Gli altoparlanti sono molto più semplici – eppure complicati – di quanto si possa pensare.
I sistemi di altoparlanti sono composti da diversi tipi di altoparlanti, compresi i tweeter. Ma cosa sono i tweeter? E cosa fanno i tweeter?
In questo post completo, risponderò alle tue domande in un modo che chiunque può capire.
Ti aiuterò anche a imparare molto di più sui tipi di tweeter. Imparerai come si usano, perché sono importanti e molto di più.
Infografica – Fatti sui tweeter
Cosa sono i tweeter?
I tweeter sono i driver audio in un sistema di altoparlanti che producono la gamma superiore del suono che senti. Poiché le frequenze sonore più alte hanno onde sonore più piccole, le loro dimensioni sono inferiori a quelle degli altri altoparlanti con cui lavorano.
Un tweeter è un tipo di altoparlante elettromeccanico che produce suono e musica nella gamma musicale superiore (a frequenza più alta). Essi completano i woofer e altri altoparlanti che non possono produrre suoni più acuti.
I tweeter sono tipicamente di piccole dimensioni in quanto producono audio di lunghezza d’onda minore e hanno un cono piccolo. In generale, sono meglio usati quando sono puntati verso l’ascoltatore.
La maggior parte sono limitati a una gamma specifica di produzione audio come 3 kilohertz a 20 kilohertz (kHz) massimo, anche se dipende dai limiti dell’altoparlante specifico. La gamma tipica dell’udito umano è di circa 20 Hz a 20kHz.
Kilohertz è un termine usato per descrivere la frequenza del suono prodotto, o i cicli al secondo della forma d’onda di un segnale audio.
Parti base del tweeter
Immagine di un tweeter per auto smontato. Viene mostrato il gruppo magnetico (a sinistra) e il gruppo cupola/griglia/terminale di cablaggio (a destra). La bobina mobile è attaccata alla parte posteriore della cupola. In questa immagine la cupola è fatta di materiale argentato – molto probabilmente mylar o qualche altro tipo di plastica o altro materiale leggero.
Il tipico design del tweeter (anche se esistono vari altri tipi) consiste in un piccolo magnete con un’apertura circolare al suo interno. Una bobina di filo di rame avvolto, chiamata voice coil, è attaccata ad una cupola dell’altoparlante fatta di molti materiali diversi.
Questo gruppo è inserito e sospeso all’interno della fessura del magnete. La cupola è sostenuta ai suoi lati, come altri altoparlanti, da un materiale flessibile ma rigido.
Cosa fanno i tweeter?
Godetevi la buona musica? I tweeter rendono possibile la buona musica nei sistemi di altoparlanti che si vedono ovunque. I diffusori stereo domestici come questi diffusori da scaffale Dayton Audio B652 utilizzano un tweeter economico ma efficace per riempire la gamma sonora che un woofer non può produrre. Insieme lavorano per dare una gamma completa di produzione del suono.
I tweeter sono usati per produrre il suono della gamma superiore (alti) e completano altri altoparlanti che non sono adatti per questo.
“Treble” è una parola usata per descrivere le parti della musica nella gamma superiore come i piatti, i suoni sintetici della tastiera, gli effetti della batteria e il suono “tssst tsst” (acuto) di vari strumenti musicali.
Quando un segnale musicale amplificato viene applicato al tweeter attraverso le connessioni di cablaggio positivo (+) e negativo (-), la bobina vocale crea un campo magnetico all’interno dell’area del gap magnetico permanente del magnete.
Questo campo variabile fa sì che la bobina e la cupola del tweeter si muovano in avanti e all’indietro, muovendo l’aria molto rapidamente seguendo il segnale. In questo modo viene prodotto il suono.
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. Queste sono fatte da diversi strumenti, dalla voce dei cantanti e da elementi aggiunti quando la musica viene registrata.
I tweeter sono fondamentali in un sistema audio per produrre l’intera gamma di suoni che puoi sentire.
La musica è molto più piacevole e suona molto più naturale grazie a questo.
