リファレンス・ステレオ・プリアンプ 
PCM および DSD D/A コンバーター 
アシンクロナス USB 
ESS9028PRO DACチップ搭載  
Benchmark DAC3 HGC / DAC3 L 
ユーザーマニュアル 資料編 
(バージョン 2.X ファームウェア搭載機用) 
1. Benchmark DAC1, DAC2, DAC3 シリーズの歴史 ..................................................................... 1 
DAC1 シリーズ ................................................................................................................................................. 1 
DAC2 シリーズ ................................................................................................................................................. 2 
DAC3 シリーズ ................................................................................................................................................. 3 
2. Benchmarkテクノロジー ........................................................................................................................ 4 
ハイブリッド・ゲインコントロール™ ............................................................................................................. 4 
ネイティブDSD変換 .......................................................................................................................................... 4 
高ヘッドルームDSP .......................................................................................................................................... 4 
32ビット SABRE-PRO DACチップ ............................................................................................................. 6 
自己診断可能な表示 ........................................................................................................................................... 6 
双方向12Vトリガー機能 ................................................................................................................................... 6 
分散型電源レギュレーター ................................................................................................................................ 7 
HPA2™ ヘッドホンアンプ ............................................................................................................................... 7 
"0Ω"の出力インピーダンス .............................................................................................................................. 7 
ヘッドホン性能 ................................................................................................................................................... 7 
差動アンプ ........................................................................................................................................................... 7 
高いジッター耐性のUltraLock3™ .................................................................................................................. 8 
ジッター除去の重要性 ........................................................................................................................................ 8 
UltraLock™ 搭載D/Aコンバーターでもできないこととは？ .................................................................. 10 
3. 性能測定データ ........................................................................................................................................ 12 
グラフ 1：アイドルチャンネルノイズのFFT解析 ...................................................................................... 12 
