Conçue par William Joseph et Frank Robbins au début des années 50, cette enceinte est d'une conception très particulière.
Nommée " THE ROBBINS - JOSEPH (R-J) LOUDSPEAKER ENCLOSURE", c'est un petit coffret à charge résistive contrôlée, utilisant un sous-baffle et une fente frontale pour créer un canal acoustique amorti.
Ce dispositif vise à augmenter légèrement l’efficacité dans le grave tout en atténuant les résonances grâce à une composante résistive dans l’impédance du conduit
!!!!
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.
Communément nommée RJ, cette enceinte utilise le principe d'une fente verticale en façade recouverte en face arrière de cette fente d’un matériau poreux (tissu, feutre, fibre) qui agit comme une résistance acoustique afin de freiner le mouvement du HP, amortir sa résonance et ainsi d'éviter un pic de résonance trop marqué (A vérifier avec le duo WaveSpectra et WaveGene).
A l'inverse de la BR il n’y a pas d’accord Helmholtz, l’évent ne résonne pas et la charge est résistive, pas résonante.
Son avantage est de fonctionner avec des HP à Qts élevé et peut descendre plus bas qu'une close de même volume.
Choix du haut-parleur:
- Qts plutôt élevé : 0,5 à 0,9
- Fs pas trop basse (50–80 Hz)
- HP large bande ou petit woofer
Dimensionner l'enceinte:
- Point de départ : volume type close.
- Vise un Vb ≈ 0,5 à 1 × Vas pour commencer.
- On construit d’abord L'enceinte comme une close classique : panneaux rigides, renforts internes et amortissant léger sur les parois (laine, mousse).
Concevoir la fente RJ:
En façade, devant le HP :
- Surface totale de la fente : Elle doit être approximativement égale à la surface émissive du cône (Sd).
- Forme : Traditionnellement une forme de citron ou d'amande. Cette forme non uniforme permet d'étaler les pics de résonance de la fente, évitant ainsi un son "de tonneau".
- Profondeur : épaisseur du panneau (18 mm par ex.)
- En plaçant une couche de feutrine ou de tissu dense entre le haut-parleur et l'ouverture (ou directement derrière l'ouverture), on augmente la résistance acoustique.
- La feutrine peut être placée de deux façons:
Montage du HP:
- Le HP est fixé sur un cadre support en bois (ép. ~15 - 18mm)
- L'écartement entre le cadre et la face avant doit être réglable (cales, tige fileté, autres)
- Un espace d'environ 18 - 20mm doit exister entre les bords du cadre support et les parois de l'enceinte de façon à provoquer une circulation d'air autour du cadre.
- L'enceinte doit être parfaitement étanche.
Autre montage d'un HP de 36cm dans une enceinte type R-J (Document R. J - 1953)
Tableau de réglage de l'écartement (Cales):Le réglage de l'enceinte RJ ne se fait pas par un calcul rigide, mais par l'ajustement de l'épaisseur des cales qui séparent le haut-parleur de la face avant.
L'objectif est d'accorder la fréquence de l'enceinte fb par rapport à la fréquence de résonance à l'air libre du haut-parleur fs. Pour les haut-parleurs Supravox (notamment le 215 RTF 64), les valeurs recommandées historiquement sont les suivantes :
Méthode empirique de mise au point:
- Montage du HP, fermeture de l'enceinte avec la fente laissée ouverte.
- Mesure de la réponse (sweep) , le grave pas vraiment net, flottant.
- Ajout d'une première couche de matériau devant la fente puis remesure
- Sur la courbe on observe:
- pas de gros pic dans le grave
- une transition douce autour de la fréquence de résonance
- un grave propre, sans traînage
Réglage de l'enceinte en contrôlant le facteur de qualité (Q):
Le principe de l'enceinte RJ repose sur le principe suivant:
L'onde arrière du HP passe par l'écart entre le cadre ou est fixé le HP et la boite avant de s'échapper par la fente avant.
Mais avant de s'échapper, elle rencontre l'onde avant et l'étroitesse de la fente crée une surpression qui va freiner le volume de sortie du HP lissant ainsi la pression importante à la fréquence de résonance de la membrane du HP et empêchant celle-ci d'avoir une excursion importante difficilement contrôlable.
En ajustant l’espacement du conduit (entre la cavité arrière et l’ouverture frontale), on introduit une résistance acoustique qui réduit le Q.
La résistance acoustique dépend de :
- La longueur (l) et la largeur (w) du conduit.
- L’épaisseur (t) (espacement entre les parois).
Maintenant, calcul de notre enceinte R-J Robbins
Le choix s'est porté sur un médium-bas de 6,5 pouces, dédié il semble pour l'automobile et dont les caractéristiques ne sont pas affichées, ce qui est courant sur les sites chinois.
