現代のDACにおけるR2R(抵抗ラダー)変換は、ルネサンスを迎えています。デジタル時代の幕開けにおいて、この技術は市場を支配していました(フィリップスのTDA1541A、ソニー、ワディア、マーク・レビンソンによるBurr-Brown PCM63およびPCM1704など)が、その後デルタシグマアーキテクチャに取って代わられました。2015年以降、R2Rのルネサンスが始まりました - 現代のSMD抵抗器は0.01%の公差で入手可能になり、FPGAはチップ内でASICアーキテクチャを置き換えるのに十分な性能を持つようになり、オーディオファイルからアナログサウンドへの明確な需要が生まれました。R2Rはこの分野で非常に強力であり続けています。この記事では、現在市場で入手可能なR2R技術を使用した最適で手頃なソリューションとミッドレンジDACを探ります。
現代のデジタルオーディオへのアプローチは物理学によって制限されています:デジタルソースは1と0のストリームを生成し、デジタル-アナログコンバータはこのストリームを増幅可能なアナログ電圧に変換します。デルタシグマDAC(ESS Sabre、AKM、Cirrus Logic)は、高周波フィードバック変調を使用して動作し、量子化ノイズを超音波範囲に変換し、簡単にフィルタリングします。性能特性は優れており(SNRは120 dB以上、THDは0.001%未満、ダイナミックレンジは130 dB以上)、画期的な価格性能比を提供します。R2R(抵抗ラダーまたはマルチビットDAC)は異なるアプローチであり、デジタル信号の各ビットに別々の抵抗器または抵抗器のペアが割り当てられます(R2R構成であるため、名前が付けられています)。ビットが「1」に設定されると、抵抗器は基準電圧に接続され、「0」に設定されると、接地に接続されます。これらの電圧の合計が最終出力電圧を形成します - フィードバックなしで。この純粋主義的アプローチは、アナログ信号ソースを思わせるような、より密度の高い、テクスチャーのある、豊かな音を生み出すことが多いです。特に、オーバーサンプリングなし(NOS)モードを使用する場合、信号はオーバーサンプリングなしで抵抗ラダーに直接供給されます。しかし、この形式の歪みは高くなるため、現代のR2R DACは通常、デジタルオーバーサンプリングを伴う2番目のモード、オーバーサンプリング(OS)を備えています。これにより、ノイズが減少し、高周波の詳細が強化されますが、アナログの魔法の一部を失う可能性があります。

FiiO K11 R2R DACは非常に手頃な価格です - R2R技術はこれまでにないほどアクセスしやすくなっています。また、ヘッドフォンアンプ(32オームで最大1.3 W)も搭載しており、デジタル-アナログ変換はチャンネルごとに96個の高精度抵抗器を使用して実装されています。このモデルは、最大24ビット/384 kHzのPCM信号とDSD256までのDSDをサポートし、スイッチ可能なNOSおよびOSモードを備え、高品質のテキサス・インスツルメンツOPA1642オペアンプを使用しています。FiiO K11 R2Rの音質は、同クラスのハイエンドモデルの解像度には及ばないかもしれませんが、価格が3倍のデルタシグマソリューションを簡単に上回ります - 音は常に流動的で滑らか、そして非常に敏捷です。ベルベットのような低音は特に称賛に値します。
Model name
K11 R2R
Conversion type
R2R
Engine
Texas Instruments OPA1642
DSD compatability
はい
Parameters
up to 32 bit / 384 kHz and DSD256
Frequency response low +/- 3dB (Hz)
20
Frequency response high +/- 3dB (Hz)
50 000
Gain (dBu)
N/A
Output Level (balanced) (V)
N/A
Output Level (single-ended) (V)
2.7
Input Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Input Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Output Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Output Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Analog outputs
N/A
Signal to Noise Ratio (dB)
≥115
Total Harmonic Distortion + Noise (% at 22 kHz)
0.025
Dimensions (mm)
147x133x32.3
Weight (kg)
0.42
Official link

より真剣な「砲兵」であるFiiO Warmer R2Rは、4つのJJ Electronic E88CC真空管(バランス構成でチャンネルごとに2本)と4つの離散R2Rアレイを使用しており、完全に差動の24ビットバランス構成です。このようなチップ密度は、最近まで2000ユーロのデバイスに特有のものでした!電源にも同様の注意が払われており、46Wのトランスを使用したリニア電源で、アナログとデジタルセクションのために電源ラインが分離されています。もちろん、最大24ビット/384 kHzのPCM信号とDSD256までのDSDをサポートし、スイッチ可能なNOSおよびOSモード(光および同軸入力はNOSモードでのみ動作します)を備えています。FiiO Warmer R2Rのシグネチャーサウンドは肉厚で密度があり、やや暗めで、「音の壁」を構築するのに最適です。
Model name
Warmer R2R
Conversion type
R2R
Engine
N/A
DSD compatability
はい
Parameters
up to 32 bit / 368 kHz and DSD256
Frequency response low +/- 3dB (Hz)
20
Frequency response high +/- 3dB (Hz)
45 000
Gain (dBu)
N/A
Output Level (balanced) (V)
3.8
Output Level (single-ended) (V)
1.8
Input Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Input Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Output Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Output Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Analog outputs
N/A
Signal to Noise Ratio (dB)
114
Total Harmonic Distortion + Noise (% at 22 kHz)
0.053
Dimensions (mm)
223.5 x 213 x 66.8
Weight (kg)
2.865
Official link

