Spikes and Cones – What’s the point?

Um texto bem interessante sobre a utilização de spikes e cones.

Conforme prometido, durante os comentários surgidos no artigo “Projeto “A Caixa” – Parte II – A seleção dos componentes”, publicados aqui na categoria Espaço DIY/ Projeto “A Caixa”, e diante de alguns testes de equipamentos e acessórios que recentemente tomei conhecimento por terem sido publicados por alguns veículos de “desinformação”, estou incluindo aqui este interessante texto que, apesar de estar em inglês e eu não ter tempo de traduzí-lo (se alguém desejar fazê-lo, agradeceremos por isso), é bastante completo e esclarecedor.

Esse artigo desmistifica as “lendas” sobre a utilização dos spikes e cones, e esclarece sobre suas verdadeiras características, mostrando que são úteis, mas não da forma como algumas publicações ou outros “interessados” tentam sugerir.

Tradução livre para o português ao final do original em inglês.

Spikes and Cones – What’s the point?

by Jim Lesurf — last modified September 18, 2007

In recent years it has become common for items of audio equipment to be mounted using “spikes” or “cones”. These come in all sorts of shapes, sizes, and materials, at all kinds of prices. The Hi-Fi magazines sometimes ‘review’ these accessories, and recommend their use. However, are they worth buying and using? On this page I’ll consider their use with loudspeakers, and discuss some alternatives.


The above diagram shows a typical arrangement. In this case there are a set of cones between the actual loudspeaker and its stand. (In some cases these cones are placed ‘point upwards’ rather than as shown here.) The base of the stand also has spikes fitted – i.e. long thin cones. These can penetrate the carpet, and if you have a wooden floor, they may then stick into the floorboards through the carpet.

In some cases, people use such spikes with some form of washer or coin so that the points sit on a small ‘puck’ rather than dig into the floor. Also, sometimes the spikes do not penetrate the carpet or flooring. To start with, I’ll ignore these possibilities, and return to them later on.

In general, Hi-Fi magazines claim that using cones and spikes like this will improve the sound. They also sometimes tend to describe the action of the cones or spikes as providing “vibration isolation”. Indeed, cones are sometimes also recommended for use under CD players, amplifiers, etc, and it is sometimes claimed that this can improve the sound by “isolating” the units from vibrations. This leads to two questions:

  • Do these cones or spikes actually do anything worthwhile?
  • If so, what do they do, and how do they work?


At first appearance, it seems plausible that cones under a loudspeaker should reduce the amount of sound energy transmitted between speaker and stand because they reduce the area of contact between the speaker and the stand. In the same way, we might expect spikes at the base of the stand to provide isolation. The basis of this idea seems to be that if the contact area was zero (i.e. no contact at all!) then no solid vibrations could pass. Hence if we make the contact area tiny, this approaches zero, so should only allow a small amount of vibration through. Unfortunately, although plausible, this idea may simply be incorrect.

We can understand how the above idea might be wrong by considering another example of the use of “spikes” – a running shoe. Here the purpose is to increase the grip between two objects (shoe and ground) and hence transmit forces more efficiently. This example instantly shows that a cone or spike might not reduce the amount of actual force transmission, but actually help ensure effective transmission. Hence spikes and cones – far from “isolating” – might sometimes give a more effective link for vibrations to pass though.

In some recent issues of the audio magazine, ‘Hi Fi News’ [ref 1], Keith Howard used an accelerometer to measure the levels of vibration in various objects. When he tried measuring the vibrations produced in a loudspeaker stand by playing the speaker he found a result that surprised him. With the speaker unit sitting on cones the level of vibration of the stand was over one hundred times greater than if the cones were replaced with small rubbery feet. This indicates that cones are of doubtful use if the intention is to stop vibrations passing from the speaker to the stand, or to any other solid objects against which the speaker may sit.

In fact, this result is also consistent with the predictions you can get by looking into the theory of vibrations in solid structures and objects. [ref 2] (Although such predictions sometimes need to be treated with care as the results depend upon the assumptions made when doing an analysis!) The theory and actual measurements seem to agree that hard cones and spikes are not necessarily a sensible choice if vibration isolation is what you require. An air gap or soft rubbery feet would probably be much better.

So do cones and spikes do anything useful, and are they worthwhile?

Spikes into the floor.

