TECHNO SMART RUSSIA · инженерный калькулятор v0.4

Панельный НЧ‑поглотитель

Расчёт мембранного / панельного резонансного поглотителя для стереокомнат, студий и домашних кинотеатров: mass‑air resonance, обратный подбор массы или глубины, оценочная полоса по Q, масса конструкции и контроль влияния изгибных мод панели.

1. Целевая частота

Проблемная мода / целевая f₀, Гц Что подбираем?

2. Известная глубина

Чистая глубина воздушной полости, см

3. Условия

Температура, °C Заполнение полости

Главный расчётДаже при заполнении ватой основная настройка считается по mass‑air модели. Пористое заполнение прежде всего добавляет потери и снижает Q. Историческая формула с коэффициентом 50 показывается только отдельной справочной строкой.

1. Мембрана

Материал рабочей мембраны Плотность ρ, кг/м³ Толщина h, мм Ширина панели a, м Высота панели b, м Количество модулей Поверхностная масса M

Плотности пресетов — только ориентиры.Для реального проекта лучше использовать паспорт материала или взвесить готовый лист и разделить массу на площадь.

Рейки / щели сюда не относятся.Шпонированные реечные панели с открытыми щелями рассчитываются отдельным калькулятором «Щелевой резонатор Гельмгольца».

Область моделиРабочая лицевая панель должна быть достаточно герметичной, чтобы образовать mass-air систему с замкнутой полостью.

2. Полость и damping

Глубина d, см Пористое заполнение Q для сценария Температура, °C

Q задаётся отдельно.Калькулятор не притворяется, что может точно вывести добротность из слова «вата». Flow resistance, количество заполнения, краевые потери и герметичность сильно влияют на Q.

Заполнение—

Расширенно: изгибная жёсткость панели

Young's modulus E, ГПа Poisson ν

Только reference-модельРасчёт f₁₁ использует тонкую изотропную прямоугольную пластину с простым опиранием. Реальная фанера ортотропна, MDF неоднороден, а жёсткое закрепление по периметру меняет частоты. Это индикатор риска, а не точная настройка.

Подбор под целевую частоту

Цель f₀—

Нужная M—

Коэффициент mass-air—

Legacy damped—

Отклонение legacy—

Модельmass-air

Конструкция и принцип работы

Разрез модуля

Резонансная характеристика · сценарий Q

График справа — не коэффициент звукопоглощения α.Это нормированная форма резонансного отклика второго порядка для выбранного Q. Реальный α(f) без сопротивления, герметичности, краевых потерь и лабораторного/численного моделирования предсказывать нельзя.

Практические параметры конструкции

Объём полости—

Масса одного листа—

Q / BW=f₀/Q—

Параметр	Результат	Комментарий

Размещение по целевой комнатной моде

Ось проблемной аксиальной моды Частота моды, Гц

Методика и ограничения модели

Mass-air resonance

f₀ = c/(2π)·√[ρ₀/(M·d)]. При 20 °C это примерно 60/√(M·d), если d в метрах.

Историческое damped approximation

Формула 50/√(M·d) встречается как практическая оценка для демпфированного мембранного поглотителя. В калькуляторе она показана только для сравнения и не заменяет основную физическую модель.

Bandwidth / Q

Для заданного Q показаны −3 dB границы стандартного второго порядка. Q вводится пользователем как сценарий; калькулятор не выводит Q из толщины ваты.

Plate bending

f₁₁ — reference для simply-supported isotropic thin plate. Реальное закрепление, ортотропия фанеры и собственные потери способны заметно изменить картину.

Не используйте расчёт как обещание точной частоты готового изделия.Для ответственных проектов предусматривайте возможность подстройки массы/глубины и проверяйте готовый поглотитель измерением в помещении.

Источники формул

Основная модельКлассическая panel/membrane absorber model: масса панели на единицу площади + compliance закрытой воздушной полости. Современные публикации формулируют её как f₀=c/(2π)√(ρ₀/(M d)).

Изгибная пластинаДля simply-supported rectangular thin plate используется Kirchhoff plate reference: D=E h³/[12(1−ν²)] и f₁₁=(π/2)√[D/(ρ h)]·[(1/a)²+(1/b)²].