テンシリカ、CEVA、スマホの音を�lかにするオーディオDSPコアを提案
オーディオ�\術はもはや�sれた�\術、と思っていないだろうか。昔のアナログオーディオは確かに�sれた�\術��真空管を�Uかしむマニアはいる。しかし、デジタルオーディオはスマートフォンが登場してから�jきく変わろうとしている。オーディオコーデックとその周りに���Lを入れ込むことでユーザエクスペリエンスを�lかにできる。スマホを差別化するためのオーディオ向けIPベンダーを2社紹介する。
図1 デジタル音の後処理�\術は3�Q以内に3倍成長へ 出�Z：Tensilica
コンフィギュアラブルプロセッサコアで�@�mを築いていたテンシリカ（Tensilica）社は、その����ポートフォリオを、オーディオDSPやビデオDSP、通信DSPなどにも広げてきた。��にオーディオDSPはこの4月に出荷����で3億個を��え、2014�Qまでに10億個に達すると期待している。その主な����はスマホが半分以�嶷�めると見ている。性�Δ�3�Q後には現在の200MHzから600MHzへ進化し、��にオーディオコーデック、ノイズ抑�U機��、コーデックの後処理（post processing）機�Δ覆匹��Pびると予�Rする(図1)。
オーディオコーデックでは音をA-D変換しデジタルで音を表現する。このデジタル信�､鬚気蕕飽欺未�、データ量を��らす。人間の耳に聞こえない高調�S成分をカットしたり、聞こえない低音成分を��らしたりしてデータを圧縮することが�Hい。
その後の処理では、音を3次元的に広げるサラウンド機�Δ���けたり、音の奥行きを表現するアルゴリズムを�{加するなど、音に深みを�eたせる機�Δ髻峺綵萢�」として扱う。これは外形だけでは差別化しにくいスマホの機�Δ箸靴督_要になりつつある。例えば2月のMWC（Mobile World Congress）会場でHTCは、スマホにDolby�\術を導入した����を発表した。Dolby研�|所はスマホメーカーに音��の深みを訴求している。
テンシリカのファウンダ兼CTOであるクリス・ローエン（Chris Rowen）��(図2)は、後処理で��要な機�Δ�4つ�屬欧�。1) 音量�\�咫�2) 低音と高音を�咾瓩銅��S数��性を平�Qにするイコライズ機�Α�3) ステレオ音�xの拡�j(サラウンド)、4) 仮�[的な5.1チャンネル、である。室内で聴くハイファイ音を携帯機�_で聴けるようにすることがこれらの狙いといえる。
図2 TensilicaのCTO、Chris Rowen��
さらにスマートフォンで音��を問��にする理�yは、�@がしい場所での通�Bを可�Δ砲垢襪燭瓩任△�。音�m認識(iPhoneのSiriなど)にはノイズの少ないきれいな音が�Lかせない。このためにノイズキャンセルのための新しいアルゴリズムを�擇濬个垢閥Δ法▲�リアな�mを作り出し音�m認識エンジンに送り込む。これによって認識率の向�屬鯀世�。
スマホ�x場向け低消�J電���\術のCEVA
もう�kつのDSPコアベンダーはイスラエルのCEVA社だ。同社の�咾澆蓮∪@��ではなく専��のDSPコアである。テキサス･インスツルメンツやアナログ･デバイセズ、クアルコム等DSPチップメーカーは�@������を扱うが、CEVAはオーディ専��、画�機Ρ��欺萢�専��、通信モデム専��とそれぞれ����に応じたDSPコア����を�u�Tとする。今�v新����として、CEVA-TeakLite-4と�}ぶオーディオ/ボイスDSPコアをライセンス販売する。
図3 CEVAマーケティング担当VPのEran Briman��
同社マーケティング担当バイスプレジデントのEran Briman��（図3）は、「オーディオコーデックはありふれた成�^����だが、ユーザエクスペリエンスを��めるのはコーデックの後処理�v路だ」と述べる。例えば、テレビやスマートフォン、タブレットは薄型化が進み、スピーカーも薄くなる。その�T果、音��は�Kくなってきた。この音��劣化を��償する�v路が後処理�v路である。小さなスピーカーや薄いスピーカーでも良��の音で音楽を聴けるのはこの後処理半導���\術による。
音�m通�Bの場合でさえ、ボイスコーデックのサンプリング周�S数は��来の8kHzから16kHzへと高音��化が進んでいる。音�m認識がアップルiPhoneのSiriやスマートテレビなどに見られるように���]に発�tしそうな勢いになっているが、このためには音��の良い�m（クリアボイス）を音�m認識�v路へ送らなければ��確な認識はできなくなる。クリアボイスを実現するのがノイズ抑�U機�Δ任△�、音�mの届く�J囲を操作するビームフォーミング�\術である。こういったクリアボイスを実現するためには高いコンピュータ�ξ�（最�j1GHzのARM Cortex-A9相当）が求められるという。
図4 TeakLite DSPファミリーのロードマップ 出�Z：CEVA
携帯電�Bのような低消�J電��のデバイスで高音��にするための後処理�v路を実現するのがCEVA-TeakLite-4である。同社はこれまでもTeakLiteコアを販売してきており、�搥で50社に90�|類のオーディオ/ボイスコーデックをライセンス販売し、20億個のデバイスに搭載されているという。今�vのTeakLite-4は��4世代に相当し、�i世代のTeakLite-IIIと比べて、消�J電��を最�j30%削��し、ダイサイズは最�j25%小さくし、�v路��模は10万ゲート未満としている。32×32ビットと16×16ビットのMAC（積和演�Q）を集積し、256ポイントの��雑なFFT（高�]フーリエ変換）演�Qを1500未満のクロックサイクルで実現する。28nmのHPMプロセスで���]すると最�j1.5GHzで動作するとしている。
今�v、4つの����コアを発表している(図4)。シングルの32×32ビットMACとデュアルの16×16ビットMAC集積した����、デュアルの32×32ビットMACとクアッドの16×16ビットMAC集積した����、それぞれにキャッシュコントローラやAXIインターフェースを集積した����の4�|類である。
携帯機�_向けに消�J電��を下げるため、負荷�X��に応じて電圧を変えるパワーゲーティングやクロック周�S数を変えるクロックゲーティング�\術に加えて、マイクロアーキテクチャやパイプラインの最適化も行った。さらに命令セットも32ビットだけではなく16ビット命令も����しダイサイズを��らした。
CEVAは今�v、オーディオDSPに加え、画�機Ε咼妊�処理��DSPと通信��DSPも同時にライセンス発売を行う。画�機Ε咼妊�処理では、出始めた顔認識とその解析、ジェスチャー認識などの応��がこれから拡�jしてくると見て、専��DSPであるCEVA-MM3101を発表している。通信��DSPではデジタル変調、��にOFDM変調がさまざまな機�_やデバイスに載ってくる。通信ネットワークはLTEからLTE-Advancedになり、新しいWi-Fi��格や広域無線ネットワークの802.22��格も登場してくる。さまざまな��格にソフトウエアで�官�できるようにするためソフトウエア無線（SDR: Software Defined Radio）モデムコアとしてCEVA-XC4000を発表している。