Despite the above, there may be cases where the use of cones or spikes do have an effect – although probably not for the reasons often given in audio magazines. In some cases the effects may be unwanted, though, so beware. To illustrate this we can use two examples.



The first example is shown in diagram 2. This shows a side-view of a speaker on a stand without cones or spikes. The stand rests on the carpet. When we play music the speaker cones vibrate backwards and forwards. This produces the sound we want. However by Newton’s Laws of motion it also shakes the speaker and the stand. The result, especially at low frequencies is a tendency for the speaker and stand to ‘rock’ back and forth. Compared with solid materials like metal or wood, the carpet is quite soft and spongy. Thus it can act like a spring and allow the base of the stand (or the legs) to move, and the whole system wobble.

This behaviour may have various effects. One is that vibrational energy now finds it more difficult to ‘escape’ from the speaker and stand into the floor. In this case, it is the carpet that is providing some “vibration isolation”. Another possible result is that, by allowing the speaker to ‘recoil’, we may be influencing how easily the speaker can produce low-frequency sounds. Hence we may find this alters the bass response. It may also be worth noting that when the floor does vibrate at low frequencies we may sense or hear these vibrations. Hence isolating the speaker from the floor might mean some other changes in the sound due to reducing the floor vibrations.

By having spikes on the base of the stand (as illustrated in diagram 1) we allow the speaker stand to ‘grip’ the floor under the carpet. As a result, we can expect the spikes to reduce how much the speaker and stand wobble around, particularly at low frequencies. Unwanted vibrations or shaking of the speaker box and stand at low frequencies could then be reduced. By holding the speaker more firmly we may alter or assist its ability to radiate low frequencies. In addition, the floor may now act as a secondary radiator or medium to convey sound vibrations to the listener. Hence spikes under a stand may well have an effect we can sense, not because they “isolate” vibrations, but for precisely the opposite reason! To do so, however, they need to effectively penetrate through the carpet so the stand can grip the floor underneath.

What the above can’t tell us, of course, is whether any changes produced by such spikes will be judged to make the resulting sound “better” or “worse” – or even if the changes will be noticeable. That will be a matter of individual circumstances and the personal preferences of the listener. There are various reasons for this. One example is that, in some cases, the movement on the springy carpet might help damp out higher-frequency resonances in the stand more effectively than being gripped by the floor. Matter of circumstances which might be judged ‘best’ for changing the performance in the way the individual user might prefer.

Cones between speaker and stand.


From the explanations given above it seems reasonable to expect spikes on a speaker stand to be capable of having an effect. So what about cones between a speaker and its supporting stand? For our second example, lets look at diagram 3.

Engineers are often asked to produce flat surfaces. Alas, ‘flat’ is a nice theoretical ideal, but can sometimes be awkward to obtain in practice, especially when objects are being subjected to various forces which have the effect of bending or distorting their shapes. Diagram 3 illustrates this by considering what happens when the bottom of a loudspeaker unit isn’t actually flat, but bulges downwards in the middle.

Ideally, if both the bottom of the speaker and the top of the stand are flat, they will make firm contact over a large area. The system would then be fairly stable, and would efficiently link forces and vibrations between the two. However if the bottom of the loudspeaker is curved then it might not remain stable on the stand. The curvature shown on the diagram is exaggerated for the sake of clarity, but should indicate what would then happen. With a curved base, any sideways forces would cause the speaker to wobble back and forth on top of the stand. However if we place some cones in between the speaker they act as ‘legs’ to support the speaker in a few locations. This means we can now remove the effect of the underside of the speaker not being flat, and the result may be stable again. Hence cones may improve the stability of the speaker-stand combination by removing any problems due to the surfaces not being flat.

As with the spikes on the base of the stand the cones would, in principle, act here by giving a firmer and better-defined mechanical link, so do not “isolate” the speaker when behaving as described. In practice, however they may not always be required when used with decent loudspeakers and stands. The reason for this is that – although not perfectly flat – the surfaces of the speaker and stand may be flat enough that when they press together their elasticity allows them to deform and come into contact over most of the surfaces. Hence in practice, the surfaces may often be flat enough for any imperfections not to matter.

