POPU D2P

POPU D2P

POPU D2P をゲット！

2014年6月10日、中華 フルデジタルアンプ の POPU D2P が中国シンセンから送られてきました。

私の LONGGREEN D-5 の記事をご覧になった中国の S さんから「評価記事を書いて欲しい」の条件で無償提供していただきました。中国では880元程度で販売されています。

4Ωスピーカで最大出力 50W+50W です。

優秀な DSP プロセッサ Intersil D2Audio を使っています。プレスリリース (2010年9月14日) によると、Intersil ではハイエンドオーディオ機器の設計者として世界的に有名な Mark Levinson 氏と D2Audio アンプを共同開発しているとのことです。

付属品は [リモコン] [AC アダプタ] [2P AC ケーブル] [USB ケーブル] [取扱説明書 (中文)] でした。

フルデジタルアンプは無駄な熱損失が少ない地球環境に配慮されたアンプです。

最大の特長は フルデジタルアンプ

S/PDIF 入力端子→スピーカ端子直前までデジタル信号のまま
- プリアンプ部は DSP 演算処理動作します。
- メインアンプ部は PWM 変調による D 級動作になります。 PCM → PWM 変換も DSP 演算で行います。
- 一番最後のスピーカ端子直前にローパスフィルタが入り、ここでアナログ信号に戻ります。
フルデジタルアンプ全体で DAC のような動作
- 全部をデジタル処理するので、ノイズマージンが高く、自身でもノイズを発生しないので、 S/N は非常に高い です。
- フルデジタルアンプを使うと、CD プレーヤなどのデジタルオーディオ機器の DAC が不要になります。安物 CD プレーヤが高級プレーヤに化けるかも？？？
- フルデジタルアンプは、デジタルソースにとっては まさに理想のアンプ と言えます。
- フルデジタルアンプはデジタル演算器ですから、厳密にはアンプ (増幅器) ではなくて変換器です。 1bit DAC の電力版 と言えます。
アナログ入力はそのままでは処理できないので、一旦 ADC でデジタル化します。
- ADC に旭化成 AKM5381 を使っています。
- サンプリングレートは 24bit/96kHz です。

