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解説

　※ 本コンテンツは，2015年4月25日発売の『FPGAマガジン No.9』をPDFファイルとしたものです

　ディジタル・オーディオは，1982年に登場したCDDA（Compact Disc Digital Audio）から始まりました．量子化分解能16ビット，サンプリング周波数44.1kHzだったディジタル・オーディオは，それから30年以上が経過した現在，量子化分解能は256倍の24ビットに，サンプリング周波数は4倍の192kHzという，いわゆる“ハイレゾ・オーディオ”が登場しています．
　本特集では，まず現在のディジタル・オーディオの各種仕様を整理して解説します．そしてARMコア内蔵FPGAZynqを搭載した評価ボードZYBOをハイレゾ・オーディオ・プレーヤにしたり，USB-FPGA基板を使ってUSBオーディオを実現し，FPGA内にディジタル・フィルタを実装して実験を行います．さらに光ディジタル・オーディオ・インターフェースS/PDIF（Sony Philips Digital InterFace）をFPGAと直結した事例についても解説します．
　他には，FPGAでオーディオを扱う事例を特設コーナとして掲載しました．まずは評価ボードDE0とDE0拡張ボードを使って，エンベローブ発生器と1ビットΔΣ型D-AコンバータをFPGAに実装して，コンビニでよく聞くメロディ・チャイムを再生してみます．もう一つは，コンピュータ創世記のゲーム・ミュージックを再現できる，PSG（Programmable Sound Generator）音源チップの互換IPコアをFPGAに実装して，懐かしのピコピコ音で音楽を奏でる事例を紹介します．

目次

●特集　『ハイレゾ24/32ビット！ オーディオ×FPGA』

【ハイレゾもマルチチャネルもらくらく対応】
FPGAなら独自機能&カスタマイズ可能なオーディオ機器が実現できる
プロローグ　オーディオ機器にこそFPGAを採用すべし！

【24ビット/192kHzはCDの1000倍滑らか！】
量子化数/サンプリング周波数の基本からUSBオーディオ・クラスまで
第1章　ディジタル・オーディオ関連規格をスッキリ整理！

【できる！Linuxオーディオ】
オーディオ用A-D/D-Aコンバータ接続の基本，I2Sインターフェースの制御方法も学べる
第2章　評価ボードZYBOでハイレゾ・オーディオ・プレーヤを作製しよう

【フォノ・イコライザだってディジタルでバッチリ！】
バルク転送+ベンダ・リクエストでバイクワッド・フィルタによる各種イコライザを体験
第3章　トラ技USB-FPGA基板を使ってディジタル・オーディオ信号処理を楽しむ

【S/PDIFは難しくない！】
マンチェスタ符号の原理からエンコード/デコード回路テクニック，信号ジッタ対策まで
第4章　FPGA直結！光ディジタル・オーディオ・インターフェースの実装技法


特設記事

【コンビニでよく聞くあの音が！】
エンベローブ発生器と1ビットΔΣ型D-AコンバータをFPGAに実装
評価ボードDE0とDE0拡張ボードでメロディ・チャイムを鳴らそう

【これぞコンピュータ・サウンド？】
懐かしのゲーム・ミュージックを当時のPSG音源でバッチリ再現！
音源チップAY-3-8910互換IPコアで音楽を再生してみよう


最新技術

【名刺サイズのスーパーコンピュータ！】
ARM Cortex-A9デュアルコア内蔵FPGAと16コア内蔵マルチコア・プロセッサを搭載
並列処理に優れた威力を発揮するParallella

【365日間の評価ライセンスが取得できる！】
C言語からFPGAを開発できる高位合成ツールが無償で使える！
Vivado WebPACK EditionとVivado HLS評価版のインストール手順

【Altera入門キットの決定版】
CycloneV搭載で入門ボードDE0の設計資産がほぼそのまま移行できる
Altera社製FPGA搭載の新入門ボードDE0-CV登場！

【そろそろArtix-7に切り替える！？】
定番&最新FPGAの研究　～Xilinx編～
最新7シリーズ・デバイスの紹介―――ローエンドArtix-7&ハイエンドVirtex-7


基礎解説

【IPコアの活用技法を体験】
無償で使えてよりどりみどり！オープン・ソースIPコアの研究
ZPUino(オープン・ソースSoC)をMicroBoardで試してみる

【IC 1個でもここまでやれる】
カメレオンIC PSoCの研究
PSoCのマクロなコンポーネントを使ってみる　～Power Supervisionコンポーネントの紹介～

【ソフトウェアとハードウェアの協調デバッグ！】
FPGA内蔵ロジック・アナライザ機能の基礎と応用
自作AXIバスIPの動作波形観測とバス制御の性能評価

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