Hola amigos, en el artículo sobre los Aeroports regresamos a la experimentación. Como seguro recordarán, en artículos anteriores hemos estado comparando las diferencias reales al usar diferentes tipos de puertos en una caja acústica ventilada. Estudiamos las diferencias entre usar lo que llamaría yo “un puerto estándar”, es decir, un puerto de 4” de diámetro fabricado con un pedazo de tubo PVC de la longitud correcta, contra usar un puerto semejante pero de madera con boca rectangular y usar las llamadas ranuras, es decir, rectángulos extremos.
Permítanme recordarles que medir es algo que debe hacerse con gran cuidado, ya que son muchas las variables que pueden quedar fuera de nuestro control y que pueden arrojarnos resultados equivocados. Para disminuir en la medida de lo posible errores y con el fin de que los resultados obtenidos en verdad correspondan con la realidad, se me ocurrió fabricar una caja acústica especial. En esta caja, una de sus tapas es desmontable, tapa donde instalaremos los diferentes puertos a medir, la cual sella herméticamente con la ayuda de unos empaques de goma y se fija con gran fuerza con la ayuda de cuatro prensas. De esta forma el subwoofer que estamos midiendo es el mismo, la caja es exactamente la misma, en la misma ubicación de la habitación y cada grupo de mediciones las hacemos en un mismo espacio de tiempo, ya que de un día a otro pueden presentarse cambios, ya sea por diferencias en la humedad del ambiente, temperatura y qué se yo, ¡siempre sale diferente! Con este método estoy buscando que el único cambio sea el puerto en cuestión, ya que todas las demás variables no son idénticas, ¡son las mismas!
Puertos acampanados o Aeroports
En fin, en muchos artículos del pasado hemos hablado de los puertos acampanados, también conocidos como Aeroports. Hemos platicado que en un puerto común, en el momento en que el aire deja de estar “contenido” por el puerto y salir al espacio abierto de la atmósfera, se produce una especie de “choque”, efecto que provoca turbulencias en la boca del puerto. Tales turbulencias dificultan la adecuada entrada y salida del aire del puerto, aumentando la fricción y por ende las pérdidas, principalmente a altas presiones sonoras. Un puerto Aeroport, donde ambos extremos se encuentran acampanados, al realizar un acoplamiento gradual con la atmósfera, busca disminuir tales turbulencias y con ello las pérdidas. De esta forma el puerto debe comportarse de una manera más cercana a lo ideal, principalmente a altas presiones sonoras. Hace muchos años publiqué un artículo donde medí las diferencias entre el puerto de PVC común y ese mismo puerto, después de redondear su boca con la ayuda de una broca de Router de media pulgada. Los resultados estéticos fueron evidentes, el puerto con la boca redondeada se veía mucho más sofisticado y elegante. Sin embargo no logré medir ninguna diferencia en su desempeño, por lo que concluí que para que el acampando de la boca de un puerto realmente tenga ventajas acústicas, debía ser extremo, típicamente que el área en la boca se vaya al doble.
Así entonces el día de hoy llegó a mis manos uno de estos famosos Aeroports, por lo que me di a la tarea de medirlo. El diámetro en su cuerpo es de 10.1 centímetros (3.98 pulgadas) mientras el diámetro de su boca exterior es de 15.1 cm (5.96”), es decir, ligeramente arriba del doble del área (recuerden que si duplicamos el diámetro de un círculo, cuadruplicamos su área).
El primer experimento que realicé fue en cuanto a cómo se debe medir la longitud de estos puertos, ya que entiendo hay confusión en el tema. Si el puerto calculado matemáticamente con un tubo típico de PVC sale por ejemplo de 8” de longitud, esa debe ser la longitud total también del puerto acampanado, incluidas sus dos campanas a ambos extremos. Es decir, sin importar que los extremos estén acampanados, la longitud del puerto es la longitud total, con o sin campanas. En este caso se cortaron los puertos a medir de esta forma (ambos con la misma longitud total, tuvieran o no acampanados los extremos) y la frecuencia de entonación de la caja medida con el método de mínima excursión del cono, el método más preciso para encontrar Fb, fue la misma. Confusión corroborada.
