Cosa sono Woofer Tweeter e Mid-Range

Woofer , tweeter e mid-range sono gli altoparlanti che si trovano nelle casse acustiche di sistemi hi-fi di fascia media e alta che servono per riprodurre i toni bassi, alti e medi con una migliore qualità. Comprendere cosa sono, come funzionano, le differenze, la relazione tra il diametro e la potenza e frequenza prodotta da ciascuno è necessario per dimensionarle in base all’ amplificatore da cui saranno pilotate.

Frequenze

Prima di entrare nelle varie differenze tra i diffusori acustici, è importante capire cosa sono le frequenze quando parliamo di suono, misurate in Hertz (Hz). Fondamentalmente, la frequenza determina il numero di cicli al secondo che un’apparecchiatura può produrre. 1 Hz significa completare un ciclo in un secondo, mentre 10 KHz significa 10.000 cicli in un secondo.

Questi cicli rappresentano le onde sonore della vibrazione emessa da una sorgente audio. Maggiore è il numero di cicli, più alto è il tono. Minore è il numero di cicli completi in un secondo, minore è il tono, risultando così più basso. Avete presente quando giocate con le levette dell’ equalizzatore tra basse e alte frequenze?

L’orecchio umano può percepire la variazione di frequenza tra 20 Hz e 20 KHz (20.000 Hz).

Classifichiamo gli altoparlanti in base alla gamma di suoni che emettono, misurata in Hz. Alcuni altoparlanti sono considerati full-range, poiché sono in grado di emettere tutte le frequenze che vengono inviate. Sono quelli usati ad esempio sui diffusori wireless economici.

Il problema è che le dimensioni di questi altoparlanti full range in genere limitano il loro suono. I piccoli altoparlanti a gamma completa non ne hanno mai abbastanza di quei bassi, e quelli più grandi tendono a non funzionare bene con le frequenze più alte.

Altri altoparlanti sono più specializzati per diverse gamme. I woofer gestiscono la gamma più bassa, gli altoparlanti mid-range gestiscono la gamma media e i tweeter gestiscono la gamma più alta. Se li mettiamo insieme all’ interno di una cassa acustica avremo un altoparlante in grado di restituire una rispoduzione del suono molto più completa e accurata di quella che ottieni con un singolo altoparlante a gamma intera.

Cosa sono i woofer

Il woofer è lo speaker più grande, ha la forma conica e “vibra” per emettere le onde sonore. Avrai notato che questo “cono” si muove con il suono, su e giù. Sono fatti per gestire la gamma più bassa di frequenze e ce ne sono alcuni tipi diversi, a seconda delle tue esigenze. Sebbene siano tutti costruiti in modo molto simile, ci sono alcune differenze distinte tra ogni tipo:

• Woofer standard: produce frequenze da 20 Hz a 2.000 Hz (2 kilohertz o 2 kHz). Il woofer è spesso caratterizzato dal suo suono basso che proviene dall’onda sinusoidale a frequenza più bassa. In genere vedrai woofer standard come parte di altoparlanti di fascia alta che contengono un woofer e un tweeter (una configurazione nota come casse a 2 vie) o un woofer, un tweeter e un altoparlante di fascia media (una configurazione nota come casse a 3  vie).
• Subwoofer:  i subwoofer sono in grado di produrre toni inferiori a 200 Hz solo nei sistemi consumer. Sono costituiti da uno o più woofer, spesso montati all’interno di un involucro di legno posizionato a terra. Sebbene l’orecchio umano sia in grado di rilevare solo una frequenza fino a 12 Hz, i subwoofer che funzionano a frequenze più basse possono essere percepiti, se non ascoltati.
• Midwoofer:  i Midwoofer atterrano proprio nel mezzo della gamma del “woofer”, arrivando da 200 Hz a 5 kHz. Avendo una gamma così ampia di frequenze, questo altoparlante produrrà la migliore qualità del suono da 500 Hz a 2 kHz e inizierà a deteriorarsi alle due estremità dello spettro.

Cosa sono i Tweeter

I tweeter hanno lo scopo di riprodurre le frequenze audio più alte nel modo più accurato possibile, in genere quelle che rientrano nella gamma da 2.000 Hz a 20.000 Hz. Il limite superiore di questo intervallo è generalmente considerato il “limite superiore” di ciò che l’orecchio umano è in grado di udire, a condizione che non si abbia alcun tipo di danno all’orecchio interno.

I tweeter sono progettati utilizzando una bobina mobile sospesa all’interno di un campo magnetico fisso. La bobina stessa produce un campo magnetico variabile che, lavorando in tandem con il suddetto campo magnetico fisso, fa vibrare la bobina mobile (e il diaframma associato). Questa vibrazione è in definitiva ciò che genera il suono che senti ogni volta che usi il tuo altoparlante.

Che cosa sono i midrange

Si tratta di driver che riproducono le frequenze medie comprese tra 500 Hz e 4 kHz utilizzate per strumenti e voce. Non sono bravi con i bassi, come i woofer, né con gli alti, come i tweeter, si tratta di una via di mezzo. Poiché gli altoparlanti di gamma media non sono in grado di produrre lo spettro estremamente basso o alto, spesso suonano noiosi o piatti e necessitano del supporto di un woofer o tweeter per ottenere il livello completo del suono.

Ad ogni modo un altoparlante potrebbe funzionare bene solo con mid-range, ma mai solo woofer o tweeter. Molto probabilmente, quando c’è un woofer in una cassa acustica, c’è anche un tweeter per la compensazione della frequenza.

Cos’è un crossover per casse?

Il crossover audio è un componente nascosto in quasi tutti i diffusori da parete e diffusori acustici da pavimento. Le uniche eccezioni sono i diffusori acustici a gamma completa e gli altoparlanti che utilizzano il software per separare le frequenze.

Un crossover è un componente elettrico che ha il compito di bloccare le frequenze indesiderate a uno speaker o a un gruppo di speaker. E’ estremamente utile perché consente di inviare in modo specifico a ciascun woofer o tweeter il gruppo di frequenze che suonerà in modo più efficiente ed efficace. Di conseguenza, il potenziale del volume e la capacità dinamica del sistema audio sono notevolmente migliorati, poiché ogni altoparlante è responsabile solo delle frequenze che riprodurrà al meglio.

Ci sono tre modi di base per “crossover” o dividere le frequenze.

• Filtro passa-alto: consente alle frequenze al di sopra della frequenza di taglio scelta di passare attraverso uno o piu’ altoparlanti.
• Filtro passa basso: consente alle frequenze al di sotto della frequenza di taglio scelta di passare attraverso uno o piu’ speaker.
• Filtro passa banda: utilizza una combinazione di un crossover passa alto e un crossover passa basso per consentire a una gamma di frequenze sopra e sotto due frequenze di crossover scelte (una passa alto e una passa basso) per passare attraverso un altoparlante o un gruppo di altoparlanti .