由於功耗和體積的優勢

，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、迷你音響係統、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deng一yi些xie高gao采cai樣yang頻pin率lv的de新xin音yin源yuan規gui格ge的de出chu現xian
，以yi及ji音yin響xiang係xi統tong從cong立li體ti聲sheng到dao多duo聲sheng道dao環huan繞rao係xi統tong的de進jin化hua，都dou加jia速su了le數shu字zi功gong放fang的de發fa展zhan。近jin年nian來lai
，數shu字zi功gong放fang的de價jia格ge呈cheng不bu斷duan下xia降jiang的de趨qu勢shi，有you關guan這zhe方fang麵mian的de專zhuan利li也ye層ceng出chu不bu窮qiong。

一

、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製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製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隻消耗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。 那麼中功率的情況下，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隻損耗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
，但散熱麵積與散熱量比AB類功率放大器所需的要小，由於高效率的原因，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。

二

、D類數字音頻功率放大器的電源成本及散熱成本優勢

廠家在計算功率時並不以聲音內容做標準
，而延用傳統的正弦波訊號當輸入。如以正弦波訊號而言AB類功率放大器與D類功率放大器的功率效率各約為45%及 80%。如果以15W×2來計算D類功率放大器的總供應功率約為30W/80%=37.5W，AB類功率放大器的總供應功率約為30W/45%= 66.7W，所以使用D類功率放大器可節省將近30W的功率。由於功率放大器的電源由電源器件所提供
，因此D類功率放大器的電源器件成本將大大降低。同時電源器件的散熱器及功率放大器散熱器的成本及電路版空間的成本都有很大的降低。

數字功放由於工作方式與傳統模擬功放完全不同
，因此克服了模擬功放固有的一些缺點
，並且具備了一些獨有的特點。

1. 過載能力與功率儲備

數字功放電路的過載能力遠遠高於模擬功放。模擬功放電路分為A類、B類或AB類功率放大電路，正常工作時功放管工作在線性區
；當dang過guo載zai後hou
，功gong放fang管guan工gong作zuo在zai飽bao和he區qu，出chu現xian諧xie波bo失shi真zhen，失shi真zhen程cheng度du呈cheng指zhi數shu級ji增zeng加jia
，音yin質zhi迅xun速su變bian壞huai。而er數shu字zi功gong放fang在zai功gong率lv放fang大da時shi一yi直zhi處chu於yu飽bao和he區qu和he截jie止zhi區qu
，隻zhi要yao功gong放fang管guan不bu損sun壞huai，失shi真zhen度du不bu會hui迅xun速su增zeng加jia。

全數字功放與普通功放過載失真度比較：由於數字功放采用開關放大電路
，效率極高，可達75%~90%（模擬功放效率僅為30%~50%），在工作時基本不發熱。因此它沒有模擬功放的靜態電流消耗
，所有能量幾乎都是為音頻輸出而儲備，加之前後無模擬放大、無負反饋的牽製，故具有更好的“動力”特性
，瞬態響應好，“爆棚感”極強。

2. 交越失真和失配失真

模擬B類功放在過零失真，這是由於晶體管在小電流時的非線性特性而引起的在輸出波形正負交叉處的失真（小信號時晶體管會工作在截止區
，無電流通過，導致輸出嚴重失真）。而數字功放隻工作在開關狀態，不會產生交越失真。

模(mo)擬(ni)功(gong)放(fang)存(cun)在(zai)推(tui)挽(wan)對(dui)管(guan)特(te)性(xing)不(bu)一(yi)致(zhi)而(er)造(zao)成(cheng)輸(shu)出(chu)波(bo)形(xing)上(shang)下(xia)不(bu)對(dui)稱(cheng)的(de)失(shi)配(pei)失(shi)真(zhen)
，因(yin)此(ci)在(zai)設(she)計(ji)推(tui)挽(wan)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)時(shi)，對(dui)功(gong)放(fang)管(guan)的(de)要(yao)求(qiu)非(fei)常(chang)嚴(yan)格(ge)。而(er)數(shu)字(zi)功(gong)放(fang)對(dui)開(kai)關(guan)管(guan)的(de)配(pei)對(dui)無(wu)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)
，基(ji)本(ben)上(shang)不(bu)需(xu)要(yao)嚴(yan)格(ge)的(de)挑(tiao)選(xuan)即(ji)可(ke)使(shi)用(yong)。

3. 功放和揚聲器的匹配

由於模擬功放中的功放管內阻較大
，所以在匹配不同阻值的揚聲器時
，模擬功放電路的工作狀態會受到負載（揚聲器）大小的影響。而數字功放內阻不超過0.2Ω（開關管的內阻加濾波器內阻），相對於負載（揚聲器）的阻值（4~8Ω）完全可以忽略不計
，因此不存在與揚聲器的匹配問題。

