Class D là một công nghệ khuếch đại âm thanh sử dụng mạch chuyển mạch (switching amplifier), trong đó tín hiệu âm thanh được điều chế xung (Pulse Width Modulation – PWM) và khuếch đại ở trạng thái đóng/mở (on/off) của transistor. Đây là công nghệ khuếch đại hiệu suất cao, thường được gọi là khuếch đại số (Digital Amplifier) dù bản chất không phải hoàn toàn là kỹ thuật số.
Hiệu quả của Class D
1. Hiệu suất cao
Hiệu suất lên đến 90-95%: Class D tối ưu hóa hiệu suất năng lượng bằng cách giảm nhiệt lượng lãng phí. Điều này vượt trội so với Class A (20-30%) và Class AB (60-70%).
Giảm tiêu thụ năng lượng: Giúp tiết kiệm chi phí điện năng, đặc biệt trong các hệ thống công suất lớn hoặc hoạt động liên tục.
2. Ít tỏa nhiệt
Do hiệu suất cao, mạch Class D sinh nhiệt rất thấp. Điều này giúp giảm nhu cầu sử dụng hệ thống làm mát như quạt hoặc tản nhiệt, tăng tuổi thọ thiết bị.
3. Thiết kế nhỏ gọn
Class D sử dụng các linh kiện nhỏ hơn, không cần tản nhiệt lớn, giúp thiết kế cục đẩy công suất nhẹ và nhỏ gọn hơn so với các công nghệ khác.
Điều này rất hữu ích trong các ứng dụng di động hoặc không gian hạn chế.
4. Công suất mạnh mẽ
Class D phù hợp với các hệ thống âm thanh đòi hỏi công suất lớn, cung cấp âm thanh mạnh mẽ và đầy đủ ngay cả trong môi trường khắt khe như sân khấu, hội trường hoặc karaoke chuyên nghiệp.
5. Tái tạo âm thanh chất lượng cao
Ít méo tiếng: Công nghệ Class D hiện đại đã cải thiện đáng kể khả năng tái tạo âm thanh, giảm thiểu hiện tượng méo tiếng (distortion).
Dải tần đáp ứng rộng: Đáp ứng được các tín hiệu âm thanh phức tạp, từ âm trầm sâu đến âm cao sắc nét.
6. Ứng dụng linh hoạt
Class D được sử dụng trong nhiều hệ thống âm thanh khác nhau, từ loa di động, loa sân khấu, hệ thống âm thanh gia đình đến các thiết bị âm thanh chuyên nghiệp.
So sánh với các mạch Class khác
| Đặc điểm | Class A | Class B | Class H | Class D |
| Hiệu suất | 20 – 30% | 60 – 70% | 80 – 85% | 90 – 95% |
| Nhiệt toả ra | Cao | Trung bình | Thấp | Rất thấp |
| Kích thước | Lớn | Trung bình | Trung bình | Nhỏ gọn |
| Công suất lớn | Không | Có | Có | Có |
| Chất lượng âm | Rất cao | Cao | Cao | Rất cao |
Nhược điểm của mạch Class D
1. Chất lượng âm thanh (trước đây)
Ban đầu, Class D bị phàn nàn vì không tái tạo được âm thanh trung thực như Class A hoặc AB, đặc biệt ở dải tần cao. Tuy nhiên, với công nghệ hiện đại, nhược điểm này đã được khắc phục.
2. Cần linh kiện chất lượng cao
Để đạt hiệu suất tốt và âm thanh sạch, Class D đòi hỏi linh kiện cao cấp, đặc biệt ở bộ lọc đầu ra.
Kết luận
Class D là công nghệ khuếch đại hiện đại, lý tưởng cho các hệ thống âm thanh yêu cầu công suất cao, hiệu suất tốt, và thiết kế nhỏ gọn. Nhờ vào khả năng giảm nhiệt lượng, tiêu thụ điện năng thấp và khả năng tái tạo âm thanh chất lượng cao, Class D trở thành lựa chọn phổ biến trong các ứng dụng âm thanh chuyên nghiệp.
Hiện tại, có các cục đẩy CAVS đang dùng Class D như DG41000, DG2.15 và DG4.15 cho hiệu suất rất cao.
