将主板的 USB 3.1 gen 1 端口连接到 10W RMS 扬声器是否安全?

将主板的 USB 3.1 gen 1 端口连接到 10W RMS 扬声器是否安全?

我有微星 H310M PRO-VDH PLUS主板,我想使用一个 10W 扬声器(5W x 2),它有一个 USB 端口用于供电,现在根据互联网上的许多博客,USB 2.0 和 USB 3.0(USB 3.1 gen 1)端口的额定电流容量分别为 0.5A 和 0.9A。

但由于我的扬声器是 10W(RMS),10W = 5V * 2A [功率 = 电压 x 电流]

我担心我的 USB 端口会烧坏,因为 2A >> 0.9A [我已将其连接到我的 USB 3.1 gen 1 端口] 但我仍然将其连接起来并且到目前为止没有任何问题,但我仍然担心它,请帮助我了解它是如何工作的,并且在这种设置下保持它是否安全?

答案1

现在,根据互联网上的许多博客,USB 2.0 和 USB 3.0(USB 3.1 gen 1)端口的额定电流容量分别为 0.5A 和 0.9A。

这是 USB 主机必须提供的最小电流,以满足 USB 规格,而不是 USB 端口将提供的最大电流。对于 USB-OTG 等产品,情况有例外,但这涉及一些小众应用。

我发现,额定音频输出功率与大多数人对物理的理解几乎毫无关联。我曾经订购过一台“240 瓦”汽车立体声放大器,我非常担心电源线是否足够大,无法提供所有功率。当我收到放大器时,我发现上面有一个 5 安培的保险丝。任何了解欧姆定律的人都可以算出,12 伏电压和 5 安培电流根本达不到 240 瓦。这里讨论的放大扬声器可能也有类似的虚假音频功率输出声明。

我看到扬声器由 USB-A 连接器供电,那么我们能从这样的连接器获得多少电力呢?USB 2.0 最多可以为设备提供 1.5 安培或 7.5 瓦的电力。台式电脑为其 USB-A 端口提供 1.5 安培的电力是很常见的。但 7.5 瓦小于 10 瓦。

您可能已经注意到,市场上的各种智能手机都配有额定输出功率超过 7.5 瓦的 USB-A 电源块。USB-BC 和 USB-PD 规范允许 USB-A 端口输出 2.4 安培或 12 瓦的功率。MSI 似乎支持将某些 USB 端口置于高功率模式,为智能手机和其他此类设备充电,称之为“超级充电器”模式。我猜这只是 USB-BC 的另一个名称,因为它似乎被限制在 1.6 安培,并且在此模式下 USB 端口上的数据传输能力会丢失。

一些手机制造商使用 Quick Charge 等协议违反了 USB 规范的界限,该协议似乎允许通过 USB-A 端口提供 18 瓦的功率。我相信这对每个人来说都很有吸引力,但有一点是,输出功率必须小于输入功率,因为​​没有任何东西是 100% 高效的。到底需要多少功率输入才能获得 10 瓦的音频输出?

由于我们发现构建一个工作放大器的方法非常有限,因此放大器设计被分为“类别”。最简单的称为 A 类,理想情况下效率为 50%。最常见的是 AB 类,它是 B 类的变体,理想情况下效率均为 78%。之后是 C、D 和 E 类,它们的效率更高,但也更复杂,并且不适用于放大扬声器。归根结底,大多数人会选择 AB 类设计,并对 65% 的实际效率感到非常满意。

为了获得 10 瓦的音频输出功率、留出放大器效率低下的空间并为扬声器上的 LED 灯供电,它必须在 USB-A 端口上使用类似快速充电的功能,这样它就有 18 瓦的功率可以使用。由于他们不这样做,所以他们无法获得 10 瓦的音频输出。

那么扬声器实际输出功率是多少?可能为整整一瓦。两个扬声器的总功率。

我进行了冗长的解释,希望能消除一些关于 USB 和音频放大器的常见误解。

人们如何能如此明显地夸大音频输出规格而不被追究责任,这仍然让我感到困惑。如果有人因此将他们告上法庭,我知道他们是如何做到的。他们会展示他们能从一个 5 瓦的扬声器获得高度失真的测试音。然后他们用另一个扬声器做同样的事情。然后他们将两个相加,暗示测试音与人们可能真正想听的声音有任何有意义的关联,并且每个扬声器每次 5 瓦的功率意味着 10 瓦。这是一些扭曲的逻辑,但他们一直逍遥法外。

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