SA-Z1 特長 : 最新の「D.A.ハイブリッドアンプ」 | コンポーネントオーディオ

最新の「D.A.ハイブリッドアンプ」（D.A.Hybrid Amplifier Circuit）を搭載

フルデジタルアンプ「S-Master HX」の特徴である、情報量が多く解像度の高い音質はそのままに、アナログ回路を用いた信号補正により大出力時の歪（ひず）みやスイッチングノイズを低減し、これまで以上にハイレゾ音源の再現性を高めた「D.A.ハイブリッドアンプ」に最新の高性能デバイスを採用することで、100kHz再生を高精細に実現します。

フルデジタルアンプの課題を解決

「S-Master HX」は全ての増幅プロセスをデジタル領域で行います。そのため「S-Master HX」は信号劣化のない増幅が可能です。一方で一般的に半導体は、大出力と高速動作の両立が困難です。「S-Master HX」増幅プロセスも同様で、小出力時には理想とするパルス波形を出力することができますが、大出力時には理想波形に対して実際の出力波形は誤差が生じます。誤差成分を解決するために「D.A.ハイブリッドアンプ」はデジタルアンプにアナログアンプを組み合わせています。

「D.A.ハイブリッドアンプ」の動作原理

デジタルアンプに使用される電力増幅デバイスの特性限界によって発生する誤差をアナログ回路が補正する「D.A.ハイブリッドアンプ」では、「S-Master HX」のオーディオパルスドライバーから出力された、理想信号と誤差を含んだ信号をアナログ回路のHot（プラス）側に入力し、一方で「S-Master HX」のプロセッシング部からローパスフィルターを通してアナログ回路のCold（マイナス）側に入力される誤差のない理想信号と引き算することで、誤差を検出し誤差成分を出力します。Hot（プラス）側に出力される信号は誤差信号を含んでいますが、Cold（マイナス）側にアナログ回路によって検出した誤差信号を入力することで誤差成分が相殺され、理想信号だけを音として再生します。

高性能デバイス「GaN-FET」を採用し100kHz再生を実現

一般的なデジタルアンプの最終段に採用される電力増幅デバイスであるMOS-FETは残留抵抗や寄生容量などの物理的限界によって、スイッチング波形に時間的な立ち上がりが遅れリンギングを生じます。SA-Z1はデジタルアンプで100kHzの再生を可能にする「D.A.ハイブリッドアンプ」を実現するために、より高性能なデバイスである窒化ガリウムベースの「GaN-FET」を採用しました。高速スイッチング性に優れた「GaN-FET」を採用することで、ハイレゾ音源が持つ音楽表現力を余すことなく引き出します。

100kHzの再生周波数帯域が実現する位相特性

高い解像度と緻密な空間を再現するためには、位相の管理も重要な要素になります。一般的なデジタルアンプでは、周波数帯域の約半分の周波数付近で位相の回転（遅れ）が始まります。例えば、周波数帯域が40kHzのデジタルアンプの場合、20kHz付近で位相の回転による時間軸の変化が起こり始めますが、この時間軸のズレは周波数帯域を拡げれば拡げるほど小さくなります。アナログアンプと違いアンプの温度変化による位相変動が起こらないデジタルアンプの特性を最大限に引きだすために、SA-Z1ではGaN-FETを採用することでD.A.ハイブリッドアンプの周波数帯域を100kHzに拡大し、位相の回転による影響がほとんど起こらないデジタルアンプを実現しました。フルデジタルアンプ「S-Master HX」で100kHz再生を実現したD.A.ハイブリッドアンプは、16ch独立駆動制御によるタイムアライメントのコントロールや同軸構造による点音源化との相乗効果で、高い解像度と緻密な空間表現を実現します。

理想的な信号処理を実現する「FPGA」

「S-Master HX」を含む「D.A.ハイブリッドアンプ」は、極めて独自性の高いソニーオリジナル技術のため汎用的なDSPでは理想的な処理を行うことが困難です。SA-Z1はプログラミングによって自由に内部のハードウェア構造を設計できるプロセッサーであるFPGAを左右のチャンネルそれぞれに搭載し、理想的な信号処理プログラムを実装することで、「16ch独立駆動制御」によるタイムアライメントコントロールを含め「D.A.ハイブリッドアンプ」の実力を最大限に引き出します。

デジタル伝送で左右スピーカーの完全同期を実現

FPGAを左右のスピーカーにそれぞれ配置し、専用のデジタル同期ケーブルで通信することにより、それぞれのスピーカー内のドライバ直前までデジタル信号のまま高精細デジタル音声処理を行います。異なるスピーカー間でデジタル音声信号処理を行うと、それぞれのスピーカー間のクロック信号の精度差による同期ずれを起こしますが、SA-Z1では専用に設計したデジタル同期ケーブルで2つのスピーカー内のFPGAをつなぐことで、共通の高精細マスタークロックを使用して動作を行い、さらに左右スピーカー間の音声遅延量を補正することによりデジタル伝送でありながら左右間の音声遅延のないシステムを実現しています。

正確なタイムアライメントをコントロールする「16ch独立駆動制御」

各ドライバーから出る音の波面の時間軸をコントロールし、波面を完璧に揃えることで正確なインパルス応答性を実現しています。メイントゥイーター、アシストトゥイーター、メインウーファー、アシストウーファーそれぞれに対してFPGA内部に独立した遅延バッファを持ち、各スピーカーの出力のタイミングを綿密にコントロールします。チャンネルあたり4つの「D.A.ハイブリッドアンプ」（デジタルアンプとアナログアンプ）計16chを独立駆動制御し、理想的な点音源化を実現しました。