🔉 Calculadora de Caja de Subwoofer

El sonido de un subwoofer depende tanto de la caja como del altavoz. La caja sellada es la más simple: un volumen cerrado y hermético que suma un resorte a la suspensión del altavoz, baja la frecuencia de resonancia y da una pendiente suave y profunda. La caja ventilada (con puerto) agrega un ducto sintonizado que refuerza la salida alrededor de la frecuencia de sintonía, extendiendo la respuesta de graves con hasta 3 dB más de eficiencia a costa de una pendiente más pronunciada debajo de la sintonía. Ambos diseños parten de los parámetros Thiele-Small del altavoz, en especial la Vₔₘ (volumen de aire equivalente) y la F₝ (resonancia en aire libre).

Puntos de partida por regla de oro: una caja sellada cercana a Vₔₘ da un sub firme y musical; bajar a 0.5–0.7×Vₔₘ lo aprieta más pero sacrifica profundidad. Una caja ventilada de 1–1.5×Vₔₘ sintonizada a unos 0.7–0.9×F₝ da el clásico golpe de audio de auto con autoridad. La calculadora entrega un volumen interno en litros y pies cúbicos, más la longitud de puerto para la frecuencia de sintonía que elijas. Para comparar niveles de salida con tu amplificador, usa la calculadora de decibeles.

Para una caja sellada, la calculadora parte de la Vₔₘ del altavoz y de una relación de alineación elegida (0.9 por defecto) para derivar el volumen interno. Para una caja ventilada usa el volumen y la frecuencia de sintonía para calcular la longitud del puerto con la ecuación estándar de ducto con corrección de extremos, L = (c²×S)/(4π²f²V) − 0.732D, donde S = πD²/4 es la sección transversal del puerto, según el diámetro de puerto que elijas. La regla de área de puerto (al menos 5–10 cm² por litro) se incluye como verificación para que el puerto no sople.

La corrección de extremos del puerto y la bandera de área mínima de puerto te ayudan a evitar las dos fallas clásicas de construcción: un puerto demasiado largo para caber en la caja, o demasiado pequeño que sopla a alta excursión. Para señales y niveles, revisa también la calculadora RMS.

1. Ingresa la Vas del altavoz (volumen de aire equivalente) en litros.
2. Escribe la resonancia en aire libre Fs en Hz.
3. Elige caja sellada o ventilada (con puerto).
4. Si es ventilada: define la frecuencia de sintonía y el diámetro del puerto.
5. Haz clic en Calcular para ver el volumen interno en litros/pies cúbicos y la longitud del puerto.
6. Revisa la guía de área de puerto para evitar el soplido del puerto.

¿Qué son los parámetros Thiele-Small?

Son un conjunto de mediciones electromecánicas del altavoz (F₝, Vₔₘ, Qₔₘ, etc.) que modelan cómo se comporta un altavoz dentro de un recinto. Vₔₘ es el volumen de aire con la misma complianza que la suspensión; F₝ es la resonancia en aire libre. El diseño de caja básicamente intercambia estos valores contra el volumen del recinto y la sintonía.

¿Sellada o ventilada: cuál es mejor?

Depende del objetivo. Sellada: caja más pequeña, graves firmes y precisos, pendiente suave, funciona en cualquier orientación. Ventilada: hasta 3 dB más de salida alrededor de la sintonía y graves aparentemente más profundos con el mismo altavoz, pero una caja más grande, pendiente más pronunciada debajo de la sintonía y posible soplido o un grave de una sola nota si la sintonía está mal.

¿Por qué mi caja ventilada suena retumbona en una sola frecuencia?

Cuando la frecuencia de sintonía es demasiado alta para el altavoz y la caja, la salida pica alrededor de Fₘ y suena a una sola nota. Baja la sintonía a 0.7–0.8×F₝ y acerca el volumen de la caja al recomendado para el altavoz a fin de aplanar la respuesta.

¿Qué longitud debe tener el puerto?

La calculadora deriva la longitud a partir de la frecuencia de sintonía, el volumen de la caja y el diámetro del puerto. A grandes rasgos, sintonías más bajas y cajas más pequeñas necesitan puertos más largos. Si el puerto queda más largo que el interior de la caja, usa un diámetro mayor o un puerto tipo ranura o doblado.

¿Y si solo tengo la hoja de datos del altavoz sin Vₔₘ?

La mayoría de las hojas de datos serias listan Vₔₘ y F₝. Si no, estima Vₔₘ a partir de altavoces similares del mismo tamaño, o usa directamente el volumen de recinto recomendado por el fabricante: lo publican por una buena razón.

¿El volumen de la caja afecta el manejo de potencia?

Indirectamente. Una caja sellada más pequeña aumenta el resorte y puede reducir la excursión mecánica del altavoz a bajas frecuencias (protegiéndolo), mientras que una caja ventilada descarga el cono debajo de la sintonía, donde la excursión puede subir de golpe y dañar el altavoz. Un filtro subsónico en el amplificador es una buena idea para diseños ventilados.

Mide los parámetros Thiele-Small de tu altavoz desde la hoja de datos: no adivines la Vₔₘ y la F₝, porque altavoces de apariencia idéntica difieren muchísimo. Sella la caja por completo; incluso una fuga pequeña convierte una caja sellada en una abierta sin control. Para los puertos usa un mínimo de unos 8–10 cm² de área por litro de caja para evitar el soplido, y mantén el puerto al menos a un diámetro de distancia de cualquier pared. Agrega refuerzos internos, que roban volumen: resta el desplazamiento del refuerzo y del altavoz del volumen bruto. En un auto, la ganancia de cabina (unos 12 dB/octava por debajo de 60 Hz) hace que una sintonía un poco más alta suene mejor, mientras que un sub de cine en casa en una sala grande quiere la sintonía más baja.