Cono tweeterEdit
Cono tweeters tienen el mismo diseño básico y la forma como un woofer con optimizaciones para operar a frecuencias más altas. Las optimizaciones generalmente son:
- un cono muy pequeño y ligero para que pueda moverse rápidamente;
- materiales de cono elegidos por su rigidez (por ejemplo, conos de cerámica en la línea de un fabricante), o buenas propiedades de amortiguación (por ejemplo, papel, seda o tela recubierta) o ambos;
- una suspensión (o araña) más rígida que para otros controladores, se necesita menos flexibilidad para la reproducción de alta frecuencia;
- bobinas de voz pequeñas (3/4 de pulgada es típico) y alambre ligero (delgado), que también ayuda al cono del tweeter a moverse rápidamente.
Los tweeter de cono fueron populares en los altavoces estéreo de alta fidelidad más antiguos diseñados y fabricados en las décadas de 1960 y 1970 como una alternativa al tweeter de cúpula (que se desarrolló a finales de la década de 1950). Los tweeters de cono de hoy en día suelen ser relativamente baratos, pero muchos de los del pasado eran de alta calidad, como los fabricados por Audax/Polydax, Bozak, CTS, JBL, Tonegen y SEAS. Estos tweeters de cono vintage exhibieron una respuesta de frecuencia muy plana, baja distorsión, respuesta transitoria rápida, una frecuencia de resonancia baja y un suave roll-off de gama baja, que facilita el diseño de cruce.
Típico de la década de 1960/1970 fueron los tweeters de cono de «anillo fenólico» CTS, que exhibían una respuesta plana de 2.000 a 15.000 Hz, baja distorsión y rápida respuesta transitoria. El tweeter de «anillo fenólico» CTS recibe su nombre del anillo de suspensión de borde de color naranja que tiene y que está hecho de fenólico. Fue utilizado en muchas marcas y modelos de altavoces vintage bien considerados, y era una unidad de precio medio.
Los tweeters de cono tienen una característica de dispersión más estrecha que es la misma que un woofer de cono. Por lo tanto, muchos diseñadores creyeron que esto los hacía una buena combinación con las bandas medias de cono y los woofers, lo que permite una excelente imagen estéreo. Sin embargo, el «punto dulce» creado por la estrecha dispersión de los tweeters de cono es pequeño. Los altavoces con tweeter de cono ofrecían la mejor imagen estéreo cuando se colocaban en las esquinas de la sala, una práctica común en las décadas de 1950, 1960 y principios de 1970.
Durante las décadas de 1970 y 1980, la introducción generalizada de discos audiófilos de mayor calidad y la llegada del CD hicieron que el tweeter de cono dejara de ser popular porque los tweeter de cono rara vez superaban los 15 kHz. Los audiófilos sentían que los tweeters de cono carecían de la «ligereza» de los tweeters de cúpula u otros tipos. Sin embargo, muchos tweeters de cono de gama alta permanecieron en producción limitada por Audax, JBL y SEAS hasta mediados de la década de 1980.
Los tweeters de cono ahora rara vez se usan en el uso moderno de alta fidelidad y se ven rutinariamente en aplicaciones de bajo costo, como altavoces de fábrica para automóviles, sistemas estéreo compactos y cajas de boom. Algunos fabricantes de altavoces boutique han vuelto recientemente a los tweeters de cono de gama alta, especialmente recreaciones de modelos de anillo fenólico CTS, para crear un producto de sonido vintage.
Tweeter de domoeditar
Un tweeter de domo se construye conectando una bobina de voz a una cúpula (hecha de tela tejida, metal fino u otro material adecuado), que se une al imán o a la placa superior a través de una suspensión de baja conformidad. Estos tweeters normalmente no tienen un marco o una cesta, sino una simple placa frontal unida al conjunto del imán. Los tweeters de cúpula se clasifican por su diámetro de bobina de voz y van desde 19 mm (0,75 pulg.) hasta 38 mm (1,5 pulg.). La gran mayoría de los tweeters de cúpula que se utilizan actualmente en los altavoces de alta fidelidad tienen un diámetro de 25 mm (1 pulg.).
Una variación es el radiador de anillo en el que la ‘suspensión’ del cono o cúpula se convierte en el elemento radiante principal. Estos tweeters tienen diferentes características de directividad en comparación con los tweeters de cúpula estándar.
Tweeter piezoedItar
Un tweeter piezoeléctrico contiene un cristal piezoeléctrico acoplado a un diafragma mecánico. Se aplica una señal de audio al cristal, que responde flexionando en proporción al voltaje aplicado a través de las superficies del cristal, convirtiendo así la energía eléctrica en mecánica.
