¿Qué son los tweeters? ¿Qué hacen? Guía completa de altavoces de agudos

Los sistemas de altavoces con buen sonido están compuestos por varios tipos de altavoces, incluyendo tweeters. Pero, ¿qué son los tweeters? ¿Y qué hacen los tweeters?

En esta guía completa, te mostraré qué hacen los altavoces tweeter, los diferentes materiales de los drivers, cuáles suenan mejor, ¡y más!

Infografía - Datos sobre tweeters

¿Qué son los altavoces tweeter?

Los tweeters son altavoces que producen el rango superior de sonido que oyes en la música. Como las frecuencias de sonido más altas tienen ondas de sonido más pequeñas, su tamaño es menor que los otros altavoces con los que trabajan.

Un tweeter es un tipo de altavoz electromecánico que produce sonido y música en el rango superior (frecuencia más alta) de la música. Complementan a woofers y otros altavoces que no pueden producir sonidos de tono más alto, como los usados en un diseño de par de altavoces de estantería de 2 vías.

Los tweeters son pequeños en tamaño ya que producen ondas de sonido más pequeñas y tienen un cono pequeño. En general, se usan mejor cuando se apuntan hacia el oyente.

La mayoría están limitados a un rango específico como 3 kilohercios a 20 kilohercios (kHz) máximo, aunque depende de las limitaciones del altavoz específico. El rango típico de audición humana es de unos 20 Hz a 20kHz.

Kilohercio es un término usado para describir la frecuencia del sonido producido o los ciclos por segundo de una forma de onda de señal de audio.

Partes básicas de un tweeter

Imagen de un tweeter de coche desmontado. Se muestra el conjunto del imán (izquierda) y el conjunto de cúpula/rejilla/terminal de cableado (derecha). La bobina de voz está unida a la parte trasera de la cúpula. En esta imagen, la cúpula es de material plateado, probablemente mylar u otro tipo de plástico u otro material ligero.

El diseño típico de tweeter (aunque existen varios otros tipos) consiste en un imán pequeño con un hueco circular dentro. 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. Son diferentes en que la mayoría usan una forma de cúpula curva hacia afuera, a diferencia de otros altavoces que usan un cono inclinado hacia abajo.

Este conjunto se inserta y suspende dentro del hueco del imán. La cúpula está soportada en sus lados, como otros altavoces, por un material flexible pero rígido.

¿Qué hacen los tweeters?

¿Disfrutas la buena música? Los tweeters hacen posible la buena música en un sistema de sonido que ves en todas partes. Los altavoces de estéreo de casa como estos Dayton B652 de estantería usan un tweeter económico pero efectivo para rellenar el rango de sonido que un altavoz de medios o woofer no puede producir. Juntos pueden producir el rango completo de audio para crear un sistema de audio con buen sonido.

Los tweeters se usan para producir sonido de alta frecuencia (agudos) y complementar otros altavoces que no son adecuados para esto. Cuando forman parte de incluso un sistema de audio moderadamente caro con subwoofer y altavoces de 2 vías, pueden sonar fantásticos.

"Agudos" es una palabra usada para describir partes de la música en el rango superior como platillos, sonidos de teclado sintético, efectos de 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 positivo (+) y negativo (-), la bobina de voz crea un campo magnético dentro del área de hueco magnético permanente del imán.

Este campo variable hace que la bobina y cúpula del tweeter se muevan hacia adelante y en reversa, moviendo aire muy rápidamente siguiendo la señal. A medida que esto ocurre, se produce sonido.

Tweeters en reproducción musical - por qué son importantes

La música está compuesta por mucho más que un rango limitado de sonidos. Es una combinación muy compleja de diferentes tonos, frecuencias y otras características. Estos son hechos por diferentes instrumentos, la voz de los cantantes, y elementos añadidos cuando se graba la música.

Los tweeters son críticos en un sistema de sonido para producir el rango completo de sonidos que puedes oír. La música es mucho más disfrutable y suena mucho más natural por esto.

