DSP處理器內建的D類擴大機--郡偉企業有限公司-汽車音響,台中汽車音響安裝-MIT加工網

郡偉企業有限公司-汽車音響,台中汽車音響安裝

郡偉企業有限公司-汽車音響,台中汽車音響安裝歡迎來電洽詢，竭誠為您服務

plurk

店家文章分享

分享文章

DSP處理器內建的D類擴大機

2022-03-16

DSP 處理器內建的 D 類擴大機

目前大多數的音源都已數位化，當數位音訊資料處理完畢，成為類比聲音訊號後，須加以放大輸出，才能推動喇叭，因此放大迴路是攸關音質高低的重要環節。

科技的進步，過去需要許多音響器材才能達能的功能，現在透過 DSP 軟體就能一一實現

放大技術與音質的關連性，不能完全以音質的角度出發，以傳統的 Class A/AB 放大技術來看，A 類放大的音質最好，其原理是純粹的以類比訊號進行線性放大，音質沒有失真。

不過，A 類放大雖具有最佳的信號傳真性，但是卻相當耗電，一般來說，電能利用率只有 20%~30%，例如供應 100W 電力給 A 類放大裝置，最後真正輸出到喇叭發聲功率的只有 25W 左右，其餘的 75W 通通消耗掉，除了電力效率不佳，高耗能也代表會產生高熱，常需要在放大電晶體上配裝大型的散熱片輔助散熱。對狹小的汽車空間來說，高功耗與高熱的產品並不適用在車上的音響系統。

另一種 B 類放大設計，雖省電性較佳，但信號失真影響音質甚巨，因此衍生兼具兩者優點的 AB 類放大，在音質與省電性取得較能接受的均衡點，過去成為消費性音響領域最受歡迎的放大方式。

但目前在數位播放裝置，越來越講求整體電路配置空間縮小，並且降低功耗讓產品更省電，以使汽車有更低的油耗。對於低功耗，高效能的音響放大設備更是目前油電車改裝音響最迫切的節能需求產品。D 類(Class D Audio Power Amplifier)的放大技術早於 1958 年就提出，沒想到目前卻成為高傳真低耗能的當紅炸子雞。

由美國 ARC AUDIO 首創的車用多聲道 DSP 模組化擴大機，更適合眾多車主不同的需求面

D 類放大利用的原理為 PWM(Pulse Width Modulation)，作用方式類似於傳統擴大機機板上交換式電源概念，是將類比音頻訊號不斷變化的頻率與震幅，調變成幅度相同但寬度不一的方波，放大時只要針對此方波做放大就可以了，而不是 AB 類放大器常見的線性訊號，PWM 訊號中包含音頻訊號以及PWM 開關訊號和諧波。D 類放大器遠比 AB 類放大器更有效率，因為輸出 MOSFET 會從極高阻抗切換至極低阻抗，在工作區 (active region) 的時間只有數奈秒。利用這項技術，輸出級的功耗將降至極小；除此之外，LC 濾波器或喇叭的電感性零件還會在每個週期中儲存能量，確保開關功率不會在喇叭中耗損。利用數位頻率波型的疏密來輸出類比振幅的高低大小，頻率密則振幅高，反之頻率疏時則振幅降低。如何調變呢？過程中會加入一個等幅的三角波對音頻訊號進行採樣，此三角波的頻率必須遠高於音頻的最高頻率（20kHz），才能降低失真，也因此運作模式，最後再使用一個低通濾波器將信號中的高頻濾除，即可得到放大後的信號。D 類放大亦被稱為數位式功率放大器或數位功放。

D 類的擴大機在每個聲道的輸出端都要加上 LC 濾波迴路，而小體積多聲道的 DSP 擴大機是未來的趨勢

D 類放大省略了傳統 AB 類晶體放大，在做成大功率機型時所需的大型變壓器、超大濾波電容，可改以小電容與類似交換式電源供應模式(Switching Power)的小型變壓器取代，通過允許每個輸出元件完全導通或關斷，能量損失達到最小化，使得電能可以快速直接地驅動喇叭單體，此運作模式提供極高的電能利用率，純理論上是 100%運用，實務上電能利用率也經常在 80%、90%水準。

由上述驅動模式即可發現，D 類放大電路當然在工作時不易產生高熱，所以可以免掉佔空間的散熱片，此外，由於採用 PWM 模式，D 類放大電路所需的體積，會比傳統的功率放大線路小了許多，成本也較低，加上低耗熱優點，D 類放大線路非常適合塞在小空間裡。

大多數的車廠都已將音響系統多聲道列為標準配置，美國 ARC AUDIO 多聲道小體積的車用擴大機，正適合用來升級目前車輛的音響需求！

不過以音質的角度檢視，D 類放大的缺點是以調變程序所形成的放大，其結果必然與原始信號有些出入，但在一般消費性產品的音樂播放上，其品質可被接受，甚至在目前的技術下，D 類放大的音質越來越好，特別是在低瓦數的狀況下。

