D級アンプとは？

よくデジタルアンプと呼ばれるD級アンプは、電気信号のサイズを大きくする電子デバイスです。 Class-Dアンプを他のタイプのアンプと区別するのは、歪みのリスクと非常に高いレベルの効率のトレードオフを考慮した設計であり、他のアンプよりも小型で軽量です。 Class-Dアンプは、オーディオアプリケーションのスピーカーアンプとして最も一般的に使用されており、コストまたはサイズのいずれかが主な要因である状況で特に人気があります。

一般的なスピーカーアンプは、少なくとも1つのトランジスタ、通常はシリコン製の3本のワイヤを備えた小さな電子部品、またはトランジスタを含む集積回路（IC）チップを使用します。 一定の電力供給が「コレクタ」に送られ、小さなラインレベルの信号が「ベース」に送られます。 ベース信号は、コレクターの電力が増幅された信号が発生するリード線である「エミッター」にどれだけ通過するかを制御します。 クラスA、クラスB、およびハイブリッドクラスAB設計は、コレクタが必要かどうかに関係なく、常にコレクタに電力を供給します。 これは非常に非効率的になりがちで、大量の未使用電力は熱に変換され、アンプは大きくてかさばるヒートシンクを通して放散します。 クラスDアンプの設計により、この非効率性の多くが解消されます。

Class-Dアンプは依然としてトランジスタまたはICチップを使用しますが、コレクターからの電力でベースからの信号を単純に大きくする代わりに、ベースの信号を使用してコレクターのオンとオフを切り替えます。 たとえば、調光スイッチなしで部屋に低レベルの光を作成するには、理論的には、光スイッチを1秒間に複数回点滅させて、完全に照明された電球よりも暗い光を目で認識させることができます。 Class-Dアンプは同じ原理で動作し、「オフ」の場合、基本的に電力を消費しません。

誤った「デジタルアンプ」は、使用する短いパルスがデジタルソースから発生する可能性があるため、多くのクラスDアンプコンポーネントに適用されます。 一方、アナログ信号を増幅することもできます。 実際、クラスDアンプの設計はデジタルオーディオテクノロジーよりも前のものです。

クラスDアンプは、最初に導入されたとき、音質の面で多くの妥協を図り、小型で安価なコンポーネントから高出力レベルを実現しました。 この制限により、彼らは最初に、デザインが作成した歪みのタイプが聞き取りにくいサブウーファーアンプのようなアプリケーションで人気を得ました。 技術がより洗練され、音質が向上するにつれて、低コストの民生用オーディオ機器やポータブル機器に拡大し、バッテリー寿命を最大限に伸ばすために低消費電力が必要になりました。 21世紀の20年目までに、クラスDアンプは洗練され、プロフェッショナルオーディオアプリケーションや非常にハイエンドなオーディオマニアグレードのステレオ機器で使用されるようになりました。