カバーを開けてみました

分解はじめ
- 分解方法
  1. ボトムパネルのゴム脚以外のネジを全部外します。ボトムパネルが外れます。
  2. ボトム側から内部を覗いて、トップパネルの四隅にある4本のネジを外します。アルミ製トップパネルが外れます。
  3. トップ側から見て、サブトップパネルの四隅にある4本のネジを外します。鉄製サブトップパネルが外れます。
  4. 同時にフロントパネルとリアパネルが前後に分離して写真のようになります。
- ボトムパネルとサブトップパネルは黒梨地塗装鉄板です。
- どことなく、全体に 手作り感 が漂います。
[アンプ基板] [ディスプレイ基板] で構成されています。
- 構成品はこの2つの基板だけで非常にシンプルです。
- MCU (マイクロコントローラ) は [ディスプレイ基板] に実装されており、全体の制御を行います。
アンプ基板
- 右が [アンプ基板] です。基板サイズは 123×99mm です。画像をクリックすると大きく表示できます。
- 電解コンデンサにニチコンのオーディオ専用品が使われています。この他の部品も海外の高級グレード品が使われています。
- DSP 処理に D2Audio シリーズの D2-41051 が使われています。
  - このチップが D2P の要で、非常に優秀な IC です。アナログアンプで言うプリアンプのような働きをします。写真では上から1/4位置の中央やや右にある小さい正方形のチップです。
  - D2-41051 は高速で数値演算を行うので、かなり発熱します。
- [アナログ入力] [USB デジタル入力] [同軸デジタル入力] [DC 電源入力] 端子、[POWER] スイッチが実装されています。
  - これらの端子・スイッチはそのままリアパネルに出ます。
  - [DC 電源入力] 端子は外径5.5mm/内径2.1mm でセンタープラスです。 4A 以上流れる端子にしては小さ過ぎます。もっと、大電流が流せる端子とすべきでしょう。
- [スピーカ出力] 端子とは2組のケーブル (写真の赤/黄のワイヤ) でハンダ付けします。
- [アンプ基板] と [ディスプレイ基板] は1本のフラットケーブルで接続します。
- PWM パワースイッチング素子として AO4614 を使用しています。
  - AO4614 は [アンプ基板] の裏側に実装されています。
  - 写真の中央に3個のネジ穴が見えますが、これに挟まれた4個の四角いパッケージが AO4614 です。
  - AO4614 には P-channel / N-channel のコンプリメンタリのパワー MOS-FET が入っています。これを片チャンネルに2個ずつ使います。
  - アルミ塊のヒートシンクを AO4614 に接触させ、更にこのヒートシンクを底板に接合して放熱します。
  - D 級アンプは「電源効率が良い＝無駄な熱の放出が少ない」ので、この程度の放熱対策で十分です。従来のアナログパワーアンプで考えられないことです。
- 出力段 (AO4614) の保護回路が組み込まれています。
  - [Q20] [Q21] で構成された回路が L チャンネル側出力短絡保護回路です。
    - +24V 側電流監視は [R127] で、GND 側電流監視は [R128] です。
    - この抵抗の両端電圧が 0.7V を超えると [AO4614] をシャットダウンして電流破損するのを防ぎます。
    - [R127] [R128] は共に 0.12Ωなので、0.7V÷0.12Ω≒5.8A 以上の電流が [AO4614] に流れないように保護します。シリコントランジスタのベース～エミッタ間接合部飽和電圧は 0.6～0.7V なので ON 確実な 0.7V で計算しています。
  - 同様に、[Q16] [Q17] で構成された回路が R チャンネル側出力短絡保護回路です。
  - サーミスタ [NR1] で [AO4614] の温度監視をしており、高温になると [AO4614] をシャットダウンして温度破損するのを防ぎます。
    - 高温とは何度なのかは不明です。
    - この保護回路は L/R チャンネルで共通です。 (1回路のみ)
- [デジタル GND] と [アナログ GND] が区分されたプリントパターンとなっています。 [アナログ GND] は ADC の AKM5381 で使います。
ディスプレイ基板
- 写真はディスプレイ基板の表面と裏面です。画像をクリックすると大きく表示できます。
- 基板サイズは 91×33mm です。
- 大きくは [Push-SW 付ロータリエンコーダ]×2個、[2桁7セグメント LED 表示器]、リモコンの [受光ユニット]、全体制御用の [MCU] で構成します。
- リモコンの [受光ユニット] はフロントパネルの表示部の下側に位置します。
- [ディスプレイ基板] と [アンプ基板] は1本のフラットケーブルで接続します。
付属 AC アダプタ
- パソコンで使われるのと同じスイッチング電源です。
- 入力は AC100～240V に対応しており、ワールドワイドです。コンセントは 2P メガネケーブルタイプです。
- DC プラグは外径5.5mm/内径2.1mm でセンタープラスです。 DC プラグの形状を見ると 0.5A タイプで、オーバースペックで使っており問題ありです。少なくとも 4A タイプとしてほしかった。 4A タイプなら 50W+50W 出力でもギリギリ許容できます。
- 出力は DC24V/2.5A です。 24V×2.5A＝60W と計算できるので、D2P の出力 50W＋50W＝100W には力不足です。短時間連続出力電流 4.3A、瞬間最大電流 5.5A 取れるようなのでギリギリセーフかもしれませんが・・・
- 以上より、この AC アダプタに代えて、もっと大電量が流せる電源と置き換えると、更なる高出力・高音質を得られる可能性があります。

右は私が独自に調査した D2P の回路図です。回路図をクリックすると pdf 版の大きな回路図を表示できます。

基板および配線から逆回路化しており、間違って描いている可能性があります。信じないでください。
面付けコンデンサの数字が全く読めなかったので、容量値は無記入となっています。
回路図を見て判るように、従来のアナログアンプとは全く違う回路です。デジタル機器そのものです。

