Subwoofer slim Under Seat automotivo
Subwoofer slim Under Seat automotivo
(uma alternativa compacta de alta qualidade para o espaço sob o banco)
Status do projeto: Em andamento
INTRODUÇÃO
Subwoofers são falantes especializados na reprodução das frequências graves e subgraves, que oferecem um reforço destas em sistemas de audio no geral. Em carros com sistema de som padrão, o sistema sonoro é, na sua grande maior parte, composta por falantes coaxiais (agudo e médio no mesmo falante), ou conjuntos 2-way (duas vias), que contam com um tweeter e um woofer - especializados em agudos e graves respectivamente, e que oferecem uma qualidade maior se comparados a soluções compactas. Independentemente de qual das duas opções equipa o seu veículo na fábrica, é seguro afirmar que, devido ao design destes dispositivos, a resposta usual do sistema se limita algo em torno de 50 a 20000Hz , com atenuação considerável abaixo dos 60Hz - justamente o início da faixa dos subgraves, que traz profundidade e a sensação de "punch". Esta característica é chave para entender o papel do subwoofer em um sistema de som, visto que ele atua justamente na faixa entre 20 e 500Hz e preenche essa lacuna.
Sistemas de alta fidelidade (Hi-Fi) valem-se de recursos acústicos e físicos para contornar estas falhas e oferecer um sistema extremamente linear, com respostas coesas em frequência e um som extremamente cheio. A maneira mais simples de contornar o problema descrito é através de caixas acústicas bem desenhadas para os woofers dos sistemas 2-Way que, com dutos projetados para preencher a falha nos subgraves, consegue atuar como um "reforço" nessas frequências. Isto é possível pois os dutos atuam como um "segundo falante" dentro do sistema de graves, refletindo algumas frequências produzidas no verso do falante e redirecionando-as pelo duto. A depender do comprimento deste duto, é possível selecionar faixas de frequência específicas, de acordo com o seu comprimento de onda, possibilitando o reforço no vale citado anteriormente nos subgraves. Para sistemas de audio automotivo OEM, este é um recurso pouco explorável já que as portas dos carros compõem um sistema fechado (closed-box). Assim, a opção mais viável é utilizar um sistema separado para a produção de graves.
De forma geral, um sistema 2-Way que recebe um subwoofer sob medida se torna um sistema 3-Way. Isso oferece uma vantagem muito grande já que temos um novo range de frequências que pode ser coberta por um falante específico, e que permite aos demais operarem nas melhores condições para eles. Tendo isso em mente, vamos explorar o design de uma caixa acústica super compacta, do tipo Closed-box (sem duto) para complemento do sistema de audio OEM de um corolla 2018. O foco é projeta-la para complementar o sistema existente e oferecer a melhor opção possível para aproveitamento da acústica interna do veículo e o arranjo interno dos falantes, buscando uma experiência Hi-Fi.
DESCRIÇÃO INICIAL DO SISTEMA PREEXISTENTE
O corolla 2018 Brasileiro é usualmente equipado com uma multimídia com 4 canais de 40Wrms, um conjunto 2-way frontal e um par 6x9 no tampo traseiro do porta-malas, logo atrás da cabeça dos passageiros do banco de trás. Os falantes 6x9 são coaxiais, com resposta boa dos 40 aos 18000Hz. Os conjuntos 2-way dianteiros tem os tweeters posicionados proximo à coluna do para brisa e o woofer posicionado na porta. Devido ao diâmetro maior do diafragma deste par 6x9, os graves são bem cheios e a qualidade geral é bem acima da média para um sistema OEM. A posição, porém, trás um drawback bem importante: devido a localização desses falantes, o som é poduzido bem atrás da cabeça do passageiro e pode ser muito incômodo.
Para que os graves preencham todo o interior da cabine, não é raro aumentar o ganho destes falantes, o que torna a experiência desagradável para os individuos no banco de trás. Mesmo que o grave fique gostoso no banco da frente, o "Tuts-Tuts" está bem na cabeça dos passageiros. Neste sentido, outro ponto relevante é o deslocamento do palco sonoro para trás, o que afeta a sensação de qualidade do sistema como um todo.
Atualmente, o veículo está equipado com uma multimídia chinesa Adak Link8S DSP (096128), que oferece recursos muito interessantes. Do ponto de vista deste projeto, vamos nos ater a:
1) Adak Link8S DSP tem um processador digital de sinal integrado modelo AKM7604 (dai a sigla DSP) e um equalizador de 32 bandas integrado.