グラフ 2 ：AC由来のハムに関する低周波数域のFFT解析 ....................................................................... 13 
グラフ 3：10kHzテストトーンによるFFT解析 ......................................................................................... 14 
グラフ 4：1kHzテストトーンによるFFT解析 ............................................................................................ 15 
グラフ 5：周波数特性 .................................................................................................................................... 16 
グラフ 6：チャンネル間の位相差 ................................................................................................................. 17 
グラフ 7：振幅に対するTHDおよびTHD+N（バランス出力） .............................................................. 18 
グラフ 8：振幅に対するTHDおよびTHD+N（アンバランス出力） ....................................................... 19 
グラフ 9：振幅に対するTHD（バランス出力とアンバランス出力の比較） ........................................... 20 
グラフ10：300Ω負荷時のヘッドホンアンプの特性 – 出力に対するTHD+N ..................................... 21 
グラフ11：30Ω負荷時のヘッドホンアンプの特性 – 出力に対するTHD+N ........................................ 22 
グラフ 12：周波数に対するTHD+N（80kHzローパスフィルター/unweighted） .......................... 23 
グラフ 13：周波数に対するTHDおよびTHD+N ...................................................................................... 24 
グラフ 14：サンプリング周波数に対する THD+N .................................................................................. 25 
グラフ 15：ジッター耐性 ............................................................................................................................. 26 
グラフ 16：ジッター耐性のFFT解析 .......................................................................................................... 27 
グラフ 17：11kHz, 12kHzによる相互変調歪み ...................................................................................... 28 
1. Benchmark DAC1, DAC2, DAC3 シリーズの歴史 
数々の受賞歴を誇るDAC1の原音忠実なオーディオ性能は、文字通り単体D/Aコンバーターの「ベンチマーク」にな
りました。 DAC1 USB、DAC1 PRE、およびDAC1 HDRは、基本となるDAC1プラットフォームに多くの機能を
追加したものです。Benchmark D/Aコンバーターは、世界のトップスタジオの数々で広く使用されています。 
以下は、各種DAC1、DAC2、DAC3モデルの概要です。 
DAC1 シリーズ 
Benchmarkで最初のDAC1コンバーター。DAC1の機能は以下のとおりです。 
• 3系統デジタル入力 
• パッシブ型パッドを備えたXLR出力 
• RCA出力 
• アナログ音量調節 
• HPA2™ヘッドホンアンプ 
• UltraLock™ジッタ減衰システム 
DAC1 USB 
DAC1 USBでは以下の改良が適用されました。 
• AdvancedUSB™コンピューター入力 
• 左側ヘッドホン端子のミュートスイッチ 
• 2つのヘッドホンゲインレンジ設定 
• LM4562/LME49860大電流出力段により駆動の難しい困難な負荷に対応 
• より低い出力インピーダンス 
BenchmarkのAdvancedUSB™コンピューター入力は、特別なドライバーをインストールせずに96 kHzオーデ
ィオをサポートする最初のUSBオーディオインターフェースでした。 
DAC1 PRE 
DAC1 PREでは次の機能改良が加えられました。 
• 3系統同軸デジタル入力 
• 3つのヘッドホンゲインレンジ設定 
• LM4562 / LME49860オペアンプを全段で使用 
• プレミアムグレードのバルクヘッドマウント（リアパネル直接取付け型）RCA端子 
アナログ入力用のスペースを確保するために、XLRデジタル入力を削除し、代わりに同軸デジタル入力を2つ追加
しました。  
DAC1 HDR 
DAC1 HDR追加された機能： 
• 赤外線リモコン 
• HDR-VC™（ハイダイナミックレンジ・ボリュームコントロール） 
HDR-VC™には、カスタム仕様のアルプス製モーター駆動式ポテンショメーターを使用しています。モーター駆
動の音量調節により、リモコンの利便性と手動調節による高いオーディオ性能を両立しています。 
DAC2 シリーズ 
DAC2 HGC 
DAC2 HGCは、DAC1でおなじみのハーフサイズフォームファクターを維持していますが、製品全体がゼロから
再設計されたものです。 
DAC2 HGCの特長： 
• 1チャンネル当たり4基の32ビットコンバーターを搭載 
• PCM 24bit/192kHzネイティブ変換 
• ネイティブ64X DSD変換 
• 高ヘッドルームのデジタル処理部 
• UltraLock2™ジッター減衰機能 
• マルチモード非同期USBオーディオ入力 
• サンプリング表示とビット数表示 
• 極性切替え 
• ホームシアターバイパス 
• デジタル・パススルー 
• 双方向12Vトリガー 
• 2系統ステレオアナログ入力 
• 3系統ステレオアナログ出力 
• 2系統光デジタル入力 
• 高効率、低ノイズ電源部 
DAC2 L 
