DACの選び方:「チップセット」ガイド

DACの選び方:あなたの音を決定づける「チップセット」ガイド

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第2部で紹介した、SNR 120dBやTHD+N 0.0001%といった優れたスペックは、決して偶然の産物ではありません。これらは、マザーボードの中心にあるチップセット(IC)の物理的なコンピューティングアーキテクチャと、その周辺回路の賜物です。

私たちが使用するオーディオ機器の多くは、世界でも数少ないチップセットメーカーが製造するコンポーネントに基づいて設計されています。本章では、Hi-Fiオーディオ市場を支配する主要チップセットのアーキテクチャ的特徴と、それぞれのメーカーにまつわる興味深い裏話、そして音のプロファイルについて分析していきます。


初心者向けDAC理解ガイド:3部作シリーズ


ESS vs AKM vs Cirrus Logic:主要3大デルタ・シグマチップセットのアーキテクチャの違い

現代のDACチップセットの90%以上は、高周波オーバーサンプリングによってデータ解像度を高める「デルタ・シグマ」変換方式を採用しています。しかし、デコーディングアルゴリズムやフィルター設計はメーカーごとに異なり、最終的な出力波形に微妙な違いが生じます。市場をリードする3大ブランドの特徴を見ていきましょう。

ESS Technology(Sabre DAC)

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  • 出典:DANAWA –

現在、世界のHi-Fi市場で圧倒的なシェアを誇るブランドです。スペック表に記載される型番は、フラッグシップデスクトップ用の「ES90xxシリーズ」(例:ES9038PRO、ES9039PRO)と、ポータブルドングルやDAP用の「ES92xxシリーズ」(例:ES9219)に大別されます。

かつて、海外の著名なオーディオコミュニティによる測定で、ESSチップを使用したデバイスにおいて、特定の中音量域で歪み(IMD)が急増する「ESSハンプ(IMDハンプ)」と呼ばれる現象が広く知られるようになりました。皮肉にもこの出来事は、オーディオ市場全体のアンプ回路設計基準を一段階引き上げるきっかけとなりました。

ESS Sabreの代名詞であるサウンドは、独自の「HyperStream」アルゴリズムによりTHD(全高調波歪率)を極限まで低く抑えることに依存しています。その特徴は、明瞭な音の輪郭、クリーンな減衰、そして各楽器の定位を正確に描き出す精密な分離感にあります。脚色を排し、原音を忠実に再現するモニターライクな機材を求めているなら、ESSチップ搭載機は最適な選択肢です。

AKM(旭化成エレクトロニクス)

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  • 出典:DANAWA –

デジタルオーディオ特有の冷たく鋭い音を滑らかにすることに注力している日本のブランドです。AKMのDACラインナップは、「AK44xxシリーズ」(例:AK4490、AK4493、AK4499)という型番が用いられています。

AKMは2020年10月の延岡半導体工場の火災という最大の危機に直面しました。工場が全焼し、世界的なAKMチップの供給が途絶えたため、多くのオーディオメーカーは新製品への採用をESSチップへ切り替えざるを得なくなりました。これにより市場シェアは大きく落ち込みましたが、デジタル演算部(AK4191)とアナログ出力部(AK4499EX)を物理的に分離させるという革新的なフラッグシップアーキテクチャにより、劇的な復活を遂げました。

彼らのサウンドプロファイルは「Velvet Sound」というスローガンそのものです。音が途切れる際に発生するデジタルリンギングノイズを抑制することで、滑らかな質感と、アナログのオープンリールテープを彷彿とさせる豊潤な中低域のハーモニーを生み出します。ボーカルの密度が高く、長時間聴いても聴き疲れしないことで知られ、Astell&Kernをはじめとするハイエンドポータブルラインで高く評価されています。

Cirrus Logic(CS)

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  • 出典:DANAWA –

モバイル環境や低消費電力動作に最適化された高効率マイクロアーキテクチャを設計する米国の半導体企業です。DACの型番は「CS43xxシリーズ」(例:CS43131、CS43198)に従います。

