スピーカーは、あなたが思っているよりずっとシンプルで、しかも複雑なものなのです。 しかし、ツィーターとは何なのでしょうか。
この包括的な記事では、誰でも理解できるようにあなたの質問に答えます。
Infographic – Tweeter facts
ツイーターとは何ですか?
ツイーターは、スピーカー システムのオーディオ ドライバーで、聞こえる音の高音域を生成します。 高音域はより小さな音波であるため、そのサイズは他のスピーカーよりも小さくなります。
ツイーターは、高音域(高周波)の音と音楽を再生する電気機械ラウドスピーカーの一種です。
ツイーターは、より小さな波長のオーディオを生成し、小さなコーンを持っているので、一般的にサイズが小さいです。 一般的に、彼らはリスナーに向けたときに最適に使用されます。
ほとんどは、特定のスピーカーの制限に依存しますが、最大3キロヘルツから20キロヘルツ(kHz)など、オーディオ生成の特定の範囲に制限されています。 人間の聴覚の典型的な範囲は20Hzから20kHz程度です。
キロヘルツとは、発生する音の周波数、または音声信号波形の1秒あたりのサイクルを表す用語です。
ツイーターの基本パーツ
自動車用ツイーターの分解イメージ図です。 マグネット・アセンブリ(左)、ドーム/グリル/配線端子アセンブリ(右)が示されています。 ボイスコイルはドームの後部に取り付けられている。 この画像では、ドームは銀色の材料でできています。おそらくマイラーまたは他の種類のプラスチックか、その他の軽量材料でしょう。
典型的なトゥイーターのデザイン(他にもさまざまなタイプがありますが)は、内部に円形のギャップを持つ小さな磁石で構成されています。 ボイスコイルと呼ばれる巻かれた銅線のボイスコイルは、多くの異なる材料で作られたスピーカー・ドームに取り付けられています。
このアセンブリは、磁石のギャップの中に挿入され吊り下げられています。
このアセンブリは、磁石のギャップの中に挿入され、吊り下げられています。ドームは、他のラウドスピーカーと同様に、柔軟だが硬い素材で側面が支えられています。
良い音楽を楽しむには、このトゥイーターは何をしますか? ツィーターは、皆さんがよく目にするスピーカーシステムで、良い音楽を可能にしています。 Dayton Audio B652ブックシェルフ型スピーカーなどのホームステレオスピーカーは、ウーファーが出力できない音域を埋めるために、安価で効果的なトゥイーターを使用しています。
ツィーターは高音域の音(トレブル)を出すために使われ、これに適していない他のスピーカーを補完します。
「トレブル」は、シンバル、合成キーボード音、ドラム効果、さまざまな楽器からの「ツッツッツッ」(高音)など高域の音楽の部分を表す言葉として使用されています。
増幅された音楽信号がプラス(+)とマイナス(-)の配線接続を介してトゥイーターに加えられると、ボイスコイルは磁石の永久磁石ギャップ領域内に磁場を作り出します。
この変動磁場によりトゥイーター・コイルとドームが信号に従って非常に速く空気を動かし、前進と後退を繰り返すのです。
音楽再生におけるトゥイーター – なぜ重要なのか
音楽は、限られた音域以上のもので構成されています。 さまざまな音色、周波数、その他の特性が非常に複雑に組み合わさっています。
このため、音楽はより楽しく、より自然に聞こえます。
Stereo imaging
Stereo imagingとは、音楽を録音し再生した際に、どのように空間の手がかりを与えるかを説明するための用語です。 例えば、ミュージシャンによって録音された音楽は、左チャンネル、センター、右チャンネルにいくつかの楽器が配置されていることがあります。 ツイーターは、高音域のオーディオキューを再生し、「イメージ」を作り出すことによって、音がどこから来るのかを脳に伝えるため、この点でも重要です。 さらに、通常、元のスタジオの楽器や音の配置(左、右、中央など)を再現できるようにステレオで録音されます。
これにより、ステレオ画像と呼ばれるものが作られます。
左:ダッシュボード。 中央:ピラーマウント。 右:ドア上部への取り付け。 家庭用ステレオのスピーカーと同様に、ウーファーなどの他のスピーカーと一緒に使用されます。 クルマの場合は、車内の高い位置に取り付けられ、よりリスナーの頭部に近い位置に向けられることが多い。