Denafrips Enyo 15THは、0.005%の公差を持つ手選別された抵抗器を使用した離散抵抗アレイに基づいています。入力ジッターを抑制するためにFEMTOクロックとFIFOバッファリングが補完され、DACはOコア60 VA電源トランスを使用しており、磁束の散逸が大幅に低く、信号経路への影響が少なくなっています。DACは最大24ビット/192 kHzのPCM信号とDSD256をサポートし、非常に広い音場、優れた詳細、豊かな音色を提供します。
Model name
ENYO 15TH
Conversion type
R2R
Engine
N/A
DSD compatability
はい
Parameters
up to 24 bit / 192 kHz and DSD1024
Frequency response low +/- 3dB (Hz)
20
Frequency response high +/- 3dB (Hz)
70 000
Gain (dBu)
N/A
Output Level (balanced) (V)
N/A
Output Level (single-ended) (V)
N/A
Input Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Input Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Output Impedance (balanced) (Ω)
1250
Output Impedance (single-ended) (Ω)
625
Analog outputs
N/A
Signal to Noise Ratio (dB)
115
Total Harmonic Distortion + Noise (% at 22 kHz)
<0.002
Dimensions (mm)
231 x 64 x 220
Weight (kg)
3.5
Official link

GustardはESS Sabreチップに基づく手頃なソリューションで評判を得ていますが、Gustard R26 DACは伝統を破ります。このモデルは数年間生産されており、その間に称賛を受けてきました - その音場は本当に三次元的で、全体の音場は成熟しており、感情に満ちています。各チャンネルには高精度抵抗器を使用した独自のR2R電源があり、社内設計でOEMソリューションとして購入されたものではありません。また、アナログ回路用とデジタル回路用の2つの電源トランスがあります。さらに、完全なネットワークストリーマー(Roon Ready、AirPlay、DLNA、UPnP、Bluetooth 5.0でLDAC、aptX HD、AAC)、10 MHz BNCクロック入力、最大PCM 768 kHzおよびDSD512の信号をサポートしています。
Model name
R26
Conversion type
R2R
Engine
N/A
DSD compatability
はい
Parameters
up to 32bit 768kHz and DSD512
Frequency response low +/- 3dB (Hz)
20
Frequency response high +/- 3dB (Hz)
20 000
Gain (dBu)
N/A
Output Level (balanced) (V)
5
Output Level (single-ended) (V)
2.5
Input Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Input Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Output Impedance (balanced) (Ω)
100
Output Impedance (single-ended) (Ω)
100
Analog outputs
N/A
Signal to Noise Ratio (dB)
>122
Total Harmonic Distortion + Noise (% at 22 kHz)
≤ 0.003
Dimensions (mm)
330 x 260 x 65
Weight (kg)
N/A
Official link

Denafrips Pontus 15THは、同社のアイコニックなモデルであり、世界的な名声をもたらしました。このデジタル-アナログコンバータは、ブランドの15周年を記念してリリースされ、価格帯の真のスタンダードとなりました - その音は開いた窓を思わせ、マイクロダイナミクスとマクロダイナミクスは完璧です。Denafrips Pontus 15THは、0.005%の公差を持つ手選別されたトランジスタを使用した離散バランスR2Rアレイを採用しています。システムはデュアルFEMTOクロック、適応FIFOバッファリングシステム、強力なXilinx Spartan-6 FPGAプロセッサで補完されています。このデバイスは、最大PCMストリーム1536 kHzおよび純DSD 1024を簡単に処理します。そして、100 VA Oコアトランスは小型アンプに最適です - ブラボー。
Model name
Pontus 15TH
Conversion type
R2R
Engine
N/A
DSD compatability
はい
Parameters
up to 24bits / 192 kHz amd DSD1024
Frequency response low +/- 3dB (Hz)
20
Frequency response high +/- 3dB (Hz)
70 000
Gain (dBu)
N/A
Output Level (balanced) (V)
N/A
Output Level (single-ended) (V)
N/A
Input Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Input Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Output Impedance (balanced) (Ω)
1250
Output Impedance (single-ended) (Ω)
625
Analog outputs
N/A
Signal to Noise Ratio (dB)
120
Total Harmonic Distortion + Noise (% at 22 kHz)
0.0025
Dimensions (mm)
320 x 330 x 80
Weight (kg)
11
Official link