Stereo imaging
Stereo imaging è il termine usato per descrivere come la musica viene registrata e riprodotta per dare spunti spaziali. Per esempio, la musica registrata da musicisti può avere alcuni strumenti nel canale sinistro, centrale e destro. I tweeter sono importanti anche per questo, perché riproducono gli spunti audio di gamma più alta che dicono al tuo cervello da dove vengono i suoni creando un'”immagine”. Inoltre, è normalmente registrata in stereo in modo tale da permettere di riprodurre lo strumento originale in studio e il posizionamento del suono (sinistra, destra, centro, ecc.).
Questo crea ciò che viene chiamato immagine stereo.
I diversi segnali di toni sonori &sono importanti. Danno degli “spunti” al tuo cervello su ciò che stai sentendo e su dove si trovano nell’area di ascolto.
Tweeter per auto
Un’immagine che mostra 3 dei più tipici supporti per tweeter installati in fabbrica. A sinistra: cruscotto. Centro: montato su un pilastro. A destra: montato nella parte superiore della portiera. Proprio come gli altoparlanti dello stereo di casa, sono usati insieme ad altri altoparlanti come i woofer. Nelle auto sono spesso montati più in alto nel veicolo e più vicini alla testa degli ascoltatori. Questo perché i tweeter sono direzionali.
Poiché i tweeter producono suoni ad alta frequenza, nelle auto sono usati come parte di un sistema di altoparlanti ma mai da soli. Sono sempre usati in aggiunta ad altri altoparlanti.
Questi sistemi di altoparlanti di solito consistono in un altoparlante woofer (o “midrange”), uno o più crossover passivi e un tweeter separato.
I woofer producono frequenze più basse che hanno onde sonore più grandi e non sono così esigenti in termini di posizione. I tweeter, invece, sono “direzionali”. Questo significa che il suono prodotto da loro si sente al meglio quando sono puntati verso le tue orecchie.
I tweeter installati di fabbrica sono spesso collocati in un posto che non è ideale. Questo perché si tratta di un compromesso tra lo spazio nel veicolo, i costi di produzione e fattori simili.
La posizione del tweeter non è considerata molto importante dai produttori di auto, tranne che per i veicoli di lusso e altri sistemi audio premium.
I sistemi stereo per auto personalizzati spesso ottengono il miglior suono utilizzando un montaggio personalizzato per superare le limitazioni dello spazio e delle posizioni di montaggio. Inoltre, i tweeter aftermarket (non di fabbrica) sono disponibili in una vasta gamma di livelli di qualità che discuterò più avanti.
Come si usano i tweeter?
Usi comuni nei sistemi di altoparlanti
Per un suono di alta qualità, si usa un set come questo sistema di componenti auto CT Sounds Strato. I sistemi di altoparlanti a componenti usano tipicamente un woofer e un tweeter collegati a crossover di altoparlanti progettati per abbinarli e separare la produzione del suono. Anche quelli di prezzo moderato come questo set possono produrre un suono eccellente.
I tweeter sono usati nei sistemi di altoparlanti per un numero limitato di motivi (non sono mai usati da soli):
- In un sistema di altoparlanti a 2 o 3 vie per produrre un suono che gli altri altoparlanti non possono
- Per aggiungere più suono ad alta frequenza (alti) per un maggiore effetto
La maggior parte dei sistemi di altoparlanti in uso oggi sono chiamati “2 vie”, poiché usano 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 solo cono può produrre l’intera gamma di suoni che si possono sentire.
La ragione principale di questo è che gli altoparlanti grandi non possono produrre bene le frequenze più alte (alti) 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.
I woofer (spesso chiamati altoparlanti “medio-bassi”, “midwoofer”, e talvolta erroneamente “midrange”) hanno normalmente una scarsa produzione di suono nella gamma superiore.
Pertanto i tweeter sono fondamentali per fornire questa gamma mancante di suono.
Perché i tweeter hanno bisogno di crossover?
