ポート長計算機 - サブウーファー箱チューニング

バスレフスピーカーエンクロージャーは、調整されたポート（ベントやパッシブラジエーターとも呼ばれます）を使って低域出力を強化し、密閉型よりも効率を高めます。ポートはヘルムホルツ共鳴器として働き、エンクロージャー内の空気量がポートネックを通じて特定の周波数で共鳴します。この周波数は、エンクロージャー容積、ポート寸法、端補正によって決まります。目的のチューニング周波数を得て、低音性能を最大化するには、正しいポート長の計算が不可欠です。 ポート長の基本式はヘルムホルツ共鳴器理論に由来します。ポート付きエンクロージャーの共鳴周波数は f = (c / 2π) × √(A / (V × Leff)) です。ここで c は音速（室温で約 13,530 in/s または 344 m/s）、A はすべてのポートを合計した断面積、V はエンクロージャーの正味内部容積、Leff は端補正を含む有効ポート長です。Leff を解き、端補正を差し引くと、実際のポート長 L = (c² × A) / (4π² × f² × V) − k × d が得られます。 端補正は、ポート開口部で動く空気質量が物理的な管端より少し外側まで及ぶことを補正します。箱内側が開放され、もう一方がフレアされているポートでは、標準の端補正は k × d です。ここで d はポート径、k ≈ 0.732 は無フランジ端に適用されます。設計によっては箱内側のフランジ端に k = 0.85 を使います。迷ったら、音響工学文献で最も一般的に引用される既定値 0.732 を使ってください。 複数ポートを並列で使う場合、それぞれのポートには同じ圧力差がかかり、合計面積が n × π × r² の1つのポートとして動作します。計算機は長さ式の分子で面積にポート数 n を掛けてこれを反映します。つまり、各ポートの径を同じにしたままポート数を増やすと、同じチューニング周波数を保つために個々のポートはより長くする必要があります。 実際の設計では、ポート長に制約があることがよくあります。非常に長いポートは、エンクロージャー内に収めるためにスロットポートや折り曲げポートが必要になる場合があります。非常に短いポート（おおよそ 2 インチ未満）は、大きな振幅時に空気速度が高くなりすぎてチャフノイズを生むことがあります。目安として、最大出力時のポート内空気速度は 10〜15 m/s 未満に保つべきです。算出された長さが極端に長い、または短い場合は、ポート径、ポート数、目標チューニング周波数を調整してください。 チューニング周波数（Fb）は通常、スピーカードライバーの自由空気共振周波数（Fs）付近、あるいはやや低めに設定して低域の伸びを最大化するか、Fs より高めにしてよりパンチのある、聴感上分かりやすい低音にします。一般的なチューニング周波数は、ホームシアターの深い低域向けに 25 Hz、カーオーディオやベース用の補強に 40〜50 Hz です。ポート長計算機では、さまざまな組み合わせを試して、特定のドライバーと用途に最適な設計を見つけられます。