写真1　シリコンチューナとCANチューナの比較
上が「Si2170」を使って試作したシリコンチューナ、下が一般的なCANチューナである。

写真2　Silicon Lab社のTyson Tuttle氏

　米Silicon Laboratories（以下、Silicon Lab）社は2009年6月、地上波のデジタルテレビ放送とアナログテレビ放送、双方の受信に対応するチューナIC「Si2170」を発表した。標準的なCMOSプロセスを使って、デジタルテレビ放送のチューナ、アナログテレビ放送のチューナ、アナログテレビ放送の復調器という3つの機能を1チップに搭載することにより、チューナモジュールの大幅な小型化に貢献できるという。1万個購入時の単価は3.95米ドル。初年度は年間1000万個の出荷を見込む。

　テレビチューナモジュールとして一般的なのはCANチューナと呼ばれるもので、個別部品を使って構成される。デジタルとアナログのテレビ放送に対応するCANチューナの場合で、約200個の部品が使われ、面積は25cm²、厚さは10mm以上程度となる。これに対して、Si2170のように、多くの機能を1つのICにまとめたチューナICを用いたチューナモジュールは、シリコンチューナと呼ばれている。Silicon Lab社が、Si2170を使って試作したシリコンチューナは部品の数が13個で、面積が2.2cm²、厚さは2.0mmと大幅な小型化を実現している（写真1）。また、シリコンチューナは、CANチューナのように金属ケースで封止する必要がないこともメリットとなる。さらに、使用される部品数が大幅に減ったことにより、製造コストも削減できるという。

　しかし、現在のデジタルテレビ用チューナの市場は、CANチューナが99％のシェアを占めると言われている。シリコンチューナの採用は、パソコンや一部のセットトップボックスにとどまっている。Silicon Lab社のバイスプレジデントでブロードキャスト製品担当ゼネラルマネジャを務めるTyson Tuttle氏（写真2）は、この原因について「デジタルテレビ放送に対応した既存のチューナICを使ったシリコンチューナが、CANチューナに比べて実用条件下での受信品質が劣っているからだ」と説明する。「しかし、Si2170を使えば、CANチューナよりも高い受信品質を持つシリコンチューナを実現できる」（同氏）という。

　同社は、受信品質を高めるために、感度とブロッキングという2つの性能指標について、最適化できるような回路設計を行った。一般に、感度が高ければ、微弱な放送波でも良好な受信を行うことができる。一方、ブロッキング性能が高ければ、不要な信号が飛び交う中でも、選択したい放送波を受信しやすくなる。この2つの性能指標は、トレードオフの関係にあると言われている。これに対して、同社は、Si2170内のフロントエンド回路において、受信アンテナの直後に接続されるLNA（低ノイズアンプ）に、Qの高いトラッキングフィルタを一体化させることにより、感度とブロッキングの性能指標を両立させることに成功した。同社は、Si2170を採用したシリコンチューナの試作品を使い、北米のデジタルテレビ放送規格であるATSCでの感度とブロッキング性能を評価した。その結果、感度は、ATSCの要求仕様である-83dBmに対して-87.5dBmと、4.5dBのマージンを確保できていることが確認できた。この感度は、一般的なCANチューナよりも約2dB良好な値であるという。一方のブロッキング性能については、CANチューナと同等以上で、ATSCの要求仕様に比べて20dB以上のマージンが確保できていた。さらに、競合他社のチューナICでブロックできていない信号も、きちんとブロックできていることを確認した。

　世界各国の地上波テレビ放送は、アナログからデジタルへの移行期にある。このため、デジタル放送に対応するテレビを新たに設計する場合にも、デジタル放送を受信できない地域での利用に備えて、アナログ放送を受信する機能が必要になる。Si2170のデジタルテレビ放送のチューナ機能は、北米のATSC（Advanced Television Systems Committee）、欧州のDVB（Digital Video Broadcasting）-T、日本のISDB（Integrated Services Digital Broadcasting）-Tに対応している。また、アナログテレビ放送の受信と復調の機能についても、NTSC（National Television System Committee）、PAL（Phase Alternating Line）、SECAM（Sequentiel couleur a memoire）など世界で利用されている各規格に対応している。Tuttle氏は、「デジタル、アナログにかかわらず、全世界のテレビチューナ市場に対応するSi2170は、今後急成長するであろうシリコンチューナ市場で有力だと考えている。また、厚さが10mm以下のテレビパネルの内部にチューナをも内蔵するようなiDTV（Integrated Digital TV）では、Si2170のような製品を採用した薄型のシリコンチューナが必須になる。2010年には、テレビ用のCANチューナ市場の10％がシリコンチューナに移行し、2012年にはテレビ用チューナの半数以上をシリコンチューナが占めるようになっているだろう」と期待する。

　なお、Si2170を使ってシリコンチューナを構成する場合、デジタルテレビ放送用の復調器については、別途ICを用意する必要がある。同社は、すでに欧州のDVB-Tに対応する復調器IC「Si2165」を発売しており、今後は他地域のデジタルテレビ放送規格に対応する復調器ICも追加対応していく予定である。また、2010年に、Si2170とデジタルテレビ放送用の復調器機能を1チップ化した製品の投入を計画している。さらに、この1チップ化したICについて、2011年ごろをめどに、製造プロセスを現行の110nmから65nmに移行した製品を開発しているという。

　Si2170の主な仕様は以下のとおり。パッケージは7mm角の48端子QFN。電源電圧は1.8Vと3.3V。消費電力は1.0W。受信可能な周波数範囲は43MHz～1002MHz。

（朴 尚洙）