El siguiente experimento fue medir la respuesta en frecuencia de la caja con uno y otro puerto. Para ello se mide primero el subwoofer con la técnica de micrófono cercano, la cual es equivalente a su respuesta anecoica, después se mide la respuesta del puerto con el mismo procedimiento, se compensa matemáticamente la diferencia de presiones en la boca del puerto debido a su menor área con respecto al área real del subwoofer, y finalmente se suman ambas curvas, lo cual nos da la respuesta en frecuencia total de la caja.
En la siguiente imagen podemos ver en rojo la respuesta del subwoofer con el puerto estándar en PVC de 4”, y en verde el mismo subwoofer y caja, pero esta vez usando en puerto Aeroport también de 4”, pero acampanado en ambos extremos.
Tal como se aprecia en la gráfica, el puerto con extremos acampanados presenta mayor salida a partir de 40 Hertz, al principio insignificante pero de 1.9 decibeles @ 30 Hertz y arribita de 3 dB @ 20 Hertz. Este resultado muestra una ventaja evidente del puerto acampanado, pero debido al cambio brusco en el área de la boca y al factor de compensación a usar para el diámetro final, es posible que estos resultados no sean del todo precisos. Para tener una conclusión mucho más sólida procedí a hacer sonar la caja con ambos puertos con ruido rosa, a fuertes intensidades sonoras, tomando lecturas con el RTA (Analizador en Tiempo Real) en diferentes puntos de la habitación. En esta ocasión configuramos al RTA para que promediara de forma lineal 500 mediciones continuas, lo cual nos produjo muy alta precisión y repetibilidad en la medición. Los resultados en la siguiente imagen.
De las muchas mediciones que se tomaron, se muestran solamente para dos distintas ubicaciones del micrófono, ya que en todos los casos se obtuvieron resultados equivalentes. En las curvas de arriba la roja corresponde al puerto común de PVC y la verde al Aeroport. En las curvas de abajo la naranja corresponde al puerto común de PVC y la azul al Aeroport. Para las curvas de arriba, la curva verde del Aeroport por debajo de los 40 Hertz está permanentemente arriba que la del puerto común, tal como esperábamos. Parecido sucede para las curvas de abajo, donde la curva azul del Aeroport está ligeramente arriba en 40 Hertz, igual para las siguientes frecuencias hacia abajo, y finalmente marcadamente mejor para la octava de 20 Hertz, es decir, tal como se esperaba.
Conclusión: Si bien es cierto que con los Aeroports fue posible medir consistentemente ventajas con respecto a los puertos convencionales, tales ventajas son mínimas. En una aplicación de SPL extremo, donde hasta lo más mínimo cuenta, deben resultar muy convenientes, particularmente si consideramos las enormes presiones acústicas involucradas, las cuales seguramente producirán mayores diferencias. En una aplicación para calidad de sonido, podrían considerarse cuando se está en busca de la máxima perfección musical, pero me quedaron ya mis dudas de qué tanto realmente valdrá la pena.
Hablando justamente de ello, un buen punto a considerar sería la marca de altavoces Audiófila Wilson Audio, internacionalmente reconocida como una de las mejores del mundo, con sistemas de altavoces que suelen rondar los $80,000.00 dólares (ochenta mil dólares americanos) y aún más. Si entras en este momento a Internet, tecleas “Wilson Audio” y buscas imágenes, verás que sus puertos de entonación, si bien son una hermosura de aluminio maquinado, NO SON ACAMPANADOS. En su literatura presumen la atención al detalle y la excesiva búsqueda de la perfección en la manufactura de tales puertos, sin que estos sean acampanados. ¿Será que se encuentran dos pasos delante de nosotros y ya se dieron cuenta de su futilidad, o simplemente las ventajas acústicas palidecen al lado de la belleza que encuentran con los que actualmente emplean?
Obra del Ingeniero Juan Castillo publicada en la Revista AudioCar #397
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