Pjezoelektriskais augstfrekvences skaļrunis ir audio skaļruņu veids, kas izveidots, lai radītu augstas frekvences skaņas. Šī skaļruņu dažādība izmanto īpašu pjezoelektrisko kristālu, kas ir savienots ar kustīgu diafragmu. Pjezo tweeters, kā tos dažreiz sauc, parasti izmanto, lai radītu skaņas starp 2,000 hercu (Hz) un 20,000 XNUMX Hz frekvencēm. Šis audio ir tuvu augstākajam skaņas diapazona ierobežojumam, ko var noteikt cilvēka auss.
Vārds “tweeter” ir neformāls izteiciens, kas tomēr ir kļuvis par standarta terminu audio entuziastu vidū. Šis nosaukums cēlies no augstfrekvences “čivināt” trokšņa, ko rada putni. Turpretim “woofer” savu nosaukumu ieguvis no suņa zemfrekvences riešanas vai “woo”. Gan augstfrekvences skaļruņi, gan zemo frekvenču skaļruņi bieži tiek izmantoti, lai uzlabotu audio skaņas kvalitāti ārkārtīgi augstā un zemā skaņas diapazonā.
Pjezoelektriskajā augstfrekvences skaļruņos fiziskās vibrācijas, kas rada skaņas viļņus, tiek radītas, izmantojot pjezoelektrisko materiālu, piemēram, kvarcu. Šāda veida kristāli ir dabiski sastopami un maina izmēru, kad tie ir savienoti ar elektrisko lādiņu. Šī parādība bija pazīstama jau 18. gadsimtā; tomēr zinātnieki radīja praktiskas pjezoelektriskās ierīces tikai 1900. gados.
Lai gan pjezoelektriskie augstfrekvences skaļruņi nebija pazīstami ar šo nosaukumu, tie vispirms tika izmantoti nevis mūzikai, bet gan sonāram. Pirmā pasaules kara laikā pjezoelektrisko skaļruņu augstfrekvences iespējas tika izmantotas skaņas viļņu atstarošanai zem ūdens. Katra atbalss tika iestatīta, lai noteiktu attālumu līdz zemūdens objektam. Mūsdienu pjezo augstfrekvences aparāti izmanto tādus pašus pamatus kā šiem agrīnajiem sonāra devējiem.
Kad skaņas signāls tiek izlaists caur pjezoelektrisko kristālu, struktūra svārstās sinhroni ar audio avotu. No papīra vai cita elastīga materiāla izgatavota diafragma ir piestiprināta pie pjezoelektriskā augstfrekvences skaļruņa kristāla. Šī struktūra pastiprina kristāla vibrācijas un rada vibrācijas apkārtējā gaisā. Šos radītos skaņas viļņus auss interpretē kā augstas frekvences trokšņus. Jo ātrāk svārstās kristāls un diafragma, jo augstāks ir skaņas augstums.
Pjezoelektriskais augstfrekvences skaļrunis nav atrodams katrā audio iestatījumā. Dažas pamata skaņas sistēmas vienkārši paļaujas uz vienu vidēja izmēra skaļruni, lai radītu vibrācijas vispārējā frekvenču diapazonā. Tomēr augstas precizitātes audio instalācijās, kur ir svarīga precīza skaņas un mūzikas reproducēšana, augstfrekvences skaļruņi palīdz uzlabot skaņu, radot visaugstāko dzirdamās skaņas diapazonu.