Piezoelektrični visokotonac je vrsta audio zvučnika napravljenih za generiranje visokofrekventnih zvukova. Ova vrsta zvučnika koristi poseban piezoelektrični kristal koji je povezan s pomičnom dijafragmom. Piezo visokotonci, kako ih ponekad nazivaju, obično se koriste za stvaranje zvukova između frekvencija od 2,000 herca (Hz) i 20,000 Hz. Ovaj zvuk je blizu gornje granice raspona zvuka koju ljudsko uho može detektirati.
Riječ “tweeter” je neformalni izraz koji je ipak postao standardni izraz među audio entuzijastima. Ovo ime dolazi od visokofrekventne buke “cvrkutanja” koju proizvode ptice. Za razliku od toga, “woofer” je dobio ime po niskofrekventnom lavežu ili “woof” psa. I visokotonci i wooferi često se koriste za poboljšanje kvalitete zvuka u ekstremno visokim i niskim čujnim rasponima.
U piezoelektričnom visokotoncu, fizičke vibracije koje stvaraju zvučne valove stvaraju se pomoću piezoelektričnog materijala kao što je kvarc. Ove vrste kristala se pojavljuju u prirodi i mijenjaju veličinu kada su spojene na električni naboj. Taj je fenomen bio poznat još u 18. stoljeću; međutim, znanstvenici nisu stvorili praktične piezoelektrične uređaje sve do 1900-ih.
Iako nisu bili poznati pod ovim imenom, piezoelektrični visokotonci prvo su korišteni ne za glazbu, već za sonar. Visokofrekventne mogućnosti piezoelektričnih zvučnika korištene su tijekom Prvog svjetskog rata za odbijanje zvučnih valova pod vodom. Svaka jeka bila je tempirana za određivanje udaljenosti do podvodnog objekta. Moderni piezo visokotonci koriste iste osnove ovih ranih sonara.
Kada se zvučni signal prođe kroz piezoelektrični kristal, struktura oscilira sinkronizirano s izvorom zvuka. Dijafragma izrađena od papira ili drugog fleksibilnog materijala pričvršćena je na kristal piezoelektričnog visokotonca. Ova struktura pojačava vibracije kristala i stvara vibracije u okolnom zraku. Ove rezultirajuće zvučne valove uho tumači kao visokofrekventne šumove. Što kristal i dijafragma brže osciliraju, to je veća visina zvuka.
Piezoelektrični visokotonac se ne nalazi u svakoj audio postavci. Neki osnovni zvučni sustavi jednostavno se oslanjaju na jedan zvučnik srednje veličine za stvaranje vibracija na općem rasponu frekvencija. Međutim, u audio instalacijama visoke vjernosti gdje je važna točna reprodukcija zvuka i glazbe, visokotonci pomažu poboljšati zvuk generiranjem najvišeg raspona zvučnog zvuka.