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?

Tweeters zijn de audiodrivers in een luidsprekersysteem die het hoogste bereik van het geluid produceren dat u hoort. Omdat hogere geluidsfrequenties kleinere geluidsgolven hebben, zijn ze kleiner dan de andere luidsprekers waar ze naast werken.

Een tweeter is een soort elektromechanische luidspreker die geluid en muziek produceert in het bovenste (hogere frequentie) muziekbereik. Ze vormen een aanvulling op woofers en andere luidsprekers die geen hogere tonen kunnen produceren.

Tweeters zijn doorgaans klein van formaat, omdat ze geluid met een kleinere golflengte produceren en een kleine kegel hebben. Over het algemeen worden ze het best gebruikt wanneer ze op de luisteraar zijn gericht.

De meeste zijn beperkt tot een bepaald bereik van de geluidsproductie, zoals maximaal 3 kilohertz tot 20 kilohertz (kHz), hoewel dit afhangt van de beperkingen van de specifieke luidspreker. Het typische bereik van het menselijk gehoor ligt rond 20 Hz tot 20 kHz.

Kilohertz is een term die wordt gebruikt om de frequentie van het geproduceerde geluid te beschrijven, of de cycli per seconde van een audiosignaal golfvorm.

Basisonderdelen tweeter

Afbeelding van een gedemonteerde autotweeter. Afgebeeld zijn de magneet (links) en de koepel/grill/aansluiting (rechts). De spreekspoel is bevestigd aan de achterkant van de koepel. In deze afbeelding is de koepel gemaakt van zilverkleurig materiaal – hoogstwaarschijnlijk mylar of een ander soort plastic of ander lichtgewicht materiaal.

Het typische tweeter-ontwerp (hoewel er diverse andere typen bestaan) bestaat uit een kleine magneet met een ronde opening erin. Een gewikkelde spreekspoel van koperdraad, spreekspoel genoemd, is bevestigd aan een luidsprekerkoepel van vele verschillende materialen.

Dit geheel wordt in de spleet van de magneet gestoken en daarbinnen opgehangen. De koepel wordt, net als bij andere luidsprekers, aan de zijkanten ondersteund door een flexibel maar stijf materiaal.

Wat doen tweeters?

Genieten van goede muziek? Tweeters maken goede muziek mogelijk in luidsprekersystemen die je overal ziet. Stereoluidsprekers voor thuisgebruik, zoals deze Dayton Audio B652 boekenplankluidsprekers, maken gebruik van een goedkope maar effectieve tweeter om het geluidsbereik in te vullen dat een woofer niet kan produceren. Samen zorgen ze voor een volledige geluidsproductie.

Tweeters worden gebruikt om geluid in het hogere bereik (hoge tonen) te produceren en vormen een aanvulling op andere luidsprekers die hier niet geschikt voor zijn.

“Hoge tonen” is een woord dat wordt gebruikt om de delen van muziek in het hogere bereik te beschrijven, zoals bekkens, synthetische keyboardgeluiden, drumeffecten en het “tssst tsst” (hoge tonen) geluid van diverse muziekinstrumenten.

Wanneer een versterkt muzikaal signaal via de positieve (+) en negatieve (-) bedradingsaansluitingen op de tweeter wordt toegepast, creëert de spreekspoel een magnetisch veld binnen het gebied van de permanent magnetische spleet van de magneet.

Dit variërende veld zorgt ervoor dat de tweeter-spoel en -koepel naar voren en naar achteren bewegen, waardoor de lucht zeer snel het signaal volgt.

Tweeters in muziekweergave – waarom ze belangrijk zijn

Muziek bestaat uit veel meer dan een beperkt scala aan geluiden. Het is een zeer complexe combinatie van verschillende tonen, frequenties en andere kenmerken. Deze worden gemaakt door verschillende instrumenten, de stem van zangers, en items die worden toegevoegd wanneer muziek wordt opgenomen.

