Woofer, tweeter e crossover: comprensione degli altoparlanti

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Woofer, tweeter e crossover: comprensione degli altoparlanti
Woofer, tweeter e crossover: comprensione degli altoparlanti
Anonim

Gli altoparlanti sono fondamentali per qualsiasi sistema audio. Dagli altoparlanti tweeter agli altoparlanti woofer, gli altoparlanti sono i componenti che forniscono a film, musica e sport suoni spesso dati per scontati.

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I microfoni convertono il suono in impulsi elettrici che possono essere registrati su una qualche forma di supporto di memorizzazione. Una volta catturato e archiviato, può essere riprodotto in un secondo momento o luogo. L'ascolto del suono registrato richiede un dispositivo di riproduzione, un amplificatore e, soprattutto, un altoparlante.

Cos'è un altoparlante?

Un altoparlante è un dispositivo che converte i segnali elettrici in suoni come risultato di un processo elettromeccanico.

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Gli altoparlanti in genere incorporano la seguente struttura:

  • Un telaio o cestello in metallo, all'interno del quale sono posizionati tutti i componenti degli altoparlanti.
  • Un diaframma che spinge fuori l'aria attraverso le vibrazioni. I modelli di vibrazione riproducono le onde sonore desiderate ricevute dalle orecchie. Il diaframma è spesso indicato come il cono. Sebbene sia comunemente usato un cono vibrante, ci sono alcune variazioni, che sono discusse di seguito.
  • Un anello esterno di gomma, schiuma o altro materiale compatibile, denominato cornice. Da non confondere con il suono surround o gli altoparlanti surround, il surround mantiene il diaframma in posizione fornendo allo stesso tempo una flessibilità sufficiente per vibrare. Un ulteriore supporto è fornito da un' altra struttura, denominata ragno. Il ragno si assicura che il diaframma e la cornice dell' altoparlante vibrante non tocchino il telaio metallico esterno.
  • Una bobina mobile avvolta attorno a un elettromagnete è posta sul retro del diaframma. Il gruppo del magnete o della bobina mobile fornisce la potenza per far vibrare il diaframma in base ai modelli di impulsi elettrici ricevuti.
  • Gli altoparlanti a cono hanno anche un piccolo rigonfiamento che copre l'area in cui la bobina mobile è attaccata al diaframma. Questo è indicato come il cappuccio antipolvere.
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L' altoparlante (indicato anche come driver o driver dell' altoparlante) ora può riprodurre il suono, ma la storia non finisce qui.

L' altoparlante deve essere posizionato all'interno di una custodia in modo che funzioni bene e abbia un aspetto esteticamente gradevole. Il più delle volte, il recinto è un tipo di scatola di legno. A volte vengono utilizzati altri materiali, come plastica e alluminio. Invece di una scatola, gli altoparlanti possono avere altre forme, come uno schermo piatto o una sfera.

Non tutti gli altoparlanti utilizzano un cono per riprodurre il suono. Alcuni produttori di altoparlanti, come Klipsch, usano le trombe oltre agli altoparlanti a cono. Altri produttori di altoparlanti, in particolare Martin Logan, utilizzano la tecnologia elettrostatica nella costruzione degli altoparlanti. Altri ancora, come Magnepan, utilizzano la tecnologia del nastro. Ci sono anche casi in cui il suono viene riprodotto con metodi non tradizionali.

Diffusori full-range, woofer, tweeter e mid-range

La più semplice custodia per altoparlanti contiene un solo altoparlante, che riproduce tutte le frequenze che gli vengono inviate. Tuttavia, se l' altoparlante è troppo piccolo, può riprodurre solo frequenze più alte.

Se è di medie dimensioni, può riprodurre bene il suono di una voce umana e frequenze simili e non essere all' altezza della gamma delle frequenze alte e basse. Se l' altoparlante è troppo grande, potrebbe funzionare bene con frequenze più basse e, forse, frequenze medie, e potrebbe non funzionare bene con frequenze più alte.

La soluzione è ottimizzare la gamma di frequenze riproducibili avendo altoparlanti di diverse dimensioni all'interno della stessa custodia.

