Un altavoz convierte la energía eléctrica que recibe en sonido a través del movimiento de su cono. Un corte transversal de un altavoz es el siguiente.

La corriente eléctrica es recibida en su bobina, lo cual produce que ésta vibre hacia delante y atrás. Debido a que la bobina se encuentra unido al cono y al domo es posible que apreciar que el cono vibra, pero en el fondo la bobina es la que induce al cono a vibrar produciendo así la onda sonora. Cuando el cono realiza un movimiento hacia delante en la parte frontal del altavoz se estará produciendo un aumento de la presión acústica (compresión) mientras que en la parte posterior del altavoz, se estará produciendo una disminución de dicha presión (rarefacción).

En un instante de tiempo posterior se apreciará la situación inversa, mientras la cara forntal genera una rarefacción la cara posterior producirá una compresión.

Esta característica se mantendrá permanentemente. La onda emitida por la cara frontal siempre presentará una oposición de fase con respecto a la onda emitida por la cara posterior. El sonido a bajas frecuencias tiene la capacidad de difractarse, esto en palabras simples significa que cuado una onda sonora se encuentra en su camino con un obstáculo ésta simplemente lo rodeará y seguirá avanzando. Esto sucederá sólo si la longitud de onda es mayor que las dimensiones del objeto. Tomando en consideración esta característica, a bajas frecuencias las ondas producidas por la cara frontal del altavoz rodean la estructura de éste y alcanzan la parte posterior. Lo mismo ocurre con las ondas producidas por la cara posterior, las cuales traspasan la estructura del altavoz e invaden la parte frontal. Se tendrá entonces que en las 2 caras del altavoz se están encontrando 2 ondas que poseen oposición de fase. Es sabido que cuando se suman señales o sonidos que poseen oposición de fase éstas se cancelan. En consecuencia, esto es lo mismo que ocurrirá en el altavoz. A este fenómeno se le denomina “corto circuito acústico”.

El cortocircuito acústico es la característica más relevente de un altavoz al aire libre. Como este efecto se produce en frecuencias bajas, la respuesta en este rango de frecuencias es súmamente deficiente. Para solucionar este problema es necesario complementar el funcionamiento del altavoz con una caja acústica.Un tipo de caja acustica es la caja Bass Reflex. Este tipo de caja acústica posee un diseño que refuerza su la respuesta en bajas frecuencias. Para esto utiliza un dispositivo acústico llamado Resonador de Helmholtz, el cual resuena a una frecuencia específica (frecuencia de resonancia, fs) produciendo un aumento significativo de ampitud en dicha frecuencia. Un resonador de Helmholtz es cualquier dispositivo que conecte un volumen de aire a través de un ducto. Acústicamente esto se comporta como un circuito resonante. La caja Bass Reflex posee una abertura que conecta el interior de la caja con el exterior. Dependiendo del volumen interno, así como de la longitud y diametro del ducto, el sistema resonará reforzando el rango de frecuencias cercanos a la frecuencia de resonancia. Esto se da típicamente a bajas frecuencias. Este tipo de caja es muy ampliamente utilizada pudiendo encontrarse tanto en sistemas de refuerzo sonoro, monitores de estudio como en sistemas de audio domésticos.

Dibujo esquemático de una caja Bass Reflex