In principle, when vibrating hard objects are resting upon each other, the surfaces may vibrate enough to keep ‘bouncing’ in and out of contact. The result then might be some unwanted distortion due to the non-linearity of the contact forces. (i.e. the surfaces might ‘rattle’ together.) If this occurs, then compliant feet of some kind (or a layer of soft material in between the two objects) may be desirable to help ensure a more enduring contact. However having said this I’ve have not encountered any measurements or observations which show this is a real problem in most practical cases with domestic audio speakers. I therefore have no reason at present to think that this problem does occur in practice, so no ‘solution’ may be required.

Not making holes in the carpet!

An obvious problem with using spikes as considered above is that we end up with holes in the carpet and floorboards! The good news is that with narrow spikes, the holes in carpet tend to close up and become invisible when the stand is moved. However, wooden floors are less forgiving, and there is an obvious risk of damage that might sometimes be unacceptable. Hence we may allow the spikes to press onto the carpet but avoid pushing them hard enough so they drive through onto or into the floor. When the weight of the speaker and stand is high people can choose to place the spikes on coins, or washers that act as a supporting ‘puck’ and prevent damage to carpet or floor.

By placing the spike on a small puck we make it impossible for the spike to contact the carpet or floor. This means we can’t expect the combination to dig in as effectively as the spike would do by itself. The combined spike and puck then will tend to act as a narrow hard foot. For much the same theoretical reasons [ref 2] as before, the result is unlikely to effectively isolate or damp any vibrations, although the stand may be held less firmly than if the spikes can grip the floor. Having said the above, using narrow feet might be useful in some cases. The weight and vibrational forces of the speaker will then be pressed onto a much smaller area of carpet (assuming the pucks are above the carpet) than if no feet or spikes are used. This may alter the effective stiffness of the carpet, and alter the ease with which the speaker may wobble, or lose vibrational energy. The resulting changes may be less when using a puck than when the spike is allowed to ‘dig in’, but may be useful in some cases.

When sitting on a concrete or stone floor it is unclear if a puck should be expected to do much in terms of vibrations. It may just prevent the spikes from blunting themselves digging small holes in the floor. However, either way, this arrangement will lack the grip we might get with spikes driven into a wooden floor. In general, therefore, we should perhaps view pucks or washers with caution as their benefits may be cosmetic rather than acoustic. Indeed, they may tend to defeat the purpose of fitting spikes at all. As usual, though, the results may depend upon the detailed circumstances!

The effect of using spikes which do not penetrate the carpet even without a puck can, again, be expected to be much like using narrow feet. It seems doubtful that they will isolate the stand from the floor. The results will depend upon how well (if at all) the spikes can grip the carpet without making holes. They may, however, act like the cones under a speaker and provide a more stable seating when the surfaces are not flat.

Softly softly…

For what it is worth, my own experience is that spiking the loudspeaker/stand through the carpet to ‘grip’ a wooden floor seems to have a noticeable effect when I have tried it, and I think I prefer it in the main audio system I use. However there is no guarantee this impression would be the same in every case, or that you would agree with my preference, or indeed that I am not imagining the change it made! I can’t say that I have ever had the feeling that spikes which do not drive through the carpet had any audible effect. Where genuine vibration isolation or vibration absorption are required my experience (plus the analysis and measurements I have mentioned) make me doubt that cones/spikes of hard material are a good bet. My own experience is that something like soft rubber feet (bumper buttons), or felt feet are more effective for isolation purposes.

Some people have experimented with cutting squash-balls in half, then using the resulting hemispheres of soft rubbery material as ‘feet’ under loudspeakers or other units. I don’t know of any measurements upon the effects of their use, however it seems quite possible that this arrangement would be better at isolating vibrations that hard cones or spikes. An alternative that was once popular was using a layer – or blobs – of ‘Blu-tack’. This is quite soft and squidgy when you apply a steady pressure. However it is more elastic and springy when vibrated. A potential problem with Blu-tack is that it contains a solvent which may discolour or mark other materials if held in contact with them for a long time. The material may also ‘creep’ or dry out, and its behaviour change with time. Hence it may not be suitable for long term use.

Another alternative I have not seen suggested or recommended anywhere is the use of cut-up pieces of carpet tile. This tends to be a composite of a layer of a soft rubbery material with a fibrous layer. An advantage of these tiles is that they are cheap to buy, and easy to cut up into shapes. You can also stack them into piles of a few layers if you wish. Hence they are very convenient to experiment with if you wish explore any effects they may have. Another advantage is that they are available in a variety of thicknesses, colours, and patterns.

