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?
- Basic tweeter parts
- O que os tweeters fazem?
- Tweeters na reprodução da música – porque são importantes
- Imagens estéreo
- Tweeters do carro
- Como os tweeters são usados?
- Usos comuns em sistemas de alto-falantes
- Por que é que os tweeters precisam de crossovers?
- cruzamento de alto-falantes de baixa freqüência
- O que significa um tweeter impedância nominal?
- Tweeter power ratings
- Eficiência do tweeter (classificação SPL)
- Common tweeter types and materials
- Materials
- “Super tweeters” e buzinas
- Condutores de trompa e compressão
- Tweeters superiores
- Tweeters de fibra
- Tweeters do radiador de anel (concêntrico)
- Bases de resposta de freqüência de tweeter
- Sumário – O que são tweeters e o que eles fazem?
Infographic – Tweeter facts
What are tweeters?
Tweeters são os drivers de áudio em um sistema de alto-falantes que produzem a faixa superior de som que você ouve. Como frequências sonoras mais altas têm ondas sonoras menores, o seu tamanho é menor do que o dos outros altifalantes que trabalham em conjunto.
Um tweeter é um tipo de altifalante electromecânico que produz som e música na gama musical superior (frequência mais alta). Eles elogiam woofers e outros alto-falantes que não podem produzir sons mais agudos.
Tweeters são tipicamente pequenos em tamanho pois produzem áudio com menor comprimento de onda e têm um cone pequeno. Geralmente falando, eles são melhor usados quando apontados para o ouvinte.
A maioria é limitada a uma gama específica de produção de áudio, como 3 kilohertz a 20 kilohertz (kHz) no máximo, embora dependa das limitações do alto-falante específico. A faixa típica da audição humana é de cerca de 20 Hz a 20kHz.
Kilohertz é um termo usado para descrever a freqüência do som produzido, ou os ciclos por segundo de uma forma de onda de sinal de áudio.
Basic tweeter parts
br>Image of a disassembled car tweeter. Mostrado é o conjunto do ímã (esquerda) e o conjunto da cúpula/grelha/terminal de fiação (direita). A bobina de voz é fixada na parte de trás da cúpula. Nesta imagem a cúpula é feita de material prateado – provavelmente mylar ou algum outro tipo de plástico ou outro material leve.
O desenho típico do tweeter (embora existam vários outros tipos) consiste de um pequeno ímã com um espaço circular dentro dele. Uma bobina de voz de fio de cobre enrolado, chamada bobina de voz, é ligada a uma cúpula de alto-falante feita de muitos materiais diferentes.
Este conjunto é inserido e suspenso no interior da fenda do ímã. A cúpula é suportada lateralmente, como outros alto-falantes, por um material flexível mas rígido.
O que os tweeters fazem?
Desfrute de boa música? Os tweeters tornam possível uma boa música em sistemas de altifalantes que se vêem em todo o lado. Altifalantes estéreo domésticos como estes altifalantes de prateleira Dayton Audio B652 usam um tweeter barato mas eficaz para preencher a gama de som que um woofer não consegue produzir. Juntos eles trabalham para dar uma gama completa de produção de som.
Tweeters são usados para produzir som de gama superior (agudos) e complementam outras colunas que não são adequadas para isto.
“Treble” é uma palavra usada para descrever as partes da música na gama superior como pratos, sons de teclado sintéticos, efeitos de bateria e o som “tssst tsst” (agudos) de vários instrumentos musicais.
Quando um sinal musical amplificado é aplicado ao tweeter através das ligações positivas (+) e negativas (-), a bobina de voz cria um campo magnético dentro da área magnética permanente do íman.
Este campo variável faz com que a bobina do tweeter e a cúpula se movam para a frente e para trás, movendo o ar muito rapidamente seguindo o sinal. Como isto acontece o som é produzido.
Tweeters na reprodução da música – porque são importantes
Música é composta de muito mais do que uma gama limitada de sons. É uma combinação muito complexa de diferentes tons, frequências e outras características. Estes são feitos por diferentes instrumentos, a voz dos cantores, e itens adicionados quando a música é gravada.
Tweeters são críticos em um sistema de som para produzir toda a gama de sons que você pode ouvir.