Tweeters zijn van cruciaal belang in een geluidssysteem voor het produceren van het volledige scala aan geluiden dat u kunt horen.

Muziek is veel aangenamer en klinkt veel natuurlijker hierdoor.

Stereo imaging

Stereo imaging is de term die wordt gebruikt om te beschrijven hoe muziek wordt opgenomen en afgespeeld om ruimtelijke aanwijzingen te geven. Muziek opgenomen door muzikanten kan bijvoorbeeld enkele instrumenten in het linker-, midden- en rechterkanaal hebben. Tweeters zijn hier ook belangrijk voor, omdat zij de audiosignalen met een hoger bereik weergeven die uw hersenen vertellen waar de geluiden vandaan komen door een “beeld” te creëren.

Muziek heeft verschillende geluiden over bijna het hele bereik dat onze oren kunnen horen. Bovendien wordt het normaal gesproken in stereo opgenomen, zodat het oorspronkelijke studio-instrument en de plaatsing van het geluid (links, rechts, midden, enz.) kunnen worden gereproduceerd.

Dit creëert wat stereobeeld wordt genoemd.

De verschillende geluidstonen &-signalen zijn belangrijk. Zij geven “aanwijzingen” aan uw hersenen over wat u hoort en waar in het luistergebied zij zich bevinden.

autotweeters

Een afbeelding met 3 van de meest typische fabrieksgemonteerde tweeterbevestigingen. Links: dashboard. Midden: pilaarbevestiging. Rechts: bovendeur gemonteerd. Net als stereoluidsprekers thuis worden ze samen met andere luidsprekers zoals woofers gebruikt. In auto’s worden ze vaak hoger in de auto gemonteerd en meer op de hoofden van de luisteraars gericht. Dit komt omdat tweeters richtingsgevoelig zijn.

Aangezien tweeters hoogfrequente geluiden produceren, worden ze in auto’s gebruikt als onderdeel van een luidsprekersysteem, maar nooit alleen. Ze worden altijd naast andere luidsprekers gebruikt.

Deze luidsprekersystemen bestaan meestal uit een woofer (of “middentoner”) luidspreker, een of meer passieve cross-overs, en een aparte tweeter.

Woofers produceren lagere frequenties die grotere geluidsgolven hebben en niet zo veeleisend zijn wat betreft de locatie. Tweeters daarentegen zijn “directioneel”. Dit betekent dat het door hen geproduceerde geluid het best hoorbaar is wanneer ze op uw oren zijn gericht.

In de fabriek geïnstalleerde tweeters worden vaak op een plaats geplaatst die niet ideaal is. Dit komt omdat het een compromis is tussen de ruimte in de auto, de productiekosten en soortgelijke factoren.

De locatie van de tweeters wordt door autofabrikanten niet als erg belangrijk beschouwd, behalve voor luxe auto’s en andere eersteklas geluidssystemen.

Aangepaste autoradiosystemen krijgen vaak het beste geluid door aangepaste montage te gebruiken om de beperkingen van ruimte en montageplaatsen te overwinnen. Bovendien zijn aftermarket (niet-fabrieks) tweeters verkrijgbaar in een breed scala van kwaliteitsniveaus die ik verder zal bespreken.

Hoe worden tweeters gebruikt?

Voorkomende toepassingen in luidsprekersystemen

Voor hoogwaardig geluid wordt een set als dit CT Sounds Strato autocomponentluidsprekersysteem gebruikt. Componentluidsprekersystemen maken doorgaans gebruik van woofers en tweeters die zijn aangesloten op luidsprekercrossovers die zijn ontworpen om ze op elkaar af te stemmen en de geluidsproductie te scheiden. Zelfs matig geprijsde exemplaren zoals deze set kunnen een uitstekend geluid produceren.

