Калькулятор определяет объём акустического оформления по параметрам низкочастотного динамика. Саббокс рассчитывается для двух типов корпусов: закрытого ящика и фазоинвертора с портом. Результат включает добротность оформления, частоту настройки, длину и площадь порта, частоту среза и габариты корпуса.
Формулы расчёта объёма
Объём фазоинвертора рассчитывается по формуле:
объём = 20 × Vas × Qts^3,3
Для закрытого ящика используется выражение:
объём = Vas / ((Qtc / Qts)² − 1)
Частота настройки порта определяется как:
частота = Fs × (Vas / объём)^0,31
Здесь Fs - резонансная частота динамика в герцах, Qts - полная добротность, Vas - эквивалентный объём в литрах, Qtc - добротность оформления закрытого ящика, обычно 0,707 для ровной АЧХ.
Пример расчёта фазоинвертора
Динамик с параметрами Qts = 0,4, Fs = 35 Гц и Vas = 45 литров требует корпус объёмом 20 × 45 × 0,4^3,3 = 55,4 литра. Частота настройки составит 35 × (45 / 55,4)^0,31 = 30 Гц. При диаметре порта 10 см площадь сечения равна 78,5 см². С учётом вытеснения динамиком итоговый объём увеличивается до 61 литр. Внутренние размеры куба такого объёма составляют 39 см по каждой стороне.
Таблица типовых значений
| Qts | Fs, Гц | Vas, литров | Объём фазоинвертора, литров |
|---|---|---|---|
| 0,3 | 35 | 45 | 25,5 |
| 0,4 | 35 | 45 | 55,4 |
| 0,5 | 35 | 45 | 104,8 |
| 0,4 | 45 | 30 | 36,9 |
| 0,35 | 30 | 60 | 52,4 |
Для 15-дюймового динамика с Qts = 0,35 и Vas = 60 литров объём составит 52,4 литра. Динамик 10 дюймов с Qts = 0,4 и Vas = 30 литров потребует 36,9 литра. Для 20-дюймовых динамиков объём достигает 150-250 литров.
Как собрать короб для сабвуфера 12 дюймов
Расчётный объём 55,4 литра соответствует внутренним размерам 39×39×39 см для кубического корпуса. Прямоугольная форма позволяет оптимизировать размещение: например, 35×50×32 см даёт тот же объём при меньшей высоте. Толщина стенок из МДФ 18-25 мм добавляет к внешним габаритам по 4-5 см на каждую сторону. Порт диаметром 10 см требует отверстия в стенке, длина трубы определяется частотой настройки.
Проверка расчёта вручную
Для динамика с Qts = 0,3, Fs = 35 Гц и Vas = 45 литров объём фазоинвертора составляет 20 × 45 × 0,3^3,3. Возведение 0,3 в степень 3,3 даёт 0,0283, произведение 20 × 45 × 0,0283 = 25,5 литра. Частота настройки равна 35 × (45 / 25,5)^0,31 = 44 Гц. Для закрытого ящика с Qtc = 0,707 и Qts = 0,4 объём равен 45 / ((0,707 / 0,4)² − 1) = 21,2 литра.
Выбор типа оформления по добротности
При Qts ниже 0,3 динамик требует фазоинвертор для компенсации низкой механической добротности. Значения Qts выше 0,5 указывают на закрытый ящик, так как высокая добротность обеспечивает достаточное демпфирование без порта. Диапазон 0,3-0,5 допускает оба варианта в зависимости от требований к АЧХ. Добротность оформления Qtc = 0,707 соответствует максимально ровной характеристике.
Откуда берутся параметры динамика
Значения Fs, Qts и Vas указываются производителем в спецификации. Fs измеряется при свободном подвесе динамика, Qts определяется соотношением механических и электрических потерь, Vas - объём воздуха с той же податливостью, что у подвеса. Для 12-дюймовых динамиков Vas обычно 30-60 литров, для 15-дюймовых - 50-100 литров, для 10-дюймовых - 15-35 литров.
Частые ошибки при расчёте
Забытые 10% на динамик приводят к завышенной частоте настройки и провалу в АЧХ. Использование наружных размеров вместо внутренних увеличивает объём на 20-30%. Установка динамика с Qts = 0,6 в фазоинвертор создаёт подъём на резонансе до 6 дБ и гулкий бас. Выбор слишком узкого порта вызывает шум воздушного потока на высокой мощности.
Ограничения метода
Формулы справедливы для одиночного динамика в корпусе без пассивных излучателей. Расчёт не учитывает влияние салона автомобиля, где подъём на низких частотах может достигать 12 дБ. Частота настройки порта ниже 20 Гц требует длины, превышающей разумные габариты корпуса.
Связанные расчёты
Акустический фильтр определяет частоту раздела между сабвуфером и среднечастотником. Расчёт мощности усилителя учитывает чувствительность динамика и требуемое звуковое давление. Проектирование щелевого порта требует пересчёта площади в эквивалентный диаметр для определения длины.