ツィーターは高周波の音を出すので、自動車ではスピーカー・システムの一部として使われますが、単独で使われることはありません。
これらのスピーカー・システムは通常、ウーファー(または「ミッドレンジ」)スピーカー、1つまたは複数のパッシブ・クロスオーバー、および個別のトゥイーターで構成されています。 しかし、トゥイーターは “指向性 “があります。
メーカー純正のツィーターは、理想的とはいえない場所に設置されることが多いようです。 これは、車内のスペース、生産コスト、および同様の要因の妥協点だからです。
ツィーターの位置は、高級車やその他のプレミアムサウンドシステムを除いて、自動車メーカーではあまり重要視されていません。
カスタムカーステレオシステムでは、スペースと取り付け位置の制限を克服するためにカスタムマウントを使って最高の音を得る場合が多いです。 さらに、アフターマーケット(非工場)ツイーターは、さらに説明する幅広い品質レベルで入手可能です。
スピーカーシステムでの一般的な用途
高音質のためには、このCT Sounds Stratoカーコンポーネント・システムのようなセットが使用されています。 コンポーネント・スピーカー・システムは、通常、ウーファーとトゥイーターを、それらにマッチするように設計されたスピーカー・クロスオーバーに接続し、別々の音作りを行っています。 このセットのように中価格帯のものでも、優れたサウンドを奏でることができます。
ツィーターがスピーカー・システムに使われる理由は限られています(単独で使われることはない)。
- 2ウェイまたは3ウェイのスピーカー・システムで、他のスピーカーが出せない音を出すため
- 高周波の音(トレブル)を追加して効果を高めるため
現在使われているほとんどのスピーカーシステムは「2ウェイ」と呼ばれ、限られた範囲の音を出すために2つのスピーカーを組み合わせて使っています。 これは、現在販売されているスピーカーで、コーン1個で聞こえる全音域を出せるものはほとんどないからです。
その主な理由は、大きなスピーカーは高い(高音)周波数をうまく出せないし、小さなスピーカーは大きい(低音)周波数を出せないからです。
一般にスピーカーは、専門性が高く、ある範囲の音に最適なのですが、
では、そのような専門性の高いスピーカーはありません。
ウーファー(「ミッドバス」スピーカー、「ミッドウーファー」、また間違って「ミッドレンジ」と呼ばれることもある)は通常、高域の音作りが下手です。
したがって、この足りない音域を供給するにはツイーターが重要なのです。
なぜトゥイーターにはクロスオーバーが必要なのか
カースピーカーのクロスオーバー(左)とホームステレオスピーカーのクロスオーバー(右)は、ウーファーに低音を、トゥイーターに高音を導く役割を担っているのです。 ツィーターを保護し、歪みや低音域のオーバードライブによるダメージをブロックします。
先に述べたように、トゥイーターにはさまざまな理由で上の画像のようなクロスオーバーが必要です。
- トゥイーターは低周波の音を再生できない – 重く歪む
- 十分に大きな低周波信号またはシグナルで駆動すると損傷する可能性がある
- 加えられる電力を低減して保護できる
スピーカー クロスオーバーの理解
2ウェイ スピーカー(パッシブ)クロスオーバーは非常に一般的になっています。 クロスオーバー・ポイントより上を通過させた音をトゥイーターが受け取ります。 クロスオーバーポイントより下。 図の2wayクロスオーバーは、ハイパス部とローパス部を組み合わせて作られています。 この図では、インダクター(ワイヤーコイル)をL、コンデンサーをCとして示しています。
多くの場合、トゥイーターには、配線端子の1つに直列に接続された単純なコンデンサーが付属しています。
コンデンサは1次(シングルステージ)オーディオ・クロスオーバーとして機能します。 つまり、1オクターブあたり-6デシベル(dB)の割合で機能するクロスオーバー・スロープを備えているのです。 オクターブとは、オーディオで使用される用語で、周波数の2倍または半分を表します。
高次クロスオーバーは、トゥイーターに到達する低音をさらにフィルタリングし、より効果的にします。
上の画像でわかるように、2 次 (-12dB) クロスオーバーには、インダクタと呼ばれる追加コンポーネントが必要です。 これらは、音楽に反応するワイヤーのコイルで、特定の周波数でスピーカーへの出力を低減します。
