¿Qué son los tweeters? ¿Qué hacen los tuiteros? La guía de altavoces de agudos

Los sistemas de picos de gran sonido se componen de varios tipos de altavoces, incluidos los tweeters. Pero, ¿qué son los tuiteros? ¿Y qué hacen los tuiteros?

En esta completa publicación, le mostraré lo que hacen los altavoces de agudos, los diferentes materiales de los controladores de los altavoces, cuáles suenan mejor y mucho más.

Infografía:datos de Twitter

¿Qué son los altavoces de agudos?

Los tweeters son parlantes que producen el rango superior de sonido que escuchas en la música. Debido a que las frecuencias de sonido más altas tienen ondas de sonido más pequeñas, su tamaño es más pequeño que los otros altavoces con los que trabajan.

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

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

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

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

Piezas básicas del tweeter

Imagen de un tweeter de automóvil desarmado. Se muestra el conjunto del imán (izquierda) y el conjunto del domo/parrilla/terminal de cableado (derecha). La bobina de voz está unida a la parte trasera del domo. En esta imagen, la cúpula está hecha de material plateado, muy probablemente mylar o algún otro tipo de plástico u otro material liviano.

El diseño típico de un tweeter (aunque existen varios otros tipos) consiste en un pequeño imán con un espacio 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. Se diferencian en que la mayoría usa una forma de cúpula curvada hacia afuera, a diferencia de otros parlantes que usan un cono inclinado hacia abajo.

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

¿Qué hacen los tuiteros?

¿Disfrutas de la buena música? Los tweeters hacen posible la buena música en un sistema de sonido que ves en todas partes. Los parlantes estéreo domésticos como estos parlantes de estantería Dayton B652 usan un tweeter económico pero efectivo para completar el rango de sonido que un parlante de rango medio o un woofer no pueden producir. Juntos pueden producir toda la gama de audio para crear un sistema de audio con buen sonido.

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

"Agudos" es una palabra que se usa para describir partes de la música en el rango superior, como platillos, sonidos de teclados sintéticos, efectos de batería y el sonido "tssst tsst" (tono alto) 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 espacio magnético permanente del imán.

Este campo variable hace que la bobina y el domo del tweeter se muevan hacia adelante y hacia atrás, moviendo el aire muy rápidamente siguiendo la señal. Mientras esto sucede, se produce un sonido.

Tweeters en la reproducción de música: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. Estos están hechos por diferentes instrumentos, la voz de los cantantes y elementos agregados cuando se graba la música.

Los tweeters son fundamentales en un sistema de sonido para producir la gama completa de sonidos que puede escuchar. Gracias a esto, la música se disfruta mucho más y suena mucho más natural.

Imágenes estéreo

Imágenes estéreo es el término que se usa para describir cómo se graba y reproduce la música para dar señales espaciales que le indican a su cerebro de dónde provienen los sonidos. Por ejemplo, la música grabada por músicos puede tener algunos instrumentos en el canal izquierdo, centro y canal derecho. Los tweeters ayudan a reproducir las señales de audio de mayor rango y crean la "imagen" estéreo.

La música tiene diferentes sonidos en casi todos los rangos que nuestros oídos pueden escuchar. Además, normalmente se graba en estéreo de tal manera que permite reproducir el instrumento de estudio original y la ubicación del sonido (izquierda, derecha, centro, etc.).

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

Twitters de coche

Una imagen que muestra 3 de los montajes de tweeter más típicos instalados de fábrica. Izquierda:tablero. Centro:montado en columna. Derecha:puerta superior montada. Al igual que los altavoces estéreo domésticos, se utilizan junto con otros altavoces como los woofers. En los automóviles, a menudo se montan más arriba porque los tweeters son direccionales y reducen la pérdida de volumen.

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

Un sistema de audio para automóvil con mejor sonido utilizará un altavoz de graves, uno o más cruces pasivos y un tweeter separado. (Tenga en cuenta que los tweeters de los automóviles suelen tener una rejilla de altavoz fijada de forma permanente para su protección).

Un controlador de rango medio produce frecuencias de rango medio a bajo 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 que producen se escucha mejor cuando apuntan hacia los oídos.

Los tweeters de fábrica a menudo se encuentran en una ubicación menos que ideal. Esto se debe a que es un compromiso entre el espacio en el vehículo y los costos de producción de la línea de montaje.

Los fabricantes de automóviles no consideran muy importante la ubicación del tweeter, a excepción de los vehículos de lujo y otros sistemas de sonido premium.

Los sistemas estéreo de 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 tweeters del mercado de accesorios (que no son de fábrica) están disponibles en una amplia gama de niveles de calidad que analizaré más adelante.

¿Cómo se utilizan los tweeters?

Usos comunes en sistemas de altavoces

Para un sonido de alta calidad, se puede utilizar un equipo como este sistema de componentes para automóviles CT Sounds Strato. Los sistemas de altavoces de componentes suelen utilizar woofers y tweeters conectados a cruces de altavoces a través de un cable de altavoz.

Están diseñados para coincidir con los controladores y separar la producción de sonido, enviándolo al que mejor se adapte a él.

