What Are Tweeters? What Do Tweeters Do? The « Everything To Know » Guide

Speakers are far more simple – and yet complicated – than you might realize.

Speaker systems are made up of several types of speakers including tweeters. But what are tweeters? And what do tweeters do?

In this comprehensive post, I’ll answer your questions in a way that anyone can understand.

I’ll also help you learn a lot more about the kinds of tweeters. You’ll learn how they’re used, why they’re important, and much more.

Infographic – Tweeter facts

What are tweeters?

Les tweeters sont les haut-parleurs audio d’un système d’enceintes qui produisent la gamme supérieure du son que vous entendez. Parce que les fréquences sonores supérieures ont des ondes sonores plus petites, leur taille est plus petite que celle des autres haut-parleurs avec lesquels ils travaillent.
Un tweeter est un type de haut-parleur électromécanique qui produit du son et de la musique dans la gamme musicale supérieure (haute fréquence). Ils complètent les woofers et les autres haut-parleurs qui ne peuvent pas produire des sons plus aigus.

Les tweeter sont généralement de petite taille car ils produisent des sons de plus petite longueur d’onde et ont un petit cône. En général, ils sont mieux utilisés lorsqu’ils sont dirigés vers l’auditeur.

La plupart sont limités à une plage spécifique de production audio, comme 3 kilohertz à 20 kilohertz (kHz) maximum, bien que cela dépende des limites de l’enceinte spécifique. La gamme typique de l’audition humaine se situe autour de 20 Hz à 20kHz.

Le kilohertz est un terme utilisé pour décrire la fréquence du son produit, ou les cycles par seconde de la forme d’onde d’un signal audio.

Pièces de base du tweeter

Image d’un tweeter de voiture démonté. On voit l’assemblage de l’aimant (à gauche) et l’assemblage dôme/grille/borne de câblage (à droite). La bobine mobile est fixée à l’arrière du dôme. Sur cette image, le dôme est fait d’un matériau argenté – très probablement du mylar ou un autre type de plastique ou autre matériau léger.

Le design typique du tweeter (bien que divers autres types existent) consiste en un petit aimant avec un espace circulaire à l’intérieur. Une bobine mobile en fil de cuivre enroulé, appelée bobine mobile, est fixée à un dôme de haut-parleur fait d’un de nombreux matériaux différents.

Cet ensemble est inséré et suspendu à l’intérieur de l’entrefer de l’aimant. Le dôme est soutenu sur ses côtés, comme les autres haut-parleurs, par un matériau flexible mais rigide.

Que font les tweeters ?

Vous aimez la bonne musique ? Les tweeters rendent la bonne musique possible dans les systèmes de haut-parleurs que vous voyez partout. Les enceintes stéréo domestiques comme ces enceintes de bibliothèque Dayton Audio B652 utilisent un tweeter peu coûteux mais efficace pour remplir la plage sonore qu’un woofer ne peut pas produire. Ensemble, ils fonctionnent pour donner une gamme complète de production sonore.

Les tweeter sont utilisés pour produire des sons de gamme supérieure (aigus) et complètent d’autres enceintes qui ne sont pas adaptées à cela.

Les « aigus » sont un mot utilisé pour décrire les parties de la musique situées dans la gamme supérieure, comme les cymbales, les sons synthétiques des claviers, les effets de batterie et le son « tssst tsst » (aigu) de divers instruments de musique.

Lorsqu’un signal musical amplifié est appliqué au tweeter via les connexions de câblage positives (+) et négatives (-), la bobine mobile crée un champ magnétique à l’intérieur de la zone de l’entrefer magnétique permanent de l’aimant.

Ce champ variable fait avancer et reculer la bobine et le dôme du tweeter, déplaçant l’air très rapidement en suivant le signal. Ce faisant, un son est produit.