過去 D 類放大總是跟「節能」劃上等號，提到 D 類放大擴大機，就會想到體積小、不熱、效率高、省電、低碳…等字句，但似乎很少會跟「好聲」聯想在一起，真是如此嗎？D 類放大比不上傳統的 A 類或 AB 類放大嗎？

例如，以採用德州儀器半導體公司的 D 類放大器 IRS2092S D 的 IRAUDAMP5 設計方案，與同等級 AB 類放大輸入比較，在 1KHz、接 4Ω負載時，80W 以下區域，D 類放大的 THD+N 實際上是低於 AB 類放大器，而在 60W 附近，D 類放大的 THD+N 更是進步到了 0.005%的水準。只有在 80W 到 140W 區域， AB 類放大的性能才稍高過D 類放大，不過即使到達 120W 的輸出功率，D 類放大的THD 仍不超過 1%。對於大部份數位音效裝置來說，很少用到高功率，低功率的情況比較常見，此時 D 類放大的反而佔有音質優勢。

D 類擴大機輸出端的電感品質好壞影響聲音甚巨，美國 ARC AUDIO 正是這領域電路設計的佼佼者

至於驅動級部分，D 類仍使用電晶體做放大元件，只不過電晶體是在完全開關的狀態（完全導通或完全關閉）下工作，因此效率非常高，而且不需併聯多顆功率晶體即可獲得大功率。理論上，D 類放大的工作效率甚至可達 100%，意即絕大多數的能源都用在訊號放大，而非多餘的熱量，因此 D 類擴大機的機殼幾乎不需散熱片，光靠機殼散熱便能保持涼爽。此外，D 類放大可以在很小的功率輸出時即達到很高的效率，而不像 AB 類必須在高輸出時才能獲得較高的效率。

在高效率的運作下，這台六聲道的 DSP 擴大機，每個聲道達到 175 瓦的持續功率電源部分，D 類放大的工作頻率極高（通常都在數百 kHz），通常都會搭配交換式電源（switching power）。跟傳統電源變壓器相較，交換式電源的工作頻率高出千倍。由於變壓器和電容器在較高的頻率上有更高的效率，因此在同樣的電源規格條件下，交換式電源可以做的非常小，進而大幅縮減擴大機的體積。另外，當突然需要功率時，交換式電源也能夠更快做出回應，因此動態與暫態表現更為優異。

沒有內建功率的 DSP 處理器，是發燒玩家的首選

D 類放大器的主動元件是開關輸出級和調變器。構成該電路的成本大致與類比線性放大器相同。真正需要考慮折衷的是系統的其他元元件。D 類放大器的低功耗節省了散熱裝置的成本(以及 PCB 面積)，如散熱片或風扇。與線性放大器相比，D 類放大器可採用尺寸更小、價格更低的封裝。當受數位音訊源驅動時，類比線性放大器需要數位類比轉換器(DAC)把音訊訊號轉換為類比訊號。對於類比輸入的 D 類放大器也需如此處理，但數位輸入的 D 類放大器則有效整合了 D/A 轉換功能。

另一方面，D 類放大器在成本方面的主要弱點是 LC 濾波器。LC 濾波器中的元件會佔用板面空間並增加成本，尤其是電感。在大功率放大器中，由於 D 類放大器在散熱裝置方面節省的大量成本可以抵銷 LC 濾波器的成本，故其整體系統成本仍具有競爭力。

有優點，必有其缺點。D 類少不了用鋸齒波去調變音頻訊號，因此在輸出時，必須加個低通濾波器才能還原訊號，重播出正常的樂音，此低通濾波器便是影響聲音的重要因素。它除了會造成相位改變外，也會限制頻寬。此外，三角波的頻率該設定在哪裡（200kHz 至 500kHz 不等），又會衍生出不同的問題，也因此目前市場上能以 D 類放大技術闖出名號的音響品牌，幾乎都有其獨特技術，才能在高效率下兼具好音質與高頻寬。

充沛的電源設計，優異的聲音表現，正是美國 ARC AUDIO 的拿手絕活

其它店家文章

汽車音響演變歷程

2022-04-07

進口車選配的音響品牌

2022-03-16

汽車音響多媒體智慧概念

2022-03-16

音樂

2022-03-16

ADDZEST ASP668BT

2022-02-24

服務項目： 汽車音響主機,汽車音響改裝,汽車音響維修,車用擴大機,車用重低音喇叭,分音器多聲道處理器,音響框,音響面板框,台中市汽車音響主機,台中市汽車音響改裝,台中市汽車音響維修,台中市車用擴大機,台中市車用重低音喇叭,台中市分音器多聲道處理器,台中市音響框,台中市音響面板框,西區汽車音響主機,西區汽車音響改裝,西區汽車音響維修,西區車用擴大機,西區車用重低音喇叭,西區分音器多聲道處理器,西區音響框,西區音響面板框 特別關鍵字： 汽車音響,汽車音響安裝,汽車音響改裝,台中汽車音響,台中汽車音響安裝,台中汽車音響改裝,西區汽車音響,西區汽車音響安裝,西區汽車音響改裝,汽車音響維修,台中汽車音響維修,西區汽車音響維修,汽車音響專賣店,台中汽車音響專賣店,西區汽車音響專賣店