¿Los sistemas de altavoces multimedia funcionan con alimentación de CA en lugar de CC?

La respuesta a "¿por qué está hecho de esta manera?" es muy a menudo "era cinco centavos más barato de hacer".

Los amplificadores de audio siempre funcionan con CC.

Los altavoces multimedia modernos probablemente usarían un chip Clase D que requiere un solo suministro positivo, alimentado por una verruga de pared de conmutación.

Los chips más antiguos requieren una fuente de alimentación simétrica (como +15 V y -15 V) o una fuente única si están puenteados.

Esto presenta un problema...

Obtener la certificación de seguridad de un producto es costoso si tiene una entrada de red y voltaje de red en su interior. Es más económico utilizar un adaptador de CA que ya esté certificado. El mismo adaptador se puede utilizar para muchos productos diferentes. Si el adaptador de CA es fabricado por un fabricante especializado, los costos de certificación se distribuirán aún más. Cuando se utiliza un adaptador de CA, lo que se retira de la carcasa del producto en sí mismo es el costo, y este costo se encuentra en el lado de CA de voltaje de red.

Un adaptador también elimina el calor de la carcasa, y... el calor también hace que el dispositivo cueste más, lo hace más grande, etc. Una fea verruga en la pared es la combinación perfecta para todos los dispositivos modernos, elegantes y delgados...

Si bien sería posible usar un adaptador de CA que proporcione un suministro simétrico +/-, esto haría que el adaptador fuera más especializado y, por lo tanto, más difícil de vender para la empresa que lo fabrica. Necesitaría un conector de 3 pines, nuevamente más costoso y menos estándar que un conector de barril de CC.

Todo esto significa que, si desea un suministro simétrico +/-, un adaptador de CA que emita CA es una buena solución. El dispositivo alimentado contendrá un rectificador (dos rectificadores de media onda) y condensadores para generar CC positiva y negativa. Esto tiene más ondulación que un transformador con la rectificación de onda completa adecuada, pero para los altavoces multimedia baratos, a nadie le importa.

Incluso si el amplificador solo requiere un suministro positivo, desea una baja impedancia entre las tapas de suministro y el circuito del amplificador, lo que significa que las tapas deben estar en el dispositivo, no en el adaptador. ¡Y no quiere pagar gorras en dos lugares diferentes cuando puede pagar solo uno! Cada centavo cuenta.

Los suministros de conmutación compensan esto al ser más baratos y livianos (por lo tanto, más baratos de transportar y vender) que los transformadores...

... pero son un trabajo especializado, y la certificación EMI es costosa, por lo que el fabricante promedio de equipos tecnológicos subcontratará o comprará a un fabricante especializado. Y así es como obtienes un televisor plano súper delgado y elegante con un bloque de alimentación grande y gordo.

¿O todo el circuito del amplificador funciona con 9 V CA?

Si piensa un poco más en esto, debería ser razonablemente obvio que un amplificador que funciona directamente con CA de 50 o 60 Hz perdería energía en cada cruce por cero (100 o 120 veces por segundo) y el nivel de sonido caería a cero con horribles distorsión cuando el voltaje sinusoidal cae por debajo del voltaje de salida deseado.

Los amplificadores funcionan con CC y, dado que el audio es CA, se requiere algún medio para generar un suministro de riel dividido para que la polaridad de salida pueda alternar.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. (a) Un amplificador de un solo carril de terminación única. (b) Un amplificador en modo puente.

• La figura 1a muestra un amplificador de un solo extremo. La salida está polarizada a un suministro medio (por lo tanto, 6 V para un suministro de 12 V) y luego puede oscilar hacia 0 V para señales de audio negativas y hacia +12 V para señales de audio positivas. C2 impide que la CC llegue al altavoz. Si no estuviera allí, el altavoz estaría descentrado en su suspensión, se distorsionaría ya que tiene menos recorrido disponible en esa dirección y se calentaría.
• La figura 1b resuelve este problema al activar AMP2 con una versión invertida de la señal que activa AMP1. Ambos están sesgados a la mitad del suministro como en 1a y, como resultado, no fluye corriente en SPKR2. A medida que sube AMP1, baja AMP2 y viceversa. El resultado es un amplificador de mayor potencia para un voltaje y altavoz determinados. Esta configuración es estándar en los sistemas de audio para automóviles donde el voltaje se fija en 12 V. El puente también elimina el capacitor que reduce la respuesta de graves de 1a.