Laufen Multimedia-Lautsprechersysteme mit Wechselstrom statt mit Gleichstrom?

Die Antwort auf "Warum ist es so gemacht?" Nicht selten heißt es: "Es war fünf Cent billiger zu machen."

Die Audioverstärker laufen immer mit Gleichstrom.

Moderne Multimedia-Lautsprecher würden wahrscheinlich einen Klasse-D-Chip verwenden, der eine einzige positive Versorgung benötigt, die von einer Schaltwand versorgt wird.

Ältere Chips benötigen eine symmetrische Stromversorgung (wie +15 V und -15 V) oder eine einzelne Stromversorgung, wenn sie überbrückt sind.

Das stellt ein Problem dar...

Es ist teuer, ein Produkt für die Sicherheit zertifizieren zu lassen, wenn es über einen Netzeingang und Netzspannung verfügt. Es ist billiger, ein bereits zertifiziertes Netzteil zu verwenden. Derselbe Adapter kann für viele verschiedene Produkte verwendet werden. Wenn das Netzteil von einem spezialisierten Hersteller hergestellt wird, verteilen sich die Zertifizierungskosten noch stärker. Bei Verwendung eines AC-Adapters werden Kosten aus dem Produktgehäuse selbst entfernt, und diese Kosten liegen auf der AC-Seite der Netzspannung.

Ein Adapter entfernt auch Wärme aus dem Gehäuse, und ... Wärme macht das Gerät auch teurer, macht es größer usw. Eine hässliche Wandwarze ist die himmlische Ergänzung für jedes moderne schlanke und dünne Gerät ...

Während es möglich wäre, einen AC-Adapter zu verwenden, der eine symmetrische +/- Versorgung bereitstellt, würde dies den Adapter spezialisierter machen und somit für das Unternehmen, das ihn herstellt, schwerer zu verkaufen sein. Es würde einen 3-poligen Stecker benötigen, der wiederum teurer und weniger Standard ist als ein DC-Hohlstecker.

All dies bedeutet, dass, wenn Sie eine +/- symmetrische Versorgung wünschen, ein Netzteil mit Wechselstromausgang eine gute Lösung ist. Das mit Strom versorgte Gerät enthält einen Gleichrichter (zwei Halbwellengleichrichter) und Kondensatoren, um positiven und negativen Gleichstrom zu erzeugen. Das hat mehr Welligkeit als ein Transformator mit richtiger Vollweggleichrichtung, aber bei billigen Multimedia-Lautsprechern interessiert das niemanden.

Auch wenn der Verstärker nur eine positive Versorgung benötigt, möchten Sie eine niedrige Impedanz zwischen den Versorgungskappen und der Verstärkerschaltung, was bedeutet, dass sich die Kappen im Gerät befinden sollten, nicht im Adapter. Und Sie möchten nicht an zwei verschiedenen Orten für Obergrenzen bezahlen, wenn Sie nur für eine bezahlen können! Jeder Cent zählt.

Schaltnetzteile gleichen dies aus, indem sie billiger und leichter (also billiger zu transportieren und zu verkaufen) sind als Transformatoren ...

...aber es handelt sich um einen Spezialistenjob, und die EMI-Zertifizierung ist teuer, sodass Ihr durchschnittlicher Hersteller von technischen Geräten entweder auslagert oder von einem spezialisierten Hersteller kauft. Und so erhalten Sie einen superdünnen, schlanken Flachbildfernseher mit einem großen, fetten Power-Brick.

oder arbeitet die gesamte Verstärkerschaltung mit 9 V Wechselstrom?

Wenn Sie ein wenig darüber nachdenken, sollte es ziemlich offensichtlich sein, dass ein Verstärker, der direkt mit 50 oder 60 Hz Wechselstrom betrieben wird, bei jedem Nulldurchgang (100 oder 120 Mal pro Sekunde) an Leistung verliert und der Schallpegel mit schrecklich auf Null abfällt Verzerrung, wenn die Sinusspannung unter die gewünschte Ausgangsspannung fällt.

Verstärker werden mit Gleichstrom betrieben, und da Audio Wechselstrom ist, sind Mittel zur Erzeugung einer Split-Rail-Versorgung erforderlich, damit die Ausgangspolarität wechseln kann.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Abbildung 1. (a) Ein Single-Ended-Single-Rail-Verstärker. (b) Ein Verstärker im Brückenmodus.

• Abbildung 1a zeigt einen unsymmetrischen Verstärker. Der Ausgang ist auf Mittenversorgung vorgespannt (also 6 V für eine 12-V-Versorgung) und kann dann für negative Audiosignale in Richtung 0 V und für positive Audiosignale in Richtung +12 V schwingen. C2 verhindert, dass der DC den Lautsprecher erreicht. Wenn es nicht da wäre, wäre der Lautsprecher an seiner Aufhängung außermittig vorgespannt, würde sich verzerren, da er in dieser Richtung weniger Federweg zur Verfügung hat, und würde heiß laufen.
• Abbildung 1b löst dieses Problem, indem AMP2 mit einer invertierten Version des Signals angesteuert wird, das AMP1 ansteuert. Beide sind wie in 1a auf halbe Versorgung vorgespannt und infolgedessen fließt in SPKR2 kein Strom. Wenn AMP1 hochgeht, geht AMP2 runter und umgekehrt. Das Ergebnis ist ein leistungsstärkerer Verstärker für eine gegebene Spannung und einen gegebenen Lautsprecher. Diese Konfiguration ist Standard in Auto-Audiosystemen, in denen die Spannung auf 12 V festgelegt ist. Die Brücke eliminiert auch den Kondensator, der die Basswiedergabe von 1a reduziert.