Les tweeter dans la reproduction musicale – pourquoi ils sont importants

La musique est constituée de bien plus qu’une gamme limitée de sons. C’est une combinaison très complexe de différentes tonalités, fréquences et autres caractéristiques. Celles-ci sont produites par différents instruments, la voix des chanteurs et les éléments ajoutés lorsque la musique est enregistrée.

Les haut-parleurs sont essentiels dans un système de sonorisation pour produire toute la gamme de sons que vous pouvez entendre.

La musique est beaucoup plus agréable et sonne beaucoup plus naturelle grâce à cela.

Image stéréo

L’imagerie stéréo est le terme utilisé pour décrire la façon dont la musique est enregistrée et lue pour donner des repères spatiaux. Par exemple, la musique enregistrée par des musiciens peut avoir certains instruments dans le canal gauche, le centre et le canal droit. Les tweeters sont également importants à cet égard, car ils reproduisent les indices audio de gamme supérieure qui indiquent à votre cerveau d’où proviennent les sons en créant une « image ».

La musique comporte différents sons sur presque toute la gamme que nos oreilles peuvent entendre. De plus, elle est normalement enregistrée en stéréo de manière à permettre de reproduire l’instrument et le placement des sons (gauche, droite, centre, etc.) du studio d’origine.

Cela crée ce qu’on appelle l’imagerie stéréo.

Diverses tonalités sonores & signaux sont importants. Ils donnent des « indices » à votre cerveau sur ce que vous entendez ainsi que sur l’endroit de la zone d’écoute où ils se trouvent.

Tweeter de voiture

Une image montrant 3 des supports de tweeter les plus typiques installés en usine. À gauche : tableau de bord. Centre : montage sur le pilier. À droite : montage sur la porte supérieure. Tout comme les enceintes stéréo de la maison, ils sont utilisés avec d’autres haut-parleurs comme les woofers. Dans les voitures, ils sont souvent montés plus haut dans le véhicule et plus près de la tête des auditeurs. Cela s’explique par le fait que les tweeters sont directionnels.

Comme les tweeters produisent des sons à haute fréquence, dans les voitures, ils sont utilisés dans le cadre d’un système de haut-parleurs mais jamais seuls. Ils sont toujours utilisés en complément d’autres haut-parleurs.

Ces systèmes de haut-parleurs se composent généralement d’un haut-parleur de graves (ou « médium »), d’un ou plusieurs filtres passifs et d’un tweeter séparé.

Les haut-parleurs de graves produisent des fréquences plus basses qui ont des ondes sonores plus larges et ne sont pas aussi exigeants en termes d’emplacement. Les tweeters, en revanche, sont « directionnels ». Cela signifie que le son qu’ils produisent est mieux entendu lorsqu’ils sont dirigés vers vos oreilles.

Les tweeters installés en usine sont souvent placés à un endroit qui n’est pas idéal. C’est parce qu’il s’agit d’un compromis entre l’espace dans le véhicule, les coûts de production et d’autres facteurs similaires.

L’emplacement du tweeter n’est pas considéré comme très important par les constructeurs automobiles, sauf pour les véhicules de luxe et autres systèmes audio haut de gamme.

Les systèmes stéréo de voiture personnalisés obtiennent souvent le meilleur son en utilisant un montage personnalisé pour surmonter les limitations de l’espace et des emplacements de montage. En outre, les tweeters d’après-vente (hors usine) sont disponibles dans un large éventail de niveaux de qualité dont je parlerai plus loin.

Comment les tweeters sont-ils utilisés ?

Utilisations courantes dans les systèmes de haut-parleurs

Pour un son de haute qualité, on utilise un ensemble comme ce système de composants automobiles CT Sounds Strato. Les systèmes de haut-parleurs à composants utilisent généralement un woofers et des tweeters connectés à des répartiteurs de haut-parleurs conçus pour les faire correspondre et séparer la production sonore. Même ceux dont le prix est modéré comme cet ensemble peuvent produire un excellent son.

