Los altavoces son mucho más sencillos -y a la vez complicados- de lo que usted cree.
Los sistemas de altavoces se componen de varios tipos de altavoces, incluidos los tweeters. Pero, ¿qué son los tweeters? ¿Y qué hacen los tweeters?
En este completo post, responderé a tus preguntas de forma que cualquiera pueda entenderlas.
También te ayudaré a aprender mucho más sobre los tipos de tweeters. Aprenderás cómo se usan, por qué son importantes y mucho más.
Infografía – Datos de los tuiteros
¿Qué son los tuiteros?
Los tweeters son los controladores de audio de un sistema de altavoces que producen el rango superior de sonido que se escucha. Dado que las frecuencias de sonido más altas tienen ondas sonoras más pequeñas, su tamaño es menor que el de los demás altavoces con los que trabajan.
Un tweeter es un tipo de altavoz electromecánico que produce sonido y música en la gama musical superior (de mayor frecuencia). Complementan a los woofers y a otros altavoces que no pueden producir sonidos más agudos.
Los tweeter suelen ser de tamaño reducido, ya que producen audio de menor longitud de onda y tienen un cono pequeño. En general, se utilizan mejor cuando apuntan hacia el oyente.
La mayoría están limitados a un rango específico de producción de audio, como por ejemplo de 3 kilohercios a 20 kilohercios (kHz) como máximo, aunque depende de las limitaciones del altavoz específico. El rango típico de la audición humana es de alrededor de 20 Hz a 20kHz.
Kilohertz es un término utilizado para describir la frecuencia del sonido producido, o los ciclos por segundo de una forma de onda de la señal de audio.
Partes básicas del tweeter
Imagen de un tweeter de coche desmontado. Se muestra el conjunto del imán (izquierda) y el conjunto cúpula/rejilla/terminales de cableado (derecha). La bobina de voz está unida a la parte trasera de la cúpula. En esta imagen la cúpula está hecha de material plateado – probablemente mylar o algún otro tipo de plástico u otro material ligero.
El diseño típico del tweeter (aunque existen otros tipos) consiste en un pequeño imán con un hueco circular en su interior. Una bobina de voz de alambre de cobre enrollado, llamada bobina de voz, está unida a una cúpula de altavoz hecha de uno de muchos materiales diferentes.
Este conjunto está insertado y suspendido dentro del hueco del imán. La cúpula se apoya en sus lados, como otros altavoces, en un material flexible pero rígido.
¿Qué hacen los tweeters?
¿Disfrutar de buena música? Los tweeters hacen posible la buena música en los sistemas de altavoces que se ven por todas partes. Los altavoces estéreo domésticos, como estos altavoces de estantería Dayton Audio B652, utilizan un tweeter barato pero eficaz para rellenar el rango de sonido que un woofer no puede producir. Juntos trabajan para ofrecer una gama completa de producción de sonido.
Los tweeter se utilizan para producir sonido de rango superior (agudos) y complementan a otros altavoces que no son adecuados para ello.
«Agudos» es una palabra que se utiliza para describir las partes de la música en el rango superior, como los platillos, los sonidos sintéticos de los teclados, los efectos de la batería y el sonido «tssst tsst» (agudo) de varios instrumentos musicales.
Cuando se aplica una señal musical amplificada al tweeter a través de las conexiones de cableado positivas (+) y negativas (-), la bobina de voz crea un campo magnético dentro del área del hueco magnético permanente del imán.
Este campo variable hace que la bobina y la cúpula del tweeter se muevan hacia delante y hacia atrás, moviendo el aire muy rápidamente siguiendo la señal. Cuando esto ocurre, se produce el sonido.
Los tweeters en la reproducción musical: por qué son importantes
La música se compone de mucho más que una gama limitada de sonidos. Es una combinación muy compleja de diferentes tonos, frecuencias y otras características. Éstas son producidas por diferentes instrumentos, la voz de los cantantes y elementos añadidos cuando se graba la música.
Los tweeters son fundamentales en un sistema de sonido para producir toda la gama de sonidos que se pueden escuchar.
La música es mucho más agradable y suena mucho más natural gracias a ello.
Imagen estéreo
La imagen estéreo es el término utilizado para describir cómo se graba y reproduce la música para dar señales espaciales. Por ejemplo, la música grabada por músicos puede tener algunos instrumentos en el canal izquierdo, el central y el derecho. Los altavoces de agudos también son importantes para esto, ya que reproducen las señales de audio de rango superior que indican al cerebro de dónde proceden los sonidos creando una «imagen».
