MATERIALES

 

MATERIALES PARA CAJAS.

No se han descubierto demasiados materiales para fabricar cajas acústicas. Históricamente sólo se han usado tres: madera, aglomerado y MDF. Existen polímeros muy indicados para fabricarlas, pero no es nada habitual. Su uso se reduce a marcas como Wilson Audio que realiza sus cajas con materiales así.

 

AGLOMERADO

El aglomerado es considerado el peor, pero la realidad es que depende de su calidad. Hay aglomerado de 10mm, que es el más barato, pero es el peor.

También los hay de 18, 25, 30mm, en los que la cola tiene mucha más calidad, las virutas también, está más prensado... y esos son los indicados para construir altavoces

aglomerado forrado

El barato, de 10mm es poco rígido, se curva fácilmente, es poco estable en el tiempo, por lo que las cajas fabricadas con aglomerado no pueden ser muy sólidas. Requiere refuerzos, que lógicamente no deben ser de aglomerado

Un simple criterio para saber si un bafle es malo es mirar si la caja es de aglomerado de 10mm. Si lo es, seguro que no merece la pena pagar mucho por él.

Sobre los demás, con 30mm de pared, la caja es sólida y pesada, una buena cualidad en una caja. Un punto a su favor es que no tiene resonancias marcadas como el MDF, lo cual da un sonido más natural al sonido.

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MDF

El MDF es también bastante barato, aunque no tanto como el aglomerado. Es muy duro, y se trabaja muy bien con él. Es, como lo llamo yo, "matemáticamente controlable". Está compuesto por fibras de madera pegadas con una cola especial.

MDF

Desde hace unos años, las cajas se fabrican con este material. Es tres veces más barato que la madera más barata y uniendo esto a su dureza, rigidez e índice de absorción lo hacen un material muy indicado para construir cajas.

Como inconveniente, como todos los materiales, tiene un módulo de Young fijo y su comportamiento no es perfectamente homogéneo y lineal. Tiende a resonar o a reducir su absorción del sonido alrededor de 200-400 Hz. Esto produce coloración gris. Muchas cajas sufren este problema, ya que esas frecuencias no se atenúan con los materiales que se usan habitualmente (lanas, fibra de vidrio)

 

Son muchas las descripciones del sonido del MDF, en el fondo todas se resumen en un sonido carente de expresividad y vida, la banda de alrededor de 300Hz es muy importante para dar cuerpo al sonido. Por la estructura del sonido y el gran rango de frecuencias de cualquiera de ellos, si una frecuencia falla, el sonido no se percibe exactamente igual

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CONTRACHAPADO

También se le conoce como panel, okumen, multicapa, chapado...

No he visto nunca ningún bafle fabricado en okumen, aunque sus cualidades no son malas para algunas partes.

contrachapado

Debe tener un espesor grande, porque el peor problema que tiene es que no es muy rígido. Se curva con una cierta facilidad, y una caja de okumen debe llevar refuerzos interiores.

Las resonancias que produce no son a una frecuencia tan marcada como el MDF, pero son mucho mayores. por su baja resistencia y su escasa absorción.

Existe una excepción según indican sus fabricantes, y a judgar por sus pruebas realizadas, da resultados bastante bueno, aunque no lo he probado personalmente. Es el tablero de abedúl fenólico. Más información en:

http://www.schaumanwood.fi/spain/productos/index.html

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MADERA

La madera no es "matemáticamente controlable", como mucho es una aproximación al caos. Hay muchos tipos de madera, con diferentes densidades, durezas, etc...

madera de pino

Las comparaciones con el MDF son imposibles, como mucho se puede comparar un tipo de madera en concreto con él, pero nunca generalizar. Existen maderas mucho más duras que el MDF, como el iroco, una de las más dura de todas, la játoba, el ébano, el palisandro (la única madera que no flota, es más densa que el agua) y el roble, por poner unos ejemplos, son bastante más duros que el MDF. El precio de estas maderas es muy elevado en comparación con el del MDF.

La madera no es un material inerte. Se encoge y se amolda a las formas. Una construcción extremadamente firme y recia de una caja tendrá una evolución posiblemente a mejor, cuando las tablas se hallan asentado y acomodado entre sí.

