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 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 numérique 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 mettre 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.