Tweeter

Cono tweeterEdit

Cono tweeter hanno lo stesso design di base e la forma come un woofer con ottimizzazioni per funzionare a frequenze superiori. Le ottimizzazioni di solito sono:

• un cono molto piccolo e leggero in modo che possa muoversi rapidamente;
• materiali conici scelti per rigidità (ad esempio, coni ceramici in una linea di un produttore), o buone proprietà di smorzamento (ad esempio, carta, seta o tessuto rivestito) o entrambi;
• una sospensione (o spider) che è più rigida rispetto ad altri driver—meno flessibilità è necessaria per la riproduzione ad alta frequenza;
• piccole bobine vocali (3/4 di pollice è tipico) e luce (sottile) filo, che aiuta anche il tweeter cono muoversi rapidamente.

I tweeter a cono erano popolari nei vecchi altoparlanti stereo hi-fi progettati e prodotti negli anni ’60 e’ 70 come alternativa al tweeter a cupola (che è stato sviluppato alla fine degli anni ‘ 50). I tweeter a cono oggi sono spesso relativamente economici, ma molti di quelli in passato erano di alta qualità, come quelli realizzati da Audax/Polydax, Bozak, CTS, JBL, Tonegen e SEAS. Questi tweeter a cono vintage esibivano una risposta in frequenza molto piatta, bassa distorsione, risposta ai transienti veloce, una bassa frequenza di risonanza e un leggero roll-off di fascia bassa, facilitando il design del crossover.

Tipico degli anni 1960 / 1970 era il tweeter a cono CTS “phenolic ring”, che mostrava una risposta piatta da 2.000 a 15.000 Hz, bassa distorsione e risposta ai transienti veloce. Il tweeter CTS” phenolic ring ” prende il nome dall’anello di sospensione bordo di colore arancione che ha che è fatto da fenolico. È stato utilizzato in molte marche e modelli di diffusori vintage ben considerati, ed era un’unità di prezzo medio.

I tweeter a cono hanno una caratteristica di dispersione più stretta che è la stessa di un woofer a cono. Molti progettisti hanno quindi creduto che questo li rendesse una buona corrispondenza con i midranges e i woofer a cono, consentendo immagini stereo superbe. Tuttavia, il” punto debole ” creato dalla stretta dispersione dei tweeter a cono è piccolo. Gli altoparlanti con tweeter a cono offrivano la migliore immagine stereo quando posizionati negli angoli della stanza, una pratica comune negli anni 1950, 1960 e primi anni 1970.

Durante gli anni 1970 e 1980, l’introduzione diffusa di dischi audiofili di qualità superiore e l’avvento del CD causarono il declino della popolarità del tweeter a cono perché raramente si estendevano oltre i 15 kHz. Gli audiofili ritenevano che i tweeter a cono mancassero della “ariosità” dei tweeter a cupola o di altri tipi. Tuttavia, molti tweeter a cono di fascia alta rimasero in produzione limitata da Audax, JBL e SEAS fino alla metà degli anni 1980.

I tweeter a cono sono ora usati raramente nell’uso hi-fi moderno e sono abitualmente visti in applicazioni a basso costo come altoparlanti per auto di fabbrica, sistemi stereo compatti e boom box. Alcuni produttori di altoparlanti boutique recentemente sono tornati a tweeter a cono di fascia alta, in particolare ricreazioni di modelli ad anello fenolico CTS, per creare un prodotto dal suono vintage.

tweeterEdit

Un tweeter a cupola è costruito collegando una bobina a una cupola (fatta di tessuto, metallo sottile o altro materiale adatto), che è attaccata al magnete o alla piastra superiore tramite una sospensione a bassa conformità. Questi tweeter in genere non hanno un telaio o cestello, ma una semplice piastra anteriore collegata al gruppo magnetico. I tweeter a cupola sono classificati in base al loro diametro della bobina e vanno da 19 mm (0,75 pollici) a 38 mm (1,5 pollici). La stragrande maggioranza dei tweeter a cupola attualmente utilizzati in altoparlanti hi-fi sono 25 mm (1 in) di diametro.

Una variazione è il radiatore ad anello in cui la “sospensione” del cono o della cupola diventa il principale elemento radiante. Questi tweeter hanno caratteristiche di direttività diverse rispetto ai tweeter a cupola standard.

Tweeter piezoelettricomodifica

Un tweeter piezoelettrico (o piezoelettrico) contiene un cristallo piezoelettrico accoppiato ad un diaframma meccanico. Un segnale audio viene applicato al cristallo, che risponde flettendo in proporzione alla tensione applicata attraverso le superfici del cristallo, convertendo così l’energia elettrica in meccanica.

