Soulnote M3x在不犧牲聲音的空間感與穿透力的前提下，輸出電流能力倍增，同時實現細膩表現與壓倒性的驅動力。Soulnote開發出一種新精密配對法，以匹配音樂播放中隨電流變化而持續波動的 hFE（電流放大率）。透過大量測定不同電流值下的 hFE，計算歐幾里得距離後挑選誤差極小的晶體管配對，使雙管推挽的模糊度降至接近單管推挽的純凈表現。輸出級採用工業級 TO-3 金屬封裝晶體管，驅動級則用 TO3P 晶體管，構成四級 Darlington 架構。
M3x的主散熱片採用極少見的銅板總線結構，將電源匯流與散熱整合一體。晶體管端子直接穿過總線安裝於下方電路板，消除線材與電感干擾，提高清晰度與開放感。同時取消絕緣墊片以提升熱耦合，減少溫度漂移造成的時間軸模糊。電壓放大級採用專為功率擴大機設計的新型無負回輸電路（Type-R）。整個放大級僅使用 4 顆雙極性晶體管與 10 顆電阻，即可實現全頻段線性輸出，模擬單端真空管擴大器的自然聲底。
M3x採用極簡單聲道結構，單一輸入、單一喇叭輸出。信號從 XLR 端子直接送入第一級晶體管，經單級放大後由單推挽電路輸出。機內無多餘電路、切換器或微控制器，僅設電源開關，以最短路徑保留信號純度。配備1600VA 超低損大型環形變壓器，非灌膠設計，垂直安裝於前面板，使漏磁平行於電路板。以鈦墊圈懸掛並連接至尖錐腳，隔離震動與共振，減少對聲音透明度的影響。
整流電容使用 470μF 高阻抗小容量薄膜濾波電容，並採用新一代 SiC 二極管，提升電源反應速度與動態供電能力。電源變壓器模塊與放大主體完全分離，各自以三支尖錐腳接地（總計六支）。縮短供電線路，降低震動與漏磁影響，音場透明度與穩定性明顯提升。M3x最大輸出功率為240W（2.7Ω），全諧波失真率0.1%（1W），提供2Hz—200kHz（±1dB）的頻率響應。