Imagen estéreo

La imagen estéreo es el término usado para describir cómo se graba y reproduce la música para dar pistas espaciales que dicen a tu cerebro de dónde vienen los sonidos. Por ejemplo, la música grabada por músicos puede tener algunos instrumentos en el canal izquierdo, centro y derecho. Los tweeters ayudan a reproducir las pistas de audio de rango superior y crear la "imagen" estéreo.

La música tiene diferentes sonidos sobre casi todos los rangos que nuestros oídos pueden oír. Además, normalmente se graba en estéreo de tal forma que permite reproducir la colocación original de instrumentos y sonidos del estudio (izquierda, derecha, centro, etc.).

Esto crea lo que se llama imagen estéreo al escuchar música de buena calidad con tu sistema de sonido.

Tweeters de coche

Una imagen mostrando 3 de los montajes de tweeter instalados de fábrica más típicos. Izquierda: salpicadero. Centro: montado en pilar. Derecha: montado en puerta superior. Al igual que los altavoces de estéreo de casa, se usan junto con otros altavoces como woofers. En coches, a menudo se montan más arriba porque los tweeters son direccionales y reduce la pérdida de volumen.

Como los tweeters producen sonidos de alta frecuencia, en coches se usan como parte de un sistema de altavoces en coches pero no solos. Se usan junto con otros como altavoces componentes o para complementar y mejorar lo que ya está ahí.

Un sistema de audio de coche con mejor sonido usará un altavoz woofer, uno o más cruces pasivos, y un tweeter separado. (Ten en cuenta que los tweeters de coche a menudo tienen una rejilla de altavoz permanentemente unida para protección).

Un driver de medios produce frecuencias medias a bajas que tienen ondas de sonido más grandes y no son tan exigentes en términos de ubicación. Los tweeters, sin embargo, son direccionales ya que el sonido producido por ellos se oye óptimamente cuando están apuntando hacia tus oídos.

Los tweeters de fábrica a menudo están ubicados en una ubicación menos que ideal. Esto es porque es un compromiso entre el espacio en el vehículo y los costes de producción en línea de montaje.

La ubicación del tweeter no se considera muy importante por los fabricantes de coches excepto para vehículos de lujo y otros sistemas de sonido premium.

Los sistemas de estéreo de coche personalizados a menudo obtienen el mejor sonido usando montaje personalizado para superar las limitaciones de espacio y ubicaciones de montaje. Además, los tweeters aftermarket (no de fábrica) están disponibles en una amplia gama de niveles de calidad que discutiré más adelante.

¿Cómo se usan los tweeters?

Usos comunes en sistemas de altavoces

Para sonido de alta calidad, se puede usar un set como este sistema de componentes CT Sounds Strato para coche. Los sistemas de altavoces componentes típicamente usan woofers y tweeters conectados a cruces de altavoz vía cable de altavoz.

Están diseñados para igualar los drivers y separar la producción de sonido, enviándolo al más adecuado para ello.

Los tweeters se usan en sistemas de altavoces por un número limitado de razones (nunca se usan solos):

• En un sistema de altavoces de 2 o 3 vías para producir sonido que los otros altavoces no pueden
• Para añadir más sonido de alta frecuencia (agudos) para efecto añadido

La mayoría de sistemas de altavoces en uso hoy se llaman "2 vías", ya que usan una combinación de 2 altavoces a los que se suministra un rango limitado de sonido para producir. Esto es porque casi ningún altavoz vendido hoy con un solo cono puede producir el rango completo de sonido que puedes oír.

La razón principal es que los altavoces grandes no pueden producir bien frecuencias altas (agudos) y los altavoces pequeños no pueden producir frecuencias grandes (graves).

Los altavoces, en general, son especializados y son más adecuados para un rango de sonido.

Un altavoz de rango medio como woofers (también llamados a veces "midbass" o "mid woofers") normalmente tienen un rendimiento terrible en el rango superior de sonido.

Por lo tanto, los tweeters son críticos para suministrar este rango de sonido faltante.

¿Por qué necesitan cruces los tweeters?

