Калькуляторы электрика и электронщика

Фазоинвертор: длина порта

Считает длину трубы или щели фазоинвертора по объёму ящика, частоте настройки и площади порта, с поправкой на концы, и проверяет, не будет ли порт шуметь.

Внутренний объём без головки, распорок и портов.
Гц
мм
шт.
Один в стенке, другой в ящике: наружный конец порта заподлицо со стенкой, внутренний свободно в ящике. Оба во фланце: порт в толстой стенке или с фланцем и на внутреннем конце.
см²
Из паспорта головки. С Xmax нужна для проверки скорости воздуха в порту.
мм
Наибольшее линейное смещение в одну сторону, из паспорта.

Результат

Длина каждого порта
92,2 мм
Акустическая длина с поправкой на концы
143 мм
Поправка на концы
51,2 мм
Суммарная площадь портов
38,5 см²
Объём, который займут порты
0,355 л
  • Объём ящика — полезный: без головки, распорок и самих портов. Порты займут объём, показанный ниже: на столько ящик нужно сделать больше.
  • Собранный фазоинвертор редко попадает в расчётную частоту точнее 5–10 %: трубу делают с запасом по длине и подрезают по измерению.
L V S

Длина каждого порта: 92,2 мм

Формула

  • L = c² · N · S / ((2πfB)² · V) − ΔL
  • ΔL = 0,825√S (один конец свободный) или 1,70r (оба во фланце)
  • c = 343 м/⁠с
  • v ≈ 0,05c · 0,8fBVd / (NS)
Подробнее о расчёте

Как считается

Фазоинвертор — резонатор Гельмгольца: воздух в портах — масса, в ящике — пружина. Акустическая длина порта для настройки ящика V на fB: Lэфф = c² · N · S / ((2πfB)² · V), N — число портов, S — сечение одного, c = 343 м/⁠с.

Воздух у концов тоже движется: труба короче на ΔL. Один конец в стенке, другой свободный — ΔL = 0,825√S ≈ 1,46r; оба во фланце — 2 · 0,85r.

Скорость воздуха

Узкий порт шумит. По Р. Смоллу (1973) скорость в порту — до ~5 % скорости звука, 17 м/⁠с: при ходе диффузора Xmax площадь портов не меньше Smin = 0,8 · fB · Vd (м², Гц, м³), Vd = Sd · Xmax. Скорость v ≈ 0,05c · Smin / S.

Оценка v = 2πfBVd / S занижает в 2,2 раза: на частоте настройки диффузор почти стоит, а порт проталкивает в 2–3 раза больше Vd, если ход Xmax достигается выше fB (модель Тиля — Смолла, B4 и QB3).

Пример

Ящик 50 л, 40 Гц, труба 70 мм: Lэфф = 143 мм, поправка 51 мм, труба — 92 мм. Sd = 220 см², Xmax = 5 мм: Vd = 110 см³, Smin = 35 см²; труба 38,5 см² проходит, около 16 м/⁠с.

Что не учтено

  • Выбор частоты настройки и объёма под головку.
  • Резонансы трубы и потери в порту.
  • Скорость — при ходе Xmax. Правило Смолла — по пересказам, статья не открывалась.
  • Щель — как труба той же площади; у стенки она работает длиннее.

Источники

  • С. Н. Ржевкин, «Курс лекций по теории звука», М.: Изд-во МГУ, 1960 — резонатор с горлом-трубкой: поправка на конец во фланце Δl = 8r/(3π) ≈ 0,85r.
  • И. А. Алдошина, А. Г. Войшвилло, «Высококачественные акустические системы и излучатели», М.: Радио и связь, 1985, § 4 — частота настройки фазоинвертора, ф. 4.45 и 4.46 (Lэфф = L + 0,825√S, по D. Keele, JAES, 1974); скорость потока в трубе не больше 5 % скорости звука и Sv ≥ 0,8·fB·Vd (по R. Small, «Vented-Box Loudspeaker Systems. Part 2», JAES, 1973 — сама статья не открывалась).
  • True Audio, «Vent Area», страница обновлена 05.01.2026 (открыта): правило Смолла Sv ≥ 0,8·fB·Vd (м², Гц, м³) из R. Small, «Vented-Box Loudspeaker Systems Part II: Large-Signal Analysis», JAES, т. 21, № 6, 1973; предел скорости около 5 % скорости звука по прослушиванию, формула держит около 4,5 %. Что простая оценка 2π·fB·Vd/S занижает скорость, проверено расчётом по модели Тиля — Смолла.

Обновлено 09.11.2026.

Похожие калькуляторы