D类(数字音频功率)放大器解释
D类(数字音频功率)放大器是一种将输入仿真音频信号或PCM数字信息变换成PWM(脉冲宽度调制)或PDM(脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器,也称为开关放大器。
A类音频放大的理论效率有25%,实际效率大约为15-20%。B类理论效率大约为75%,AB类理论效率大约为75%,实际效率在50-70%之间,D类理论效率为100%,实际效率不低于85%。越低的功率输出,D类的高效率优势就越明显。高效率带来一系列的好处,首先是省电,对MP3和音乐手机来说,这非常重要,因为音频放大电路长时间工作,占总耗电的50%以上,MP3播放器则更高。省电就意味着更长的播放时间,更容易打动消费者。其次是产生热量少,降低了热管理成本。比如大功率AB类放大器通常都需要散热器,而同样功率的D类放大器则不需要。
D类音频放大与AB类音频放大效率对比
D类音频放大电路简单,体积相对比较小,同时大部分情况下不需要散热片或者需要很少面积的散热片,大大减小整体体积。对车用音响和手机来说这很重要,因为它们对体积的要求很苛刻。
目前市场上大约有108款D类音频IC,各厂家的产品款式分布数量如上。对体积、效率、散热敏感的音频放大IC市场都是D类音频放大IC的潜在市场。这些市场包括手机、便携音视频播放器、平板电视、背投电视、汽车音响、小型整合式家庭影院、笔记本计算机、计算机多媒体音箱。
目前D类音频放大IC的缺点也不少,需要解决的问题包括:EMI电磁干扰、失真、频率响应范围窄、动态范围窄、低通滤波器大电感大电容、对电源要求高等问题。最后还有一个成本问题。
针对手机领域市场,主要问题是EMI电磁干扰和成本问题。不过手机领域都是采取平台战略,如果依靠单一的D类音频放大IC来进军市场,那根本不可能。因此专业的D类音频IC厂家主要目标市场是平板电视、汽车音响、小型多声道音响。这些领域主要的问题是成本和音质。尤其是音质,普通D类音频放大的音质生硬,必须采用Δ-Σ来提高扬声器音质,ADI在这方面最优秀,因为Δ-Σ是音频DAC的核心技术,而ADI是音频DAC之王。