Los cruces de altavoz de coche (izquierda) y de estéreo de casa (derecha) son responsables de dirigir los graves a los altavoces correctos. Protegen al tweeter y bloquean la distorsión y la potencia de graves potencialmente dañina que podría sobreexcitarlo.

Como mencioné antes, los tweeters necesitan cruces como los de la imagen arriba por varias razones:

• Los tweeters no pueden reproducir sonidos de baja frecuencia; distorsionan mucho
• Pueden dañarse si una señal de baja frecuencia lo suficientemente grande los impulsa
• Reduce la potencia aplicada y ayuda a protegerlos

Entendiendo los cruces de altavoz

Los cruces de altavoz de 2 vías (pasivos) son extremadamente comunes. El tweeter recibe sonidos que se les permite pasar por encima del punto de cruce. El cruce de 2 vías mostrado se hace combinando una sección de paso alto y una de paso bajo. En este diagrama, un inductor (bobina de alambre) se muestra como "L" y el condensador como "C."

En muchos casos, los tweeters vienen con un simple condensador conectado en serie con uno de los terminales de cableado. Normalmente es el terminal positivo (+) por convención.

Los condensadores actúan como un cruce de audio de orden único (etapa única). Es decir, tienen una pendiente de cruce que funciona a una tasa de -6 decibelios por octava (dB). Una octava es un término usado para audio y representa un doblado o reducción a la mitad de una frecuencia. Por ejemplo, 400 Hz es una octava por encima de 200 Hz.

Los cruces de orden superior filtran aún más graves que llegarían a los tweeters y son aún más efectivos. -12dB/octava (2º orden) es uno de los más comunes y es efectivo sin ser demasiado costoso.

Como ves en la imagen de arriba, un cruce de 2º orden (-12dB) requiere un componente adicional llamado inductor. Estos son bobinas de alambre que reaccionan a la música y reducen la salida al altavoz en ciertas frecuencias.

Se muestra: Un típico altavoz de estéreo de casa de 2 vías con tweeter. En este diseño de bajo coste, un solo condensador se usa en serie como cruce de paso alto para filtrar graves. Esto previene distorsión y daño potencial al mismo.

¿Qué significa la clasificación de impedancia de un tweeter?

La impedancia, medida en Ohmios, es un término usado para describir la resistencia eléctrica total a la corriente para un altavoz. La bobina de voz de un tweeter está hecha de una gran cantidad de alambre enrollado en una bobina. Este alambre tiene resistencia eléctrica.

La impedancia es importante ya que los cruces están diseñados para la clasificación de tus tweeters. Además, los tweeters deberían igualarse con woofers y otros altavoces con una clasificación similar.

Si desigulas la impedancia del altavoz, uno sonará a mayor volumen que el otro ya que más potencia los impulsa. Esto es porque la potencia desarrollada por un altavoz está directamente relacionada con su clasificación de Ohmios.

Tradicionalmente, los altavoces de estéreo de casa están clasificados en 8 ohmios mientras que los de coche son típicamente 4 ohmios. Lo interesante es que, por ejemplo, los altavoces de 8 ohmios no son exactamente 8 ohmios. Esa es una aproximación ya que suelen estar algo por debajo (digamos 6 a 7Ω por ejemplo).

Clasificaciones de potencia de tweeters

El tweeter promedio 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 calibre de cableado de bobina de voz mayor.

Con algunas excepciones, clasificaciones de potencia como 15W (vatios) RMS y superiores son realistas. 25W-50W es bastante común para modelos de gama media vendidos hoy.

Los tweeters deben igualar la impedancia nominal esperada de un amplificador. Los amplificadores pueden sobrecalentarse si se usan con altavoces demasiado bajos para su diseño. (Por ejemplo: usar tweeters de 4 ohmios con un estéreo clasificado en 8 ohmios mínimo no es aceptable).

Eficiencia del tweeter (clasificación SPL)

Al igual que otros tipos de altavoces, los tweeters tienen una clasificación de eficiencia. Esto te dice cuánto volumen, en decibelios (dB), produce un tweeter para una cantidad específica de potencia. Normalmente se lista como el parámetro "SPL".

