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 är de audiodrivrutiner i ett högtalarsystem som producerar det övre ljudområdet som du hör. Eftersom högre ljudfrekvenser har mindre ljudvågor är deras storlek mindre än de andra högtalarna som de arbetar tillsammans med.

En diskant är en typ av elektromekanisk högtalare som producerar ljud och musik i det övre (högre frekvens) musikområdet. De kompletterar woofers och andra högtalare som inte kan producera högre ljud.

Tweeters är vanligtvis små i storlek eftersom de producerar ljud med mindre våglängd och har en liten kon. Generellt sett används de bäst när de är riktade mot lyssnaren.

De flesta är begränsade till ett specifikt område för ljudproduktion, till exempel 3 kilohertz till högst 20 kilohertz (kHz), även om det beror på den specifika högtalarens begränsningar. Det typiska området för den mänskliga hörseln ligger runt 20 Hz till 20 kHz.

Kilohertz är en term som används för att beskriva frekvensen av det producerade ljudet, eller cyklerna per sekund i en ljudsignalvågform.

Grundläggande tweeterdelar

Bild på en demonterad biltweeter. Här syns magnetaggregatet (till vänster) och kupolen/grillen/ledningsanslutningsaggregatet (till höger). Röstspolen är fäst på kupolens baksida. På den här bilden är kupolen tillverkad av silvermaterial – troligen mylar eller någon annan typ av plast eller annat lättviktsmaterial.

Den typiska diskantkonstruktionen (även om det finns flera andra typer) består av en liten magnet med ett cirkulärt mellanrum inuti. En svängad koppartrådsröstspole, en så kallad röstspole, är fäst vid en högtalarkupol av många olika material.

Denna enhet sätts in i och hänger inuti magnetens spalt. Kupolen stöds på sidorna, liksom andra högtalare, av ett flexibelt men styvt material.

Vad gör tweeters?

Gillar du bra musik? Högtalare gör bra musik möjlig i högtalarsystem som du ser överallt. Stereohögtalare för hemmet som dessa Dayton Audio B652 bokhyllor använder en billig men effektiv diskant för att fylla ut det ljudområde som en woofer inte kan producera. Tillsammans arbetar de för att ge ett fullständigt utbud av ljudproduktion.

Tweeters används för att producera ljud i det övre området (diskant) och kompletterar andra högtalare som inte lämpar sig för detta.

”Diskant” är ett ord som används för att beskriva de delar av musiken som befinner sig i det övre området, t.ex. cymbaler, syntetiska tangentbordsljud, trummeleffekter och ”tssst tsst”-ljudet (högt tonläge) från olika musikinstrument.

När en förstärkt musiksignal tillförs diskanten via de positiva (+) och negativa (-) ledningsanslutningarna skapar röstspolen ett magnetfält inne i magnetens permanentmagnetiska spaltområde.

Detta varierande fält får diskantspolen och kupolen att röra sig framåt och bakåt, vilket gör att luften rör sig mycket snabbt efter signalen. När detta sker produceras ljud.

Tweeters i musikåtergivning – varför de är viktiga

Musik består av mycket mer än ett begränsat utbud av ljud. Det är en mycket komplex kombination av olika toner, frekvenser och andra egenskaper. Dessa skapas av olika instrument, sångarnas röst och föremål som läggs till när musiken spelas in.

Tweeters är avgörande i ett ljudsystem för att producera hela det utbud av ljud som du kan höra.

Musik är mycket roligare och låter mycket mer naturligt på grund av detta.

Stereo imaging

Stereo imaging är den term som används för att beskriva hur musik spelas in och spelas upp för att ge rumsliga signaler. Till exempel kan musik som spelats in av musiker ha vissa instrument i den vänstra kanalen, mitten och den högra kanalen. Tweeters är viktiga för detta också eftersom de återger de ljudindikationer med högre intervall som talar om för hjärnan varifrån ljuden kommer genom att skapa en ”bild”.

Musik har olika ljud över nästan hela det område som våra öron kan höra. Dessutom spelas den normalt in i stereo på ett sådant sätt att det ursprungliga studioinstrumentet och ljudplaceringen (vänster, höger, center osv.) kan återges.

Detta skapar det som kallas stereoimaging.

Varianta ljudtoner & signaler är viktiga. De ger ”signaler” till din hjärna om vad du hör samt var i lyssningsområdet de är placerade.

Bilhögtalare

Då tweeters producerar högfrekventa ljud används de i bilar som en del av ett högtalarsystem, men aldrig ensamma. De används alltid tillsammans med andra högtalare.

Dessa högtalarsystem består vanligtvis av en högtalare med woofer (eller ”mellanregister”), en eller flera passiva växelriktare och en separat diskant.