I don’t know of any reliable measurements of the possible effects of Blu-tack or bits of carpet tiles used as ‘feet’. Hence if you try them you may decide that do nothing much, or you may find you dislike them. However if you are interested in damping or isolating, they seem worth considering as an alternative to the now-conventional hard spikes and cones.

The real difficulty with trying to deal with vibration and acoustics to ‘improve’ a domestic audio system is that the circumstances vary a great deal from one system and room to another, and the preferences of the user also varies. My own experience is that the choice of loudspeakers, their location, and the listening position generally have a larger effect upon the sound quality than the use of spikes, etc. In some cases cones or spikes may be desired to give a better ‘grip’. In other cases some damping or isolation may be desired, so soft inelastic materials may be preferred. Hence when it comes to loudspeakers and stands, any specific recommendation may be fine in some cases, and poor in others. The best bet is therefore simply to experiment. I hope the above gives some food for thought if you are interested in doing so!

[1] Articles on vibration by Keith Howard in the July and August 2002 issues of Hi Fi News

[2] Textbook: Structure-borne sound, by Cremer, Heckl, and Ungar, published by Springer-Verlag.

(Clique nas fotos acima se desejar ampliá-las)

Uma discussão interessante, em português, sobre este tema:
www.audiomania.com.pt/index.php?topic=3450.0

Recebemos uma tradução do texto do leitor André Luis Dias, a quem agradecemos muito pela colaboração.
Segue a versão traduzida.

Spikes e Cones – Valem a pena ?

por Jim Lesurf — tradução de André Luis Dias

 

Nos últimos anos tornou-se comum montar equipamentos de áudio em ´spikes´ ou ´cones´. Estes estão disponíveis em diversos formatos, tamanhos, materiais e em diferentes níveis de preços. As revistas de HI-FI por vezes publicam ´reviews´para esses acessórios, inclusive recomendando seu uso. Mas, vale a pena comprá-los e utilizá-los ? Nesta página vou tratar o uso desses acessórios com caixas acústicas, e discutir algumas alternativas.


O diagrama acima mostra um típico ´set-up´. Neste caso, existe um conjunto de cones entre a caixa acústica e seu pedestal. Em alguns casos, estes cones são posicionados com a ponto para o lado de cima em forma inversa a mostrada no esquema acima. A base do pedestal também tem spikes. Estes podem penetrar o carpete ou tapete e, se você tiver um assoalho de madeira sob o tapete, eles podem até se fixar no assoalho (perfurando-o).

Em alguns casos, estes spikes são utilizados com algum tipo de proteção metálica (em forma de moeda ou pequeno disco) de forma que as pontas dos spikes fiquem posicionadas sobre estas pecas. Também, as vezes não penetram o tapete ou assoalho. Mas para começar, vamos ignorar estas possibilidades e retornaremos a elas mais a frente.

Em geral, as revistas HI-FI atestam que a utilização de cones e spikes como estes, melhoram a qualidade de som. Estas revistas também descrevem a ação dos cones ou spikes como itens que proporcionam “isolação de vibração”. De fato, os cones são também eventualmente recomendados para utilização sob CD players, amplificadores, etc. , e também afirmam que isso pode melhorar a qualidade de som através da isolação de vibração dos componentes. Isso nos remete à 2 questões:

• Será que estes cones ou spikes realmente resultam em melhora?
• Em caso positivo, o que eles melhoram, e de que forma ?

Numa análise superficial, parece plausível que cones sob uma caixa acústica reduzam a quantidade de energia sonora (ou vibração) transmitida entre as caixas e o pedestal, porque os cones reduzem a área de contato entre eles. Da mesma forma, poderíamos presumir que spikes na base da caixa resultariam em melhor isolação. A base desta idéia parece ser de que se área de contato fosse “zero” (nenhum contato), então nenhuma vibração sólida poderia ser transmitida. Portanto, se fizermos a área de contato bem pequena (restrita), isto chega perto de zero e deveria permitir somente uma pequena transmissão de vibração. Infelizmente, apesar de plausível, este ideia pode estar simplesmente incorreta.

Podemos entender como a idéia acima pode estar equivocada em considerando outro exemplo de uso de spikes; num tenis para jogging ou corrida. Neste caso, o propósito dos spikes é aumentar o ´grip´ (agarramento) entre o tenis e o solo e portanto, transmitir forcas mais eficientemente. Este exemplo mostra que cones ou spikes podem não reduzir o montante de forca transmitida, mas sim assegurar uma transmissão mais eficiente. Desta forma, cones e spikes, ao invés de isolar, podem resultar num ´link´ (contato) e vibração mais eficiente.