La conversione degli impulsi elettrici in vibrazioni meccaniche e la conversione delle vibrazioni meccaniche restituite in energia elettrica è la base per i test ultrasonici. L’elemento attivo è il cuore del trasduttore in quanto converte l’energia elettrica in energia acustica e viceversa. L’elemento attivo è fondamentalmente un pezzo di materiale polarizzato (cioè alcune parti della molecola sono caricate positivamente, mentre altre parti della molecola sono caricate negativamente) con elettrodi attaccati a due delle sue facce opposte. Quando un campo elettrico è applicato attraverso il materiale, le molecole polarizzate si allineeranno con il campo elettrico, con conseguente dipoli indotti all’interno della struttura molecolare o cristallina del materiale. Questo allineamento delle molecole farà sì che il materiale cambi dimensioni. Questo fenomeno è noto come elettrostrizione. Inoltre, un materiale permanentemente polarizzato come il quarzo (SiO2) o il titanato di bario (BaTiO3) produrrà un campo elettrico quando il materiale cambia dimensioni a causa di una forza meccanica imposta. Questo fenomeno è noto come effetto piezoelettrico.

I tweeter piezoelettrici raramente vengono utilizzati nell’audio di fascia alta a causa della loro bassa fedeltà, anche se sono presenti in alcuni progetti di fascia alta della fine degli anni ‘70, come il Celef PE1 in cui sono stati utilizzati come super tweeter in combinazione con un tweeter a cupola convenzionale. Essi sono spesso utilizzati in giocattoli, cicalini, allarmi, casse basso chitarra, computer a buon mercato o altoparlanti stereo e corna PA.

Tweeter a nastromodifica

Un tweeter a nastro utilizza un diaframma molto sottile (spesso di alluminio, o forse pellicola di plastica metallizzata) che supporta una bobina planare spesso fatta da deposizione di vapore di alluminio, sospeso in un potente campo magnetico (tipicamente fornito da magneti al neodimio) per riprodurre le alte frequenze. Lo sviluppo dei tweeter a nastro ha più o meno seguito lo sviluppo dei microfoni a nastro. Il nastro è di materiale molto leggero e quindi capace di accelerazione molto elevata e risposta ad alta frequenza estesa. I nastri sono stati tradizionalmente incapaci di un rendimento elevato (le grandi lacune del magnete che portano a un cattivo accoppiamento magnetico sono la ragione principale). Ma le versioni ad alta potenza dei tweeter a nastro stanno diventando comuni nei sistemi line array di rinforzo del suono su larga scala, che possono servire un pubblico di migliaia. Sono attraenti in queste applicazioni poiché quasi tutti i tweeter a nastro presentano intrinsecamente utili proprietà direzionali, con dispersione orizzontale molto ampia (copertura) e dispersione verticale molto stretta. Questi driver possono essere facilmente impilati verticalmente, costruendo un line array ad alta frequenza che produce alti livelli di pressione sonora molto più lontano dalle posizioni degli altoparlanti rispetto ai tweeter convenzionali.

Tweeter planare magneticomodifica

Alcuni progettisti di altoparlanti utilizzano un tweeter planare magnetico, a volte chiamato quasi-nastro. I tweeter magnetici planari sono generalmente meno costosi dei veri tweeter a nastro, ma non sono esattamente equivalenti in quanto un nastro di lamina metallica è più leggero del diaframma in un tweeter magnetico planare e le strutture magnetiche sono diverse. Di solito viene utilizzato un sottile pezzo di pellicola in PET o plastica con un filo della bobina mobile che corre più volte verticalmente sul materiale. La struttura del magnete è meno costosa rispetto ai tweeter a nastro.

Tweeter elettrostaticomodifica

Un tweeter elettrostatico funziona sugli stessi principi di un altoparlante elettrostatico full-range o di un paio di cuffie elettrostatiche. Questo tipo di altoparlante impiega un diaframma sottile (generalmente plastica e tipicamente PET film), con un sottile rivestimento conduttivo, sospeso tra due schermi o lamiere forate, indicato come statori.

L’uscita dell’amplificatore di pilotaggio viene applicata al primario di un trasformatore step-up con un secondario centrato, e una tensione molto alta-da diverse centinaia a diverse migliaia di volt—viene applicata tra il rubinetto centrale del trasformatore e il diaframma. L’elettrostatica di questo tipo include necessariamente un alimentatore ad alta tensione per fornire l’alta tensione utilizzata. Gli statori sono collegati ai restanti terminali del trasformatore. Quando un segnale audio viene applicato al primario del trasformatore, gli statori sono azionati elettricamente di 180 gradi fuori fase, alternativamente attirando e respingendo il diaframma.

Un modo insolito di guidare un altoparlante elettrostatico senza trasformatore è quello di collegare le piastre di un amplificatore a valvole push-pull direttamente agli statori e l’alimentazione ad alta tensione tra il diaframma e la terra.

