L'école japonaise ..
Un Bass-reflex "SDB / Onken” n’est pas un Bass-reflex classique.C’est une école de conception japonaise très particulière, dérivée du travail de Jean Hiraga, de l’Onken Laboratory et des enceintes Jensen Ultraflex des années 50.
Et franchement, c’est un monde à part ! Mais démocratiser la ONKEN n'est pas une mince affaire... Tout d'abord les laboratoires ONKEN n'ont pas diffusé les travaux issus de leurs recherches, Jean Hiraga a travaillé sur la réalisation de la Onken 360L mais sans fournir aucune note de calculs et Philippe Viboud en décembre 1982 a travaillé à la construction d'un clone de la ONKEN sans citer de références de calculs mais en décrivant uniquement le côté pratique de sa réalisation.
Le seul document que l'on peut utiliser est téléchargeable à cette adresse et présente en fin de page un document de cotation d'enceinte type ONKEN ou apparaissent les dimensions d'enceintes pour un HP de 15 pouces uniquement. Un blog sur JENSEN également intéressant ...
Il faudra se contenter de ce mince indice pour extrapoler vers la tentative de conception de volumes différents destinés à recevoir différents HP.
C’est un Bass-reflex à fentes multiples, avec :
- 6 évents rectangulaires verticaux (3 de chaque côté du HP)
- ne très grande surface d’évent totale
- une faible vitesse d’air
- une charge très “respirante”
- un amortissement interne très léger
- un volume souvent plus grand que Vas
On parle parfois de “Super Double Bass-reflex" (SDB), mais ce n’est pas un double BR :
c’est un BR à large surface d’évent, très linéaire, très peu compressé.
Un Onken fonctionne uniquement avec :
- Qts bas (0,15–0,30)
- Vas élevé
- HP très motorisé
- membrane légère
- Surface menbrane importante (20 - 25cm)
!!!!
Dès l'instant ou vous connaitrez les paramètres T & S de vos haut-parleurs, il suffira d'appliquer les mêmes formules et les mêmes conseils pour obtenir un résultat satisfaisant. Mais auparavant consultez le tableau dans la rubrique "Choix type enceinte" qui vous permettra de vérifier le type de charge à privilégier au regard du Qtc de vos HP.
Mon choix s'est porté sur des haut-parleurs coaxiaux avec un QTs de 0,18, ce qui correspond à son emploi dans le cadre d'une réalisation en enceinte ONKEN.
Malgré une menbrane de surface moyenne diamètre 16 cm, nous allons ruser en jouant sur le paramètre longueur d'évent et une fréquence d'accord modeste pour adapter ce HP au mode ONKEN
Pour rappel, à l'aide du logiciel LIMP de la suite ARTA j'ai pu déterminer l'ensemble des paramètres Thiele and Small de ces HP, dont les caractéristiques électromécaniques sont celles du tableau de droite.
De petite capacité mais sans pour autant se présenter comme des enceintes 'bibliothèques", le son est souvent perçu comme plus "vivant" et dynamique, avec une meilleure intégration des graves et des médiums, surtout pour la musique acoustique ou les voix.
Avec un design bien calculé (longueur, sections, fréquence d’accord), elles peuvent descendre plus bas que des enceintes closes de même volume, sans nécessiter un amplificateur surpuissant.
Voici les ratios applicables pour concevoir les futures enceintes
Les documents Onken/Hiraga ne donnent pas de nouvelles équations.
Ils fixent des ratios :
Volume:
Vb ~ 1,3 à 2.Vas
Accord de l'enceinte:
Fb ~ 0,38 à 0,45.Fs
Surface totale des évents
Stotale ~ 0,6 à 1,0.Sd
Nombres d'évents
N = 6
Surface par fente:
Sfente = Stotale / 6
Longueur d'évent
Leff = c² / (2.pi x Fb)² x (Stotale / Vb)
Avec:
c = vitesse dans l'air (342 m/s)
Fb : F accord enceinte
Vb = Volume enceinte interne
Particularités: Très peu d’amortissant (Tapissez les parois internes avec le feutre de laine de 15 mm , mais ne bouchez pas l'entrée des évents à l'intérieur de la caisse), , faible vitesse d’air, faible compression, grave naturel.
Ces ratios vous permettront de passer de la théorie à la pratique avec un haut-parleur de Qts entre 0,20 et 0,35 et un diamètre = ou > 200mm.
D'après les ratios précédents voici les résultats de dimensionnement enceinte ONKEN + évents:
Volume: 24,7 L (interne)
Accord de l'enceinte: 70Hz (au lieu de 33 Hz calculé car Fb trop bas entraine des évents trop importants)
Surface totale des évents: 114,5 cm²
Nombres d'évents: 6
Surface par fente: 19,1 cm²
Longueur d'évent: 28,2 cm
F(-3dB): 89Hz
c = vitesse dans l'air (342 m/s)
Fb : F accord enceinte
Vb = Volume enceinte interne
Particularités: Très peu d’amortissant (Tapissez les parois internes avec le feutre de laine de 15 mm , mais ne bouchez pas l'entrée des évents à l'intérieur de la caisse), , faible vitesse d’air, faible compression, grave naturel.
