【にわかAVマニアの特許】TripathのUS特許に書かれていることは？

良音を求めて様々な取り組みを行っているにわかAVマニアの平坂です．本日もヨロシクお願いいたします．

わたしは特許文書を読むのが好きである．新規性のある要件をご丁寧にも図表入りで解説してくれ、しかもworld wideの検索システムが完備している．なんて便利なんだこのやろう！

それで今回はTripathのアンプの秘密の信号処理についてだ．
Tripathの造語でClass-Tと呼ばれる技術のUS patentはこれらしい．（US5777512A）
「Method and apparatus for oversampled, noise-shaping, mixed-signal processing」

読んでみたんだが、そんなに大したことは書かれてないんだよ．
骨子はこうゆうことだった．
１）デルタシグマDACの性能改善技術についてである
２）従来技術の問題点は、、、パワーアンプの出力FETは様々なswitching lossの発生源である
３）解決手段は、、、出力FETのswitching波形からデルタシグマ初段へanalog feedbackする．feedback経路にLPFを入れるとなお良い

※ちなみにデルタシグマDACについてはこちらを読んでみてね．

↓デルタシグマDACのブロック図はこんなものである．

↓Tripathがクレームするところの、loopに出力FETとLPFをぶち込んだブロック図はこう描ける．FETが発する様々なnoise波形をanalog feedbackするために「1bitDAC」を「レベル調整(=アンプ)」に変更してある．特許文書には様々な派生が図示されているが、単純にはこれがTripath特許の本質である．

Tripathはまた、FETが発するtiming errorを補正するためにはover samplingが重要だとも述べている．その視点で考えればLPFを入れてしまったらダメじゃね？って思うのだが、Nyquist freq.越えの帯域だけをカットするのが主旨のようだ．

先日、Tripath TA2020の音を聴いてみた．
【にわかAVマニアの試聴】Tripath TA2020-020でスピーカーを鳴らした
やけにトルクフルな音で驚いたのだったが、それはこの特許文書の寄与で得られるとは考え難い．なにか別のことをやってる気がするTripathさんだ．

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Tripathアンプのキモの部分は、loop内に出力スイッチングFETが在ることだ．

ところが、TripathのICラインナップには、TC2000やTC2001のような、PWM段とパワー段を分離した構成のICがある．これだとFETの歪みをキャンセルしないのではと心配になる．
この写真のアンプがまさにそれだ．PWM段にTC2001、パワースイッチング段にSTA508という独立IC構成である．

しかしTC2001の仕様をチラ見したところでは、FET→TC2001へのfeedbackピンが設けられているので杞憂だったようだ．

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Ucd方式Ｄ級アンプというのがある．これがTripathのさらに先を行ってるように思われる．Tripathが出力FETからfeedbackするのなら、Ucd方式はスピーカー端子からfeedbackするのだ．原理的にはUcdに軍配があがるように思う．

Ucd方式のパワーアンプがメジャーオーディオメーカーから発売されたという話をわたしは知らないが、InnocentKeyさんという日本の会社がプリント基板を販売している．（過去形かも）
http://innocent-key.com/wordpress/?page_id=936
なんと、2015年にマランツがUcdアンプを出してたよ．

https://www.phileweb.com/news/audio/201511/04/16583.html

http://innocent-key.com/wordpress/?page_id=4264

わたしもUcdを回路simしたことがあって、まだ実機製作はしてないんだけどね．
【にわかAVマニアの比較】 自励式Ｄ級アンプなんていうのがあるのよ
【にわかAVマニアの歪率】 Ucd方式D級アンプを改善する
【にわかAVマニアの歪率】 Ucd方式D級アンプを改善する（２）
【にわかAVマニアの調達】 Ucd方式D級アンプのICは買えるか

Tripathでひとしきり遊んだら、Ucdを自作してみようそうしよう．

かしこ