เครื่องคำนวณความยาวพอร์ตตู้ลำโพง

สูตรความยาวพอร์ต

โดยทั่วไปตู้เบสรีเฟล็กซ์จะถูกประมาณเป็นตัวสั่นพ้องเฮล์มโฮลทซ์ ความถี่จูนคือ:

Fb = c / (2π) × sqrt(A_total / (Vb × L_eff))

เมื่อจัดรูปเพื่อหาความยาวเชิงเสียงที่มีผล:

L_eff = c² × A_total / ((2π × Fb)² × Vb)

Fb คือความถี่จูนเป้าหมาย c คือความเร็วเสียง Vb คือปริมาตรอากาศสุทธิของห้องตู้เมื่อเสร็จ และ A_total คือพื้นที่ช่องเปิดภายในที่โล่งรวมทั้งหมด หากมีพอร์ตเหมือนกัน N ช่อง จะได้ A_total = N × A_one พอร์ตกลมมี A_one = πd² / 4 ส่วนพอร์ตสล็อตมี A_one = w × h

อากาศที่อยู่นอกปากพอร์ตเล็กน้อยเคลื่อนที่ไปด้วย ทำให้ความยาวเชิงเสียงยาวกว่าความยาวที่ตัด ดังนั้นความยาวจริงคือ L = L_eff − ค่าชดเชยปลายท่อ ค่าชดเชยนี้ขึ้นกับรูปทรงปากพอร์ต การมีหน้าแปลน ผนังที่อยู่ใกล้ และปากบาน ค่ามาตรฐานของพอร์ตกลมจึงไม่ใช่ค่าที่แม่นยำสำหรับพอร์ตสล็อตหรือการติดตั้งทุกแบบ

ตัวอย่างพอร์ตกลมที่ตรวจสอบแล้ว

สมมติว่าตู้ที่เสร็จแล้วมีปริมาตรอากาศสุทธิ 50 L และต้องการจูนที่ 35 Hz ใช้พอร์ตกลมตรง 1 ช่องที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 100 mm เมื่อใช้ความเร็วเสียงคงที่ของเครื่องมือนี้ที่ 343.0 m/s และค่าชดเชยปลายพอร์ตกลม 0.732 × เส้นผ่านศูนย์กลางสมมูล:

A = π × 0.1² / 4 = 0.007853981634 m²

L_eff = 343² × 0.007853981634 / ((2π × 35)² × 0.05) = 0.382131018364 m

ความยาวเชิงเสียงประมาณ 38.213 cm เมื่อลบค่าชดเชย 7.32 cm จะได้ความยาวพอร์ตจริงประมาณ 30.893 cm (12.1626 in) ตัวเลขนี้ไม่ได้ยืนยันว่าพอร์ต 100 mm มีพื้นที่มากพอสำหรับดอกลำโพงและกำลังขับ แต่คำนวณเฉพาะความยาวตามรูปทรงที่กำหนด

พอร์ตกลมและพอร์ตสล็อต

พอร์ตที่โค้งหรือพับต้องวัดตามแนวกึ่งกลางทางเดินลม ไม่ใช่วัดเส้นตรงข้ามตู้ MTX ให้คำแนะนำแบบเดียวกันสำหรับพอร์ตกลมและสี่เหลี่ยม KICKER แนะนำพอร์ตตรง เพราะส่วนโค้งจำกัดการไหลและอาจทำให้ความถี่จูนคลาดเล็กน้อย

ปริมาตรสุทธิและการคำนวณวนซ้ำ

Vb คือปริมาตรอากาศที่ทำหน้าที่เป็นห้องตู้ ไม่ใช่ขนาดภายนอกของตู้ คู่มือ AeroPort ของ Rockford Fosgate กำหนดให้ใช้ปริมาตรตู้หลังหักปริมาตรดอกลำโพง ขณะที่คำแนะนำของ KICKER ระบุแยกต่างหากว่าต้องเผื่อปริมาตรที่โครงสร้างพอร์ตใช้เมื่อกำหนดขนาดตู้

จึงเกิดการวนซ้ำในทางปฏิบัติ: ความยาวพอร์ตขึ้นกับปริมาตรสุทธิ แต่พอร์ตที่เสร็จแล้วก็กินพื้นที่ภายใน หากเริ่มจากขนาดรวมภายใน ให้ประมาณพอร์ตก่อน คำนวณปริมาตรที่โครงสร้างพอร์ตทั้งหมดใช้จากขนาดภายนอก หักสิ่งที่กินพื้นที่ทั้งหมด แล้วคำนวณความยาวอีกครั้ง เครื่องคำนวณตู้ซับวูฟเฟอร์ที่เกี่ยวข้องช่วยตรวจขั้นตอนปริมาตรนี้ได้ อย่าหักเฉพาะช่องสล็อตที่โล่งหรือรูในของท่อเมื่อผนังและโครงสร้างพอร์ตกินพื้นที่มากกว่านั้น

ข้อจำกัดที่ต้องตรวจก่อนตัด

การคำนวณนี้ไม่แนะนำพื้นที่พอร์ต ความถี่จูน หรือการจัดแนวตู้ และไม่จำลองพารามิเตอร์ Thiele/Small การตอบสนอง ระยะชักกรวย ความเร็วลมในพอร์ต หรือเสียงลม พื้นที่เปิดที่ใหญ่ขึ้นมักต้องใช้ท่อยาวขึ้นที่ความถี่จูนเดิม KICKER เตือนว่าช่องเปิดเล็กเกินไปอาจทำให้เกิดเสียงหวีดหรือเสียงลมเมื่อเปิดดัง ควรใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบตู้ที่เหมาะสมหรือแบบที่ผู้ผลิตตรวจสอบแล้วสำหรับการตัดสินใจเหล่านี้

ความถี่จูนจริงยังเปลี่ยนได้จากรอยรั่ว วัสดุซับเสียง ปากบาน ผลของผนังสล็อต ส่วนโค้ง แผงที่อยู่ใกล้ ความคลาดเคลื่อนในการสร้าง และความเร็วเสียงจริง ปลายทั้งสองต้องไม่ถูกกีดขวาง และควรทำตามระยะห่างที่ผู้ผลิตกำหนด หากสูตรให้ความยาวจริงเป็นศูนย์หรือติดลบ แสดงว่าพื้นที่ ปริมาตร ความถี่ และค่าชดเชยชุดนั้นอยู่นอกขอบเขตของแบบจำลองอย่างง่ายนี้ ให้เปลี่ยนแบบแทนการใช้ศูนย์เป็นความยาวที่สร้างได้ และวัดตู้ที่เสร็จแล้วก่อนอ้างอิงความถี่จูน

แหล่งข้อมูล: การสร้างตู้และคำนวณพอร์ตของ MTX, คำแนะนำการสร้างตู้ซับวูฟเฟอร์ของ KICKER, ตัวอย่างตู้ KICKER L7XS, คู่มือ Rockford Fosgate AeroPort, เอกสารตัวสั่นพ้องเฮล์มโฮลทซ์ มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ และ งานศึกษาแบบจำลองเฮล์มโฮลทซ์ของ UNC Charlotte ตรวจสอบแหล่งข้อมูลและขอบเขตการคำนวณเมื่อ 16 กรกฎาคม 2026