Un amplificatore di Classe D preleva il segnale di ingresso analogico e ne crea una replica PWM (Modulazione di larghezza d’impulso), ovvero una sorta di treno di impulsi corrispondente all’ampiezza e alla frequenza del segnale di ingresso. Nella sua forma più basilare, viene utilizzato un circuito comparatore che adatta il segnale di ingresso al segnale PWM. Il segnale PWM viene quindi amplificato da una fase di uscita che funziona in modalità di commutazione, vale a dire che vi sono due stati, attivo e disattivo, a velocità molto alta, corrispondenti agli impulsi PWM. Gli stadi di uscita di un amplificatore lineare, invece, vedono una forma d’onda continua che, per evitare distorsioni, è per lo più superiore della metà della forma d’onda (Classe A/B), oppure pari alla forma d’onda completa (Classe A) riducendo sensibilmente, in questo modo, l’efficienza e la generazione di calore.

La forma d’onda PWM amplificata, prima di essere trasferita alle casse, viene soggetta a filtraggio passa-basso per recuperare la forma d’onda audio e per eliminare i disturbi ultrasonici spuri. Questo processo appare digitale ma, in effetti, la sua natura è analogica. Il segnale non viene “digitalizzato”, ovvero assegnato a un valore numerico; il treno di impulsi PWM è una versione “analogica” del segnale audio di ingresso. Quello che differenzia gli amplificatori Rotel di Classe D dagli altri amplificatori disponibili sul mercato sono le innovazioni nell’area di generazione di un segnale PWM particolarmente preciso (COM, Controlled Oscillation Modulation) e nei circuiti di riscontro (MECC, Multivariable Enhanced Cascade Control) per fornire una funzione di filtraggio stabile anche in presenza di impedenza variabile degli altoparlanti. In altre parole, questo significa che i nostri amplificatori di Classe D offrono prestazioni a larghezza di banda completa con livelli di distorsione particolarmente bassi nelle applicazioni del “mondo reale”, proprio come accade nei nostri amplificatori lineari, ma con il beneficio aggiuntivo di essere di dimensioni inferiori, più freddi e molto più efficienti da un punto di vista energetico.

Perché sul mercato non vi sono molti amplificatori di Classe D? Per i neofiti, la creazione di circuiti di Classe D stabili e ad ampiezza di banda completa con contemporaneo controllo di sottoprodotti RF/EMI non è un’operazione facile. Sono poche le aziende dotate della tecnologia e del know-how necessari per poterlo fare. Inoltre richiede un uso estensivo di componenti montati in superficie (SMD) che richiedono anch’essi le conoscenze tecnologiche della maggior parte dei produttori di dispositivi audio. Per realizzare questo progetto abbiamo investito su un partner tecnologico.

Vi è un altro altro aspetto fondamentale che, spesso, genera confusione. Non sono gli alimentatori a commutazione (SMPS) quelli che consentono di realizzare questi amplificatori “a commutazione”. Come detto più sopra, lo stadio di amplificazione è un circuito di commutazione ad alta velocità ed è questo che fa di questo progetto un progetto di Classe D. Un amplificatore di Classe D, in effetti, potrebbe usare una fonte di alimentazione convenzionale e un amplificatore lineare potrebbe usare un SMPS. Un’alimentazione tradizionale assorbe grandi quantità di energia scartando l’energia in “eccesso” non necessaria per il carico del processo. Un SMPS adatta l’uscita ai requisiti in tempo reale, fornendo solo l’energia necessaria per il carico con il risultato di un’operatività particolarmente efficiente. L’analogia potrebbe essere un serbatoio per l’acqua (alimentazione lineare) che viene sempre riempito e che disperde l’acqua quando la richiesta non è sufficiente; si potrebbe pensare a una serie infinita di secchi (SMPS) il cui flusso potrebbe essere rallentato o velocizzato in base alle esigenze. Gli SMPS dei nostri amplificatori di Classe D riflettono il fatto che il circuito di amplificazione di Classe D non richiede un assorbimento massivo di energia di un amplificatore lineare e, pertanto, la scelta di SMPS efficienti e compatti è sicuramente la scelta ideale.

Per riepilogare, il nostro progetto di Classe D offre:

1. prestazioni audio eccellenti, riconosciute da numerose riviste di settore e dall’assegnazione di riconoscimenti; progetti Rotel di Classe D tra i più avanzati al mondo;
2. alti livelli di risparmio energetico (più del 90% se paragonati al 50-60% degli amplificatori di Classe A/B). In un mondo sempre più orientato all’“ecologia” si tratta di un aspetto molto importante;
3. dimensioni compatte rispetto alla potenza di uscita;
4. funzionamento “a freddo” grazie al basso livelli di dispersione di energia sotto forma di calore;
5. bassa impedenza di uscita che si traduce in un alto fattore di smorzamento o di controllo degli altoparlanti;
6. tolleranza di carico a bassa impedenza.