主な使用 IC は以下です。

メーカ	型式	用途
Advanced Monolithic Systems	AMS1117	1A Low Dropout Voltage Regulator
ALPHA & OMEGA	AO4614	Complementary Enhancement Mode Field Effect Transistor
Asahi Kasei	AKM5381	96kHz 24-Bit Enhanced Dual Bit ADC
Atmel Semiconductors	AT24C02C	Serial EEPROM
Atmel Semiconductors	AT24C128C	Serial EEPROM
BB	PCM2706	Stereo Audio DAC with USB Interface, Single-ended HeadPhone Output and S/PDIF Output
Fairchild Semiconductors	NC7SZ04	UHS Inverter
Fairchild Semiconductors	NC7SZ126	UHS Buffer with 3-STATE Output
Intersil	D2-41051	Intelligent Digital Amplifier PWM Controller and Audio Processor
National Semiconductor	LM2596	SIMPLE SWITCHER Power Converter 150 kHz 3A Step-Down Voltage Regulator
NEC	uPD78F9234	8bit Micro Controller Unit
NXP	PCF8574T	Remote 8-bit I/O expander for I2C-bus with interrupt
ON	MC74ACT540	Octal Buffer/Line Driver with 3-State Outputs

回路図化により、以下のことが判りました。
1. D2-41051 は驚異のスーパーチップ
  - D2-41051 のブロック図は以下です。
    - [SRC (Sample Rate Converter)] [Tone Equalizer] [Loudness] [High Pass Filter] [Low Pass Filter] [Band Pass Filter] 機能まであります。
    - 従来、この辺りの処理を 3～4チップで行っていましたが、D2-41051 ではこれらを1チップに凝縮しています。 6.8mm 正方角の小さいチップですが、中に入っている小人さんが偉い！！！
  - D2-41051 の応用例は以下です。
    - [PCM→PWM 変換] も行われるので、ドライバとパワー MOS-FET をつなげるだけでフルデジタルアンプが完成します。
  - Intersil Japan に解説記事がありました。
    - 音質に妥協することなくローコスト化を図ったインターシルの新しい「D2Audio」デジタル・アンプ
    - 高音質,インテリジェントなフルデジタル・アンプを業界に先駆け実現
2. その他の主要チップ
  - uPD78F9234 は MCU で、ユーザインタフェースの制御を行います。
  - AKM5381 は ADC で、アナログオーディオ信号を 24bit/96kHz のサンプリングレートに変換します。
    - このチップは音の良さで定評があります。
  - PCM2706 で USB→PCM (S/PDIF) 変換します。
    - このチップは初期の USB DAC であり、古いです。今となっては流行遅れで、以下の仕様になってしまいます。残念です。
      - USB1.1 になります。 USB2.0 ではありません。
      - ネイティブは 16bit/32～48kHz のサンプリングレートにしか対応できません。
      - 最近流行している DSD (Direct Stream Digital) によるハイレゾ再生に対応できません。
    - 以上より、ごく普通の USB DAC として動作します。 D2P では DAC 機能は不要なので DDC として使っています。 D2P では D2-41051 以降が DAC として動作するため。
3. LONGGREEN D-5 からの変更点
  - まずは、D2P は D-5 と非常に似た回路構成となっています。基板に印刷された部品番号も D-5 と全く同じものが多いです。 回路設計者が同一か、D-5 の回路図に修正を加えたものが D2P である可能性が高い です。 D2P が後に開発されたことにより、D-5 より回路は洗練されています。
  - 内蔵電源 → 外部電源に変わりました。
  - [光デジタル入力] → [USB デジタル入力] に変わりました。私的には [光デジタル入力] のままのほうが良かった。
  - D-5 では音量調節に D2-41051 の [VOL1] [VOL0] 端子を使っていました。 D2P では MCU から D2-41051 へ I2C インタフェースで制御情報を送って音量調節する方式に変更されました。この変更で劇的な変化は何もないです。回路がスマートに見える程度です。
  - 表示部が2桁の7セグメント表示器に変更され、[入力ソース] [音量レベル] [低音増強レベル] を表示してくれるようになりました。 D-5 より使い勝手が大きく向上 しました。
  - [ディスプレイ基板] に Serial EEPROM の AT24C02C (U2) が追加され、電源 OFF 直前のユーザ設定情報 (音量レベルや入力ソースなど) を記憶してくれるようになりました。 D-5 より使い勝手が大きく向上 しました。
  - [DEEP BASS] という低音増強機能が追加されました。私的にはどうでもよい機能ですが・・・
  - パワー出力段がパワー MOS-FET のディスクリート回路に変更されました。この変更で劇的な変化は何もないです。
4. LONGGREEN D-5 から引き継いだ問題点
  - S/PDIF 切換回路に問題あり
    - R32 が未実装で、[COAXIAL] 入力が 75Ω で終端されていない。インピーダンス整合は必須です。
    - U11 出力と U7 の SPDIFRX が静電容量結合されている。 SPDIFRX 入力端子は C-MOS レベル 3.3V 仕様です。
  - D2P では以上の問題点がありますが、問題なく動作しているので良しとします。