En el caso de los altavoces, mayor eficiencia es mejor. Para tweeters promedio, puedes esperar encontrar esto entre 89dB a 91dB a 1W.

Nota: dB @ 1W/1m es una forma estándar de medir la eficiencia del altavoz con equipo de prueba con un micrófono posicionado a 1 metro de distancia. Sin embargo, hay 2 tipos de pruebas para esto y puede ser confuso.

Es importante al comparar tweeters asegurarse de que las mediciones se basan en tipos de medición similares. Siempre que sea posible, compara 2 tweeters con mediciones basadas en el mismo estándar de eficiencia (1W/1M o 2.83V/1M).

La razón es que los tweeters de 8 ohmios necesitan un voltaje más alto aplicado para crear 1W de potencia comparado con un modelo de 4 ohmios. De manera similar, igualar tweeters a woofers requiere cuidado similar al comprar.

Tipos y materiales comunes de tweeters

Materiales

Ejemplos de algunos de los tipos más comunes de tweeters hoy. Un tweeter de cúpula blanda (izquierda) a menudo se hace con textiles o materiales de seda como se muestra. Un tweeter de cúpula metálica (derecha) se hace típicamente 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 revisar todas las especificaciones y la respuesta de frecuencia si se proporciona.

Simplemente hay demasiados materiales usados para listarlos aquí, pero cubriré algunos de los más comunes. No olvides que algunos vendidos hoy están hechos de una variedad de materiales menos comunes.

También, es importante revisar siempre de cerca ya que a veces las especificaciones no son claras y son engañosas.

Algunos de los materiales más comunes usados para tweeters incluyen:

• Seda, textil, u otros tejidos
• Mylar u otros plásticos
• Plásticos recubiertos de metal y materiales PEI
• Metales: aluminio, titanio, y aleaciones
• Cerámicas y cúpulas recubiertas de cerámica
• Kapton (en tweeters de cinta)

La seda y textiles son algunos de los materiales más comunes usados. El titanio y otros tipos de metales como el aluminio también son bastante comunes para tweeters de gama media-alta.

Tweeters de seda

Un tweeter de cúpula de seda es uno de los tipos más populares y a menudo un buen compromiso entre coste, rendimiento y calidad de sonido. Un gran ejemplo es este par de tweeters de coche Polk Audio DB1001.

Estos tipos tienden a rendir bien y por su rigidez extra a menudo se asocian con un cierto "color" de sonido. Otros materiales especiales como cerámica e incluso diamante se usan en otros también.

Sin embargo, es muy importante entender que el tipo de material usado para la cúpula del tweeter por sí solo no determina su calidad. Siempre necesitas revisar las especificaciones como la gráfica de respuesta de frecuencia si se proporciona.

Si no se proporciona ninguna, es mejor considerar buscar más información y comprar un modelo que la proporcione.

De lo contrario, estás apostando comprando un tweeter que es demasiado "brillante" o "duro" en que puede tener ciertos rangos de sonido que enfatiza demasiado o no lo suficiente.

Mylar, PEI, y otros

Los tipos Mylar y PEI usan plásticos para la cúpula. A menudo se encuentran en sets de componentes económicos o altavoces coaxiales. Aunque son de menor coste, normalmente no son muy buenos para sonido preciso y nítido. A menudo puedes oír la diferencia al compararlos directamente contra un par de tweeters de cúpula de seda.

Algunos modelos son híbridos y usan un tipo de recubrimiento metálico que puede o no ofrecer mejor rendimiento. Todos los tipos listados suelen ser tweeters de cono en cómo están formados.

Tweeters de corneta y corneta de compresión

Un tweeter de corneta (izquierda) puede ser impulsado por un conjunto de imán o driver piezo. Los tweeters piezo son muy fuertes y eficientes pero no son muy buenos en términos de calidad musical. Un "super tweeter" suele ser impulsado por imán y produce más volumen y tiene una clasificación de potencia más alta que productos promedio. Ambos se usan a menudo para eventos y reuniones de música al aire libre.