Tweeters worden in luidsprekersystemen om een beperkt aantal redenen gebruikt (ze worden nooit alleen gebruikt):

• In een 2-weg of 3-weg luidsprekersysteem om geluid te produceren dat de andere luidsprekers niet kunnen
• Om meer hoogfrequent geluid (treble) toe te voegen voor extra effect

De meeste luidsprekersystemen die tegenwoordig in gebruik zijn, worden “2-weg” genoemd, omdat ze een combinatie van 2 luidsprekers gebruiken die een beperkt bereik aan geluid te produceren krijgen. Dit komt omdat bijna geen enkele luidspreker die tegenwoordig met een enkele conus wordt verkocht, het volledige geluidsbereik kan produceren dat u kunt horen.

De belangrijkste reden hiervoor is dat grote luidsprekers de hogere (hoge) frequenties niet goed kunnen weergeven en kleine luidsprekers de grotere (lage) frequenties niet kunnen weergeven.

Luidsprekers zijn in het algemeen gespecialiseerd en zijn het meest geschikt voor een bepaald bereik.

Woofers (vaak “midbass”-luidsprekers, “midwoofers”, en soms ten onrechte “midrange” genoemd) produceren normaal gesproken weinig geluid in het hogere bereik.

Tweeters zijn dus van cruciaal belang om dit ontbrekende geluidsbereik aan te vullen.

Waarom hebben tweeters cross-overs nodig?

Car speaker crossovers (links) en home stereo speaker crossovers (rechts) zijn verantwoordelijk voor het sturen van de lage tonen naar een woofer en de hoge tonen naar een tweeter. Ze beschermen de tweeter en verhinderen dat vervorming en potentieel schadelijke lage tonen de tweeter oversturen.

Zoals ik al eerder zei, hebben tweeters om een aantal redenen cross-overs nodig zoals die in de afbeelding hierboven:

• Tweeters kunnen geen laagfrequente geluiden afspelen – ze vervormen sterk
• Ze kunnen beschadigd raken als een of meer signalen van voldoende lagefrequentiesignaal of -signalen ze aanstuurt
• Het vermindert het toegepaste vermogen en helpt ze te beschermen

Inzicht in luidspreker-crossovers

2-weg luidsprekers (passieve) cross-overs zijn heel gebruikelijk. De tweeter ontvangt geluiden die boven het crossoverpunt mogen passeren. Onder het crossover-punt. Het afgebeelde 2-weg scheidingsfilter wordt gemaakt door een hoogdoorlaat- en een laagdoorlaatsectie te combineren. In dit schema wordt een spoel (draadspoel) weergegeven als “L” en de condensator als “C.”

In veel gevallen worden tweeters geleverd met een eenvoudige condensator die in serie is geschakeld met een van de bedradingsaansluitingen. Dit is gewoonlijk de positieve (+) aansluiting.

Condensatoren werken als een single order (één trap) audio crossover. Dat wil zeggen dat ze een crossover-helling hebben die werkt met een snelheid van -6 decibel per octaaf (dB). Een octaaf is een term die voor audio wordt gebruikt en staat voor een verdubbeling of halvering van een frequentie.

Bijv: 400 Hz is één octaaf boven 200 Hz.

Hogere orde cross-overs filteren nog meer lage tonen weg die de tweeters zouden bereiken en zijn nog effectiever. -12dB/octaaf (2e orde) is een van de meest gebruikelijke en is effectief zonder al te duur te zijn.

Zoals u in de afbeelding hierboven kunt zien, vereist een 2e orde (-12dB) crossover een extra component, een spoel genaamd. Dit zijn spoelen van draad die reageren op muziek en de output naar de luidspreker bij bepaalde frequenties verminderen.

Afgebeeld: Een typische 2-weg stereoluidspreker voor thuisgebruik met een tweeter. In dit goedkope ontwerp wordt een enkele condensator in serie gebruikt als hoogdoorlaatfilter om lage tonen weg te filteren. Dit voorkomt vervorming en mogelijke schade aan de tweeter.