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 agregar más sonido de alta frecuencia (agudos) para 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 proporciona una gama limitada de sonido para producir. Esto se debe a que casi ningún parlante vendido hoy en día con un solo cono puede producir la gama completa de sonido que puede escuchar.

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

Los altavoces, en general, están especializados y son los más adecuados para una variedad de sonidos.

Un altavoz de rango medio como los woofers (a veces también llamados altavoces de "graves medios" o "woofers medios") normalmente tienen un rendimiento terrible en el rango de sonido más alto.

Por lo tanto, los tweeters son fundamentales para proporcionar este rango de sonido faltante.

¿Por qué los tweeters necesitan cruces?

Los cruces de parlantes del automóvil (izquierda) y los cruces de parlantes del estéreo doméstico (derecha) son responsables de dirigir los graves a los parlantes correctos. Protegen el tweeter y bloquean la distorsión y la potencia de graves potencialmente dañina para evitar que se sobrecargue.

Como mencioné anteriormente, 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 protegerla

Comprender los cruces de altavoces

Los cruces de parlantes de 2 vías (pasivos) son extremadamente comunes. El tweeter recibe sonidos que pueden pasar por encima del punto de cruce. El cruce de 2 vías que se muestra se realiza 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 capacitor como "C".

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

Los capacitores 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 una frecuencia duplicada o reducida a la mitad. Por ejemplo, 400 Hz es una octava por encima de 200 Hz.

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

Como puede ver en la imagen de arriba, un cruce de segundo orden (-12dB) requiere un componente adicional llamado inductor. Estas son bobinas de alambre que reaccionan a la música y reducen la salida al parlante en ciertas frecuencias.

Se muestra:un típico altavoz estéreo doméstico de dos vías con un tweeter. En este diseño de bajo costo, se usa un solo capacitor en serie como un cruce de paso alto para filtrar los graves. Esto evita la distorsión y el daño potencial también.

¿Qué significa la clasificación de impedancia de un tweeter?

La impedancia, clasificada en ohmios, es un término que se utiliza para describir la resistencia eléctrica total a la corriente de un altavoz. La bobina de voz de un tweeter está hecha de una gran cantidad de alambre enrollado en una bobina. Este cable tiene resistencia eléctrica.

La impedancia es importante ya que los cruces están diseñados para la calificación de sus tweeters. Además, los tweeters deben combinarse con woofers y otros altavoces con una clasificación similar.

Si no coincide con la impedancia de los altavoces, uno reproducirá a un volumen más alto que el otro, ya que los impulsa más potencia. Esto se debe a que la potencia desarrollada por un altavoz se clasifica directamente en su clasificación de ohmios.

Tradicionalmente, los altavoces estéreo domésticos tienen una potencia nominal de 8 ohmios, mientras que los altavoces de los automóviles suelen ser de 4 ohmios. Lo interesante es que, por ejemplo, los altavoces de 8 ohmios no son exactamente de 8 ohmios. Esa es una aproximación, ya que generalmente están algo por debajo de eso (digamos de 6 a 7Ω, por ejemplo).

Clasificaciones de potencia del tweeter

El tweeter promedio no puede manejar grandes cantidades de energía como lo hacen los altavoces más grandes. Los woofers y otros altavoces más grandes pueden disipar grandes cantidades de calor y tienen un calibre de cableado de bobina de voz más grande.

Con algunas excepciones, las clasificaciones de potencia como 15 W (vatios) RMS y superiores son realistas. 25W-50W es bastante común para los modelos de precio medio que se venden hoy en día.

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

Eficiencia del tweeter (clasificación SPL)

Al igual que otros tipos de altavoces, los tweeters tienen una calificación de eficiencia. Esto le dice cuánto volumen, en decibelios (dB), produce un tweeter para una cantidad específica de potencia. Esto normalmente aparece como el parámetro "SPL".

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

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, existen 2 tipos de pruebas para esto y pueden ser confusos.

Al comparar tweeters, es importante asegurarse de que las medidas se basen en tipos de medidas similares. Siempre que sea posible, compare 2 tweeters con medidas basadas en el mismo estándar de eficiencia (1 W/1 M o 2,83 V/1 M).

La razón de esto es que los tweeters de 8 ohmios necesitan aplicar un voltaje más alto para generar 1 W de potencia en comparación con un modelo de 4 ohmios. Del mismo modo, hacer coincidir los tweeters con los woofers requiere un cuidado similar al comprar.

Tipos y materiales comunes de tweeters

Materiales

Ejemplos de algunos de los tipos de tweeters más comunes en la actualidad. Un tweeter de cúpula blanda (izquierda) a menudo se fabrica con materiales textiles o de seda, como se muestra. Un tweeter de cúpula de metal (derecha) generalmente está hecho 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 de frecuencia, si se proporciona.

Simplemente, se utilizan demasiados materiales para enumerarlos aquí, pero cubriré algunos de los más comunes. No olvide que algunos que se venden hoy en día están hechos de una variedad de materiales menos comunes.

