D-luokan vahvistin, jota usein kutsutaan digitaaliseksi vahvistimeksi, on elektroninen laite, joka lisää sähköisten signaalien kokoa. D-luokan vahvistimen erottaa muuntyyppisistä vahvistimista sen muotoilu, joka vähentää vääristymien riskiä erittäin korkealla tehokkuudella, jolloin se on pienempi ja kevyempi kuin muut vahvistimet. D-luokan vahvistimia käytetään yleisimmin kaiuttimien vahvistimina äänisovelluksissa, ja ne ovat erityisen suosittuja tilanteissa, joissa joko hinta tai koko ovat tärkeä tekijä.
Tyypilliset kaiutinvahvistimet käyttävät vähintään yhtä transistoria, pientä elektronista osaa, jossa on kolme johtoa ja joka on tyypillisesti piitä, tai integroituja piirisiruja (IC), jotka sisältävät transistoreita. Jatkuva virransyöttö menee sen “kerääjään”, kun taas pieni, linjatason signaali syötetään “kantaan”. Perussignaali ohjaa sitä, kuinka suuri osa keräimen tehosta kulkee “lähettäjälle”, johtoon, josta vahvistettu signaali tulee. Luokka A, luokka B ja hybridi-luokan AB mallit kuluttavat jatkuvasti virtaa keräilijälle, tarvitsee se sitä tai ei. Tämä tekee niistä erittäin tehottomia, ja suuret käyttämättömät tehot muunnetaan lämmöksi, jonka vahvistin haihduttaa suurten ja tilaa vievien jäähdytyselementtien kautta. D-luokan vahvistimen rakenne poistaa suuren osan tästä tehottomuudesta.
D-luokan vahvistimet käyttävät edelleen transistoreita tai IC-siruja, mutta sen sijaan, että ne yksinkertaisesti tekisivät tukiaseman signaalin suuremmaksi keräimen virran avulla, ne käyttävät tukiaseman signaalia kollektorin kytkemiseen päälle ja pois. Esimerkiksi huonon valotason luomiseksi huoneeseen, jossa ei ole himmenninkytkintä, teoriassa valokytkintä voidaan liikuttaa päälle ja pois useita kertoja sekunnissa, jolloin silmä rekisteröi himmeämmän valon kuin täysin valaistu lamppu. D-luokan vahvistimet toimivat samalla periaatteella, ja kun ne ovat pois päältä, ne eivät käytännössä kuluta virtaa.
Virheellistä nimitystä ”digitaalinen vahvistin” käytetään monissa D-luokan vahvistinkomponenteissa, koska niiden käyttämät lyhyet pulssit voivat tulla digitaalisesta lähteestä. Toisaalta ne voivat myös vahvistaa analogisia signaaleja. Itse asiassa D-luokan vahvistin on ennen digitaalista äänitekniikkaa.
Kun D-luokan vahvistimet esiteltiin ensimmäisen kerran, he tekivät useita kompromisseja äänenlaadussa saavuttaakseen korkean tehon pienestä, edullisesta komponentista. Tämän rajoituksen vuoksi ne saivat ensin suosiota sovelluksissa, kuten subwoofer -vahvistimissa, joissa suunnittelun luoman vääristymän tyyppi oli vaikeampi kuulla. Kun tekniikka kehittyi ja äänenlaatu parani, ne laajenivat edullisiksi kuluttajalaitteiksi sekä kannettaviksi laitteiksi, jotka vaativat vähän virtaa akun käyttöiän pidentämiseksi. 21. vuosisadan toisella vuosikymmenellä D-luokan vahvistimet oli jalostettu siihen pisteeseen, että niitä alettiin käyttää ammattimaisissa äänisovelluksissa sekä erittäin korkealaatuisissa audiofiililaatuisissa stereolaitteissa.