Wat betekent de impedantie van een tweeter?

Impedantie, uitgedrukt in Ohm, is een term die wordt gebruikt om de totale elektrische stroomweerstand van een luidspreker aan te geven.

De spreekspoel van een tweeter bestaat uit een lange hoeveelheid draad die tot een spoel is gewikkeld. Deze draad heeft een elektrische weerstand.

Impedantie is belangrijk omdat cross-overs zijn ontworpen voor de rating van uw tweeters. Bovendien moeten tweeters worden afgestemd op woofers en andere luidsprekers met een vergelijkbare impedantie.

Als de impedantie van een luidspreker niet goed is afgestemd, zal de ene luidspreker met een hoger volume spelen dan de andere, omdat ze met meer vermogen worden aangedreven. Dit komt omdat het vermogen dat een luidspreker ontwikkelt, direct wordt bepaald door de Ohm-waarde ervan.

Traditioneel worden thuisstereoluidsprekers op 8 Ohm gewaardeerd, terwijl autoluidsprekers meestal 4 Ohm zijn. Dit kan variëren.

Wat interessant is, is dat bijvoorbeeld 8 ohm-luidsprekers niet precies 8 ohm zijn. Dat is een benadering. In de praktijk zitten ze daar meestal iets onder.

Tweeter power ratings

De gemiddelde tweeter kan geen grote hoeveelheden vermogen aan zoals grotere luidsprekers dat kunnen. Woofers en andere grotere luidsprekers kunnen grotere hoeveelheden warmte afvoeren en hebben een grotere bedradingsmeter voor de spreekspoel.

Op enkele uitzonderingen na zijn vermogens van 15W (watt) RMS en hoger realistisch. 25W-50W zijn vrij gebruikelijk voor de middenklasse modellen die tegenwoordig worden verkocht.

Tweeters moeten overeenkomen met de nominale impedantie die van een versterker wordt verwacht. Versterkers kunnen oververhit raken als ze worden gebruikt met luidsprekers die te laag zijn voor hun ontwerp. (Bijvoorbeeld: het gebruik van tweeters van 4 ohm in een stereo-installatie van minimaal 8 ohm is onaanvaardbaar).

Tweeterrendement (SPL-waarde)

Net als andere soorten luidsprekers, hebben tweeters een rendementswaarde. Dit geeft aan hoeveel volume, in decibel (dB) een tweeter produceert bij een bepaalde hoeveelheid vermogen. Dit wordt meestal aangegeven als de “SPL” parameter.
In het geval van luidsprekers is een hoger rendement wenselijk. Voor gemiddelde tweeters ligt dit tussen 89dB en 91dB bij 1W.

Opmerking: dB @ 1W/1m is een standaard manier om het luidsprekerrendement te meten met testapparatuur waarbij een microfoon op 1 meter afstand wordt geplaatst. Er zijn echter 2 soorten tests hiervoor en dit kan verwarrend zijn.

Het is belangrijk bij het vergelijken van tweeters om er zeker van te zijn dat de metingen gebaseerd zijn op vergelijkbare meettypes. Vergelijk waar mogelijk 2 tweeters met metingen die op dezelfde efficiëntienorm zijn gebaseerd (1W/1M of 2,83V/1M).

De reden hiervoor is dat tweeters van 8 ohm een hogere spanning nodig hebben om 1W vermogen te creëren, in tegenstelling tot een model van 4 ohm. Hetzelfde geldt voor tweeters en woofers.

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. Sommige luisteraars verkiezen het ene boven het andere, hoewel een goed ontworpen tweeter van het ene type in staat kan zijn het andere te overtreffen. Het is belangrijk dat u alle specificaties en de frequentierespons controleert, indien beschikbaar.

Er worden gewoon veel te veel materialen gebruikt om hier op te sommen, maar ik zal enkele van de meest voorkomende behandelen. Vergeet niet dat sommige tegenwoordig worden verkocht van een verscheidenheid aan minder gebruikelijke materialen.