Les tweeters sont utilisés dans les systèmes de haut-parleurs pour un nombre limité de raisons (ils ne sont jamais utilisés seuls) :

• Dans un système de haut-parleurs à 2 ou 3 voies pour produire un son que les autres haut-parleurs ne peuvent pas
• Pour ajouter plus de son à haute fréquence (aigus) pour un effet supplémentaire

La plupart des systèmes de haut-parleurs utilisés aujourd’hui sont appelés « 2 voies », car ils utilisent une combinaison de 2 haut-parleurs auxquels on fournit une gamme limitée de son à produire. En effet, presque aucun haut-parleur vendu aujourd’hui avec un seul cône ne peut produire toute la gamme de sons que vous pouvez entendre.

La principale raison en est que les grands haut-parleurs ne peuvent pas bien produire les fréquences plus élevées (aigus) et que les petits haut-parleurs ne peuvent pas produire les fréquences plus importantes (basses).

Les haut-parleurs, en général, sont spécialisés et sont mieux adaptés à une gamme de sons.

Les haut-parleurs de graves (souvent appelés haut-parleurs « midbass », « midwoofers », et parfois à tort « midrange ») ont normalement une faible production de sons dans la gamme supérieure.

C’est pourquoi les tweeters sont essentiels pour fournir cette gamme de son manquante.

Pourquoi les tweeters ont-ils besoin de crossovers ?

Les croisements de haut-parleurs voiture (à gauche) et home stereo (à droite) sont chargés de diriger les basses vers un woofer et les aigus vers un tweeter. Ils protègent le tweeter et bloquent la distorsion et la puissance des basses potentiellement dommageables pour le surcharger.

Comme je l’ai mentionné précédemment, les tweeters ont besoin de filtres croisés comme ceux de l’image ci-dessus pour un certain nombre de raisons :

• Les tweeters ne peuvent pas jouer des sons à basse fréquence – ils se déforment fortement
• Ils peuvent être endommagés si un ou des signaux de basse fréquence suffisamment importants.fréquence ou des signaux les entraînent
• Il réduit la puissance appliquée et permet de le protéger

Comprendre les répartiteurs de haut-parleurs

Les répartiteurs de haut-parleurs à 2 voies (passifs) sont extrêmement courants. Le tweeter reçoit les sons autorisés à passer au-dessus du point de croisement. En dessous du point de croisement. Le filtre à 2 voies illustré est réalisé en combinant une section passe-haut et une section passe-bas. Dans ce diagramme, une inductance (bobine de fil) est représentée par « L » et le condensateur par « C. »

Dans de nombreux cas, les tweeters sont livrés avec un simple condensateur connecté en série avec l’une des bornes de câblage. Il s’agit normalement de la borne positive (+) par convention.

Les condensateurs agissent comme un filtre audio d’ordre unique (un seul étage). C’est-à-dire qu’ils ont une pente de croisement qui fonctionne à un taux de -6 décibels par octave (dB). Une octave est un terme utilisé en audio et représente un doublement ou une division par deux d’une fréquence.

Par exemple : 400 Hz est une octave au-dessus de 200 Hz.

Des filtres d’ordre supérieur filtrent encore plus de basses qui atteindraient les tweeters et sont encore plus efficaces. -12dB/octave (2e ordre) est l’un des plus courants et est efficace sans être trop coûteux.

Comme vous pouvez le voir dans l’image ci-dessus, un filtre répartiteur de 2e ordre (-12dB) nécessite un composant supplémentaire appelé inducteur. Il s’agit de bobines de fil qui réagissent à la musique et réduisent la sortie vers le haut-parleur à certaines fréquences.

Visualisé : Une enceinte stéréo domestique typique à 2 voies avec un tweeter. Dans cette conception à faible coût, un seul condensateur est utilisé en série comme un filtre passe-haut pour filtrer les basses. Cela permet d’éviter la distorsion et de l’endommager potentiellement aussi.