Woofers producerar lägre frekvenser som har större ljudvågor och är inte lika krävande när det gäller placering. Högtalare är däremot ”riktade”. Det betyder att ljudet som produceras av dem hörs optimalt bäst när de är riktade mot dina öron.

Förhandsinstallerade diskanter placeras ofta på en plats som inte är idealisk. Detta beror på att det är en kompromiss mellan utrymme i fordonet, produktionskostnader och liknande faktorer.

Tweetrarnas placering anses inte vara särskilt viktig av biltillverkarna, utom för lyxbilar och andra premiumljudsystem.

Specialanpassade bilstereosystem får ofta det bästa ljudet genom att använda specialmonterade monteringar för att övervinna begränsningarna i fråga om utrymme och monteringsplatser. Dessutom finns det tweeters på eftermarknaden (icke fabriksmonterade) i ett brett utbud av kvalitetsnivåer som jag kommer att diskutera vidare.

Hur används tweeters?

Gemensamma användningsområden i högtalarsystem

För ett högkvalitativt ljud används en uppsättning som det här CT Sounds Strato bilkomponentsystemet. Komponenthögtalarsystem använder vanligtvis en woofers och tweeters som är anslutna till högtalaromkopplare som är utformade för att matcha dem och separera ljudproduktionen. Även måttligt prissatta system som det här setet kan producera utmärkt ljud.

Tweeters används i högtalarsystem av ett begränsat antal skäl (de används aldrig ensamma):

• I ett 2-vägs- eller 3-vägs-högtalarsystem för att producera ljud som de andra högtalarna inte kan producera
• För att lägga till mer högfrekvent ljud (diskant) för att ge extra effekt

De flesta högtalarsystem som används i dag kallas för ”2-vägs”, eftersom de använder en kombination av 2 högtalare som får ett begränsat utbud av ljud att producera. Detta beror på att nästan inga högtalare som säljs idag med en enda kon kan producera hela det ljudområde som du kan höra.

Den främsta orsaken till detta är att stora högtalare inte kan producera högre (diskant) frekvenser på ett bra sätt och att små högtalare inte kan producera större (bas) frekvenser.

Högtalare är i allmänhet specialiserade och lämpar sig bäst för ett visst ljudområde.

Woofers (ofta kallade ”midbass”-högtalare, ”midwoofers” och ibland felaktigt ”midrange”) har normalt en dålig ljudproduktion i det övre området.

Det är därför viktigt att tweeters levererar detta saknade ljudområde.

Varför behöver tweeters tvärfilter?

Kopplingar mellan bilhögtalare (till vänster) och stereohögtalare för hemmet (till höger) har till uppgift att leda basen till en högtalare och diskanten till en diskant. De skyddar diskanten och blockerar distorsion och potentiellt skadlig baskraft från att överdriva den.

Som jag nämnde tidigare behöver tweeters tvärfilter som de i bilden ovan av flera skäl:

• Tweeters kan inte spela lågfrekventa ljud – de förvränger kraftigt
• De kan skadas om en tillräckligt stor låg-.frekvenssignal eller signaler driver dem
• Det minskar den tillförda effekten och hjälper till att skydda den

Förståelse av högtalarkopplingar

2-vägshögtalarsystem (passiva) växlingsfilter är extremt vanliga. Diskanten tar emot ljud som tillåts passera ovanför övergångsstället. Under övergångsstället. Den 2-vägskoppling som visas görs genom att kombinera en högpass- och en lågpasssektion. I det här diagrammet visas en induktor (trådspole) som ”L” och kondensatorn som ”C.”

I många fall levereras diskanter med en enkel kondensator som är kopplad i serie med en av ledningsanslutningarna. Detta är normalt den positiva (+) terminalen enligt konvention.

Kondensatorer fungerar som en ljudväxling i en enda ordning (ett steg). Det vill säga, de har en övergångslinje som fungerar med en hastighet av -6 decibel per oktav (dB). En oktav är en term som används för ljud och representerar en fördubbling eller halvering av en frekvens.

Till exempel: 400 Hz är en oktav över 200 Hz.

Högre ordningens tvärfilter filtrerar bort ännu mer bas som skulle nå diskanthögtalarna och är ännu effektivare. -12 dB/oktav (2:a ordningen) är en av de vanligaste och är effektiv utan att vara alltför kostsam.

Som du kan se på bilden ovan kräver en 2:a ordningens (-12 dB) växelriktare en extra komponent som kallas för en induktor. Dessa är spolar av tråd som reagerar på musik och minskar produktionen till högtalaren vid vissa frekvenser.

Det visas: En typisk 2-vägs stereohögtalare för hemmet med en diskant. I den här billiga konstruktionen används en enda kondensator i serie som ett högpassfilter för att filtrera bort basen. Detta förhindrar distorsion och potentiell skada på den också.

Vad betyder en diskantimpedansklassning?

