Что такое твитеры? Что делают твиттеры? Руководство по динамикам для твиттера

Великолепно звучащие пиковые системы состоят из нескольких типов динамиков, включая твитеры. Но что такое твитеры? А что делают твиттеры?

В этом всеобъемлющем посте я покажу вам, что делают твитеры, какие материалы излучателей используются, какие из них звучат лучше всего, и многое другое!

Инфографика – факты о твиттере

Что такое твитеры?

Твитеры — это динамики, которые воспроизводят верхний диапазон звука, который вы слышите в музыке. Поскольку более высокие звуковые частоты имеют меньшие звуковые волны, их размер меньше, чем у других динамиков, с которыми они работают.

Твитер — это разновидность электромеханического громкоговорителя, воспроизводящего звук и музыку в верхнем (высокочастотном) музыкальном диапазоне. Они дополняют вуферы и другие динамики, которые не могут воспроизводить более высокие звуки, например те, которые используются в паре двухполосных полочных динамиков.

Твитеры имеют небольшие размеры, поскольку они производят меньшие звуковые волны и имеют небольшой диффузор. Вообще говоря, их лучше всего использовать, когда они направлены на слушателя.

Большинство из них ограничено определенным диапазоном, например, от 3 кГц до 20 кГц (максимум), хотя это зависит от ограничений конкретного динамика. Типичный диапазон человеческого слуха составляет от 20 Гц до 20 кГц.

Килогерц — это термин, используемый для описания частоты воспроизводимого звука или количества циклов в секунду формы звукового сигнала.

Основные части твитера

Изображение твитера автомобиля в разобранном виде. Показан узел магнита (слева) и узел купола/решетки/клеммной клеммы (справа). Звуковая катушка прикреплена к задней части купола. На этом изображении купол сделан из серебристого материала — скорее всего майлара или какого-то другого типа пластика или другого легкого материала.

Типичная конструкция твитера (хотя существуют и другие типы) состоит из небольшого магнита с круглым зазором внутри. Звуковая катушка с намотанной медной проволокой, называемая звуковой катушкой, прикреплена к куполу динамика, изготовленному из одного из множества различных материалов. Они отличаются тем, что в большинстве из них используется изогнутая форма купола, изогнутая наружу, в отличие от других динамиков, в которых используется конус, наклоненный вниз.

Этот узел вставляется и подвешивается внутри зазора магнита. Купол поддерживается по бокам, как и другие громкоговорители, гибким, но жестким материалом.

Что делают твиттеры?

Наслаждаетесь хорошей музыкой? Твитеры делают возможной хорошую музыку в звуковой системе, которую вы видите повсюду. Домашние стереодинамики, подобные этим полочным динамикам Dayton B652, используют недорогой, но эффективный твитер для заполнения звукового диапазона, который не может воспроизвести среднечастотный динамик или низкочастотный динамик. Вместе они могут воспроизвести весь диапазон звука для создания качественной аудиосистемы.

Твитеры используются для воспроизведения высокочастотного звука (высоких частот) и дополняют другие динамики, которые для этого не подходят. В составе даже недорогой аудиосистемы с сабвуфером и двухполосными динамиками они могут звучать фантастически.

«Высокие частоты» — это слово, используемое для описания частей музыки в верхнем диапазоне, таких как тарелки, синтетические звуки клавишных, эффекты ударных и «tssst tsst» (высокий тон) звука различных музыкальных инструментов.

Когда усиленный музыкальный сигнал подается на твитер через положительное (+) и отрицательное (-) соединения проводов, звуковая катушка создает магнитное поле внутри области постоянного магнитного зазора магнита.

Это переменное поле заставляет катушку и купол твитера двигаться вперед и назад, очень быстро перемещая воздух вслед за сигналом. При этом воспроизводится звук.

Твиттеры в воспроизведении музыки — почему они важны

Музыка состоит из гораздо большего, чем ограниченный набор звуков. Это очень сложная комбинация различных тонов, частот и других характеристик. Они создаются различными инструментами, голосами певцов и элементами, добавляемыми при записи музыки.

Твиттеры имеют решающее значение в звуковой системе для воспроизведения всего диапазона звуков, которые вы можете услышать. Благодаря этому музыка становится намного приятнее и звучит намного естественнее.

Стереоизображение

Стереоизображение — это термин, используемый для описания того, как музыка записывается и воспроизводится, чтобы дать пространственные сигналы, которые сообщают вашему мозгу, откуда исходят звуки. Например, музыка, записанная музыкантами, может иметь некоторые инструменты в левом, центральном и правом каналах. Твитеры помогают воспроизводить звуковые сигналы более высокого диапазона и создают стереофонический «образ».