Que signifie l’indice d’impédance d’un tweeter ?

L’impédance, évaluée en Ohms, est un terme utilisé pour décrire la résistance électrique totale au courant pour un haut-parleur.

La bobine mobile d’un tweeter est constituée d’une longue quantité de fil enroulé en bobine. Ce fil présente une résistance électrique.

L’impédance est importante car les crossovers sont conçus pour la puissance de vos tweeters. En outre, les tweeters doivent être appariés avec des woofers et d’autres haut-parleurs d’un calibre similaire.

Si vous ne faites pas correspondre l’impédance des haut-parleurs, l’un jouera à un volume plus élevé que l’autre car plus de puissance les anime. Cela est dû au fait que la puissance développée par un haut-parleur est directement liée à sa valeur nominale en Ohms.

Traditionnellement, les haut-parleurs stéréo domestiques sont évalués à 8 ohms tandis que les haut-parleurs de voiture sont généralement de 4 ohms. Cela peut varier.

Ce qui est intéressant, c’est que, par exemple, les haut-parleurs de 8 ohms ne sont pas exactement 8 ohms. C’est une approximation. Ils se situent généralement un peu en dessous dans la pratique.

Puissance nominale du tweeter

Le tweeter moyen ne peut pas gérer de grandes quantités de puissance comme le font les enceintes plus grandes. Les woofers et autres haut-parleurs plus grands peuvent dissiper de plus grandes quantités de chaleur et ont un calibre de câblage de bobine mobile plus important.

A quelques exceptions près, des puissances nominales comme 15W (watts) RMS et plus sont réalistes. 25W-50W sont assez courants pour les modèles de prix moyen vendus aujourd’hui.

Les tweeters doivent correspondre à l’impédance nominale attendue d’un amplificateur. Les amplificateurs peuvent surchauffer s’ils sont utilisés avec des enceintes dont l’impédance est trop faible pour leur conception. (Par exemple : utiliser des tweeters de 4 ohms avec une stéréo évaluée à 8 ohms minimum n’est pas acceptable).

Efficacité du tweeter (indice SPL)

Comme les autres types de haut-parleurs, les tweeters ont un indice d’efficacité. Cela vous indique combien de volume, en décibels (dB), un tweeter produit pour une quantité spécifique de puissance. Ceci est normalement répertorié comme le paramètre « SPL ».

Dans le cas des haut-parleurs, une efficacité plus élevée est souhaitable. Pour des tweeters moyens, vous pouvez vous attendre à trouver ce paramètre entre 89dB et 91dB à 1W.

Note : dB @ 1W/1m est une façon standard de mesurer l’efficacité des haut-parleurs avec un équipement de test et un microphone positionné à 1 mètre. Cependant, il existe 2 types de tests pour cela et cela peut prêter à confusion.

Il est important, lorsque vous comparez des tweeters, de vous assurer que les mesures sont basées sur des types de mesures similaires. Dans la mesure du possible, comparez 2 tweeters dont les mesures sont basées sur la même norme d’efficacité (1W/1M ou 2,83V/1M).

La raison en est que les tweeters de 8 ohms ont besoin d’une tension appliquée plus élevée pour créer 1W de puissance par rapport à un modèle de 4 ohms. De même, l’appariement des tweeters aux woofers nécessite une attention similaire lors de l’achat.

Common tweeter types and materials

Materials

Examples of some of the most common types of tweeters today. Soft dome tweeters (left) are often made with textiles or silk materials as these shown. Metal dome tweeters (right) are typically made from aluminum, titanium, or some hybrid design. Certains auditeurs préfèrent l’un plutôt que l’autre, bien qu’un tweeter bien conçu d’un type puisse être capable de surpasser l’autre. Il est important de vérifier toutes les spécifications et la réponse en fréquence si elle est fournie.