ヘッドホンアンプ部がないことを除いて、DAC2 LはDAC2 HGCと同じ仕様です。 
DAC2 D 
アナログ入力と12Vトリガー機能がないことを除いて、DAC2 DはDAC2 HGCと同じ仕様です。 
DAC2 DX 
DAC2 DXはDAC2 Dの後継機で、XLRデジタル入力と12Vトリガー機能が追加されました。また、2つめの出
力バスが追加され、片方の出力はボリュームノブでコントロールしたまま、もう一方の出力を固定レベルのキャ
リブレーションモードに設定できるようにしました。 
DAC3 シリーズ 
表面的には、DAC3シリーズコンバーターはDAC2コンバーターとまったく同じように見えます。実際、それらは同
じ操作体系、同じ端子、さらにはよく似た回路基板を使用しています。 
違いは、重要な部品の多くとシステムがアップグレードされていることで、新世代のDAC3は、より低いTHD、進化
したデジタルフィルタ―機能、より高速なPLLロックを実現してします。 
新モデルのDAC3では、ファームウェア、デジタル信号処理、UltraLock™クロックシステムのすべてがアップグレ
ードされています。特に、DAC3シリーズには新世代DACチップのES9028PROが搭載されています。この画期的
なDACチップは、DAC2シリーズで使用されていたES9018と比べ、いくつかの大きな進化を遂げています。ESS 
PROシリーズが登場するまで、ES9018は入手可能な最高性能のDACチップでしたが、ESS PROシリーズDACチ
ップが現在のベンチマークとなっています。Benchmark DAC3は、この新しい32ビットDACチップを搭載した最
初の製品の1つになります。 
Benchmarkの超低ノイズのアナログ段、低ジッターのUltraLock3™クロックシステム、高ヘッドルームDSPによ
り、新しいESS PROシリーズDACチップの全能力を引き出しています。 
DAC3 対 DAC2 
DAC3シリーズは、DAC2シリーズに以下の改良を加えています。 
• ESS SABRE-PRO DACチップ 
• UltraLock3™クロックシステム 
 瞬時のPLLロック 
 瞬時の入力切替え 
• THD低減システム 
 2次高調波補償機能 
 3次高調波補償機能 
• 改良されたデジタルフィルター 
 通過帯域でのリップルを低減 
 よりフラットな周波数特性 
• より高い最大出力 
• ダイナミックレンジの拡大 
2. Benchmarkテクノロジー 
ハイブリッド・ゲインコントロール™ 
HGC™は、Benchmarkの独自技術Hybrid Gain Control™システムを意味します。DAC3では、アクティブ型ア
ナログ・ゲインコントロール、パッシブ型低インピーダンスアッテネーター、32ビット・デジタル・ゲインコント
ロール、およびサーボ式ボリュームコントロールを組み合わせています。 
すべての入力は、回転式ボリュームでコントロールされます。音量調節はリモコン操作でも可能です。アナログ入
力が一旦デジタルに変換されたり、デジタル入力がアナログポテンショメーターを通過したりすることはありませ
ん。デジタル入力は、32ビットDSPシステムで正確にコントロールされます。このDSPシステムにより、ノイズ
や歪みの原因を回避し、正確なL/Rバランスと正確なステレオイメージを維持することができます。 
Benchmark独自のパッシブ型出力アッテネーターは、ダイナミックレンジを低下させることなく、歪みのないゲ
イン調整を可能にしています。このアッテネーターにより、DAC3とパワーアンプ間のゲインステージを最適化す
ることができます。 この最適化は、再生システム全体のダイナミックレンジを最大化するために不可欠のものです。
DAC1およびDAC2コンバーターの成功の大部分が、このパッシブ型出力アッテネーターに依存していたとも言え
ます。プリアンプとパワーアンプのマッチングが不適切な場合、システムノイズによって音楽のディテールが不明
瞭になることがあります。DAC3のHGC™システムは、パワーアンプのダイナミックレンジを最大限に活用します。
お気に入りの録音で、今まで聴くことができなかったディテール再現を体感してください。 
フロントパネルのボリュームコントロールは、カスタム仕様のアルプス製ポテンショメーターを中心に構築された
サーボ式ゲインコントロールです。また、このカスタム仕様のアルプス製ポテンショメーターは、リモコン操作も
可能なモーター駆動式になっていますが、マニュアル操作による損傷を防ぐクラッチ機構が装備されています。そ
のため、ポテンショメーターが最大値を超えて駆動されても、モーターに損傷を与えることはありません。また、
手動によるマニュアル操作をしても、モーターが損傷することはありません。 
ネイティブDSD変換 
DAC3の同軸デジタル入力とUSB Audio2.0入力は、ネイティブDSD変換をサポートしています。DoP 1.1形式
でカプセル化したDSDデータは、すべてのデジタル入力で自動的に検出されます。DoPの入力が検出されると、シ
ステムはシームレスにネイティブDSD変換に切り替えます。DoP1.1形式でカプセル化したDSDデータ転送は、
多くのメディアプレーヤーでサポートされています。また、DSDファイルのダウンロードは複数のサイトから行え
るようになりました。 
DSDおよびPCMのハイレゾ音源ダウンロードサイトの最新リストについては、当社のWebサイトをご覧ください。 
高ヘッドルームDSP 
DAC3内のすべてのデジタル処理部は、0dBFSを超える+3.5dBのヘッドルームで設計されています。正および負
の最大値に達したときの正弦波のデジタルレベルは0dBFSですが、この高いヘッドルールによって、正弦波のピー
クがサンプル間で発生する場合でも、クリッピングを起こさず、より高い信号レベルをキャプチャすることができ
ます。純音の場合、PCMシステムが再現できるサンプル間ピークの最大値は+3.01dBFSです。 
Benchmarkの高ヘッドルームDSPは、オーバーロードやクリッピングなしにサンプル間ピークを処理することが
できます。サンプル間ピークはきれいにレンダリングされ、クリッピングや歪みなしでアナログ出力に送られます。
これができるD/Aコンバーターは市場にはほとんどありません！ 
ほとんどのD/A変換システムでは、サンプル間ピー
クのレベルオーバーにより、すべてのシグマデルタ型
DACチップ内にあるアップサンプリング補間器とデ
ジタルフィルターは過負荷状態になります。負荷が発
生すると、非高調波歪みのバーストが発生します。こ
の高周波歪みのバーストは、毎秒何回も発生する可能
性があり、本来の音には存在しない明るさと荒さを足
してしまう可能性があります。この問題はPCMフォ
ーマットに影響しますが、1ビットDSD形式には影
響しません。このようにDSD変換時にサンプル間ピ
ークによるクリッピングがないことが、一部の人々が
DSDを非常に好むことの説明になっているかもしれません。しかし、DAC3では、DSD再生時の低ノイズ以上のク
リーンなPCM変換を可能にしています。 
サンプル間ピークは、低サンプリング周波数（44.1kHzおよび48kHz）の商用作品ではよく見られるものです。
数学的な仕組みと入力信号の帯域幅により、サンプル間ピークは、高サンプリング周波数の録音では問題が少なく
