Tipos de bafles (cajas acústicas) para audio

Tipos de cajas acústicas para altavoces (bocinas). 

En esta ocasión hablaré sobre un tema importante y a veces confuso, los tipos de cajas acústicas que existen para altavoces y sus aplicaciones en sonido.

Caja acústica

¿Bocina o altavoz?

Uno de los conceptos más importantes en el mundo del audio es el del altavoz. Un altavoz o altoparlante (loudspeaker) es el dispositivo que convierte la señal de audio (señal eléctrica) en sonido (variaciones de presión en el aire).

En algunos países es conocido con el nombre de bocina. Sin embargo este nombre no es correcto, pues bocina (horn) se refiere al dispositivo que tiene una forma similar al de una trompeta, como el que se ve en la imagen.

Altavoz con bocina

Así que solo ese tipo de altavoces podrían ser llamados bocinas, o mejor dicho, altavoz con bocina, pues la bocina es la parte cónica que se va expandiendo. La bocina ayuda a controlar la dirección del sonido y también mejora la eficiencia del sistema, es decir, ayuda a que suene más fuerte (más presión sonora) con menos energía.

Altavoz eletrodinámico

Este es el tipo más común. Se basa en principios electromagnéticos para funcionar. Tiene un cono que se mueve y genera variaciones de presión en el aire. 

Altavoz electrodinámico

Hay de todo rango de precios y su calidad depende principalmente de la fuerza de su imán y del material con que está fabricado su cono. Se usan principalmente para reproducir frecuencias bajas y medias. También es conocido como woofer. 

Altavoz piezoeléctrico

Este es un dispositivo que es muy efectivo para generar altas frecuencias, por lo que suele ser usado como tweeter. No utilizan imanes ni bobinas, sino se basan en el efecto de algunos cristales para generar movimiento. Es común que usen dispersores de sonido en forma de domo, para mejorar la transmisión de agudos. 

Tweeter piezoeléctrico

No son muy eficientes para generar niveles altos de presión sonora (SPL), por lo que su aplicación más común es en sistemas de altavoces para estudio de grabación, casa o auto.

Altavoz de compresión

Es un altavoz que genera altas frecuencias, pero lo puede hacer con altos niveles de presión sonora (SPL). Por ello son los más comunes para aplicaciones de audio en vivo, sistemas para conciertos, etc.

Tweeter de compresión

Debido a sus características acústicas, deben ser utilizados con una bocina (trompeta), que también ayuda a controlar la dispersión de los agudos que genera. 

¿Caja acústica o bafle?

Bien, ahora veamos que es una caja acústica, pues este es otro punto de mucha confusión. Es común llamarle bafle (baffle) al cajón en donde los altavoces son colocados. Sin embargo como veremos ¡no todos los cajones son bafles! El nombre correcto es caja acústica o caja de altavoces.

En el mercado hay una gran variedad de cajas acústicas. Cada una tiene sus pros y sus contras, así es que hay que entender que no hay ninguna caja perfecta. El tipo de caja elegida depende mucho del tipo de altavoz que estemos usando, pues cada tipo de altavoz tiene características físicas que deben ser complementadas con la cada adecuada. 

El diseño de cajas acústicas es un área de mucha especialidad, pues se requieren conocimientos avanzados para diseñar cajas que cumplan con los requisitos de alta calidad de sonido. Aquí están los tipos más comunes.

Bafle infinito

Este es el diseño que podemos llamar bafle propiamente. Se trata de una caja totalmente sellada. Su principio es aislar el frente del altavoz con la parte trasera. Esto evita que la onda sonora que sale por el frente del altavoz se cancele con la onda que se genera en su parte de atrás.

Caja tipo bafle

Su principal limitación es el tamaño, pues si se quiere una buena respuesta de bajos se necesitan cajas muy grandes. Su sonido es balanceado y con bajos suaves, por lo que no es la mejor opción para quien busque un sonido intenso de bajos. Por este motivo es popular en aplicaciones para guitarra o solo voz.

Caja de reflexión de bajos (bass reflex)

Este es uno de los diseños más populares. Su principio es aprovechar la onda trasera del altavoz para generar resonancia en la caja y que esto aumente las frecuencias bajas del sistema. Para ello utiliza algún tipo de tubo u orificio que debe ser cuidadosamente diseñado (en su tamaño y número) de acuerdo a las características del altavoz y a la respuesta deseada.

Sistema bass reflex

Este diseño permite crear sistemas con buenos graves sin necesitar cajas tan grandes. Por ello es muy común en monitores de estudio, pero también en sistemas profesionales de sonido en vivo, amplificadores para bajo, subwoofers, etc.

Bocina para graves

Como el nombre lo indica, este diseño usa una bocina (trompeta) pero lo hace a través de un cajón tipo "laberinto" que se va expandiendo. Algo semejante al diseño de una tuba o corno francés.

Bocina para bajos

En este sistema no vemos el altavoz porque se encuentra en la parte angosta de la bocina al interior del cajón. Su diseño y construcción son bastante complejos. Como todos los sistemas de bocina, es muy eficiente, por lo que puede generar altos niveles de presión sonora y controlar un poco mejor la dirección del sonido.

Es común ver estas cajas en subwoofers de alto rendimiento, para uso en conciertos o sistemas de sonorización profesional. Su principal desventaja es el gran tamaño y peso que suelen tener. 

Arreglos lineales (line array)

Merecen una mención especial las cajas usadas en los arreglos lineales de altavoces, pues muchas veces se cree que se trata de otro tipo de caja. En realidad, éstas suelen ser tipo bass reflex, como ya vimos. 

Su peculiaridad es que están diseñadas para poderse apilar fácilmente una sobre otra. Así los altavoces de cada caja queden muy cerca a los de la caja vecina. Con esto se consigue el efecto de "línea" entre los altavoces tanto de agudos como de medios y así se puede controlar mucho mejor la dirección del sonido. 

Actualmente son los sistemas más populares para sonorización y audio en vivo a gran escala. 

Como vemos, el mundo de los altavoces es muy amplio y aquí solo menciono los conceptos más básicos. Si quieres aprender más sobre Ingeniería en audio y sonido, te invito a que tomes mi curso online de Fundamentos de Ingeniería en Audio. Más info aquí.