Raspberry Pi 2 LIFE ご購入はこちら目指せ高性能! I2S ＆ USB のクロック＆データ同期入門ラズパイ・オーディオの勘どころ第 5回信号品質を下げる D-A コンバータ用クロックの周波数偏差＆ジッタ USBのパケットにトラッキングしてシステム・クロックを作るラズベリー・ USB USB プロトコル･ USB アナライザパイ2 ラズベリー・パイ2のマスタ・クロックに合わせてパケットを構成 USB-I2S 変換IC 96kHzアダプティブ同期方式の測定では48kHzを256倍したシステム・クロックをFPGAに入力する岡村喜博 USB D-Aコンバータ PCM2707C評価ボード PCM2707C USBコア SpAct PLL 256 fS PCM1792A評価ボード（48kHz） DAC IC 2 のI S PCM1792A I 2S アナログ電圧 4.5VRMS オーディオ・アナライザ SYS-2722 内蔵PLLで作られたシステム・クロック FPGAボード（96kHzの実験） FPGA内部のテーブル・データを読み出して 128 fS（96kHz）のI2Sで出力図 1　アダプティブ同期方式の測定環境 PCM2707C のトラッキング・システムが出力したシステム・クロックを使用して D-A コンバータを駆動する USB D-Aコンバータ FPGAボード上の水晶発振器のビット・レートに合わせてパケットを調整ラズベリー・ USB USB プロトコル･ USB パイ2 アナライザ水晶発振器とパソコンの相対ビット・レートを通知 FPGAボード自作USB コントローラ回路 256 fS のI2S I 2S PCM1792A評価ボード DAC IC PCM1792A アナログ電圧 4.5VRMS オーディオ・アナライザ SYS-2722 FPGA 水晶発振器 MXO-50B (三田電波) ボード上の水晶発振器の出力をそのままI2Sのシステム･クロックとして出力図 2　アシンクロナス同期方式の測定環境 FPGA ボード上にある水晶発振器のクロックを基準にしたビット・レートでホスト側からオーディオ・データが送られる本連載ではこれまで，システム・クロックの品質はオーディオ性能に直結する重要なものであると繰り返し説明してきました．今回から，システム・クロックの品質が実際にどのようにアナログ性能に影響するかを確かめるために，システム・クロック生成方法が異なる USB オーディオのアダプティブ同期方式とアシンクロナス同期方式を比較した実験を行います（図 1，図 2）．今回は，オーディオ信号品質に影響を与える D-A コンバータ用システム・クロックのパラメータを紹介し，実験で確認する環境を構築します． 136 オーディオ DAC 用クロックの重要パラメータ ● オーディオ用 D-A コンバータの当たり前…システム・クロックが必要 D-A コンバータにはさまざまな方式が考案されていますが，現在入手できるオーディオ用の D-A コンバータはほぼ例外なくシステム・クロックが必要です．連載第 1 回と第 2 回で使用した PCM5102A（テキサス・インスツルメンツ）は，システム・クロックを入力しなくとも動作できましたが，これはチップ内部の PLL 第 1 回　ディジタル非同期がアナログ出力波形に与える影響（2016 年 3 月号）第 2 回　I2S 接続 D-A コンバータの選び方（2016 年 4 月号）第 3 回　もうひとつの方法…USB 接続オーディオ（2016 年 5 月号） 2016 年 7 月号