Différence entre amplificateur classe A et classe D

Quand l'inventeur américain Lee De Forest a breveté la triode en 1908, il n'aurait pu imaginer son impact mondial. La triode, ou tube sous vide, fut le premier amplificateur électronique et révolutionna d'abord la communication de masse, puis la politique, et finalement le divertissement grand public. Les méthodes d'amplification ont évolué avec de nouvelles applications exigeant différentes caractéristiques, et les avancées technologiques ont apporté meilleure qualité sonore, rendement accru et composants plus économiques.

Bases de l'amplification

Un amplificateur électronique prend essentiellement un signal électrique analogique — représentant les variations de volume et fréquence d'un son ou musique — et l'amplifie pour piloter une paire d'enceintes ou un casque. Tous les amplificateurs utilisent deux circuits principaux : l'étage d'entrée prend le signal AC entrant représentant un son et l'utilise pour libérer de la puissance représentant les modulations du son le plus fidèlement possible, avant de passer à l'étage de sortie, qui génère un nouveau signal électrique plus puissant pour piloter les enceintes. Un amplificateur bien conçu y parvient avec le moins d'écart possible du signal original.

Définitions

La classe A est la conception d'amplificateur électronique la plus simple, où les transistors de l'étage de sortie ont du courant les traversant en permanence, signal entrant ou non. Un amplificateur « à commutation » ou classe D convertit le signal analogique entrant en un signal porteur à modulation de largeur d'impulsion (PWM) numérique, qui alimente tout l'étage de sortie allumé ou éteint selon les besoins. Ce signal porteur décrit la fréquence/tonalité et l'amplitude/volume à l'étage de sortie, où il est amplifié puis reconverti en analogique. Un filtre élimine les artéfacts de pulsation du porteur du signal amplifié avant de l'envoyer aux enceintes.

Différences

Les amplificateurs de classe A sont intrinsèquement inefficaces en consommation, avec un rendement moyen de 20 %, mais ont des niveaux de distorsion inférieurs à toute autre classe. Les amplificateurs de classe D sont hautement efficaces par conception, avec un rendement moyen de 85 à 95 %. Par nature, les classe D sont plus susceptibles de dégrader la qualité du signal d'entrée d'une manière que les classe A ne font pas. Ils dépendent fortement de la conception et qualité de leurs systèmes de filtrage pour éliminer les artéfacts haute fréquence du porteur du spectre audible, ce qui n'est pas toujours parfait.

Considérations

Les amplificateurs de classe D sont un choix attractif grâce à leur efficacité extrême et polyvalence, certains modèles acceptant une entrée numérique directement, éliminant le besoin d'un convertisseur numérique-analogique à la source. Bien que leurs capacités soniques puissent être en retrait par rapport aux classe A en règle générale, la technologie mûrit rapidement, avec des amplis classe D produits en grand volume pour applications mobiles, home-cinéma et audio grand public. En tant que technologie mature et moins sophistiquée, les conceptions classe A contemporaines restent généralement plus présentes dans les applications haut de gamme où la qualité sonore est primordiale.