Accidentalmente mezclado estéreo a mono, ¿por qué funciona esto?

Tengo un amplificador de audio Bluetooth chino barato como este:

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 sobre el único altavoz. Decidí experimentar y descubrí que si conectas el altavoz de la manera adecuada (ya sea a L- y L +, o a R- y R +) solo reproduciría el canal único que esperarías que reproduzca, pero si conectado L + y R- o R + y L-, "mezclaría" ambos canales estéreo en un solo canal y los reproduciría a través del único altavoz.

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

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

En un amplificador push-pull o puente, ambas líneas se controlan como se muestra a continuación.

Aviso es literalmente el inverso de L $L-$$L+$

$R-$$R+$

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

$R$$L+$$L-$

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

Si eso va a pasar. Al conectar un altavoz a izquierda + y derecha, se reproducirá una versión mono de la señal estéreo. Después de todo, si usó un mezclador para agregar izquierda y derecha, obtiene mono, pero con un altavoz no puede simplemente conectarlo de izquierda a derecha porque creará un corto cuando hay una señal izquierda y no una señal derecha.

Por otro lado, si alimentaste el altavoz hacia la izquierda + y hacia la derecha + no obtendrías ninguna parte de la música que estaba centralizada en el campo de audición y esto significaría que el bajo y (generalmente) la voz se atenuarían severamente.

Por lo tanto, usar left + y right- para el altavoz significa que obtienes mono completo con un sesgo sónico hacia las señales que están directamente en el centro.

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

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

Tradicionalmente, los amplificadores atan 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 son conducidos 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 (aún debe crear una referencia a la mitad del voltaje de suministro de energía, pero esa referencia no tiene que llevar ninguna corriente significativa). La desventaja es que la placa necesita cuatro amplificadores de potencia en lugar de dos, pero los chips de amplificador de potencia son bastante baratos hoy en día.

Entonces, cuando conecta su altavoz a R + y L-, el lado "+" del altavoz recibe 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 el costo decreciente de los semiconductores en comparación con todo lo demás, junto con el cambio de los transformadores de frecuencia principales a los convertidores flyback para fuentes de alimentación, haya cambiado el balance de costos a favor de los amplificadores puenteados.