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Volume du caisson de basses

Calcule le volume optimal du caisson de basses (clos et bass-reflex) à partir des paramètres Thiele-Small.

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Formule

Vb = Vas / ((Qtc/Qts)² − 1) [sealed]

Vas— Equivalent compliance volume (L)
Qtc— Target box Q (0.707 Butterworth)

Comment ça marche

La conception du boîtier du caisson de basses repose sur les paramètres Thiele-Small (T/S) : Fs (fréquence de résonance de l'air libre), Qts (facteur Q total combinant amortissement électrique et mécanique) et Vas (volume de conformité équivalent en litres, le volume d'air qui correspond à la conformité mécanique du conducteur). Pour une boîte scellée, le volume interne optimal pour une réponse Butterworth (au maximum plat) avec un système Q de Qtc = 0,707 est : Vb = Vas/((Qtc/Qts) ² − 1). Cela donne une réponse de 3 dB vers le bas à environ F3 = Fs × (Qtc/Qts). Pour les boîtiers ventilés (à orifices), des formules empiriques basées sur Qts donnent un volume de boîtier plus important avec une fréquence d'accord plus faible et une plus grande extension des basses, mais un atténuateur plus prononcé en dessous de la fréquence de réglage. Les pilotes dotés de Qts < 0.35 are suited for vented enclosures ; Qts 0.35—0.7 suit sealed boxes ; Qts > 0.7 peuvent fonctionner dans des applications open-back (free-air) ou Infinite Baffle.

Exemple Résolu

Paramètres T/S du pilote : Vas = 50 L, Qts = 0,35, Fs = 35 Hz. Boîte scellée (Butterworth, Qtc = 0,707) : Vb = 50/((0,707/0,35) ² − 1) = 50/(4,082 − 1) = 50/3,082 = 16,2 litres F3 = 35 × (0,707/0,35) = 35 × 2,02 = 70,7 Hz Boîte ventilée (formules empiriques approximatives) : Vb = 20 × Qts^3,3 × Vas = 20 × (0,35) ^3,3 × 50 = 20 × 0,032 × 50 ≈ 32 LITRES Fréquence de réglage des ports : Fb = 0,76 × Qts^0,26 × Fs = 0,76 × (0,35) ^0,26 × 35 = 0,76 × 0,722 × 35 ≈ 19,2 Hz Le boîtier ventilé étend les basses plus profondément (réglage d'environ 20 Hz) mais nécessite deux fois le volume du boîtier. Scellé à 16 L, il est plus compact avec un F3 plus haut mais bien contrôlé.

Conseils Pratiques

  • ✓Ajoutez 15 à 20 % au Vb calculé pour tenir compte du volume d'air déplacé par les contreventements internes, le matériau d'amortissement et le déplacement du conducteur. Mesurez le volume fini de la boîte avec de l'eau ou calculez à partir des dimensions intérieures moins les structures.
  • ✓Tapisser la boîte scellée de 25 à 50 mm de mousse acoustique ou de fibre de polyester. Cela « étire » la boîte acoustiquement : une boîte scellée rembourrée se comporte comme si elle était 10 à 25 % plus grande, ce qui permet de réduire la taille de l'enceinte physique.
  • ✓La longueur et le diamètre du port interagissent avec le volume du boîtier pour déterminer la fréquence de réglage. La formule Fb ≈ (c/ (2π)) × √ (A/ (Vb × L_eff)) (résonance de Helmholtz) définit le réglage du port, où A = zone du port, L_eff = longueur effective du port, y compris les corrections d'extrémité (~0,85 × rayon par extrémité ouverte).

Erreurs Fréquentes

  • ✗En utilisant le volume interne net sans soustraire le déplacement et le contreventement du moteur, un moteur avec Vd = 2 L dans une boîte de 16 L ne laisse que 14 L net. Soustrayez toujours les volumes du pilote, du tube de port et du contreventement du Vb cible.
  • ✗Traiter les formules comme étant précises : il s'agit de formules d'alignement simplifiées. Les boîtiers du monde réel nécessitent un logiciel de simulation (WinISD, REW, Hornresp) pour prendre en compte les pertes de ports, la non-linéarité du pilote, le gain d'espace et les effets de déflecteur.
  • ✗Construction d'un boîtier à ports pour un haut-parleur dont le Qts est supérieur à 0,5 — Les haut-parleurs à QTS élevé placés dans des boîtiers ventilés ont tendance à produire des basses gonflées d'une note avec une bosse prononcée autour de la fréquence de réglage du port. Les boîtes scellées tolèrent mieux les variations de Qts du conducteur.

Foire Aux Questions

Une boîte scellée est plus simple à construire et présente un effet d'atténuation plus doux en dessous de F3 (−12 dB/octave). Un boîtier à ports utilise un port de résonateur Helmholtz pour étendre la sortie des basses en dessous de la résonance naturelle du haut-parleur, mais les basses sont beaucoup plus prononcées en dessous de la fréquence de réglage du port (-24 dB/octave). Les boîtiers munis d'orifices sont généralement plus grands et plus complexes à concevoir.
Qts < 0,35 : alignement ventilé (orifices) préféré : ces haut-parleurs ont un amortissement élevé et bénéficient de la contribution du port à l'extension des basses. Qts 0,35—0,7 : la boîte scellée est optimale ; un amortissement modéré convient à l'alignement étanche. Qts > 0,7 : le haut-parleur est sous-amorti et peut avoir besoin d'un boîtier très grand ou ouvert ; les conceptions étanches ou ventilées classiques peuvent ne pas fonctionner correctement.
Oui Les mêmes équations de Thiele-Small s'appliquent à tout pilote à bobine mobile. Les formules sont valables pour les woofers couvrant 40 à 500 Hz tant que vous utilisez les bons paramètres T/S du pilote. Pour les haut-parleurs de gamme complète et de milieu de gamme placés dans de petits boîtiers scellés, la même formule Vb s'applique.

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