オーディオを変えるQualcommのCSRとのコラボ
Bluetoothチップの創業企業とも言えそうなCSR（元Cambridge Silicon Radio）が2�Qほど�iにQualcommに�A収されたが、このほど両�vのコラボともいえる新����が発表された。CSRが�A収される�iからBluetoothにオーディオを加えることに��を入れてきたが、Qualcommの�u�TなSnapdragonをベースにした����もあり、コラボが実ってきたと言えそうだ。
図1 Qualcomm音�m・音楽�靆腓離轡縫�VP兼ジェネラルマネージャーのAnthony Murray��
Bluetoothはいまやコモディティとなっているため、さまざまな半導��メーカーが����化しているが、世�c的にはBroadcomとCSRが�咾ぁ�しかし、QualcommがCSRは�A収したのはBluetooth�\術だけではない。オーディオがかつてのようなアナログからデジタル化が進�tしており、デジタルで初めて実現できるようなソフトウエアアルゴリズムを組み込むことで新しい音��レベルの音を実現できるようになっている。例えば、ノイズキャンセルをソフトウエアアルゴリズムによって実現したり、音�m認識でコマンドを入��したり、人間の耳の�愕个鮠W��するサラウンド機�Δ鮗存修垢襯▲襯乾螢坤爐魍�発するなど、デジタルを�W��するオーディオ�\術は広がっている。
来日したQualcomm Technologies International社の音�m・音楽�靆腓離轡縫�VP兼ジェネラルマネージャーのAnthony Murray��（図1）は、オーディオにはメガトレンドが6つあると述べている。それは、音楽をネット経�yで楽しむストリーミング、低価格のハイレゾ、ヘッドフォンなどのワイヤレス、音�m入出��動作、不要なヘッドフォンジャック、そしてウエアラブルの�|極の�kつであるヒアラブル（hearable）デバイス、である。こういった音のメガトレンドはデジタルゆえのテクノロジーが�Hい。オーディオ��のICプラットフォームとして、今�v4���|発表したが、CSRとのコラボの影�xの�咾�2つのプラットフォームを紹介する。
�kつはBluetooth Audioのプラットフォームだ。これまではフラッシュメモリを�W��したハイエンド商��からミッドレンジ、ローエンド商��とそれぞれのシリーズを出してきたが、今�v、フラッシュメモリと、ROMベースだけの2�|類のプラットフォームに統合した。Bluetoothは、どのデバイスとどのようなコンテンツについてペアリング(つながる)し、どのようなデータを収集・保�T・�W��するかなどの細かい仕様をソフトウエアスタックを使ってカスタマイズしている。このため、ソフトウエアを作りこみ、最終的にROMに焼きこみカスタム仕様を提供している。より価格の�WいROMベースのプラットフォームはQCC3000ファミリだが、フラッシュベースのフレキシビリティを�△┐�ICはCSRA68100(図2)である。
図2 Qualcomm社のCSRA68100の内�陬屮蹈奪�図
CSRA68100は、デュアルCPUコアとデュアルDSPコアを集積、Bluetooth/Bluetooth Low Energy、NFC、さらに周辺の容量式タッチセンサ�v路やLEDドライバ、オーディオCodec、パワーマネジメントなどの周辺�v路も集積したチップであり、フラッシュメモリは外��け。デュアルコアの内、�kつのシステムプロセッサは�U御プログラムやBluetoothのソフトウエアスタックを動かすためのCPUであり、もう�kつはユーザーが�O�yにプログラムできるCPUとなっている。デュアルのDSPは並�`動作で性�Δ��屬欧襪燭瓩忙箸Α�クロックスピードは180MHzで動作させている。この1チップの中に、音��を�屬欧襯▲襯乾螢坤爐世韻任呂覆�、音�m入��のアルゴリズム、ファーフィールドのエコーキャンセルのアルゴリズム、センサ処理、オーディオのポスト処理などを�pけ�eつ。これらのソフトウエアをプログラムするフラッシュメモリとして、シリアルフラッシュを採��した。シリアルフラッシュは、�k般にNOR構�]で出来ており、NANDよりも高�]で省ピンと小�C積がメリットだが、集積度は小さい。
音に関するデジタル�\術では、�峙�のようにCPUを使った様々なデジタル処理を使って、これまでにない音を作り出すが、アンプ�笋任皀妊献織覯修�進んでいる。今�vQualcommが発表したもう�kつの主要な�\術は、デジタルアンプ、すなわちD級アンプのテクノロジーDDFA（Direct Digital Feedback Amplifier）を使ったチップである。
これまでのデジタルアンプでは、アナログプロセッサとPWM（パルス幅変調）の2チップ構成だったが、今�vは1チップに集積した。しかも、デジタルフィードバックアンプを採��し、これまでにない高音��のデジタルアンプに仕�屬欧拭�これまでの開ループのデジタルアンプでは、スピーカーにつなぐ直�iのパルス�S形が�H少崩れてしまい、電源も��らついていた。このため高調�S歪が発�擇靴笋垢�った。今�vのデジタルフィードバック�擬阿任蓮⊇�段の崩れたパルス�S形をアンプの初段に戻すことによって、�S形の崩れを����し�T��する。これによってアンプの性�Δ禄jきく�屬�った。
S/N比とダイナミックレンジはいずれも20Hz〜20kHzで113dBと�科�高く、��高調�S歪とノイズを��すTHD+Nは0.002%未満と最高級アナログオーディオに��色のないレベルにまで来た。QualcommのCSRグループは、デジタルアンプ�\術では10�Q以�屬慮��|開発の実績があり、今後このDDFA�\術をもっと広い�J囲のデバイスにも使っていくとしている。音�mのCPU処理をはじめとするQualcommの�u�Tなコンピューティング�\術、通信��のデジタル変調�\術と、CSRのデジタルアンプ�\術による新しいオーディオ�\術は、�c�擇力箸鬯�え、新しいユーザーエクスペリエンス�\術へと発�tする可��性を秘めている。
