O que é uma caixa selada? Acústica Características

A caixa selada é uma caixa com câmara completamente selada, ou seja, as ondas geradas pela parte frontal do alto falante, não encontram as ondas da parte traseira do alto falante.

Em uma caixa dutada, por exemplo, há um duto que “liga” as duas ondas.

Ela também pode ser conhecida tecnicamente por “caixa de suspensão acústica”, isso acontece, pois, o ar de dentro da câmara, funciona como se fosse uma suspensão a ar para o conjunto móvel do alto falante (que também tem uma suspensão), proporcionando maior controle nas movimentações do mesmo.

Informações para construção da caixa selada

Dependendo do volume interno, o ar vai segurar mais, ou menos o conjunto móvel do alto falante.

Na construção, é importante utilizar uma espessura de madeira no qual não a faça ter vibrações, não tendo limite, quanto maior grossa melhor, porém, o projeto saíra mais caro e mais pesado. Isso será extremamente importante para o resultado da qualidade de som.

O que pode fazer também, é utilizar um travamento interno na caixa, com reforços estruturais com a mesma madeira.

É importante ressaltar que este travamento, ocupa um volume interno dentro da caixa, logo, deve ser considerado no projeto.

Veja também, dicas de qual material utilizar na construção da sua caixa selada: MDF ou Compensado qual é melhor? Caixa Acústica

Para a junção das peças, é importantíssimo utilizar cola, para vedar muito bem as paredes, mesmo que esteja utilizando pregos ou parafusos.

Uma das desvantagens para quem vai reproduzir frequências mais altas em uma caixa, são as ondas estacionárias.

Material absorvente

Conteúdo Retirado do site Bravox:

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.

Geralmente:

• Betumado – Trata frequências mais altas e refoça caixa.
• Espuma – Região das vozes – médios, médias-altas
• Algodão sintético/estopa – Região dos médios-médio graves

Com um ressalva, eles vão corrigir o sinal, mas vão absorver, logo terá menor SPL.

Características acústicas da caixa selada

A caixa selada, tem sua curva de resposta de 12dB/8ª, ao contrario do alto falante ao ar livre, que tem sua curva com queda em torno de 6dB/8ª.

Ou seja, a caixa selada acaba atuando com um filtro.

• Aumenta consideravelmente o controle do cone;
• Aumenta a resposta transiente do alto falante, ou seja, melhora a resposta do conjunto mecânico ao sinal;
• Não proporciona bom desempenho nas frequências muito baixas;
• Sobe o pico de impedância;
• Dificulta a troca de calor com o ambiente;
• Tende a ter uma resposta de 12dB/8ª;
• Aumenta a frequência de ressonância do conjunto.

Projetos mais simples e baratos; Igual para quem quer uma som plano, som interior de qualidade

Quando utilizar a caixa selada em meu sistema de som?

Vantagens

A caixa selada é excelente para ser utiliza em alto falantes subwoofers que onde não se tem muito espaço disponível dentro do carro.

É mais fácil de se fazer.

Ela é utilizada muito em alto falantes de médio-voz, onde se precisa de uma resposta rápida do cone, para ter maior qualidade nas frequências mais altas e a musicalidade do sistema.

Desvantagens

A caixa selada, não possibilita a troca de calor do ar da câmara com a do ambiente, fazendo com que o alto falante aqueça de maneira mais rápida.

Essa desvantagem é maior, em alto falantes subwoofers do que em médios por exemplo, pois, em alto falantes de grave, há maior exigência do conjunto, além da maior excursão do cone do subwoofer em caixa dutadas, proporcionar ótima ventilação e resfriamento.

A caixa selada pode ser utilizada como um Bafle infinito

Ao se utilizar um volume interno com em torno de 3x maior que o VAS (ou mais), o alto falante identifica a caixa selada como um bafle infinito.

Ou seja, a caixa acústica não assume controle sobre o cone do alto falante.

QTC Caixa selada

Como dito, através do volume da caixa pode-se obter vários tipos de curva de resposta (resultado do som) , sendo uma reprodução sonora “seca” até uma do tipo retumbante.

O Qtc é o valor da eficiência de um sistema de caixa selada, na frequência de ressonância. 

Podemos falar que o QTC é o Qts do alto falante com a caixa.

Por isso, em 99,9% dos casos, o Qtc é um valor maior que o Qts do alto falante.

Para ficar mais fácil de memorizar, pode pensar da seguinte forma: Qualidade Total da Closed Box.

Ele diz, qual o controle do cone dentro da caixa acústica e qual será a mudança na curva de resposta.

Um QTC de 0,50, por exemplo, é quase uma resposta do alto falante ao ar livre.

Geralmente um QTC de 0,50, informa que está trabalhando comuma caixa com volume interno alto.

Desde que o volume da caixa vai diminuindo, o QTC aumenta e começa a ser ter um pico na curva de resposta.

Para se ter uma ideia, um Qtc com um valor de 0,7 resultará em uma caixa bastante amortecida, com ótima resposta a transientes e resposta de frequências plana.

Ja um Qtc mais elevado, como um de valor de 1,1 propiciará uma resposta mais “encorpada”, eficiência máxima e resposta a transientes ligeiramente degradada.

Valores de QTC 

• 0,50 – Criticamente amortecida (onde o alto falante assume grande parte do controle);
• 0,707 – Butterwoth (resposta plana);
• 0,90 – Chebychev (picos).

Caixa Selada com pouco volume interno

• Maior controle do cone pela caixa;
• Maior o QTC;
• Resposta mais plana.

Caixa Selada com Alto Volume interno

• Menor controle do cone pela caixa;
• Menor o QTC;
• Menor pico de frequência.

Como Saber se meu alto falante é melhor para a caixa Selada ou Dutada?

Através do EBP

O EBP é a frequência de ressonância dividida pelo Qes (se não tiver esse dato, pode utilizar o Qts).

Se o EBP é menor que 50, quer dizer que o alto falante tem pouco controle do sistema móvel, recomenda-se então utilizar uma caixa selada.

Se o EBP for maior que 100,quer dizer que ele tem bom controle do conjunto móvel, logo ele tem um bom ganho na utilização da caixa dutada, porém dependendo do projeto, pode utilizar na selada também.

Isso acontece, pois, um alto falante com EBP maior que 100 numa caixa selada, vai proporcionar um som com pouco grave, mas isso pode ser bom em projetos para médios, por exemplo.

Se o valor ficar entre 50 e 100, você pode optar por qualquer uma das duas opções.

Qual Melhor Madeira para Caixa de Som?