なります。この理由は、ワーストケース（+3.01dB）のサンプル間ピークが、サンプリング周波数のちょうど
1/4の純音で発生するためです。（上図参照） 
CDのサンプリング周波数44.1kHzでは、ワーストケースが11.025kHzで発生します。多くの録音では、この周
波数の周辺にはかなりのピークがあることがわかります。対照的に、88.2kHzのサンプリング周波数では、ワース
トケースのサンプル間ピークが22.1kHzの周波数で発生しますが、ほとんどの音楽ソースでは、レベルオーバーを
生成するだけの十分なエネルギーがありません。88.2kHzのサンプリング周波数は、依然としてサンプル間ピーク
の影響を受けますが、ワーストケースのピークの大きさははるかに低くなる傾向があります。たとえば、サンプリ
ング周波数の1/8（11.025kHz）では、サンプル間ピークの最大値は、サンプル周波数44.1 kHzでのワーストケ
ースの+3.01dBではなく、約+0.66dBに過ぎません。 
より高いサンプリング周波数を使う最大の利点は、サンプル間ピークのレベルオーバーに対する耐性があることで
す。サンプリング周波数が高いほど良い音が聞こえるという場合、その違いは完全に、「サンプル間ピークのレベ
ルオーバーによるDSPの過負荷がないため」と考えられます。Benchmarkの高ヘッドルームDSPは、通常は高い
サンプリング周波数に達成できる低ノイズとディテール再現で低いサンプリング周波数のオーディオデータのレン
ダリングを行います。 
PCMシステムは、0dBFSを超えるピークを正確にキ
ャプチャすることはできますが、これらのピークは、
ほとんどのデルタシグマ型DACチップ内のオーバーサ
ンプリング補間器に過負荷をかけます。解決策は、補
間プロセスを排除することではなく、より余裕のある
補間器を構築することです。 
24ビットの最先端の変換性能を実現するには、補間
プロセスが絶対に必要です。しかし、残念ながらサン
プル間ピークのレベルオーバーは、ほとんどの補間で
クリッピングを引き起こします。このクリッピングに
より、非調和的で非音楽的な歪みが発生します。 
このような広い帯域に渡る歪み成分によって、粗さや本来ないはずの高域の明るさをデジタル再生に加えてしまう
Analog Audio 
Digital Samples 
サンプル間ピークの 
レベルオーバー 
Analog Audio 
Digital Samples 
従来型の補間方式 
(サンプル間ピークはクリップ) 
ことが多いと考えています。DAC3は、変換システム全体で少なくとも3.5dBのヘッドルームを維持することによ
り、これらの問題を回避しています。 
高いヘッドルームの余裕が画期的な改良であると弊社では考えています。 
32ビット SABRE-PRO DACチップ 
オーディオ信号は、4基のバランス構成32ビットD/A変換部からBenchmarkの低インピーダンスIV変換部に送ら
れます。 4回路による並列処理により、ノイズは6dB減少し、THDも減少しています。DAC3の中枢部のこの変換
システムは、DAC3そのものと同じくらい優れています 
D/A変換部後段のアナログ回路は注意深く設計されています。Benchmarkは、リファレンスグレードの高性能ア
ナログオーディオ機器を構築してきた長い歴史を活用し、卓越した出力ステージを産み出しました。 
自己診断可能な表示 
ダウンロードした192kHz/24ビットのファイルがコンピューターで本来の高音質で聞こえないのはなぜでしょう
か。メディアプレーヤーまたはコンピューターが44.1kHzにダウンサンプリングしているか、24ビットを16ビッ
トに切り捨てている可能性があります。メディアプレーヤーアプリやコンピューターのオペレーティングシステム
の中には、低品質のサンプリング周波数変換や切捨て処理を行うものが少なくありません。幸いなことに、この問
題はサンプリング周波数変換を使用せず、ネイティブのサンプリング周波数で処理を行う優れたメディアプレーヤ
ーアプリを選択することで解消できます。 
一方、ディスクプレーヤーの中には、すべての入力ソースを44.1kHz/16bitにダウンサンプリングするものも少
なくありませんが、この処理は音質に大きな影響を与える可能性があります。 
こうした問題に対し、DAC3では受信したデータから実測したサンプリング周波数とビット数を表示することによ
り、ディスクプレーヤー、メディアプレーヤー、およびコンピューターの適切な動作をしているか確認することが
できます。 
双方向12Vトリガー機能 
Benchmarkは、双方向機能を追加することで12Vトリガー機能を改善しました。DAC3のトリガー接続は、入力、
出力、またはその両方として使用でき、一般的な12ボルトのトリガー入力または出力と互換性があります。12Vト
リガーポートを使用して、パワーアンプの電源オン・オフを行うことができます。また、他のオーディオ機器の電
源操作によって出力された12Vトリガー信号に応答して、DAC3の電源を連動させることができます。 
Benchmark製オーディオ機器は、トリガー入出力ポートで双方向通信ができます。この双方向通信により、柔軟性
がさらに向上しています。この機能を使用したシステムでは、Benchmark機器のどれか1つの電源スイッチで、オ
ーディオシステム全体を順番に起動・シャットダウンすることができます。 
Analog Audio 
Digital Samples 
高ヘッドルール型補間 
(サンプル間レベルオーバーによるクリップが発生しない
分散型電源レギュレーター 
可能な限り低ノイズを達成するために、DAC3は分散型電源レギュレーターを使用しています。重要な回路ブロッ
クには、それぞれ専用に少なくとも1基の低ノイズ電源レギュレーターを装備しています。 
ES9028PRO DACチップ用のディスクリート超低ノイズ・レギュレーターを作成しました。Benchmark独自の
この機能により、傑出したES9028PROのノイズ性能をさらに向上させています。 
HPA2™ ヘッドホンアンプ 
DAC3ヘッドホン出力は、Benchmark独自のHPA2™ヘッドホンパワーアンプによって駆動されます この大電流、
高出力アンプは、ほぼ0オームという出力インピーダンスを特長としています。このヘッドホンアンプは、歪みを増
加させることなく、30Ωの負荷を駆動できるように設計されています。また、低感度の600Ωヘッドホンを駆動す
るのに十分な出力を持っています。 
HPA2™には、短絡による損傷から完全に保護する電流制限回路が内蔵されています。モノラルフォーンプラグが
ステレオヘッドホン端子に挿入されると、ヘッドホンアンプの右チャンネルでショートが発生し、これは危険です。
プラグが部分的に挿入されているときにもショートが発生することがあります。電流制限回路はこのような場合に
効果を発揮します。 
"0Ω"の出力インピーダンス 
ほとんどのヘッドホンアンプでは、抵抗をヘッドホンに対し直列に接続して安定性を維持し、短絡状態から保護す
るようになっています。 この抵抗は通常、少なくとも30Ωであり、性能に悪影響を及ぼします。直列抵抗を備えた
ヘッドホンアンプは、ダミー抵抗を駆動しているときにはテストベンチで非常に良い測定結果を出します。しかし、