La música tiene diferentes sonidos en casi toda la gama que nuestros oídos pueden escuchar. Además, normalmente se graba en estéreo de forma que permite reproducir el instrumento original del estudio y la ubicación del sonido (izquierda, derecha, centro, etc.).
Esto crea lo que se denomina imagen estéreo.
Las señales de distintos tonos de sonido & son importantes. Dan «pistas» a su cerebro sobre lo que está escuchando, así como en qué parte del área de escucha se encuentran.
Tweeter de coche
Una imagen que muestra 3 de los soportes de tweeter más típicos instalados de fábrica. Izquierda: salpicadero. Centro: montaje en el pilar. Derecha: montaje en la parte superior de la puerta. Al igual que los altavoces del equipo de música de casa, se utilizan junto con otros altavoces como los woofers. En los coches suelen estar montados más arriba en el vehículo y más cerca de las cabezas de los oyentes. Esto se debe a que los tweeters son direccionales.
Como los tweeters producen sonidos de alta frecuencia, en los coches se utilizan como parte de un sistema de altavoces, pero nunca solos. Siempre se utilizan junto con otros altavoces.
Estos sistemas de altavoces suelen estar formados por un altavoz de graves (o de «rango medio»), uno o varios cruces pasivos y un altavoz de agudos independiente.
Los altavoces de graves producen frecuencias de rango inferior que tienen ondas sonoras más grandes y no son tan exigentes en cuanto a su ubicación. Los tweeters, sin embargo, son «direccionales». Esto significa que el sonido producido por ellos se escucha mejor cuando apuntan hacia sus oídos.
Los tweeters instalados de fábrica suelen colocarse en un lugar que no es el ideal. Esto se debe a que es un compromiso entre el espacio en el vehículo, los costes de producción y otros factores similares.
La ubicación de los tweeters no se considera muy importante por parte de los fabricantes de automóviles, excepto en el caso de los vehículos de lujo y otros sistemas de sonido de primera calidad.
Los sistemas estéreo para automóviles personalizados a menudo obtienen el mejor sonido mediante el uso de un montaje personalizado para superar las limitaciones de espacio y ubicaciones de montaje. Además, los altavoces de agudos del mercado de accesorios (no de fábrica) están disponibles en una amplia gama de niveles de calidad que discutiré más adelante.
¿Cómo se utilizan los altavoces de agudos?
Usos comunes en los sistemas de altavoces
Para un sonido de alta calidad, se utiliza un conjunto como este sistema de componentes de coche CT Sounds Strato. Los sistemas de altavoces por componentes suelen utilizar unos woofers y unos tweeters conectados a unos crossovers de altavoces diseñados para acoplarlos y separar la producción de sonido. Incluso los de precio moderado como este conjunto pueden producir un sonido excelente.
Los tweeters se utilizan en los sistemas de altavoces por un número limitado de razones (nunca se utilizan solos):
- En un sistema de altavoces de 2 o 3 vías para producir un sonido que los otros altavoces no pueden
- Para añadir más sonido de alta frecuencia (agudos) para obtener un efecto adicional
La mayoría de los sistemas de altavoces que se utilizan hoy en día se denominan «de 2 vías», ya que utilizan una combinación de 2 altavoces a los que se les suministra una gama limitada de sonido para producir. Esto se debe a que casi ningún altavoz de los que se venden hoy en día con un solo cono puede producir toda la gama de sonido que se puede escuchar.
La razón principal es que los altavoces grandes no pueden producir bien las frecuencias más altas (agudos) y los pequeños no pueden producir las frecuencias más grandes (graves).
Los altavoces, en general, están especializados y se adaptan mejor a una gama de sonido.
Los altavoces (a menudo denominados altavoces «midbass», «midwoofers», y a veces erróneamente «midrange») normalmente tienen una pobre producción de sonido en el rango superior.
Por lo tanto, los tweeters son críticos para suministrar este rango de sonido que falta.
¿Por qué los altavoces de agudos necesitan cruces?
Los cruces de los altavoces de los automóviles (izquierda) y de los altavoces estéreo domésticos (derecha) se encargan de dirigir los graves a un woofer y los agudos a un tweeter. Protegen el altavoz de agudos y bloquean la distorsión y la potencia de los graves potencialmente dañina que lo sobrecarga.
