Vengineerの妄想

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Fiio JM21を買ったので、搭載されているCIRRUS LOGICのDACについて、調べてみた

はじめに

Fiio JM21 については、下記のブログに書きました。

vengineer.hatenablog.com

今回は、JM21 に搭載されているCIRRUS LOGICDACについて、調べてみた

Fiio JM21 に搭載されているのは、CIRRUS LOGICのCS43198

CS43198 のブロック図

出力の後に、オペアンプが必要です。

JM21 では、

が載っているようです。

CS43131

では、下記のブロックのように、内部にヘッドフォンアンプが入っています。

CS43198 と CS43131 の比較

Grok 3に聞いてみた

CS43198とCS43131は、シーラス・ロジック製のオーディオDAC(デジタル・アナログ・コンバーター)チップで、ポータブルオーディオ機器やUSB DACなどに広く採用されています。以下に、両者の主な違いと特徴を比較します。

1. 基本仕様の比較

項目 CS43198 CS43131
ダイナミックレンジ 130 dBA 127.5 dBA
THD+N(歪み率) -115 dB -115 dB
サンプリングレート PCM: 最大384kHz/32bit, DSD256 PCM: 最大384kHz/32bit, DSD256
ヘッドフォンアンプ 非内蔵(外部アンプが必要) 内蔵(クラスH、グラウンドセンター)
出力 外部アンプ依存 600Ωで2 VRMS、32Ωで30 mW
消費電力 低消費電力設計 さらに低消費電力(ポータブル向け最適化)
デジタルフィルタ 5種類(低群遅延、リニア相など) 5種類(低群遅延、リニア相など)
パッケージ 40ピンQFN、42ボールWLCSP 40ピンQFN、42ボールWLCSP

2. 主な違い

  • ヘッドフォンアンプの有無

    • CS43198: DAC専用チップで、ヘッドフォンアンプは内蔵されていません。そのため、外部のアンプ回路と組み合わせる必要があります。これにより、据え置き型や高性能なポータブル機器で柔軟な設計が可能ですが、回路設計の質に音質が依存します。
    • CS43131: DACとヘッドフォンアンプが一体化されており、基板設計がシンプルで小型化が容易です。ポータブル機器(ドングルDACなど)に最適で、低消費電力かつ高効率な設計が特徴です。
  • 音質傾向

    • CS43198: ニュートラルで自然な音場再現性に優れ、DSD再生時の高音質が特に評価されます。ボーカルの艶感や中音域の鮮やかさが特徴で、Astell&Kern SR15のようなデバイスで「声DAP」と称されることもあります。
    • CS43131: 明瞭感があり、楽器分離や定位の精度が高い解析的な音質。ボーカル楽曲での明瞭度や、フラットで癖のない音が特徴。デュアル構成では左右のセパレーションが強化され、ハイエンド機器に匹敵する性能を発揮します。
  • 消費電力

    • CS43131はCS43198よりもさらに低消費電力化が図られており、スマートフォンや小型デバイスでの長時間使用に適しています。
  • 実装例

    • CS43198: Astell&Kern A&norma SR35(4基)、FiiO KA5(デュアル構成)など、高価格帯やフラッグシップモデルに多く採用。
    • CS43131: FiiO KA13、iBasso DC03 Pro、TANCHJIM STARGATE2など、エントリー~ミドルレンジのポータブルDACに広く採用。デュアルやクアッド構成も一般的。

3. 音質の違いと選び方

  • CS43198は、外部アンプとの組み合わせにより、音質のカスタマイズ性が高いです。高インピーダンスのヘッドフォンや据え置き型機器での使用に向いており、プロオーディオやマスターレコーディングの再現を重視するユーザーに適しています。ただし、音質は周辺回路やアンプの品質に大きく影響されます。
  • CS43131は、ヘッドフォンアンプ内蔵により、シンプルで高効率な設計が可能です。ポータブル環境での携帯性と音質のバランスを重視するユーザーに最適。特にデュアル構成(例: iBasso DC03 Pro)やクアッド構成(例: FiiO KA13)では、ノイズフロアやダイナミックレンジが向上し、価格帯を超えた性能を発揮します。

4. どちらを選ぶべきか?

  • CS43198を選ぶ場合:
    • 高音質を追求し、外部アンプや据え置き機器を組み合わせたい。
    • DSD256や高解像度オーディオを重視。
    • 例: Astell&KernのDAPやハイエンドUSB DACを検討しているユーザー。
  • CS43131を選ぶ場合:
    • 低消費電力でポータブル用途を重視。
    • シンプルな設計で高音質を求める(特にドングルDACやエントリーモデル)。
    • 例: スマホやPCで手軽に高音質を楽しみたいユーザー。

5. 補足

  • 音質の最終的な印象は、DACチップだけでなく、アナタログ回路、電源設計、筐体、さらには使用するヘッドフォンやイヤホンの特性に大きく依存します。
  • CS43131はポータブル市場での採用例が多く、コストパフォーマンスに優れたモデルが多い一方、CS43198は高級機での採用が多く、音質のポテンシャルが高いです。
  • 両チップともDSD256やPCM384kHz/32bitに対応し、現代のハイレゾ音源に対応する性能を持っています。

スマホでは?

スマホでも CIRRUS LOGIC のデバイスを使っています。スマホの場合は、ヘッドフォンアンプまで入っているものを使っているようです。

下記の情報によると、Google Pixel 6 では、Cirrus Logic CS35L41 が搭載されているようです。

下図は、このドキュメント(CS35L41にアクセスしたら、CS35L42になっていました。アップデートされたんでしょうね)にあった図です。

Application Processorとの接続図も載っています。

ステレオだと、2個使うんですね。

もうちょっと調べてみたのですが、スマホの場合、

の組み合わせになっています。

Qualcomm/Mediatek は、Audio Codecも作っていますね。

おわりに

JM21では、Qualcomm Snapdragon 680 を使っているので、Audio Codec は Qualcomm 製なんですかね。

  • WCD9370
  • WCD9375
  • WCD9380
  • WCD9385

があるようです。

Fiio KA11 には、CS43131 が搭載されているようです。6000円しないので、まずは、ここから始めるのがいいのかもね。