外観としては左の図のように3つの部品とボリュームノブで構成されています。

天板のみランダム模様のようなフォージドカーボンで、その他はアルミ切削筐体となっています。

フォージドカーボンはスーパーカーなどで近年使用されている、綾織りや平織りとは異なる模様のカーボン素材です。
軽量化と美しい外観となるよう採用しました。

ボリューム位置を角に置くことで突起部が無く、ボリュームノブの側面が平坦なため誤操作が起きづらい設計です。

また、底面以外からはネジが見えないデザインになっており、外観にも配慮しています。

内部の構造ですが、ポータブル性を考慮しTSURANAGIサイズと同等を目標としたため、高密度な実装になっています。

メイン基板が2階建てで、サブの端子基板が3階と4階に位置する形になっています。

2階と端子基板を配線しますが、これも専用ケーブルと同様の線材で純銀線を使用しています。

メイン基板と端子基板を配線で接続する手法はTSURANAGIから継承していますが、これの意図は端子に機械的ストレスがかかりにくいようにするためです。

全てリジットに固定してしまうと端子のはんだ部分にストレスがかかり、使用しているうちにはんだにクラックが入り接触不良を起こすためです。

2階の基板にヒートシンク兼シールドケースがあり、シールドケースの側面はアルミ筐体にシリコンゴムで熱結合され効果的に放熱する仕組みになっています。

2階基板に部品が載っていないフラットなエリアがありますが、そこに対してシールドケースの裏側とシリコンゴムで熱結合する構造になっています。

サイズはTSURANAGIに対して厚みがプラス3mm、長さ方向は突起部が無くなった分マイナス5mmと回路規模としてはコンパクトに実現しています。

前面は右から3.5mmアンバランス入力、4.4mmバランス入力、Rch出力、Lch出力となっています。

背面はUSB Type-Cの充電端子のみです。
上から見たとき角にボリュームがあり、押しボタンを長押しで電源のオンオフを行います。

傷防止のために底面のみ東レ製のウルトラスエードが貼り付けてあります。
小さい穴が側面にあり、排熱のために設けてあります。

電源は片chあたり7系統で左右合わせて14系統になっています。

バッテリーの電圧を両電源生成回路で昇圧と反転をし、ノイズを除去したクリーンな電源をアンプに供給するために後段にリニア電源回路があります。

両電源生成回路は低電圧大電流用と高電圧小電流用で2つに分かれています。
これは電子ボリュームが±10V以上の高電圧動作が求められるため、別々に設けた形になります。

全て高電圧で動作させてしまうと消費電力がかなり高くなってしまい、使用時間の減少と発熱量が非現実的になってしまうため、このような構成になりました。

また、リニア電源回路はTSURANAGIでも採用していた高周波のノイズまで除去可能な超高性能リニアレギュレータを採用しました。

これが合計14個も必要となるため、高コスト化は避けられませんが、音質最優先としてこの設計としています。

アンプ回路のブロックごとにリニアレギュレータを独立で設けているのは、回路間の干渉を防ぎ、音の分離感や解像度を高める目的があります。

各所に大容量コンデンサを配置していますが、これは電源が上流から下流に向かって流れる際に電源が揺れないようにするためです。

また、このアンプでは保護用にアンプの出力にリレーを入れることがスペース的にできなかったため、別の手段で保護する必要がありました。

FUGAKUのアンプでは保護回路として、リニアレギュレータの動作をオフして大容量コンデンサの電荷を抜くためにGNDにショートするスイッチを設ける仕組みにしました。

電源オフした瞬間に電源をGNDとショートすることで、アンプは電源電圧を元に信号を出力しますので、電源がゼロになれば出力もゼロになるという仕組みです。

通常の電源オフ時やアンプからDCが漏れたり電源回路が不良動作をしたり、内部が非常に高温になった際などに保護回路が動作します。

この保護回路によってリレーレスで保護が可能となり、手のひらサイズのアンプが実現できました。
またそれだけでなく、アンプの出力にリレーが無いため出力インピーダンスが低く、イヤホンに対してよりダイレクトな駆動が可能になりました。

