數(shù)字功放是一種具有失真小、噪音低、動(dòng)態(tài)范圍大等特點(diǎn)的放大器,在音質(zhì)的透明度、解析力,背景的寧?kù)o、低頻的震撼力度方面是傳統(tǒng)功放不可比擬的。
數(shù)字功放的原理:
數(shù)字功放和DC-DC開(kāi)關(guān)型逆變電路類似。輸入的音頻模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)PWM電路調(diào)制處理后,形成占空比同輸入信號(hào)成一定比例的脈沖鏈,經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電路放大后,由低通濾波器濾除高頻成分,還原出已放大的輸入信號(hào)波形,由揚(yáng)聲器放音。圖2為D類放大器的典型電路,采用場(chǎng)效應(yīng)管H-橋式連接。眾所周知,從上述場(chǎng)效應(yīng)管H-橋式電路輸出的脈沖波是不便直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲的。為了重現(xiàn)放大的音頻信號(hào),輸出波形必須恢復(fù)到原來(lái)的正弦波。前幾年D類放大器的設(shè)計(jì),大都采用低通濾波器來(lái)解決。由于音頻的頻帶范圍為20Hz~20kHz,而載波頻率通常是它的5倍以上,因此,濾除載波頻率的過(guò)程相當(dāng)簡(jiǎn)單,就是在揚(yáng)聲器前面接一個(gè)截止頻率約為25kHz左右的低通濾波器。而在運(yùn)用到重低音功放時(shí),由于處理的是低頻,低通的截止頻率可以降低到5kHz左右。濾波器可根據(jù)性能要求采用Chebyshev、Butterworth或Bessel等電路。濾波器的設(shè)計(jì)要求較高,弄得不好會(huì)引起射頻干擾。為降低功耗,一般采用被動(dòng)元件。
數(shù)字功放的應(yīng)用:
由于功耗和體積的優(yōu)勢(shì),數(shù)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(yīng)用。隨著DVD家庭影院、迷你音響系統(tǒng)、機(jī)頂盒、個(gè)人電腦、LCD電視、平板顯示器和移動(dòng)電話等消費(fèi)類產(chǎn)品日新月異的發(fā)展,尤其是SACD、DVD Audio等一些高采樣頻率的新音源規(guī)格的出現(xiàn),以及音響系統(tǒng)從立體聲到多聲道環(huán)繞系統(tǒng)的進(jìn)化,都加速了數(shù)字功放的發(fā)展。近年來(lái),數(shù)字功放的價(jià)格呈不斷下降的趨勢(shì),有關(guān)這方面的專利也層出不窮。
在數(shù)字功率領(lǐng)域,現(xiàn)在有針對(duì)HIFI發(fā)燒友而出現(xiàn)了一種新的名詞“純數(shù)字功放", 它直接傳輸數(shù)字信號(hào),然后PCM數(shù)字信號(hào)升頻并重整時(shí)鐘后再經(jīng)過(guò)PCM->PWM轉(zhuǎn)換,直接PWM對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行放大,PWM功率輸出再經(jīng)過(guò)LC組成的LPF電路構(gòu)成1BIT DAC后直接推動(dòng)喇叭,帶來(lái)的好處時(shí)數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中不會(huì)帶來(lái)相位廷遲、相位失真、交越失真等,聽(tīng)感的好處就是聲音會(huì)更通透、定位更準(zhǔn)、聲音更接近真實(shí)。