Co to jest piezoelektryczny głośnik wysokotonowy?

Głośnik wysokotonowy piezoelektryczny to rodzaj głośnika audio zbudowanego w celu generowania dźwięków o wysokiej częstotliwości. Ta różnorodność głośników wykorzystuje specjalny kryształ piezoelektryczny, który jest podłączony do ruchomej membrany. Głośniki wysokotonowe piezo, jak się je czasami nazywa, są zwykle używane do tworzenia dźwięków między częstotliwościami 2000 herców (Hz) i 20 000 Hz. Ten dźwięk znajduje się w pobliżu górnej granicy zakresu dźwięku, który może być wykryty przez ludzkie ucho.

Słowo „tweeter” jest nieformalnym wyrażeniem, które jednak stało się standardowym terminem wśród entuzjastów audio. Nazwa ta pochodzi od szumu „ćwierkającego” o wysokiej częstotliwości, który wydają ptaki. W przeciwieństwie do tego, „woofer” bierze swoją nazwę od kory niskiej częstotliwości lub „woof” psa. Zarówno głośniki wysokotonowe, jak i niskotonowe są często używane do poprawy jakości dźwięku w ekstremalnie wysokich i niskich zakresach słyszalnych.

W piezoelektrycznym głośniku wysokotonowym wibracje fizyczne generujące fale dźwiękowe są wytwarzane przy użyciu materiału piezoelektrycznego, takiego jak kwarc. Tego rodzaju kryształy występują naturalnie i zmieniają rozmiar, gdy są podłączone do ładunku elektrycznego. Zjawisko to znane było już w XVIII wieku; naukowcy nie stworzyli jednak praktycznych urządzeń piezoelektrycznych aż do XX wieku.

Chociaż nie były one znane pod tą nazwą, wysokotonowe piezoelektryczne były najpierw używane nie do muzyki, ale raczej do sonaru. Wysokie częstotliwości głośników piezoelektrycznych zostały wykorzystane podczas pierwszej wojny światowej do odbijania fal dźwiękowych pod wodą. Każde echo zostało zsynchronizowane w celu ustalenia odległości od podwodnego obiektu. Współczesne przetworniki wysokotonowe piezo wykorzystują te same podstawy co wczesne przetworniki sonarowe.

Gdy sygnał dźwiękowy przechodzi przez kryształ piezoelektryczny, struktura oscyluje w synchronizacji ze źródłem audio. Membrana wykonana z papieru lub innego elastycznego materiału jest przymocowana do kryształu piezoelektrycznego głośnika wysokotonowego. Ta struktura wzmacnia wibracje kryształów i wytwarza wibracje w otaczającym powietrzu. Powstałe fale dźwiękowe są interpretowane przez ucho jako dźwięki o wysokiej częstotliwości. Im szybciej kryształ i membrana oscylują, tym wyższa wysokość dźwięku.

Piezoelektryczny głośnik wysokotonowy nie występuje w każdym zestawie audio. Niektóre podstawowe systemy dźwiękowe polegają po prostu na jednym głośniku średniej wielkości, aby generować wibracje w ogólnym zakresie częstotliwości. Jednak w instalacjach audio o wysokiej wierności, w których ważne jest dokładne odtwarzanie dźwięku i muzyki, tweetery pomagają poprawić dźwięk, generując najwyższy zakres słyszalnego dźwięku.