數字功放芯片的工作原理以及應用領域

數字功放的基本電路是早已存在的D類放大器（國內稱丁類放大器）。以前，由于價格和技術上的原因，這種放大電路只是在實驗室或高價位的測試儀器中應用。這幾年的技術發(fā)展使數字功放的元件集成到一顆芯片中，同時制造成本也在不斷下降。事實證明，D類放大器的效率可達到80%以上甚至更高。雖然迄今還沒有找到更加理想的開關元件，難免會產生一部分功率損耗，如果使用的器件不良，損耗就會更大些。但是不管怎樣，它的放大效率還是達到70%以上，相比下A類和AB類只有25%的效率，是幾個級別的提升。

數字功放是一種具有失真小、噪音低、動態(tài)范圍大等特點的音頻功率放大器，在音質的冷暖度、解析力，背景的寧靜、低頻的震撼力度方面是傳統(tǒng)功放不可比擬的。

數字功放和DC－DC開關型逆變電路類似。輸入的音頻模擬信號經過PWM電路調制處理后，形成占空比同輸入信號成一定比例的脈沖鏈，經過開關電路放大后，由低通濾波器濾除高頻成分，還原出已放大的輸入信號波形，由揚聲器放音。眾所周知，從上述場效應管H－橋式電路輸出的脈沖波是不便直接驅動揚聲器發(fā)聲的。為了重現放大的音頻信號，輸出波形必須恢復到原來的正弦波。前幾年D類放大器的設計，大都采用低通濾波器來解決。由于音頻的頻帶范圍為20Hz～20000Hz，而載波頻率通常是它的5倍以上，因此，濾除載波頻率的過程相當簡單，就是在揚聲器前面接一個截止頻率約為25kHz左右的低通濾波器。而在運用到重低音功放時，由于處理的是低頻，低通的截止頻率可以降低到5kHz左右。濾波器可根據性能要求采用Chebyshev、Butterworth或Bessel等電路。濾波器的設計要求較高，弄得不好會引起射頻干擾。為降低功耗，一般采用被動元件。

今天，小編帶來了三款由工采網代理的韓國Neofidelity（簡稱韓國NF）數字音頻功放芯片：

-NTP8918，是一顆內置DSP的數字Class-D音頻功率放大芯片，和傳統(tǒng)A類或AB類功放差別在于芯片內部集成了兩大模塊：數字音頻信號處理模塊（簡稱DSP）和全數字PWM調制模塊（簡稱POWER），因此做到了高達90%的轉換效率，同時可以進行差異化音效調節(jié)，滿足高保真的聲音輸出。韓國NF全系列產品都是IIS數據接口，采樣率從8K到192KHz都可以滿足（具體分型號）。功率方面，NTP8918這顆最高可提供2x15W的輸出（BTL模式）或者30W的單通道輸出（PBTL模式），在結構設計合理的情況下還能省去散熱器，由此極具性價比。在DSP性能方面，NTP8918擁有多達32段可自由調節(jié)EQ點和高效精準的DRC功率控制；此外，韓國NF在NTP8918上集成了他們獨特的技術專利，如NS降噪算法、APEQ功能調節(jié)、虛擬3D等，大幅度增強優(yōu)化聲音輸出效果。更好的是，NTP8918的所有功能都可以通過IIC控制，在設計和使用上十分便捷，適用范圍更加廣泛，贏得了市場的一片好評。

-NTP8835，功率輸出提升至2x30W，同時加入了ASRC（異步采樣率轉化）的功能，使得輸入IIS的采樣頻率可從8kHz到192kHz自由無差別變化，以應對不同電路方案的設計，NTP8835除了常規(guī)的2.0CH（BTL）和0.1CH（PBTL）設計以外，還能實現2.1CH（2xSE+1xBTL）的輸出設計；

- NTP8849，是韓國NF的旗艦級芯片，在此前芯片的基礎上加上了閉環(huán)功能，是一顆具有強大性能的全數字Class-D閉環(huán)功放；可以實現多階諧波的抑制，以及應對電源不穩(wěn)的情況下穩(wěn)定輸出，在許多知名品牌高端機型上都有選用。

韓國NF功放由于功耗和體積的優(yōu)勢，在國內外具有享受著較好的口碑。

隨著DVD家庭影院、迷你音響系統(tǒng)、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(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，以及音響系統(tǒng)從立體聲到多聲道環(huán)繞系統(tǒng)的進化，都加速了數字功放的發(fā)展。現在有針對HIFI發(fā)燒友而出現了一種新的名詞“純數字功放"， 它直接傳輸數字信號，然后PCM數字信號升頻并重整時鐘后再經過PCM->PWM轉換，直接PWM對數字信號進行放大，PWM功率輸出再經過LC組成的LPF電路構成1BIT DAC后直接推動喇叭，帶來的好處時數字信號在傳輸過程中不會帶來相位廷遲、相位失真、交越失真等，聽感的好處就是聲音會更通透、定位更準、聲音更接近真實。

在數字功率領域，韓國NF便是佼佼者之一。