Cosa sono i tweeter? Cosa fanno i tweeter? La guida degli altoparlanti Tweeter

I sistemi di altoparlanti dal suono eccezionale sono costituiti da diversi tipi di altoparlanti, inclusi i tweeter. Ma cosa sono i tweeter? E cosa fanno i tweeter?

In questo post completo, ti mostrerò cosa fanno gli altoparlanti tweeter, i diversi materiali dei driver degli altoparlanti, che suonano meglio e altro ancora!

Infografica – Informazioni sui tweeter

Cosa sono gli altoparlanti tweeter?

I tweeter sono altoparlanti che producono la gamma superiore di suoni che ascolti nella musica. Poiché frequenze sonore più elevate hanno onde sonore più piccole, le loro dimensioni sono inferiori rispetto agli altri altoparlanti con cui lavorano.

Un tweeter è un tipo di altoparlante elettromeccanico che produce suono e musica nella gamma musicale superiore (frequenza più alta). Si integrano con i woofer e altri altoparlanti che non possono produrre suoni acuti, come quelli utilizzati in una coppia di altoparlanti da scaffale a 2 vie.

I tweeter sono di piccole dimensioni in quanto producono onde sonore più piccole e hanno un piccolo cono. In generale, sono meglio utilizzati quando puntati verso l'ascoltatore.

La maggior parte è limitata a un intervallo specifico, ad esempio da 3 kilohertz a 20 kilohertz (kHz), sebbene dipenda dalle limitazioni dell'altoparlante specifico. La gamma tipica dell'udito umano è compresa tra 20 Hz e 20 kHz.

Kilohertz è un termine usato per descrivere la frequenza del suono prodotto o i cicli al secondo di una forma d'onda del segnale audio.

Parti di base del tweeter

Immagine di un tweeter per auto smontato. Viene mostrato l'assieme del magnete (a sinistra) e l'assieme del terminale dome/griglia/cablaggio (a destra). La bobina mobile è fissata sul retro della cupola. In questa immagine, la cupola è realizzata in materiale argentato, molto probabilmente mylar o qualche altro tipo di plastica o altro materiale leggero.

Il tipico design del tweeter (sebbene esistano vari altri tipi) consiste in un piccolo magnete con uno spazio circolare al suo interno. Una bobina mobile con filo di rame avvolto, chiamata bobina mobile, è fissata a una cupola dell'altoparlante fatta di uno dei tanti materiali diversi. Sono diversi in quanto la maggior parte utilizza una forma a cupola curva curva verso l'esterno a differenza di altri altoparlanti che utilizzano un cono angolato verso il basso.

Questo gruppo è inserito e sospeso all'interno dello spazio del magnete. La cupola è supportata ai lati, come altri altoparlanti, da un materiale flessibile ma rigido.

Cosa fanno i tweeter?

Ti piace la buona musica? I tweeter rendono possibile la buona musica in un sistema audio che vedi ovunque. Gli altoparlanti stereo domestici come questi altoparlanti da scaffale Dayton B652 utilizzano un tweeter economico ma efficace per riempire la gamma sonora che un altoparlante di fascia media o un woofer non possono produrre. Insieme possono produrre l'intera gamma di audio per creare un buon sistema audio.

I tweeter vengono utilizzati per produrre suoni ad alta frequenza (acuti) e integrare altri altoparlanti che non sono adatti a questo scopo. Quando fanno parte anche di un sistema audio a prezzo moderato con subwoofer e altoparlanti a 2 vie, possono suonare in modo fantastico.

"Treble" è una parola usata per descrivere parti della musica nella gamma alta come piatti, suoni di tastiera sintetica, effetti di batteria e il suono "tssst tsst" (acuto) di vari strumenti musicali.

Quando un segnale musicale amplificato viene applicato al tweeter tramite i collegamenti di cablaggio positivo (+) e negativo (-), la bobina mobile crea un campo magnetico all'interno dell'area del traferro magnetico permanente del magnete.

Questo campo variabile fa sì che la bobina del tweeter e la cupola si muovano avanti e indietro, spostando l'aria molto rapidamente seguendo il segnale. Quando ciò accade, viene prodotto il suono.

I tweeter nella riproduzione musicale:perché sono importanti

La musica è composta da molto più di una gamma limitata di suoni. È una combinazione molto complessa di diversi toni, frequenze e altre caratteristiche. Questi sono realizzati da diversi strumenti, dalla voce dei cantanti e da elementi aggiunti durante la registrazione della musica.

