes Es el control eléctrico del altavoz



Ro Es una resistencia promedio, resultante de la relación entre el máximo valor de impedancia detectado en la frecuencia de resonancia fs y la resistencia de corriente continua Re



Qts Es el indicador total de control para el altavoz al aire libre



Vas Es el volumen equivalente a la compliancia que tiene el sistema de suspensiones del altavoz

Las distintas fórmulas para encontrar los parámetros mencionados anteriormente, son las siguientes:

4) ALTAVOZ

Para facilitar el cálculo y el diseño de la caja se ha decidido adquirir dos altavoces con sus respectivos parámetros Thiele Small ya especificados por el fabricante. Los altavoces elegidos fueron los italianos Faital Pro 3FE25. Los cuales son unos altavoces con las siguientes características:

5) CAJA ACÚSTICA

Debido al parámetro EBP (138), se puede considerar una caja del tipo bass réflex. En este caso se ha decidido realizar las aberturas de forma rectangular. Para poder diseñar la caja, se deben tomar en cuenta las siguientes fórmulas de diseño:

Como ya se tienen todos los parámetros especificados, solo se necesita reemplazar datos y encontrar los valores. Para poder encontrar los valores de las dimensiones se debe encontrar la raíz cubica del parámetro Vb y con ello se obtiene el ancho de la caja y a partir de ahí, escoger un método de diseño, en este caso se ha escogido el de proporciones auras: Alto: ancho x 1.618 Profundidad: ancho x 0.618

Por otro lado, como en este caso se ha escogido una ranura de tipo rectangular se ha de realizar el cálculo del largo del tubo con las siguientes consideraciones:

Finalmente,

los

resultados

obtenidos

fueron los siguientes: Fb=58.54 Hz Lv=20.5cm con h=1.5cm y W de=0.3m Ancho=0.20m (al ser 2 altavoces se consideran 0.40m) Alto=0.30m Profundidad=0.15m Se ha decidido además, colocar una espuma porosa dentro de la caja para que actúe como material absorbente y cerrar los ángulos internos de la caja con un poco de aserrín y pegamento.

6) CONSTRUCCIÓN

A continuación se presenta el procedimiento de la construcción de la caja:

7) RESULTADOS

Luego de haber probado la caja con sus debidos altavoces, se ha podido comprobar un cambio bastante notorio en cuanto a su respuesta en baja frecuencia con respecto a su respuesta al aire libre.

8) CONCLUSIONES



Al momento de diseñar un tipo de caja acústica bass réflex se debe asegurar que los parámetros sean los óptimos, en este caso el parámetro EBP>50. Junto con ello también se debe tener presente su frecuencia de resonancia y alejar el rango de frecuencias a realzar del mismo para evitar problemas de respuesta.



El sellamiento de la caja como su arqueado en los ángulos, permitirán una mejor respuesta del sistema y se podrá obtener mejores resultados a nivel sonoro



Se ha podido describir el rendimiento de la caja acústica como satisfactoria; así mismo como su diseño y cálculo.

9) BIBLIOGRAFÍA

DIYaudio. (s.f). Port length effective recuperado el 1 de julio de 2016 de: http://www.diyaudio.com/forums/attachments/subwoofers/327847-daytonport-length-effective-port-length.jpg Faital Pro. (2016). 3FE25 Data Sheet recuperado el 1 de julio de 2016 de: http://www.faitalpro.com/products/files/3FE25/8/3FE25_datasheet_8.pdf BCAE. (s.f.). Car Audio Subwoofer Enclosures recuperado el 1 de julio de 2016 de: http://www.bcae1.com/spboxnew2.htm...