同じアンプで実際にヘッドホン負荷を駆動すると、測定結果は非常に不十分なものになります。残念ながら、ほと
んどのメーカーは、実際のヘッドホンを搭載したときのヘッドホンアンプの性能を測定も規定もしていません。測
定には理想的なダミーロードが使用されるのが普通です。弊社の測定結果では、実際のヘッドホンはダミー抵抗の
ようには作用しないことを示しています。 
ヘッドホン性能 
弊社のテストでは、ヘッドホンと直列に配線されている抵抗全体でかなりの歪みが測定されました。このテストは
さまざまなヘッドホンで測定を行っています。ヘッドホンのインピーダンスが減少すると、一般的には歪みが増加
します。しかし、この歪みは、適切に設計された「0オーム」のヘッドホンアンプで解消することができます。 
HPA2™の性能は、実際のヘッドホンを駆動しても変化しません。無負荷、30Ωのダミー抵抗、30Ωのヘッドホ
ン負荷、600Ωのヘッドホン負荷でのTHD + Nの測定で、実質的に同じとなっています。HPA2™は、30Ωと
600Ωのヘッドホンの音質を大幅に改善します。特に600Ωのヘッドホンで非常に顕著な改善となります。 
差動アンプ 
差動アンプは、D/Aコンバーター部の出力からコモンモード歪み成分を除去します。この機能は、下流側の機器で
低い歪みを達成するために重要なものです。 
Benchmarkは、パワーアンプやその他の接続機器に歪みを引き起こさないよう、コモンモード歪みの問題を解決し
ます。このコモンモード歪みは、オーディオアナライザーによる精査の目をかいくぐり、可聴帯域の歪みを引き起
こす可能性があります。DAC3のバランス出力とアンバランス出力は、酷似した性能を示しています。 
多くのD/Aコンバーターでは、D/A変換部の後段に置く差動増幅器を省略します。仕様では通常、コモンモード歪
みは無視されます。高性能なオーディオアナライザーに正確なバランス信号を供給すると、高いコモンモード歪み
を伴ったバランス出力信号が問題なく計測されるのですが、下流側機器にアンバランスがあると、コモンモード歪
みが実際の歪み成分として現れてきます。 
高いジッター耐性のUltraLock3™ 
UltraLock3™は、DAC2で使用されるUltraLock2™クロックシステムの改良版です。新しいUltraLock3™シス
テムは、以前のUltraLock2™、UltraLock™システムよりも短い時間でロックすることが可能になります。DSP処
理は32ビット、DSPのヘッドルームは3.5dB、サンプリング周波数は211kHzで、ジッターによって誘発される
歪みとノイズは、音楽のレベルより少なくとも160dB低く、聴覚のしきい値をはるかに下回っています。
BenchmarkのUltraLock3™システムは、すべての可聴ジッターノイズを除去します。 
ジッター除去の重要性 
正確な24ビットオーディオ変換には、非常に低ジッターの変換クロックが必要です。ジッターによって24ビット
コンバーターの性能を16ビットコンバーターかそれより低いレベルしてしまいます。クロックジッターが適切に対
処されていないなら、24ビットコンバーターを購入しても全く意味がありません。 
ジッターはすべてのデジタルオーディオインターフェースに存在します。このタイプのジッターは「インターフェ
ースジッター」と呼ばれ、細心の注意を払って設計されたオーディオ機器にすら存在します。 
インターフェースジッターは、1つのデジタル機器から次のデジタル機器にケーブルを介してデジタル信号を伝送す
るときに蓄積されます。典型的なシステムでインターフェースジッターを測定すると、正確な24ビット変換の最大
許容レベルよりも10〜10,000倍高いことがわかります。幸いなことに、アナログ/デジタルコンバーター（A/D）
の変換クロック、デジタル/アナログコンバーター（D/A）の変換クロック、または 非同期サンプルレートコンバー
ター（ASRC）のレート推定器に影響を及ぼさない限り、インターフェースジッターはオーディオ信号には全く無
害なものです。 
多くのD/Aコンバーターは、単段のフェーズロックループ（PLL）回路を使用して、AES/EBU、ワードクロック、
またはスーパークロック基準信号から変換クロックを取得します。単段PLL回路は、5kHzより上ではジッターの減
衰ができますが、5kHz以下ではジッターの減衰ができません。しかし残念ながら、デジタルオーディオ信号には、
多くの場合、2kHzに最も強いジッター成分が存在します。 
その結果、このようなD/Aコンバーターは、非常に低いジッターソースから駆動され、非常に短いケーブルを介し
て駆動された場合にのみ、定格性能を達成することができます。単段PLLを備えたD/Aコンバーターが、一般的な
設置状況で16ビットを超える性能を達成できる可能性はほとんどなく、ほとんどの設置状況で、仕様上の性能より
著しく低下する可能性があります。 
優れたD/Aコンバーターは、多くの場合、2ステージPLL回路を使用して、より多くのインターフェースジッターを
フィルターで除去します。理論的には、2ステージPLLを使用することで、ジッターを十分に除去して正確な24ビ
ット変換を実現でき、実際にそのようなD/Aコンバーターは存在します。しかし、すべての2ステージPLL回路がそ
れと同等に設計されているわけではありません。 
多くの2ステージPLLは、低周波ジッター成分を十分に除去することができません。 さらに、2ステージのPLL回路
では、受信した信号にロックするのに数秒かかることがよくあります。ジッターが高過ぎる場合や基準サンプリン
グ周波数がドリフトした場合、2段PLL回路はロックに失敗することがあります。 
UltraLock™を搭載したD/Aコンバーターは、2ステージPLL搭載D/Aコンバーターのジッター減衰性能を超え、ほ
ぼ瞬時のロックを実現しています。2段PLL設計では解決が難しい「ロックが遅い」や「ロックできない」という問
題はありません。UltraLock™搭載D/Aコンバーターは、すべての動作条件下でインターフェースジッターに対して
非常に高い耐性を持っています。 
UltraLock™システムは非常に効果的です。DAC3の入力信号が高レベルのインターフェースジッターにさらされて
いる状態で、Audio Precision製高性能オーディオアナライザー System 2 Cascadeを使用してもジッターノイ
ズを検出できませんでした。このシステムには測定限界として-144dBFSという低いノイズレベルをも検出できる
能力がありますが、2Hzから200kHzに渡り12.75UIもの高いジッター振幅があるにもかかわらず、何も検出でき
ませんでした。DAC3のAES/EBUレシーバーでデコードできるAES/EBU信号は、測定可能なジッターノイズが
無い状態で再生されます。 
BenchmarkのUltraLock™テクノロジーは、ジッターに起因するパフォーマンス低下の問題を解決します。 
UltraLock™テクノロジーは、変換クロックをデジタルオーディオインターフェースのクロックから分離します。
D/Aでのデジタルオーディオ入力またはA/Dでのリファレンス入力のジッターは、UltraLock™搭載D/Aコンバー