不思議に思うこと
- MCU である [uPD78F9234] を Host として、 I2C インタフェースで [D2-41051] [AT24C128C] [AT24C02C] [PC8574T] と制御情報を送受信します。 I2C インタフェースは2ラインで複数のチップを制御できるはずですが、なぜか [AT24C02C] [PC8574T] とは別 I2C インタフェースラインとなっています。なぜ、一緒にしないのだろう？？？
- Serial EEPROM として [AT24C128C] [AT24C02C] の2個を搭載していますが、1個でも記憶容量は十分と思います。なぜ、豪華に2個も使っているのだろう？？？

改造

分解したついでに、プチ改造しました。
放熱対策
- 放熱対策を実施すると、安定動作とそれによる音質向上が期待できます。
- 放熱対策と言っても写真のように [D2-41051] [PCM2706] に小型放熱器を取り付けただけです。
- 黒くて何本もツノが出ているのが放熱器です。チップとの接着には放熱器専用の両面テープを使いました。
- [D2-41051] には放熱器がほぼ必須ですが、[PCM2706] には不要かもしれません。
出力アップ
- 写真のようにジャンパー線2本を [アンプ基板] の裏側にハンダ付けします。
  - D1 の両端を太いワイヤで短絡します。
  - 並列になっている R12, R13 の両端を太いワイヤで短絡します。
- これだけで出力 50W+50W が 60W+60W に大変身 します。理由は後述の「出力はいったいいくら出るのか？・・・計算してみました」の項を読んでください。

