En un recinto con puerto bass-reflex (Helmholtz), la masa de aire dentro del tubo resuena en conjunción con la elasticidad del aire de la caja, multiplicando la salida en bajas frecuencias con un desplazamiento mínimo del cono del subwoofer en la frecuencia de sintonía.
Puntos clave de ingeniería acústica
- Sintonizar entre 28 Hz y 35 Hz es el estándar para cine en casa y música comercial moderna.
- Por debajo de la frecuencia de sintonía ($F_b$), la caja pierde el control acústico y el cono entra en excursión libre descontrolada.
- Es fundamental activar un filtro subsónico (paso alto de 24 dB/octava) unos 3-5 Hz por debajo de $F_b$ para proteger el subwoofer.
- La velocidad del aire en el puerto debe mantenerse por debajo de 17-20 m/s para evitar ruidos de soplido audibles en pasajes orquestales silenciosos.
Fórmula matemática y fundamentos
La clásica ecuación de resonancia del resonador de Helmholtz aplicada a cajas acústicas es:
F_b = (c / 2π) × √[ S_v / (V_b × (L_v + 0.732 × D)) ]
Donde $S_v$ es el área de la sección transversal del puerto, $V_b$ es el volumen neto interno, $L_v$ es la longitud física del tubo y $0.732 imes D$ es la corrección por efectos de borde en los extremos del conducto.
Preguntas frecuentes
Si sintonizas a una frecuencia inferior a la recomendada para los parámetros del altavoz (por ejemplo, a 20 Hz con un cono de Fs=40 Hz), el puerto exigirá una longitud enorme que restará volumen a la caja y la respuesta tendrá una caída prematura en la zona de pegada (40-60 Hz), resultando en un bajo débil y sin contundencia.