ターの変換クロックに測定可能なレベルの悪影響を与えることはありません。UltraLock™搭載D/Aコンバーターで
は、変換クロックが基準クロック信号にフェーズロックされることはありません。その代わりに、D/Aコンバータ
ーのオーバーサンプリング比を非常に高い精度で変化させることで、基準クロックとの適切な位相関係を実現して
います。 UltraLock™システムではクロック分離によって、インターフェースジッターがオーディオ変換の品質を
低下させることはありません。仕様上の性能を一貫していて、様々な品質レベルのケーブルを使用するどのような
設置環境でも、仕様上の性能を一貫して再現可能です！  
変換クロックジッターがD/A変換性能をどのように劣化させるか？ 
問題＃1：ジッターはオーディオ信号を位相変調します。この変調により、オーディオ信号に含まれるすべての音の
成分の周波数の上下にサイドバンド（不要な音の成分）ができてしまいます。さらに悪いことに、これらのサイド
バンドは、元信号の音の成分から遠く離れた帯域にしばしば現れます。 
ジッター由来のサイドバンドは、元のオーディオ信号と高調波の関係にはないため、本来音楽的なものではありま
せん。 さらに、これらのサイドバンドは、元の音の成分の周波数の上下に遠く離れて出現するため、マスキング効
果が不十分で、容易に聞き取ることができます。多くの点で、ジッター歪みは相互変調歪み（IMD）に似ています。
IMDと同様に、ジッター歪みは、高調波歪みよりもはるかに聴き取ることが用意で、THD測定で示されるものより
簡単に捉えることができます。 
ジッターは、元のオーディオ信号に対し高調波の関係にない「新しいオーディオ信号」を作ります。この「新しい
オーディオ信号」は想定外のものであり、不要なものです。この偽信号によって本来あるべきステレオイメージが
失われたり、元のオーディオ信号にはなかった中低域の「濁り」が加わってしまう可能性があります。 
D/Aコンバーターが大振幅の純音を再生している間に、ジッターによって引き起こされるサイドバンドをFFTアナ
ライザーで測定することができます。通常はフルスケールの10kHzテストトーンを使用して、ジッターによって誘
発されるサイドバンドの存在の有無をテストしています（グラフ16を照）。このFFT解析結果では、DAC3にはジ
ッターによって誘発されるサイドバンドがなく、テストトーンのレベルに対して測定限界が約-144dBであることを
示しています。このグラフは、100Hz〜100kHzの範囲の31の異なるジッター成分にさらされたときのDAC3の
出力特性をプロットしています。31の出力スペクトルはすべて同一であり、ジッターによる歪みの兆候はありませ
問題＃2：ジッターは、オーバーサンプリングコンバーターのアンチエイリアスフィルターを著しく劣化させる可能
性があります。これはあまり知られていませんが、簡単に測定できるものです。ほとんどのD/Aコンバーターは、
高いオーバーサンプリング比で動作します。こうすることで、比較的性能の低いアナログアンチエイリアスフィル
ターの代わりに、高性能デジタルアンチエイリアスフィルターを使用することができます。理論的には、デジタル
アンチエイリアスフィルターは非常にシャープなカットオフ特性を持ち、可聴帯域内オーディオ信号にほとんど悪
影響を与えません。デジタルアンチエイリアスフィルターは通常、少なくとも100dBの遮断帯域減衰ができるよう
に設計されています。ただし、デジタルフィルターは、サンプル間の時間間隔が常に一定であるという数学的仮定
の下に設計されています。残念ながら、A/D変換またはD/A変換のクロックジッターによって、サンプル間の時間
的な間隔は変化してしまいます。この変化によって、これらの注意深く設計されたフィルターの性能は変化します。
少量のジッターでも遮断帯域での性能を著しく低下させ、フィルターがエイリアシング防止に役に立たなくなる可
能性があります。 
デジタルアンチエイリアスフィルターの分り易い機能は、周波数が高すぎて選択したサンプリング周波数では表現
できない音の成分を除去することです。やや判り難い機能は、D/Aコンバーターの筐体内部、またはDACチップ内
部で発生する高周波信号の除去です。この高周波信号は、デジタル信号とアナログ信号間のクロストークの結果発
生したものであり、配慮が不十分なシステムでは大振幅になる可能性があります。理想的な（低ジッター）条件下
では、低い（オーディオ）周波数に折り返しノイズとして出現する前に、デジタルアンチエイリアスフィルターは
この不要なノイズのほとんどを除去することができます。この高周波クロストークの問題は、ジッターの存在に気
付かなければ、明らかにならない可能性があります。 
24kHzから少なくとも200kHzまでのトーンスィープを入力してD/Aコンバーターの出力をモニタリングすること
で、遮断帯域の減衰を非常に簡単に測定することができます。 
UltraLock™ 搭載D/Aコンバーターをテストする 
弊社では、お客様にUltraLock™搭載D/Aコンバーターで上記のテストを実行することをお勧めします。あるいは、
ご自身の耳を裁判官として使用してください。UltraLock™搭載D/Aコンバーターのデジタル入力にジッターが加わ
っても、性能にまったく変化はありません。従来型の単段または2ステージPLL回路を搭載しているコンバーターで
も同じテストを試してください。テストは、さまざまなレベルのジッターとさまざまなジッター周波数で実行する
必要があります。結果は非常に啓発的なものになるはずです。ジッター関連の問題は、A/DおよびD/Aデバイスに
聞き取ることができ、測定可能な悪影響をもたらします。デジタルオーディオの実践者たるものは、この問題を理
解する必要があります。 
デジタルオーディオシステム全体でジッターの影響を完全に取り除くことは可能か？ 
最も慎重に設計されたデジタルオーディオシステムであっても、インターフェースのジッターは蓄積されます。幸
いなことに、A/D変換またはD/A変換部のサンプリング回路に影響を与える場合だけ、インターフェースのジッタ
ーがデジタルオーディオ信号を劣化させる可能性があります。A/DまたはD/Aの外側でジッターを修正しようとし
ても、費用が掛かる上に、ジッターノイズを部分的減少させることしかできません。ジッターを低減するために、
専用クロック信号（ワードクロック、スーパークロックなど）をA/DコンバーターやD/Aコンバーターに送ること
がよくありますが、繰り返しになりますが、ジッターはこうしたクロック分配システムにも蓄積されるため、部分
的なソリューションにすぎません。さらに、D/Aコンバーターのパフォーマンスが基準クロックの品質に依存して
いる場合に低品質のマスタークロックジェネレーターを使用すると、システム全体のパフォーマンスを低下させる
可能性もあります。「ジッターのない」A/DおよびD/Aコンバーターこそが、ジッターの悪影響に対する唯一無二
の対策です。UltraLock™搭載D/Aコンバーターは、あらゆる動作条件下でジッター耐性があり、オーディオ信号に
ジッター由来のノイズが追加されることは決してありません。 
UltraLock™ 搭載D/Aコンバーターでもできないこととは？ 
UltraLock™搭載D/Aコンバーターは、すでにできてしまった損傷を元に戻すことはできません。ジッターの問題の