示しています。 典型的な家庭用2ウェイ・ステレオ・スピーカーとトゥイーター。 この低コストの設計では、1つのコンデンサを直列に使用して、低音をフィルタリングするハイパスクロスオーバーとして使用しています。
インピーダンス(単位:オーム)は、スピーカーの電流に対する電気抵抗の総和を表す用語です。 このワイヤは電気抵抗を持っています。
クロスオーバーはトゥイーターの定格に合わせて設計されているため、インピーダンスは重要です。
スピーカーのインピーダンスを不一致にすると、一方がより大きなパワーで駆動されるため、他方よりも大きな音量で再生されます。 このような状況下、「SONY」は、「SONY」が「SONY」であることを証明するために、「SONY」と「SONY」の間に「SONY」の文字と「SONY」の文字が混在する「SONY」を「SONY」と呼ぶことにしました。
興味深いのは、たとえば、8 オームのスピーカーは正確に 8 オームではないことです。 これは近似値です。
ツイーター定格電力
平均的なツイーターは、大型スピーカーほど大量の電力を扱うことはできません。 ウーファーやその他の大型スピーカーは、より大きな熱を放散し、より大きなボイスコイル配線ゲージを持つことができます。
ツィーターは、アンプから予想される定格インピーダンスと一致させる必要があります。 アンプは、その設計上低すぎるスピーカーと一緒に使用するとオーバーヒートすることがあります。 (例: 最小8オームのステレオで4オームのトゥイーターを使用することは許容できません)
Tweeter efficiency (SPL rating)
他の種類のスピーカーと同様に、トゥイーターにも効率性の格付けがあります。 これは、トゥイーターが特定の電力量に対してどの程度の音量(デシベル単位)を発生させるかを示しています。 これは通常「SPL」パラメータとして記載されています。
スピーカーの場合、効率が高いほど望ましいと言えます。 平均的なトゥイーターでは、1Wで89dBから91dBの間であることが予想されます。
注:dB @ 1W/1mは、1m離れた場所にマイクを設置し、試験装置でスピーカー効率を測定する標準的な方法です。 しかし、これには2種類のテストがあり、混乱することがあります。
トゥイーターを比較する場合、同様の測定タイプに基づいて測定されていることを確認することが重要です。 可能な限り、同じ効率基準(1W/1Mまたは2.83V/1M)に基づく測定で2つのトゥイーターを比較します。
この理由は、4Ωのモデルとは対照的に、8Ωのトゥイーターは1Wのパワーを生み出すために高い電圧を加える必要があるからです。 同様に、トゥイーターとウーファーのマッチングにも注意が必要です。
一般的なトゥイーターの種類と素材
素材
現在最も一般的なトゥイーターの種類の一例です。 ソフトドーム・トゥイーター(左)は、このように織物やシルクの素材で作られていることが多いです。 メタルドーム・トゥイーター(右)は、アルミニウム、チタン、または何らかのハイブリッド設計で作られているのが一般的です。 リスナーによっては、どちらか一方を好む人もいますが、うまく設計されたトゥイーターは、もう一方を凌駕することができるかもしれません。 すべての仕様と、提供されている場合は周波数特性を確認することが重要です。
ここで紹介しきれないほど多くの材料が使用されていますが、最も一般的なものをいくつか取り上げます。
また、仕様が明確でなく、誤解を招く場合もあるので、常によく確認することが重要です。
トゥイーターに使用される最も一般的な素材には、以下のものがあります:
- シルク、織物、その他の布
- マイラーまたはその他のプラスチック(一般に低価格のトゥイーターに使用)
- 金属被覆プラスチック&PEIドーム・トゥイーター
- 金属。 アルミニウム、チタン、合金
- セラミックおよびセラミック・コーティング・ドーム
- カプトン(リボン・トゥイーターに)
シルクとテキスタイルは、ソフトドーム・トゥイーターに最もよく使われる素材の一部です。 また、チタンやアルミなどの金属も、中価格帯から高価格帯のトゥイーターによく使用されています。 また、「S-Series」は、「S-Series」と「S-Series」を統合した製品です。 その好例が、このPolk Audio DB1001 車載用ツイーターのペアです。
