在消費類音頻產品市場上，一種比較新的音頻放大器技術正在日益得到普及。這項技術--數字放大--為消費類音頻產品設計師帶來了新的希望，而且正在改變這個市場的格局。
一個數字式放大系統實際上允許音頻信號在整個信號通路上保持其數字性質。至模擬信號的轉換只是到了位于揚聲器之前的無源二階LC濾波器中（而有的時候甚至就在揚聲器當中）才進行。
信號通路包含以下處理步驟：
- 一個處理器或DSP從DVD、CD或SPDIF接收數字音源信號，對其進行解碼和/或處理，然后將其以PCM數據輸出。
- PWM處理器接收該PCM數據，對其進行過取樣，并實施噪聲整形，再將該數據轉換為PWM格式。
- 之后，PWM處理器把該PWM數據傳送至功率放大級，這就把3.3V PWM信號輸入轉換為一個更高的輸出（通常在20V至40V之間），然后把該信號加到一個揚聲器或二階低通濾波器上，此時，它已經是模擬信號了。
數字放大器架構實際上使音頻信號在整個信號通路上保持數字性質。相比之下，一個模擬系統則是在DSP之后立即采用一個D/A轉換器將PCM信號轉換為模擬信號，并隨后對其進行放大。這一低電平的模擬信號容易受到噪聲的干擾，因此設計師必須留意保證其完整性和音質。
采用全數字系統的優點如下：
- 高效（＞90%）
- 有效的抗噪聲性能
- 信號通路的靈活性和可配置性
- 數字信號通路不受模擬元件容限的制約
- 在無源濾波器（或揚聲器）中轉換成模擬信號
在架構和設計方面，數字濾波器的優越特性賦予了音頻產品設計師突出的優勢。
市場走勢刺激了數字放大器采用率的提高
消費類音頻產品市場目前的發展趨勢對數字放大器采用率的提高也起到了推波助瀾的作用。這些趨勢包括多通道（6通道、7通道或8通道）媒體標準的出現、家庭影院和數字媒體（DVD、MP3等）的普及以及單塊板母功能的提高。
由于需要對多個大功率輸出通道進行驅動，再加上功能的不斷增加，因而要求采用高效放大。此外，全數字信號通路具有有效的抗噪聲性能。
傳統模擬系統的主要缺點是其效率較低（只有50%左右），這意味著對于100W的揚聲器輸出，放大器將把100W的功率作為熱量通過散熱器耗散掉。也就是說，必須設計能夠提供高達兩倍的輸出功率的電源。相比之下，一個數字式放大系統的100W輸出只損失11W的功率，熱耗散下降了近90%。這在散熱器和電源設計上能夠實現顯著的節約（見圖2）。
數字放大器技術的基本原理是：輸出濾波器或一個揚聲器兩端的電壓將感應出一個與施加信號的時間長度成正比的電流。針對不同的時間比例，功率放大級基本上給低通濾波器施加一個正電壓或負電壓。在濾波器之后，此時已是模擬格式的信號被加到揚聲器上。
PWM處理器計算正確的正負電壓比，以便每1/384000秒再生一段原始音頻信號。然后，功率放大級按這個比例將一個正電壓和負電壓加到輸出濾波器上。比如，如果音頻信號為負值，則放大器將在1/384000秒的大部分時間里將一個負電壓加到濾波器上，從而感應出一個流經揚聲器的負電流。
當音頻信號處于零電平時，正負電壓的時間之比恰為50%。正音頻信號的比例將大于50%，而負音頻信號的比例則小于50%。
TI公司的TAS5026即為PWM處理器的一個實例，它專為6通道家庭影院系統而設計，能同時將6個PCM通道轉換成PWM。
消費類音頻產品公司正在使用此項技術來開發在一塊底板上具有一系列功能的產品。目前，DVD接收機是采用該技術的主要產品，它將DVD驅動器、音頻/視頻解碼、AM/FM調諧器以及6個輸出功率為50W（或更高）的通道放大功能集成在一個小型底板上。
現如今，其他產品是在有源揚聲器設計中采用數字放大器，在這些設計中，通過S/PIDF、IEEE-1394或802.11接口向揚聲器饋送信號。由于人們對小型放大器和高音質的需求日益強烈，數字電視已開始采用此項技術。
未來的產品將利用數字放大器的高效率來驅動A/V或DVD接收機中的8到12個通道。其他的產品將采用諸如HPNA或HomePlug等數字傳輸標準，以把音頻信號傳送至家庭影院系統中的后方通道。 |