Musician Audio Aquariusは、手選別された抵抗器を使用した完全バランス構成の4つのR2Rパワーアンプラダーに基づいており、将来の成長を考慮したソリューションです。2つのAltera Cyclone IV FPGAが左チャンネルと右チャンネルを担当し、デジタルフィルタリングは各ステージで16倍オーバーサンプリングと32ビット精度を持つ独自のソリューションを使用して実装されています。最も興味深いのは、入力から出力までの全信号経路も離散的であり(ストックオペアンプは使用されず、代わりに独自のトランジスタ回路が使用されています)、同様のソリューションは以前は高価なハイエンドデバイスでしか見られませんでした。信号受信パラメータは、印象的なPCM 32ビット/1536 kHzおよびDSD1024に達します。Musician Audio Aquariusは、低音が豊かで力強い音を提供し、非常に明確な音場と豊富な詳細を持っています。
Model name
Aquarius
Conversion type
R2R
Engine
N/A
DSD compatability
はい
Parameters
up to 24bits / 192 kHz and DSD1024
Frequency response low +/- 3dB (Hz)
10
Frequency response high +/- 3dB (Hz)
58 000
Gain (dBu)
N/A
Output Level (balanced) (V)
3.59
Output Level (single-ended) (V)
1.79
Input Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Input Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Output Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Output Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Analog outputs
N/A
Signal to Noise Ratio (dB)
128
Total Harmonic Distortion + Noise (% at 22 kHz)
0.01
Dimensions (mm)
330 x 300 x 60
Weight (kg)
5.8
Official link

Holo Audio MAY DAC KTE – Kitsune Edition (R2R – DSD1024)は、同社のフラッグシップDACであり、世界で最高の測定値のいくつかを誇っています。真のリファレンススタンダードであり、オーディオ機器の黄金の神殿に名を刻んだその音は、性能仕様に匹敵する魅力を持っています。真の輝き、音色の真実性、音の密度を持ち、卓越した敏捷性と水銀のような表現力を兼ね備えています。Holo Audio MAY DAC KTEは、FPGA制御のリニア補償を持つ離散デュアルモノR2Rアレイに基づいています。同社の独自のソリューションは、リアルタイムで抵抗器の精度誤差を修正し、変換精度を0.00005%以内に保ちます。基本的に、デルタシグマチップのすべての利点がR2Rアーキテクチャに移行され、R2R変換の音響特性を維持しています。信号対雑音比は115 dB、ダイナミックレンジは130 dB - つい最近まで、R2Rソリューションはこれに近づくことすらできませんでした。デュアル電源、ジッター抑制のための電圧制御クリスタルオシレーター、最大3.072 MHzのPCMストリームの理論的サポートを加えれば、真の王が誕生します。
Model name
MAY DAC KTE
Conversion type
Full discrete R2R
Engine
N/A
DSD compatability
はい
Parameters
up to PCM 1,536 kHz and DSD1024
Frequency response low +/- 3dB (Hz)
N/A
Frequency response high +/- 3dB (Hz)
N/A
Gain (dBu)
N/A
Output Level (balanced) (V)
5.8
Output Level (single-ended) (V)
2.9
Input Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Input Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Output Impedance (balanced) (Ω)
N/A
Output Impedance (single-ended) (Ω)
N/A
Analog outputs
N/A
Signal to Noise Ratio (dB)
N/A
Total Harmonic Distortion + Noise (% at 22 kHz)
N/A
Dimensions (mm)
430 x 300 x 55
Weight (kg)
18 - 19
Official link
インストールを計画する際は、シンプルな予算ルールに従ってください:デジタル-アナログコンバータのコストは、プリアンプの価格とほぼ等しいべきです(または統合アンプの小売価格の半分であるべきです)。これ以上の支出は非現実的であり、システムのボトルネックはスピーカーシステムまたは信号増幅に移ることになります。コンポーネントシステム全体のコストの文脈では、最適なDACは総コストの約10-20%であるべきです。最終的に、例えばFiiO K11 R2Rは、千ユーロ未満の基本的なハイファイセットアップに最適な選択であり、Pontus 15THやAquariusは、1万2千から2万ユーロのシステムに優れた相棒となります。
R2R技術自体は豊かでアナログな音を生み出しますが、より温かみを求める場合は、真空管出力段を備えたモデルを検討してください。解像度と音場が最優先事項である場合、May KTEは素晴らしい結果をもたらします。低音に関しては、Musician Audio Aquariusが素晴らしいです。
XLR接続が必要ですか?アンプが完全にバランスしている場合、バランスDACトポロジーは確実により良い結果を提供します。アンプがシングルエンド入力しか持っていない場合、コストはそれほど明白ではありません。
最後に重要なポイント:この設計で構築されたDACのR2R出力は、アクティブステージを持つデルタシグマDACよりも高い出力インピーダンスを持っています。アンプの入力インピーダンスが低い場合(いくつかのクラスDアセンブリがこれを行います)、R2R DACはダイナミックさが欠け、より抑えられた音になる可能性があります。R2R DACに理想的なペアリングは、入力インピーダンスが47 kOhm以上のアンプ(真空管またはトランジスタ)です。
予算200ユーロ未満:FiiO K11 R2R
真剣なハイファイが必要:Denafrips Pontus 15TH
リファレンスソリューションが必要:Holo Audio May KTE