Class D対リニアアンプ比較：NAD M23、Axiom Audio A1400-8、Classé CT-2300

はじめに

Class D増幅は長年、カーオーディオの技術やサブウーファー用として片付けられてきた。その評判は測定結果に追いついていない。現代のClass D設計は、かつて大型で発熱の多いリニアアンプだけが達成できるとされた歪みとノイズの数値に到達し、しかも片手で持ち上げられるシャーシに収めている。

この比較では、その流れの異なる位置にある3台のアンプを見ていく。NAD M23はPurifiベースのClass D設計で、8オームで200 W、4オームで380 Wの定格を持つ。Axiom Audio A1400-8は10年以上前の8チャンネルClass Dアンプで、全チャンネル駆動時に1チャンネルあたり正味200 Wという定格を持つ。Classé CT-2300はリニアアンプであり、伝統的な設計を丁寧に仕上げることで今も何を達成できるかを示している。

最初に述べておくべきことが1つある。Class Dが自動的に安価な選択肢になるわけではない。しっかり作られたClass Dアンプ、とりわけそのスイッチング電源の技術には、相応のコストがかかる。

これらのアンプをどのように評価したか

ここにあるすべてのアンプは同じ方法で測定したので、数値を並べて読むことができる。

• 1 kHzでのFFTスペクトルを1 W時と定格出力時の両方で取得し、動作範囲の両端における高調波構造を示す。
• 出力対歪みのスイープにより、出力の上昇に伴って歪みがどこから増え始めるかを明らかにする。
• 1 W時での信号対雑音比を測定する。これにより、大きく異なる出力定格のアンプを同じ土俵で比較できる。目安として、1 Wで80 dBなら良好、90 dBを超えれば非常に良好、100 dB以上は卓越している。
• 周波数応答を無負荷、8オーム、4オームで測定し、負荷不変性を検証する。

負荷不変性は独立して触れておく価値がある。接続されたスピーカーのインピーダンスによって周波数応答が変わるアンプは透明とは言えない。スピーカーごとに異なる色付けをするからだ。最高のリニアアンプは長年この利点を保っており、古いClass D設計が最も頻繁に及ばなかったのはこの一点の測定である。参考までに、約11,000ドルの強バイアス・リニアアンプは100 W以下では非常にクリーンに測定されたが、限界に近づくにつれて歪みが増大し、1 Wでの信号対雑音比は88 dBだった。

NAD M23とPurifiのClass Dプラットフォーム

NAD M23はPurifiのClass Dモジュールを採用し、2チャンネル駆動で8オームに200 W、4オームに380 Wの定格を持つ。その歪みは非常に低く、測定系そのものが制約要因になった。テストリードを短く切断し、磁性のあるワニ口クリップを外す必要があった。クリップのインダクタンスが、アンプではなく測定系に歪みを加えていたからだ。

1 W時、1 kHzスペクトルには測定可能な残留成分がまったく見られず、価格を問わずあらゆるアンプの中で記録された最もクリーンな1ワットの結果である。定格いっぱいの200 Wでは、第3高調波は基本波より113 dB低く、これは高級オーディオアナライザーのノイズフロア限界にあたる。同じ試験条件では、ほとんどのリニアClass A/B設計はおよそ30～40 dB悪い値になる。

周波数応答は無負荷、8オーム、4オームで同一であり、これにより真に負荷不変な設計となっている。功績は非常に低い出力インピーダンスと厳密に制御されたフィードバックループにある。信号対雑音比は1 Wで103 dBに達し、その背景がどれほど静かになるかを聴かずにこの数値を実感するのは難しい。高性能モジュールファミリーは市場にPurifiだけではなく、Hypex、Pascal、ICEのモジュールも同様の目標で作られているが、Purifiはそれらの中でもおそらく最も低歪みな選択肢である。

実用面も同じくらい重要だ。M23は4,000ドル以下で販売され、片手で持ち上げられ、使用中に熱くならない。

Axiom Audio A1400-8と初期のClass D設計

Axiom Audio A1400-8は10年以上前に登場し、その野心的な挑戦は評価に値する。全チャンネル駆動時に1チャンネルあたり正味200 Wという定格を持つ8チャンネルClass Dアンプであり、当時としては真剣なチャンネル密度の提案だった。

測定は、この設計がどこで譲歩したかを示している。1 kHzおよびフルパワーでは、スペクトルに相当な高調波の広がりがあり、3次高調波は基本波よりおよそ80～85 dB低く、10 kHzを超える残留成分の集まりも見られる。より多くを語るのは出力スイープである。歪みはおよそ10 Wを超えると急峻に上昇するが、それでも0.02%程度の領域にとどまり、実験室条件以外では聴こえないレベルである。