Música é muito mais agradável e soa muito mais natural por causa disso.
Imagens estéreo
Imagens estéreo é o termo usado para descrever como a música é gravada e reproduzida para dar pistas espaciais. Por exemplo, música gravada por músicos pode ter alguns instrumentos no canal esquerdo, no centro e no canal direito. Os tweeters também são importantes para isso, pois reproduzem as pistas de áudio de maior alcance que dizem ao seu cérebro de onde vêm os sons, criando uma “imagem”
Música tem sons diferentes em quase todo o alcance que os nossos ouvidos podem ouvir. Adicionalmente, é normalmente gravada em estéreo de tal forma que permite reproduzir o instrumento original de estúdio e a colocação do som (esquerda, direita, centro, etc.).
Isto cria o que se chama imagem estéreo.
Vários tons de som & os sinais são importantes. Eles dão “dicas” ao seu cérebro sobre o que você está ouvindo, bem como onde na área de audição eles estão localizados.
Tweeters do carro
Uma imagem mostrando 3 dos tweeters mais típicos instalados de fábrica. Esquerda: painel de instrumentos. Centro: montado em pilares. Direita: porta superior montada. Assim como os alto-falantes estéreo domésticos, eles são usados junto com outros alto-falantes como woofers. Nos carros, eles são frequentemente montados mais alto no veículo e apontados mais de perto para as cabeças dos ouvintes. Isto porque os tweeters são direccionais.
Como os tweeters produzem sons de alta frequência, nos carros são usados como parte de um sistema de altifalantes mas nunca sozinhos. São sempre usados em adição a outros alto-falantes.
Estes sistemas de alto-falantes geralmente consistem em um woofer (ou alto-falante de “médio alcance”), um ou mais crossovers passivos e um tweeter separado.
Woofers produzem freqüências de menor alcance que têm ondas sonoras maiores e não são tão exigentes em termos de localização. Os tweeters, no entanto, são “direcionais”. Isto significa que o som produzido por eles é melhor ouvido quando estão apontados para os seus ouvidos.
Tweeters instalados de fábrica são frequentemente colocados num lugar que não é o ideal. Isto porque é um compromisso entre espaço no veículo, custos de produção e fatores similares.
A localização do tweeter não é considerada muito importante pelos fabricantes de automóveis, exceto para veículos de luxo e outros sistemas de som premium.
Sistemas de som para carros personalizados geralmente obtêm o melhor som, usando montagem personalizada para superar as limitações de espaço e locais de montagem. Além disso, os tweeters aftermarket (não-fábrica) estão disponíveis em uma ampla gama de níveis de qualidade que eu discutirei mais adiante.
Como os tweeters são usados?
Usos comuns em sistemas de alto-falantes
Para som de alta qualidade, um conjunto como este sistema de componentes para carros Strato é utilizado. Os sistemas de alto-falantes componentes normalmente usam um woofers e tweeters conectados a crossovers de alto-falantes projetados para combiná-los e separar a produção de som. Mesmo os de preço moderado como este conjunto podem produzir um som excelente.
Os tweeters são utilizados em sistemas de colunas por um número limitado de razões (nunca são utilizados sozinhos):
- Num sistema de colunas de 2 ou 3 vias para produzir som, as outras colunas não podem
- Para adicionar mais som de alta-frequência (agudos) para efeito adicionado
A maioria dos sistemas de colunas em uso hoje em dia são chamados de “2 vias”, uma vez que utilizam uma combinação de 2 colunas que são fornecidas com uma gama limitada de som para produzir. Isto porque quase nenhum alto-falante vendido hoje com um único cone pode produzir toda a gama de som que você pode ouvir.
A principal razão para isto é que alto-falantes grandes não podem produzir bem frequências mais altas (agudos) e alto-falantes pequenos não podem produzir frequências maiores (graves).
Os alto-falantes, em geral, são especializados e são mais adequados para uma gama de som.
Woofers (frequentemente chamados de alto-falantes “midbass”, “midwoofers”, e às vezes erroneamente “midrange”) normalmente têm uma fraca produção de som na gama superior.
Por que os tweeters são críticos para fornecer esta gama de som em falta.