Impedans, klassad i ohm, är en term som används för att beskriva det totala elektriska motståndet mot strömmen för en högtalare.

En diskantens svingspole består av en lång mängd tråd som är upprullad till en spole. Denna tråd har ett elektriskt motstånd.

Impedansen är viktig eftersom tvärfilter är utformade för din diskantens nominella värde. Dessutom bör tweeters matchas med woofers och andra högtalare med liknande klassning.

Om du inte matchar högtalarnas impedans kommer den ena högtalaren att spela på en högre volym än den andra eftersom mer effekt driver dem. Detta beror på att den effekt som utvecklas av en högtalare är direkt kopplad till dess Ohms-värde.

Traditionellt sett är stereohögtalare för hemmet värderade till 8 ohms medan bilhögtalare vanligtvis är 4 ohms. Detta kan variera.

Vad som är intressant är att till exempel 8 ohm-högtalare inte är exakt 8 ohm. Det är en approximation. De brukar falla en bit under det i praktiken.

Tweeter power ratings

Den genomsnittliga diskanten kan inte hantera stora mängder effekt som större högtalare kan. Woofers och andra större högtalare kan avleda större mängder värme och har större svingspole ledningsmått.

Med vissa undantag är effektvärden som 15 W (watt) RMS och högre realistiska. 25W-50W är ganska vanligt för medelprismodeller som säljs idag.

Tweeters måste matcha den nominella impedans som förväntas av en förstärkare. Förstärkare kan överhettas om de används med högtalare som är för låga för sin konstruktion. (Till exempel: att använda tweeters på 4 ohm med en stereo som är märkt till minst 8 ohm är inte acceptabelt).

Tweetereffektivitet (SPL-klassning)

Samma som andra typer av högtalare har tweeters en effektivitetsklassning. Den talar om hur mycket volym, i decibel (dB), en diskant producerar för en viss mängd effekt. Detta anges normalt som parametern ”SPL”.

För högtalare är en högre verkningsgrad önskvärd. För genomsnittliga diskanthögtalare kan man förvänta sig att den ligger på mellan 89 dB och 91 dB vid 1 W.

Anmärkning: dB @ 1 W/1 m är ett standardiserat sätt att mäta högtalares effektivitet med testutrustning med en mikrofon placerad på 1 meters avstånd. Det finns dock 2 typer av tester för detta och kan vara förvirrande.

Det är viktigt när man jämför diskanthögtalare att vara säker på att mätningarna baseras på liknande typer av mätningar. När det är möjligt ska man jämföra 2 diskanter med mätningar som baseras på samma effektivitetsstandard (1W/1M eller 2,83V/1M).

Anledningen till detta är att diskanter med 8 ohm behöver en högre spänning som appliceras för att skapa 1W effekt jämfört med en modell med 4 ohm. På samma sätt kräver matchning av tweeters och woofers liknande försiktighet när man handlar.

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. Vissa lyssnare föredrar den ena framför den andra, även om en väl utformad diskant av den ena typen kan överträffa den andra. Det är viktigt att kontrollera alla specifikationer och frekvensgången om den tillhandahålls.

Det finns helt enkelt alldeles för många material som används för att kunna räknas upp här, men jag ska ta upp några av de vanligaste. Glöm inte att vissa som säljs idag är tillverkade av en mängd mindre vanliga material.

Det är också viktigt att alltid kontrollera noga eftersom specifikationerna ibland inte är tydliga och är vilseledande.

Några av de vanligaste materialen som används för tweeters är:

• Silke, textil eller andra tyger
• Mylar eller andra plaster (vanligen i billiga tweeters)
• Metallbelagda plaster & PEI-dome-tweeters
• Metaller: Aluminium, titan och legeringar
• Keramik och keramiskt belagda kupoler
• Kapton (i bandhögtalare)

Silke och textil är några av de vanligaste materialen som används i mjuka kupolhögtalare. Titan och andra typer av metaller som aluminium är också ganska vanliga för tweeters i mitten till övre prisklassen.

Silk dome tweeters är några av de vanligaste typerna som säljs idag. De är ofta en bra kompromiss mellan kostnad, prestanda och ljudkvalitet. Ett bra exempel är detta par Polk Audio DB1001 biltweeters.

Dessa typer tenderar att prestera bra och på grund av deras extra styvhet förknippas de ofta med en viss ”färg” på ljudet. Andra specialmaterial som keramik och till och med diamant används i andra också.

Det är dock mycket viktigt att förstå att enbart den typ av material som används för diskantkupolen inte avgör dess kvalitet. Du måste alltid kontrollera specifikationerna som t.ex. diagrammet för frekvensrespons om det tillhandahålls.

Om inget tillhandahålls är det bäst att överväga att söka mer information och köpa en modell som tillhandahåller den informationen.

