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입력된 신호를 PWM 신호로 전환한 후, 해당 PWM 신호를 증폭한 다음, 다시 PWM 신호를 PWM to Wave 컨버터 회로를 사용하여 다시 오디오 신호로 전환한다.

Class-D 앰프의 설계는 SMPS(교류 전기를 감압한 후 직류로 정류)의 설계를 역으로 생각하면 이해하기 쉬울 수 있다.

전력 효율이 90% 이상으로 매우 좋으며, 신호의 왜곡도 적으나, PWM 신호를 다시 오디오 신호로 전환하고 나면 고주파 잡음이 매우 많기 때문에 로우 패쓰 필터를 사용해야 하는데, 이 때문에, 고역대의 손실이 발생한다. 고역대의 손실을 피하기 위하여 PWM 신호의 주파수를 매우 빠르게 하여 로우 패스 필터가 시작되는 지점을 가청 주파수 바깥쪽으로 밀어내면 되지만, PWM 주파수가 높을수록 전력 효율이 떨어지기 때문에³⁾ PWM 주파수와 전력 효율 사이에서 최적점을 찾아야 한다. 하지만 최신의 기술로 이런 단점을 해결하는 방식이 많이 나와주고 있다.

특유의 PWM 으로 전환하는 방식과 해당 PWM 신호가 특정 클럭을 가지고 있는 점 때문에, 종종 PWM(PCM과 철자가 비슷?), Class-D(D?Digital?)라는 명칭과 엮어서 “디지털 앰프“라고 오해를 하는 경우가 있는대, Class-D와 디지털은 전혀 관련이 없다. Class-D 앰프는 디지털 데이터를 직접 받아서 처리할 능력이 없다. 디지털 입력을 가지는 Class-D 방식의 앰프나 스피커도 당연히 D-A 컨버터는 내장되어 있어야 한다.

전력 효율이 매우 좋기 때문에, 최근의 SR, PA용 대형 앰프⁴⁾, 또는 베이스 기타 용 앰프⁵⁾, 차량용 카 오디오⁶⁾에 많이 사용되고 있다.