跟着高传真音响体系体积越来越大、功耗越来越高，对D类音频扩展器进行从头规划，将可满意轿车音响 规划特别应战。对车用资讯和资讯文娱体系而言，其功用和子体系的不断增多，对车前部和车身的音响功率预算要求已达极限。轿车音响规划师在寻觅高功能、低成 本计划。对许多运用来说，选用超高功率的D类音频扩展器或许是最佳挑选。
特别是对高阶轿车来说，多声道、多扬声器体系已成为规范装备。轿车音响工程师所面对的规划应战包含：坚持乃至逾越顾客对极高音响扩展器水准及超低失真的等待；以及为因应向双乃至三声道扬声器体系和重低声改变的趋势，需求更高功率的规划。
与家庭文娱体系的音响扩展器不同，规划工程师无法简略地加大功率，一起找到一种可操控音频质量以满意这些方针的办法。位於驾驭仪表板之下的空间十分有限，也不答应很多发热。别的，车内的电源电压也受到约束，且常常会有因比如电压跳变和来自车内其他电子和机械体系搅扰导致的电压反常。
每一种新车型都会在音响规划中参加新的子体系，例如：视讯甚或导航和全球定位体系GPS）等。如此一来，音响体系就面对着对更多扬声器、更多声道、更高功率的要求，一般状况下，留给音响驱动体系的空间也就更短促。
对音响功率的要求一向在添加。有两种根本办法可满意这些需求。传统办法是添加更多的由规范音响扩展器驱动的声道。在每一扩展器驱动一个扬声器的自动体系中即选用该计划。但也便是由于声道数的添加，这种办法变得更加杂乱，且越来越难以为继。
另一种办法是透过削减扬声器的阻抗或运用DC/DC变换器添加电源电压来添加功率输出。选用该办法，单一扩展器可驱动两或三个扬声器，且仍能得到高传真的音频输出。
尽管第二个计划较不杂乱，但两种计划仍有共通点：它们都添加了耗散功耗。因而，为满意功耗方针，选用更高效的体系成为详细计划的要害。
对更高效扩展器的需求，己经使对D类音频扩展器的评论成为音响规划师之间的热门话题。
D类音频的功率可高达95%，而AB类音频扩展器的功率只有约50%；因而，D类音频扩展器在供给 优异音质的一起还可掌控功耗。D类音频扩展器杰出的功率功率意味着它们只需更小的散热器，为狭隘的车前单元节约空间，以安放更多的电子体系。但D类比AB 类扩展器要贵得多，并需求专门的规划考虑。
图1显现的是在输出功率规模内，AB类扩展器（图1a）和D类音频扩展器（图1b）的相对功率。
图1 在更宽的规模内，D类音频扩展器具有更高功率
要记住的是：这两种办法并非冰炭不洽。实际上，立异的工程规划常常选用混合计划。轿车音响也不破例。规划工程师将依据以下几个要害考虑来决议计划：
- 车前单元的巨细、功率要求和散热才能
- 音响体系的本钱
- 音响功能
- 怎么下降来自其他电子和机电设备的搅扰
1 扩展器的技能根底
为充沛了解D类音频扩展器，咱们首要简略介绍该扩展器的技能根底。
A类扩展器的输出元件在整个周期都继续导通。换言之，偏置电流一向流过输出元件。A类扩展器具有最好的线性输出、失真最小。但缺陷是功率太低，只有约20%。
B类扩展器的输出元件分别在正弦曲线的半个周期（一个在正半、另一个在负半周期）导通。若没有输入信号，则输出元件没有电流流过。在最大输出功率，B类扩展器的功率最高，为78.5%。但一个输出元件封闭和另一个输出元件导通间的距离会在交叉点发生线性问题。
AB类扩展器是上述两种类型的组合。两个元件在挨近交叉点（尽管很挨近）处一起导通。每个元件的导通时刻长於半个但短於一个周期，克服了B类扩展器规划非线性问题。AB类扩展器功率约为50%。它是最常用的一种功率扩展器。
D类音频扩展器是开关和脉宽调变（PWM）扩展器。因开关不是全开便是全关，所以大幅下降了输出元件上的损耗。听说其功率可达90~95%。运用音频信号调变可驱动输出元件的PWM载波信号。但因D类音频扩展器是开关型，所以它会发生开关杂讯。其最末级是一个滤除高频PWM载频的低通滤波器。
2 D类和AB类扩展器比较
AB类扩展器是现在轿车音响运用中的规范。该技能十分老练，所以，选用其开发产品相对较简单，且不 需求调整和重头再来。多家%&&&&&%制作商间的剧烈竞赛也使AB类扩展器价格趋於合理。由於AB类扩展器只需外接几个元件，进一步下降了原材料本钱。别的，当与 开始的D类音频扩展器相较时，AB类扩展器具有不发生电磁搅扰（EMI）的优势。
AB类扩展器的缺陷包含相对较高的功耗，以及由50%作业功率引起的发热，但仅在音响体系变得更复 杂时，这些缺陷才会成为严峻问题。不过，在车前单元的运用中，AB类扩展器又引发了一个新问题：源於不断添加的功耗，当电源电压高於18V时，无法用AB 类扩展器发生更高输出功率。
