Goodmans - Briggs
Em 15 de agosto de 1930 - Albert L. Thuras patenteou sua caixa com o novo princípio bass-reflex enquanto ainda trabalhava nos laboratórios da Bell. Os primeiros gabinetes usavam um baffle passivo direcionando o som para frente, permitindo que os sons provenientes da parte traseira do alto-falante produzisse os sons de baixa freqüência, sintonizados nos dutos ao redor do alto-falante.
Papel de patente de A.L. Thuras
Diferentemente das caixas fechadas, que são a prova de ar o sistema bass reflex possui uma abertura chamada de pórtico ou janela que pode possuir um duto de seção circular ou retangular. A massa de ar neste duto, ressoa com a elasticidade do ar no interior da caixa da mesma maneira que o gargalo de uma garrafa ou um apito produz um som ao ser excitado por uma forte corrente de ar ou um sopro. Este fenômeno é chamado de ressonância de Helmholz, e a sua freqüência depende da velocidade do ar, seção reta do duto e volume interno da caixa.
Usam-se em caixas domésticas, mas são exclusivamente para efeitos de impressionar o cliente. Na verdade O bass reflex é condenado em estúdios e em monitoração, pois ressonâncias não desejadas sempre ocorrem modificando o real conteúdo da musica. Todavia, após muitos estudos, Goodmans apresentou em 1938 um modelo que quase chegou a ser adotado como padrão. Todavia as pressões internas a que as caixas eram submetidas vinham com o tempo a demonstrar a aparição de ressonâncias espúrias. Técnicas modernas de colagem e reforço interno vieram a superar estes problemas.
A partir dos anos 60 os fabricantes na tentativa de produzir caixas compactas com grandes graves optaram maciçamente na produção destas, que ao longo dos anos foi piorando com a adoção de plástico na sua manufatura, pois sua massa especifica baixa contribui para o terrível e enjoativo “dun-dun” adicionado de um “quack” típico do plástico, a que os americanos chamam de “booming-quack effect”. que se ouve a uma distância mesmo quando toda a informação musical já desapareceu.
Vantagens
Estes sistemas ressonantes, obviamente aumentam a resposta de graves e se projetados corretamente para uma resposta ampla nas baixas freqüências, por outro lado a ressonância na caixa, se devidamente casada com a do alto falante em inversão de fase, limita o curso da bobina do falante diminuindo a distorção, o que já não acontece abaixo da freqüência de ressonância onde a distorção é enorme.
Como limitação natural também em baixas freqüências corresponde aos sons de “staccatto” onde a freqüência de ressonância do falante com a freqüência de ressonância do duto passam a produzir oscilações prolongadas modificando o som original. Os mais exigentes ouvem um “vento” nas freqüências médias oriundo das pressões internas geradas no gabinete.
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Com toda esta apresentação, - Porque estaria aqui demonstrando caixas do tipo bass reflex?
Porque toda a regra tem exceções. Em 1938 J.P. Goodmans apresentou a caixa Axiom que abaixo descrevemos. É considerado um marco no bass reflex. Seu resultado é excelente para residências. Recomenda-se a construção mais sólida possível, pois é submetida a grandes pressões. Portanto é um erro crasso lançar grandes potencias na bass reflex pior ainda se a caixa for compacta. A grande “jogada” técnica de Goodmans foi prover uma corneta simples ao bass reflex através do ângulo triedro de um canto de sala. E o outro foi praticamente eliminar a ressonância do alto falante empregado, pondo-a abaixo do espectro de respostas dos amplificadores.
Normalmente os alto falantes tem uma ressonância de baixa freqüência e o pórtico era e é posto abaixo da freqüência do falante. Na caixa Goodmans (e na Briggs) isto ocorre ao contrario. Goodmans desenvolveu um falante de baixíssima ressonância (menor que 20 Hz ) Mas não foi de graça. Usou um laquê especial para endurecer o cone finíssimo e leve. Usou a aranha de fenolite finíssimo para dar o máximo de elasticidade e a suspensão em pelica de primeira. O que aconteceu? Um falante de altíssima eficiência. Que na caixa em questão pode encher uma sala com apenas 3Watts, mas frágil, pois muitos Watts viriam imediatamente a destruí-lo devido ao cone não suportar grandes excursões.
Os desenhos abaixo mostram bem o projeto de Goodmans.
1ª versão .
2ª versão. Ambas devem ser internamente recobertas com 3 cm de manta de algodão de estofador.
Vistas por baixo:
Observe que as caixas não possuem fundo devendo ser apoiadas em um tapete ou feltro.
Vista das duas versões.
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Goodmans Briggs 2
Gilbert Briggs, um dos pioneiros da alta fidelidade, iniciou seus negócios como vendedor de tecidos e se especializou em lã e seus derivados. Entusiasta do som e apaixonado pela caixa de Goodmans veio a estudá-la e a propor interessantíssimas modificações. A primeira foi no alto falante:
Resolveu Briggs abaixar a ressonância de maneira inversa, isto é colocando peso ao cone do alto-falante, fabricando-o em lã prensada com goma de alta qualidade. O que melhorou o transiente de baixa freqüência, eliminando a oscilação. Manteve a aranha de fenolite, mas introduziu uma série de refinamentos.
