ワイヤレスヘッドホンをつくる その7 ケータイをつくるような技術が必要?

 彼と実験中に、GCTという韓国系の半導体のファブレスメーカーが2.4GHzのワイヤレスでAudio Streamを流すことに特化した半導体を作っているという話を耳にしました。しかも、RFとBB(ベースバンド処理部)の2chip構成で、BB部のLSIにはプロトコル制御用のマイコン、音声CODEC用のDSP、バッファRAM、USB-Audioインターフェイス、DACやADCとのI2Sインターフェイス、さらにS/PDIF入出力まで内蔵されており、あとはファームウェア格納用のフラッシュメモリとDAC+アンプを外部に追加すればよいという話ではありませんか。これは、じっとしているわけには行きません。早速、調べてみるとシリコンバレーのサンノゼにオフィスがあり、しかも私達の会社のサンノゼオフィスのすぐ近くだということがわかりました。押しかけて行っていろいろ聞いてみると、残念ながらUSAオフィスでは別の製品を担当しており、その製品は韓国にエンジニアがいるということでしたので、韓国の方に連絡を取ってもらい、実験用の評価Kitを入手することにしました。実際にいろいろ実験を始めると、ソウルと大阪は距離も近く、相手側に日本語がぺらぺらの方がいて、ずいぶん助かりました。

 これでRFやBB部の構成も決まり、商品化への入口にやっと到達しました。あとは一瀉千里で突き進むだけ..のはずでしたが、干潟に飛び込んだようになかなか進まず、最初のワイヤレスヘッドホンREX-WHP1の発売までさらに1年半以上、苦闘が続きます。真空管アンプなら個々の部品も大きく、「音がいい」と評判の部品などを取っかえひっかえしながら、ヒアリングテストや測定を続け、実験や試作を繰り返すことができます。また、基板を使用してもパターンの線幅が太く、カッターナイフとスズメッキ線で簡単に修正することができます。
しかし、これらのRFやBB用のchipの場合は0.3mm間隔でLSIの足(端子)が並んでいたり、10mm四方のLSIの裏に、ちょうどボールペンの先くらいの大きさのハンダボールでできた足が256個、びっしりと並んでいました。また、USBの送信機をUSBフラッシュメモリと同じくらいの大きさにしたり、受信機側もヘッドホンに内蔵させるために小さく、軽くするため(ヘッドホンの左右の重量バランスを取るためには適当な重さが必要ですが)には、抵抗器やコンデンサなども小さなものを使用する必要があります。たとえば、抵抗器の大きさは0.6mmx0.8mmなどを使用せざるを得ないこともありますので、間違えるともう一度、最初から基板作成、実装(リフローラインと呼ばれるハンダ付け工程)をやりなおす必要があります。
また、オーディオアンプなどでは、高級品でもプリント基板は片面(銅箔が片側のみ)か両面で絶縁層もコストの安い紙エポキシで1.6mmくらいの厚さが、REX-Linkの場合は6層で全体の厚さが1.2mm、しかも表面からはパターンやスルーホール(各層の面上にある銅箔上の信号を接続するための貫通穴)が見えないようなブラインドスルー構造や穴埋め工法も採用せざるを得ませんでした。これらのことを考えると、携帯電話の内部の基板を開発、設計、実装する技術や設備がないとワイヤレスオーディオの製品やワイヤレスヘッドホンは実現できないということになります。幸い、私達はPCカードの開発や製造を10年以上続けていたので、小さくて軽いなものをつくるのは得意で、いろんなノウハウを持っていました。
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 次に必要なのはアンテナの設計技術です。当初はワイヤレスLAN用のPCカードに搭載されているようなセラミック製のチップアンテナの適当なものを実装しておけば何とかなると安易に考えていたのですが、どうもうまくゆきません。また4層基板の銅箔でアンテナパターンを作成するという方法もありましたが、簡単には設計できそうにありませんし、実験するための測定設備やシールドルームも必要です。既存のワイヤレスヘッドホンを台湾や香港(中国)で買ってきて、自分達のブランドをつけて販売するのが、コストもかからず簡単ですが、本連載のはじめにも記載したように「自分達でつくろう」と決めた以上は後退できません。そこで、「PCカードつながり」で携帯電話用のワイヤレスモジュールを量産している大手部品メーカの研究部門RF部分やアンテナ部、基板の設計をお願いすることにしました。私達の方はDACまわりやAudio部、USBまわりを主に設計することにし、ファームウェアについてはソースコードライセンスの交渉がまとまらなかったので当面は要求仕様を出して韓国のエンジニアに修正してもらうことになりました。

 このようにしてスタートしたREX-Linkプロジェクトの第一号商品は2003年11月発売のREX-Link1でした。REX-Link1はPCのUSBポートに接続する送信機と、オーディオアンプやコンポステレオに接続する受信機のセットで、まだヘッドホンではありませんでしたが、とにかくPCワイヤレスオーディオを世に問うことができました。
 
 ここから、ワイヤレスヘッドホンREX-WHP1の発売まで、さらに1年間、解決しなければならない問題が山積していました。

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