Por que é que os tweeters precisam de crossovers?
Car speaker crossovers (esquerda) e home stereo speaker crossovers (direita) são responsáveis por direcionar os graves para um woofer e os agudos para um tweeter. Eles protegem o tweeter e bloqueiam a distorção e a potência dos graves potencialmente prejudiciais de dirigi-los em excesso.
Como mencionei anteriormente, os tweeters precisam de crossovers como os da imagem acima por uma série de razões:
- Os tweeters não podem tocar sons de baixa frequência – eles distorcem fortemente
- Eles podem ser danificados se um baixo suficientemente grandesinal ou sinais de freqüência os impulsiona
- Reduz a potência aplicada e ajuda a protegê-la
cruzamento de alto-falantes de baixa freqüência
2-way speaker (passive) crossovers are extremely common. O tweeter recebe sons que permitem passar acima do ponto de crossover. Abaixo do ponto de cruzamento. O crossover de 2 vias mostrado é feito penteando uma passagem alta e uma passagem baixa. Neste diagrama, um indutor (bobina de fio) é mostrado como “L” e o capacitor como “C”
Em muitos casos, os tweeters vêm com um capacitor simples conectado em série com um dos terminais da fiação. Este é normalmente o terminal positivo (+) por convenção.
Capacitores atuam como um crossover de áudio de ordem única (estágio único). Ou seja, eles têm uma inclinação de crossover que funciona a uma taxa de -6 decibéis por oitava (dB). Uma oitava é um termo usado para áudio e representa uma duplicação ou redução pela metade de uma frequência.
Por exemplo: 400 Hz é uma oitava acima de 200 Hz.
Crossovers de ordem mais alta filtram ainda mais graves que estariam alcançando os tweeters e são ainda mais eficazes. -12dB/octave (2ª ordem) é um dos mais comuns e é eficaz sem ser demasiado caro.
Como pode ver na imagem acima um crossover de 2ª ordem (-12dB) requer um componente adicional chamado indutor. São bobinas de fio que reagem à música e reduzem a saída para o alto-falante em certas freqüências.
Shown: Um típico altifalante estereofónico doméstico de 2 vias com um tweeter. Neste design de baixo custo um único condensador é usado em série como um crossover de alta passagem para filtrar os graves. Isto evita distorções e danos potenciais também.
O que significa um tweeter impedância nominal?
Impedância, nominal em Ohms, é um termo usado para descrever a resistência elétrica total à corrente para um alto-falante.
Uma bobina de voz do tweeter é feita de uma longa quantidade de fio enrolado em uma bobina. Este fio tem resistência elétrica.
Impedância é importante, pois os crossovers são projetados para a classificação de seus tweeters. Além disso, os tweeters devem ser combinados com woofers e outros alto-falantes com uma classificação semelhante.
Se você não combinar a impedância do alto-falante, um irá tocar em um volume maior do que o outro, pois mais potência os impulsiona. Isto porque a potência desenvolvida por um alto-falante é classificada diretamente na sua classificação Ohms.
Tradicionalmente, alto-falantes estéreo domésticos são classificados em 8 ohms enquanto alto-falantes de carro são tipicamente 4 ohms. Isto pode variar.
O que é interessante é que, por exemplo, alto-falantes 8 ohm não são exatamente 8 ohms. Isso é uma aproximação. Eles normalmente ficam um pouco abaixo disso na prática.
Tweeter power ratings
O tweeter médio não consegue lidar com grandes quantidades de energia como os alto-falantes maiores conseguem. Woofers e outros alto-falantes maiores podem dissipar grandes quantidades de calor e ter bitola de fiação da bobina de voz maior.
Com algumas exceções, classificações de potência como 15W (watts) RMS e acima são realistas. 25W-50W são bastante comuns para modelos de preço médio vendidos hoje.
Tweeters devem corresponder à impedância nominal esperada de um amplificador. Amplificadores podem superaquecer se usados com alto-falantes que são muito baixos para o seu design. (Por exemplo: usar tweeters de 4 ohm com uma classificação estéreo de 8 ohms no mínimo não é aceitável).