使ってみました

デザインなど
- 5mm 厚アルミ筐体
  - 手を触れるとヒンヤリとした質感があります。 [ボトムパネル] だけは鉄板です。
  - サイド側の真中で [フロントパネル] と [リアパネル] が結合されますが、この結合部の精度が悪いです。写真から判るように結合部分に若干傾きが出ています。ラックか棚に入れれば見えない部分ですが、気に掛かります。コストとの兼ね合いがありますが、[フロントパネル] と [リアパネル] を一体化したほうが良かったと思います。
  - 密閉構造で、埃が入る心配がなく、設置も楽です。
- 大きさと重さ
  - 幅 128mm と、かなりコンパクトです。かなりコンパクトと思っている FPGA FM Stereo Tuner のケース実装品と比べて一回り小さいです。これで実用的な 50W×2 出力です。
  - 重さ 1.1kg ですが、コンパクトなのでズッシリとした重量感と安定感を感じます。
- ツマミ
  - フロントパネルの左から [INPUT SELECTOR/DEEP BASS] [VOLUME/MUTE] の2個のツマミが並んでいます。いずれのツマミも [回す] [押す] の2通りの操作ができます。
  - ツマミの外側は 1.5mm 厚程度のアルミをプレス成形、内側はプラスチック製、そして、これらを接着剤で固定したものです。更に使っているプラスチックの材質もよくないです。安っぽいです。
  - ツマミに触って上下左右に軽く力を入れるとガクガクとしたガタつきを感じます。ますます安っぽいです。
  - 見ているだけなら普通程度に良いのですが。 きっとこのツマミは触ってはいけない のでしょう。
- 表示部
  - フロントパネル中央よりやや左にオレンジ色の7セグメント2桁の表示器が配置されています。これに [入力ソース] [音量レベル] [低音増強レベル] が表示されます。
  - 表示部にアクリル板がはめ込まれていますが、アクリル板の横幅に比べて表示器が大きく、またエッジが斜めにカットされて表示が回り込むので、見辛いです。このデザインのままなら、表示器にもっと小型のものを使うべきでしょう。
  - 表示部の一番下に [ブランド] [型式] が印刷されていますが、普通には全然見えません。 LED ライトで照らしてみて、やっと表示があることが判ります。
リアパネルの端子
- 端子は [アナログ入力] [USB デジタル入力] [同軸デジタル入力] [スピーカ出力] [DC 電源入力] とシンプルです。端子は全て金メッキされています。
- [スピーカ出力] 端子は BTL 出力 です。
  - グランドから浮いているので要注意です。
  - インピーダンスが4～8Ωのスピーカに対応します。
- [同軸デジタル入力] 端子の同期は安定しています。
  - 光デジタル信号を接続するには EverGreen DN-84477 などの変換器が必要となります。
- [USB デジタル入力] にパソコンなどを接続すると、その機器よりデジタルソースを再生することができます。
  - Windows7 パソコンに接続すると [USB Audio DAC] としてインストールされました。
  - USB DAC としてはごく普通で、サンプリングレートは 16bit/32～48kHz にしか対応しません。 DSD ハイレゾ再生はできません。
- [アナログ入力] はラインレベルのアナログ音声入力です。
  - アナログ信号は ADC で、ただちに 24bit/96kHz のサンプリングレートにデジタル変換されます.
- [DC 電源入力] には DC24V の DC 電源を入力します。
  - リアパネルに [ON] [OFF] とだけ書かれたトグルスイッチがありますが、このスイッチで外部電源を ON/OFF します。
  - 付属スイッチング AC アダプタは DC24V 2.5A なので、50W+50W 連続出力すると電流不足です。
  - もっと電流が取り出せる外部電源を使えば、安定した大きな出力が出るはずです。
  - 以上より、 外部電源をアップグレードする楽しみ があります。アンプ内部をいじらなくてよく、これが外部電源方式のメリットです。電源に余裕を持たせて出力すると、確実に音質が向上します。
機能や操作
- 電源 ON/OFF 時にスピーカにポップノイズが全く出ません。素晴らしいです！
  - [POWER] スイッチを ON にすると数秒で動作可能になります。動作可能になるまで表示部に [8.8] を表示します。 [USB デジタル入力] が選択されていた時は、[8.8] 表示から一瞬 [O.P] 表示してから動作可能状態になります。
  - 定常時は表示部に音量レベルを表示しています。
- [VOLUME/MUTE] ツマミ
  - 回すと音量調節できます。表示部には [00]～[99] の範囲で音量レベルを表示します。
  - 押すと MUTE 状態になって無音となります。 MUTE 状態では音量レベル表示がフリッカします。 MUTE 状態を解除にするには、再度ツマミを押すか、ツマミを回します。
- [INPUT SELECTOR/DEEP BASS] ツマミ
  - 回すと低音増強調節できます。表示部には [00]～[48] の範囲で増強レベルを表示します。 00 が低音増強 OFF です。
  - 押すと表示部が [CO]→[US]→[AU] と変化し、これを繰り返します。 [CO] は同軸デジタル入力、[US] は USB デジタル入力、[AU] はアナログ入力 (AUX) です。
  - 操作完了後、何もしないと4～6秒で音量レベル表示に戻ります。
- リモコンからも操作できます。
  - リモコン操作からは低音増強調節ができません。それ以外の操作ができます。
  - リモコンに [Optical] ボタンがありますが、押すと [USB デジタル入力] が選択されます。おそらく、このリモコンは他の機器の流用品だと思います。細かいことは気にしない、おおらかな中華製ですからね・・・
- その他
  - 不思議なことに、表示にドットが入ります。
    - 音量調節と低音増強調節で、[同軸デジタル入力] [USB デジタル入力] の時は [0.0] のように数字の間にドットが入り、[アナログ入力] の時は [00.] のように最後にドットが入ります。
    - 入力ソース切換で [C.O] [U.S] [AU.] とドットが入ります。
    - 製造会社に問い合わせたところ、このドットの位置で入力がデジタルかアナログかを示しているとのこと。 ドット表示なんか見難いだけで要りませんよね。蛇足です。
  - [同軸デジタル入力] はサンプリング 24bit/192kHz までの信号に対応します。
  - [VOLUME/MUTE] [INPUT SELECTOR/DEEP BASS] ツマミで設定した状態が記憶されます。
    - 電源 ON で電源 OFF 直前の状態が復元されます。
    - 不揮発性メモリに状態記憶するタイミングは各操作の4～6秒後と思われます。
    - LONGGREEN D-5 ではこの機能がなかったので、大きな進化です。
  - 各操作でのレベル表示の増減処理に問題ありそうです。 MCU プログラムのバグだと思います。
    - 音量レベルや低音増強レベル増減が1ずつなら正常ですが、これが2となったり不安定に増減します。
    - リモコン操作でも同じですから、処理プログラムに問題あると思います。
    - 極端にレベル変化することはないので、実用上は大きな問題とはなっていません。
  - 取扱説明書 (中文) は非常にプアです。機器仕様すら記述されていません。こんな説明書はあってもなくてもドーデモイイです。