TSURANAGIをベースとして、クロスオーバー回路追加や回路見直しなど、大幅に発展させたアンプです。

まず改良された点としては、初段にローパスフィルタを持ってきたことです。

TSURANAGIでは最終段のパワーアンプがローパスフィルタも兼ねていましたが、初段に持ってくることで全体としてのノイズを低減させました。

また、パワーアンプに帯域制限するものが無くなったため、イヤホンを駆動する際の応答性向上にも寄与しています。

このローパスフィルタで使用しているコンデンサはX2Yコンデンサという特殊なもので、バランス信号を処理するのに特化した2つのコンデンサが1つになったマッチングの良いものを採用しました。

ローパスフィルタの手前にアンバランスとバランスの入力をスイッチするICがあり、ローパスフィルタに対しては全てバランス信号として入力されるようになっています。

この構造はTSURANAGIと同じですが、トグルスイッチではなく非常に低抵抗で低歪な半導体スイッチを採用することで、端子の挿抜検知機能とあわせて、自動で入力端子をセレクトする機能を載せました。

差動ラインレシーバもTSURANAGIとは異なる新規の回路で、1つのICだったものを2つのICに分けてより高性能化しました。
その結果、ここでの残留ノイズは1/5以下になっています。

電子ボリュームも進化点で、新日本無線製のMUSES72323にアップデートしました。
これによりハイエンド機器に求められる空気感や鮮度感が向上しています。

また0.5dBステップから0.25dBステップへ半減しており、より細かい音量調整ができるようになりました。

バッファアンプはFET入力のOPAMPで、電子ボリュームが出力する電流を最小にし歪が最小になるためと、クロスオーバー回路は容量の大きなコンデンサなどがあるためそれをしっかり駆動する役割があります。

パワーアンプはダイナミックドライバとそれ以外で構成が異なります。
またMEMSドライバを駆動するパワーアンプにはDCバイアス回路が追加されています。

まず、ダイナミックドライバを駆動するパワーアンプは、TSURANAGIと同様の構成で全差動アンプと電流帰還アンプを組み合わせ、バランス信号に変換しつつ駆動する回路です。

プラスαとなっているのは、使用部品を見直し低出力インピーダンスになり駆動力を向上させました。

ダイナミックドライバ以外のパワーアンプでは完全に新規の回路で電圧帰還型のアンプを用いています。
これもヘッドホンを駆動することが想定されたもので、イヤホンとしては過剰なくらいの高性能を持っています。

図には載っていませんが、FUGAKUでもACカップリングコンデンサを排除するためにDCサーボアンプがMEMS以外のパワーアンプに組み込まれています。

DCサーボアンプの部品定数見直しとパワーアンプへの帰還方法をさらにシンプル化し、少ない部品点数で低ノイズになるようブラッシュアップしています。

MEMS用のDCバイアス回路は先程の電源回路のブロック図にあった通りリニアレギュレータをベースとした低ノイズなオリジナル回路を開発しました。

メイン基板は2階建て構造になっており、基板と基板の間は4つの端子で接続されています。

1階基板は主に、電源回路、充電回路、保護回路、それらを制御するマイコンが載っており、電源回路が主な機能のため銅箔を通常の倍の厚みにして抵抗値を下げています。

電源回路は合計で10000uF以上の大容量コンデンサが載っており、スペースの限り実装し、音の低重心を図っています。

メイン基板は2枚とも両面実装になっており、空間を介してノイズなどで干渉が起きないレイアウトになっています。

1階の裏にはノイズ源となる両電源生成回路とマイコン、充電回路、保護回路のGNDとショートするスイッチがあり、アンプ回路にはノイズが回り込まないようになっています。