Eficiência do tweeter (classificação SPL)
Apenas como outros tipos de alto-falantes, os tweeters têm uma classificação de eficiência. Isto diz-lhe quanto volume, em decibéis (dB), um tweeter produz para uma quantidade específica de potência. Isto é normalmente listado como o parâmetro “SPL”.
No caso de alto-falantes, uma eficiência mais alta é desejável. Para tweeters médios você pode esperar encontrar isso entre 89dB a 91dB a 1W.
Nota: dB @ 1W/1m é uma maneira padrão de medir a eficiência do alto-falante com equipamento de teste com um microfone posicionado a 1 metro de distância. Entretanto, há 2 tipos de testes para isso e pode ser confuso.
É importante ao comparar tweeters para ter certeza de que as medidas são baseadas em tipos de medidas semelhantes. Sempre que possível, compare 2 tweeters com medições baseadas no mesmo padrão de eficiência (1W/1M ou 2,83V/1M).
A razão para isso é que 8 ohm tweeters precisam de uma tensão mais alta aplicada para criar 1W de potência, em oposição a um modelo de 4 ohm. Da mesma forma, os tweeters correspondentes aos woofers requerem cuidados semelhantes ao fazer compras.
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. Alguns ouvintes preferem um ao outro, embora um tweeter bem desenhado de um tipo possa ser capaz de superar o outro. É importante verificar todas as especificações e a freqüência de resposta, se fornecida.
Existem simplesmente muitos materiais usados para listar aqui, mas eu vou cobrir alguns dos mais comuns. Não se esqueça que alguns dos materiais vendidos hoje são feitos de uma variedade de materiais menos comuns.
Além disso, é importante verificar sempre de perto, pois às vezes as especificações não são claras e são enganosas.
alguns dos materiais mais comuns usados para tweeters incluem:
- Seda, tecido ou outros panos
- Milar ou outros plásticos (normalmente em tweeters de baixo custo)
- plásticos revestidos a metal &Tweeters de cúpula PEI
- Metals: alumínio, titânio e ligas
- Cerâmica e cúpula revestida de cerâmica
- Kapton (em tweeters de fitas)
p>Seda e tecido são alguns dos materiais mais comuns usados em tweeters de cúpula macia. Titânio e outros tipos de metais como o alumínio também são bastante comuns para tweeters de média a alta gama de preços.
Silk dome tweeters são alguns dos tipos mais comuns vendidos hoje em dia. Eles são frequentemente um bom compromisso entre custo, desempenho e qualidade de som. Um ótimo exemplo é este par de tweeters de carro Polk Audio DB1001.
Estes tipos tendem a ter um bom desempenho e por causa de sua rigidez extra são frequentemente associados a uma certa “cor” de som. Outros materiais especiais como cerâmica e até diamante são usados em outros também.
No entanto, é muito importante entender que o tipo de material usado apenas para a cúpula do tweeter não determina a sua qualidade. Você precisa sempre verificar as especificações, como a tabela de freqüência de resposta, se fornecida.
Se nenhuma for fornecida, é melhor considerar a busca por mais informações e comprar um modelo que forneça essas informações.
Outra forma, você está apostando na compra de um tweeter que é muito “brilhante” ou “duro” no sentido de que ele pode ter certas faixas de som que enfatiza demais ou não o suficiente.
“Super tweeters” e buzinas
Tweeters de buzina (esquerda) são frequentemente conduzidos por um condutor piezo em vez de um conjunto de ímanes. Os tweeters piezoeléctricos são muito altos e eficientes mas não são muito bons em termos de qualidade musical. Um “super tweeter” é normalmente accionado por um íman e produz mais volume e tem uma potência mais elevada do que a média dos produtos. Ambos são frequentemente usados para eventos de música ao ar livre e reuniões.
Condutores de trompa e compressão
Tweeters de trompa são uma classe especial de altifalantes. Modelos de nível de entrada como os tweeters piezoeléctricos são baratos e não são muito bons a produzir bons tons musicais, mas são baratos e muito eficientes. O seu volume é frequentemente muito superior aos tweeters padrão (96dB vs. 91dB produzidos a 1 watt, por exemplo).