Ook is het belangrijk om altijd goed te controleren, omdat soms de specificaties niet duidelijk zijn en misleidend zijn.

Enkele van de meest gebruikte materialen voor tweeters zijn:

• Zijde, textiel of andere doeken
• Mylar of andere kunststoffen (meestal in goedkope tweeters)
• Metaal gecoate kunststoffen & PEI dome tweeters
• Metalen: aluminium, titanium en legeringen
• Keramiek en koepels met keramische coating
• Kapton (in ribbon tweeters)

Zijde en textiel zijn enkele van de meest gebruikte materialen in zachte koepeltweeters. Titanium en andere metaalsoorten, zoals aluminium, worden ook vaak gebruikt voor tweeters in de midden- en hogere prijsklasse.

Silk dome tweeters behoren tot de meest gangbare tweeters die tegenwoordig worden verkocht. Ze zijn vaak een goed compromis tussen kosten, prestaties en geluidskwaliteit. Een goed voorbeeld is dit paar Polk Audio DB1001 autotweeters.

Deze types presteren meestal goed en worden vanwege hun extra stijfheid vaak geassocieerd met een bepaalde “kleur” van het geluid. Andere speciale materialen zoals keramiek en zelfs diamant worden ook in andere tweeters gebruikt.

Het is echter zeer belangrijk te begrijpen dat het type materiaal dat voor de tweeterkoepel wordt gebruikt, alleen niet bepalend is voor de kwaliteit. U moet altijd de specificaties controleren, zoals de frequentieresponstabel als die wordt meegeleverd.

Als die niet wordt meegeleverd, kunt u het beste meer informatie zoeken en een model kopen dat die informatie biedt.

Of u koopt een tweeter die te “helder” of “hard” is, in die zin dat hij bepaalde geluidsbereiken te veel of te weinig kan benadrukken.

“Supertweeters” en hoorns

Hoorntweeters (links) worden vaak aangestuurd door een piëzodriver in plaats van een magneetassemblage. Piëzo-tweeters zijn zeer luid en efficiënt, maar niet erg goed voor de muziekkwaliteit. Een “supertweeter” wordt meestal aangedreven door een magneet en produceert meer volume en heeft een hoger uitgangsvermogen dan de gemiddelde producten. Beide worden vaak gebruikt voor muziekevenementen en bijeenkomsten buitenshuis.

Hoorn- en compressiedrivers

Hoorntweeters zijn een speciale klasse luidsprekers. Instapmodellen zoals piëzo-tweeters zijn niet duur en produceren geen goede muzikale tonen, maar ze zijn goedkoop en zeer efficiënt. Hun volume is vaak veel hoger dan dat van standaardtweeters (96dB vs. 91dB geproduceerd bij 1 watt, bijvoorbeeld).

Andere hoorntweeters die in stereosystemen voor thuisgebruik van zeer hoge kwaliteit worden gebruikt, hebben een zeer goede frequentierespons en een zeer goed geluid. Dit zijn meestal luidsprekers van het type “compressiehoorn”.

Compressiehoorns maken gebruik van een kleine opening in een hoornbehuizing die zich van de tweeterkoepel naar buiten toe uitbreidt. Ze gebruiken een speciaal ontworpen magneet en tweeterkoepel om het geluid effectiever te sturen.

Standaard hoorntweeters gebruiken een lichtgewicht plastic behuizing.

Supertweeters

Supertweeters zijn gebouwd voor een hoger vermogen en een hoger volume en zijn een soort sterkere versie van standaardtweeters.

Zulke tweeters kunt u gebruiken in situaties waarin een hoog vermogen en luid volume de belangrijkste vereisten zijn. Voor kritisch luisteren en genieten binnenshuis zijn ze normaal gesproken niet erg praktisch.