1階の表にはボリュームとリニアレギュレータ、大容量コンデンサ、保護回路のコンパレータがあり、アナログ回路で構成されています。

TSURANAGIと同様にマイコン内蔵のADコンバータとボリュームでノブの位置を検知し、電子ボリュームに制御信号を送る仕組みです。
音の信号は手で回すボリュームを通りません。

大容量コンデンサには高性能な導電性高分子コンデンサを採用しています。

2階の表にはパワーアンプのみとなっており、アンプ回路の中では比較的発熱が大きいためヒートシンクを兼ねたシールドケースが実装されます。

2階の裏には半導体スイッチからクロスオーバーまでの回路があり、表と裏ではっきり機能が分かれるようになっています。

2階の基板は初採用の8層基板で、表と裏で異なる機能に対して4層ずつ割り当て、低インピーダンスかつ耐ノイズ性能を向上する構造になっています。

基本的に音声信号は内層に落とし、外層をGNDのシールドとして、外来ノイズを受けづらい配線になっています。

TSURANAGIでも同様ですが、電源とGNDは共通インピーダンスを持たないようにレイアウトされ、GNDは1点に集約され、筐体アースと金メッキのネジで接続されます。

一般的なイヤホンでは左右のマッチングや周波数特性の合わせ込みをドライバの選別によって実現されてきましたが、やはりコスト増加と合わせ込みに限界が生じてしまいます。

FUGAKUには量産品でもターゲットの周波数特性からズレないことを実現するトリミング機能があります。

その結果、左右間とターゲットカーブとのミスマッチを±10%、±0.83dB以内を実現しました。

パワーアンプは右の図のような反転アンプという構成になっており、減衰と増幅を自由に設定できる回路です。

イヤホンのドライバは種類によって周波数特性が異なりますが、能率も異なるため、合成したときにスムーズに繋がるように各帯域で全体的なレベル合わせが必要です。

そのレベル合わせをパワーアンプが担っており、出荷前にドライバのレベル合わせを微調整できる機能があり、これがトリミング機能です。

イヤホンにドライバを組み込む前に、ドライバ単体で全数音響特性を測定し、そのばらつき具合によってどういうトリミングを実施するか決めています。

アンプとイヤホンを接続するためのケーブルですが、弊社の銀線ケーブルのSHIROGANEとは異なる新規の線材を使用しました。

材質は同じですが、一芯あたりの線の太さが小さくなったもので、16芯に束ねても実用性を保ちつつ、トータルの導体量を十分もたせるケーブルになっています。

16芯である理由は、5-wayのイヤホンに対して独立にアンプを接続する必要があるためで、ダイナミックドライバーがバランス駆動なので2芯、BAとMEMSのHOTに4芯、GNDに2芯となっています。

GNDは1芯でも問題ないですが、7芯より8芯のほうが形状的に安定することと、BAとMEMSのGNDをイヤホン端子まで分離し混濁感が出ないようにするためです。

上記を合計して片側で8芯、左右合わせて16芯という形になりました。

また、イヤホン内部の配線も純銀のリッツ線となっており、弊社の基準に合う導体を使用して内部配線としての使いやすさも兼ね備えた線材が無かった為、FUGAKUのために新規で開発しました。

組み立ての際の作業性の為に、被覆カラーを6色分用意しました。

アンプ側もメイン基板と端子基板がケーブルで配線されていますが、これも16芯のケーブルと同じ線材を使用しており、銀線で統一しました。

大量に銀線を使ってしまうと、SHIROGANEの開発でも難儀したことですが、銀の良いところだけでなく特有のクセも強く出てしまうため、アンプ内部の高音質化加工と16芯ケーブルの高音質化加工はFUGAKU専用にチューニングしたUltimateグレードのものになっています。

ケーブルでは端子付近や分岐部に電磁波や動いたときに発生する静電気、振動を吸収したりシールドする素材を配置しています。

弊社には複数の種類の素材があり、それらをどの順番でどこに加工するかで最終的な音の調整をしており、これが高音質化加工です。
ポータブルアンプでは電子部品に対してこういった素材を貼り付けています。