4. 瞬態互調失真

模(mo)擬(ni)功(gong)放(fang)幾(ji)乎(hu)全(quan)部(bu)采(cai)用(yong)負(fu)反(fan)饋(kui)電(dian)路(lu)，以(yi)保(bao)證(zheng)其(qi)電(dian)聲(sheng)指(zhi)標(biao)，在(zai)負(fu)反(fan)饋(kui)電(dian)路(lu)中(zhong)
，為(wei)了(le)抑(yi)製(zhi)寄(ji)生(sheng)振(zhen)蕩(dang)，采(cai)用(yong)相(xiang)位(wei)補(bu)償(chang)電(dian)路(lu)，從(cong)而(er)會(hui)產(chan)生(sheng)瞬(shun)態(tai)互(hu)調(tiao)失(shi)真(zhen)。數(shu)字(zi)功(gong)放(fang)在(zai)功(gong)率(lv)轉(zhuan)換(huan)上(shang)沒(mei)有(you)采(cai)用(yong)任(ren)何(he)模(mo)擬(ni)放(fang)大(da)反(fan)饋(kui)電(dian)路(lu)
，從(cong)而(er)避(bi)免(mian)了(le)瞬(shun)態(tai)互(hu)調(tiao)失(shi)真(zhen)。

5. 聲像定位

對dui模mo擬ni功gong放fang來lai說shuo，輸shu出chu信xin號hao和he輸shu入ru信xin號hao之zhi間jian一yi般ban都dou存cun在zai著zhe相xiang位wei差cha
，而er且qie在zai輸shu出chu功gong率lv不bu同tong時shi，相xiang位wei失shi真zhen亦yi不bu同tong。而er數shu字zi功gong放fang采cai用yong數shu字zi信xin號hao放fang大da，使shi輸shu出chu信xin號hao與yu輸shu入ru信xin號hao相xiang位wei完wan全quan一yi致zhi
，相xiang移yi為wei零ling，因yin此ci聲sheng像xiang定ding位wei準zhun確que。

6. 升級換代

數字功放通過簡單地更換開關放大模塊即可獲得大功率。大功率開關放大模塊成本較低，在專業領域發展前景廣闊。

7. 生產調試

模mo擬ni功gong放fang存cun在zai著zhe各ge級ji工gong作zuo點dian的de調tiao試shi問wen題ti
，不bu利li於yu大da批pi量liang生sheng產chan。而er數shu字zi功gong放fang大da部bu分fen為wei數shu字zi電dian路lu，一yi般ban不bu需xu調tiao試shi即ji可ke正zheng常chang工gong作zuo
，特te別bie適shi合he於yu大da規gui模mo生sheng產chan。

三
、數字功放和“數字化”功放、“數碼”功放的區別

所謂的“數字化”功gong放fang隻zhi是shi在zai前qian置zhi級ji上shang采cai用yong數shu字zi信xin號hao處chu理li的de方fang式shi，在zai模mo擬ni音yin頻pin信xin號hao或huo數shu字zi音yin頻pin信xin號hao輸shu入ru後hou，采cai用yong現xian有you的de數shu字zi音yin頻pin處chu理li集ji成cheng電dian路lu，實shi現xian一yi些xie比bi如ru聲sheng場chang處chu理li
、數字延時、混響等功能，最後再通過模擬功率放大模塊進行音頻放大，其各模塊的接口都是采用模擬方式
，數字功放則不同。

雖然目前各集成電路廠家都推出了數字聲場處理、數字卡拉OK和(he)數(shu)字(zi)杜(du)比(bi)解(jie)碼(ma)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)。但(dan)是(shi)由(you)於(yu)目(mu)前(qian)功(gong)放(fang)大(da)都(dou)隻(zhi)能(neng)接(jie)收(shou)模(mo)擬(ni)音(yin)頻(pin)信(xin)號(hao)
，所(suo)以(yi)各(ge)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)的(de)接(jie)口(kou)也(ye)大(da)多(duo)是(shi)模(mo)擬(ni)的(de)，這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)反(fan)複(fu)地(di)進(jin)行(xing)模(mo)/數
、數/模轉換，由此會引入量化噪聲，使音質惡化。

全數字功放除了針對揚聲器的接口以外（這是因為目前揚聲器都隻能接受模擬音頻信號）
，音頻信號在功放內部都是以數字信號的方式進行處理（包括功率放大）
；對於模擬音頻信號，必須轉化成數字信號後才能進行處理。

在已經具備數字音頻的時代推出數字功放
，將可能對音響技術的發展產生重大影響。