I tweeter sono fondamentali in un sistema audio per produrre l'intera gamma di suoni che puoi ascoltare. La musica è molto più piacevole e per questo suona molto più naturale.

Immagini stereo

L'imaging stereo è il termine usato per descrivere come la musica viene registrata e riprodotta per fornire segnali spaziali che indicano al cervello da dove provengono i suoni. Ad esempio, la musica registrata dai musicisti potrebbe avere alcuni strumenti nel canale sinistro, centrale e destro. I tweeter aiutano a riprodurre i segnali audio di gamma più alta e a creare l'"immagine" stereo.

La musica ha suoni diversi su quasi tutte le gamme che le nostre orecchie possono sentire. Inoltre, viene normalmente registrato in stereo in modo tale da consentire la riproduzione dello strumento originale da studio e della posizione del suono (sinistra, destra, centro, ecc.).

Questo crea ciò che viene chiamato immagine stereo quando si ascolta musica di buona qualità con il proprio sistema audio.

Twitter per auto

Un'immagine che mostra 3 dei più tipici supporti per tweeter installati in fabbrica. A sinistra:cruscotto. Centro:montato su colonna. A destra:anta superiore montata. Proprio come gli altoparlanti stereo di casa, vengono utilizzati insieme ad altri altoparlanti come i woofer. Nelle auto, sono spesso montati più in alto perché i tweeter sono direzionali e riducono il volume perso.

Poiché i tweeter producono suoni ad alta frequenza, nelle auto vengono utilizzati come parte di un sistema di altoparlanti nelle auto ma non da soli. Sono usati insieme ad altri come altoparlanti componenti o per complimentarsi e migliorare ciò che è già presente.

Un sistema audio per auto dal suono migliore utilizzerà un altoparlante woofer, uno o più crossover passivi e un tweeter separato. (Nota che i tweeter per auto spesso hanno una griglia dell'altoparlante fissata in modo permanente per la protezione).

Un driver di gamma media produce frequenze di gamma medio-bassa che hanno onde sonore più grandi e non sono così esigenti in termini di posizione. I tweeter, tuttavia, sono direzionali poiché il suono da essi prodotto si sente meglio quando sono puntati verso le tue orecchie.

I tweeter di fabbrica si trovano spesso in una posizione non proprio ideale. Questo perché è un compromesso tra lo spazio nel veicolo e i costi di produzione della catena di montaggio.

La posizione del tweeter non è considerata molto importante dalle case automobilistiche, fatta eccezione per i veicoli di lusso e altri sistemi audio premium.

I sistemi stereo per auto personalizzati spesso ottengono il miglior suono utilizzando il montaggio personalizzato per superare i limiti di spazio e posizioni di montaggio. Inoltre, i tweeter aftermarket (non di fabbrica) sono disponibili in un'ampia gamma di livelli di qualità di cui parlerò ulteriormente.

Come vengono utilizzati i tweeter?

Usi comuni nei sistemi di altoparlanti

Per un suono di alta qualità, è possibile utilizzare un set come questo sistema di componenti per auto CT Sounds Strato. I sistemi di altoparlanti a componenti utilizzano in genere woofer e tweeter collegati ai crossover degli altoparlanti tramite il cavo degli altoparlanti.

Sono progettati per abbinare i driver e separare la produzione del suono, inviandola a quella più adatta.

I tweeter vengono utilizzati nei sistemi di altoparlanti per un numero limitato di motivi (non vengono mai utilizzati da soli):

• In un sistema di altoparlanti a 2 o 3 vie per produrre il suono gli altri altoparlanti non possono
• Per aggiungere più suoni ad alta frequenza (acuti) per un effetto aggiuntivo

La maggior parte dei sistemi di altoparlanti in uso oggi sono chiamati "2 vie", poiché utilizzano una combinazione di 2 altoparlanti a cui viene fornita una gamma limitata di suoni da produrre. Questo perché quasi nessun altoparlante venduto oggi con un singolo cono è in grado di produrre l'intera gamma di suoni che puoi ascoltare.

La ragione principale di ciò è che gli altoparlanti di grandi dimensioni non possono produrre bene frequenze più alte (alte) e gli altoparlanti piccoli non possono produrre frequenze più grandi (bassi).

Gli altoparlanti, in generale, sono specializzati e sono più adatti per una gamma di suoni.

Un altoparlante di gamma media come i woofer (a volte chiamati anche altoparlanti "midbass" o "mid woofer") normalmente ha prestazioni terribili nella gamma sonora più alta.

Pertanto i tweeter sono fondamentali per fornire questa gamma di suoni mancante.