La seule indication est un LP de 90dB 1M 1W et une impédance de 4 ohms ainsi que sa photo, ce qui va permettre une analyse visuelle et une approche des principales caractéristiques, Fs, Vas, Qt et une bande passante approximative.
Nous allons adopter une approche par déduction: D'après l'image, il s'agit d'un grave/médium de 165 mm (6,5 pouces) avec une membrane qui semble être en Kevlar tressé (jaune) et une suspension en caoutchouc à demi-rouleau.
Paramètres Thiele & Small (Estimés):
Ce haut-parleur semble idéal en utilisation médium-grave pour une enceinte 2 voies "budget"
On peut imaginer une coupure vers 3 - 4kHz avec une pente 12DB/octave.
Donc : HP très adapté à du petit volume, rendement élevé,et en principe doit correspondre à son utilisation dans notre type d'enceinte.
Choix des paramètres T & S:
Vas = 12 litres
Fs = 70Hz
Qts=0,7
Volume de départ
Pour un R-J on part comme pour une close “raisonnable”, puis on amortit.
On va viser :
Calculons Fc, la fréquence de résonance en close (avant R-J)
Fc = Fs. sqrt (1 + (Vas/Vb))
Avec:
Fs =70Hz
Vas = 12 L
Vb = 14 L
Fc = 70 . sqrt (1 + (12/14)) ~ 95Hz
Dimensions internes :
Pour obtenir environ 14 litres internes tout en logeant le mécanisme R-J : (volume HP: 1,2 litres+ filtre + entretoises + contreplaque = 1,4 litres) on a besoin d'un volume de 15,5 litres.
Panneau support HP :
l'enceinte doit être au moins égale à 1,2 x Ss.
Dimension de la fente "Citron" :
Pour égaler ta surface de 135 cm², voici les cotes pour le tracé :
Tracé : Ces dimensions forment une ellipse (ou forme de citron) qui offre exactement la surface requise tout en restant esthétique sur une façade de 21 cm de large. Vous trouverez la méthode de traçage de la fente ici.
Amortissement :
On tapisse généreusement le fond de l'enceinte avec de la ouate acoustique (30 - 40mm), mais on laisse le passage libre autour du panneau interne du HP pour que l'air circule vers la fente.
L'enceinte R-J et l'effet de sol:
En plaçnt l'enceinte posée sur le sol on augmente dans le grave, la pression acoustique qui est renforcée. On obtient typiquement un gain de +3 à +6 dB selon la fréquence et la géométrie. Consultez cet article sur l'effet de sol que j'ai rédigé et qui apportera des éclaircissements.
Cout des deux enceintes R-J
Total: 45 - 55 Euros max ... Pas mal non !? Pour écouter Jazz et Blues, Le terrain de jeu idéal !
La seule indication est un LP de 90dB 1M 1W et une impédance de 4 ohms ainsi que sa photo, ce qui va permettre une analyse visuelle et une approche des principales caractéristiques, Fs, Vas, Qt et une bande passante approximative.
Nous allons adopter une approche par déduction: D'après l'image, il s'agit d'un grave/médium de 165 mm (6,5 pouces) avec une membrane qui semble être en Kevlar tressé (jaune) et une suspension en caoutchouc à demi-rouleau.
Paramètres Thiele & Small (Estimés):
- Fs (estimée) : 60 - 80Hz - la suspension caoutchouc suggère une certaine souplesse mais l'aimant de taille moyenne limite la descente dans l'extrême grave
- Sd : 120 - 135cm².
- Vas (Volume d'air équivalent) :10 - 15 litres, c'est la norme pour un HP de cette taille avec une suspension de souplesse moyenne (Cms).
- Qts (Coefficient de surtension total) :0,5 - 0,8 - L'aimant de 70mm est relativement petit pour un HP de 165mm. Cela traduit un moteur peu puissant (Bl faible), ce qui fait grimper le Qts.
- Bande passante estimée: 70-80 Hz à ~4-5 kHz (-3dB)
- Sensibilité (LP) :88 - 91dBdB / 1W / 1m} 90dB est très cohérente pour un HP chinois de ce type, souvent optimisé pour le rendement au détriment de la linéarité.
Ce haut-parleur semble idéal en utilisation médium-grave pour une enceinte 2 voies "budget"
On peut imaginer une coupure vers 3 - 4kHz avec une pente 12DB/octave.
Donc : HP très adapté à du petit volume, rendement élevé,et en principe doit correspondre à son utilisation dans notre type d'enceinte.
Choix des paramètres T & S:
Vas = 12 litres
Fs = 70Hz
Qts=0,7
Volume de départ
Pour un R-J on part comme pour une close “raisonnable”, puis on amortit.
On va viser :
- Vb ≈ 0,8 × Vas à 1,2 × Vas, donc Vb cible ≈ 8 à 14 L, cela permet de garder la fréquence de résonance en boîte (Fc) aux alentours de 100-110 Hz, évitant une bosse trop violente dans le haut-grave.