Los tweeters de corneta son una clase especial de altavoces. Los modelos de nivel de entrada como tweeters piezo son baratos y no son geniales produciendo tonos musicales buenos, pero son baratos y muy eficientes. Su volumen es a menudo mucho más alto que tweeters estándar (96dB vs 91dB producido a 1 vatio, por ejemplo).

A diferencia de modelos que usan imán, un tweeter piezo usa un cristal piezoeléctrico acoplado a un diafragma mecánico como un reloj digital o reloj electrónico usa para sonido. Suelen tener una impedancia muy alta y pueden no necesitar ni cruce. Un tweeter piezo es bajo coste, eficiente (buena salida dB por vatio) pero no bueno para calidad de sonido.

Otros tweeters de corneta usados en sistemas de estéreo de casa de altísima calidad tienen muy buena respuesta de frecuencia y sonido. Estos son más a menudo altavoces tipo "corneta de compresión" con imán y cúpula que se unen a un cuerpo de corneta que se expande hacia afuera.

Esto ayuda a dirigir el sonido más eficazmente y puede radiar sonido más uniformemente que otros.

Modelos super tweeter y bullet tweeter

Estos son similares a otros pero pueden tener una forma de "bala" unida a la cúpula para ayudar a producir altos niveles de sonido. Son geniales para volumen y mayor manejo de potencia.

Puedes usar tweeters como estos para situaciones donde el manejo de alta potencia y volumen alto son los requisitos principales. Para escucha crítica y disfrute en interiores, normalmente no son muy prácticos.

Tweeters de cinta

Un tweeter de cinta es un poco diferente de los demás. Usan un diseño único con un diafragma de "cinta" muy fino que se mueve hacia adelante y atrás de forma lineal para producir sonido.

Los tweeters de este tipo son de los mejores y más musicales disponibles hoy, pero depende mucho del diseño y calidad. Los precios van desde unos 25€ a 600€ más o menos.

Una razón por la que son tan únicos es que, a diferencia de tweeters basados en bobina de voz e imán, su impedancia es mucho más plana sobre el rango de respuesta de frecuencia.

Esto significa que hay menos interacción con tu cruce debido a fluctuaciones que ocurren cuando cambia la frecuencia de la señal de audio.

Tweeters radiador de anillo (concéntricos)

Los tweeters radiador de doble anillo (a veces llamados "concéntricos" de anillo) son un tipo único de tweeter con una superficie móvil consistente en varios anillos y un tapón central. Estos tipos son tweeters más precisos sónicamente y musicalmente detallados.

Los tweeters de este tipo son menos comunes, sin embargo.

Un inconveniente es que, a diferencia de otros tipos, producen mucho menos sonido en ángulos (llamado respuesta fuera de eje). Esto significa que son más adecuados para sistemas de altavoces donde están apuntados directamente al oyente.

Conceptos básicos de respuesta de frecuencia de tweeters

Los tweeters tienen características únicas como cualquier otro altavoz. En esta imagen, puedes ver el nivel de sonido producido sobre diferentes frecuencias (llamada "respuesta"). Estos gráficos muestran la respuesta de sonido en diferentes ángulos.

En los gráficos arriba vemos que el Tweeter A tiene valles y picos que harán que el sonido falte en algunos rangos y sea demasiado "duro" (demasiado alto) en otros. El Tweeter B tiene una respuesta mucho más plana e ideal, ya que es casi consistentemente la misma sobre el rango de sonido producido.

Los tweeters, al igual que cualquier otro tipo de altavoz, tienen limitaciones. Para un rango dado, tienen frecuencias en las que su respuesta (nivel de volumen para una potencia dada aplicada) es más alta o más baja que un volumen promedio en decibelios (dB) producido.

Estos picos y valles (áreas donde la producción de sonido es más alta o cae más baja) no se pueden superar sin un ecualizador u otra compensación. Las frecuencias en el extremo inferior del rango de respuesta se dejan mejor a altavoces de medios.

No existe un tweeter "perfecto" ; todos tienen características buenas y malas junto con precio, montaje y factores de rendimiento a considerar.

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