Les amplificateurs audio sont des dispositifs ou circuits qui amplifient et placent en tampon les signaux audio afin de favoriser une charge inductive et une faible impédance au niveau des haut-parleurs. Ils sont utilisés dans des applications telles que les systèmes audio à puissance élevée, les téléviseurs, les casques et les microphones. Certains dispositifs incluent une interface série permettant le contrôle direct des paramètres par un processeur. Ils sont également disponibles dans différents types de signaux d'entrée, notamment les signaux analogiques, la modulation de largeur d'impulsion (PWM) et un certain nombre de formats numériques standards du secteur. Les formats numériques généralement pris en charge sont les suivants : I²S, multiplexage à répartition temporelle (TDM), justification à gauche (LJ) et justification à droite (RJ).

 

L'amplificateur audio présente certaines caractéristiques dont il faut tenir compte. Les amplificateurs dotés d'entrées numériques prennent en charge des taux d'échantillonnage compris entre 8 et 192 kHz. Ils peuvent être conçus pour intégrer le flux audio numérique provenant d'un DSP et présenter des configurations avancées pour les haut-parleurs Bluetooth, les barres audio, les stations d'accueil et même les caissons de basses. Les entrées analogiques peuvent être à embout simple ou différentielles et inclure un pré-amplificateur, une détection du clipping et des tweeters. Les amplificateurs de puissance peuvent être en boucle ouverte ou fermée, intégrer un retour interne et une limitation du courant. Certains sont également équipés d'une détection des erreurs, des températures excessives et du clipping. Ceux-ci peuvent être disponibles sous forme de signaux de sortie numériques pour un processeur connecté. La plupart des amplificateurs audio intègrent un circuit MUTE.

 

Beaucoup d'amplificateurs audio sont capables de prendre en charge plusieurs canaux. Dans ce cas, ils sont évalués sur leur puissance de sortie en cas de fonctionnement en continu et de façon contiguë dans l'impédance des haut-parleurs (par exemple, 4 Ohms). Ils sont également évalués sur leurs niveaux spécifiques maximum de distorsion harmonique totale et de bruit (THD+N) dans différentes conditions de charge et de puissance. Le taux de réjection du bruit d'alimentation (PSRR) est un autre facteur important à prendre en compte pour la réduction du bruit et des bourdonnements associés à l'alimentation. Les amplificateurs audio à canaux multiples peuvent prendre en charge les configurations de type « bridge tied load » (charge liée à la passerelle), où les sorties sont combinées pour générer une charge unique et augmenter la puissance de sortie. Ceci est important dans la conception des amplificateurs pour caissons de basses.

 

La plupart des amplificateurs audio sont conçus pour être particulièrement efficaces et réduire à la fois la consommation d'énergie et les contraintes de taille du dissipateur thermique. Les signaux d'entrée analogiques sont convertis en formes d'ondes PWM et transmis vers une « commande de porte » capable de contrôler la charge capacitive élevée de la phase d'amplification du MOSFET. La commutation de haute fréquence est filtrée par le circuit de sortie, qui exploite également les caractéristiques passe-bas naturelles du haut-parleur.