検聴してみました

使用機材
- 入力ソースは CD プレーヤの DENON DCD-F109 です。
- スピーカは KENWOOD LS-K701 で、インピーダンスは 6Ω です。
検聴結果
- アンプとスピーカの存在を忘れるほどナチュラルで聴き疲れしません。
  - 空気のような音で、鳴っているのが判らない音です。
  - これなら、なんのためのアンプと言われそうですが、まさにこの通りなのです。
- フルデジタルアンプ特有の 無味無臭・無色透明 の音質です。 S/N が物凄く良いです。
- 高音域はスッキリ爽やか高解像度です。
- 低音域はしっかり締まった動きの速い低音が出ます。
- 音が綺麗過ぎかもしれない。嫌味な音が全くせず、しなやかでソフトな音です。
- 手作り感覚満載の素朴なアンプですが、出てくる音は超ハイグレードです。
- ず～と聴いていて、ホレボレする非常に良い音と感じます。

コストパーフォーマンス

D2P を日本にある輸入代行店経由で買うと、16,800円＋1,500円 (送料)＝18,300円です。
機能も完成度も高いピュアオーディオ・フルデジタルアンプの DENON DRA-F109 が送料込22,000円で買えます。
- D2P よりやや出力が大きく (65W+65W)、入力系統が多く (光×1, 同軸×2, アナログ×2)、FM/AM チューナ付きです。
結論
- D2P をピュアオーディオとして捉えるなら、わざわざ輸入のリスクを抱えて購入するメリットは薄いです。
  - [1] と [2] の価格差は4千円もなく、[2] の機能は [1] より遥かに上で、1年間の保証期間もあるからです。
- D2P をカジュアルオーディオやパソコン周辺機器として捉えるなら、小型で高出力な音質の良いフルデジタルアンプは他にはないので、大きな価値があります。
  - コンパクトなのが特に良いです。それでいて十分な出力があります。この用途には魅力的な製品です。
  - ただし、以下の改善を施すと、もっと魅力が増すと思います。
    - 気軽に接続できる [光デジタル入力] が必須です。 [光デジタル入力] を追加するか、[同軸デジタル入力]→[光デジタル入力] に変更すべきです。
    - [USB デジタル入力] が必須ですが、既に搭載されており一応合格です。ただし、DSD ハイレゾ再生に対応していない旧式 USB DAC です。 DSD ハイレゾ再生対応にすべきです。
    - [ヘッドホン出力] が必須です。 D2-41051 にはヘッドホンに対応する PWM 出力があるので、追加は簡単でしょう。

