Сразу скажу, что эта статья не является критической или каким то образом негативным представлением этого класса усилителей.
Итак, что такое усилитель Д-класса. Фактически это - ШИМ модулятор. Классическая картинка:
Плюсы несомненные - простота, дешевизна, высокий КПД, малый габарит. Это очень веские основания для использования таких усилителей. Но, только в соответствующих областях, где эти плюсы перевешивают минусы.
Минусы. Тут все сложнее. Не прибегая к сложным техническим формулировкам минусы следующие:
низкое качество звучания,
утомляемость при прослушивании.
Если немного сложнее, то такие усилители обладают большим количеством физических нелинейностей, которые и порождают особенности звучания. Постойте - скажет любой слушатель, так ведь у них, указан в паспортах крайне низкий уровень искажений, иногда даже меньше, чем у обычных усилителей классического типа!
Вот тут и зарыта собака. Дело в том, что несмотря на широкое распространение таких усилителей до сих пор нет единой методики измерений их параметров. И, тут опять законный вопрос - мне скажут, что методик, ГОСТов и спецификаций по измерению параметров усилителей огромное количество! Совершенно верно.
Только - для усилителей Д-класса в связи с их конструктивными особенностями и другим принципом работы обычные подходы, неприменимы. Эти усилители работают на совершенно других принципах и подходы к нормированию их параметров должны быть разработаны с учетом этих особенностей. А, такие методики не разработаны.
Вопрос методики измерений параметров усилителей Д класса поднимать нет смысла, поскольку это не выгодно ни покупателям, ни производителям.
Что нужно было бы заложить в такую методику?
Измерения на частотах кратных и относительных к частоте модуляции. На таких частотах, вероятно будут возникать участки с повышенным уровнем искажений.
Измерения амплитудных нелинейностей. Все основные параметры необходимо производить на различных уровнях выходной мощности, для обнаружения нелинейных участков.
Измерение уровней паразитного излучения помех, для исключения влияния наводок на внешние устройства.
Измерение гармоник вне звукового диапазона частот.
Для более полной оценки качества звучания необходимо расширить и перечень параметров для таких усилителей и указывать их в документации.
Если привести факты слуховой оценки от различных пользователей то усилители Д класса плохо звучат на сложных музыкальных многочастотных сигналах. Плохо воспроизводят записи с широким динамическим диапазоном. Утомляют слушателя гармониками при длительном прослушивании. Многие слушатели жалуются на явно слышимые гармоники, призвуки и искажения.
Как вывод - усилители Д класса неприемлемы для усиления, там где необходимо высокое качество звучания.
Тем, не менее область применения таких усилителей невероятно широка и они несомненно потеснили в определенных областях классическую усилительную технику.
Можно смело утверждать, что техническое развитие качества усилителей Д класса никогда не сможет приблизиться к обычной аналоговой классике усиления. Как утверждают некоторые источники даже в случае достижения частоты модуляции в 600 МГц, (что пока невозможно), многие недостатки все равно останутся теоретически неустранимы. И это связано именно с физическим принципом работы таких усилителей.