Perché i tweeter hanno bisogno di crossover?

I crossover degli altoparlanti dell'auto (a sinistra) e i crossover degli altoparlanti stereo di casa (a destra) sono responsabili dell'indirizzamento dei bassi agli altoparlanti corretti. Proteggono il tweeter e bloccano la distorsione e la potenza dei bassi potenzialmente dannosa dall'overdrive.

Come accennato in precedenza, i tweeter hanno bisogno di crossover come quelli nell'immagine sopra per diversi motivi:

• I tweeter non possono riprodurre suoni a bassa frequenza:distorcono pesantemente
• Potrebbero essere danneggiati se vengono guidati da uno o più segnali a bassa frequenza sufficientemente grandi
• Riduce la potenza applicata e aiuta a proteggerla

Capire i crossover degli altoparlanti

I crossover (passivi) degli altoparlanti a 2 vie sono estremamente comuni. Il tweeter riceve i suoni che possono passare sopra il punto di crossover. Il crossover a 2 vie mostrato è realizzato combinando una sezione passa-alto e una sezione passa-basso. In questo diagramma, un induttore (bobina metallica) è mostrato come "L" e il condensatore come "C".

In molti casi, i tweeter sono dotati di un semplice condensatore collegato in serie con uno dei terminali di cablaggio. Questo è normalmente il terminale positivo (+) per convenzione.

I condensatori agiscono come un crossover audio a ordine singolo (a stadio singolo). Cioè, hanno una pendenza di crossover che funziona a una velocità di -6 decibel per ottava (dB). Un'ottava è un termine usato per l'audio e rappresenta un raddoppio o dimezzamento di una frequenza. Ad esempio, 400 Hz è un'ottava sopra 200 Hz.

I crossover di ordine superiore filtrano ancora più bassi che raggiungerebbero i tweeter e sono ancora più efficaci. -12dB/ottava (2° ordine) è uno dei più comuni ed è efficace senza essere troppo costoso.

Come puoi vedere nell'immagine sopra, un crossover di 2° ordine (-12dB) richiede un componente aggiuntivo chiamato induttore. Si tratta di bobine di filo che reagiscono alla musica e riducono l'uscita all'altoparlante a determinate frequenze.

In figura:un tipico altoparlante stereo domestico a 2 vie con tweeter. In questo design a basso costo, un singolo condensatore viene utilizzato in serie come crossover passa-alto per filtrare i bassi. In questo modo si evitano anche distorsioni e potenziali danni.

Che cosa significa una valutazione dell'impedenza di un tweeter?

Impedenza, valutata in Ohm, è un termine usato per descrivere la resistenza elettrica totale alla corrente per un altoparlante. La bobina mobile di un tweeter è composta da una lunga quantità di filo avvolto in una bobina. Questo filo ha una resistenza elettrica.

L'impedenza è importante poiché i crossover sono progettati per la valutazione dei tuoi tweeter. Inoltre, i tweeter dovrebbero essere abbinati a woofer e altri altoparlanti con una classificazione simile.

Se non abbini l'impedenza degli altoparlanti, uno suonerà a un volume più alto dell'altro poiché più potenza li guida. Questo perché la potenza sviluppata da un altoparlante è valutata direttamente in base alla sua valutazione in Ohm.

Tradizionalmente, gli altoparlanti stereo domestici sono valutati a 8 ohm mentre gli altoparlanti per auto sono in genere a 4 ohm. La cosa interessante è che, ad esempio, gli altoparlanti da 8 ohm non sono esattamente 8 ohm. Questa è un'approssimazione poiché di solito sono leggermente inferiori (ad esempio da 6 a 7Ω).

Potenza nominale del tweeter

Il tweeter medio non può gestire grandi quantità di potenza come invece fanno gli altoparlanti più grandi. I woofer e altri altoparlanti più grandi possono dissipare maggiori quantità di calore e avere un cablaggio della bobina mobile più grande.

Con alcune eccezioni, le potenze nominali come 15 W (watt) RMS e superiori sono realistiche. 25W-50W è abbastanza comune per i modelli di fascia media venduti oggi.

I tweeter devono corrispondere all'impedenza nominale prevista da un amplificatore. Gli amplificatori possono surriscaldarsi se utilizzati con altoparlanti troppo bassi per il loro design. (Ad esempio:l'utilizzo di tweeter da 4 ohm con uno stereo da 8 ohm minimo non è accettabile).

Efficienza tweeter (valutazione SPL)

Proprio come altri tipi di altoparlanti, i tweeter hanno una classificazione di efficienza. Questo ti dice quanto volume, in decibel (dB) produce un tweeter per una specifica quantità di potenza. Questo è normalmente elencato come parametro "SPL".