出力はいったいいくら出るのか？・・・計算してみました

理想的な D 級パワーアンプ
1. 右図は [理想的な D 級パワーアンプ] のモデルです。
  - D 級パワーアンプを理解するために、理想モデルで概要を把握してみます。
  - VDD は電源電圧です。
  - RL は負荷抵抗です。実際には 4Ω/6Ω/8Ω のスピーカです。
  - 4つの Power MOS-FET スイッチにより、規則正しく RL に電流 IL を流します。
2. D 級パワーアンプでは Power MOS-FET スイッチが働いて、図の左側もしくは右側いすれかの状態になるよう制御されます。
  - [1] で「規則正しく」と書いたのは、このいずれかの状態ということです。
  - 2つの状態により、RL に流れる電流 IL の方向が変化しますが、電流 IL そのものはは同じ値となります。
  - IL = VDD/RL で計算できます。
  - ここで計算される IL はピーク値です。回路では省略していますが、LPF を通して正弦波になります。この実効値は IL' = IL/(√2) となります。
  - 従って、RL に与えられる実効電力は
    
    　Po = (IL')²×RL = (IL²×RL)/2 = ((VDD/RL)²×RL)/2 = VDD²/2RL
    
    となります。
  - D2P においては VDD = 24V で、4Ω負荷を接続すると RL = 4 です。これを上記の式に代入すると、Po = 24²/(2×4) = 72W となります。
3. 以上の計算で判ること
  - 出力 72W は、D2P が理想的な D 級パワーアンプであった場合の負荷4Ωでの出力です。
    - 同様に負荷6Ωなら 48W、負荷8Ωなら 36W となります。
  - 実際には種々の理由でこの出力は出ません。逆に言うと、理論上 72W を超えることは絶対にないと言う事です。
  - D 級パワーアンプの場合、電源電圧 VDD が出力に直接影響するのが判ります。すなわち、 電源の電圧安定度が重要 なのです。
実際の D2P の回路で出力を計算
1. 以下の回路図の左側は実際の D2P の回路で出力に関係する部分を抜き出したものです。右側は計算しやすいように書き直したものです。
  - 上記回路のいずれも左チャンネルだけを対象にしています。
  - ダイオード D1 は逆電圧加圧防止用に入れられているものですが、これを入れることで VF という順方向降下電圧が生じます。 D1 はショットキーダイオードのようです。
  - R12, R13 が入っています。この抵抗は特に必要ないような気がするのですが、実際に入っているのです。
  - Power MOS-FET が ON すると、0Ωではなくて RDS という ON 抵抗を生じます。
  - L16, L17 は LPF のコイルですが、直流的にみると RDC という内部抵抗があります。
2. この回路図は [1] の右側回路図を更に計算しやすいように書き換えたものです。
  - ここまで書き換えると IL が計算しやすいです。以下の式となります。
    
    　IL = (VDD-VF)/(0.31+2(0.12+RDS+RDC)+RL) = (VDD-VF)/(0.55+2(RDS+RDC)+RL)
  - VDD = 24V, VF = 0.3V, RDS = 0.03, RDC = 0, RL = 4 として解を求めると、以下となります。
    