Em edicoes recentes da revista de audio ´HI-FI News´ (Ref 1), Keith Howard usou um medidor de aceleração para medir níveis de vibração em vários objetos. Ao tentar medir a vibração produzida num pedestal enquando a caixa `tocava`, ele chegou a um resultado que o surpreendeu. Com as caixas posicionadas sobre cones, o nível de vibração do pedestal foi mais de 100 vezes maior do que se os cones fossem trocados por pequenos ´pés´ de borracha. Isto indica que os cones sao de uso duvidoso caso a intenção seja de evitar a transmissão de vibração da caixa para o pedestal ou qualquer outro objeto sólido sobre o qual a caixa esteja posicionada.

De fato, este resultado é também consistente com as conclusões que você pode chegar quando analisando as teorias de vibração em estruturas e objetos sólidos. [ref 2] (Apesar de tais conclusões deverem ser tratadas com cuidado porque os resultados dependem das concepcoes tomadas enquanto realizando a análise!). A teoria e medicoes reais parecem concordar que cones rígidos não são necessariamente uma escolha precisa se o que você procura é isolação de vibração. Um espaçamento de ar ou pés de borracha macia, seriam provavelmente bem melhores.

Afinal, os cones e spikes resultam em algo útil; valem a pena ?

Spikes no assoalho.

Podem haver casos em que o uso de cones ou spikes tem sim um efeito (provavelmente não pelas razoes normalmente apontadas nas revistas de audio). Em alguns casos, o efeito pode ser até indesejável, então, fique atento. Para ilustrar esta situação, podemos usar dois exemplos:


 

 

 

 

Este primeiro exemplo é mostrado no diagrama 2 (acima). Trata-se de uma visão lateral de uma caixa num pedestal “sem” cones ou spikes. O pedestal está situado sobre um tapete ou carpete. Quando a música é reproduzida, os cones do auto-falante da caixa vibram para frente para trás. Isto produz o som. Mas, de acordo com a lei de Newton, essa ação dos cones também vibram a caixa e o pedestal. O resultado, especialmente em baixas frequências, é uma tendência da caixa e pedestal balançarem para frente e para trás. Comparado a materiais sólidos como metal e madeira, o carpete é macio e esponjoso. Por isso, o carpete pode agir como uma mola e permitir que a base do pedestal se mova e todo os sistema balance.

Este comportamento pode ter vários efeitos. Um é que a energia de vibração para ´escapar´ da caixa e pedestal para o assoalho. Neste caso, é o carpete que está proporcionando a “isolação de vibração”. Outro possível resultado é que, em permitindo que a caixa ´recue´, podemos estar influenciando a forma como a caixa reproduz baixas frequências. Portanto, podemos constatar que isto altera a resposta ou reprodução dos ´graves´ (sons de baixa frequência).  Então, isolar a caixa em relação ao assoalho pode resultar em outras alteracoes sonoras por estarmos reduzindo as fibracoes do assoalho.

Utilizando spikes na base do pedestal (como ilustrado no diagrama 1), permitimos que as caixas se “fixem” no assoalho sob o carpete. Como resultado, podemos esperar que os spikes reduzam o quando a caixa e o pedestal vão ´balançar`, particularmente em baixas frequências (graves). Vibraçoes indesejadas ou balanço das caixas poderiam ser então reduzidos. Em mantendo a caixa mais firmemente posicionada, podemos alterar ou auxiliar sua capacidade de radiar baixas frequências. Além disso, o assoalho pode desta forma agir como um ou condutor (ou meio) secundário de condução de vibraçoes de som ao ouvinte. Portanto, spikes sob um pedestal podem até resultar num efeito que se note, não porque isolam as vibraçoes, mas precisamente pelo contrário, porque as transmitem. Mas para isso, os spikes precisam penetrar o carpete e se fixar no assoalho sob ele.