Como he mencionado antes, los tweeters necesitan cruces como los de la imagen de arriba por varias razones:
- Los tweeters no pueden reproducir sonidos de baja frecuencia – distorsionan mucho
- Pueden dañarse si una señal o señales de baja frecuencia lo suficientemente grandes los impulsan
- Reduce la potencia aplicada y ayuda a protegerlo
Entendiendo los crossovers de los altavoces
Los crossovers de los altavoces de 2 vías (pasivos) son extremadamente comunes. El altavoz de agudos recibe los sonidos que permiten pasar por encima del punto de cruce. Por debajo del punto de cruce. El crossover de 2 vías mostrado se realiza combinando una sección de paso alto y otra de paso bajo. En este diagrama, un inductor (bobina de alambre) se muestra como «L» y el condensador como «C.»
En muchos casos, los altavoces de agudos vienen con un simple condensador conectado en serie con uno de los terminales del cableado. Este es normalmente el terminal positivo (+) por convención.
Los condensadores actúan como un crossover de audio de un solo orden (una sola etapa). Es decir, tienen una pendiente de cruce que funciona a un ritmo de -6 decibelios por octava (dB). Una octava es un término utilizado para el audio y representa una duplicación o reducción a la mitad de una frecuencia.
Por ejemplo: 400 Hz es una octava por encima de 200 Hz.
Los crossovers de orden superior filtran aún más los graves que llegarían a los tweeters y son aún más eficaces. El de -12dB/octava (2º orden) es uno de los más comunes y es efectivo sin ser demasiado costoso.
Como puede ver en la imagen superior un crossover de 2º orden (-12dB) requiere un componente adicional llamado inductor. Se trata de bobinas de alambre que reaccionan a la música y reducen la salida al altavoz en determinadas frecuencias.
Se muestra: Un típico altavoz estéreo doméstico de 2 vías con un tweeter. En este diseño de bajo coste se utiliza un único condensador en serie como filtro de paso alto para filtrar los graves. Esto evita la distorsión y los posibles daños al mismo.
¿Qué significa la clasificación de la impedancia de un tweeter?
La impedancia, clasificada en ohmios, es un término utilizado para describir la resistencia eléctrica total a la corriente de un altavoz.
La bobina de voz de un tweeter está formada por una larga cantidad de alambre enrollado en una bobina. Este cable tiene resistencia eléctrica.
La impedancia es importante, ya que los crossovers están diseñados para la capacidad de sus tweeters. Además, los altavoces de agudos deben estar emparejados con los woofers y otros altavoces con una clasificación similar.
Si no se empareja la impedancia de los altavoces, uno de ellos sonará a un volumen más alto que el otro, ya que los impulsa una mayor potencia. Esto se debe a que la potencia desarrollada por un altavoz está directamente relacionada con su clasificación en ohmios.
Tradicionalmente, los altavoces estéreo domésticos tienen una clasificación de 8 ohmios, mientras que los altavoces de los coches suelen tener 4 ohmios. Esto puede variar.
Lo interesante es que, por ejemplo, los altavoces de 8 ohmios no son exactamente de 8 ohmios. Es una aproximación. Suelen estar un poco por debajo en la práctica.
Potencia del tweeter
El tweeter medio no puede manejar grandes cantidades de potencia como los altavoces más grandes. Los woofers y otros altavoces más grandes pueden disipar mayores cantidades de calor y tienen un mayor calibre de cableado de la bobina de voz.
Con algunas excepciones, las potencias de 15W (vatios) RMS y superiores son realistas. 25W-50W son bastante comunes para los modelos de precio medio que se venden hoy en día.
Los agudos deben coincidir con la impedancia nominal esperada de un amplificador. Los amplificadores pueden sobrecalentarse si se utilizan con altavoces demasiado bajos para su diseño. (Por ejemplo: utilizar tweeters de 4 ohmios con un equipo de música con una impedancia mínima de 8 ohmios no es aceptable).
Eficiencia de los tweeters (índice SPL)
Al igual que otros tipos de altavoces, los tweeters tienen un índice de eficiencia. Esto indica la cantidad de volumen, en decibelios (dB), que produce un tweeter para una cantidad específica de potencia. Normalmente aparece como el parámetro «SPL».
En el caso de los altavoces, es deseable una mayor eficiencia. En el caso de los altavoces de agudos medios, se puede esperar encontrar entre 89dB y 91dB a 1W.