    　IL = (24-0.3)/(0.55+2(0.03+0)+4) = 5.14A
  - この IL はピーク値ですから、実効値は IL' = IL/(√2) となります。
  - 従って、RL = 4Ω に与えられる実効電力は Po = (IL')²×RL = (IL²×RL)/2 = (5.14²×4)/2 = 53W となります。
    - 同様に負荷6Ωなら 39W、負荷8Ωなら 30W となります。
3. 以上の計算で判ること
  - 仕様にある4Ω負荷時の 50W+50W は正しいと判りました。
  - ただし、この計算は左チャンネルだけ出力して、右チャンネルは出力なしでの計算ですから、両チャンネル同時出力した時は、それぞれの出力は下がります。 R12//R13 抵抗での電圧降下が影響するのです。
  - R12, R13 は何のために必要なのか判りません。また、D1 は無くても問題ありません。 R12, R13, D1 を両端短絡して無くしてしまうと出力はどうなるか再計算しました。
    - 計算式は Po = (VDD²×RL)/(2×(0.24+2RDS+2RDC+RL)²) となります。
    - VDD = 24V, RDS = 0.03, RDC = 0, RL = 4 として解を求めると、以下となります。
      
      　Po = (24²×4)/(2×(0.24+2×0.03+2×0+4)²) = 62W
      
      　同様に負荷6Ωなら 44W、負荷8Ωなら 33W となります。
    - このように VF = 0.3V や R12//R13 = 0.31Ω と僅かに思えても出力に大きな影響を与えていたことが判ります。
      - 少し改造するだけで、53W → 62W と大きく出力が向上します。 [アンプ基板] の裏側にジャンパー線を2本ハンダ付けするだけです。
      - しかも R12, R13 の影響がなくなるので、両チャンネル同時出力しても、この 62W は変わりません。
  - 僅かの抵抗で出力が大きく変わります。今回の計算には入れていませんが、スピーカケーブルの抵抗でさえ大きく影響します。ケーブルは太く短くが基本です。

試験的に大容量電源に取り換えてみた

24V/10A 240W 大容量スイッチング電源 SOPUDAR SPD-240W を使って試してみました。写真のものです。
- amazon で税込1,669円でした。輸入品なので為替レートで値段が変動します。送料は別途750円かかりました。
- D2P 付属 AC アダプタ4個分の電源容量があります。
- D2P の改造は一切不要で、付属 AC アダプタに代えて、この電源から電圧供給するだけです。
DC プラグは 4A の大電流仕様としました。
- マル信無線電機 MP-121CF です。アキバの秋月電子通商で税込65円でした。
- 規格電流は 4A なので、オーバースペックで使います。と言うか、D2P の [DC 入力電源] 端子に適合できてマシなものは、これしかないのです。そもそも D2P の電源端子の選択が誤っているのです。
- 規格電流は 4A なのでこれでも容量不足ですが、付属 AC アダプタの DC プラグの規格電流 0.5A よりはかなりマシです。
- センターコンタクトがフォーク型 (音叉型) となっており、接触がシッカリして安定です。
さすが、D2P よりサイズが大きい大容量電源です。
- 低音に豊かさが出ました。
- D2P を余裕を持って駆動しています。

仕様その他

取扱説明書 (中文)

仕様は以下です

項目	内容
形式	Full Digital Class-D Amplifier
最大出力	50W+50W (4Ω)
S/N 比	100dB 以上
定格インピーダンス	4～8Ω
全高調波歪 (THD+N)	0.1% 以下 (1kHz 20W)
再生周波数帯域	20～20,000Hz
同期できるサンプリングレート	同軸デジタル入力： 24bit/32～192kHz USB デジタル入力： 16bit/32～48kHz
オーディオ入力端子	同軸デジタル入力： RCA 同軸×1 USB デジタル入力： Standard-B×1 アナログ入力： RCA L/R×1
電源入力端子	DC24V 外径5.5mm/内径2.1mm センタプラス
表示	2桁7セグメント LED 表示器
外形寸法	128(W)×55(H)×154(D) mm
質量	1.1kg (D2P 本体のみ)
付属品	リモコン (型式：RC-02)×1 AC アダプタ×1 2P 電源ケーブル×1 USB ケーブル×1 取扱説明書 (中文)×1
付属 AC アダプタの仕様	型式： YS06-240250D INPUT： AC100～240V, 50/60Hz, 1.5A max OUTPUT： DC24V, 2.5A 　(短時間連続最大電流：4.3A、瞬間最大電流：5.5A)