Calculadora de volume de caixa para subwoofer

O que é uma calculadora de volume de caixa para subwoofer?

Uma calculadora de volume de caixa para subwoofer determina quanto ar uma caixa acústica selada contém por dentro. Para um subwoofer automotivo ou doméstico, o volume de ar interno é o dado de projeto mais importante: define como se comporta a suspensão do alto-falante, onde o sistema ressoa e como soam os graves. Esta calculadora toma as três dimensões internas de uma caixa retangular (em forma de caixote) — altura, largura e profundidade —, multiplica-as para obter um volume bruto e depois subtrai o espaço ocupado pelo alto-falante, pelo duto e pelos reforços, de modo que fica com o verdadeiro volume de ar líquido.

Você pode inserir cada dimensão em in, cm, ft ou mm, e ler a resposta em L, ft³ ou in³ — as três unidades em que as especificações das caixas costumam ser indicadas.

Por que o volume interno importa

Um subwoofer selado é um alto-falante montado numa caixa hermética. O ar aprisionado age como uma mola: quanto menor a caixa, mais rígida a mola, mais alta a frequência de ressonância do sistema e mais firmes (porém mais baixos) os graves. Os fabricantes publicam um volume de caixa recomendado para cada alto-falante, e acertar esse alvo é o que distingue um subwoofer limpo e controlado de um que soa arrastado ou forçado.

Como é a caixa que contém o ar, só as medidas internas contam, e tudo o que é sólido dentro da caixa — o ímã e a cesta do alto-falante, um tubo de duto, blocos de cola e reforços — tira ar do alto-falante. Esse volume deslocado precisa ser subtraído para saber o que o alto-falante realmente “vê”.

Como funciona a calculadora?

Primeiro, insira as três dimensões internas da caixa. A calculadora as multiplica para obter o volume bruto da caixa:

$V_{box} = H \times W \times D$

onde $H$, $W$ e $D$ são a altura, a largura e a profundidade internas.

Em seguida, subtrai o deslocamento que você insere para o alto-falante, o duto e o reforço, resultando no volume de ar líquido:

$V_{net} = V_{box} - V_{disp}$

Internamente, a calculadora trabalha em polegadas cúbicas e converte essa única cifra para a unidade de saída que você escolher, de modo que você nunca precisa fazer malabarismos com fatores de conversão à mão. As conversões práticas são:

• Polegadas cúbicas para litros: multiplique por 0,0163871 (1 in³ ≈ 0,0163871 L).
• Polegadas cúbicas para pés cúbicos: divida por 1728 (num pé cúbico há $12^3 = 1728$ in³).

Exemplos resolvidos

Exemplo 1: uma caixa simples, sem deslocamento

Suponha que uma caixa meça por dentro 12 in de altura, 14 in de largura e 16 in de profundidade.

$V_{box} = 12 \times 14 \times 16 = 2688 \text{ in}^3$

Convertendo para as unidades em que as caixas costumam ser indicadas:

$2688 \text{ in}^3 = \frac{2688}{1728} \approx 1.5556 \text{ ft}^3$

$2688 \times 0.0163871 \approx 44.05 \text{ L}$

Portanto, esta caixa contém cerca de 1,5556 pés cúbicos, ou 44,05 litros, de ar.

Exemplo 2: subtrair o deslocamento do alto-falante

Digamos que o alto-falante, o duto e os reforços desloquem juntos 0,05 ft³. Em polegadas cúbicas, isso é:

$0.05 \times 1728 = 86.4 \text{ in}^3$

Subtraído do volume bruto da caixa:

$V_{net} = 2688 - 86.4 = 2601.6 \text{ in}^3 \approx 1.5056 \text{ ft}^3 \approx 42.63 \text{ L}$

O volume de ar líquido com que o alto-falante realmente trabalha é de cerca de 1,5056 ft³ — um pouco abaixo do volume bruto da caixa depois de considerar o hardware.

Notas práticas

• Meça por dentro, não por fora. Subtraia o dobro da espessura do painel de cada dimensão externa. Para painéis de MDF de 0,75 in (19 mm), uma profundidade externa de 16 in dá uma profundidade interna de 16 − 1,5 = 14,5 in.
• Encontre o deslocamento na folha de dados. A maioria das folhas de dados dos alto-falantes indica um volume de deslocamento; some uma pequena folga para o tubo do duto e os reforços internos. Sem um valor, uma folga aproximada comum é de cerca de 0,05–0,1 ft³ para um alto-falante típico de 10–12 in mais o reforço.
• Esta calculadora pressupõe uma caixa retangular selada. Os projetos ported (bass-reflex) e passa-banda precisam de cálculos de sintonia adicionais para o duto, que vão além de uma simples cifra de volume.
• Atenda à recomendação do alto-falante. Compare o volume líquido com o tamanho de caixa recomendado pelo fabricante do alto-falante; ajuste uma dimensão de painel até que a cifra líquida caia na faixa recomendada.

Para outros problemas de volume tridimensional, a calculadora de volume de tanque trata tanques retangulares e cilíndricos, e a calculadora de volume de cubo funciona a partir de um único comprimento de aresta.

Perguntas frequentes

Devo usar o volume bruto ou líquido ao comparar com a folha de dados do alto-falante?

Use o volume líquido — a cifra após subtrair o deslocamento do alto-falante, do duto e dos reforços. É o ar que a membrana do alto-falante realmente comprime, e é a isso que se referem as recomendações do fabricante.

Quantas polegadas cúbicas há num pé cúbico?

Exatamente 1728, porque um pé tem 12 polegadas e $12 \times 12 \times 12 = 1728$. É por isso que o resultado em pés cúbicos é o volume em polegadas cúbicas dividido por 1728.

E se eu não souber o deslocamento?

Deixe o deslocamento em 0 para obter o volume bruto (caixa vazia) e depois refine-o quando tiver a cifra de deslocamento do alto-falante na folha de dados. Mesmo um pequeno deslocamento de 0,05–0,1 ft³ pode mudar sensivelmente uma caixa pequena, então vale a pena incluí-lo para maior precisão.