Accidentellement sous-mixé stéréo en mono, pourquoi cela fonctionne-t-il?

J'ai un amplificateur audio Bluetooth chinois bon marché comme celui-ci:

Il dispose de quatre bornes à vis pour les connexions des enceintes, à savoir L +, L-, R + et R-. J'ai accidentellement connecté un seul haut-parleur à L + et R-, et j'ai été surpris de constater que je pouvais entendre les canaux gauche et droit sur le seul haut-parleur. J'ai décidé d'expérimenter et j'ai découvert que si vous connectez le haut-parleur de la bonne manière (donc soit à L- et L +, soit à R- et R +), il ne jouerait que le seul canal que vous attendez qu'il joue, mais si vous connecté L + et R- ou R + et L-, il "mixerait" les deux canaux stéréo sur un seul canal et les jouerait tous les deux sur le haut-parleur unique.

J'ai essayé de comprendre comment cela fonctionne, mais je ne peux pas le comprendre. La carte est-elle plus sophistiquée que ce à quoi je m'attendais et émet-elle en mono lorsqu'elle ne détecte aucune charge sur les différents terminaux, ou y a-t-il autre chose?

Cela peut être plus facile à comprendre si vous regardez les formes d'onde.

Dans un amplificateur push-pull ou pont, les deux lignes sont entraînées comme indiqué ci-dessous.

$L-$$L+$

De même l'autre signal, $R-$$R+$

La différence entre les +/- tensions est celle qui excite les enceintes.

Maintenant, si vous connectez des opposés à un haut-parleur, la différence de signal devient le mélange des deux signaux. Hey-Presto .. vous avez un système mono.

$R$$L+$$L-$

$L+$$R+$$L+$$R+$

Oui, cela se produira. La connexion d'un haut-parleur à gauche + et à droite- reproduira une version mono du signal stéréo. Après tout, si vous avez utilisé un mélangeur pour ajouter à gauche et à droite, vous obtenez du mono, mais avec un haut-parleur, vous ne pouvez pas simplement câbler ensemble à gauche et à droite parce que vous créerez un court-circuit quand il y a un signal gauche et pas un signal droit.

D'un autre côté, si vous alimentiez l'enceinte gauche + et droite +, vous n'obtiendrez aucune partie de la musique qui était centralisée dans le champ d'écoute et cela signifierait que les basses et (généralement) la voix seraient sévèrement atténuées.

Donc, utiliser gauche + et droite vers le haut-parleur signifie que vous obtenez un mono complet avec une polarisation sonore vers des signaux qui sont directement au centre.

Parce que la carte utilise des amplificateurs en pont vers les haut-parleurs, vous obtenez des signaux polarisés opposés pour chaque canal, c'est-à-dire que vous obtenez un gauche + et un gauche- et vous obtenez un droit + et un droit-. S'il s'agissait d'un amplificateur asymétrique classique, vous n'auriez pas accès aux signaux polarisés opposés car chaque retour de haut-parleur serait de 0 volt.

La raison pour laquelle cela fonctionne est que votre amplificateur utilise une configuration de variateur "en pont".

Traditionnellement, les amplificateurs relient le côté "-" de l'enceinte à la masse et alimentent le côté "+". Cela fonctionne bien, mais il a besoin d'une alimentation à rail divisé ou d'un condensateur de sortie volumineux et coûteux. Avec un tel amplificateur, peu importe la borne "-" que vous utilisez, le signal délivré au haut-parleur dépendra uniquement de la borne "+".

Avec une configuration en "pont", les deux côtés du haut-parleur sont pilotés avec des formes d'onde inverses. Cela permet une puissance de sortie plus élevée pour une tension d'alimentation totale donnée et évite la nécessité d'une alimentation par rail divisé (vous devez toujours créer une référence à la moitié de la tension d'alimentation, mais cette référence n'a pas à transporter de courant significatif). L'inconvénient est que la carte a besoin de quatre amplificateurs de puissance au lieu de deux, mais les puces d'amplificateur de puissance sont assez bon marché de nos jours.

Ainsi, lorsque vous connectez votre enceinte à R + et L-, le côté "+" de l'enceinte est alimenté par un signal droit non inversé tandis que le côté "-" reçoit un signal gauche inversé et la tension globale aux bornes de l'enceinte finit par "downmix" des deux canaux.

Je m'attends à ce que la baisse du coût des semi-conducteurs par rapport à tout le reste, ainsi que le passage des transformateurs de fréquence principaux aux convertisseurs flyback pour les alimentations, a modifié l'équilibre des coûts en faveur des amplificateurs pontés.