Музыка звучит по-разному почти во всех диапазонах, которые могут слышать наши уши. Кроме того, он обычно записывается в стереорежиме таким образом, чтобы можно было воспроизвести оригинальный студийный инструмент и расположение звука (слева, справа, по центру и т. д.).

Это создает так называемое стереоизображение при прослушивании музыки хорошего качества с помощью вашей звуковой системы.

Автомобильные твитеры

Изображение, показывающее 3 наиболее типичных крепления твитера, устанавливаемых на заводе. Слева:приборная панель. Центр:на стойке. Справа:установлена верхняя дверца. Как и домашние стереодинамики, они используются вместе с другими динамиками, такими как низкочастотные динамики. В автомобилях их часто монтируют выше, потому что твитеры имеют направленный характер и уменьшают потери громкости.

Поскольку твитеры воспроизводят высокочастотные звуки, в автомобилях они используются как часть автомобильной акустической системы, но не отдельно. Они используются наряду с другими компонентными динамиками или для дополнения и улучшения уже существующих.

Автомобильная аудиосистема с лучшим звучанием будет использовать низкочастотный динамик, один или несколько пассивных кроссоверов и отдельный твитер. (Обратите внимание, что автомобильные твитеры часто имеют постоянно прикрепленную решетку динамика для защиты).

Среднечастотный драйвер воспроизводит средние и низкие частоты, которые имеют более крупные звуковые волны и не так требовательны к местоположению. Однако твитеры являются направленными, поскольку воспроизводимый ими звук лучше всего слышен, когда они направлены к вашим ушам.

Заводские твитеры часто располагаются далеко не в идеальном месте. Это связано с тем, что это компромисс между пространством в автомобиле и производственными затратами на конвейере.

Производители автомобилей не считают расположение твитера очень важным, за исключением роскошных автомобилей и других аудиосистем премиум-класса.

Индивидуальные автомобильные стереосистемы часто обеспечивают наилучший звук при использовании нестандартного монтажа, чтобы преодолеть ограничения пространства и мест установки. Кроме того, доступны неоригинальные (не заводские) твитеры различных уровней качества, о которых я расскажу ниже.

Как используются твитеры?

Общее использование в акустических системах

Для получения высококачественного звука можно использовать автомобильную компонентную систему CT Sounds Strato. В компонентных акустических системах обычно используются низкочастотные и высокочастотные динамики, подключенные к кроссоверам динамиков через акустический кабель.

Они предназначены для согласования драйверов и разделения звука, направляя его на тот, который лучше всего подходит для этого.

Твитеры используются в акустических системах по ограниченному числу причин (они никогда не используются отдельно):

В 2-полосной или 3-полосной акустической системе другие динамики не могут воспроизвести звук.
Чтобы добавить более высокочастотный звук (высокие частоты) для дополнительного эффекта

Большинство используемых сегодня акустических систем называются «двухполосными», так как в них используется комбинация из двух динамиков, которые обеспечивают ограниченный диапазон звука для воспроизведения. Это связано с тем, что сегодня почти ни одна акустическая система с одним диффузором не может воспроизвести весь диапазон звука, который вы можете услышать.

Основная причина этого заключается в том, что большие динамики не могут хорошо воспроизводить более высокие (высокие) частоты, а маленькие динамики не могут воспроизводить более высокие (низкие) частоты.

Динамики, как правило, специализированы и лучше всего подходят для диапазона звука.

СЧ-динамики, такие как низкочастотные динамики (также иногда называемые «мидбасовыми» динамиками или «мидвуферами»), обычно имеют ужасные характеристики в верхнем диапазоне звука.

Поэтому твитеры играют решающую роль в воспроизведении этого недостающего диапазона звука.

Зачем твиттерам нужны кроссоверы?

Кроссоверы автомобильных динамиков (слева) и кроссоверы домашних стереодинамиков (справа) отвечают за направление басов на правильные динамики. Они защищают твитер и блокируют искажения и потенциальные повреждения мощности басов от перегрузки.

Как я упоминал ранее, твитеры нуждаются в кроссоверах, подобных показанным на изображении выше, по нескольким причинам:

Твиттеры не могут воспроизводить низкочастотные звуки — они сильно искажаются.
Они могут быть повреждены, если ими управляет достаточно сильный низкочастотный сигнал или сигналы.
Он снижает потребляемую мощность и помогает защитить ее.