Il y a simplement beaucoup trop de matériaux utilisés pour les énumérer ici, mais je vais couvrir certains des plus courants. N’oubliez pas que certains vendus aujourd’hui sont fabriqués dans une variété de matériaux moins courants.

De plus, il est important de toujours vérifier de près car parfois les spécifications ne sont pas claires et sont trompeuses.

Certains des matériaux les plus courants utilisés pour les tweeters comprennent :

• La soie, le textile ou d’autres tissus
• Mylar ou d’autres plastiques (généralement dans les tweeters à bas prix)
• Plastiques à revêtement métallique & tweeters à dôme en PEI
• Métaux : aluminium, titane et alliages
• Céramiques et dômes à revêtement céramique
• Kapton (dans les tweeters à ruban)

La soie et le textile font partie des matériaux les plus courants utilisés dans les tweeters à dôme souple. Le titane et d’autres types de métaux comme l’aluminium sont également assez courants pour les tweeters de milieu et haut de gamme.

Les tweeters à dôme en soie font partie des types les plus courants vendus aujourd’hui. Ils constituent souvent un bon compromis entre le coût, les performances et la qualité sonore. Un excellent exemple est cette paire de tweeters de voiture Polk Audio DB1001.

Ces types ont tendance à bien fonctionner et, en raison de leur rigidité supplémentaire, sont souvent associés à une certaine « couleur » de son. D’autres matériaux spéciaux comme la céramique et même le diamant sont également utilisés dans d’autres.

Pour autant, il est très important de comprendre que le type de matériau utilisé pour le dôme du tweeter ne détermine pas à lui seul sa qualité. Vous devez toujours vérifier les spécifications telles que le tableau de réponse en fréquence s’il est fourni.

Si aucune n’est fournie, il est préférable d’envisager de rechercher plus d’informations et d’acheter un modèle qui fournit ces informations.

Sinon, vous prenez le risque d’acheter un tweeter trop  » brillant  » ou  » dur  » dans le sens où il peut avoir certaines gammes de son qu’il accentue trop ou pas assez.

« Super tweeters » et cornets

Les tweeters à cornet (à gauche) sont souvent pilotés par un pilote piézoélectrique au lieu d’un ensemble d’aimants. Les tweeters piézoélectriques sont très forts et efficaces mais ne sont pas très bons en termes de qualité musicale. Un « super tweeter » est généralement piloté par un aimant et produit plus de volume et a une puissance nominale plus élevée que les produits moyens. Les deux sont souvent utilisés pour les événements musicaux et les rassemblements en plein air.

Moteurs à corne et à compression

Les tweeters à corne constituent une classe particulière de haut-parleurs. Les modèles d’entrée de gamme comme les tweeters piézoélectriques sont peu coûteux et ne sont pas géniaux pour produire de bonnes tonalités musicales, mais ils sont bon marché et très efficaces. Leur volume est souvent beaucoup plus élevé que celui des tweeters standard (96dB contre 91dB produits à 1 watt, par exemple).

D’autres tweeters à pavillon utilisés dans les systèmes home-stéréo de très haute qualité ont une très bonne réponse en fréquence ainsi qu’un bon son. Il s’agit le plus souvent de haut-parleurs de type « pavillon de compression ».

Les pavillons de compression utilisent une petite ouverture dans un corps de pavillon qui se dilate du dôme du tweeter vers l’extérieur. Ils utilisent un aimant et un dôme de tweeter spécialement conçus pour diriger le son de manière plus efficace.

Les tweeters à pavillon standard utilisent un matériau de corps en plastique léger.

Super tweeters

Construits pour une puissance plus élevée et pour produire des volumes plus importants, les super tweeters sont comme une version plus forte des tweeters standard. Leur puissance nominale est généralement plus élevée également.