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Woofer

Un woofer è un altoparlante che è dimensionato e costruito in modo da poter riprodurre le frequenze basse e medie. I woofer svolgono la maggior parte del lavoro nel riprodurre le frequenze che senti, come le voci, la maggior parte degli strumenti musicali e gli effetti sonori.

A seconda delle dimensioni dell'involucro, un woofer può avere un diametro di 4 pollici o un diametro di 15 pollici. I woofer con diametri da 6,5 pollici a 8 pollici sono comuni negli altoparlanti da pavimento. I woofer con diametri compresi tra 4 pollici e 5 pollici sono comuni negli altoparlanti da scaffale.

Tweeter

Un tweeter è un altoparlante appositamente progettato che è più piccolo di un woofer. Riproduce solo frequenze audio al di sopra di una certa soglia, inclusi, in alcuni casi, suoni che le orecchie umane non possono sentire ma solo percepire.

Poiché le alte frequenze sono altamente direzionali, i tweeter disperdono i suoni ad alta frequenza nella stanza in modo che i suoni vengano ascoltati accuratamente. Se la dispersione è troppo stretta, l'ascoltatore ha un numero limitato di opzioni di posizione di ascolto. Se la dispersione è troppo ampia, si perde il senso della direzione da cui proviene il suono.

Questi sono i diversi tipi di tweeter:

  • Cone: una versione più piccola di un altoparlante standard.
  • Dome: La bobina mobile è fissata a una cupola realizzata in tessuto o metallo compatibile.
  • Piezo: Invece di una bobina mobile e un cono o una cupola, viene applicato un collegamento elettrico a un cristallo piezoelettrico, che a sua volta fa vibrare un diaframma.
  • Ribbon: Invece di un diaframma tradizionale, una forza magnetica viene applicata a un nastro sottile per creare il suono.
  • Elettrostatico: Un sottile diaframma è sospeso tra due schermi di metallo. Gli schermi reagiscono a un segnale elettrico in modo tale che gli schermi diventino sfasati. Questo attrae e respinge alternativamente il diaframma sospeso, creando la vibrazione necessaria per creare il suono.

Linea inferiore

Una custodia per altoparlanti può incorporare un woofer e un tweeter per coprire l'intera gamma di frequenze. Tuttavia, alcuni produttori di altoparlanti aggiungono un terzo altoparlante che separa ulteriormente le frequenze di gamma bassa e media. Questo è indicato come un altoparlante di fascia media.

2 vie vs. 3 vie

Le custodie che incorporano solo un woofer e un tweeter sono indicate come altoparlanti a 2 vie. Le custodie che ospitano un woofer, un tweeter e una gamma media sono indicate come altoparlanti a 3 vie.

Gli altoparlanti a 3 vie potrebbero non essere sempre migliori. Un altoparlante a 2 vie ben progettato può suonare in modo eccellente e un altoparlante a 3 vie mal progettato può suonare terribile. Non sono solo le dimensioni e il numero di altoparlanti che contano. La qualità del suono dipende anche dai materiali con cui sono costruiti gli altoparlanti, dal design degli interni dell'involucro e dalla qualità del successivo componente necessario, il crossover.

Crossover

Non buttare un woofer e un tweeter in una scatola, collegarli insieme e sperare che suoni bene. Quando hai un altoparlante a 2 vie o un altoparlante a 3 vie nel tuo cabinet, hai anche bisogno di un crossover. Un crossover è un circuito elettronico che assegna la gamma di frequenza appropriata a diversi altoparlanti.

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Ad esempio, in un altoparlante a 2 vie, il crossover è impostato su un punto di frequenza specifico. Qualsiasi frequenza al di sopra di quel punto viene inviata al tweeter, mentre le restanti vengono inviate al woofer.

In un diffusore a 3 vie, un crossover può essere progettato in modo che abbia due punti di frequenza: uno per il punto tra il woofer e la gamma media e un altro per il punto tra la gamma media e il tweeter.

I punti di frequenza del crossover variano. Un tipico punto di crossover a 2 vie potrebbe essere 3kHz (qualsiasi cosa sopra va al tweeter, qualsiasi cosa sotto va al woofer). Tipici punti di crossover a 3 vie potrebbero essere da 160 Hz a 200 Hz tra il woofer e la gamma media, quindi il punto a 3 kHz tra la gamma media e il tweeter.

