실드타입 서브우퍼 박스 계산 + 스펙의 이해

Vas : 스피커가 서스펜션 운동을 할때 같이 움직이는 공기의양

     입니다. 그러므로 구경이 클수록 XMAX값이 클수록 이값도
    
     커지겠죠? 측정 단위는 리터(l) 또는 큐빅피트(cu.ft).

Fs : 스피커가 자연적으로 공진하는 주파수 (모든물질은 FS가 있죠~)

Qts : 보통들 Q값이라고 하는 값입니다. 스피커 전체 큐값이죠.

      댐핑능력을 나타내는 단위라고 생각하셔도 됩니다.

      이 값은 기계적 Q값(Qms) 과 전기적 Q값(Qes)의 곱을 합으로
      
      나눈 값입니다. 이 값이 작은 유닛 일 수록 같은 반응에서
    
      박스의 크기가 커집니다. 작은 박스를 원할땐 이 값이 큰값의  
    
      스피커를 선택.


Qtc : 이값은 디자이너가 선택하는 값으로 보통 0.7에서
        
      1.2 사이를 선택합니다. 보통의 경우 홈은 0.707 카오디오에선

      차안의 특수한 환경 때문에 0.9를 선택하죠.

      이값이 높으면 dbpeak가 높아져 소리가 라우드해지고
          
      같은 출력에 소리가 더 커지고 반대로 낮으면 섬세하고 더 낮은

      저음을 재생 할 수 있지만 음압에 있어선 손해를 보게 되는 셈이죠.

      회사 마다 틀리지만 보통의 스피커매뉴얼의 리커맨드 값은 약간

      라우한값으로 설정 되어 있는것 같습니다.

Vb : 계산된 박스의 체적입니다. 단위는 Vas단위랑 동일. 보통 Cu.ft

Fb : 박스이 튜닝 주파수이죠~

F3 : -3db rolloff 주파수 입니다.

Sd : 유효한 콘지의 면적 단위 Inch^2 (실제 움직이는..)

Xmax : 코일이 움직이는 최대 거리. 단위 인치
      (이값과과 콘지름과의 관계는 나중에..)

Vd : 유닛이 박스안에서 차지하는 체적 Cu.inch
     (Volume of Displacement = 대체공간)

    
이제 계산해봅시다. 계산은 아주 간단하죠 공학용 계산기만 있으면 O.K


Qr = Qtc/Qts

Vr = Qr^2-1

Vb = Vas/Vr

Fb = Qr * Fs

a = (1/Qtc^2-2) : 밑의식의 편리를 위한 변수

F3 = Fb*(( a + (a^2 + 4)^0.5) / 2)^0.5

(0.5 지수승을 루트로 변환해서 정리하면 더 간결해질겁니다.)


자 그럼 박스의 체적(Vb)이 나왔습니다.

Vb값이 우리들이 얘기하는 몇큐빅이다 하는 순수한 박스의 내부체적이죠..

그럼 이제 이박스가 얼마의 dbpeak가 있나 알아봅시다.

(포트형의 리플로 생각하셔도 될듯.)


만약 Qtc값이 0.707(0.5^0.5) 보다 작으면 dbpeak는 0 이고 그보다 크면

dbpeak = 20*log( Qtc^2 / (Qtc^2 - 0.25)^0.5)


dbpeak는 Qtc값이 커짐에 따라 같이 올라감을 볼 수 있죠?

따라서 소리는 점차 라우드 해지고 반면에 선명도는 떨어지는 겁니다.

또 이공식에서 Q값이 커질 수록 박스는 작아짐을 볼수 있고.. 이렇게

공식으로 생각해보면 여러가지의 박스 특성을 알 수있답니다.

여러분도 한번 해보세요. 볼펜하고 계산기만 있으면 되니, 자신의

박스의 특성이 어떤지 알아보는것도 재밌을거 같군요..

이제 실제 박스제작해야 하는데 여기엔 몇가지 고려사항이 있습니다.

바로 Vd값을 더해야 실제 박스 내부체적이 결정되는겁니다.

이값을 구할려면 또 먼저 Sd값을 구해야죠..


Sd = pi * (Diameter * 0.83)^2 / 4

(Diameter는 스피커 외부크기가 아니라 콘지의 지름을 재서 대입하세요~)

Vd = Sd * Xmax

실제 박스내부 볼륨 = Vb + Vd
(주의!! 단위 통일 Cu.ft = Cu.inch / 1728 )

출처 : MSC클럽