Además, es importante verificar 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, tela u otra tela
• Mylar u otros plásticos
• Plásticos revestidos de metal y materiales PEI
• Metales:aluminio, titanio y aleaciones
• Cúpulas cerámicas y recubiertas de cerámica
• Kapton (en tweeters de cinta)

La seda y el textil son algunos de los materiales más comunes utilizados. El titanio y otros tipos de metales como el aluminio también son bastante comunes para los tweeters de rango de precio medio a alto.

Tweeters de seda

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

Estos tipos tienden a funcionar bien y, debido a su rigidez adicional, a menudo se asocian con un cierto "color" de sonido. En otros también se utilizan otros materiales especiales como la cerámica e incluso el diamante.

Sin embargo, es muy importante comprender que el tipo de material utilizado para la cúpula del tweeter por sí solo no determina su calidad . Siempre debe verificar las especificaciones, como el gráfico de respuesta de frecuencia, si se proporciona.

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

De lo contrario, se está arriesgando al comprar un tweeter que es demasiado "brillante" o "áspero" en el sentido de que puede tener ciertos rangos de sonido que enfatiza demasiado o no lo suficiente.

Mylar, PEI y otros

Los tipos Mylar y PEI utilizan plásticos para la cúpula. A menudo se encuentran en conjuntos de componentes económicos o altavoces coaxiales. Si bien son de menor costo, por lo general no son muy buenos para un sonido preciso y nítido. A menudo puede escuchar la diferencia cuando los compara directamente con un par de tweeters de cúpula de seda.

Algunos modelos son híbridos y utilizan un tipo de revestimiento metálico que puede o no ofrecer un mejor rendimiento. Todos los tipos enumerados suelen ser tweeters de cono en cuanto a su forma.

Tweeters de bocina y bocina de compresión

Un tweeter de bocina (izquierda) puede ser impulsado por un conjunto magnético o un controlador piezoeléctrico. Los tweeters piezoeléctricos son muy ruidosos y eficientes, pero no son muy buenos en términos de calidad de la música. Un "súper tweeter" generalmente funciona con un imán y produce más volumen y tiene una clasificación de potencia más alta que los productos promedio. Ambos se utilizan a menudo para reuniones y eventos musicales al aire libre.

Los tweeters de bocina son una clase especial de altavoces. Los modelos básicos, como los tweeters piezoeléctricos, son económicos y no son excelentes para producir buenos tonos musicales, pero son económicos y muy eficientes. Su volumen suele ser mucho más alto que el de los tweeters estándar (96 dB frente a 91 dB producidos a 1 vatio, por ejemplo).

A diferencia de los modelos que usan un imán, un tweeter piezoeléctrico usa un cristal piezoeléctrico acoplado a un diafragma mecánico como un reloj digital o un reloj electrónico que usa para el sonido. Por lo general, tienen una impedancia muy alta y es posible que ni siquiera necesiten un cruce. Un tweeter piezoeléctrico es económico, eficiente (buena salida de dB por vatio) pero no es bueno para la calidad del sonido.

Otros tweeters de bocina utilizados en sistemas estéreo domésticos de muy alta calidad tienen una muy buena respuesta de frecuencia y sonido. En la mayoría de los casos, estos son altavoces tipo "bocina de compresión" con un imán y una cúpula que se adhieren a un cuerpo de bocina que se expande hacia afuera.

Esto ayuda a dirigir el sonido de manera más efectiva y puede emitir el sonido de manera más uniforme que otros.

Modelos de súper tweeter y tweeter de bala

Estos son similares a otros, pero pueden tener una forma de "bala" adherida al domo para ayudar a producir altos niveles de sonido. Son geniales para volumen y más manejo de potencia.

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

Twitters de cinta

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

Los tweeters de este tipo son algunos de los mejores y más musicales disponibles en la actualidad, pero depende en gran medida del diseño y la calidad. Los precios van desde alrededor de $ 25 a $ 600 más o menos.

Una de las razones por las que son tan únicos es que, a diferencia de los tweeters basados ​​en una bobina de voz y un imán, su impedancia es mucho más plana en el rango de respuesta de frecuencia.

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

Tweeters de radiador de anillo (concéntricos)

Los tweeters de radiador de doble anillo (a veces llamados "anillo concéntrico") son un tipo único de tweeter con una superficie móvil que consta de varios anillos y un tapón central. Estos tipos son tweeters con mayor precisión sónica y detalles musicales.

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 (llamada respuesta fuera del eje). Esto significa que son más adecuados para sistemas de altavoces donde están dirigidos directamente al oyente.

Aspectos básicos de la respuesta de frecuencia del tweeter

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

En los gráficos anteriores podemos ver que el tweeter A tiene picos y caídas que harán que el sonido falte en algunos rangos y que sea demasiado “áspero” (demasiado alto) en otros. El tweeter B tiene una respuesta mucho más plana e ideal, ya que es casi siempre la misma en el rango de sonido producido.

Los tweeters, como 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 mayor o menor) no se pueden superar sin un ecualizador u otra compensación. Es mejor dejar las frecuencias en el extremo inferior del rango de respuesta para los altavoces de rango medio

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

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