Aproveche su inversión:gabinetes de subwoofer de audio para automóviles

Más allá de las características y el diseño de un subwoofer, ningún factor afecta más el rendimiento de un sistema de subwoofer que las cajas de subwoofer de audio para automóviles y su diseño. Hay varias opciones populares de diseño de gabinetes disponibles, cada una con su propio conjunto único de ventajas e inconvenientes. Los gabinetes más populares son los diseños de suspensión acústica (sellada) y bass reflex (ventilados o con puertos). Cerraremos esta discusión sobre el subwoofer "Bang For Your Buck" con un vistazo rápido y gabinetes de estilo de paso de banda.

Recintos de subwoofer de suspensión acústica

Los gabinetes de subwoofer de suspensión acústica son simplemente un gabinete sellado que se suma al cumplimiento del sistema de subwoofer. Este cumplimiento adicional actúa como un filtro de paso alto y reduce la salida de graves, pero también sirve para aumentar el manejo de potencia de excursión limitada. Si observa los gráficos a continuación, la curva amarilla muestra un subwoofer de audio para automóvil de 10 pulgadas de alta calidad en un recinto de suspensión acústica de 1,2 pies cúbicos. La curva roja muestra la respuesta de frecuencia del mismo subwoofer en una caja de 0,5 pies cúbicos.

Como puede ver, por encima de 60 Hz, el recinto más pequeño es un poco más ruidoso pero se mantiene dentro de uno o dos decibelios. Por debajo de 50 Hz es donde las cosas empiezan a variar más. El recinto más grande es 2,15 dB más alto a 35 Hz y 3,35 dB más alto a 25 Hz. Si bien puede no parecer dramático, 3dB es el equivalente a tener el doble de potencia impulsando el subwoofer. Sin embargo, este aumento en la eficiencia viene sin penalización por manejo de energía térmica.

Hablando de manejo de potencia, debemos observar los límites físicos de manejo de potencia de estos subwoofers en función de la excursión del cono. El subwoofer en cuestión tiene una especificación Xmax de 19 mm en cada dirección desde su posición de reposo. El siguiente gráfico muestra la excursión de cono pronosticada del altavoz de subgraves cuando funciona con 500 vatios (la potencia máxima para la que está clasificado).

Una vez más, por encima de 60 Hz, hay una diferencia mínima en la excursión entre los dos controladores. Por debajo de eso, el mayor volumen de aire en el recinto grande tiene menos efecto en la rigidez del sistema de subwoofer. El resultado es que el subwoofer se mueve más lejos por cada vatio de potencia. Si compara el gráfico de excursión con el gráfico de respuesta de frecuencia, los niveles de eficiencia están directamente relacionados.

En resumen, los recintos sellados son los más simples de diseñar y los que más perdonan los errores de construcción en cuanto al volumen neto. En la mayoría de los casos, los gabinetes sellados también son los más pequeños, lo que los hace extremadamente populares.

Recintos de subwoofer Bass Reflex

La segunda opción popular para un gabinete de subwoofer es un diseño bass reflex. En este recinto, se agrega un respiradero al recinto y se sintoniza para resonar a una frecuencia específica para aumentar la salida del sistema. Si tomamos nuestro gabinete de 1,2 pies cúbicos y agregamos una ventilación que está sintonizada a 30 Hz, puede ver en la curva roja en el gráfico a continuación que obtenemos una asombrosa salida de 6,9 ​​dB a 30 Hz.

Ahora, aunque la mayoría de los gabinetes ventilados son más grandes que sus hermanos sellados, el beneficio es a menudo un aumento en la producción que es potencialmente más que tener dos submarinos en un diseño sellado. De hecho, este diseño ventilado es más ruidoso de 20 a 60 Hz que tres subwoofers idénticos en un recinto que es un 50 % más grande (1,8 pies cúbicos).

Además de la eficiencia, hay un segundo beneficio en el diseño de un gabinete bass reflex. La excursión del cono se reduce drásticamente en la mayor parte del rango operativo. El siguiente gráfico muestra la excursión del cono frente a la respuesta de frecuencia de las cajas selladas (amarillas) y ventiladas (rojas) de 1,2 pies cúbicos. El nulo (reducción de la excursión) a 30 Hz es causado por la sintonización de la ventilación. A esta frecuencia, la mayor parte de la salida del sistema de subwoofer proviene de la ventilación misma.