I crossover per gli altoparlanti delle auto (a sinistra) e per gli altoparlanti di casa (a destra) sono responsabili della direzione dei bassi al woofer e degli alti al tweeter. Proteggono il tweeter e bloccano la distorsione e la potenza potenzialmente dannosa dei bassi dal sovraccarico.
Come ho detto prima, i tweeter hanno bisogno di crossover come quelli nell’immagine sopra per una serie di ragioni:
- I tweeter non possono riprodurre suoni a bassa frequenza – distorcono pesantemente
- Possono essere danneggiati se uno o più segnali a bassa frequenza abbastanza grandi li guidano
- Riduce la potenza applicata e aiuta a proteggerlo
Comprensione dei crossover per altoparlanti
I crossover per altoparlanti a 2 vie (passivi) sono estremamente comuni. Il tweeter riceve i suoni che hanno permesso di passare sopra il punto di crossover. Sotto il punto di crossover. Il crossover a 2 vie mostrato è fatto combinando una sezione passa-alto e una passa-basso. In questo diagramma, un induttore (bobina di filo) è mostrato come “L” e il condensatore come “C.”
In molti casi, i tweeter hanno 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 di singolo ordine (singolo stadio). Cioè, hanno una pendenza di crossover che funziona ad un tasso di -6 decibel per ottava (dB). Un’ottava è un termine usato per l’audio e rappresenta un raddoppio o un dimezzamento di una frequenza.
Per 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 potete vedere nell’immagine sopra un crossover di 2° ordine (-12dB) richiede un componente aggiuntivo chiamato induttore. Queste sono bobine di filo che reagiscono alla musica e riducono l’uscita all’altoparlante a certe frequenze.
Mostra: Un tipico altoparlante stereo domestico a 2 vie con un tweeter. In questo progetto a basso costo un singolo condensatore è usato in serie come crossover passa alto per filtrare i bassi. Questo previene la distorsione e i potenziali danni anche ad esso.
Cosa significa la valutazione dell’impedenza di un tweeter?
L’impedenza, valutata in Ohm, è un termine usato per descrivere la resistenza elettrica totale alla corrente per un altoparlante.
La bobina di un tweeter è fatta di una lunga quantità di filo avvolto in una bobina. Questo filo ha una resistenza elettrica.
L’impedenza è importante perché i crossover sono progettati per la potenza dei vostri tweeter. Inoltre, i tweeter dovrebbero essere abbinati ai woofer e ad altri altoparlanti con una potenza simile.
Se l’impedenza degli altoparlanti non è adeguata, uno suonerà ad un volume più alto dell’altro, perché più potenza lo spinge. Questo perché la potenza sviluppata da un altoparlante è direttamente valutata al suo valore in Ohm.
Tradizionalmente, gli altoparlanti stereo domestici sono valutati a 8 ohm mentre gli altoparlanti per auto sono tipicamente 4 ohm. Questo può variare.
Quello che è interessante è che, per esempio, gli altoparlanti da 8 ohm non sono esattamente 8 ohm. È un’approssimazione. Di solito scendono un po’ al di sotto in pratica.
Potenze del tweeter
Il tweeter medio non può gestire grandi quantità di potenza come possono fare gli altoparlanti più grandi. I woofer e altri altoparlanti più grandi possono dissipare una maggiore quantità di calore e hanno una bobina più grande.
Con alcune eccezioni, potenze come 15W (watt) RMS e oltre sono realistiche. 25W-50W sono abbastanza comuni per i modelli di medio prezzo venduti oggi.
I tweeter devono corrispondere all’impedenza nominale prevista da un amplificatore. Gli amplificatori possono surriscaldarsi se usati con altoparlanti troppo bassi per il loro design. (Per esempio: usare tweeter da 4 ohm con uno stereo valutato a 8 ohm minimo non è accettabile).
Efficienza del tweeter (valutazione SPL)
Proprio come altri tipi di altoparlanti, i tweeter hanno una valutazione di efficienza. Questo ti dice quanto volume, in decibel (dB) un tweeter produce per una specifica quantità di potenza. Questo è normalmente elencato come il parametro “SPL”.