あるA/Dコンバーターを使用してデジタルオーディオ信号を作成した場合、A/Dコンバーターの内部で発生したジ
ッターによって誘発された歪みを取り除く方法はありません。 
ジッターによって引き起こされるサイドバンドは非常に複雑で、既存のオーディオ機器では削除することはできま
せん。したがって、オーディオチェーンの両端でジッターに対処することが非常に重要です。さまざまなA/Dコン
バーターの正確な評価を可能にする素晴らしい出発点がDAC3です。優れたD/Aコンバーターがなければ、A/Dコ
ンバーターの性能を音で評価することは不可能です。DAC3の一貫した性能により、ジッターという1つの大きな変
数がなくなるのです。 
3. 性能測定データ 
グラフ 1：アイドルチャンネルノイズのFFT解析 
DAC3の並外れた性能は、上記のFFTプロットで示されています。ACハムの兆候はなく、アイドルトーンは観測
されず、測定限界の -160dBFSまででスプリアストーンも検出されていません。 
0Hzでの上昇はFFT分析では正常な挙動で、ノイズを示すものではありません。この32kポイントのFFT分析では、
16回のパワー・アベレージングによるBlackman-Harris窓を使用し、DCから32kHzの周波数レンジをカバーし
ています。 
グラフ 2：AC由来のハムに関する低周波数域のFFT解析 
DAC3には、約 -160dBFSの測定限界までACライン由来のハムノイズの形跡がありません。グラフ上のカーソ
ルは60Hzおよび180Hzにセットされています。（60HzはAC電源からの干渉が予想される周波数。） 
アイドルチャンネルのノイズスペクトルでは、ACハムの兆候はまったくありません！フル出力でも、これらのAC
ラインに関連する周波数は依然として-133dBよりも優れています（グラフ4を参照）。 
このグラフは、スイッチング電源の優位性の１つを示しています。DAC3のスイッチング電源は、オーディオ帯域
を超える周波数で動作するため、ライン周波数で駆動される電源トランスで生成される強力なライン周波数磁場が
発生しません。 
グラフ 3：10kHzテストトーンによるFFT解析 
10kHzのFFT解析は、クロックジッターを検出するためのテストとして優れています。ジッターによって、
10kHzテストトーンの上下にサイドバンド（不要な音の成分）ができます。たとえば、1kHzのジッター周波数に
よって9kHzと11kHzの2つのサイドバンド成分ができます。同様に、2kHzのジッター周波数によって8kHzと
12kHzのサイドバンド成分ができます。しかし、上の測定データは、10kHzテストトーンの振幅に対して測定限
界の約 -149dBのまでジッターによって誘発されたサイドバンドの形跡が観測されていません。 
非常に低い高調波歪みに注目してください。2次高調波（20kHz）は -111dBで、3次高調波（30kHz）は -
125〜 -127dBという低い値です。 
この32kポイントのFFT解析では、16回のパワー・アベレージングによるBlackman-Harris窓を使用しています。
オーディオアナライザーAP2722のA/Dコンバーターの分解能を上げるために、ノッチフィルターで10kHzの基
本波を除去しています。 
グラフ 4：1kHzテストトーンによるFFT解析 
1kHzテストトーンによるFFT解析では、DAC3が非常に低い高調波歪みしかないことが観測されています。2次
高調波歪み（2kHz）は -126 dBよりも良く、3次高調波歪みは1kHzテストトーンの振幅に対して -122 dBより
も良いことがわかります。 
この32kポイントのFFT解析では、16回のパワー・アベレージングによるBlackman-Harris窓を使用しています。
オーディオアナライザーのA/Dコンバーターの分解能を上げるために、ノッチフィルターで1kHz基本波を除去し
ています。 
フル出力状態で、ACライン由来のハム周波数（60Hz、180Hz、および240Hz）は -133 dBよりも良いことに
注目してください。 
グラフ 5：周波数特性 
この測定結果は、DAC3が定規のようにフラットな周波数特性を持つことを示しています。周波数特性の測定値は、
10Hzで0.015dB、40 kHzで -0.031dBです。DAC3は低域特性が極端に伸びているため、低周波数（20Hz
付近）で発生しやすい位相シフトが実質的に発生しません。つまり、低域が高域成分に対して正しいタイミングで
レンダリングされることを意味します。 
グラフ 6：チャンネル間の位相差 
この測定結果は、DAC3のチャンネル間の位相精度を示すものです。このグラフの縦軸は極端に広がっていますが、
位相差は45kHzでわずか +/- 1°に過ぎません。この測定データトから、チャンネル間位相精度は、20kHzで 
+/- 0.25°、40kHzで +/- 0.43°と算出されます。 
解説：DAC3の位相精度は、オーディオアナライザーAudio Precision AP2722自身の位相精度に近い値です。
このため、AP自身の位相差を測定値から差し引く必要があります。緑のトレースは、左チャンネルをAPのチャン
ネル1に、右チャンネルをAPのチャンネル2に入力したもので、 赤のトレースは入力を逆にしたものです。APテ
ストセットの位相差を取り除くには、この2つのトレースを平均化する必要があります。（平均化の結果が上述さ
れた数字となっています。） 
DAC3コンバーターは、ユニット間の位相整合も正確になっています。そのため、3台のDAC3をグループとして
使用することで、正確な位相整合の5.1サラウンドシステムを、4台のDAC3を組み合わせて7.1システムを構築
することができます。任意の2つのチャネル間の位相精度は、上述した位相精度と一致します。 
グラフ 7：振幅に対するTHDおよびTHD+N（バランス出力） 
この測定結果は、デジタル入力信号レベルが-30dBFSから0dBFSの範囲で、DAC3は非常に低い高調波歪みし
か発生しないことを示しています。このデータは、ほとんどのリスニング環境でDAC3のTHDが聴覚のしきい値
に達していない（つまり歪みを聞き取れない）ことを示しています。これは、DAC3には高調波歪みが実質的にな
く、ソースの持つ音色に対し無色透明であることを証明しています。 
解説：黒のトレースはTHD + Nの測定結果で、帯域は22kHzに制限されており、オーディオアナライザー
AP2722のアナログアナライザー機能を使って測定を行ったものです。赤のトレースはTHD（高調波歪みのみ）
のプロットで、AP2722のアナログノッチフィルター、A/Dコンバーター、およびデジタル高調波歪みアナライ
ザー機能を使って測定を行ったものです。このTHDトレースには、32kHzを下回るすべての高調波が含まれてい
ます。 -3dBFSと-9dBFS付近に見られる段差は、AP2722のオートレンジ調整機能によるものであり、DAC3
のTHD性能がAP2722の測定限界に非常に近いことを示しています。 
グラフ 8：振幅に対するTHDおよびTHD+N（アンバランス出力） 
このプロットは、アンバランス出力のTHDおよびTHD + N特性を示しています。 
アンバランス出力のTHD特性がバランス出力に近いことに注目してください。アンバランス出力では、THD+N