ノイズ性能は実に立派だ。A1400-8は1 Wで80 dBの信号対雑音比を測定しており、これは優れたリニアClass A/B設計と同じ領域に位置づけられる。

より大きな問題は負荷不変性である。周波数応答は接続負荷によって変化し、目に見えるピーキングを示した。また、このアンプは8オームのスピーカーよりも4オームのスピーカーに適していた。つまり同じアンプで2つの異なるスピーカーが異なって聴こえ得るのであり、これは透明性の正反対である。技術がそれ以来どれほど進んだかを示す、示唆に富む例であり続けている。

完成度の高いリニア設計としてのClassé CT-2300

Classé CT-2300はリニアアンプであり、よく整えられた伝統的設計がどれほど多くを実現できるかを示している。比較対象の強バイアス・リニアアンプのおよそ半分の重量でありながら、同程度の出力を提供する。

その1 kHzスペクトルでは、3次高調波が基本波よりおよそ85 dB低く、特筆すべき高周波のアーティファクトは見られない。上記の8チャンネルClass D設計よりクリーンな結果である。際立っているのは出力対歪みスイープだ。クリッピング直前の曲線の膝に至るまで、歪みは約0.004%で一定を保つ。周波数応答は接続されたスピーカー負荷に関係なく同じままであり、これはハイエンド・リニア設計で購入者がまさに代価を払う特性である。

信号対雑音比は1 Wで、一方のチャンネルが92～93 dB、もう一方が94 dBと、非常に静かな結果だった。ここで1つ注意点がある。スペクトルの1 kHzトーンは本来よりやや太く見える。測定時に低いサンプリングレートを使用したためであり、このプロットはその点を念頭に読むべきである。

このアンプが示しているのは、リニア設計が負荷安定性と低歪みにおいて依然として高い基準を設定しているということだ。トレードオフは電気的というより物理的である。同じチャンネル数に対して、より大きな重量、より多くの発熱、より大きなシャーシが必要になる。

現代システムにおける効率、発熱、チャンネル数

Class Dは90～95%の効率で動作するが、Class A/B設計はフルパワーでおそらく60～70%、より低い出力ではかなりそれ以下である。その差は熱として現れ、熱こそがリニアアンプに大きなヒートシンク、重いシャーシ、十分な通気を必要とさせる理由である。同程度の出力のClass Dアンプは涼しく、軽いままだ。

これは没入型オーディオシステムが拡大するにつれて、かつてなく重要になっている。部屋が11、13、16、あるいは最大32個ものスピーカーを必要とするようになると、リニア増幅は非現実的になる。チャンネル密度がそもそも存在しないからだ。Class Dは、大きなリニアシャーシのラックでは不可能な形で、そうしたシステムを現実的なものにする。

ひとつの神話は明確にしておく価値がある。Class Dは自動的に安価ではない。静かで効率的、かつ信頼できるスイッチング電源を作るには実際のコストがかかり、安価な電源は早く故障することがよくある。価格を比較する購入者は、仕様表のモジュール名だけでなく、電源とフィードバック構成に目を向けるべきである。

これらのアプローチのどちらを選ぶかでは、3つの問いがほとんどすべての役割を果たす。必要なチャンネル数はいくつか。スピーカー負荷はどれほど難しく、アンプはそれに対して安定かつ一貫しているか。そして部屋とラックはどれほどの熱と重量に耐えられるか。これらに正直に答えれば、選択はたいてい明白になる。

結論

3台のアンプ、3つの異なる答え。NAD M23はClass Dがどこまで到達したかを示す。高級試験機器の限界に達する歪み、負荷不変な挙動、1 Wでの103 dBの信号対雑音比、そして涼しく軽いシャーシである。Axiom Audio A1400-8は、この技術がどれほど進んだか、そして日常使用で負荷不変性がどれほど重要かを示している。Classé CT-2300は、完成度の高いリニア設計が平坦な歪みと負荷全体にわたる安定した挙動の基準であり続けることを示している。

今日システムを構築またはアップグレードする人にとって、有用なフィルターはノイズフロア、負荷安定性、チャンネル数である。現代のClass D設計は今やこの3つすべてを満たし、マルチチャンネルの部屋ではしばしば唯一の現実的な道である。リニアアンプは2チャンネルシステムで依然としてその地位を獲得しているが、自動的により透明であるという前提はもはや通用しない。