什么叫做數(shù)字功放
它的電路原理是什么？
答：數(shù)字功放是數(shù)字時(shí)代的產(chǎn)物。數(shù)字功放它數(shù)字0與1信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程，簡(jiǎn)單理解為它屬于D類(lèi)功放范疇。
其實(shí)D類(lèi)功放只是采用了類(lèi)似于開(kāi)關(guān)電源脈寬調(diào)制的放大原理。如果是專(zhuān)業(yè)級(jí)的數(shù)字功放，更多指的是具有DSP（是英文單詞的縮寫(xiě)；以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、變換、濾波、檢測(cè)、調(diào)制、解調(diào)等快速算法的一種技術(shù)學(xué)科）功能功放，DSP功放是指采用DSP芯片，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理算法優(yōu)化和管理音頻參數(shù)的功放。它是一種將雙聲道立體聲信號(hào)變成多聲道環(huán)繞聲信號(hào)的技術(shù)。
D類(lèi)功放是放大元件處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)的一種放大模式。無(wú)信號(hào)輸入時(shí)放大器處于截止?fàn)顟B(tài),不耗電。工作時(shí)常輸入信號(hào)讓晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài),晶體管相當(dāng)于一個(gè)接通的開(kāi)關(guān),把電源與負(fù)載直接接通。理想晶體管因?yàn)闆](méi)有飽和壓降而不耗電,實(shí)際上晶體管總會(huì)有很小的飽和壓降而消耗部分電能。這種耗電只與管子的特性有關(guān) 而與信號(hào)輸出的大小無(wú)關(guān),所以特別有利于超大功率的場(chǎng)合。在理想情況下,D類(lèi)功放的效率為100%,B類(lèi)功放的效率為78.5%,一個(gè)類(lèi)功放的效率才50%或25%(按負(fù)載方式而定),通俗的說(shuō)D類(lèi)功放額定輸出的功率足而AB類(lèi)功率額定輸出只有70%左右。D類(lèi)功放在乎的是功率而AB類(lèi)功放在乎的只不過(guò)是普質(zhì),而低音炮必須在乎的是功率上的足夠輸出。
數(shù)字功放的基本工作原理
▲ 數(shù)字功放原理框圖
數(shù)字功放一般由脈沖發(fā)生器、PWM電路、開(kāi)關(guān)放大器及解調(diào)器等幾部分組成。脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)占空比為50%的方波信號(hào)，音頻信號(hào)從Vin端輸入，對(duì)脈沖發(fā)生器輸出的方波信號(hào)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，這樣即可得到脈寬與輸入音頻信號(hào)幅度成正比的調(diào)寬脈沖信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)放大器放大（功率管工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)）后，再經(jīng)低通濾波器解調(diào)即可驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器工作，這就是數(shù)字功放的基本工作原理。實(shí)際中的數(shù)字功放電路比這個(gè)還要復(fù)雜一些，不過(guò)現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多物美價(jià)廉的數(shù)字功放IC，想制作數(shù)字功放一般沒(méi)必要再采用復(fù)雜的三極管分立元件來(lái)制作，直接根據(jù)電源電壓及輸出功率選用相應(yīng)的數(shù)字功放IC即可。下面我們介紹一款物美價(jià)廉的立體聲數(shù)字功放電路，在5V電壓下，輸出功率即可達(dá)到2x3W。
壹
A/D轉(zhuǎn)換與PWM調(diào)制。要想實(shí)現(xiàn)模擬音頻信號(hào)的放大，首先就需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將模擬音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)PWM調(diào)至后，轉(zhuǎn)換成脈沖密度與輸入信號(hào)呈比例關(guān)系的數(shù)字信號(hào)，信號(hào)電壓瞬時(shí)值越高，脈沖密度越大，電壓越低，密度越小，這樣就將模擬音頻信號(hào)調(diào)制在了數(shù)字脈沖密度中，以供后級(jí)的開(kāi)關(guān)管放大。
貳
功率放大。將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成PWM脈沖串后，再作為放大器的輸入信號(hào)控制大功率開(kāi)關(guān)管進(jìn)行功率放大，由于脈沖信號(hào)只有高電平和低電平，所以開(kāi)關(guān)管只工作在飽和和導(dǎo)通狀態(tài)，自身?yè)p耗很小，放大效率很高，輸出電壓取決于電源電壓，電源電壓越高，輸出電壓越大，這樣我們就得到了放大版的脈沖波形。
叁
濾波器輸出。經(jīng)由前級(jí)開(kāi)關(guān)管將脈沖波形放大之后，由于PWM脈沖頻率比音頻信號(hào)帶寬大的多，不能直接用來(lái)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，所以還需要一個(gè)帶寬為20～20Khz的低通濾波器將音頻解調(diào)出來(lái)，還原原始音頻信號(hào)，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。
什么是數(shù)字時(shí)代?
簡(jiǎn)單的講數(shù)字時(shí)代就是電子信息時(shí)代的代名詞,因?yàn)殡娮有畔⒌乃袡C(jī)器語(yǔ)言都是用數(shù)字代表的,所以人們將其美稱(chēng)為數(shù)字時(shí)代,所有的一切都建立在電子信息的基礎(chǔ)上,信息傳輸高速便捷,但是人們對(duì)電能的依賴也會(huì)越來(lái)越大,而且各種電磁輻射接踵而至,縱橫交錯(cuò)于生活的每片角落,所以說(shuō)有好處也有壞處。那么對(duì)于音響而言,數(shù)字時(shí)代的產(chǎn)物就是誕生了影院的硬盤(pán)高清播放機(jī)和Hi-F音響的數(shù)字播放機(jī)、流媒體播放機(jī)。
對(duì)于影院的硬盤(pán)高清播放機(jī),目前已經(jīng)進(jìn)入很多家庭,特別是采用4 k投影機(jī)的用戶更多的是愿意選擇4 k超高清硬盤(pán)播放機(jī),因?yàn)槿绱思饶艽娣鸥嗟? k電影和高清電影,同時(shí)在性價(jià)比上也比4 k藍(lán)光播放機(jī)更具優(yōu)勢(shì)。高保真音響中的數(shù)字播放機(jī)和流媒體播放機(jī)則讓很多喜歡聽(tīng)音樂(lè)的朋友(特別是年輕一代)無(wú)需為了CD或LP而占用更多的家庭空間來(lái)存放這些軟件,但對(duì)于他們來(lái)說(shuō)現(xiàn)在既能在聲音上滿足他們,又能在價(jià)格上滿足他們的數(shù)字播放機(jī)或流媒體播放機(jī)卻是難找。
