Cómo calcular un cajón ventilado y el largo del puerto
Un cajón ventilado se define con tres números: el volumen neto, la frecuencia de sintonía y el área del puerto. Con esos tres, el largo del puerto sale de una sola fórmula, o de la calculadora de puerto.
1. Elige el volumen y la sintonía
Empieza por el cajón ventilado que recomienda el fabricante, si lo hay. Si no, deciden los parámetros Thiele/Small del subwoofer: un Vas más alto pide un cajón más grande, y Fs y Qts marcan qué tan abajo tiene sentido sintonizar. En car audio la mayoría de los sistemas de uso diario se sintonizan entre 30 y 38 Hz: una sintonía más baja da bajos más profundos pero menos fuertes; una más alta, más golpe y volumen pero menos extensión. La cabina del auto ya refuerza los bajos profundos, por eso los cajones para auto suelen sintonizarse unos hertz más arriba que un cajón para casa con el mismo subwoofer. Los volúmenes típicos por tamaño están en las guías por tamaño.
2. Elige el área del puerto
El puerto debe ser lo bastante grande para que el aire pase sin hacer ruido a toda potencia. Una regla práctica común en car audio es 2,7–3,6 cm² de área de puerto por cada litro de volumen neto (12–16 in² por ft³). Más área significa menos velocidad del aire, pero un puerto más largo. La prueba real es la velocidad: la calculadora avisa cuando el pico pasa de unos 20 m/s (66 ft/s), y por encima de unos 25 m/s (82 ft/s) es probable que el puerto sople y haga ruido.
3. Calcula el largo del puerto
El puerto y el aire del cajón forman un resonador de Helmholtz. El largo efectivo del puerto es:
El aire que está justo afuera de cada extremo del puerto se mueve junto con él, así que el puerto físico es más corto que Lef por una corrección de extremos. Para un puerto redondo con un extremo al ras del panel (con pestaña) y el otro libre dentro del cajón, la corrección habitual es 0,732 × diámetro del puerto, el mismo valor que usa WinISD:
Ejemplo resuelto
Un subwoofer de 12″ en 70,8 L netos (2,5 ft³), sintonizado a 33 Hz, con un puerto redondo de 10,2 cm (4″):
- Área del puerto: π × (10,2 / 2)² ≈ 81 cm² (12,6 in²).
- Largo efectivo: 343² × 0,0081 / (4π² × 33² × 0,0708) ≈ 0,313 m ≈ 31,3 cm (12,3″).
- Corrección de extremos: 0,732 × 10,2 cm ≈ 7,4 cm (2,9″).
- Largo físico del puerto ≈ 24 cm (9,4″).
Fíjate que un solo puerto de 10,2 cm da aquí apenas 1,1 cm² por litro (unos 5 in² por ft³): suficiente con un amplificador modesto, pero a alta potencia este cajón pediría dos puertos de 10,2 cm, uno de 15 cm (6″) o una ranura. Duplicar el área del puerto casi duplica su largo.
Puertos de ranura
Un puerto de ranura es un canal rectangular, casi siempre armado contra una pared del cajón, que usa esa misma pared como uno de sus lados. Es fácil de hacer con la misma plancha del cajón y puede tener mucha área sin un tubo enorme. Se usa la misma fórmula con Sp = ancho × alto de la ranura. Como uno de los lados es la pared del cajón, la corrección de extremos es distinta a la de un tubo libre, y una ranura larga se puede doblar por dentro del cajón: la calculadora maneja ambos casos y dibuja la ranura doblada en los planos.
Ejemplo: el mismo cajón de 70,8 L a 33 Hz con una ranura de 226 cm² (35 in², unos 3,2 cm² por litro) necesita un puerto de unos 74–76 cm (29–30″) de largo, y esa ranura ocupa unos 17 L (0,6 ft³), que hay que sumar al cajón o la sintonía saldrá más alta.
Errores comunes
- Olvidar el volumen que ocupa el puerto. El puerto y sus paredes ocupan espacio. Lo que cuenta es el volumen neto; ve volumen neto y bruto.
- Puerto demasiado pequeño. Corto y cómodo, pero sopla y se comprime a alta potencia.
- Extremo del puerto demasiado cerca de una pared. Deja al menos un diámetro del puerto (o la altura de la ranura) entre el extremo interior del puerto y la pared más cercana.
- Sin filtro subsónico. Por debajo de la sintonía el cono queda libre; pon un filtro subsónico alrededor de 0,8 × Fb.
Deja que la calculadora lo haga
Ingresa o elige tu subwoofer, define el volumen y la sintonía, elige puerto redondo o de ranura, y la calculadora te da el largo del puerto, la velocidad del aire con la potencia de tu amplificador, la respuesta dentro de tu auto y los planos completos con lista de cortes y archivos DXF.
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