O que o exposto acima NAO pode nos dizer, é claro, é se quaisquer mudanças produzidas por esses spikes terao um resultado efetivo na “melhora” ou “piora” da qualidade do som – ou até se haverá alteração notáveis (perceptíveis). Isto será uma questao de circunstâncias individuais e também das preferências do ouvinte em questão.
Há várias razoes para isso. Um exemplo é que, em alguns casos, o movimento no carpete pode ajudar a amortecer as ressonâncias de alta requência no pedestal mais efetivamente do que no caso do pedestal bem fixo ao assoalho. Uma questão de circunstancias que podem ser consideradas `ideiais` por alterar a performance da forma que o usuário prefira.

Cones entre caixa e pedestal

 

 

 

À partir das explicacoes dadas acima, parece razoável que spikes num pedestal possam ser capazes de causar algum efeito. Então, o que podemos dizer de cones entre as caixas e os pedestais? Para nosso segundo exemplo, vamos observar o diagrama 3.

Engenheiros são frequentemente solicitados a conceber superfícies planas. A verdade é que “plano” é mais uma questão teórica que muitas vezes se torna difícil de obter na prática, especialmente quando os objetos estão sujeitos à várias forças que tem o efeito de causar distorcoes nas formas dos materiais. O diagrama 3 ilustra isto considerando o que acontece quando a parte de baixo (superfície inferior) de uma caixa acústica nao é exatamente plana e apresenta uma área de contato saliente na parte central.

O ideal, se tanto o lado inferior quanto o superior da caixa são planos, haverá um firme contato sobre uma área mais abrangente (correspondente ás dimensões da caixa). O sistema se apresentaria entao, razoavelmente estável, e haveria uma conexão (ou contato) eficiente de forcas e vibraçoes entre a caixa e o pedestal. No entanto, se a superfície inferior da caixa for curvada, talvez a caixa não permaneça estável sobre o pedestal. A curvatura mostrada no diagrama é exagerada propositadamente (somente para clareza da ilustração), mas indica o que aconteceria. Com uma base curvada, qualquer forma lateral faria a caixa balançar para frente e para trás sobre o pedestal. Se colocarmos cones entre as caixas e o pedestal, esses servirão como suporte à caixa em algumas posicoes específicas. Isto significa, que podemos então remover os efeitos por conta da superfície da caixa não ser totalmente plana e o resultado pode ser novamente estável. Portanto, cones podem melhorar a estabilidade da combinação “caixa+pedestal” através da eliminação de efeitos decorrentes da instabilidade da base da caixa, ou até da superfície do pedestal.

Como no caso dos spikes na base do pedestal, os cones iriam, em princípio, agir como uma melhor conexão (união) mecânica entra as superfícies, e não como isolação entre os meios. Na prática, entretanto, os cones podem não ser necessários quanto se utiliza caixas e pedestais de razoável padrão de qualidade. A razão para isso é que, apesar de ser pouco provável que qualquer caixa ou pedestal tenham superfícies totalmente planas, quanto se tratando de equipamentos de qualidade, deverá haver uma possível acomodação dos materiais que permita uma união estável da caixa e do pedestal. Desta forma, o peso da caixa provocaria a acomodação e as superfícies se tornariam planas o suficiente para que quaisquer imperfeiçoes se tornassem irrelevantes.

A princípio, quando objetos sólidos e que vibram, estão posicionados um sobre o outro, as superfícies podem vibrar o suficiente para manter os objetos se movendo (balançando) alterando os pontos de contato. Isso pode ocasionar distorces indesejadas devido a falta de linearidade das forcas de contato. (por exemplo, as superfícies podem bater uma na outra). Se isso ocorrer, algum tipo de suporte (pés ou uma faixa de material macio entre as superfícies) pode ser aplicável afim de proporcionar um melhor contato entre as superfícies. De qualquer forma, em se levando em conta o acima exposto, não encontrei nenhum tipo de avaliação ou mediacoes que evidenciem o problema na maioria dos casos práticos com caixas acústicas de utilização doméstica.

Desta forma, não tenho razão para acreditar que este problema ocorra na prática, e talvez não haja a necessidade de uma “solução”.

Cuidado com furos no carpete!

Um dos problemas obvios na utilização de spikes são os furos nos carpetes ou no asolalho de madeira. A boa notíca é que se os spikes tiverem pontas bem finas, os pequenos furos no carpete tendem a se fechar quando o pedestal é removido do local. No entanto, os asoalhos de madeira nao proporcionam a mesma facanha e existe o risco de danos permanentes, os quais podem ser visíveis e inaceitáveis. Então, podemos permitir que os spikes sejam pressionados contra o carpete mas devemos evitar que o atravesse e danifique o piso abaixo (no caso do piso de madeira principalmente). Quando o peso da caixa somado ao do pedestal for relativamente alto, pode-se posicionar os spikes sobre protetores metálicos ou moedas que agirão como suporte e proteção entre o spike e o asoalho.