Aceptando que la caja no puede hacer que el sonido sea completamente libre de coloración, y tratando de que la coloración sea la menor posible, en mi opinión, se debe buscar una madera dura y firme, porque la coloración va a ser más natural y menos disonante.

No es un material que recomiente para principiantes. Hacer una caja de madera bien hecha no es nada fácil. Cuesta el triple como mínimo que el MDF, la madera debe estar completamtente seca (puede tardar un año) y durante este tiempo se abomba y se encoge.

Las ventajas son además de que si está bien hecha evolucionará a mejor, la ausencia de coloración marcada como en el MDF. Por otro lado está la estética. Una caja en madera es siempre más atractiva que una de MDF o aglomerado. Incluso aunque la caja esté panelada o chapada, como esto es fácil de ver, causa peor impresión.

Como inconvenientes, es más fácil que se produzcan ondas estáticas en el interior de la caja. Hay que colocar mejor el material absorbente. Si la madera es débil y la caja está poco reforzada, puede causar resonancias a frecuencias fijas y además, las ondas creadas por la parte interior de la membrana pueden traspasar las paredes de la caja y llegar al exterior fuera de fase, causando un sonido sucio. El decaimiento acumulativo es más lento, porque una madera dura produce una menor absorción. Esto se soluciona con materiales absorbentes

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MATERIALES ABSORBENTES

La gran pregunta. ¿Qué material usar para el interior de la caja?

Depende del tipo de caja. Una línea de transmisión es extremadamente sensible a esto. De momento nos centraremos en cajas selladas, bass-reflex y paso-banda.

La finalidad de un material absorbente es eliminar la onda producida por la parte interior del altavoz. No existen materiales ideales que absorban al 100% la energía cinética y la transformen en calor, que no reflejen un porcentaje del sonido y que respondan por igual a todas las frecuencias.

Personalmente creo que la mejor forma de evitar ondas estáticas es evitar las superficies paralelas, por lo que la parte trasera de la caja no debería ser paralela a la frontal de ninguna manera, pero esto no se suele hacer por dificultades para construir la caja.

Las superficies curvas reducen las resonancias todavía mejor que las superficies no paralelas, pero son todavía más difíciles de construir.

En caso de hacer la típica caja ortoédrica, es completamente necesario que la pared trasera absorba la onda y no la refleje. Se pueden poner conos o pirámides de base cuadrada como en las cámaras anecóicas, y esto ayudará bastante. B&W lo hace.

Llenar la pared de conos no absorbe energía, sólo la dispersa. Lo ideal sería que los conos fuesen de un material absorbente, y que no estviesen sujetos por algo rígido a la parte trasera (tornillos, cola, pegamento,...) sino por algo como goma-espuma, silicona,... etc.

Además de esto es necesario usar otros materiales. En mi opinión, las mayores pérdidas se obtienen combinando diferentes materiales, ya que suelen ser selectivos a las frecuencias.

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FIBRAS

Fibra poliéster

Las fibras son materiales muy poco coherentes, que ofrecen resistenica al paso del aire, epo lo dejan pasar. Se puede usar fibra poliéster, muy barata, unos 6e el kg, lo que da un volumen muy respetable. Lana también sirve, pero es más cara y atrae a los insectos y simpre tiene olor. El algodón es todavía más caro, es mucho más denso que los demás, pero tiene muy buenas propiedades, a pesar de ofrecer mucha oposición al paso del aire, lo que impide su uno en cajas bass-refflex. También atrae insectos.

En contra de la creencia, mis mediciones y deducciones dicen que las fibras (poliéster, lana, etc...) prácticamente no absorben los graves. Los cálculos están basados en aerodinámica, son demasiado simples y no los voy a mostrar, pero deduzco de todo que las fibras se comportan como un filtro de paso bajo, de 1er orden por contribución aerodinámica, pero las mediciones indican que igual es un poco más abrupto, quizás un segundo orden con Q muy baja. La cantidad de fibra define de alguna manera le "frecuencia de corte".

Este comportamiento, aunque no sea bueno para atenuar graves, las hace extemadamente útiles para atenuar medios y agudos. Su comportamiento es excelente. Cualquier cámara para asislar medios o agudos debe estar llena de este material.