除了90%的作业功率外，D类音频扩展器还可透过与处理音频之数位信号处理器（DSP）的互连来进 行规划，此举节约了在DSP内整合一个类比/数位转换器的本钱（AB类扩展器有一个根本的类比衔接；但将D类音频扩展器称为‘数位’扩展并不恰当。）最 後，D类音频扩展器可整合到60V的电源线路之中。
3 六声道规划典范
现在，许多量产型轿车具有4声道及8个喇叭。别的，扩展器有必要能援助整个音频谱域，且低声和中音（mid-tone）喇叭一般共用同一声道和扩展器。对这种4声道装备的一味姑息将或许在车门发生共振（见图2）。
图2 4声道与6声道音响架构比较
添加两个声道将处理几个问题。首要，它答使用两个新增声道独登时驱动大功率的低声喇叭，以扫除车门共振。别的，由於悉数喇叭都不必作业在整个频率规模，还有或许完成高传真音质。
但好像每位轿车音响规划师所说的，空间和发热的约束使车前单元功耗不得高於20W。躲避该问题的传统作法是用安顿在车身上的外接扩展器单元驱动某些喇叭。该计划尽管可行，但也添加了全体体系杂乱性和本钱。
明智地运用D类音频扩展器为处理该问题供给了一个具本钱效益的答案。依正常扩展器值核算，一款功率55%的AB类扩展器功耗是4.5 W，而一款功率94%的D类音频扩展器功耗是0.6 W。
选用6个AB类扩展器声道将一共发生27W功耗，比车前单元一般以为可接受的功耗高7W（见图3， 状况A）。但若将AB和D类音频扩展器整合在一起，则即便仅选用两个D类音频扩展器（最或许用於低声喇叭驱动），也将满意功耗预算。图3的最下行显现了 20W与该特定装备的全体功耗差异。
图3 仅运用两个D类音频扩展器，就可使一个6声道体系具有抱负的性价比，适用於车前单元
D类音频扩展器的本钱大约会使状况B最或许成为中阶车款的挑选。但着眼未来，特别是‘优质音响体系’商场（更高电源等级）的状况，D类音频扩展器有或许扩展其商场占有率。
高阶车音响体系或许最少援助8个声道、最多达22个声道，其间许多声道会放在车身单元。若不在体系中选用D类音频扩展器，则援助多个声道或许简直无法完成。
在对本钱和质量方针间不懈的权衡过程中，规划工程师会找到AB类和D类音频扩展器的许多种组合。D 类音频扩展器开始会在低功耗至关重要以及（有些意外）需求很高功率输出的运用中找到用武之地。这些运用包含功率大於90W的体系，其间立体声D类音频扩展 器是最佳挑选。但其运用可归类为4种体系：
- 高阶：由AB和D类音频扩展器联合驱动的8到22声道体系、每声道功率大於28W。
- 对功耗进行最佳化规划的中阶音响体系：由纯D类音频扩展器驱动的4到6声道体系、每声道功率大於25W。
- 对本钱进行最佳化规划的中阶音响体系：由AB和D类音频扩展器联合驱动的4到6声道体系。
- 根本音响体系：全由AB类扩展器驱动的2到4声道体系、每声道功率小於28W。
4 轿车运用的D类扩展器
轿车环境对D类音频扩展器运用提出了应战。为规划一款拔尖的产品，半导体供货商有必要供给其常识、技巧及关於D类音频扩展器和轿车运用的丰厚经历。
对启动器来说，由於轿车规划的需求，I2C操控已被归入其间。此外，应战也正变得愈发困难。例 如，D类音频扩展器的输出电压受电源电压的影响，且车内的电源电压是不稳定的。为按捺电源纹波电压，已采取了若干办法。按捺电压动摇的最好办法是选用负反 馈环。一个二阶反应环可供给优异的纹波按捺。
由开关导致的EMI是D类音频扩展器最严峻的问题之一，且十分难以处理。在规划层面，可透过相位混合（phase staggering）、跳频和AD/BD调变来减轻EMI。
进步EMI的突波电流是由扩展器开关时在其内部电晶体间导入的死区时刻发生的。在死区时刻，电流在体二极体上积累，且该电荷作为电流突波被泄放（图4所示，红线指示该突波）。
图4 死区时刻导入的电流突波发生EMI
消除死区时刻是个显着的处理计划。为达到此方针，恩智浦诉诸了其半导体制作特长。由於绝缘层上覆矽（SOI）的悉数元件被氧化物绝缘，所以SOI是抱负技能。当输出电压低於地电压时，元件底层没有电荷积累，缩短了反向恢复时刻，且与其他声道之间没有串扰。
5 小结
D类音频扩展器将在轿车音响运用中扩展其商场占有率。到2015年，它将占轿车扩展器商场的30%。跟着D类音频扩展器进入轿车运用，NXP不只将与该趋势齐头并进，还将引领该潮流的走向。
