技術課堂 數字功放和模擬功放對比分析

【中國數字視聽網訊】"數字功放"的基本電路是早已存在的D類放大器（國內稱丁類放大器）。以前，由于價格和技術上的原因，這種放大電路只是在實驗室或高價位的測試儀器中應用。這幾年的技術發展使數字功放的元件集成到一兩塊芯片中，價格也在不斷下降。理論證明，D類放大器的效率可達到100%。然而，迄今還沒有找到理想的開關元件，難免會產生一部分功率損耗，如果使用的器件不良，損耗就會更大些。但是不管怎樣，它的放大效率還是達到90%以上。

由于功耗和體積的優勢，數字功放首先在能源有限的汽車音響和要求較高的重低音有源音箱中得到應用。隨著DVD家庭影院、迷你音響系統、機頂盒、個人電腦、LCD電視、平板顯示器和移動電話等消費類產品日新月異的發展，尤其是SACD、DVDAudio等一些高采樣頻率的新音源規格的出現，以及音響系統從立體聲到多聲道環繞系統的進化，都加速了數字功放的發展。近年來，數字功放的價格呈不斷下降的趨勢，有關這方面的專利也層出不窮。

D類輸出功率和消耗功率與AB類功率放大器消耗比例

采用低頻音頻信號調制一個固定高頻頻率的脈寬的一種放大器被人們稱為D類放大器又有人稱為數字音頻放大器，他最大的特點是效率特別高（理論上可以達到100%，實際在85%以上），采用非常小的電子器件就可以制造出很大功率的音頻放大器。

小功率，即1W-3W的功率放大器而言，在相同播放內容的狀況下，AB類功率放大器與D類功率放大器的功率效率各約為AB=15%及D=75%。在播放1W音樂的狀況下，AB類功率放大器需要消耗6.7W的功率，但D類功率放大器在同樣的播放條件下只消耗1.33W。因此，使用D類功率放大器可延長電池的使用時間達5倍(6.7W/1.33W)。低功率的使用除了手機，DVD、MP3及PMP之外還有一些流行產品如iPod、手機、及數字相框。那么中功率的情況下，即10W-30W的功率放大器而言在相同播放內容以語音為主的狀況下，AB類功率放大器與D類功率放大器的功率效率分別為AB=25%及D=80%。

在播放10W語音的狀況下，AB類功率放大器需要損耗40W的功率，但D類功率放大器在同樣的條件下播放只損耗12.5Watts。因此使用D類功率放大器可降低電源的成本將近3倍(40W/12.5W)，而且D類功率放大器所產生的2.5W的熱可由一般功率封裝及PCB設計即可處理不必額外的散熱器。在大功率輸出的情況下，即100W-200W的D類數字功率放大器在汽車音響亦將占有一席之地，在此高功率之下D類功率放大器仍免不了使用散熱片，但散熱面積與散熱量比AB類功率放大器所需的要小，由于高效率的原因，D類功率放大器可以在不啟動汽車引擎的狀況下有較長的使用時間而不消耗太多電瓶的電量，D類功率放大器成為現在汽車音響的主要應用產品。