Calculadora de longitud de puerto - Subwoofer

Una caja acústica bass reflex utiliza un puerto sintonizado —también llamado conducto o radiador pasivo— para reforzar la salida en bajas frecuencias y mejorar la eficiencia frente a una caja sellada. El puerto actúa como un resonador de Helmholtz: un volumen de aire dentro de la caja resuena a través del cuello del puerto a una frecuencia específica determinada por el volumen de la caja, las dimensiones del puerto y la corrección de extremo. Calcular correctamente la longitud del puerto es esencial para lograr la frecuencia de sintonía deseada y maximizar el rendimiento de graves. La fórmula fundamental de la longitud del puerto proviene de la teoría del resonador de Helmholtz. La frecuencia de resonancia de una caja con puerto es: f = (c / 2π) × √(A / (V × Leff)), donde c es la velocidad del sonido (aproximadamente 13,530 in/s o 344 m/s a temperatura ambiente), A es el área total de sección transversal de todos los puertos combinados, V es el volumen interno neto de la caja y Leff es la longitud efectiva del puerto, incluyendo las correcciones de extremo. Reordenando para Leff y restando la corrección de extremo se obtiene la longitud física del puerto L = (c² × A) / (4π² × f² × V) − k × d. La corrección de extremo compensa el hecho de que la masa de aire puesta en movimiento por el puerto se extiende ligeramente más allá de los extremos físicos del tubo. Para un puerto abierto en un extremo dentro de la caja y ensanchado en el otro, la corrección estándar es k × d, donde d es el diámetro del puerto y k ≈ 0.732 para un extremo sin brida. Algunos diseños usan k = 0.85 para un extremo con brida dentro de la caja. En caso de duda, usa el valor predeterminado de 0.732, que es el más citado en la literatura de ingeniería acústica. Para varios puertos en paralelo, cada puerto recibe la misma diferencia de presión y juntos actúan como un solo puerto con un área de sección combinada igual a n × π × r². La calculadora lo tiene en cuenta multiplicando el área por el número de puertos n en el numerador de la fórmula de longitud. Esto significa que duplicar el número de puertos manteniendo el mismo diámetro por puerto requerirá un puerto individual más largo para conservar la misma frecuencia de sintonía. Las limitaciones prácticas de diseño suelen restringir la longitud del puerto. Los puertos muy largos pueden requerir un puerto ranurado o plegado para caber dentro de la caja. Los puertos muy cortos (menos de unas 2 pulgadas) pueden producir ruido de chuffing a altas excursiones porque la velocidad del aire a través del puerto se vuelve demasiado alta. Como regla general, la velocidad del aire debe mantenerse por debajo de 10–15 m/s al máximo nivel de salida. Si la longitud calculada parece poco práctica, considera ajustar el diámetro del puerto, el número de puertos o la frecuencia de sintonía objetivo. La frecuencia de sintonía (Fb) suele elegirse cerca de la frecuencia de resonancia en aire libre del altavoz (Fs) o ligeramente por debajo para lograr la máxima extensión, o por encima de Fs para una respuesta de graves más contundente y audible. Las frecuencias de sintonía habituales van de 25 Hz para subwoofers profundos en cine en casa a 40–50 Hz para audio de coche y refuerzo de bajo eléctrico. La Calculadora de longitud de puerto te permite experimentar con distintas combinaciones para encontrar el diseño óptimo para tu altavoz y aplicación.