Nel caso degli altoparlanti, una maggiore efficienza è migliore. Per i tweeter medi, potresti aspettarti di trovarlo tra 89 dB e 91 dB a 1 W.

Nota:dB @ 1W/1m è un metodo standard per misurare l'efficienza degli altoparlanti con apparecchiature di prova con un microfono posizionato a 1 metro di distanza. Tuttavia, ci sono 2 tipi di test per questo e possono creare confusione.

Quando si confrontano i tweeter è importante assicurarsi che le misurazioni siano basate su tipi di misurazioni simili. Quando possibile, confronta 2 tweeter con misurazioni basate sullo stesso standard di efficienza (1W/1M o 2,83V/1M).

La ragione di ciò è che i tweeter da 8 ohm necessitano di una tensione più elevata applicata per creare 1 W di potenza rispetto a un modello da 4 ohm. Allo stesso modo, abbinare i tweeter ai woofer richiede una cura simile durante lo shopping.

Tipi e materiali comuni di tweeter

Materiali

Esempi di alcuni dei tipi più comuni di tweeter oggi. Un tweeter a cupola morbida (a sinistra) è spesso realizzato con tessuti o materiali di seta come mostrato. Un tweeter a cupola in metallo (a destra) è in genere realizzato in alluminio, titanio o un design ibrido. Alcuni ascoltatori preferiscono l'uno all'altro, anche se un tweeter ben progettato di un tipo potrebbe essere in grado di superare l'altro. È importante controllare tutte le specifiche e la risposta in frequenza, se fornita.

Ci sono semplicemente troppi materiali usati per elencarli qui, ma tratterò alcuni dei più comuni. Non dimenticare che alcuni venduti oggi sono realizzati con una varietà di materiali meno comuni.

Inoltre, è importante controllare sempre da vicino poiché a volte le specifiche non sono chiare e sono fuorvianti.

Alcuni dei materiali più comuni utilizzati per i tweeter includono:

• Seta, tessuto o altro tessuto
• Mylar o altri materiali plastici
• Plastica rivestita di metallo e materiali PEI
• Metalli:alluminio, titanio e leghe
• Ceramica e cupole rivestite in ceramica
• Kapton (nei tweeter a nastro)

Seta e tessuto sono alcuni dei materiali più comuni utilizzati. Anche il titanio e altri tipi di metalli come l'alluminio sono abbastanza comuni per i tweeter di fascia di prezzo medio-alta.

Tweeter in seta

Un tweeter a cupola in seta è uno dei tipi più popolari e spesso un buon compromesso tra costo, prestazioni e qualità del suono. Un ottimo esempio è questa coppia di tweeter per auto Polk Audio DB1001.

Questi tipi tendono a funzionare bene e, a causa della loro rigidità extra, sono spesso associati a un certo "colore" del suono. Altri materiali speciali come la ceramica e persino il diamante vengono utilizzati anche in altri.

Tuttavia, è molto importante capire che il tipo di materiale utilizzato per la cupola del tweeter da solo non ne determina la qualità . È necessario controllare sempre le specifiche come la tabella di risposta in frequenza, se fornita.

Se non ne viene fornito nessuno, è meglio prendere in considerazione la ricerca di ulteriori informazioni e acquistare un modello che fornisca tali informazioni.

Altrimenti, stai giocando d'azzardo con l'acquisto di un tweeter troppo "brillante" o "duro" in quanto potrebbe avere determinate gamme di suoni che enfatizza troppo o non abbastanza.

Mylar, PEI e altri

I tipi Mylar e PEI utilizzano plastica per la cupola. Si trovano spesso in set di componenti economici o altoparlanti coassiali. Sebbene siano a basso costo, di solito non sono molto buoni per un suono preciso e nitido. Spesso puoi sentire la differenza quando li confronti direttamente con una coppia di tweeter a cupola in seta.

Alcuni modelli sono ibridi e utilizzano un tipo di rivestimento in metallo che può o meno offrire prestazioni migliori. Tutti i tipi elencati sono generalmente tweeter a cono per la loro forma.

Tweeter a tromba e tromba a compressione

Un tweeter a tromba (a sinistra) può essere pilotato da un gruppo magnetico o da un driver piezoelettrico. I tweeter piezoelettrici sono molto potenti ed efficienti ma non sono molto buoni in termini di qualità della musica. Un "super tweeter" è solitamente azionato da un magnete e produce più volume e ha una potenza nominale superiore rispetto ai prodotti medi. Entrambi sono spesso utilizzati per eventi musicali e riunioni all'aperto.

