[SONY] パルスD/Aコンバーターとは？ [CDプレーヤー] – nakamura

2023年8月4日2023年8月5日

SONYのCDプレーヤーでは、1989年発売の

・CDP-X77ES：180,000円 ・CDP-X55ES：89,800円 ・CDP-X33ES：59,800円

であるが、この世代から、パルスD/Aコンバーターが採用された。

↑CDP-X77ES(1989年) 180,000円

↑CDP-X55ES(1989年) 89,800円

↑CDP-X33ES(1989年) 59,800円

下位機種のCDP-9xxシリーズは、翌年(1990年)のCDP-991から、パルスD/Aコンバーター採用となった。

↑CDP-991(1990年) 39,800円

関連：[SONY] D/Aコンバーター [CDプレーヤー]

パルスD/Aコンバーターは、NTT考案の多段ノイズシェイピング(MULTI STAGE NOISE SHAPING)技術を用い、SONYが開発し、実用LSI化した。

関連：[SONY] CDP-591,CDP-597,CDP-611,CDP-720,CDP-991,CDP-997,CDP-911,CDP-X333ES,CDP-X555ES,CDP-X777ES,CDP-S35,CDP-S1 [スペック比較]

従来方式のD/Aコンバーターで生じる歪(ひず)みは、電流源と電子スイッチが複数個あることによるバラツキが原因ですから、電流源と電子スイッチをそれぞれ1つずつしか使わないようにすれば、原理的にこれらの歪みを除去できるはずです。

例えば、従来のD/Aコンバーターで[10]という大きさのアナログ信号を取り出す時、電流源[2](=21)と電流源[8](=23)の2つの電子スイッチをオンにして加えるわけです。

全ての電流源がオンの時の大きさは[65535](=20+21+22+…+215)ですから、つまり最大値の10/65535の電流が出力されたことになります。

一方、同じ電流は、1つの電流源[65535]とその電流スイッチだけを用意して、これを高速でオン/オフし、その平均オン時間が10/65535になるようにしても得ることができます。

この発想の元に生まれたものが、新開発のパルスD/Aコンバーター「CXD-2552」です。

1つの電流源を1つの電子スイッチでオン/オフすると、デジタルデータから電流が流れる「ハイ」、流れない「ロー」のどちらかだけの単純なパルス波形が得られます。

もちろん、少ない数のパルスで音楽を再現することはできませんが、電子スイッチの動作速度を高くしてパルスの数を充分に多くすれば、ハイとローの密度は連続的になり、その変化で音楽を再現できるようになります。

いわばパルスの疎密波により「音」を作るわけです。

元々音が空気中を伝わるのは、窒素や酸素などの気体分子があるからで、音とはこれらの分子の粗密に他なりません。

パルスD/Aコンバーターは、この音の自然現象によく似ています。

パルスD/Aコンバーターでは、パルスの数が多いほど滑らかに波形になり、性能も向上します。

つまり、最大値の1/65535までの分解能なら16ビット相当ですが、パルスの数が多ければ0.5/65535(=17ビット)や0.25/65535(=18ビット)が表現できるようになるのです。

このパルスの数を決めているものが、パルスD/Aコンバーターのマスタークロックで、今回新開発のパルスD/AコンバーターLSI「CXD-2552」はマスタークロックの最高動作周波数50MHz(毎秒5000万パルス)を達成しています。

また、パルスのハイとローの現れ方を決めているものが、パルスD/Aコンバーター内蔵のデジタル演算回路ですが、ここに新たに開発したSony Extended Noise Shapingデジタル演算方式を採用し、高密度なパルス列を実現しています。

ちなみにその能力は、ダイナミックレンジ118dB以上を達成。

また、実際の聴感上からも、微分非直線歪みやグリッチ、ゼロクロス歪みの根本的にないクセのない柔らかな音質を得ることができました。

↑出力波形と歪み成分

シルキーな柔らかさ、しっとりとした潤(うるお)いを備えたアコースティックな響き…これまで聴くことの難しかったCDを魅力を存分に引き出します。

↑ハイデンシティ・リニアコンバーター・システムのブロックダイヤグラム

↑D/Aプロセッシング信号のシミュレーション図

CDP-X77ESでは、このパルスD/Aコンバーター「CXD-2552」を2個パラレルで使用。

電流値を2倍にすることで、S/N比を高める贅沢な構成を採っています。

この頃は、それまでの「マルチビット」から「1ビット」に移行した時期であるが、音質は必ずしも良くなったとは言えないという意見もある。

・マルチビットDAC：力強い、重厚、芯がしっかりしている、鮮やか。 ・1ビットDAC：癖がなく自然、繊細、爽(さわ)やか。

1ビットDACは、理論上では音質は向上するが、実際には音がボヤけてしまい、逆に粗の目立つマルチビットDACの方がクッキリ感が高めで好印象、という結果に？

もちろん、音楽の種類にも寄るが。

また、「1ビット」に移行したのは、コスト削減も目的？

パルスD/Aコンバーター登場以降は、2万円台の最廉価機種にも、パルスD/Aコンバーターが搭載されている。

↑CDP-311(1993年) 22,000円

↑CDP-315(1994年) 22,000円

↑CDP-S35(1995年) 22,000円

関連：[SONY] CDP-S35(1995年発売)のレビュー [CDプレーヤー]

↑CDP-XE500(1996年) 22,000円

↑CDP-A39(1998年) 24,000円

関連：[SONY] CDP-A39(1998年発売) [CDプレーヤー]

↑CDP-XE570(2001年) オープン価格

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「マルチビット vs 1ビット」、キミの意見はどうかね？

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