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Linn Klimax Solo 800

Linnからフラッグシップのモノラルパワーアンプが発売されます。
ペアで1,540万円という超弩級のパワーアンプで、私には全く縁が無い製品です。

それでも興味があり製品紹介を読んでみました。
その中にAdaptive Bias Controlという言葉があり、読み進めてみると以下のような内容でした。

・AB級パワーアンプでは製造時に1度だけ出力トランジスタのバイアスを設定する。しかし使用している時には温度、部品の劣化やバラツキにより理想的なバイアス電流からはずれてしまう。
・そこで出力トランジスタのバイアス電流をリアルタイムに測定してFPGAで信号処理を施し出力トランジタのバイアスが最適値になるように制御する。
・この技術によって、AB級アンプにおいて避けられない問題を完全に解決した。

かなりびっくりしました。
この技術を搭載するパワーアンプをかつて開発していたからであり、それはActive Bias Control 以外の特徴も含めて製品コンセプトはKlimax Solo 800と非常に似通っていました。

私の場合、適応型バイアス制御に関してはほぼ完成していました。(制御プロセスの高速化が必要でその対応が必要でしたが)結果的にはパワーアンプを製品化しても利益が得られる見込みがなく製品化を断念しました。

当時、適応型バイアス制御の特許を申請しようと思い先行技術の調査をしましたが類似の技術が見つかりませんでした。世界初の技術かと喜ぶと同時にあまり効果がある技術ではないかもしれないと不安にも思いました。それでも製品化に向けて開発し特許の明細書も作成しましたが、上記の通りあきらめた次第です。特許を出願することなく終わっています。

AB級アンプにはスイートスポットとも言うべき最適なバイス電流(実際は電圧ですが)が存在します。この最適値を常に保つとパワーアンプの中で最も歪が大きい出力段の歪を減らすことができます。(出力段より前の入力段と電圧増幅段の歪は非常に少なくすることが可能です)
これが私が技術開発したモチベーションです。Linnもおそらく同じだと思います。
私とLinnの実現方法が同じなのかはわかりません。

当時私が考えた方法を簡単に説明します。

パワーアンプがスピーカーを信号によって駆動している時にどのようにバイアス電流(無信号時の出力トランジスタの電流)を測定するか?

パワーアンプの出力電圧が0Vの時に出力トランジスタの電流を測定できればそれがバイアス電流です。
パワーアンプの出力電圧と出力トランジスタの電流をADコンバータで測定し、出力電圧が0Vの時の電流を測定します。そのためには高速のOPアンプやADコンバータが必要ですが、速度に限界があるので統計的な手法を使いAD変換したデータから無信号時のバイアス電流を推定するアルゴリズムを考えました。
得られた結果によりDAコンバータでバイアスの制御を行います。またパラレル接続の出力トランジスタの制御は、加算回路で各トランジスタのバイアスの平均値を求めて制御しました。

多分Linnの場合は物量作戦で超高速AD変換器をトランジスタ毎に設けていると思われます。
制御方法に関しても様々な手法を試して最適バイアス値の±1%以内に収めることができました。制御がはずれて暴走した時の安全対策も含めてかなり苦労しました。

私にとっては幻と消えた技術ですが、Linnが同じ技術を製品化したことは私の目のつけどころが間違っていなかったので非常に嬉しいです。バイアス制御により、音質がどの程度改善するか実際に聴いてみたいと思います。