Усилители класса d

 

Другое название – цифровые усилители, хоть и не совсем верное.

Их смысл - высокий КПД. Это экономия энергии в устройствах с батарейным питанием (смартфон),  меньший нагрев аппаратуры, её компактность. Примеры:

1. Плоские телевизоры. Там просто негде размещать большой радиатор линейного усилителя, да и воздушные потоки слабые и уже "заняты" отводом тепла от других блоков. Так что с линейным УМЗЧ компактного ТВ не сделаешь.
2. Смартфоны и тому подобное. Там не только надо, чтобы не грелось, но и экономить энергию батареи.
3. Аналогично bluetooth бумбоксы для усиления музыки со смартфонов.
4. Концертные усилители, когда нужно озвучить целый стадион: раньше они грелись как десяток утюгов, сейчас – по-божески, несмотря на отдаваемые киловатты.

То есть, главная цель – высокий КПД. А уж какой звук получится... Сейчас в повышении качества звука есть заметный прогресс, но до действительно высокого качества классу d ещё расти и расти.

В первых таких усилителях звук был очень плохой. С развитием интегральных технологий, появились микросхемы (очень сложной конструкции), довольно хорошо управляющие такими усилителями. И заметно улучшились выходные транзисторы (в некоторых микросхемах они встроенные). Но все равно, качество усилителей класса d остаётся ниже действительно хороших линейных усилителей. В сабвуферах искажения класса d небольшие (на низких частотах), поэтому в сабвуферах применение таких усилителей оправдано. Особенно встраиваемых в активные сабы. Что касается усилителей полного спектра ("обычных"), то сейчас класс d применяют даже в hi-end усилителях. Не потому, что они хорошо звучат, а потому, что это экономически выгодно. А продать такую халтуру лохам поможет мощная и агрессивная реклама. В в промышленном hi-end вложения в рекламу примерно на порядок больше, чем в себестоимость усилителя. А учитывая, что за последние лет 20 вся техника сильно опопсела, то класс d сейчас не испытывает значительной конкуренции и продвигается маркетингом.

Да, ещё один важный момент. Те методы измерения  искажений, что сейчас применяются, рассчитаны на другие физические принципы возникновения искажений. На «естественные». Поэтому к «цифровым» усилителям они не применимы. В смысле – измерения выдают какие-то цифры, но эти цифры очень слабо связаны с качеством звучания. Как измерять искажения в усилителях класса d я не знаю. И не знаю, существуют ли такие надёжные методы, или нет. Поэтому тут легко обманывать покупателя красивыми числами при измерении thd. Да, числа получаются красивые, но бессмысленные.

В общем, сравните стратегии разработки аппаратуры:

1. Получить максимальное качество звука. При этом постараться, чтобы цена была терпимая (hi-fi), либо вообще любой ценой («честный» hi-end).
2. Получить максимальный КПД, при котором гораздо меньше проблем с отводом тепла от усилителя, можно не заботиться о корпусах, радиаторах, воздушных потоках и прочем. А звук – какой получится.

Я – сторонник первой стратегии, поэтому второй вообще не занимаюсь.