Diffusion Magazine

Un resonador de helmholtz es un dispositivo que sirve para generar una absorción selectiva en una frecuencia determinada, su funcionamiento viene dado por una cavidad de aire sellada conectada al medio exterior mediante un cuello.

Físicamente se puede interpretar que el volumen de aire que se encuentra en el cuello del resonador funciona como una MASA y el volumen dentro como un RESORTE, es decir, se tiene un sistema MASA-RESORTE.

Cuando las ondas sonoras inciden sobre la abertura del resonador, genera que la MASA entre en movimiento y si esta frecuencia de oscilación coincide con la del frecuencia del RESORTE ocurre una resonancia,. Este genera una disipación energética absorbiendo energía, por esta razón es recomendable ubicar los resonadores en los puntos de mayor presión dentro de la sala de la frecuencia de interés para que las masa se pueda poner en movimiento.

Existe mucha bibliografía que detalla su diseño, recomiendo leerla para tener una noción de todas las limitaciones en cuento diseño que se deben considerar, luego ya se puede utilizar programas como www.mh-audio.nl/ACalculators.asp#showcalc que sirven para diseñar un resonador de helmholtz de manera rápida.

www.audioholics.com/education/acoustics-...tz-resonant-absorber

Como regla a mayor volumen de aire interno y menor radio del cuello menor ser'a la frecuencia de resonancia, por lo que si se quiere hacer un resonador para 30 Hz se tendrá que hacer un panel bastante grande.

También depender'a mucho la longitud del cuello, mientras mas largo sea este el resonador tendrá un ancho de banda mayor por lo que para resonadores muy selectivos se puede utilizar agujero en madera aglomerada de 15, 18 o 20 mm.

Con el fin de controlar los múltiples modos normales de vibración de una sala, se pueden hacer arreglos de múltiples resonadores de Helmholtz, que pueden ir sintonizados a una misma frecuencia para lograr altos niveles de absorción sonora o pueden ser diseñados para diferentes frecuencias en caso de querer un mayor control espectral.

En este caso el material utilizado es MDF (madera de fibra) de 18 mm de espesor, los volúmenes de aire internos de los 3 resonadores son los mismo lo único que varía es la abertura del panel para sintonizarlos a diferentes frecuencias.




Para evitar fugas de aire las cuales disminuyen el efecto resorte del volumen de aire contenido es necesario sellar todas las junturas con silicona, pongan la mayor cantidad de material posible.




Luego en la tapa de las cajas realizamos los agujeros calculados para sintonizar el resonador a una frecuencia específica, recuerden cuellos cortos se tiene una rango de acción menor pero mayor coeficiente de absorción mientras que en cuellos largo mayor rango de acción pero menores coeficiente de absorción.





Para poner la tapa superior y sellar completamente las cajas, se pone silicona en todos los bordes que tendrán contacto.




Una vez colocada la tapa la silicona se escurrirá por los bordes, no importa aprovechen esto para sellar completamente todas las uniones.







Para comprobar que estén bien sellados los resonadores, haremos un prueba considerando su densidad estática. Si soplamos dentro del resonador y notamos que llega un punto que no podemos soplar más se tiene un correcto selle, es decir, no podemos ingresar más aire en el sistema, por otro lado si soplamos y no notamos ningún tipo de impedimento algún agujero todavía está presente por lo que es necesario revisar de nuevo todo el panel.

Si se nota que todo esta bien, se hace otra prueba en este caso soplamos a unos 5 o 6 cm d distancia del cuello y debería poder excitar la frecuencia resonancia y para comprobar que esté correctamente sintonizado medimos mediante FFT los resultados, si la frecuencia medida es más baja que la necesitada se podrá hacer un aumento en el radio del cuello.

Por último puede darle el acabado que quieran al resonador, en este caso se utilizó tapicería para parlantes.

Está muy bueno para un artículo de DIY. Yo desarrollé un difusores QRD aplicando teoría de frac tales e incluí dos resonadores de Helmholtz de multisintonía, pero veo que tienes el seguimiento de todo el proceso.

Si se lo podría profundizar con algunas mediciones antes/despúes de la sala, es muy común utilizar los espacios "no útiles" de los QRD para resonadores, prueba de eso los diffusorblock de RPG o también los nuevos tipos de QRD optimizados como los Soundscape www.soundscapes.nu/ww_uk.html

En cuanto las mediciones por FFT, el resultado es que debería tener se muestra en la siguiente figura, como input generé una corriente de aire con una sopladora por lo cual el ruido de fondo es elevado, el micrófono debe evitar contacto con el flujo de aire para no tener ruido aerodinámico.

Por último instalarlo en la sala, en este caso el resonador fue ubicado en la esquina derecha inferior de la sala de control con excelentes resultados.





Lo ideal siempre fuera que toda la pared posterior de un cuarto de control sea forrado con resonadores de helmhomtz de diferentes frecuencia para evitar el "efecto frontera" o boundary effects.

Si se conjugan con los QRD mediante el método que mencionó Andrés se tendría excelentes resultados.

Excelente publicación, solo me surge una duda, como fue que mediste exactamente el Resonador?, es decir no me queda claro el proceso con FFT. Gracias.

Pones el micrófono cerca del resonador, soplas aire para que resuene la masa y mediante FFT miras en qué frecuencia sintoniza.

Si mides en filtros de porcentaje constante no se puede saber con certeza que la frecuencia.