O primeiro foi o pioneirismo em fabricar o primeiro alto falante com carcaça em ferro fundido para que não houvesse qualquer ressonância oriunda do chassi. Até então os falantes tinham o cálice em aço. Com a carcaça fundida, ele aumentava também a área traseira do alto falante diretamente em contacto com o ar sem o empecilho dos furos da chapa nos demais falantes.
Introduziu outros recursos, resolvendo dobrar as dimensões do imã para o aumento do fluxo magnético no falante, Interessante que ele construiu um falante especialmente para testes com um grande eletro-imã e uma fonte especial em que se podia variar o fluxo magnético e apreciar a resposta, até encontrar o ponto ótimo de operação.
Aumentou o diâmetro da bobina móvel e diminuiu o “gap” por onde passava a bobina. Este recurso obrigou-o a utilizar também pela primeira vez o fio de perfil chato que ele resolveu fazer em alumínio também para diminuir o “Q” da bobina móvel o que estendia a ressonância para uma faixa de freqüências e não mais uma freqüência definida, o que melhorava ainda mais a resposta de baixa freqüência. Uma outra introdução foi quanto à ligação dos bornes do falante à bobina móvel que agora levava molas frouxas ao invés de fios soltos. Uma obra prima de tecnologia!
O falante de Briggs já podia suportar 20Watts. Uma nova caixa era necessária. Considerando a ausência de fundo nas caixas da Goodmans –Porque necessitariam elas de paredes? Briggs propôs a caixa que demonstramos com paredes duplas nas partes frontais. Estas paredes de 55mm de espessura possuem um espaço para enchimento com areia que são posteriormente seladas com asfalto. Não há ressonância possível. As demais paredes são as do próprio cômodo. Os cantos da caixa são cobertos de feltro para perfeita vedação. O aumento do volume também propicia menor freqüência de ressonância portanto, resposta plana de 20Hz, uma oitava abaixo de Goodmans! E ia até os 20.000Hz utilizando-se a segunda caixa para médios e agudos. Resposta totalmente comparável às contemporâneas Klipcsh com favorecimento por haver menor perda abaixo do ponto de corte nas baixas freqüências e aparente maior simplicidade de construção. Este projeto foi apresentado em 1940 em pleno período de guerra quando a Inglaterra sofria de falta de materiais.
Folheto comercial da caixa Briggs.
Dimensões da caixa Briggs em cm. Paredes com 55mm de espessura. Alto falantes de 15” ou 12” . Os falantes de médios e agudos são voltados para cima.
Briggs veio posteriormente apresentar a versão em tijolos seguindo as mesmas dimensões. O falante é montado num painel de madeira compensada e aplicado à caixa. Os tijolos terão seus espaços vazios preenchidos com areia. Aqui tive a inspiração do Bass Horn apresentado em outro capítulo deste site.
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Nesta época, tivemos grandes inventos e grandes projetos que a meu ver não foram ainda superados, mesmo pelos famosos (e caros) modelos apresentados e decantados nas revistas de elite.
Estes projetos não foram feitos para serem superados apenas para serem melhorados.
O Briggs foi um grande pesquisador e construtor e tornou-se mundialmente conhecido por publicar seus trabalhos, contrariamente aos fabricantes atuais que escondem a tecnologia em que se baseiam.
Resolvemos publicar este projeto do SFB/3 porque foi uma resposta do Briggs ao conhecido alto-falante eletrostático da Quad que foi lançado em 1956. Este último muito interessante quanto à sua concepção mostrou-se pouco útil em seu emprego, não só devido à complexidade do projeto como à delicadeza de suas partes e falhas que funcionamento a que estava sujeito.
Apesar de total ausência de coloração excepcional resposta de transientes e nitidez absoluta nos médios e agudos propiciava uma insolúvel perda de graves e impossibilidade de operação com amplificadores com mais de 15Watts, além de algumas manhas tais como propensão de perfuração da membrana em sobrecarga ou em dias úmidos etc. Outro fator negativo era o preço de venda, altíssimo com os reparos também estratosféricos.
Uma opção barata e com resposta bem semelhante, além de não precisar de fonte própria ou manutenção super-especializada, o Sr Briggs não tardou de oferecer sua contrapartida. Afinal apresentava o mesmo estilo, e não possuía qualquer ressonância por não apresentar gabinete.
Este sistema pode funcionar com 2 ou 3 vias.
Quad ESL (EletroStatic Loudspeakers) de 1956
http://www.troelsgravesen.dk/vintage.htm
Temos aqui três vistas da caixa, ou melhor baffle SBF-3 que também utiliza a técnica do painel frontal com areia.
O projeto é absolutamente atual e eficiente para o tamanho a que se propõe. A ligação em paralelo dos dois alto falantes cancela a ressonância entre eles e propicia um excepcional amortecimento na saída. Essencial para uma resposta plana nos médios. O alto falante de agudos voltado para cima difunde as altas freqüências evitando a estreita faixa de audição nos agudos.
Vista esquemática com as medidas.
Dimensões do painel frontal.
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