Quando posicionamos os spikes sobre estes “protetores metálicos”, evitamos o contato entre o spike e o piso (asoalho ou carpete). Isto significa que nao podemos esperar que o spike tenha uma fixação tao efetiva quanto o desejado. Em combinando o spike com uma base de proteção metálica, estes se comportaram como um fino “pé” metálico (sólido). Pelas mesmas razoes teoricas expostas anteriormente [ref 2], o resultado não será o de isolação ou amortecimento das vibraçoes. De qualquer forma, a utilização de pés com pontas pode ser útil em alguns casos. O peso e forcas de vibração da caixa estarão concentrados em pequenos pontos de contato no carpete.

Quando posicionados sobre piso duro (concreto, piso cerâmico, mármore, granito, etc), não fica claro se estes “acentos metálicos” (pecas metálicas posicionadas sob os spikes) possam ajudar em termos de vibração. Talvez evitem que os spikes criem pequenos buracos no piso devido ao peso das caixas somadas as forcas de vibração. Mas, de qualquer forma, esta situação ocasionará falta de contato e “firmeza” no posicionamento das caixas. O resultado de posicionamento e firmeza é melhor atingido com spikes num piso de madeira. Por isso, devemos entender que o uso de pecas metálicas sob a ponta de contato dos spikes talvez afete apenas a questão cosmética (ou visual) mas nao a acústica em si. Como já dito, o resultado depende das circunstancias específicas.

Minha experiência tem mostrado que utilizar spikes para atravessar o carpete e fixar firmemente as caixas no assoalho sob ele, parece resultar numa diferença perceptível.

Mas, não há evidencias de que esta “melhora” vá se repetir em todos os casos. Já quando utilizando os spikes sobre o carpete, porém, sem forcá-los para fixação no assoalho, não notei nenhum efeito. Para redução da vibração, acredito que spikes e cones feitos em materiais duros, não sejam a melhor escolha. No caso da redução ou isolação de vibração, atingi melhores resultados com pés de borracha ou materiais macios.

Algumas pessoas já experimentaram cortar bolas de aquash (ou tenis) ao meio e posicionadas entre a caixa acústica e o assoalho. Aparentemente, esta solução seria de melhor resultado para efeito de redução de vibraçoes do que a utilização de spikes ou cones. Uma alternativa, que já foi popular, foi o uso de adesivos emborrachados (Blu-tack). Um problema com estes adesivos é que eles podem exalar ou transpirar solventes que podem marcar ou danificar as superfícies com as quais estão em contato. Este material também pode se ressecar e alterar seu comportamento, deixando de ser útil ao longo do tempo.

Não conheço nenhuma medição ou teste confiável que expliquem os possíveis efeitos da utilização de “selos emborrachados” ou pedaços de carpete como pés para caixas e pedestais. Portanto se você tentar utilizá.los, talvez chegue a conclusão que eles não lhe trazem o resultado esperado ou até não lhe agradam. Mas caso você esteja interessado em provocar a isolação ou amortecimento das vibraçoes, esses materiais macios podem ser uma boa alternativa aos cones e spikes.

A real dificuldade em tentar lidar com vibraçoes e acústica, com a finalidade de “melhorar” o sistema de som doméstico, é que as circunstancias variam muito nos diferentes sistemas e ambientes onde estão instalados. E as preferências de cada usuário também variam. Minha experiência me diz que a escolha das caixas acústicas, do posicionamento das mesmas no ambiente e o posicionamento do usuário, em geral, são muito mais relevantes a qualidade sonora do que em se utilizando spikes. Em alguns casos, como já exposto, o uso de spikes e cones podem proporcionar uma melhor fixação do pedestal (ou da caixa). Em outros casos, o objetivo pode ser a isolação ou amortecimento das vibraçoes, onde materiais macios (não-elásticos) podem ser uma melhor opção. Portanto, quando se trata de caixas acústicas e pedestais, qualquer recomendação específica pode ser útil a alguns casos e inapropriada a outros. A melhor opaco é simplesmente experimentar. Espero que o exposto neste texto lhes proporcione idéias para que vocês possam refletir, caso se interessem pelo assunto.