- Nous allons partir sur 14L nets (après déduction HP + renforts)
Calculons Fc, la fréquence de résonance en close (avant R-J)
Fc = Fs. sqrt (1 + (Vas/Vb))
Avec:
Fs =70Hz
Vas = 12 L
Vb = 14 L
Fc = 70 . sqrt (1 + (12/14)) ~ 95Hz
Dimensions internes :
Pour obtenir environ 14 litres internes tout en logeant le mécanisme R-J : (volume HP: 1,2 litres+ filtre + entretoises + contreplaque = 1,4 litres) on a besoin d'un volume de 15,5 litres.
- Hauteur : 320 mm
- Largeur : 210 mm
- Profondeur : 230 mm
Panneau support HP :
- L'espacement cadre-parois, passage d'air entre le panneau interne (qui porte le HP) et les murs de
l'enceinte doit être au moins égale à 1,2 x Ss. - Il faut environ 162 cm² de passage en haut et en bas du cadre.
- Cette contreplaque à pour dimensions Largeur 210mm (largeur totale de la face avant) hauteur = 32cm (haut face avant) - 162cm² / 21cm (largeur face avant) = 7,7cm (espace total) à répartir en haut et en bas de la contreplaque soit 2 x ~4cm
- Le tasseau d'espacement : Fixer des tasseaux de 12 mm sur le pourtour intérieur de la vraie façade. Ces tasseaux serviront d'écartement entre la face interne et le panneau support du HP, celui-ci etant fixé derrière le panneau et non pas devant.
- La distance totale entre HP et façade avant interne est de 12mm (écart) + 15mm (panneau) = 27mm
- Un système de réglage mobile peut être envisagé pour augmenter la distance.
- Selon l'option choisie une couche de feutrine (3 - 4mm) sera collée derrière la fente.
Dimension de la fente "Citron" :
Pour égaler ta surface de 135 cm², voici les cotes pour le tracé :
- Largeur (A) : 190 mm
- Hauteur au centre (B) : 70 mm
- Position de la fente, centrée exactement devant l'axe du HP
Tracé : Ces dimensions forment une ellipse (ou forme de citron) qui offre exactement la surface requise tout en restant esthétique sur une façade de 21 cm de large. Vous trouverez la méthode de traçage de la fente ici.
Amortissement :
On tapisse généreusement le fond de l'enceinte avec de la ouate acoustique (30 - 40mm), mais on laisse le passage libre autour du panneau interne du HP pour que l'air circule vers la fente.
L'enceinte R-J et l'effet de sol:
En plaçnt l'enceinte posée sur le sol on augmente dans le grave, la pression acoustique qui est renforcée. On obtient typiquement un gain de +3 à +6 dB selon la fréquence et la géométrie. Consultez cet article sur l'effet de sol que j'ai rédigé et qui apportera des éclaircissements.
Cout des deux enceintes R-J
- 2 HP médium-grave de 6,5 pouces - 6,39 x 2 Euros
- Feutrine épaisseur 3mm = 14€ ( 300cm x 30cm.. un max d'enceintes !!)
- Bois : OSB naturel Kronospan(épaisseur 15-18 mm, dimensions 250 x 63 cm), particulièrement économiques et faciles à découper en magasin : 14,50 Euros
- 2 tweeters dôme soie - 20W réponse fréquence 1,6 - 20 kHz: 5,59Euros le lot de 2
- 1 x diviseur de fréquence de haut-parleur : 4,09 Euros X 2
Total: 45 - 55 Euros max ... Pas mal non !? Pour écouter Jazz et Blues, Le terrain de jeu idéal !
Références
- The Robbins-joseph (RJ) Loudspeaker Enclosure Auteurs : D.E.L. Shorter, H.D. Harwood, R.J. Packer - https://archive.org/details/bbc-rd-reports-1955-08
- Report No L-026 - The Robbins-Joseph (R-J) Loudspeaker Enclosure
- 2,694,462 Patented Nov. 16,1954 - Acoustic system for loud speakers
- Article audio 1953 page 19 - Practical aspects of the R- J Speaker enclosure
Pour une enceinte de 11 litres utiles (environ 13 litres brut pour compenser le volume occupé par le panneau interne et le haut-parleur), voici ta liste de débit.
Nous allons utiliser du MDF ou Agglo de 18 mm, car c'est le standard pour éviter que les parois ne vibrent trop, surtout avec un HP qui a un Qts élevé.
1. Liste de débit (Matériau : 18 mm)
Nous allons utiliser du MDF ou Agglo de 18 mm, car c'est le standard pour éviter que les parois ne vibrent trop, surtout avec un HP qui a un Qts élevé.
1. Liste de débit (Matériau : 18 mm)
