¿Es la única forma de conducir un altavoz con un riel positivo y negativo?

Sí, los altavoces funcionan mejor cuando no se incluye ningún componente de CC en la señal con la que se están conduciendo. Hay varias formas de conducir un altavoz desde una sola fuente:

1. Para pequeñas corrientes, hazlo de todos modos. Solo tiene un suministro de 5 V, por lo que colocar el altavoz entre un transistor y el suministro funcionará bien para una prueba simple o un proyecto de fabricación casera. Para un altavoz típico de 8, tendrá unos 100 mA de corriente quiesciente. Eso no es genial, pero para un experimento de una sola vez funcionará.

2. Ponga un condensador en serie con el altavoz. Necesitará una salida de baja impedancia que pueda conducir en ambos sentidos. Se debe colocar a la mitad del suministro y poder girar la mayor parte del camino hacia los rieles de suministro y tierra. El altavoz está conectado entre este punto y tierra con un capacitor en serie.

   El gran problema aquí es que el límite debe ser bastante grande. Para obtener 8 Ω a 20 Hz se requiere 1 mF. Eso es factible. Para algo como esto es probable que no te importe HiFi, por lo que puedes relajar el requisito de baja frecuencia y alejarte con un condensador más pequeño. Tenga en cuenta que la tapa puede ser electrolítica ya que la tensión siempre tendrá una sola polaridad.

3. Usa un transformador. Hay transformadores de audio diseñados para este propósito. Tienen suficiente espacio para la cabeza magnético en el núcleo para tolerar cierta corriente de polarización y aún así ser capaces de proporcionar suficiente oscilación en ambas direcciones. La salida del transformador es inherentemente CA, que luego se utiliza para conducir el altavoz.

   Una ventaja adicional de este esquema es que obtienes una conversión de impedancia gratis. No tiene que usar un transformador 1: 1, por lo que la impedancia que tiene que manejar el amplificador (en el primario del transformador) no tiene que ser la impedancia del altavoz.

4. Usa una salida de puente. Se trata de dos amplificadores de potencia con la señal invertida entre los dos. Uno conduce un lado del altavoz alto mientras que el otro conduce el otro lado del altavoz bajo la misma cantidad al mismo tiempo. Este método tiene la ventaja adicional de tener 4 veces la capacidad de alimentación en el mismo altavoz. Esta es una de las razones por las que este método es común en sistemas de baja tensión.

   Con una salida de un solo extremo y una fuente de alimentación de 5 V, el altavoz puede funcionar como máximo ± 2,5 V, que es de 1,8 V RMS. Eso en 8 Ω es solo 390 mW. Con una salida puente, el altavoz puede manejarse a ± 5 V, que es 3.5 V RMS, que puede entregar 1.6 W en el mismo altavoz de 8 Ω.

Usted tiene razón en que, por lo general, no es una buena idea aplicar DC a un altavoz. Sin embargo, puede evitar la necesidad de un suministro negativo utilizando un transformador para acoplar la salida de su amplificador al altavoz. El transformador también permitirá la máxima transferencia de potencia al conectar la impedancia del altavoz al amplificador.

En general, las diversas respuestas aquí son bastante correctas. El problema del voltaje cero con un altavoz es mecánico: el cono está diseñado para moverse hacia adelante y hacia atrás dentro del imán, y al aplicar solo un voltaje positivo se reducirá a la mitad el movimiento disponible y el resto formará una banda de alta resistencia mecánica como el cono. se aproxima a su límite de estiramiento delantero o golpea el imán por detrás, dependiendo de la forma en que lo conectes.

Sin embargo, claramente no estás construyendo un sistema de cine en casa de alta fidelidad ni te estás preparando para el próximo concierto de Spinal Tap. Los amperios de 5 voltios no van a 11. Así que simplemente agregaría un capacitor conveniente (y opcional) y un exceso de especificaciones. el altavoz. Con 5v casi cualquier orador en su catálogo más cercano estará por encima de lo que necesita o lo suficientemente barato como para que no le importe.