Кроссоверы динамиков

Двухполосные (пассивные) кроссоверы очень распространены. Твитер принимает звуки, которым разрешено проходить выше точки кроссовера. Показанный 2-полосный кроссовер создан путем объединения верхних и нижних частот. На этой схеме катушка индуктивности (проволочная катушка) обозначена буквой "L", а конденсатор - буквой "C".

Во многих случаях твитеры поставляются с простым конденсатором, соединенным последовательно с одной из клемм проводки. Обычно это положительный (+) вывод по соглашению.

Конденсаторы действуют как одноступенчатый аудиокроссовер. То есть они имеют наклон кроссовера, который работает со скоростью -6 децибел на октаву (дБ). Октава — это термин, используемый для звука и представляющий собой удвоение или уменьшение частоты вдвое. Например, 400 Гц на октаву выше 200 Гц.

Кроссоверы более высокого порядка отфильтровывают еще больше басов, которые достигают твитеров, и еще более эффективны. -12дБ/октава (2-й порядок) является одним из наиболее распространенных и эффективных, но не слишком дорогих.

As you can see in the image above a 2nd order (-12dB) crossover requires an additional component called an inductor. These are coils of wire which react to music and reduce the output to the speaker at certain frequencies.

Shown:A typical 2-way home stereo speaker with a tweeter. In this low-cost design, a single capacitor is used in series as a high-pass crossover to filter out bass. This prevents distortion and potential damage to it as well.

What does a tweeter impedance rating mean?

Impedance, rated in Ohms, is a term used to describe the total electrical resistance to current for a speaker. A tweeter’s voice coil is made of a long amount of wire wound into a coil. This wire has electrical resistance.

Impedance is important as crossovers are designed for the rating of your tweeters. Additionally, tweeters should be matched with woofers and other speakers with a similar rating.

If you mismatch speaker impedance one will play at a higher volume than the other as more power drives them. This is because the power developed by a speaker is directly rated to its Ohms rating.

Traditionally, home stereo speakers are rated at 8 ohms while car speakers are typically 4 ohms. What’s interesting is that, for example, 8 ohm speakers aren’t exactly 8 ohms. That’s an approximation as they’re usually somewhat below that (say 6 to 7Ω for example).

Tweeter power ratings

The average tweeter can’t handle large amounts of power as larger speakers can. Woofers and other larger speakers can dissipate larger amounts of heat and have a larger voice coil wiring gauge.

With some exceptions, power ratings like 15W (watts) RMS and above are realistic. 25W-50W is fairly common for mid-priced models sold today.

Tweeters must match the rated impedance expected from an amplifier. Amplifiers can overheat if used with speakers that are too low for their design. (For example:using 4 ohm tweeters with a stereo rated at 8 ohms minimum is not acceptable).

Tweeter efficiency (SPL rating)

Just like other types of speakers, tweeters have an efficiency rating. This tells you how much volume, in decibels (dB) a tweeter produces for a specific amount of power. This is normally listed as the “SPL” parameter.

In the case of speakers, higher efficiency is better. For average tweeters, you might expect to find this at between 89dB to 91dB at 1W.

Note:dB @ 1W/1m is a standard way of measured speaker efficiency with test equipment with a microphone positioned 1 meter away. However, there are 2 types of tests for this and can be confusing.

It’s important when comparing tweeters to be sure that the measurements are based on similar measurements types. Whenever possible, compare 2 tweeters with measurements based on the same efficiency standard (1W/1M or 2.83V/1M).

The reason for this is that 8 ohm tweeters need a higher voltage applied to create 1W of power as opposed to a 4 ohm model. Similarly, matching tweeters to woofers requires similar care when shopping.

Common tweeter types and materials

Materials

Examples of some of the most common types of tweeters today. A soft dome tweeter (left) is often made with textiles or silk materials as shown. A metal dome tweeter (right) is typically made from aluminum, titanium, or some hybrid design. Some listeners prefer one over the other, although a well-designed tweeter of one type may be able to outperform the other. It’s important to check all the specifications and the frequency response if provided.

There are simply far too many materials used to list here, but I’ll cover some of the most common. Don’t forget that some sold today are made of a variety of less common materials.

Also, it’s important to always check closely as sometimes the specifications aren’t clear and are misleading.

Some of the most common materials used for tweeters include:

Silk, textile, or other cloth
Mylar or other plastics
Metal-coated plastics &PEI materials
Metals:aluminum, titanium, and alloys
Ceramics and ceramic-coated domes
Kapton (in ribbon tweeters)

Silk and textile are some of the most common materials used. Titanium and other types of metals like aluminum are also fairly common for mid-to-upper price range tweeters as well.