I annat fall tar du en chansning med att köpa en diskant som är för ”ljus” eller ”hård” i och med att den kan ha vissa områden av ljudet som den framhäver för mycket eller inte tillräckligt.

”Super tweeter” och horn

Horn- och kompressionsdrivrutiner

Horntweetrar är en speciell klass av högtalare. Ingångsmodeller som piezohögtalare är billiga och inte bra på att producera bra musikaliska toner, men de är billiga och mycket effektiva. Deras volym är ofta mycket högre än standardhögtalare (96 dB jämfört med 91 dB som produceras vid 1 watt, till exempel).

Ovriga hornhögtalare som används i extremt högkvalitativa stereosystem för hemmabruk har ett mycket bra frekvensomfång samt ljud. Dessa är oftast högtalare av typen ”kompressionshorn”.

Kompressionshorn använder en liten öppning i en hornkropp som expanderar från diskantkupolen utåt. De använder en specialdesignad magnet och diskantkupol för att rikta ljudet på ett mer effektivt sätt.

Standardhorntweeters använder ett lättviktigt plastkroppsmaterial.

Supertweeters

Byggda för högre effekt och för att producera högre volymer är supertweeters som en starkare version av standardtweeters. Deras effektvärden är vanligtvis också högre.

Du kan använda tweeters som dessa för situationer där hög effekthantering och hög volym är de viktigaste kraven. För kritisk lyssning och njutning inomhus är de normalt inte särskilt praktiska.

Ribbon tweeters

Ribbon tweeters skiljer sig lite från traditionella kupoldrivna produkter. De använder en unik konstruktion med ett mycket tunt ”band”-membran som rör sig fram och tillbaka på ett linjärt sätt för att producera ljud.

Tweeters av den här typen är några av de bästa och mest musikaliska som finns tillgängliga idag, men det beror i hög grad på konstruktions & kvalitet. Priserna varierar från i ungefär $25 till $600 eller så.

En anledning till att de är så unika är att till skillnad från tweeters baserade på en röstspole och en magnet är deras impedans mycket mer platt över ljudområdet.

Detta innebär att det finns mindre interaktion med din crossover på grund av fluktuationer som uppstår när ljudsignalens frekvens ändras.

Ringradiator (koncentriska) tweeters

Dual-ring radiator (ibland kallad ”koncentriska” ringar) tweeters är en unik typ av diskant med en rörlig yta som består av flera ringar och en centrumpropp. Dessa typer är mer ljudmässigt exakta och musikaliskt detaljerade tweeters.

Tweeters av denna typ är dock mindre vanliga.

En nackdel är att de till skillnad från andra typer producerar mycket mindre ljud i vinklar (så kallad off-axis respons). Detta innebär att de lämpar sig bäst för högtalarsystem där de är riktade direkt mot lyssnarna.

Tweeters frekvensrespons grunder

Tweeters har unika egenskaper precis som alla andra högtalare. I den här bilden kan du se den ljudnivå som produceras över olika ljudfrekvenser (kallas ”respons”). Dessa grafer visar ljudresponsen i olika vinklar.

Följs de svarta linjerna kan vi se att Tweeter A har dips och toppar som gör att ljudet blir bristfälligt i vissa områden och för starkt (eller ”hårt”) i andra. Tweeter B har en mycket mer platt och idealisk respons, eftersom den är nästan genomgående densamma över hela det ljudområde som produceras.

Tweeters, precis som alla andra typer av högtalare, har begränsningar. För ett givet område har de frekvenser där deras respons (volymnivå för en given tillförd effekt) är högre eller lägre än en genomsnittlig decibel (dB) volym som produceras.

Detta innebär att det är viktigt att veta att olika tweeters beter sig olika när ljud produceras. Till exempel kommer vissa tweeters att ha ”toppar” (högre volym vid vissa ljudfrekvenser) än andra.

Dessa toppar och dalar (områden där ljudproduktionen faller lägre) kan inte överbryggas utan en equalizer eller annan kompensation. Det är viktigt att förstå att det finns begränsningar mellan olika märken och modeller.

Det finns ingen ”perfekt” tweeter – alla har bra och dåliga egenskaper. Det är dock möjligt att hitta en bra diskant med bra prestanda om du handlar noga.

Sammanfattning – Vad är diskanter och vad gör de?

Diskanter är små, specialiserade högtalare som producerar ljud i det övre området av den mänskliga hörseln. De finns i en mängd olika stilar och material men oftast används en kupol av lättviktsmaterial och en magnet för att driva konen (kupolen) och producera ljud.

Då de är mindre än andra högtalare som woofers behöver de tvärfilter för att filtrera bort och blockera ljud som potentiellt kan skada dem och som kommer att orsaka oönskad förvrängning.

Om du är intresserad av att lära dig mer om hur du kopplar in högtalare, kan du kolla in mitt stora inlägg med högtalarkabeldiagram och information.