Nel caso degli altoparlanti, una maggiore efficienza è auspicabile. Per i tweeter medi ci si può aspettare di trovarla tra 89dB e 91dB a 1W.
Nota: dB @ 1W/1m è un modo standard di 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 può essere confuso.
È importante quando si confrontano i tweeter per essere sicuri che le misurazioni sono basate su tipi di misurazione simili. Quando è possibile, confrontare 2 tweeter con misure basate sullo stesso standard di efficienza (1W/1M o 2.83V/1M).
La ragione di questo è che i tweeter da 8 ohm hanno bisogno di una tensione più alta applicata per creare 1W di potenza rispetto ad un modello da 4 ohm. Allo stesso modo, abbinare i tweeter ai woofer richiede una cura simile quando si acquista.
Tipi di tweeter e materiali comuni
Materiali
Esempi di alcuni dei tipi più comuni di tweeter oggi. I tweeter a cupola morbida (a sinistra) sono spesso realizzati con materiali tessili o di seta come questi mostrati. I tweeter a cupola in metallo (a destra) sono tipicamente fatti di alluminio, titanio o qualche design ibrido. Alcuni ascoltatori preferiscono uno rispetto all’altro, anche se un tweeter ben progettato di un tipo può 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 coprirò alcuni dei più comuni. Non dimenticate che alcuni venduti oggi sono fatti di una varietà di materiali meno comuni.
Inoltre, è importante controllare sempre attentamente perché a volte le specifiche non sono chiare e sono fuorvianti.
Alcuni dei materiali più comuni usati per i tweeter includono:
- Seta, tessuto o altri tessuti
- Mylar o altre plastiche (tipicamente nei tweeter a basso costo)
- Plastica rivestita di metallo & tweeter a cupola in PEI
- Metalli: alluminio, titanio e leghe
- Ceramica e cupole rivestite di ceramica
- Kapton (nei tweeter a nastro)
Seta e tessuto sono alcuni dei materiali più comuni usati nei tweeter a cupola morbida. Il titanio e altri tipi di metalli come l’alluminio sono abbastanza comuni anche per i tweeter di fascia di prezzo medio-alta.
I tweeter a cupola in seta sono alcuni dei tipi più comuni venduti oggi. Sono spesso un buon compromesso tra costo, prestazioni e qualità del suono. Un grande 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 sono usati anche in altri.
Tuttavia, è molto importante capire che il tipo di materiale usato per la cupola del tweeter da solo non determina la sua qualità. È necessario controllare sempre le specifiche come la tabella di risposta in frequenza, se fornita.
Se non viene fornita, è meglio considerare la ricerca di ulteriori informazioni e acquistare un modello che fornisce tali informazioni.
Altrimenti, si rischia di comprare un tweeter troppo “brillante” o “duro”, nel senso che potrebbe avere certe gamme di suono che enfatizza troppo o non abbastanza.
“Super tweeter” e trombe
I tweeter a tromba (a sinistra) sono spesso pilotati da un driver piezo invece che da un gruppo magnetico. I tweeter piezoelettrici sono molto forti ed efficienti ma non sono molto buoni in termini di qualità musicale. Un “super tweeter” è di solito pilotato da un magnete e produce più volume e ha una potenza maggiore rispetto ai prodotti medi. Entrambi sono spesso utilizzati per eventi musicali all’aperto e raduni.
Driver a corno e a compressione
I tweeter a corno sono una classe speciale di altoparlanti. I modelli entry level come i tweeter piezo sono poco costosi e non sono grandiosi nel 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).
Altri tweeter a tromba usati in sistemi home stereo di altissima qualità hanno una risposta in frequenza molto buona così come il suono. Questi sono più spesso altoparlanti di tipo “tromba di compressione”.
Le trombe di compressione usano una piccola apertura in un corpo di tromba che si espande dalla cupola del tweeter verso l’esterno. Usano un magnete appositamente progettato e la cupola del tweeter per dirigere il suono in modo più efficace.
I tweeter a tromba standard usano un materiale leggero del corpo in plastica.