Vous pouvez utiliser des tweeters de ce type dans des situations où la tenue en puissance et le volume élevé sont les principales exigences. Pour l’écoute critique et le plaisir à l’intérieur, ils ne sont normalement pas très pratiques.

Tweeter à ruban

Les tweeters à ruban sont un peu différents des produits traditionnels à dôme. Ils utilisent une conception unique avec un diaphragme « ruban » très fin qui se déplace d’avant en arrière de façon linéaire pour produire le son.

Les tweeters de ce type sont parmi les meilleurs et les plus musicaux disponibles aujourd’hui, mais cela dépend grandement de la conception & qualité. Les prix varient de dans environ 25 $ à 600 $ environ.

L’une des raisons pour lesquelles ils sont si uniques est que, contrairement aux tweeters basés sur une bobine mobile et un aimant, leur impédance est beaucoup plus plate sur la gamme audio.

Cela signifie qu’il y a moins d’interaction avec votre crossover en raison des fluctuations qui se produisent lorsque la fréquence du signal audio change.

Tweeter à radiateur annulaire (concentrique)

Les tweeters à radiateur annulaire double (parfois appelés anneaux « concentriques ») sont un type unique de tweeter dont la surface mobile est constituée de plusieurs anneaux et d’une fiche centrale. Ces types sont des tweeters plus précis sur le plan sonore et plus détaillés sur le plan musical.

Les tweeters de ce type sont toutefois moins courants.

Un inconvénient est que, contrairement aux autres types, ils produisent beaucoup moins de son dans les angles (appelé réponse hors axe). Cela signifie qu’ils sont mieux adaptés aux systèmes d’enceintes où ils sont dirigés directement vers les auditeurs.

Les bases de la réponse en fréquence des tweeters

Les tweeters ont des caractéristiques uniques, tout comme n’importe quelle autre enceinte. Dans cette image, vous pouvez voir le niveau de son produit sur différentes fréquences audio (appelé la « réponse »). Ces graphiques montrent la réponse sonore sous différents angles.

Suivant les lignes noires, nous pouvons voir que le Tweeter A présente des creux et des pics qui feront que le son manquera dans certaines gammes et sera trop fort (ou « dur ») dans d’autres. Le Tweeter B a une réponse beaucoup plus plate et idéale, car elle est presque constamment la même sur toute la gamme de sons produits.

Les tweeters, comme tout autre type de haut-parleur, ont des limites. Pour une gamme donnée, ils ont des fréquences auxquelles leur réponse (niveau de volume pour une puissance appliquée donnée) est supérieure ou inférieure à un volume moyen en décibels (dB) produit.

Cela signifie qu’il est important de savoir que différents tweeters se comportent différemment lorsque le son est produit. Par exemple, certains tweeters auront des  » pics  » (volume plus élevé à certaines fréquences sonores) que d’autres.

Ces pics et ces vallées (zones où la production sonore tombe plus bas) ne peuvent pas être surmontés sans un égaliseur ou une autre compensation. Il est important de comprendre qu’il existe des limitations entre les différentes marques et modèles.

Il n’existe pas de tweeter « parfait » – ils ont tous de bonnes et de mauvaises caractéristiques. Cependant, il est possible de trouver un bon tweeter avec de bonnes performances si vous magasinez avec soin.

Résumé – Que sont les tweeters et que font-ils ?

Les tweeters sont de petits haut-parleurs spécialisés qui produisent un son dans la gamme supérieure de l’audition humaine. Ils existent dans une variété de styles et de matériaux, mais utilisent le plus souvent un dôme en matériau léger et un aimant pour entraîner le cône (dôme) et produire du son.

Comme ils sont plus petits que d’autres haut-parleurs comme les woofers, ils ont besoin de filtres pour filtrer et bloquer les sons qui peuvent potentiellement les endommager et qui provoqueront une distorsion indésirable.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la façon de câbler les haut-parleurs, consultez mon excellent post avec des schémas de câblage de haut-parleurs et des infos.