Souvent appelé amplificateur numérique, l’amplificateur de classe D est un appareil électronique qui augmente la taille des signaux électriques. Ce qui distingue l’amplificateur de classe D des autres types d’amplificateurs, c’est sa conception, qui compense le risque de distorsion accrue pour un très haut niveau d’efficacité, lui permettant d’être plus petit et plus léger que les autres amplificateurs. Les amplificateurs de classe D sont le plus souvent utilisés comme amplificateurs de haut-parleurs dans les applications audio et sont particulièrement populaires dans les situations où le coût ou la taille est un facteur majeur.
Les amplificateurs de haut-parleurs typiques utilisent au moins un transistor, une petite pièce électronique à trois fils, généralement constituée de silicium, ou des puces de circuit intégré (CI) contenant des transistors. Une alimentation électrique constante va dans son « collecteur » tandis qu’un petit signal de niveau ligne est envoyé dans sa « base ». Le signal de base contrôle la quantité de puissance du collecteur transmise à « l’émetteur », le fil d’où provient le signal amplifié. Les conceptions de classe A, de classe B et de classe hybride AB consomment constamment de l’énergie pour le collecteur, qu’il en ait besoin ou non. Cela a tendance à les rendre très inefficaces et les grandes quantités d’énergie inutilisée sont converties en chaleur, que l’amplificateur dissipe à travers des dissipateurs thermiques volumineux et volumineux. La conception d’un amplificateur de classe D élimine une grande partie de cette inefficacité.
Les amplificateurs de classe D utilisent toujours des transistors ou des puces IC, mais au lieu de simplement augmenter le signal de la base avec l’alimentation du collecteur, ils utilisent le signal de la base pour allumer et éteindre le collecteur. Par exemple, pour créer un faible niveau de lumière dans une pièce sans gradateur, théoriquement, l’interrupteur d’éclairage pourrait être allumé et éteint plusieurs fois par seconde, ce qui obligerait l’œil à enregistrer une lumière plus faible qu’une ampoule entièrement éclairée. Les amplificateurs de classe D fonctionnent sur le même principe et lorsqu’ils sont « éteints », ils ne consomment pratiquement aucune puissance.
Le terme impropre « amplificateur numérique » est appliqué à de nombreux composants d’amplificateur de classe D car les impulsions courtes qu’ils utilisent pourraient provenir d’une source numérique. D’autre part, ils peuvent également amplifier des signaux analogiques. En fait, la conception de l’amplificateur de classe D est antérieure à la technologie audio numérique.
Lorsqu’ils ont été introduits pour la première fois, les amplificateurs de classe D ont fait un certain nombre de compromis sur la qualité sonore pour atteindre des niveaux de sortie de puissance élevés à partir d’un petit composant peu coûteux. En raison de cette limitation, ils ont d’abord gagné en popularité dans des applications telles que les amplificateurs de subwoofer où le type de distorsion créé par la conception était plus difficile à entendre. Au fur et à mesure que la technologie s’affinait et que la qualité du son s’améliorait, ils se sont étendus aux équipements audio grand public à faible coût ainsi qu’aux équipements portables, qui nécessitaient une faible consommation d’énergie pour maximiser la durée de vie de la batterie. Au cours de la deuxième décennie du 21e siècle, les amplificateurs de classe D ont été affinés au point qu’ils ont commencé à être utilisés dans des applications audio professionnelles ainsi que dans des équipements stéréo de qualité audiophile très haut de gamme.