La conversión de pulsos eléctricos en vibraciones mecánicas y la conversión de vibraciones mecánicas devueltas en energía eléctrica es la base para las pruebas ultrasónicas. El elemento activo es el corazón del transductor que convierte la energía eléctrica en energía acústica, y viceversa. El elemento activo es básicamente una pieza de material polarizado (es decir, algunas partes de la molécula están cargadas positivamente, mientras que otras partes de la molécula están cargadas negativamente) con electrodos unidos a dos de sus caras opuestas. Cuando se aplica un campo eléctrico a través del material, las moléculas polarizadas se alinearán con el campo eléctrico, dando como resultado dipolos inducidos dentro de la estructura molecular o cristalina del material. Esta alineación de moléculas hará que el material cambie de dimensiones. Este fenómeno se conoce como electrostricción. Además, un material polarizado permanentemente como el cuarzo (SiO2) o el titanato de bario (BaTiO3) producirá un campo eléctrico cuando el material cambie de dimensiones como resultado de una fuerza mecánica impuesta. Este fenómeno se conoce como efecto piezoeléctrico.
Los tweeter piezoeléctricos rara vez se usan en audio de alta gama debido a su baja fidelidad, aunque sí se utilizaron en algunos diseños de alta gama de finales de los años 70, como el Celef PE1 en el que se utilizaron como super tweeter en combinación con un tweeter domo convencional. A menudo se usan en juguetes, zumbadores, alarmas, altavoces de bajo, altavoces de computadora o estéreo baratos y bocinas para megafonía.
Cinta de tweeterEdit
Un tweeter de cinta utiliza un diafragma muy delgado (a menudo de aluminio, o quizás de película de plástico metalizada) que soporta una bobina plana hecha frecuentemente por deposición de vapor de aluminio, suspendida en un poderoso campo magnético (típicamente proporcionado por imanes de neodimio) para reproducir altas frecuencias. El desarrollo de los tweeters de cinta ha seguido más o menos el desarrollo de los micrófonos de cinta. La cinta es de material muy ligero y, por lo tanto, es capaz de una aceleración muy alta y una respuesta de alta frecuencia extendida. Las cintas tradicionalmente han sido incapaces de obtener un alto rendimiento (la razón principal es que los grandes huecos de imán conducen a un acoplamiento magnético deficiente). Pero las versiones de mayor potencia de los tweeters de cinta se están volviendo comunes en los sistemas de arreglo en línea de refuerzo de sonido a gran escala, que pueden servir a audiencias de miles. Son atractivos en estas aplicaciones, ya que casi todos los tweeters de cinta exhiben propiedades direccionales útiles, con dispersión horizontal (cobertura) muy amplia y dispersión vertical muy ajustada. Estos controladores se pueden apilar fácilmente verticalmente, creando una matriz de líneas de alta frecuencia que produce altos niveles de presión de sonido mucho más lejos de las ubicaciones de los altavoces que los tweeters convencionales.
Tweeter magnético planareditar
Algunos diseñadores de altavoces utilizan un tweeter magnético planar, a veces llamado cuasi cinta. Los tweeters magnéticos planos son generalmente menos costosos que los tweeters de cinta verdaderos, pero no son exactamente equivalentes, ya que una cinta de lámina metálica es más liviana que el diafragma en un tweeter magnético plano y las estructuras magnéticas son diferentes. Por lo general, se utiliza una pieza delgada de película de PET o plástico con un cable de bobina de voz que corre varias veces verticalmente sobre el material. La estructura del imán es menos costosa que la de los tweeters de cinta.
Electrostática tweeterEdit
Un tweeter electrostático funciona con los mismos principios que un altavoz electrostático de gama completa o un par de auriculares electrostáticos. Este tipo de altavoz emplea un diafragma delgado (generalmente de plástico y normalmente de película PET), con un revestimiento conductor delgado, suspendido entre dos pantallas o láminas de metal perforadas, conocidas como estatores.
La salida del amplificador de accionamiento se aplica al primario de un transformador escalonado con un secundario central, y se aplica un voltaje muy alto, de varios cientos a varios miles de voltios, entre el grifo central del transformador y el diafragma. La electrostática de este tipo incluye necesariamente una fuente de alimentación de alto voltaje para proporcionar el alto voltaje utilizado. Los estatores están conectados a los terminales restantes del transformador. Cuando se aplica una señal de audio al primario del transformador, los estatores se accionan eléctricamente 180 grados fuera de fase, atrayendo y repeliendo alternativamente el diafragma.
Una forma poco común de conducir un altavoz electrostático sin transformador es conectar las placas de un amplificador de tubo de vacío push-pull directamente a los estatores y el suministro de alto voltaje entre el diafragma y la tierra.