Nota: dB @ 1W/1m es una forma estándar de medir la eficiencia de los altavoces con un equipo de prueba con un micrófono colocado a 1 metro de distancia. Sin embargo, hay 2 tipos de pruebas para esto y puede ser confuso.
Es importante cuando se comparan los tweeters para estar seguro de que las mediciones se basan en tipos de mediciones similares. Siempre que sea posible, compare 2 tweeters con mediciones basadas en el mismo estándar de eficiencia (1W/1M o 2,83V/1M).
La razón de esto es que los tweeters de 8 ohmios necesitan un mayor voltaje aplicado para crear 1W de potencia a diferencia de un modelo de 4 ohmios. Del mismo modo, la adaptación de los tweeters a los woofers requiere un cuidado similar a la hora de comprar.
Tipos y materiales comunes de los tweeters
Materiales
Ejemplos de algunos de los tipos de tweeters más comunes hoy en día. Los tweeters de cúpula blanda (izquierda) suelen estar fabricados con materiales textiles o de seda, como estos que se muestran. Los tweeters de cúpula metálica (derecha) suelen estar hechos de aluminio, titanio o algún diseño híbrido. Algunos oyentes prefieren uno sobre el otro, aunque un tweeter bien diseñado de un tipo puede superar al otro. Es importante comprobar todas las especificaciones y la respuesta en frecuencia si se proporciona.
Simplemente hay demasiados materiales utilizados para enumerarlos aquí, pero cubriré algunos de los más comunes. No olvide que algunos de los que se venden hoy en día están hechos de una variedad de materiales menos comunes.
Además, es importante comprobar siempre de cerca, ya que a veces las especificaciones no son claras y son engañosas.
Algunos de los materiales más comunes utilizados para los tweeters incluyen:
- Seda, textil u otras telas
- Mylar u otros plásticos (normalmente en los tweeters de bajo coste)
- Plásticos recubiertos de metal &Tweeters de cúpula de PEI
- Metales: aluminio, titanio y aleaciones
- Cerámica y cúpulas recubiertas de cerámica
- Kapton (en tweeters de cinta)
La seda y el textil son algunos de los materiales más utilizados en los tweeters de cúpula blanda. El titanio y otros tipos de metales como el aluminio también son bastante comunes para los tweeters de gama media y alta.
Los tweeters de cúpula de seda son algunos de los tipos más comunes que se venden hoy en día. Suelen ser un buen compromiso entre coste, rendimiento y calidad de sonido. Un gran ejemplo es este par de altavoces de agudos para coche Polk Audio DB1001.
Estos tipos tienden a tener un buen rendimiento y, debido a su rigidez adicional, suelen asociarse a un determinado «color» de sonido. Otros materiales especiales como la cerámica e incluso el diamante se utilizan también en otros.
Sin embargo, es muy importante entender que el tipo de material utilizado para la cúpula del tweeter por sí solo no determina su calidad. Es necesario comprobar siempre las especificaciones, como la tabla de respuesta en frecuencia, si se proporciona.
Si no se proporciona ninguna, es mejor considerar la búsqueda de más información y comprar un modelo que proporcione esa información.
De lo contrario, se arriesga a comprar un tweeter demasiado «brillante» o «áspero» en el sentido de que puede tener ciertos rangos de sonido que enfatiza demasiado o no lo suficiente.
«Súper tweeter» y bocinas
Los tweeter de bocina (a la izquierda) suelen ser impulsados por un controlador piezoeléctrico en lugar de un conjunto magnético. Los tweeters piezoeléctricos son muy ruidosos y eficientes, pero no son muy buenos en términos de calidad musical. Los «supertweeter» suelen estar accionados por imanes y producen más volumen y tienen una potencia mayor que los productos medios. Ambos se utilizan a menudo para eventos y reuniones musicales al aire libre.
Los altavoces de agudos y de compresión
Los altavoces de agudos son una clase especial de altavoces. Los modelos de nivel básico, como los tweeters piezoeléctricos, son baratos y no producen buenos tonos musicales, pero son baratos y muy eficientes. Su volumen suele ser mucho mayor que el de los tweeters estándar (96dB frente a 91dB producidos a 1 vatio, por ejemplo).
Otros tweeters de bocina utilizados en sistemas estéreo domésticos de muy alta calidad tienen una respuesta en frecuencia muy buena, así como el sonido. Suelen ser altavoces de tipo «bocina de compresión».