[1] Articles on vibration by Keith Howard in the July and August 2002 issues of Hi Fi News

[2] Textbook: Structure-borne sound, by Cremer, Heckl, and Ungar, published by Springer-Verlag.

8 Comentários em Spikes and Cones – What’s the point?

  1. Cara, tu é muito doido. Pega forte mesmo. Deve ter muita gente por aí que te odeia rsrsrs…
    Sou fã deste site corajoso, verdadeiro e sem rabo preso como uns e outros por aí.
    Porque tu não monta um fórum? Se conseguir manter a linha deste blog ele vai bombar de verdade.
    Valeu cara. Parabéns.

  2. Caro Eduardo,
    te enviei hoje a traducao do texto por email.
    Nao é uma traducao profissional, mas acredito que seja de auxílio aos amigos que visitam o site e têm dificuldades com o inglês.
    abracos
    André Dias

  3. Caro André,
    Que ótimo !!!
    Agradeço muito pela colaboração, que certamente será bastante útil para os nossos leitores.
    A tradução já foi incluída no texto original, agora atualizado.
    Forte abraço
    Eduardo

  4. Olá Eduardo,
    Como seguimento desse ótimo artigo sobre spikes e cones, porque não faria uma segunda parte falando sobre o uso de spikes e cones para uso em Bluray player, DVDs, CDs, etc.? Será que seria o mesmo efeito ou não teria efeito nenhum? Há alguns fabricantes, inclusive lá fora, que estão fabricando umas bandejas para uso abaixo de caixas acústicas e de alguns players. Poderia nos brindar com um comentário sobre elas também? Obrigado.

  5. Eduardo tenho o seguinte problema atualmente: minhas caixas estão assentadas diretas no chão da sala, e quando ouço um som bem alto, os woofers estão gerando uma vibração e fazendo tremer tudo no apto de baixo. Pelo que eu li mandar fazer ou colocar SPIKES de AÇO em baixo delas não vai resolver o problema de vibração, teriam que ser 4 pés de boracha macia embaixo de cada caixa, está certo meu raciocínio?

    Se sim, saberia me dizer onde posso encontrar pés de borracha macia para minhas caixas SONY Vintage HX-100?

  6. Olá Druid

    Realmente spikes não vão resolver nada. Sempre disseram que spikes funcionam como “diodos mecânicos”, transmitindo a vibração numa só direção, ou que eles ainda bloqueavam vibrações, etc. Mas nada disso é verdade.
    A única função do spike é reduzir a área de contato da caixa com o piso e lhe proporcionar mais firmeza, melhorando até sensivelmente os graves em caixas mal construídas.
    Existe no mercado uma empresa que vende uma linha de amortecedores de vibração chamada Vibra-Stop. Você pode tentar uma solução parecida. Já vi resolver alguns problemas semelhantes ao o seu. A vantagem é que ainda não colaram um selo de “Audiophile Grade – Hi-End Special Series” ainda neste produto, e assim o seu preço é bastante acessível para um teste.
    Falo deste modelo aqui: https://www.fg.com.br/mini-amortecedor-anti-vibratorio-1-2bsw-1-2–90mm-500kg/p
    Mas a linha é bem ampla e existem modelos mais reduzidos.
    É só um link ilustrativo. Pesquise bem antes de comprar para encontrar o melhor preço. Estas peças são facilmente encontradas em boas casas de parafusos, ferragens, etc.
    Verifique como é a fixação dos pés de suas caixas para encontrar a rosca que se adapte à ela.
    Se isso não resolver, pode ser que a vibração esteja sendo transmitida pelo ar, em forma de baixas frequências geradas pelos woofers.
    Você pode testar isso colocando as caixas sobre tapetes ou cadeiras estofadas para confirmar se a vibração vem do piso ou pelo ar.
    Se for realmente pelo ar aí a coisa complica mais, e talvez você tenha que fazer um trabalho de isolamento acústico, que não é simples nem barato.
    Outra solução é reduzir um pouco os graves. Usar espumas nos dutos sintonizados para abafar um pouco as baixas frequências.
    É preciso ter paciência, não é fácil. Infelizmente o som é algo que se propagada e pode causar muito incômodo aos vizinhos.

    Abraço

    Eduardo

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