Mezclado accidentalmente de estéreo a mono, ¿por qué funciona esto?

Tengo un amplificador de audio Bluetooth chino barato como este:

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Tiene cuatro terminales de tornillo para las conexiones de los altavoces, a saber, L+, L-, R+ y R-. Accidentalmente conecté un solo altavoz a L+ y R-, y me sorprendió descubrir que podía escuchar tanto el canal izquierdo como el derecho por el solo altavoz. Decidí experimentar y descubrí que si conectas el altavoz de la manera correcta (ya sea a L- y L+, o a R- y R+) solo reproducirá el único canal que esperas que reproduzca, pero si conectado ya sea L+ y R- o R+ y L-, "mezclaría" ambos canales estéreo en un solo canal y los reproduciría en el único altavoz.

He estado tratando de entender cómo funciona eso, pero no puedo entenderlo. ¿La placa es más sofisticada de lo que esperaba y emite mono cuando descubre que no hay carga en los diferentes terminales, o está sucediendo algo más?

Casi todos los amplificadores estéreo tienen amplificadores izquierdo y derecho alimentados desde una fuente de alimentación de CC común a ambos . Por lo tanto, puede tener una ruta de corriente completa desde, por ejemplo, la fuente de alimentación "+", a través del amplificador izquierdo, a través del altavoz hasta el amplificador derecho y de regreso a la fuente de alimentación "-". Lo que escuchas depende mucho de cómo el productor mezcló el estéreo.
Lo mismo sucede si conecta un jack estéreo macho a un jack mono hembra (depende del diseño real del enchufe). Lo curioso es que como un canal está invertido, todas las señales que son iguales en ambos canales se cancelan. Dado que el cantante principal generalmente se coloca en el centro, esta es una forma económica de karaoke.

Respuestas (3)

Esto puede ser más fácil de entender si observa las formas de onda.

En un amplificador push-pull o de puente, ambas líneas se activan como se muestra a continuación.ingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí

darse cuenta L es literalmente el inverso de L +

Del mismo modo la otra señal, R es el inverso de R +

La diferencia entre los voltajes +/- es que excita los altavoces.

Ahora, si conecta Opuestos a un altavoz, la diferencia en la señal se convierte en la mezcla de ambas señales. Hey-Presto... tienes un sistema mono.

Sin embargo, tenga en cuenta que la amplitud de cada "lado" ahora se reduce efectivamente a la mitad. Si no puede entender eso, considere el caso donde no hay señal en el R lado. La diferencia entre las líneas azules ahora es solo la mitad de lo que había entre L + y L .

Si el sonido original se grabó en el centro, es decir, una forma de onda igual en los canales izquierdo y derecho, el L + La forma de onda sería idéntica a la R + forma de onda, lo mismo para los negativos. Como tal, unirse L + con R + no daría como resultado una diferencia de voltaje para ese sonido. Es por eso que necesita conectarlos de forma cruzada.

¿Con qué se generó esta imagen?
Excelente respuesta, gracias por la aclaración. Supuse que siempre serían 0 voltios, no tenía idea de que eran el inverso de +, así que eso me hizo tropezar.
@Bas depende del diseño del amplificador. Los amplificadores de potencia generalmente usan la configuración push-pull , que es lo que describe esta respuesta.
"push pull" se refiere al uso de dos transitores para impulsar una salida. El uso de dos salidas para controlar un altavoz se denomina "puente".
@Bas, sí, push-pull efectivamente le brinda el doble de amplitud de voltaje para cualquier fuente de alimentación dada.
@Milney, :) nada especial, enganché una imagen de la web y la pegué cuatro veces invertida y reflejada en una nueva imagen;)
Me uní a esta comunidad para votar esta respuesta, ¡buen trabajo!

Sí, eso sucederá. Conectar un altavoz a la izquierda+ y a la derecha- reproducirá una versión mono de la señal estéreo. Después de todo, si usó un mezclador para agregar izquierda y derecha, obtendrá mono, pero con un altavoz no puede simplemente conectar la izquierda y la derecha porque creará un cortocircuito cuando haya una señal izquierda y no una señal derecha.

Por otro lado, si alimentas el parlante hacia la izquierda+ y hacia la derecha+, no obtendrás ninguna parte de la música que estaba centralizada en el campo de escucha y esto significaría que los graves y (generalmente) la voz se atenuarían severamente.

Por lo tanto, usar izquierda+ y derecha- en el altavoz significa que obtiene mono completo con un sesgo sónico hacia las señales que están directamente en el centro.

Debido a que la placa utiliza amplificadores de puente para los altavoces, obtiene señales polarizadas opuestas para cada canal, es decir, obtiene un izquierdo+ y un izquierdo- y obtiene un derecho+ y derecho-. Si se tratara de un amplificador de un solo extremo convencional, no tendría acceso a las señales polarizadas opuestas, ya que el retorno de cada altavoz sería de 0 voltios.

En los años setenta, la gente solía crear una versión primitiva de sonido envolvente colocando altavoces entre las salidas izquierda+ y derecha+, añadiendo así un grado de profundidad a cualquier sonido que estuviera descentrado. Luego apareció el sonido envolvente adecuado :)
@Finbarr Eso funciona, un poco, con grabaciones omni espaciadas al estilo estadounidense. Las grabaciones de estilo Blumlein (par cruzado, M/S u ORTF) tienen mucha profundidad con solo dos altavoces decentes.

La razón por la que funciona es porque su amplificador usa una configuración de unidad de "puente".

Tradicionalmente, los amplificadores unen el lado "-" del altavoz a tierra y conducen el lado "+". Esto funciona bien, pero necesita una fuente de alimentación de riel dividido o un condensador de salida voluminoso y costoso. Con un amplificador de este tipo, no importa qué terminal "-" utilice, la señal entregada al altavoz dependerá únicamente del terminal "+".

Con una configuración de "puente", ambos lados del altavoz se activan con formas de onda inversas. Esto permite una mayor potencia de salida para un voltaje de suministro total dado y evita la necesidad de una fuente de alimentación de riel dividido (todavía necesita crear una referencia a la mitad del voltaje de suministro de energía, pero esa referencia no tiene que transportar una corriente significativa). La desventaja es que significa que la placa necesita cuatro amplificadores de potencia en lugar de dos, pero los chips de amplificadores de potencia son bastante baratos hoy en día.

Entonces, cuando conecta su altavoz a R+ y L-, el lado "+" del altavoz se alimenta con una señal derecha no invertida, mientras que el lado "-" recibe una señal izquierda invertida y el voltaje general a través del altavoz termina como un "downmix" de los dos canales.

Espero que la caída del costo de los semiconductores en comparación con todo lo demás, junto con el cambio de los transformadores de frecuencia principal a los convertidores flyback para las fuentes de alimentación, haya cambiado el equilibrio de costos a favor de los amplificadores en puente.