Ribbon tweeters

Ribbon tweeters zijn een beetje anders dan traditionele dome-driven producten. Ze maken gebruik van een uniek ontwerp met een zeer dun “lint”-membraan dat lineair heen en weer beweegt om geluid te produceren.

Tweeters van dit type behoren tot de beste en meest muzikale die vandaag de dag verkrijgbaar zijn, maar het hangt sterk af van de & kwaliteit van het ontwerp. De prijzen variëren van ongeveer $25 tot $600 of zo.

Een van de redenen waarom ze zo uniek zijn, is dat in tegenstelling tot tweeters die gebaseerd zijn op een spreekspoel en een magneet, hun impedantie veel vlakker is over het audiobereik.

Dit betekent dat er minder interactie is met uw crossover door schommelingen die optreden wanneer de frequentie van het audiosignaal verandert.

Ring radiator (concentrische) tweeters

Dual-ring radiator (soms ook wel “concentrische” ring genoemd) tweeters zijn een uniek type tweeter met een bewegend oppervlak dat uit meerdere ringen en een middenplug bestaat. Deze types zijn sonisch nauwkeuriger en muzikaal gedetailleerder.

Dit soort tweeters komt echter minder vaak voor.

Een nadeel is dat ze, in tegenstelling tot andere types, veel minder geluid produceren onder een hoek (de zogenaamde off-axis respons). Dit betekent dat ze het meest geschikt zijn voor luidsprekersystemen waarbij ze rechtstreeks op de luisteraars zijn gericht.

Tweeter frequency response basics

Tweeters hebben net als elke andere luidspreker unieke kenmerken. In deze afbeelding ziet u het geluidsniveau dat over verschillende audiofrequenties wordt geproduceerd (de “respons” genoemd). Deze grafiek toont de geluidsrespons onder verschillende hoeken.

Als we de zwarte lijnen volgen, zien we dat tweeter A dips en pieken heeft, waardoor het geluid in sommige bereiken te zwak en in andere te sterk (of “hard”) is. Tweeter B heeft een veel vlakke en ideale respons, aangezien deze over het gehele geproduceerde bereik vrijwel constant hetzelfde is.

Tweeters hebben, net als ieder ander type luidspreker, beperkingen. Voor een bepaald bereik hebben ze frequenties waarbij hun respons (volumeniveau bij een bepaald toegepast vermogen) hoger of lager is dan een gemiddeld geproduceerd decibel (dB) volume.

Dit betekent dat het belangrijk is te weten dat verschillende tweeters zich anders gedragen wanneer er geluid wordt geproduceerd. Sommige tweeters vertonen bijvoorbeeld “pieken” (hoger volume bij bepaalde geluidsfrequenties) dan andere.

Deze pieken en dalen (gebieden waar de geluidsproductie lager uitvalt) kunnen niet worden overbrugd zonder een equalizer of andere compensatie. Het is belangrijk te begrijpen dat er beperkingen zijn tussen verschillende merken en modellen.

Een “perfecte” tweeter bestaat niet – ze hebben allemaal goede en slechte eigenschappen. Toch is het mogelijk een goede tweeter met goede prestaties te vinden als u zorgvuldig winkelt.

Samenvatting – Wat zijn tweeters en wat doen ze?

Tweeters zijn kleine, gespecialiseerde luidsprekers die geluid produceren in het bovenste bereik van het menselijk gehoor. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende stijlen en materialen, maar meestal wordt een koepel van lichtgewicht materiaal en een magneet gebruikt om de kegel (koepel) aan te drijven en geluid te produceren.

Aangezien ze kleiner zijn dan andere luidsprekers zoals woofers, hebben ze scheidingsfilters nodig om geluiden te filteren en te blokkeren die hen mogelijk kunnen beschadigen en ongewenste vervorming kunnen veroorzaken.

Als u meer wilt weten over hoe u luidsprekers bedraadt, bekijk dan mijn geweldige post met luidsprekerbedradingsschema’s en info.