Las bocinas de compresión utilizan una pequeña abertura en un cuerpo de bocina que se expande desde la cúpula del tweeter hacia fuera. Utilizan un imán y una cúpula de tweeter especialmente diseñados para dirigir el sonido de una manera más eficaz.
Los tweeters de bocina estándar utilizan un material de cuerpo de plástico ligero.
Super tweeters
Construidos para una mayor potencia y para producir volúmenes más altos, los super tweeters son como una versión más fuerte de los tweeters estándar. Sus potencias suelen ser también más altas.
Puede utilizar tweeters como éstos para situaciones en las que los requisitos principales son una gran potencia y un volumen elevado. Para la escucha crítica y el disfrute en interiores, normalmente no son muy prácticos.
Tweeter de cinta
Los tweeters de cinta son un poco diferentes de los productos tradicionales con cúpula. Utilizan un diseño único con un diafragma de «cinta» muy fino que se mueve hacia adelante y hacia atrás de forma lineal para producir el sonido.
Los tweeters de este tipo son algunos de los mejores y más musicales disponibles hoy en día, pero depende en gran medida de la calidad del diseño &. Los precios oscilan entre los 25 dólares y los 600 dólares aproximadamente.
Una de las razones por las que son tan exclusivos es que, a diferencia de los tweeters basados en una bobina de voz y un imán, su impedancia es mucho más plana a lo largo del rango de audio.
Esto significa que hay menos interacción con el crossover debido a las fluctuaciones que se producen cuando cambia la frecuencia de la señal de audio.
Tweeter de radiador de anillo (concéntrico)
Los tweeters de radiador de doble anillo (a veces llamados de anillo «concéntrico») son un tipo único de tweeter con una superficie móvil formada por varios anillos y un tapón central. Estos tipos son tweeters más precisos y detallados musicalmente.
Sin embargo, los tweeters de este tipo son menos comunes.
Una desventaja es que, a diferencia de otros tipos, producen mucho menos sonido en los ángulos (lo que se denomina respuesta fuera del eje). Esto significa que son más adecuados para sistemas de altavoces en los que se dirigen directamente a los oyentes.
Básicos de la respuesta en frecuencia de los tweeters
Los tweeters tienen características únicas como cualquier otro altavoz. En esta imagen se puede ver el nivel de sonido producido a lo largo de diferentes frecuencias de audio (llamado «respuesta»). Estos gráficos muestran la respuesta del sonido en diferentes ángulos.
Siguiendo las líneas negras, podemos ver que el Tweeter A tiene bajadas y picos que harán que el sonido sea escaso en algunos rangos y demasiado fuerte (o «duro») en otros. El Tweeter B tiene una respuesta mucho más plana e ideal, ya que es casi consistente en todo el rango de sonido producido.
Los Tweeter, al igual que cualquier otro tipo de altavoz, tienen limitaciones. Para un rango determinado, tienen frecuencias en las que su respuesta (nivel de volumen para una potencia determinada aplicada) es mayor o menor que un volumen medio en decibelios (dB) producido.
Esto significa que es importante saber que los diferentes tweeters se comportan de manera diferente cuando se produce el sonido. Por ejemplo, algunos tweeters tendrán «picos» (mayor volumen en ciertas frecuencias de sonido) que otros.
Estos picos y valles (zonas donde la producción de sonido es menor) no pueden superarse sin un ecualizador u otra compensación. Es importante entender que existen limitaciones entre las diferentes marcas y modelos.
No existe un tweeter «perfecto»: todos tienen características buenas y malas. Sin embargo, es posible encontrar un buen tweeter con un buen rendimiento si compra con cuidado.
Resumen – ¿Qué son los tweeter y qué hacen?
Los tweeter son pequeños altavoces especializados que producen sonido en el rango superior de la audición humana. Vienen en una variedad de estilos y materiales, pero más comúnmente utilizan una cúpula hecha de material ligero y un imán para conducir el cono (cúpula) y producir sonido.
Como son más pequeños que otros altavoces como woofers, necesitan cruces para filtrar y bloquear los sonidos que potencialmente pueden dañarlos y causarán distorsión no deseada.
Si usted está interesado en aprender más acerca de cómo cablear los altavoces, echa un vistazo a mi gran post con diagramas de cableado de los altavoces e información.