数字功放与模拟功放的区别

数字功放与模拟功放的区别
嘉兆科技
一、数字功放与D类功放的区别
常见D类功放（PWM功放）的工作原理：PWM功放只能同意模拟音频信号，用内部三角波发生器产生的三角波和它进行比较，其结果确实是一个脉宽调制信号（PWM），然后将PWM信号放大并还原成模拟音频信号。

因此，PWM功放是用脉冲宽度对模拟音频幅度进行模拟的，其信息的传递进程是模拟的、非量化的、非代码性的。

而且由于目前器件性能的限制，PWM功放不可能采用太高的采样频率，在性能指标上尚达不到Hi-Fi级的水平。

而数字功放采用一些宽度固定的脉冲来数字地量化、编码模拟音频信号，使音频信号的还原更为真实。

二、数字功放和模拟功放的区别
数字功放由于工作方式与传统模拟功放完全不同，因此克服了模拟功放固有的一些缺点，而且具有了一些特有的特点。

1. 过载能力与功率储蓄
数字功放电路的过载能力远远高于模拟功放。

模拟功放电路分为A类、B类或AB类功率放大电路，正常工作时功放管工作在线性区；当过载后，功放管工作在饱和区，显现谐波失真，失真程度呈指数级增加，音质迅速变坏。

而数字功放在功率放大时一直处于饱和区和截止区，只要功放管不损坏，失真度可不能迅速增加。

2. 交越失真和失配失真
模拟B类功放在过零失真，这是由于晶体管在小电流时的非线性特性而引发的在输出波形正负交叉处的失真（小信号时晶体管会工作在截止区，无电流通过，致使输出严峻失真）。

而数字功放只工作在开关状态，可不能产生交越失真。

模拟功放存在推挽对管特性不一致而造成输出波形上下不对称的失配失真，因此在设计推挽放大电路时，对功放管的要求超级严格。

而数字功放对开关管的配对无特殊要求，大体上不需要严格的挑选即可利用。

3. 功放和扬声器的匹配
由于模拟功放中的功放管内阻较大，因此在匹配不同阻值的扬声器时，模拟功放电路的工作状态会受到负载（扬声器）大小的阻碍。

而数字功放内阻不超过Ω(开关管的内阻加滤波器内阻)，相关于负载（扬声器）的阻值（4~8Ω）完全能够忽略不计，因此不存在与扬声器的匹配问题。

4. 瞬态互调失真
模拟功放几乎全数采用负反馈电路，以保证其电声指标，在负反馈电路中，为了抑制寄生振荡，采用相位补偿电路，从而会产生瞬态互调失真。

数字功放在功率转换上没有采用任何模拟放大反馈电路，从而幸免了瞬态互调失真。

5. 声像定位
对模拟功放来讲，输出信号和输入信号之间一样都存在着相位差，而且在输出功率不同时，相位失真亦不同。

而数字功放采用数字信号放大，使输出信号与输入信号相位完全一致，相移为零，因此声像定位准确。

6. 升级换代
数字功放通过简单地改换开关放大模块即可取得大功率。

大功率开关放大模块本钱较低，在专业领域进展前景广漠。

7. 生产调试
模拟功放存在着各级工作点的调试问题，无益于大量量生产。

而数字功放大部份为数字电路，一样不需调试即可正常工作，专门适合于大规模生产。

三、数字功放和“数字化”功放、“数码”功放的区别
所谓的“数字化”功放只是在前置级上采用数字信号处置的方式，在模拟音频信号或数字音频信号输入后，采用现有的数字音频处置集成电路，实现一些比如声场处置、数字延时、混响等功能，最后再通过模拟功率放大模块进行音频放大。

虽然目前各集成电路厂家都推出了数字声场处置、数字卡拉OK和数字杜比解码集成电路。

可是由于目前功放多数只能接收模拟音频信号，因此各集成电路的接口也大多是模拟的，这就需要反复地进行模/数、数/模转换，由此会引入量化噪声，使音质恶化。

全数字功放除针对扬声器的接口之外（这是因为目前扬声器都只能同意模拟音频信号），音频信号在功放内部都
是以数字信号的方式进行处置（包括功率放大）；关于模拟音频信号，必需转化成数字信号后才能进行处置。

在已经具有数字音频的时期推出数字功放，将可能对音响技术的进展产生重大阻碍。