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不合格的車輪和輪胎會降低賽車高度優化、高性能發動機的性能，這種情況并不罕見。該發動機必須具有更加十足的動力才能彌補整個系統性能受到的影響。

  這一類推同樣適用于高性能音頻及選擇驅動揚聲器用放大器。多年來，AB類放大器被選作具有高清晰度（HD）音頻的放大器。音頻D類放大器被認為是不合格的，因為他們并未滿足HD音頻的所有要求。但現在情況不同了。

  高清晰度或高分辨率音頻指的是質量高于16位（光盤除外）和采樣率大于44.1kHz的音頻，如圖1所示。

圖1：一些音頻格式的動態范圍和帶寬

  在HD音頻中，數字前端包括帶32位音頻數據通道、音頻采樣率≥96kHz和集成24位超低噪聲數模轉換器（DAC）的數字信號處理器。較高位計數提高了信噪比（SNR）和動態范圍（DR），提供更好的分辨率（>97分貝），這樣可聽到極小但不失真的聲音。更快的采樣率產生超出人耳聽力范圍（> 22kHz）的更高帶寬（采樣率/ 2），但編碼更多聲音信息用于精確再現。

  驅動揚聲器的音頻放大器處在后端，在此，音頻性能和安全性得以實現和評估。系統具有多種聲音增強和聲音補償處理算法，如均衡、動態范圍控制、聲場空間化和3D效果。不過，即使具備所有這些處理能力，作為補充的音頻放大器還必須滿足特定的HD音頻規范，包括：

• 一個SNR和DR>97分貝。

• 總諧波失真和噪聲（THD + N）<-80dB。

• 帶寬（BW）> 22kHz。

  HD音頻放大器連同這些算法一同創建了一個和諧的工作系統，其中數字工程師不必手動運行大型處理算法補償音頻放大器。畢竟，并沒有更好的數字替代品來替代極佳的高性能模擬放大器。事實上，擁有高性能的模擬放大器可通過較小/較簡易/更廉價的數字發動機實現相同或更高的性能。

  相比THD為0.005％（-86dB）的同類輸出功率AB類放大器，前幾代D類放大器實現0.03％的THD + N（-70dB），如圖2所示。圖3所示為相同的對比結果，但它采用了TI最新的高功率D類放大器。先前，D類放大器不被認為可用于HD音頻解決方案，即使D類放大器往往在高功率電平條件下的效率高出1.5倍，因此與同類輸出功率AB類放大器相比，其對散熱要求不是太高。

圖2：高功率AB類THD與功率性能

圖3：TPA3251D2 THD + N和功率性能

  TI最新一代高功率D類放大器通過創建具有數字引擎的共生關系，同時高效地將增強音質傳送到揚聲器來提升HD音頻系統的整體性能和效率。該TPA3251D2及其設備系列提供了0.002％（-94dB）THD + N，100dB信噪比和100kHz帶寬，同時輸出功率> 70W。這一產品系列與超低噪音和音頻采樣率高達192kHz的系統兼容。此外，內置保護功能可在HD音頻世界安全驅動。

  如圖4所示的TIDA-00874演示TPA3251D2以及高清系統數字引擎之間的共生、和諧關系。若您有興趣設計D類放大器，TIDA-00874，TI Design參考設計庫將TPA3251D2 D類音頻放大器與PCM5242音頻DAC配對，并通過高達192kHz的采樣率提供碼流多個數字輸入音頻格式的能力，用于增強型聲學體驗。

圖4：TIDA-00874與TPA3251D2和PCM5242

不到十年前，我們認為光盤提供的聲音質量最高。如今，Golden-Ear音響發燒友會對16位音質嗤之以鼻。伴隨過去十年來更高質量音頻快速發展的是放大器選擇范圍越來越廣。就像我們現在對CD嗤之以鼻一樣，音響發燒友會對D類放大器嗤之以鼻。然而，現在情況完全不同了。從D類音頻放大器發出清脆聲音的一個很好示例就是TPA3251D2。這就是我上面提到的相同設備，它也在CES2016演示，在此，聽眾對他們聽到的音頻贊不絕口。

  什么可幫您在系統中提供更高質量的音頻呢？此篇博文中，我使用TPA3251D2作為一個示例，其也是設備的一個系列，包括TPA3250D2和TPA3255。您有使用這些設備或其它D類放大器的經驗嗎？登錄并在下方發表評論。

其它信息

• 搜索TI整個中/高功率D類放大器產品系列。

• 閱讀TPA3251D2數據表。

• 查看TPA3251D2D2PurePath?超高清評估模塊。

• 參閱其他最近的音頻博客。

原文鏈接：

https://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2016/04/01/class-d-amplifiers-closing-the-gap-on-hi-res-class-ab-amplifiers