2) Tem 4 canais amplificados independentes de 48Wrms
3) 1 Canal independente para subwoofer
4) Permite controle de todos os canais independentemente, possibilitando a configuração de um sistema Estéreo 5.1 (5 canais, sendo 2x2 estéreo e 1 subwoofer).
A sensação geral do arranjo atual é de que o som é muito bom, completo, com graves agradáveis no banco da frente e com qualidade de reprodução extremamente satisfatória. Por outro lado, como citado anteriormente, quando tenho passageiros atrás preciso diminuir o ganho dos falantes traseiros, o que afeta a qualidade como um todo. Os falantes de porta dinteiros são bem fracos em grave, então não da pra contornar isso com regulagem da multimídia. Pensando em complementar os graves e deslocar o palco sonoro mais para frente do veículo, seria interessante posicionar um terceiro conjunto de falantes em uma região mais frontal da cabine. Como os canais da multimídia estão populados, com exceção do canal de graves, a opção mais óbvia é adicionar um subwoofer, com ressalvas às características do sistema.
SUBWOOFER
Existem subwoofers de diferentes tipos, tamanhos, potências e objetivos. No geral, caixas dutadas são a melhor opção para eles pois proporcionam sistemas mais potentes, presentes e com sonoridade mais interessante pensando em grave absoluto. Falantes grandes precisam movimentar grandes massas de ar, e o duto permite a seleção das faixas de frequência de maior interesse para o falante e conjunto sonoro. Contudo, esta abordagem oferece uma desvantagem importante de tamanho - um falante usual de 15 polegadas opera de forma otimizada em caixas de 32 L não-dutadas, mas precisa de 52L em caixas dutadas (quase o dobro de volume). Este é o principal motivo pelo qual geralmente se posiciona os subwoofers no porta-malas. Como o nosso objetivo é deslocar o palco sonoro para a frente do veículo, o transdutor deverá ser posicionado dentro da cabine e uma caixa de volume elevado fica fora de cogitação, principalmente pela falta de espaço para sua instalação. Assim, podemos admitir que precisamos de uma caixa de som pequena (provavelmente com um pequeno sub, talvez de 8 polegadas) e que caiba em algum espaço "morto" no carro.
O local mais comum para este tipo de abordagem que estamos propondo é embaixo dos bancos dianteiros, onde geralmente tem poucos componentes. Várias marcas oferecem caixas seladas do tipo slim, que são modelos compactos voltados justamente a instalação neste local dos veículos. Como estamos pensando em um conjunto Hi-Fi, vamos selecionar um falante e projetar a caixa para ele a fim de extrair o máximo do seu potencial para o nosso sistema em específico.
Definindo o tamanho da caixa
O espaço sob os assentos dianteiros do corolla é de aproximadamente 40x40x15cm. Quanto maior o falante, maior o volume de ar que movimenta e, consequentemente, maior precisa ser o volume de ar presente dentro do compartimento da caixa selada para o seu funcionamento ideal. Falantes de 10, 12 e 15 polegadas precisam de caixas grandes com >20L e não cabem muito bem aqui, o que nos direciona aos falantes de 8 polegadas.
No brasil, temos alguns falantes interessantes para caixas Slim. Diferente de falantes usuais, os slim são mais curtos e tem um conjunto magnético menos volumoso. Isso limita a potência máxima, mas nao é um problema pra nós.
Subwoofers interessantes disponíveis no brasil:
- JBL 8SWMS200
- Bomber 8 polegadas slim (é referido no manual como Thomas KL 8" 1.47.034)
- Pioneer S-A2000LD2
-
Thomas KL 8" 1.47.034 (bomber slim)
| Parâmetro | Valor |
|---|---|
| Fs | 47 Hz |
| Qms | 10,1 |
| Qes | 0,71 |
| Qts | 0,66 |
| Vas | 9,6 L |
| BL | 11,8 T·m |
| Sensibilidade | 84 dB |
| Re | 4,4 Ω |
| Xmax | 6 mm |
| Sd | 214 cm² |
JBL 8SWMS200
| Parâmetro | Valor |
|---|---|
| Fs | 40 Hz |
| Vas | 52,4 L |
| Qts | 0,49 |
| Re | 3,23 Ω |
| Sd | 214 cm² |
| Sensibilidade | 87 dB |
| Xmax | 7 mm |
| η₀ | 0,28 % |
Pioneer S-A2000LD2
|
|---|
Continua...
para um falante JBL Slim de 200Wrms modelo 8SWMS200.
Comentários
Postar um comentário