このタイプは性能が良い傾向があり、その特別な剛性のために、しばしば音の特定の「色」に関連付けられます。 このような状況下、当社では、お客様のニーズにお応えするため、様々なサービスを提供しております。
もし、何も提供されていない場合は、より多くの情報を求めて、その情報を提供しているモデルを購入することを検討するのがベストでしょう。
そうでなければ、「明るい」または「きつい」トゥイーターを購入することになり、特定の音域を強調しすぎたり、十分に強調しなかったりする可能性があります。 ピエゾ・トゥイーターは非常に大きな音で効率的ですが、音楽の質という点ではあまりよくありません。 スーパーツイーター」は通常マグネット駆動で、一般的な製品よりも大きな音量を出し、定格出力も高くなります。 どちらも屋外の音楽イベントや集会でよく使われます。
ホーンおよび圧縮ドライバー
ホーン・トゥイーターは、スピーカーの中でも特殊なクラスです。 ピエゾ・トゥイーターのようなエントリー・レベルのモデルは安価で、良い音楽的音色を出すのは得意ではありませんが、安価で非常に効率的です。 その音量は、標準的なトゥイーターよりもはるかに大きいことがよくあります(たとえば、1ワットで生成される91dBに対して96dB)
その他、非常に高品質のホームステレオシステムに使用されるホーン・トゥイーターは、音だけでなく周波数応答も非常に優れています。 これらは、ほとんどの場合、「圧縮ホーン」タイプのスピーカーです。
圧縮ホーンは、トゥイーター・ドームから外側に広がるホーン・ボディに小さな開口部を使用します。 彼らはより効果的な方法で音を指示するために特別に設計された磁石とトゥイータードームを使用しています。
標準的なホーンツイーターは、軽量のプラスチックボディ素材を使用しています。
このようなツィーターは、高い出力処理と大きな音量が主な要件となる状況で使用できます。
リボン・トゥイーター
リボン・トゥイーターは、従来のドーム駆動の製品とは少し異なります。 このタイプのツィーターは、現在入手可能な最高の、そして最も音楽的なものの一部ですが、それは設計&の品質に大きく依存します。
リングラジエーター(同心)トゥイーター
デュアルリングラジエーター(「同心」リングとも呼ばれる)トゥイーターは、複数のリングとセンタープラグから成る可動面を持つユニークなタイプのトゥイーターです。
この種のトゥイーターは一般的ではありませんが、他のタイプとは異なり、角度によって発生する音(軸外レスポンスと呼ばれます)が非常に小さいという欠点があります。
Tweeter 周波数応答の基本
Tweeter には、他のスピーカーと同じように固有の特性があります。 この画像では、異なるオーディオ周波数で発生する音のレベル(「レスポンス」と呼ばれます)を見ることができます。 これらのグラフィックは、異なる角度での音の応答を示しています。
黒い線で示すように、ツイーターAにはディップとピークがあり、ある帯域では音が不足し、他の帯域では強すぎる(または「きつい」)ことがわかります。 ツィーターBは、音の出る範囲がほぼ一定で、よりフラットで理想的なレスポンスです。
他の種類のスピーカーと同様に、ツィーターにも限界があります。
つまり、音を出すときに、ツィーターによって動作が異なることを知っておくことが重要なのです。 例えば、あるツィーターは他のツィーターよりも「ピーク」(特定の音の周波数で音量が大きくなる)があります。
これらのピークとバレー(音の発生が低くなる部分)は、イコライザーなどの補正なしでは克服することができません。
「完璧な」ツイーターというものは存在せず、どれも良い特性と悪い特性を持っています。 しかし、慎重に購入すれば、性能の良いトゥイーターを見つけることは可能です。
概要 – トゥイーターとは何か、何をするものか
トゥイーターは、人間の聴覚の高域で音を出す、小型で特殊なスピーカーです。
それらはさまざまなスタイルと材料で来ますが、最も一般的には軽量材料でできたドームと、コーン(ドーム)を駆動して音を生成する磁石を使用します。
ウーファーなど他のスピーカーより小さいので、それらを損傷し得る音をフィルターしブロックするクロスオーバが必要で、不要な歪みが発生する。