Radiatori e porte passive

Un radiatore passivo sembra un altoparlante. Ha diaframma, surround, spider e cornice, ma manca la bobina mobile. Invece di utilizzare una bobina mobile per far vibrare il diaframma dell' altoparlante, un radiatore passivo vibra in base alla quantità di aria che il woofer spinge all'interno dell'involucro.

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Questo crea un effetto complementare in cui il woofer fornisce l'energia per alimentare se stesso e il radiatore passivo. Sebbene non sia la stessa cosa che avere due woofer collegati direttamente all'amplificatore, la combinazione del woofer e del radiatore passivo produce un'uscita dei bassi più efficace. Questo sistema funziona bene in casse di altoparlanti più piccole, poiché il woofer principale può essere puntato verso l'esterno verso l'area di ascolto, mentre il radiatore passivo può essere posizionato sul retro della cassa di altoparlanti.

Un' alternativa a un radiatore passivo è una porta. La porta è un tubo posizionato sulla parte anteriore o posteriore dell'involucro dell' altoparlante in modo che l'aria pompata dal woofer venga inviata attraverso la porta, creando un simile miglioramento complementare delle basse frequenze come un radiatore passivo.

Una porta deve avere un diametro specifico e sintonizzata sulle caratteristiche dell'involucro e del woofer che integra. Gli altoparlanti che includono una porta sono indicati come altoparlanti bass reflex.

Subwoofer

Un subwoofer riproduce frequenze molto basse e viene utilizzato principalmente in applicazioni audio surround home theater e audio di fascia alta.

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Esempi in cui si desidera un subwoofer includono la riproduzione di effetti specifici a bassa frequenza (LFE), come terremoti ed esplosioni nei film, e per la musica, note di pedale d'organo a canne, contrabbasso acustico e timpani.

La maggior parte dei subwoofer sono alimentati. Ciò significa che, a differenza degli altoparlanti tradizionali, i subwoofer hanno un amplificatore integrato. D' altra parte, come alcuni altoparlanti tradizionali, i subwoofer possono utilizzare un radiatore o una porta passivi per migliorare la risposta alle basse frequenze.

Il risultato finale

Gli altoparlanti riproducono il suono registrato in modo che possa essere ascoltato in un momento o luogo diverso. Esistono diversi modi per progettare un altoparlante, comprese le opzioni di dimensioni da scaffale e da pavimento.

Prima di acquistare un altoparlante o un sistema di altoparlanti, fai un po' di ascolto critico con i contenuti che conosci. CD, DVD, Blu-ray e dischi Blu-ray Ultra HD o dischi in vinile funzionerebbero tutti.

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Prendete nota di come è assemblato l' altoparlante, delle sue dimensioni, di quanto costa e di come suona alle vostre orecchie.

Se ordini gli altoparlanti online, controlla se è disponibile una prova di ascolto di 30 o 60 giorni. Nonostante le affermazioni relative alle potenziali prestazioni, non saprai come suoneranno gli altoparlanti nella tua stanza finché non li avvierai. Ascolta i tuoi nuovi altoparlanti per diversi giorni, poiché le prestazioni degli altoparlanti beneficiano di un periodo di rodaggio iniziale compreso tra 40 e 100 ore.

Domande frequenti

    Dove dovresti mettere un altoparlante subwoofer?

    Posizionare il subwoofer lungo la parete anteriore della stanza. Posizionare il subwoofer in un angolo può aumentarne l'uscita, producendo un suono più forte.

    Come collego il mio subwoofer agli altoparlanti del mio computer?

    A seconda dell'uscita audio del tuo computer, potresti essere in grado di collegare il subwoofer utilizzando un cavo adattatore a Y per subwoofer o un cavo RCA doppio. Dopo aver collegato il cavo all'uscita audio, collegare lo split end sia all' altoparlante che al subwoofer. Per i computer senza uscite audio direttamente sulla scheda madre, è possibile utilizzare una scheda audio da USB a una scheda audio esterna per cuffie femmina da 3,5 mm collegata a un jack audio da 3,5 mm a stereo.

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