FDA versus Classe D

C'est une question récurrente sur les forums de Hifi : les amplis classe D sont-ils des FDA ? Réponse : NON. 

... Mais ... Les FDA sont-ils des amplis classe D ? Réponse : OUI... essayons d'y voir plus clair :)

Classe D c'est un étage de puissance qui fonctionne en modulation d'impulsions (on appelle ça du numérique "1 bit"). Il existe principalement deux types de fonctionnements classe D :

• PWM - Pulse Width Modulation
• PDM - Pulse Density Modulation

La particularité des formats "1 bit" (PWM/PDM) est de se contenter d'un simple filtrage par self de puissance pour alimenter des haut-parleurs : c'est un format de signal "analogique".

Dans un ampli appelé "classe D", c'est à dire "NON FDA" : quand le signal d'entrée est numérique : ce signal d'entrée est converti en analogique par un DAC et envoyé à l'étage de puissance classe D (PWM en général) : c'est ce qu'on appelle classiquement "ampli classe D" : après le DAC, tout se passe en analogique. Si le signal d'entrée est analogique, il est envoyé presque directement à l'étage de puissance classe D. Avant l'étage classe D il y a de l'analogique pour le piloter, après l'étage classe D + SELF il y a un signal de puissance analogique envoyé aux HP : c'est 100% analogique (bien que fonctionnant en modulation d'impulsions). De nombreux constructeurs trichent : il nomment leur produit classe D "ampli numérique" alors qu'il s'agit d'un ampli intégrant un DAC à l'entrée.

Dans un FDA le signal d'entrée numérique PCM est directement "transcodé" en PWM/PDM pour piloter l'étage de sortie. Dans le cas d'une source DSD : c'est encore plus direct car le format numérique DSD est déjà un codage PDM, donc même pas de transcodage. 

Bien entendu : si le signal d'entrée est analogique, dans un FDA il est d'abord converti en PWM/PDM par un ADC avant d'attaquer l'étage de puissance. Le signal envoyé aux enceintes est du "1 bit" (PWM/PDM) qui est simplement filtré par des selfs : fonctionnement classe D standard.

Voici une illustration du principe général de fonctionnement :

Légende de couleur : 

• BLEU : analogique
• ROUGE : numérique
• ROSE : analogique-numérique

PWM - le signal "1 bit" (rose) est à la foi analogique et numérique, ou, dit autrement : c'est un signal analogique qu'on peut calculer (j'aurais pu le représenter en bleu). 

On peut le fabriquer soit à partir d'un signal analogique (le rôle du driver classe D) , soit le "calculer" (on dit "transcoder") à partir du PCM via un DSP (dans le FDA).

Pour résumer : les FDA ont un étage de puissance classe D : ce qui les différencie c'est la façon dont cet étage de puissance est drivé. En effet l'étage classe D (PDM ou PWM) a la particularité de pouvoir être drivé en analogique (modulation d'amplitude classique), ou directement en PWM/PDM.

Il n'y a pas de supérorité d'un circuit sur l'autre : il existe d'excellents amplificateurs classe D, dont la linéarité n'a rien à envier à un FDA.