🔉 Calculadora de Caixa de Subwoofer

O som de um subwoofer depende tanto da caixa quanto do alto-falante. A caixa selada é a mais simples: um volume fechado e vedado que adiciona uma mola à suspensão do falante, baixando a frequência de ressonância e dando uma resposta firme com queda suave. A caixa refletora (com duto) acrescenta um tubo sintonizado que reforça a saída em torno da frequência de sintonia, estendendo os graves com até 3 dB a mais de eficiência — em troca de uma queda mais acentuada abaixo da sintonia. Nos dois casos o projeto parte dos parâmetros Thiele-Small do alto-falante, em especial Vₔₘ (volume de ar equivalente) e F₝ (ressonância no ar livre).

Como ponto de partida: uma caixa selada perto de Vₔₘ entrega um grave firme e musical; reduzir para 0,5–0,7×Vₔₘ aperta ainda mais, mas sacrifica extensão. Uma refletora na faixa de 1–1,5×Vₔₘ sintonizada em 0,7–0,9×F₝ é a receita clássica do som automotivo com pegada. A calculadora devolve o volume interno em litros e pés cúbicos, além do comprimento do duto para a sintonia que você escolher.

Para a caixa selada, a calculadora parte do Vₔₘ do alto-falante e de uma relação de alinhamento escolhida (padrão 0,9) para derivar o volume interno. Para a refletora, ela usa o volume e a frequência de sintonia para calcular o comprimento do duto pela equação padrão do duto com correção de extremidade, L = (c²×S)/(4π²f²V) − 0.732D, onde S = πD²/4 é a seção do duto, dado o diâmetro do duto que você escolher. A regra de área mínima do duto (pelo menos 5–10 cm² por litro) entra como verificação para o duto não "soprar" (chuffing).

A correção de extremidade do duto e o aviso de área mínima do duto ajudam a evitar os dois clássicos de construção: um duto longo demais para caber na caixa, ou pequeno demais e "soprando" em alta excursão. Para dimensionar o amplificador junto com a caixa, a calculadora de decibéis ajuda a comparar níveis de saída e a calculadora RMS cuida dos níveis de sinal.

1. Informe o Vₔₘ do alto-falante (volume de ar equivalente) em litros.
2. Informe a ressonância no ar livre F₝ em Hz.
3. Escolha entre caixa selada e refletora.
4. Na refletora: escolha a frequência de sintonia e o diâmetro do duto.
5. Clique em Calcular para ver o volume interno em litros/pés cúbicos e o comprimento do duto.
6. Confira a diretriz de área do duto para evitar o "sopro".

O que são parâmetros Thiele-Small?

Um conjunto de medidas eletromecânicas do alto-falante (F₝, Vₔₘ, Qₔₘ, etc.) que modela como ele se comporta numa caixa. Vₔₘ é o volume de ar com a mesma complacência da suspensão; F₝ é a ressonância no ar livre. O projeto da caixa essencialmente negocia esses valores contra o volume e a sintonia.

Selada ou refletora — qual é melhor?

Depende do objetivo. Selada: caixa menor, grave firme e preciso, queda suave, funciona em qualquer posição. Refletora: até 3 dB a mais de saída em torno da sintonia, graves aparentemente mais profundos com o mesmo falante, mas caixa maior, queda mais acentuada abaixo da sintonia e risco de "sopro" ou grave de nota única se a sintonia estiver errada.

Por que minha caixa refletora soa "de uma nota só" numa frequência?

Quando a sintonia está alta demais em relação ao falante e à caixa, a saída tem um pico em torno de Fₘ e soa como uma nota única. Abaixe a sintonia para 0,7 a 0,8×F₝ e aproxime o volume do recomendado pelo fabricante para achatar a resposta.

Qual deve ser o comprimento do duto?

A calculadora deriva o comprimento da frequência de sintonia, do volume da caixa e do diâmetro do duto. Grosso modo, sintonia mais baixa e caixa menor exigem dutos mais longos. Se o duto ficar mais longo que o interior da caixa, use diâmetro maior ou duto em fenda/curva.

E se eu tiver só o datasheet, sem o Vₔₘ?

A maioria dos datasheets sérios lista Vₔₘ e F₝. Se não listar, estime o Vₔₘ a partir de falantes similares do mesmo tamanho, ou use direto o volume de caixa recomendado pelo fabricante — eles publicam por um bom motivo.

O volume da caixa afeta a potência suportada?

Indiretamente. Uma selada menor aumenta a mola e pode reduzir a excursão mecânica do cone em baixas frequências (protegendo-o), enquanto uma refletora descarrega o cone abaixo da sintonia, onde a excursão pode subir muito e danificar o falante. Um filtro subsônico no amplificador é boa ideia em projetos refletor.

Meça os parâmetros Thiele-Small no datasheet do alto-falante — não adivinhe Vₔₘ e F₝, porque falantes de aparência idêntica diferem muito. Sele a caixa por completo; um vazamento pequeno transforma uma selada numa aberta descontrolada. Para dutos, use pelo menos uns 8 a 10 cm² de área por litro de volume para evitar o "sopro", e mantenha o duto a pelo menos um diâmetro de distância de qualquer parede. Reforce com travamentos, que roubam volume — subtraia o deslocamento do travamento e do alto-falante do volume bruto. No carro, o ganho de cabine (cerca de 12 dB/oitava abaixo de 60 Hz) faz uma sintonia um pouco mais alta soar melhor, enquanto um sub de home theater em sala grande prefere sintonia mais baixa.