クラスXDアンプ

クラスXD（クロスオーバーディスプレースメント）は、ケンブリッジオーディオが独自に開発した特許取得済みの^[1]アンプ技術です。

2006 年に Azur 840A 統合アンプで初めて登場したクロスオーバー ディスプレイスメント設計は、従来のクラス A設計のパフォーマンスとクラス Bの効率を組み合わせ、クラス ABの直線性と歪みの制限を排除することを目指しました。クラス A 増幅では、出力トランジスタはオーディオ信号によって変調され、多かれ少なかれ「オン」になりますが、実際にはオフになることはありません。一方、クラス B では、出力が 1 つのトランジスタから別のトランジスタに渡されるときに、出力トランジスタは実際にある時点でオフになります。^{[2] [3]}出力が 1 つのトランジスタから別のトランジスタに移動するポイント (クロスオーバー ポイント) で、わずかな歪みが生成されます。「このクロスオーバー歪みは避けられず、最小限に抑えることはできますが、ケンブリッジのクラス XD 代替品はクロスオーバー歪みを排除するのではなく、波形のゼロ交差点から遠ざけます。」^[4]

クラス A アンプは、クロスオーバー歪みを回避します (トランジスタが常にオンになっているため) が、大量の熱が発生します。この熱と電力消費を管理するには、クラス A 設計の実装にコストがかかり、熱の蓄積を最小限に抑えるために出力が低くなることがあります。

クラス B アンプは本質的にクロスオーバー歪みを生成し、ゼロクロスでこの非線形性を示します。この非線形性は、信号振幅がどれだけ低くてもクロスオーバー歪みが顕著になります。静止電流の 1 つの固有の値で、生成される歪みは最小限に抑えられ、これが最適なクラス B の特徴です。

AB ではなく、遷移レベルまではクラス A のパフォーマンスを提供し、それ以降はクラス B を提供するアンプの方が、一部の人にとってははるかに望ましいでしょう。これにより、余分な歪みを引き起こす AB ゲインの変化がなくなります。

これはクラス XD の基本原理であり、クロスオーバー ポイントをゼロ クロスの片側に移動するトポロジを開発します。クロスオーバー ポイントは正または負のどちらでもかまいません。これは、従来のクラス B アンプの出力ポイントに追加の電流を注入することで実現されます。

追加された「変位」電流は、出力の電圧を直接変更しません。出力段はもともと出力インピーダンスが低く、グローバル負帰還の使用によりさらに低下します。これにより、出力デバイスに流れる電流のパターンが変更されます。変位電流は、出力から V- にシンクすることも、V+ から供給することもできるため、クロスオーバー領域は下方に変位するか、上方に引き上げられます。変位の方向は関係ないため、これは任意です。どちらでも使用できます。

• クラス XD は、アンプ出力がほとんどの時間を費やす中心点からクロスオーバー歪みを排除します。
• 遷移点より下では、アンプは実際にはクロスオーバー アーティファクトがまったく発生しない純粋なクラス A で動作します。
• 遷移点を超えると、アンプはクラス AB よりもさらに歪みの少ない最適化されたクラス B に移行します。
• 従来のクラス AB 設計よりは発熱は多いものの、クラス A より発熱ははるかに低くなります。