L’elettrostatica ha ridotto la distorsione armonica di ordine uniforme a causa del loro design push-pull. Hanno anche una distorsione di fase minima. Il design è piuttosto vecchio (i brevetti originali risalgono agli anni ‘ 30), ma occupa un segmento molto piccolo del mercato a causa dei costi elevati, della bassa efficienza, delle grandi dimensioni per i progetti a gamma completa e della fragilità.

AMT tweeterEdit

Il tweeter del trasformatore di movimento dell’aria funziona spingendo l’aria fuori perpendicolarmente dal diaframma pieghettato. Il suo diaframma è costituito dalle pieghe piegate di pellicola (tipicamente pellicola PET) attorno a montanti in alluminio tenuti in un forte campo magnetico. Negli ultimi decenni, ESS of California ha prodotto una serie di altoparlanti ibridi utilizzando tali tweeter, insieme a woofer convenzionali, riferendosi a loro come trasduttori Heil dal loro inventore, Oskar Heil. Sono capaci di livelli di uscita considerevoli e sono piuttosto più robusti dell’elettrostatica o dei nastri, ma hanno elementi mobili a bassa massa simili.

La maggior parte degli attuali driver AMT in uso oggi sono simili per efficienza e risposta in frequenza ai progetti originali Oskar Heil degli anni ‘ 70.

tweeterEdit

Un tweeter a tromba è uno qualsiasi dei tweeter di cui sopra accoppiato ad una struttura svasata o corno. Le trombe sono utilizzate per due scopi: controllare la dispersione e accoppiare il diaframma del tweeter all’aria per una maggiore efficienza. Il tweeter in entrambi i casi è solitamente definito un driver di compressione ed è molto diverso dai tipi più comuni di tweeter (vedi sopra). Usato correttamente, un corno migliora la risposta fuori asse del tweeter controllando (cioè, riducendo) la direttività del tweeter. Può anche migliorare l’efficienza del tweeter accoppiando l’impedenza acustica relativamente alta del driver all’impedenza inferiore dell’aria. Più grande è il corno, più basse sono le frequenze a cui può funzionare, poiché le grandi trombe forniscono l’accoppiamento all’aria a frequenze più basse. Esistono diversi tipi di corna, tra cui la direttività radiale e costante (CD). I tweeter a tromba possono avere una firma sonora un po ‘diversa rispetto ai semplici tweeter a cupola. Le corna mal progettate, o le corna incrociate impropriamente, hanno problemi prevedibili nella precisione della loro uscita e nel carico che presentano all’amplificatore. Forse preoccupati per l’immagine di corna mal progettati, alcuni produttori utilizzano tweeter corno caricato, ma evitare di usare il termine. I loro eufemismi includono “apertura ellittica “”Semi-corno “e”Direttività controllata”. Questi sono, tuttavia, una forma di caricamento del corno.

Tweeter al plasma o ionomodifica

Poiché il gas ionizzato è caricato elettricamente e quindi può essere manipolato da un campo elettrico variabile, è possibile utilizzare una piccola sfera di plasma come tweeter. Tali tweeter sono chiamati tweeter “plasma” o tweeter “ion”. Sono più complessi di altri tweeter (la generazione di plasma non è richiesta in altri tipi), ma offrono il vantaggio che la massa in movimento è ottimamente bassa e quindi molto reattiva all’ingresso del segnale. Questi tipi di tweeter non sono in grado di alta uscita, né di altro che la riproduzione ad altissima frequenza, e così sono di solito utilizzati alla gola di una struttura corno per gestire i livelli di uscita utilizzabili. Uno svantaggio è che l’arco plasmatico produce tipicamente ozono, un gas velenoso, in piccole quantità come sottoprodotto. A causa di ciò, gli altoparlanti Magnat “magnasphere” di fabbricazione tedesca sono stati vietati dall’importazione negli Stati Uniti negli 1980.

In passato, il fornitore dominante era DuKane vicino a St Louis negli Stati Uniti, che produceva lo Ionovac; venduto anche in una variante del Regno Unito come Ionophane. Electro-Voice ha realizzato un modello per un breve periodo su licenza di DuKane. Questi primi modelli erano pignoli e richiedevano la sostituzione regolare della cella in cui veniva generato il plasma (l’unità DuKane utilizzava una cella di quarzo lavorata con precisione). Di conseguenza, erano unità costose rispetto ad altri progetti. Coloro che hanno ascoltato gli Ionovacs riferiscono che, in un sistema di altoparlanti progettato in modo ragionevole, gli alti erano “ariosi” e molto dettagliati, anche se non era possibile un rendimento elevato.

Nel 1980, l’altoparlante Plasmatronics utilizzava anche un tweeter al plasma, anche se il produttore non rimase in attività molto a lungo e pochissime di queste unità complesse furono vendute.