Super tweeter
Costruiti per una maggiore potenza e per produrre volumi più alti, i super tweeter sono come una versione più forte dei tweeter standard. Anche le loro potenze nominali sono di solito più alte.
Puoi usare tweeter come questi per situazioni in cui la gestione di alta potenza e il volume elevato sono i requisiti principali. Per l’ascolto critico e il divertimento in casa, normalmente non sono molto pratici.
Tweeter al carbonio
I tweeter al carbonio sono un po’ diversi dai prodotti tradizionali a cupola. 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 alcuni dei migliori e più musicali oggi disponibili, ma dipende molto dalla qualità del design &. I prezzi variano da circa $25 a $600 circa.
Una ragione 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 audio.
Questo significa che c’è meno interazione con il vostro crossover a causa delle fluttuazioni che si verificano quando la frequenza del segnale audio cambia.
Tweeter a radiatore ad anello (concentrico)
I tweeter a radiatore a doppio anello (a volte chiamati “concentrici” ad anello) sono un tipo unico di tweeter con una superficie mobile costituita da diversi anelli e una spina centrale. Questi tipi sono tweeter più precisi dal punto di vista sonoro e musicalmente dettagliati.
Tweeter di questo tipo sono meno comuni, tuttavia.
Un aspetto negativo è che a differenza di altri tipi producono molto meno suono agli angoli (chiamato risposta fuori asse). Questo significa che sono più adatti per sistemi di altoparlanti in cui sono rivolti direttamente agli ascoltatori.
Base della risposta in frequenza dei tweeter
I tweeter hanno caratteristiche uniche proprio come qualsiasi altro altoparlante. In questa immagine, si può vedere il livello del suono prodotto su diverse frequenze audio (chiamato “risposta”). Questi grafici mostrano la risposta sonora a diverse angolazioni.
Seguendo le linee nere, possiamo vedere che il Tweeter A ha dei cali e dei picchi che fanno sì che il suono sia carente in alcune gamme e troppo forte (o “aspro”) in altre. Il tweeter B ha una risposta molto più piatta e ideale, in quanto è quasi costantemente la stessa sulla gamma del suono prodotto.
I tweeter, proprio come qualsiasi altro tipo di altoparlante, hanno dei limiti. Per una data gamma, hanno frequenze in cui la loro risposta (livello di volume per una data potenza applicata) è superiore o inferiore a un volume medio in decibel (dB) prodotto.
Questo significa che è importante sapere che diversi tweeter si comportano in modo diverso quando il suono viene prodotto. Per esempio, alcuni tweeter avranno dei “picchi” (volume più alto a certe frequenze sonore) rispetto ad altri.
Questi picchi e valli (aree in cui la produzione sonora cade più in basso) non possono essere superati senza un equalizzatore o altre compensazioni. È importante capire che ci sono limitazioni tra marche e modelli diversi.
Non esiste un tweeter “perfetto” – tutti hanno caratteristiche buone e cattive. Tuttavia, è possibile trovare un buon tweeter con buone prestazioni se si acquista con attenzione.
Sommario – Cosa sono i tweeter e cosa fanno?
I tweeter sono piccoli altoparlanti specializzati che producono il suono nella gamma superiore dell’udito umano. Sono disponibili in una varietà di stili e materiali, ma più comunemente usano una cupola fatta di materiale leggero e un magnete per guidare il cono (cupola) e produrre il suono.
Poiché sono più piccoli di altri altoparlanti come i woofer, hanno bisogno di crossover per filtrare e bloccare i suoni che possono potenzialmente danneggiarli e causare distorsioni indesiderate.
Se sei interessato a saperne di più su come cablare gli altoparlanti, controlla il mio grande post con schemi di cablaggio degli altoparlanti e informazioni.
Se sei interessato a saperne di più su come cablare gli altoparlanti, controlla il mio grande post con schemi di cablaggio degli altoparlanti e informazioni. Se sei interessato a saperne di più su come cablare gli altoparlanti, controlla il mio grande post con schemi di cablaggio e informazioni.