2014年に英国のオーディオチップセットメーカーであるWolfsonを買収し、その温かみのある音響DNAとオーディオエンジニアリングの専門知識を吸収しました。

CS43131チップセットは、アンプ回路をチップ内に非常に効率よく統合しており、発熱とバッテリー消費を最小限に抑えています。スマートフォンのバッテリー維持が不可欠なドングルDACや中価格帯のDAC/DAP市場において、モバイルエコシステムを席巻しています。その音はフラットでクリーンであり、特定の帯域を強調することなく、Wolfsonから受け継いだ温かみのある自然なキャラクターをほのかに感じさせます。


R-2Rラダー抵抗ネットワーク:チップを排した抵抗ハシゴ方式

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Gustard R26 R2R + 1Bit DSD DACの内部

一般的なデルタ・シグマチップセットの他に、ハイエンドオーディオのもう一つの柱となっているのが「R-2Rラダーネットワーク」方式です。

単一のチップセットでの計算に頼るのではなく、回路基板上に数百個もの物理的な抵抗素子をハシゴ状に並べる方式です。入力された0と1のビット値に基づいてスイッチが即座に開閉し、電圧を分配する直感的かつアナログ的な構造です。

24-bitオーディオを実現するにはチャンネルごとに膨大な数の抵抗が必要であり、抵抗1つに0.01%の誤差があるだけでも音のイメージが損なわれてしまいます。設計難易度が極めて高く、生産コストも高く、デバイスが大型化するという欠点はありますが、デジタルフィルター処理を行わない最も原始的な変換方式であるため、非常に自然な倍音特性が得られます。アナログの質感を好む熱心なオーディオ愛好家から強く支持されています。


ハイエンドデバイスにおけるパラレルチップセット設計:「物量投入」というアプローチ

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TOPPING D90 III

高額な機材でなくても、1台のユニットの中に8チャンネル処理をサポートするフラッグシップチップ(例:ES9039PRO)を2基搭載している製品をよく見かけます。私たちが聴く音楽は2チャンネルのステレオなのに、なぜ16チャンネル(8チャンネル×2)もの処理能力を持つハードウェアを搭載するのでしょうか?

これは、同じオーディオ信号を複数のチャンネルに同時に入力して分散処理を行い、最後に統合する手法です。元の音響信号は加算されて大きくなりますが、各チャンネルで生成されるランダムなメカニカルノイズは位相がずれているため、打ち消し合います。

1つのチップセット内の8つの経路を左右それぞれ4チャンネルずつに割り当てて1つのラインに統合することで、ノイズがキャンセルされ、理論上は約6.02dBのSNRゲインが得られます。メーカーがこのようなパラレル構造を採用するのは、アンプに信号が到達する前のチップセット段階で、測定限界以下のノイズを抑え込むためです。


チップセットは始まりに過ぎない:音を決めるのは回路設計

ここまで、様々なチップセットや設計手法を見てきました。しかし、この趣味を続けていると、「チップセットが音を決定するわけではない」という言葉をよく耳にするはずです。どれほど優れたフラッグシップチップであっても、基板の電源設計が不十分であれば、そのポテンシャルを最大限に発揮することはできません。

高品質なDAC機器は、基板上のLDO(低ドロップアウト)レギュレーターを使用してUSBやアダプターからの電源ノイズを遮断し、各コンポーネントに純粋なDC電源を供給しています。最終的なサウンドプロファイルは、チップセットから抽出された繊細なアナログ信号を、アンプステージがいかに適切に増幅するかによって決まります。

結論として、優れたオーディオ機器を選ぶということは、単に高価なチップを積んでいる製品を探すことではなく、「全体的なエンジニアリング設計」、つまりデジタルノイズをどれだけ制御し、アナログ信号の純粋さをどれだけ保てるかを評価することに他なりません。

この3部作のガイドが、あなたの好みと予算に合った機材選びの一助となり、デジタルとアナログが交差する素晴らしいオーディオライフを楽しめるようになることを願っています。


🔗 Original Post :
어떤 DAC를 사야 할까? 나만의 소리를 찾아주는 핵심 ‘칩셋’ 가이드
https://blog.naver.com/PostView.naver?blogId=k5kun&logNo=224325183262

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