Silk tweeters

A silk dome tweeter is one of the most popular types and often a good compromise between cost, performance, and sound quality. A great example is this pair of Polk Audio DB1001 car tweeters.

These types tend to perform well and because of their extra stiffness are often associated with a certain “color” of sound. Other special materials like ceramic and even diamond are used in others too.

However, it’s very important to understand that the type of material used for the tweeter dome alone doesn’t determine its quality . You need to always check the specifications such as the frequency response chart if provided.

If none is provided, it’s best to consider seeking out more information and buy a model that provides that information.

Otherwise, you’re taking a gamble with buying a tweeter that’s too “bright” or “harsh” in that it may have certain ranges of sound it emphasizes too much or not enough.

Mylar, PEI, and others

Mylar and PEI types use plastics for the dome. They’re often found in budget component sets or coaxial speakers. While they’re lower cost, they usually aren’t very good for accurate, crisp sound. You can often hear the difference when comparing them directly against a silk dome tweeter pair.

Some models are hybrid and use a type of metal coating that may or may not offer better performance. All of the types listed are usually cone tweeters in how they’re shaped.

Horn and compression horn tweeters

A horn tweeter (left) can driven by a magnet assembly or piezo driver. Piezo tweeters are very loud and efficient but aren’t very good in terms of music quality. A “super tweeter” is usually magnet driven and produces more volume and has a higher power rating than average products. Both are often used for outdoor music events and gatherings.

Horn tweeters are a special class of speakers. Entry-level models like piezo tweeters are inexpensive and not great at producing good musical tones, but they’re cheap and very efficient. Their volume is often much higher than standard tweeters (96dB vs. 91dB produced at 1 watt, for example).

Unlike models that use a magnet, a piezo tweeter uses a piezoelectric crystal coupled to a mechanical diaphragm like a digital watch or electronic clock uses for sound. They usually have a very high impedance and may not even need a crossover. A piezo tweeter is low-cost, efficient (good dB output per watt) but not good for sound quality.

Other horn tweeters used in extremely high-quality home stereos systems have a very good frequency response as well as sound. These are most often “compression horn” type speakers with a magnet and dome that attach to a horn body that expands outward.

This helps to direct the sound more effectively and can radiate sound more evenly than others.

Super tweeter and bullet tweeter models

These are similar to others but may have a “bullet” shape attached to the dome to help produce high sound levels. They’re great for volume and more power handling.

You can use tweeters like these for situations where high power handling and loud volume are the main requirements. For critical listening and enjoyment indoors, they’re normally not very practical.

Ribbon tweeters

A ribbon tweeter is a bit different from the others. They use a unique design with a very thin “ribbon” diaphragm which moves back and forth in a linear fashion to produce sound.

Tweeters of this type are some of the best and most musical available today, but it depends greatly on the design &quality. Prices range from in about $25 to $600 or so.

One reason they’re so unique is that unlike tweeters based on a voice coil and a magnet, their impedance is much more flat over the frequency response range.

This means there’s less interaction with your crossover due to fluctuations that occur when the audio signal frequency changes.

Ring radiator (concentric) tweeters

Dual-ring radiator (sometimes called “concentric” ring) tweeters are a unique type of tweeter with a moving surface consisting of several rings and a center plug. These types are more sonically accurate and musically detailed tweeters.

Tweeters of this kind are less common, however.

A downside is that unlike other types they produce far less sound at angles (called the off-axis response ). This means that they’re best suited for speaker systems where they’re aimed directly at the listener.

Tweeter frequency response basics

Tweeters have unique characteristics just like any other speaker. In this image, you can see the level of sound produced over different frequencies (called the “response”). These graphics show the sound response at different angles.

In the graphs above we can see that Tweeter A has dips and peaks that will cause the sound to be lacking in some ranges and is too “harsh” (too high) in others. Tweeter B has a much more flat and ideal response, as it’s almost consistently the same over the range of sound produced.

Tweeters, just like any other type of speaker, have limitations. For a given range, they have frequencies at which their response (volume level for a given power applied) is higher or lower than an average decibel (dB) volume produced.

These peaks and valleys (areas where the sound production is higher or falls lower) cannot be overcome without an equalizer or other compensation. Frequencies at the bottom end of the response range are best left to midrange speakers

There’s no such thing as a “perfect” tweeter speaker – they all have good and bad characteristics along with price, mounting, and performance factors to consider.