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CORCHO

corcho

El corcho es un material muy bueno para fecuencias bajas, dependiendo de su grosor, y nunca lo he visto utilizado. Es verdad que tiene una cierta elasticidad, y el sonido tiende a rebotar en él, pero es difícil atravesarlo, por lo que es muy adecuado para recubrir las paredes.

Uno de los objetivos de una caja es también evitar que el sonido creado en su interior salga a través de las paredes. Su precio es muy bajo y se vende en rollos de varios metros, con grosores de entre 2 y 4mm. También se pueden obtener planchas de mayor grosor en tamaños reducidos.

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MOQUETA DE POLIPROPILENO

La moqueta de polipropileno tiene una capa de espuma muy densa sobre la que se pegan los pelillos, y sus resultados son muy buenos. No transmite vibraciones y la combinación entre pelillos (no coherentes) y espuma (coherente) le confiere muy buenas propiedades. Su precio es bastante económico, unas 4e/m^2

Moqueta de polipropileno

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CORCHO-MOQUETA

Las combinaciones corcho-moqueta me han dado un resultado muy bueno para un gran rango de frecuencias. La prueba más evidente es la de golpear las capas de corcho-moqueta y comprobar que no se nota nada por el otro lado

La unión de estos materiales puede crear un efecto semejante al efecto invernadero.

Cuando una onde rebota, parte se refleja y parte se pierde o se refracta. La parte de la onda que rebota suele ser fija. Se denomina coeficiente de reflexión.

Las ondas que atraviesan el corcho pierden potencia y lo que queda de esas ondas pierde más potencia al atravesar la moqueta. Parte de esas ondas se refleja y las ondas reflejadas tienen que atravesar otra vez la moqueta. Así entre refracción y refexión, las ondas pierden potencia.

Hay que procurar que haya más corcho en el lado de las paredes y menos hacia el interior de la caja. De todas maneras, para altos SPL, esto puede no ser suficiente.

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GOMAESPUMA.

Es un matrial menos facil de encontrar y no tan barato como se puede pensar. Se encuentra en sitios donde tapicen sillones y sofás. Se vende por fracciones de metros cúbicos, no por peso.

gomaespuma

Tiene las mismas características que las fibras, pero con menor absorción, aunque es un poco más denso. es más coherente y es nesesario que sea muy blando, ya que si no transmite las vibraciones.

Por si solo no absorbe mucho, pero se le puede dar formas que contibuyan a la eliminación del sonido. Al cortala con forma de conos, o al comprarla y acortada se aumenta su eficiencia a la hora de absorber, ahora frecuencias más graves. Si se usa para graves conviene que el tamaño de los conos sea grande.

estructura anecoica

En las tiendas de car-audio existe espuma con forma de conos. Son estructuras anecoicas que tratan de eliminar el sonido aprovechando de la mejor manera posible las propiedades de la goma espuma: Facilidad para hacer estructuras moldeadas, absorción,...

espuma con forma de conos

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TELA ASFÁLTICA

Se usa especialmente para sellar el interior de las cajas. En esto es insuperable. Se debe aplicar con soplete, fundiéndola hasta que pegue en las paredes de la caja.

Esto es un poco arriesgado para hacerlo en casa.

Se puede usar asfalto para tapar las demás grietas que puedan quedar. Debe dejarse enfriar y ventilar durante una semana o más, y sobre todo, no debe aplicarse en sitios cerrados.

Las manchas se van con gasolina.

Sellado con asfasto

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ARENA

Excelente material, barato y fácil de encontrar, aunque tiene las desventajas de no ser sólido e indeformable.

No hay nada que absorba las vibraciones mejor. Además añade masa al altavoz, lo que proporciona un sonido diferente, más sólido y con graves profundos.

Para aplicarlo, normalmente se hace una doble pared, con cuantos menos puntos de unión mejor, y esto suele ser difícil de construir.

Arena

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PLOMO

Sirve para atenuar los graves extremos. Tiene el problema de ser difícil de encontrar, y caro. Es tóxico y no se permite su venta, y por eso es todavía más difícil de conseguir.

Se basa en su gran densidad, y en la gran presión del aire que tiene que haber para que sufra algún movimiento. El acoplamiento acústico con el aire es muy bajo dadas sus muy diferentes densidades.

Se usa para recubir las paredes del interior

plomo

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