従来回路の問題点
Ｘカレント回路は、パワーアンプ電源整流回路とスピーカーからのリターン電流に問題点を発見し、その問題解決するものです。
アナログ半導体アンプに興味をお持ちの方なら、パワーアンプの電源回路は【図２】のような構成にほぼ１００％そうなっております。
この回路は特に問題ないように理解出来るし、長年、ずっと、現在もハーフブリッジ構成のアンプには採用されております。ＭＡＳＴＥＲＳ ＡＵ－９００Ｌシリーズも同様です。
最近、この回路には、アンプの電源回路において、トランスからダイオードを通じて流れる電流は整流用コンデンサーで交流分は流れ、直流に近くなり、パワーアンプ回路が要求する電流をオーディオ信号としてパワーデバイスに流します。この部分には、交流分が残っていますが、多量のＮＦＢによって、アンプの出力には混入しないとされています。微視的に見れば、混入しています（それもひずみ測定では検出できないレベル）。
次に、出力デバイスからスピーカーボイスコイル＋端子から流れる電流はスピーカーを動作させて、－端子から２個のケミコンの中点とトランス整流回路のセンタータップに流れます。
当然、その地点には整流回路の交流分（リップルと言う）とスピーカーからのリターン電流が混在、混変調が生じているはずです（【図３】）。
良く考えるとそうなのですが、私自身もこの年まで疑問を感じなかったのです。バランス増幅回路のスピーカードライブ回路が、上記の混在がスピーカーの－端子側で発生しないメリットは分っていたのですが、ハーフブリッジ回路はそれなりに動作しているから、それで良いのだとして、これまでアンプを設計、製作して参りました。
けれども、最近、上記に述べたような問題点が気になり始め、検討を続けて参りました。
高性能カレントプルーブ（ホール素子）測定器を借りて（【図４】）、上記、混変調現象が、画像に示すように、発生しているのをつきとめました（【図５】）。
ハーフブリッジアンプは、トランス・ダイオード・ケミコンとの整流回路の整流交流成分とスピーカーからのリターン電流とで拡大して推測すれば、おかしくなっているように思います。これまで見過ごされたのは、オーディオアナライザーでアンプ出力を精密に測定しても、差異は検出できないからです。そこで、アンプメーカーでは、いわゆる“ヒアリング”で、いろいろと部品を替えたりして検討してきたのです。
また、アンプをブラックボックスとして考え、電源ケーブルをいろいろと替えたりして、音調変化を見出しているのは、この現象をカバーしようとしていたのかもしれません。
かつて、Ｋ社は、この部分をプリント基板上で集中させていました。その流儀がそのブランドのサウンドを作っていたかも知れません。私が在籍していたサンスイ電気では、かなり過去、この問題に気が付き、一時（約1年間）“グランド・フローティング”回路を採用していました。
けれども、Ｘバランス回路搭載によって、サンスイアンプはこのハーフブリッジ電源問題がまったく無くなり、その後の２０余年が過ぎて、消滅しました。
なお、バッテリー駆動アンプは整流回路が必要ないので（【図６】）、中点電流はきれいな電流波形です（【図７】）。
バッテリー駆動アンプは、充電等の取扱いさえ面倒がらなければ、エクセレントサウンドが得られます。
Ｘカレント回路の構成
- 整流回路とスピーカードライブ回路との電流経路とを分離して、整流回路はダイオードと整流専用コンデンサーで直流を創成します。そこは、完全なクローズド回路として、アンプのグランド側とは電気的に分離し、スピーカーからのリターン電流が整流回路に混入しないようにします。
- この前提には、アンプ前段（プリドライブ）は別電源で供給する必要があります。そうしないと、アンプのグランド動作起点が決まりません。また、別電源設置により、プリドライブ段はパワーアンプ段の電源変動の影響を受けないので、小音量時から最大出力時にわたって安定した動作ができます。結果として、クリーンな電圧増幅が可能となります。
- スピーカーからのリターン電流は、オーディオ回路循環用のコンデンサーをＬ／Ｒｃｈ別に設けて、出力段のＬ／Ｒ混入も防ぎます。おそらく、測定では検知できないＬ／Ｒｃｈ間の混変調現象を防止することができるはずです（【図８】）。（ステレオアンプの測定には モノラル信号を両ｃｈに加えて測定するので、このような現象を見つけられないのです。）
- このようにして、【図１】のようなＸカレント回路ができ上がり、実際、４台実施してみて、期待どおりの良い結果が得られました。また、発展形として、整流ダイオードをＬ／Ｒ別とすれば、さらなる好結果が得られるはずです。
- これまで、実績から言われていた、プリドライブ電源の分離，Ｌ／Ｒ２トランスとかモノアンプとかの優位がある程度、理にかなっていることは分かります。整流回路の交流分（リップル）とスピーカーらのリターン電流との混入による混変調は見逃されていたと思います。
- より完全なオーディオアンプとしての形はアドバスドＺバランス回路ですが、そこまでの構成が費用やスペースの関係で実現できないとき、この新技術は大変有効と思います。
- バッテリードライブアンプは、上記の問題が原理的にないので、Ｘカレント回路を採用しなくともピュア・サウンドになります。さらに、さらにやってみたいと言う方にはプリドライブ段を別バッテリーで駆動する新方式も考えられます。いずれ、実験したいと思っています。
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【図１】Ｘカレント回路のブロックダイアグラム図
【図２】従来の電源回路
【図３】従来幅広く採用されている電源・パワーステージ関係図
【図４】測定に使用した横河製カレントプルーブ
【図５】混変調現象
【図６】バッテリードライブ電源・パワーステージ
【図７】スピーカーからのきれいなリターン電流
【図８】Ｘカレント回路
