声学/密闭式低音炮设计

密闭式或封闭式挡板是最基本但也往往是最干净的低音炮箱体设计。在最简单的形式中，低音炮箱体是将扬声器背部与正面隔开，类似于理论上的无限挡板。密闭式箱体为大多数低音炮应用提供了简单的结构和受控的响应。缓慢的低端衰减提供了到极端频率范围的清晰过渡。与带通箱体不同，由于密闭式挡板提供的额外刚度，锥体偏转在箱体和驱动器的共振频率以下减少。

密闭式挡板箱体通常由非常坚固的材料制成，例如 MDF（中密度纤维板）或厚度为 0.75 至 1 英寸的胶合板。根据箱体尺寸和使用的材料，可能需要内部支撑以保持箱体的坚固性。为了防止不必要的箱体共振，设计坚固的箱体很重要。

与任何声学应用一样，箱体必须与扬声器驱动器相匹配以获得最佳性能。以下将概述调整箱体或最大化低音炮箱体和驱动器组合的输出的程序。

闭合挡板电路

如果箱体尺寸明显短于低音炮再现的最短波长，则低音炮的密闭式箱体可以建模为集中参数系统。大多数低音炮应用的交叉频率约为 80 到 100 赫兹。空气中 100 赫兹的波长约为 11 英尺。低音炮通常具有远小于此波长的所有尺寸，因此集中参数系统分析是准确的。使用此分析，以下电路代表低音炮箱体系统。

其中所有以下参数都采用机械迁移率模拟

$V_{e}$ - 电压供应

$R_{e}$ - 电阻

$M_{m}$ - 驱动器质量

$C_{m}$ - 驱动器顺性

$R_{m}$ - 电阻

$R_{Ar}$ - 后锥体向空气辐射的电阻

$X_{Af}$ - 前锥体向空气辐射的电抗

$R_{Br}$ - 后锥体向箱体辐射的电阻

$X_{Br}$ - 后锥体向箱体辐射的电抗

驱动器参数

为了将密闭式箱体调整到驱动器，必须知道驱动器参数。一些参数由制造商提供，一些参数通过实验确定，一些参数从通用表格中找到。为便于计算，所有参数都将以米/千克/秒的 SI 单位表示。确定箱体尺寸必须知道的参数如下

$f_{0}$ - 驱动器自由空气共振

$C_{MS}$ - 驱动器的机械顺性

$S_{D}$ - 驱动器的有效面积

驱动器的共振

驱动器的共振通常由制造商提供，或者必须通过实验确定。即使制造商提供了共振频率，最好还是测量一下，以考虑制造过程的不一致性。

下图显示了 verga 和查找共振的设置

其中电压$V_{1}$ 保持不变，可变频率源变化，直到$V_{2}$ 达到最大值。$V_{2}$ 达到最大值的频率是驱动器的共振频率。

机械顺性

根据定义，顺性是刚度的倒数，通常称为弹簧常数。驱动器的顺性可以通过测量驱动器朝上放置时，在锥体上放置已知质量时锥体的位移来找到。然后，顺性等于锥体的位移（以米为单位）除以添加的重量（以牛顿为单位）。

驱动器的有效面积

驱动器的物理直径不会导致驱动器的有效面积。可以使用下图找到有效直径

根据此直径，可以使用基本圆形面积公式找到面积。

声学顺性

根据已知的锥体机械顺性，可以使用以下公式找到声学顺性

$V_{as}=PC^{2}C_{ms}S_{d}^{2}$

其中$P$ 是空气密度，$C$ 是给定温度和压力下的声速。

根据驱动器声学顺性，可以找到箱体声学顺性。这是最终考虑低音炮应用的地方。箱体的声学顺性将决定共振频率向上移动的百分比。如果需要大幅度向上移动以实现高 SPL 应用，则需要较高的驱动器与箱体声学顺性的比例。如果需要平坦的响应以实现高保真应用，则需要较低的驱动器与箱体声学顺性的比例。具体而言，可以使用下图中的线 (b) 作为参考找到这些比例。

$C_{AS}=C_{AB}r$

$r$ - 驱动器与箱体声学顺性的比例

密闭箱体设计

箱体的体积

现在可以根据箱体的声学顺性找到密闭箱体的体积。使用以下公式计算箱体的体积

V_B= C_AB&gam

箱体的尺寸

根据计算出的箱体体积，可以设计箱体的尺寸。没有固定的公式来找到箱体的尺寸，但有一些通用的指导方针需要遵循。如果驱动器安装在正方形面的中心，则锥体产生的波将同时到达箱体的边缘，因此当组合在一起时会产生一个强烈的衍射波，进入聆听空间。为了最大限度地防止这种情况，驱动器应安装在正方形面的偏移位置，或者面应为矩形。

安装驱动器的箱体面不应为正方形。