Outros tweeters de trompa usados em sistemas de stereos domésticos de alta qualidade têm uma resposta de frequência muito boa, assim como som. Na maioria das vezes são alto-falantes do tipo “buzina de compressão”.
As buzinas de compressão usam uma pequena abertura no corpo de uma buzina que se expande da cúpula do tweeter para fora. Eles usam um ímã especialmente projetado e uma cúpula de tweeter para direcionar o som de uma maneira mais eficaz.
Tweeters de trompa padrão usam um material plástico leve do corpo.
Tweeters superiores
Built para maior potência e para produzir volumes maiores, os super tweeters são como uma versão mais forte dos tweeters padrão. Suas classificações de potência são geralmente mais altas também.
P>Você pode usar tweeters como estes para situações onde o manuseio de alta potência e volume alto são os principais requisitos. Para escuta crítica e prazer dentro de casa, eles normalmente não são muito práticos.
Tweeters de fibra
Tweeters de fibra são um pouco diferentes dos produtos tradicionais movidos a domo. Eles usam um design único com um diafragma “fita” muito fino que se move para frente e para trás de forma linear para produzir som.
Tweeters deste tipo são alguns dos melhores e mais musicais disponíveis hoje em dia, mas depende muito do design & qualidade. Os preços variam de cerca de $25 a $600 ou mais.
Uma razão para serem tão únicos é que, ao contrário dos tweeters baseados em uma bobina de voz e um ímã, sua impedância é muito mais plana na faixa de áudio.
Isto significa que há menos interação com seu crossover devido às flutuações que ocorrem quando a freqüência do sinal de áudio muda.
Tweeters do radiador de anel (concêntrico)
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Tweeters do radiador de anel (por vezes chamado de anel “concêntrico”) são um tipo único de tweeter com uma superfície móvel constituída por vários anéis e uma ficha central. Estes tipos são tweeters mais sonoros e musicalmente detalhados.
Tweeters deste tipo são menos comuns, no entanto.
p>Uma desvantagem é que ao contrário de outros tipos eles produzem muito menos som nos ângulos (chamados de resposta fora do eixo). Isto significa que eles são mais adequados para sistemas de alto-falantes onde eles são direcionados diretamente aos ouvintes.
Bases de resposta de freqüência de tweeter
Tweeters têm características únicas como qualquer outro alto-falante. Nesta imagem, você pode ver o nível de som produzido em diferentes freqüências de áudio (chamado de “resposta”). Estes gráficos mostram a resposta do som em diferentes ângulos.
Seguir as linhas pretas, podemos ver que o Tweeter A tem quedas e picos que causarão a falta do som em algumas faixas e muito forte (ou “severo”) em outras. O Tweeter B tem uma resposta muito mais plana e ideal, pois é quase sempre a mesma em toda a gama de som produzido.
Tweeters, tal como qualquer outro tipo de altifalante, têm limitações. Para um determinado intervalo, eles têm frequências em que a sua resposta (nível de volume para uma determinada potência aplicada) é superior ou inferior a um volume médio de decibel (dB) produzido.
Isto significa que é importante saber que tweeters diferentes se comportam de forma diferente quando o som está sendo produzido. Por exemplo, alguns tweeters terão “picos” (maior volume em certas frequências sonoras) do que outros.
Estes picos e vales (áreas onde a produção sonora cai mais baixo) não podem ser superados sem um equalizador ou outra compensação. É importante compreender que existem limitações entre diferentes marcas e modelos.
Não existe um tweeter “perfeito” – todos eles têm características boas e más. No entanto, é possível encontrar um bom tweeter com bom desempenho se você comprar cuidadosamente.
Sumário – O que são tweeters e o que eles fazem?
Tweeters são alto-falantes pequenos e especializados que produzem som na gama superior da audição humana. Eles vêm em uma variedade de estilos e materiais, mas mais comumente usam uma cúpula feita de material leve e um imã para dirigir o cone (cúpula) e produzir som.
Como eles são menores que outros alto-falantes como woofers, eles precisam de crossovers para filtrar e bloquear sons que podem potencialmente danificá-los e causar distorções indesejadas.
Se você estiver interessado em aprender mais sobre como ligar os alto-falantes, confira meu grande post com diagramas de fiação dos alto-falantes e info.