前述探討的幾個(gè)零件，都在于訊號(hào)轉(zhuǎn)換的部分，不過(guò)當(dāng)數(shù)字音訊數(shù)據(jù)處理完畢，成為模擬的聲音訊號(hào)后，必須加以放大輸出，因此放大IC也是攸關(guān)音質(zhì)高低的重要環(huán)節(jié)。
不過(guò)放大技術(shù)與音質(zhì)的關(guān)連性，卻不能完全以音質(zhì)的角度出發(fā)，以傳統(tǒng)的Class A/AB放大技術(shù)來(lái)看，A類放大的音質(zhì)最好，其原理是純粹的以模擬訊號(hào)進(jìn)行線性放大，音質(zhì)沒(méi)有失真。
不過(guò)，A類放大雖具有最佳的信號(hào)傳真性，但卻相當(dāng)耗電，一般來(lái)說(shuō)，電能利用率只有20%~30%，例如供應(yīng)100W電力給A類放大裝置，最后真正輸出到喇叭發(fā)聲功率的只有25W左右，其余的75W通通損耗掉，除了電力效率不佳，高耗能也代表會(huì)產(chǎn)生高廢熱，常需要在放大晶體管上配裝大型的散熱片輔助散熱。對(duì)手持式裝置來(lái)說(shuō)，高功耗與高熱都是設(shè)計(jì)上的原罪，開發(fā)者避之唯恐不及。
另一種B類放大設(shè)計(jì)，雖省電性較佳，但信號(hào)失真影響音質(zhì)甚巨，因此衍生兼具兩者優(yōu)點(diǎn)的AB類放大，在音質(zhì)與省電性取得較能接受的均衡點(diǎn)，過(guò)去成為消費(fèi)性音響領(lǐng)域最受歡迎的放大方式。
但目前在數(shù)字播放裝置，越來(lái)越講求整體電路配置空間縮小、并且降低功耗讓產(chǎn)品更省電，以維持電池續(xù)航力等種種發(fā)展趨勢(shì)下，于1958年就提出的D類放大(Class D Audio Power Amplifier)，目前成為當(dāng)紅炸子雞。
D類放大利用的原理為PWM(Pulse Width Modulation)，作用方式類似于主機(jī)板上交換式電源概念，即利用數(shù)字頻率波型的疏密來(lái)輸出模擬振幅的高低大小，頻率密則振幅高，反之頻率疏時(shí)則振幅降低。也因此運(yùn)作模式，D類放大亦被稱為為數(shù)字式功率放大或數(shù)字功放。
D類放大省略了傳統(tǒng)AB類晶體放大，在作成大功率機(jī)型時(shí)所需的大型變壓器、超大濾波電容，可改以小電容與類似交換式電源供應(yīng)模式(Switching Power)的小型變壓器取代，使得電能可以快速直接地驅(qū)動(dòng)喇叭單體。此運(yùn)作模式提供了極高的電能利用率，純理論上是100%運(yùn)用，實(shí)務(wù)上電能利用率也經(jīng)常在80%、90%水平。
由上述驅(qū)動(dòng)模式即可發(fā)現(xiàn)，D類放大電路當(dāng)然在工作時(shí)不易產(chǎn)生高熱，所以可以免掉占空間的散熱片，此外，由于采用PWM模式，D類放大電路所需的體積，會(huì)比傳統(tǒng)的功率放大電路小了許多，成本也較低，加上低耗熱優(yōu)點(diǎn)，D類放大電路非常適合塞在小小空間里。
不過(guò)以音質(zhì)的角度檢視，D類放大的缺點(diǎn)是以調(diào)變程序所形成的放大，其結(jié)果必然與原始信號(hào)有些出入，但在一般消費(fèi)性產(chǎn)品的音樂(lè)播放上，其質(zhì)量可被接受，甚至在目前的技術(shù)下，D類放大的音質(zhì)越來(lái)越好，特別是在低瓦數(shù)的狀況下。
例如，以采用D類放大器IRS2092S D的IRAUDAMP5設(shè)計(jì)方案，與同等級(jí)AB類放大輸入比較，在1kHZ、接4Ω負(fù)載時(shí)，80W以下區(qū)域，D類放大的THD+N實(shí)際上是低于AB類放大器，而在60W附近，D類放大的THD+N更是進(jìn)步到了0.005%的水平。
只有在80W到140W區(qū)域，AB類放大的性能才稍高過(guò)D類放大，不過(guò)即使到了120W，D類放大的THD仍不超過(guò)1%。對(duì)于大部分?jǐn)?shù)字音效裝置來(lái)說(shuō)，很少用到高功率，低功率的情況比較常見，此時(shí)D類放大的反而占有音質(zhì)優(yōu)勢(shì)。
D類放大的優(yōu)劣評(píng)估，在于供電抑制率(Power Supply Rejection Rate；PSRR)以dB為單位，PSRR必須盡可能高。對(duì)于音質(zhì)方面，則為總諧波失真加噪訊比(TDH+N)要求，此點(diǎn)以百分比(%)為單位，，THD+N則是盡量低，一般不超過(guò)10%，高標(biāo)要求上還要低于0.1%、0.01%。不過(guò)THD+N建議與負(fù)載阻抗Rl、輸出功率(Output Power)、PWM的調(diào)變頻率(f)等做比較，才能準(zhǔn)確判斷。
此外，D類放大有獨(dú)特的電子特性，因此在音質(zhì)評(píng)估時(shí)，必須注意EMI電磁干擾問(wèn)題。因D類放大IC會(huì)持續(xù)、頻繁地進(jìn)行晶體管的導(dǎo)通、關(guān)閉作業(yè)，所以很容易產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)于音質(zhì)當(dāng)然有不利影響。因此越能降低降低電磁干擾的發(fā)散度的產(chǎn)品當(dāng)然越好，不過(guò)此點(diǎn)在空間與成本許可的情況下，可用金屬外覆來(lái)屏蔽。
許多D類放大IC在省電性、控制性、體積縮小、彈性、保護(hù)能力上都有所著墨，形成各家的特色，大部分與音質(zhì)沒(méi)有太大關(guān)系，不過(guò)有些設(shè)計(jì)如果太過(guò)頭，對(duì)于音質(zhì)就會(huì)有影響。
例如一些D類放大IC減少后段的LC低通濾波電路質(zhì)量，如使用更小的電容，或根本省去電容(Cap-Free)，甚至有些設(shè)計(jì)連外接電感都一并省去(LC-Free、Filter-Free)，直接將揚(yáng)聲器的音圈之漏電感來(lái)充當(dāng)LC用，當(dāng)然，此種D類放大IC能夠達(dá)到相當(dāng)小的體積，因其輸出接腳可與喇叭、耳機(jī)直接相連。
雖此種設(shè)計(jì)方式可將體積縮至極小，但高頻部分未經(jīng)過(guò)濾就直接輸出，喇叭不易將20kHz以上的頻率發(fā)聲，即便發(fā)出人耳也聽不到20kHz以上的頻率，但如果省過(guò)頭，也可能對(duì)可聽范圍內(nèi)的音質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。D類放大IC的提供商有ADI、Cirrus Logic、MAXIM、Motorola、NS、Philips、Sanyo、ST、TI、TriPath等。
圖說(shuō)：D類放大原理與AB類放大比較。
我司的D類放大IC請(qǐng)查閱：http://www.szdfyl.cn/product_1012.htm |