La electrostática ha reducido la distorsión armónica de orden uniforme debido a su diseño push-pull. También tienen una distorsión de fase mínima. El diseño es bastante antiguo (las patentes originales datan de la década de 1930), pero ocupa un segmento muy pequeño del mercado debido a los altos costos, la baja eficiencia, el gran tamaño para diseños de gama completa y la fragilidad.
tweeterEdit AMT
El tweeter del transformador de movimiento de aire funciona empujando el aire hacia afuera perpendicularmente desde el diafragma plisado. Su diafragma son los pliegues plegados de película (típicamente película de PET) alrededor de puntales de aluminio sostenidos en un fuerte campo magnético. En las últimas décadas, ESS de California produjo una serie de altavoces híbridos que usaban tales tweeters, junto con woofers convencionales, refiriéndose a ellos como transductores Heil en honor a su inventor, Oskar Heil. Son capaces de niveles de salida considerables y son bastante más resistentes que los electrostáticos o las cintas, pero tienen elementos móviles similares de baja masa.
La mayoría de los controladores AMT actuales en uso hoy en día son similares en eficiencia y respuesta de frecuencia a los diseños originales de Oskar Heil de la década de 1970.
Tweetereditar
Un tweeter de bocina es cualquiera de los tweeters anteriores acoplados a una estructura de bocina o acampanada. Las bocinas se utilizan para dos propósitos: para controlar la dispersión y para acoplar el diafragma del tweeter al aire para una mayor eficiencia. El tweeter en cualquier caso se denomina generalmente un controlador de compresión y es bastante diferente de los tipos más comunes de tweeters (ver arriba). Si se usa correctamente, una bocina mejora la respuesta fuera del eje del tweeter al controlar (es decir, reducir) la directividad del tweeter. También puede mejorar la eficiencia del tweeter al acoplar la impedancia acústica relativamente alta del controlador a la impedancia más baja del aire. Cuanto más grande es la bocina, más bajas son las frecuencias a las que puede funcionar, ya que las bocinas grandes proporcionan acoplamiento al aire a frecuencias más bajas. Hay diferentes tipos de bocinas, incluyendo directividad radial y constante (CD). Los tweeters de bocina pueden tener una firma sónica algo ‘diferente’ que los tweeters de cúpula simples. Las bocinas mal diseñadas, o las bocinas cruzadas incorrectamente, tienen problemas predecibles en la precisión de su salida y la carga que presentan al amplificador. Quizás preocupados por la imagen de las bocinas mal diseñadas, algunos fabricantes usan tweeters cargados de bocinas, pero evitan usar el término. Sus eufemismos incluyen «apertura elíptica», » Semi-bocina «y»Directividad controlada». Estos son, sin embargo, una forma de carga de bocina.
Tweeter de plasma o ioneditar
Debido a que el gas ionizado está cargado eléctricamente y, por lo tanto, puede ser manipulado por un campo eléctrico variable, es posible usar una pequeña esfera de plasma como tweeter. Estos tweeters se denominan tweeter «plasma» o tweeter «ion». Son más complejos que otros tweeters (la generación de plasma no se requiere en otros tipos), pero ofrecen la ventaja de que la masa móvil es óptimamente baja y, por lo tanto, muy sensible a la entrada de señal. Estos tipos de tweeters no son capaces de una salida alta, ni de otra reproducción que no sea de muy alta frecuencia, por lo que generalmente se usan en la garganta de una estructura de bocina para administrar los niveles de salida utilizables. Una desventaja es que el arco de plasma típicamente produce ozono, un gas venenoso, en pequeñas cantidades como subproducto. Debido a esto, los altavoces Magnat «magnasphere» de fabricación alemana se prohibieron la importación a los Estados Unidos en la década de 1980.
En el pasado, el proveedor dominante era DuKane, cerca de St Louis, en los Estados Unidos, que fabricaba el Ionovac; también se vendía en una variante del Reino Unido como el Ionófano. Electro-Voice hizo un modelo por un corto tiempo bajo licencia de DuKane. Estos primeros modelos eran meticulosos y requerían el reemplazo regular de la celda en la que se generaba el plasma (la unidad DuKane usaba una celda de cuarzo mecanizada de precisión). Como resultado, eran unidades caras en comparación con otros diseños. Aquellos que han escuchado a los Ionovacs informan que, en un sistema de altavoces diseñado con sensatez, los agudos eran «aireados» y muy detallados, aunque no era posible un alto rendimiento.
En la década de 1980, el altavoz Plasmatronics también usaba un tweeter de plasma, aunque el fabricante no se mantuvo en el negocio por mucho tiempo y se vendieron muy pocas de estas unidades complejas.