数字功放芯片的工作原理以及应用领域

数字功放的基本电路是早已存在的D类放大器（国内称丁类放大器）。以前，由于价格和技术上的原因，这种放大电路只是在实验室或高价位的测试仪器中应用。这几年的技术发展使数字功放的元件集成到一颗芯片中，同时制造成本也在不断下降。事实证明，D类放大器的效率可达到80%以上甚至更高。虽然迄今还没有找到更加理想的开关元件，难免会产生一部分功率损耗，如果使用的器件不良，损耗就会更大些。但是不管怎样，它的放大效率还是达到70%以上，相比下A类和AB类只有25%的效率，是几个级别的提升。
数字功放是一种具有失真小、噪音低、动态范围大等特点的音频功率放大器，在音质的冷暖度、解析力，背景的宁静、低频的震撼力度方面是传统功放不可比拟的。

数字功放和DC－DC开关型逆变电路类似。输入的音频模拟信号经过PWM电路调制处理后，形成占空比同输入信号成一定比例的脉冲链，经过开关电路放大后，由低通滤波器滤除高频成分，还原出已放大的输入信号波形，由扬声器放音。众所周知，从上述场效应管H－桥式电路输出的脉冲波是不便直接驱动扬声器发声的。为了重现放大的音频信号，输出波形必须恢复到原来的正弦波。前几年D类放大器的设计，大都采用低通滤波器来解决。由于音频的频带范围为20Hz～20000Hz，而载波频率通常是它的5倍以上，因此，滤除载波频率的过程相当简单，就是在扬声器前面接一个截止频率约为25kHz左右的低通滤波器。而在运用到重低音功放时，由于处理的是低频，低通的截止频率可以降低到5kHz左右。滤波器可根据性能要求采用Chebyshev、Butterworth或Bessel等电路。滤波器的设计要求较高，弄得不好会引起射频干扰。为降低功耗，一般采用被动元件。

今天，小编带来了三款由工采网代理的韩国Neofidelity（简称韩国NF）数字音频功放芯片：
-NTP8918，是一颗内置DSP的数字Class-D音频功率放大芯片，和传统A类或AB类功放差别在于芯片内部集成了两大模块：数字音频信号处理模块（简称DSP）和全数字PWM调制模块（简称POWER），因此做到了高达90%的转换效率，同时可以进行差异化音效调节，满足高保真的声音输出。韩国NF全系列产品都是IIS数据接口，采样率从8K到192KHz都可以满足（具体分型号）。功率方面，NTP8918这颗最高可提供2x15W的输出（BTL模式）或者30W的单通道输出（PBTL模式），在结构设计合理的情况下还能省去散热器，由此极具性价比。在DSP性能方面，NTP8918拥有多达32段可自由调节EQ点和高效精准的DRC功率控制；此外，韩国NF在NTP8918上集成了他们独特的技术专利，如NS降噪算法、APEQ功能调节、虚拟3D等，大幅度增强优化声音输出效果。更好的是，NTP8918的所有功能都可以通过IIC控制，在设计和使用上十分便捷，适用范围更加广泛，赢得了市场的一片好评。
-NTP8835，功率输出提升至2x30W，同时加入了ASRC（异步采样率转化）的功能，使得输入IIS的采样频率可从8kHz到192kHz自由无差别变化，以应对不同电路方案的设计，NTP8835除了常规的2.0CH（BTL）和0.1CH（PBTL）设计以外，还能实现2.1CH（2xSE+1xBTL）的输出设计；

• NTP8849，是韩国NF的旗舰级芯片，在此前芯片的基础上加上了闭环功能，是一颗具有强大性能的全数字Class-D闭环功放；可以实现多阶谐波的抑制，以及应对电源不稳的情况下稳定输出，在许多知名品牌高端机型上都有选用。
  韩国NF功放由于功耗和体积的优势，在国内外具有享受着较好的口碑。
  
  随着DVD家庭影院、迷你音响系统、机顶盒、个人电脑、LCD电视、平板显示器和移动电话等消费类产品日新月异的发展，尤其是SACD、DVD Audio等一些高采样频率的新音源规格的出现，以及音响系统从立体声到多声道环绕系统的进化，都加速了数字功放的发展。现在有针对HIFI发烧友而出现了一种新的名词“纯数字功放"， 它直接传输数字信号，然后PCM数字信号升频并重整时钟后再经过PCM->PWM转换，直接PWM对数字信号进行放大，PWM功率输出再经过LC组成的LPF电路构成1BIT DAC后直接推动喇叭，带来的好处时数字信号在传输过程中不会带来相位廷迟、相位失真、交越失真等，听感的好处就是声音会更通透、定位更准、声音更接近真实。
  在数字功率领域，韩国NF便是佼佼者之一。