I tweeter a tromba sono una classe speciale di altoparlanti. I modelli entry-level come i tweeter piezoelettrici sono economici e non ottimi per produrre buoni toni musicali, ma sono economici e molto efficienti. Il loro volume è spesso molto più alto dei tweeter standard (96dB contro 91dB prodotti a 1 watt, per esempio).

A differenza dei modelli che utilizzano un magnete, un tweeter piezoelettrico utilizza un cristallo piezoelettrico accoppiato a un diaframma meccanico come un orologio digitale o un orologio elettronico utilizza per il suono. Di solito hanno un'impedenza molto alta e potrebbero non aver nemmeno bisogno di un crossover. Un tweeter piezo è economico, efficiente (buona uscita in dB per watt) ma non buono per la qualità del suono.

Altri tweeter a tromba utilizzati in impianti stereo domestici di altissima qualità hanno un'ottima risposta in frequenza e suono. Molto spesso si tratta di altoparlanti del tipo a "tromba a compressione" con un magnete e una cupola che si attaccano a un corpo a tromba che si espande verso l'esterno.

Questo aiuta a dirigere il suono in modo più efficace e può irradiare il suono in modo più uniforme rispetto ad altri.

Modelli con super tweeter e tweeter a proiettile

Questi sono simili ad altri ma possono avere una forma a "proiettile" attaccata alla cupola per aiutare a produrre livelli sonori elevati. Sono ottimi per il volume e una maggiore gestione della potenza.

È possibile utilizzare tweeter come questi per situazioni in cui la gestione di potenza elevata e il volume elevato sono i requisiti principali. Per l'ascolto critico e il divertimento al chiuso, normalmente non sono molto pratici.

Tweeter a nastro

Un tweeter a nastro è un po' diverso dagli altri. Usano un design unico con un diaframma a "nastro" molto sottile che si muove avanti e indietro in modo lineare per produrre il suono.

I tweeter di questo tipo sono tra i migliori e più musicali disponibili oggi, ma dipende molto dal design e dalla qualità. I prezzi vanno da circa $ 25 a $ 600 circa.

Uno dei motivi per cui sono così unici è che, a differenza dei tweeter basati su una bobina mobile e un magnete, la loro impedenza è molto più piatta sulla gamma di risposta in frequenza.

Ciò significa che c'è meno interazione con il tuo crossover a causa delle fluttuazioni che si verificano quando la frequenza del segnale audio cambia.

Tweeter ad anello (concentrici)

I tweeter con radiatore a doppio anello (a volte chiamati ad anello "concentrico") sono un tipo unico di tweeter con una superficie mobile composta da diversi anelli e una spina centrale. Questi tipi sono tweeter più accurati dal punto di vista sonoro e musicalmente dettagliati.

Tweeter di questo tipo sono meno comuni, tuttavia.

Uno svantaggio è che, a differenza di altri tipi, producono molto meno suono agli angoli (chiamata risposta fuori asse). Ciò significa che sono più adatti per sistemi di altoparlanti in cui sono rivolti direttamente all'ascoltatore.

Nozioni di base sulla risposta in frequenza del tweeter

I tweeter hanno caratteristiche uniche proprio come qualsiasi altro altoparlante. In questa immagine, puoi vedere il livello del suono prodotto su diverse frequenze (chiamato "risposta"). Questi grafici mostrano la risposta del suono a diverse angolazioni.

Nei grafici sopra possiamo vedere che il Tweeter A ha cali e picchi che faranno mancare il suono in alcune gamme ed è troppo "duro" (troppo alto) in altri. Il tweeter B ha una risposta molto più piatta e ideale, poiché è quasi costantemente la stessa per tutta la gamma di suoni prodotti.

I tweeter, proprio come qualsiasi altro tipo di altoparlante, hanno dei limiti. Per un determinato intervallo, hanno frequenze alle quali la loro risposta (livello di volume per una data potenza applicata) è superiore o inferiore a un volume medio di decibel (dB) prodotto.

Questi picchi e valli (aree in cui la produzione sonora è maggiore o diminuisce) non possono essere superati senza un equalizzatore o altra compensazione. È meglio lasciare le frequenze all'estremità inferiore della gamma di risposta per gli altoparlanti di gamma media

Non esiste un altoparlante tweeter "perfetto" – hanno tutti caratteristiche buone e cattive insieme a fattori di prezzo, montaggio e prestazioni da considerare.

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