Esta reducción en la excursión del cono aumenta el manejo de la potencia física y también reduce la distorsión, siempre que haya diseñado y construido la ventilación correctamente . Los respiraderos deben tener un área lo suficientemente grande para que la velocidad del aire en el respiradero se mantenga al mínimo. La boca del respiradero también debe tener un radio grande

Como en todo, siempre hay inconvenientes. Hay muy poco control de movimiento del cono por debajo de la frecuencia de sintonización de un recinto bass reflex. En este diseño ventilado de 1,2 pies cúbicos, el controlador alcanzará su límite de excursión de 19 mm a 22 Hz cuando se utilice con 500 vatios de potencia. Por debajo de esa frecuencia, el subwoofer se moverá más de lo que está clasificado y la distorsión aumentará drásticamente. Este problema de excursión se puede compensar implementando un filtro infrasónico (paso alto) de alrededor de 20 Hz para reducir la potencia enviada al controlador. Muchos amplificadores de subwoofer tienen filtros infrasónicos incorporados. La mayoría de los procesadores de señales digitales pueden hacer lo mismo.

Diseños de cajas de subwoofer de paso de banda

Los gabinetes de paso de banda se llaman así porque no solo actúan como filtro de paso alto sino también como filtro de paso bajo . Un recinto de paso de banda típico cuenta con dos cámaras. El woofer está montado entre estas cámaras. En un recinto de afinación única (a menudo denominado paso de banda de cuarto orden o paso de banda de reflejo único), una de las cámaras incluye una ventilación a partir de la cual se crea todo el sonido. Una ventaja de este diseño es la capacidad de alimentar ese respiradero a través de una abertura en un estante para paquetes trasero o similar para asegurar el acoplamiento con el interior del vehículo.

El segundo diseño de caja de paso de banda es un diseño de doble sintonización donde las cámaras delantera y trasera están ventiladas. En un gabinete de paso de banda sintonizado en serie, la gran ventilación de la cámara trasera alimenta la cámara frontal. En un diseño sintonizado en paralelo, las rejillas de ventilación de cada cámara se alimentan directamente al área de escucha. Los diseños de paso de banda de doble sintonización a menudo se denominan diseños de reflejo doble o de sexto orden.

Según el tipo de recinto de paso de banda que elija construir, puede obtener un manejo de potencia basado en excursiones significativo y cierta eficiencia general del sistema a través de su rango operativo. El principal inconveniente de un recinto de paso de banda es su diseño complejo y su sensibilidad a los errores de construcción. A diferencia de una simple caja sellada, los errores en los parámetros y simulaciones de los altavoces pueden producir resultados impredecibles y potencialmente no deseados.

El segundo desafío que plantea el diseño de paso de banda radica en la falta de bajos medios que producen. El filtro de paso bajo reduce abruptamente (relativamente) la salida de alta frecuencia. Este efecto de filtrado puede hacer que sea muy difícil lograr una transición suave entre la salida de un sistema de subwoofer y los controladores de rango medio o bajo medio en un sistema.

El tercer desafío de un recinto de paso de banda es el tamaño físico. En pocas palabras, si espera un rendimiento de baja frecuencia similar a un diseño bass-reflex típico, el recinto de paso de banda será físicamente más grande. Dado que el espacio escasea en los vehículos modernos, esta podría ser razón suficiente para evitarlos.

Elegir la carcasa adecuada para su vehículo

En la mayoría de los sistemas, la elección del diseño del gabinete se reducirá al espacio disponible. Si está tratando de minimizar el impacto de un subwoofer en el espacio de almacenamiento disponible en su vehículo, una caja sellada puede ser la mejor opción. Si desea una mayor eficiencia, considere un diseño bass-reflex. Si tiene una aplicación única que requiere un diseño de paso de banda, hágalo. Pero prepárese para pagar más por el diseño, la fabricación y el tiempo de prueba necesarios para que estos gabinetes queden perfectos.

Una nota rápida sobre los sistemas de subwoofer "básicos". A lo largo de los años, hemos visto MUCHOS minoristas que ofrecen "paquetes de bajos" que incluyen un subwoofer, un amplificador, una caja y, a menudo, un kit de cableado. En la mayoría de estos paquetes, el minorista combinó un subwoofer económico con un amplificador económico y una caja de subwoofer sellada para minimizar el costo total del sistema. Cuando sus capacidades de potencia y salida son limitadas, actualizar estos paquetes a un gabinete bass reflex es una gran inversión. Por lo general, duplicará la eficiencia del sistema y reducirá las posibilidades de daño al controlador causado por sobrecargarlo.

Cuando sea el momento de elegir un gabinete de subwoofer para su vehículo, trabaje con su minorista local de mejoras móviles. Ayudarán a diseñar una solución que equilibre sus expectativas de rendimiento y espacio. No es un proceso complicado, pero tener a alguien con experiencia lo hará mucho más fácil y predecible.