いくつかのオートモーティブ・エレクトロニクス・モジュール、特にコンシューマ・アプリケーションが続々とオートモーティブ・セクタに取り込まれているインフォテイメント分野では、オーディオ処理が重要な要素の1つになりつつあります。より分解能が高いデジタル・オーディオへの移行は、オーディオ市場の多数のセクタで使用されている、複雑で高度なデジタル信号処理(DSP)アルゴリズムと相まって、もはや 24 ビットの固定小数点プロセッサではオーディオの品質、柔軟性、および速度の要求条件を満たすことができないことを意味します。高精細マルチメディア・アプリケーションがオートモーティブ向けに洗練されるとともに、オーディオに対する要求条件は、増え続けます。
カー・オーディオの品質要件は、環境のバックグランド・ノイズが高いため室内再生の場合よりも低くなります。 ただし、この分野では現在 CD やデジタル・ラジオによりデジタル・オーディオが確立されています。これらは事実上、干渉がなく、移動中に調整の必要がありません。MiniDisc や他のデジタル・フォーマットにも対応できます。
アルテラの Cyclone® シリーズ FPGA をオーディオ処理に使用すると、以下の利点が得られます。
- すべてのオーディオ・ソースを同じ FPGA で処理でき、デジタル増幅、等化、およびラウド・スピーカのバランシングが可能
- 高速処理によって、ダイナミック・レンジ圧縮などの有用な機能を実現
- オーディオ・ソース以外も高い 入出力機能を持つ同じ FPGA で処理可能。これら SDR (software defined radio)、GPS (global positioning system)、およびデジタル・ラジオ・テキスト・サービスには、車内 DSP 要件に対してワンチップ・ソリューションを提供。
図 1 では、次世代オーディオ処理システムの実装コンセプトを示しています。Cyclone シリーズFPGA 搭載の Nios® II 32 ビット エンベデッド・プロセッサとの組み合わせにより高速で、効率のよい柔軟性のあるソリューションを提供します。Nios II プロセッサはカスタム・インストラクションまたは、Nios II C-to-Hardware アクセラレーション・コンパイラ(C2Hコンパイラ)のアルゴリズムの計算量の多い部分を高速化するオプションを活用することでエンコーダ/デコータ(CODEC) を実装するための柔軟性を提供します。
図 1. アルテラ FPGA を使用したオーディオ処理システムの実装コンセプト
注 :
- MCU = マイクロ・コントローラ・ユニット
- SPI = シリアル・ペリフェラル・インタフェース
- AAC = アドバンスド・オーディオ・コーディング