Ces ratios vous permettront de passer de la théorie à la pratique avec un haut-parleur de Qts entre 0,20 et 0,35 et un diamètre = ou > 200mm.
D'après les ratios précédents voici les résultats de dimensionnement enceinte ONKEN + évents:
Volume: 24,7 L (interne)
Accord de l'enceinte: 70Hz (au lieu de 33 Hz calculé car Fb trop bas entraine des évents trop importants)
Surface totale des évents: 114,5 cm²
Nombres d'évents: 6
Surface par fente: 19,1 cm²
Longueur d'évent: 28,2 cm
F(-3dB): 89Hz
Courbe de simulation Fréquence / Niveau pression acoustique
Ce que montre la courbe BR (bleue)
Au-dessus de 100 Hz, la réponse est plate et stable — c'est la bande passante utile du HP, où il travaille normalement avec un bon rendement (98,98 dB/2,83V/m).
Autour de Fb=70 Hz, on observe le comportement typique du bass-reflex : le HP est mécaniquement déchargé (le mouvement de la membrane est réduit), et c'est l'évent qui rayonne. La courbe ne présente pas de bosse marquée, ce qui est une bonne nouvelle — le Qt=0,18 très faible produit un amortissement fort qui "écrase" toute résonance.
Entre 70 et 90 Hz, la réponse descend rapidement. Le point −3 dB se situe à environ 89 Hz, ce qui est relativement haut. Cela confirme que ce HP n'est pas naturellement un woofer de grave profond.
En dessous de 70 Hz, la chute est raide (pente de 24 dB/octave, typique du 4ème ordre bass-reflex), la réponse s'effondre rapidement.
Dimensions de l'enceinte suivant les recommandations SEPMEYER
Les dimensions Sepmeyer sont la meilleure option : les 3 modes axiaux intérieurs (résonances acoustiques) sont bien espacés et tous très au-dessus de la bande passante du HP (< 89 Hz), donc sans aucune interaction avec le signal utile. L'enceinte est compacte et équilibrée..
Au-dessus de 100 Hz, la réponse est plate et stable — c'est la bande passante utile du HP, où il travaille normalement avec un bon rendement (98,98 dB/2,83V/m).
Autour de Fb=70 Hz, on observe le comportement typique du bass-reflex : le HP est mécaniquement déchargé (le mouvement de la membrane est réduit), et c'est l'évent qui rayonne. La courbe ne présente pas de bosse marquée, ce qui est une bonne nouvelle — le Qt=0,18 très faible produit un amortissement fort qui "écrase" toute résonance.
Entre 70 et 90 Hz, la réponse descend rapidement. Le point −3 dB se situe à environ 89 Hz, ce qui est relativement haut. Cela confirme que ce HP n'est pas naturellement un woofer de grave profond.
En dessous de 70 Hz, la chute est raide (pente de 24 dB/octave, typique du 4ème ordre bass-reflex), la réponse s'effondre rapidement.
Dimensions de l'enceinte suivant les recommandations SEPMEYER
Les dimensions Sepmeyer sont la meilleure option : les 3 modes axiaux intérieurs (résonances acoustiques) sont bien espacés et tous très au-dessus de la bande passante du HP (< 89 Hz), donc sans aucune interaction avec le signal utile. L'enceinte est compacte et équilibrée..
Conclusion
Ce haut parleur modeste mérite d'être testé dans une configuration ONKEN et aura un bon rendu en médium-bas. Associé à un caisson passe bas avec une coupure à 120 Hz, l'ensemble devrait présenter un fort caractère dynamique ...
Documentation
Circuit Equivalent de l'enceinte Onken. Ce système avait été proposé avant 1950 par la firme Jensen. Très proche de la «ligne acoustique» ou voit cependant, que malgré son aspect extérieur, cette enceinte n'est pas du type «Bass Reflex». Ce circuit équivalent est en effet un filtre passe bas amorti et non un circuit résonnant
Croquis ONKEN 360 L
Représentation de l'amortissant dans l'enceinte
Cout des deux enceintes:
- 2 HP de 6,5 pouces coaxiaux - 21 Euros
- Connectique : 1,30 Euros
- Bois Dalle OSB3 épicéa naturel - ép.18mm x L250 x l 67,(cm : 14,20 Euros
- Amortissant : Ouate polyester - récupération dans coussin canapé
Total: 36,50 Euros... Pas mal non !? pour écouter du Rock des années 70/80 (Pink Floyd, Dire Straits)
Références
- Hiraga, Jean. “Réalisation de l’enceinte grave Onken.” L’Audiophile, n°2, décembre 1977.
- Mini ONKEN - Jacques Mahul - Audiophile n° 26, décembre 1982
- Viboud, Philippe. “Réflexions sur la réalisation des caissons Onken.” L’Audiophile, n°26, décembre 1982.
- Jensen. Ultraflex Enclosure, publication technique, années 1950.
- Beranek, Leo. Acoustics. McGraw‑Hill, 1954.
- Benson, J.E. “A Unified Theory of Loudspeaker Enclosures.” 1972.
- Thiele, Neville. “Loudspeakers in Vented Boxes.” 1961.
- Small, Richard. “Direct radiator loudspeaker System Analysis.” 1972–1973.