So rechnet boxlab

boxlab ist ein Ingenieurwerkzeug, kein Orakel. Hier steht, womit gerechnet wird, welche Annahmen darin stecken und wo du der Simulation nicht blind trauen solltest.

Treiber

Thiele-Small-Parameter (Re, Le, Fs, Qms, Qes, Vas, Sd, Xmax, Pe) werden in ein elektro-mechanisch-akustisches Ersatzschaltbild übersetzt: Masse, Feder (Nachgiebigkeit), Reibung, Kraftfaktor Bl, Spulenwiderstand und -induktivität. Daraus entstehen Impedanz, Auslenkung und Schalldruck. Datenblattwerte stammen von den Herstellern; sie streuen und sind oft Nennwerte, keine Messungen deines Exemplars.

Gehäuse

• Geschlossen / Bassreflex / Passivradiator / Bandpass: konzentrierte Elemente. Boxvolumen als Feder (mit Füllung als leicht größeres Volumen), Port als Masse mit Mündungskorrektur, Verlustmodelle für Leckage (Ql), Portreibung und Strömung. Gehäusemoden optional als modale Summe.
• Transmissionline, Backloaded Horn, Tapped Horn, Ripol: Leitungsabschnitte als Wellenleiter (Webster-Gleichung bzw. Übertragungsmatrix) mit Verlusten.
• Open Baffle: Zwei-Punkt-Dipolmodell mit Schallwandabmessung; vereinfacht.

Maximalpegel

Max-SPL ist das Minimum aus Hubgrenze (Xmax), elektrischer Grenze (Pe bzw. Spannung des Verstärkers), Port-Strömungsgeschwindigkeit und optional thermischer Kompression. Verzerrung wird nur grob aus Bl(x)-Näherung abgeschätzt.

Aufstellung und Raum

Schallwandstufe aus der Geometrie, Boden-/Wandreflexionen als Spiegelquellen, Raummoden eines Quaderraums. Reale Räume sind komplizierter: Möbel, Türen, Dämmung.

Weiche und Messungen

Passive und aktive Filter werden komplex (mit Phase) gerechnet; importierte Messungen (FRD/ZMA) können einbezogen werden. Bauteiltoleranzen lassen sich per Monte-Carlo durchspielen.

Prüfung

Die Rechenkerne werden mit automatischen Tests abgesichert (z. B. Linkwitz-Transformation analog gegen digital, Isobarik-Impedanzhalbierung) und durch Regressionstests: Ändert sich die Physik nicht, bleiben die Ergebnisse zwischen Versionen identisch. Ergebnisse sind kein Gutachten; siehe Haftungsausschluss.

How boxlab calculates

boxlab is an engineering tool, not an oracle. Here is what it calculates with, which assumptions are built in and where you should not blindly trust the simulation.

Drivers

Thiele-Small parameters (Re, Le, Fs, Qms, Qes, Vas, Sd, Xmax, Pe) are translated into an electro-mechano-acoustic equivalent circuit: mass, compliance, friction, force factor Bl, voice-coil resistance and inductance. This yields impedance, excursion and sound pressure. Datasheet values come from manufacturers; they scatter and are often nominal values, not measurements of your unit.

Enclosures

• Sealed / vented / passive radiator / bandpass: lumped elements. Box volume as a spring (stuffing as slightly larger volume), port as a mass with end correction, loss models for leakage (Ql), port friction and flow. Cabinet modes optionally as a modal sum.
• Transmission line, back-loaded horn, tapped horn, Ripol: line sections as waveguides (Webster equation / transfer matrix) with losses.
• Open baffle: two-point dipole model with baffle size; simplified.

Maximum level

Max SPL is the minimum of excursion limit (Xmax), electrical limit (Pe or amplifier voltage), port air velocity and optionally thermal compression. Distortion is only roughly estimated from a Bl(x) approximation.

Placement and room

Baffle step from geometry, floor/wall reflections as image sources, room modes of a rectangular room. Real rooms are more complicated: furniture, doors, absorption.

Crossover and measurements

Passive and active filters are calculated with complex values (including phase); imported measurements (FRD/ZMA) can be included. Component tolerances can be explored via Monte-Carlo.

Verification

The calculation cores are guarded by automated tests (e.g. Linkwitz transform analog vs. digital, isobaric impedance halving) and by regression tests: if the physics does not change, results stay identical between versions. Results are not an expert opinion; see the disclaimer.