レベルがわずかに高くなりますが、これはアンバランス接続で使用される信号レベルが比較的低い（2Vrms）た
めです。両出力のノイズレベルの差は、プロ用出力レベルのバランス接続の優位性を際立たせているとも言えます。 
グラフ 9：振幅に対するTHD（バランス出力とアンバランス出力の比較） 
この測定結果は、DAC3のバランスアナログ出力とアンバランスアナログ出力のTHD特性が非常に似ていること
を示しています。アンバランス出力（赤のトレース）は、高信号レベルのバランス出力（黒のトレース）の特性と
ほぼ一致しています。 -10dBFS未満の信号レベルで２つのトレースに差があるのは、バランス接続のSN比の方
が高いことによるものです。0dBFSでは、バランス接続は +24dBu（12.28Vrms）にキャリブレーションされ、
アンバランス接続では+8.24dBu（2Vrms）にキャリブレーションされています。バランス接続は、高い信号レ
ベルにより、高いSN比を実現することが容易です。これは、Benchmarkがバランス接続を推奨する理由の1つで
最高品質のDACチップ（ES9028PROなど）は、バランス出力を備えています。このバランス出力は、後段に高
精度の差動アンプを使用することでTHDを大幅に減少させることができます。DAC変換チップはコモンモード歪
み成分を発生する傾向がありますが、差動アンプによってそれを除去することができるからです。DAC3では、
ES9028PROの出力の後段に高精度差動アンプを使用しています。多くの競合製品は、この差動アンプを省略し
ていますが、差動アンプを省略するとアンバランス出力のTHDがはるかに高くなります。この差動アンプは、正
確にトリム調整されていないバランス入力信号をバランス出力が駆動している場合でも、システムパフォーマンス
を向上させることができます。 
上述したTHD測定結果により、DAC3の差動アンプの有効性を確認できます。バランス出力の＋/－のいずれかの
グランドに対するTHDを測定することで、さらに確認することができます。 
グラフ10：300Ω負荷時のヘッドホンアンプの特性 – 出力に対するTHD+N 
この測定結果は、標準的な300Ω負荷を駆動したときのヘッドホン出力のTHD + N特性を示しています。ヘッド
ホン出力のTHD+N特性は、バランス出力（-20mW時に-110dB）の性能に近いことに注目してください。
BenchmarkのHPA2™ヘッドホンアンプは、300Ω負荷に対し21.5dBu（9.2Vrms）を歪みなく供給すること
ができます。 
このグラフは、HPA2™が高インピーダンスのヘッドホンに必要な十分な駆動電圧を持っていることを示していま
す。次のグラフ11は、HPA2™が低インピーダンスのヘッドホンを駆動するのに必要な十分な出力を持っている
ことを示しています。どちらの場合でも、DAC3の0Ωに近い出力インピーダンスにより、ヘッドホンのドライバ
ーユニットに対し優れたコントロールとダンピングが可能になっています。 
HPA2™には、ジャンパーで調整可能な3つのゲインレンジ設定があり、お気に入りのヘッドフォンの電圧感度に
合わせて設定が可能です。ゲインレンジの設定がヘッドホンアンプの出力インピーダンスやTHD特性を変えるこ
とはありません。 
グラフ11：30Ω負荷時のヘッドホンアンプの特性 – 出力に対するTHD+N 
このプロットは、非常に重い負荷（30Ω）でのヘッドホン出力のTHD+N特性を示しています。ヘッドホン出力
のTHD+Nが、バランス出力（-20mW時に -110 dB）の性能に依然として近いことに注目してください。 
このグラフは、BenchmarkのHPA2™ヘッドホンアンプが、30Ω負荷に対し両チャンネルに1.25Wを歪みなく
供給できていることを示しています。 
グラフ 12：周波数に対するTHD+N（80kHzローパスフィルター/unweighted） 
DAC3のアナログ出力ステージは、スルーレートが高く、0dBFSで駆動された場合でも、高域で低いTHDレベル
を維持することできています。最大出力レベルで動作しても、THD+Nは20kHzで非常に低い状態を維持してい
ることに注目してください。 
グラフ 13：周波数に対するTHDおよびTHD+N 
この測定結果は、DAC3の高調波歪みがTHD+Nの数値が示唆するよりも低いことを示しています。この黒のトレ
ースはTHD+Nで、赤のトレースはTHDのみのプロットです。約10kHz未満では、THDが非常に低いため、
THD+N測定結果はノイズが支配的になっています。 
グラフ 14：サンプリング周波数に対する THD+N 
DAC3のTHD+N性能は、すべてのサンプリング周波数で一致しています。 
グラフ 15：ジッター耐性 
Audio Engineering Society（AES）は、デジタルオーディオ機器をテストするためのジッター許容テンプレー
トを作成しました。黒のトレースは、AESのジッター許容テンプレート（右側の縦軸）を示しています。誘導ジ
ッターは200Hzで5UIに近づき、8kHzを超えると0.125UIに減少します。 
赤のトレースは、黒のトレースで示されているジッターで駆動されているときのDAC3のTHD+N（左側の縦軸）
を示しています。AESのジッター耐性テストの全範囲にわたって、DAC3のTHD+N性能は変化していません。 
DAC3は、何の性能低下もなく、AESジッター耐性テストに簡単に合格しています。 
グラフ 16：ジッター耐性のFFT解析 
このグラフは、AESジッター耐性テストの実行中に取得された一連のFFT解析結果を示しています。これはジッタ
ー耐性テスト結果として究極のものなっています。31個のFFT解析点のいずれも、ジッターによって誘発されたサ
イドバンドの兆候を示していないことに注目してください。また、この解析結果は、グラフ3に示すプロットと全く
同じであることに注目してください。 
AESジッター耐性テストをデジタル入力に適用しても、DAC3の性能には何ら変化はありません。この測定では、
ジッターに起因するサイドバンドはどこにも見られません。 
この測定を非常に高分解能で行うには、10kHzの基本波をノッチフィルターで除去する必要があることに注意して
ください。基本波を除去しないと、オーディオアナライザーAP2722のA/Dコンバーターで発生したスプリアスト
ーンによって、DAC3の「ほぼ完璧なテスト結果」を得ることができなくなります。 
グラフ 17：11kHz, 12kHzによる相互変調歪み 
この測定結果は、DAC3のIMD（相互変調歪み）が非常に低いことを示しています。1kHzに現れる周波数差分によ
る歪みは-131dBとなり、10kHzおよび13kHzに現れた歪み成分は約-125dBとなっています。しかし、実際の
IMDの方はもっと良いかもしれません。なぜなら、上の測定結果は、オーディオアナライザーAP2722の性能によ
って部分的に制限されているからです。 
すべてのIMD歪み成分は、可聴レベルを十分に下回る必要があります。 
MEMO   
                           
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