残念ながらお金を用意することができませんでした

カメラやらアイマスやら電気電子やらいろいろと書いていくやつ

イヤモニと携帯電話に関する話

 先日,THE IDOLM@STER SideM 3rdLIVE TOUR 〜GLORIOUS ST@GE!〜 幕張公演が開催された.

 私は様々な理由よりLVにも参加していないが,TLのP各位は大いに楽しまれたようでなによりである.

 幕張公演では様々なトラブルがあったようだが,とりわけTwitterをにぎわせたのは,次のようなツイートであった.

 確かに最近のアイマスライブではイヤモニの調子がえげつないほど悪いと感じることが多い.

 つい先日行われた初星演舞でも,若林さんの「私だって女の子」でイヤモニ不調に起因すると思われるラグが発生したことは記憶に新しいだろう.

 毎回ではないが,このようなトラブルが起こると,「携帯電話の電源を切ってないせいで電波が干渉しているのではないか」という言説が流布されるが,この言説には甚だ疑問が残る.

 そこで今回は,急遽予定を変更して,携帯電話とイヤモニ及びマイクの電波干渉について,素人ではあるが議論していきたいと思う.(本当は無線機について書くつもりだった)

 READ ME

 この記事は「技術的観点から携帯電話がイヤモニに干渉するか」という議論をする記事であって,「マナー・規約的観点から携帯電話の電源を切るべきか」という議論をすることを目的としたものではない.

 この記事の執筆者は一応そこそこ電波に関して勉強してはいるが,専門家でも何でもないただの素人である.よって,ここに書いてある内容は完全に憶測であるし,内容の保証もできない.電波に強い方がいらっしゃったら,是非ご指摘願いたい.

 そして技術的な話を知識がない人に対してもわかりやすくしているため,あえていろいろとすっ飛ばしたことを書いている(アナログとデジタルが干渉した時にどうなるかとか).不適切な省略だと思われたら,こちらも指摘していただきたい.

 さらに,本来はイヤモニが干渉されているわけではなく,イヤモニの先に繋がっている受信機が干渉を受けている可能性があるという話だが,ここは対象を明確にするため「イヤモニ」と表記することにしている.

目次






電波と帯域について

 そもそも「電波」というものがどういうものか軽く説明しておこうと思う.

 総務省のページに電波法というページがある.これは,日本国内で「電波」とは何かを定義している.電波法の中では,電波は以下のように定義されている.

第二条 この法律及びこの法律に基づく命令の規定の解釈に関しては、次の定義に従うものとする。

一 「電波」とは、三百万メガヘルツ以下の周波数の電磁波をいう。

 もう面倒くさい感じになっている.「周波数」は電波が1秒間に何回振動するかというパラメータである.「電磁波」はすごく簡単に言えば,電界と磁界が相互に影響を及ぼしあってできる波のことである.これ以降ヘルツはHzと表記する.

 つまり,「電波」は1秒間に300万メガ回(=3,000,000,000,000回=3T回)以下で振動する電磁波のことである.

 これにいろいろな情報を乗せて飛ばすことにより,情報伝達が可能となる.

 そして,その電波を使うことにより演者の方々はイヤモニで音声を聞くことができるし,我々は携帯でTwitterができるのである.

 さて,先ほど周波数という言葉が出てきたが,無線通信とってはこの周波数が重要な要素となる.通信する際には送信機と受信機で同じ周波数を使わないと通信できない.

 当然スマホを使ってるときも,基地局スマホ側の間では同じ周波数を使っている.しかし,基地局が1つの周波数しか使えなかったらどうなるだろうか.もしそうだったら自分のスマホには他人のスマホの通信内容が入ってくるし,他人のスマホには自分のスマホの通信内容が入っていく.

 そんなことになったら当然いろいろと面倒くさい.なので,基地局スマホも「○○Hz-××Hzまでの間で通信していいですよ」という風に設計されている.その○○Hz-××Hzというものを帯域と呼ぶ.

 もう面倒くさくなってきたので簡単にまとめると電波通信では帯域という電波の幅を決めるということである.



総務省の無線周波数割当

 さて,先ほど帯域について話したが,この帯域を個人や企業が自由に設定すると大変なことになる.

 A社のスマホは800-900MHz帯を使ってD社のスマホは1000-1200MHzを使って,S社のスマホは600-700MHz帯を使います.となると,その帯域は他の用途で使えなくなる.

 もしA社の周波数帯をラジオ局が使いだしたら,ラジオの電波とA社のスマホの電波が干渉しあい,ラジオは雑音だらけになり,A社のスマホは全く使えなくなるかもしれない.

 そうなることを防ぐため,日本では総務省が電波を管理し,そのようなことが起こらないように,「周波数割当」というものをして,スマホはこの帯域を使え,ラジオはこの帯域を使え,レーダーはこの帯域を使え,衛星通信はこの帯域を使えといろいろな組織や会社や個人に指示をしている.

 これに従わなかった場合,総合通信局という組織が警察と一緒にすっ飛んできてタイ-ホされてしまう.よって,各メーカーはこの割り当てに従って製品を設計している.

 今回のイヤモニとスマホの干渉を議論する際,イヤモニ及びマイクとスマホの周波数帯域が被っていたらスマホがイヤモニ及びマイクの音声を妨害している可能性があると言える.

 早速総務省の周波数割当を見てみよう.

総務省 電波利用ホームページ | 使用状況の詳細(平成29年6月現在)

 ここでは見やすさのために「電波の使用状況」を出している.「周波数割当」は将来の計画であるが,「電波の使用状況」は現在の状況を示しているものである.

 厳密には両者は異なるものではあるが,「現在の電波の使用状況」は「昔の周波数割当」であるので,特に問題はないだろう.

 周波数割当では,携帯電話もイヤモニもマイクも335.4MHzから960MHzの帯域に属する.よって,今回議論すべき箇所は上から4枚目のスライドとなる.

f:id:KS13sai:20180205013134p:plain
電波の使用状況(平成29年6月現在)より引用,一部編集

 図はスライドから直接図を引用したものである.(グラフ作る気力なかったんや…)

 ここでイヤモニやワイヤレスマイクは「特定ラジオマイク」という種類に属する.

 すると何ということであろう.770MHz-806MHz帯を用いている「特定ラジオマイク[5]」と773MHz-803MHz帯を用いている「携帯電話」が同じ帯域に属しているではないか.(赤枠で囲ったところ)

 ちなみに806MHz-810MHz帯を使う「特定ラジオマイク(特定小電力)」との間は切れていて,繋がってない.

 これはつまりイヤモニやマイクと携帯電話が干渉する可能性があるということである.やってしまいましたなぁ…

 ただし,「特定ラジオマイク[5]」の[5]は注記となっている.スライドの2ページ目には

[5] 770 - 806 特定ラジオマイクによる使用は2019年3月31日まで

 と書いてある.

 そう,今は利用可能であるが,1年後(2018/02/05現在)には利用不可となってしまうのだ.

 なんでこんなに面倒くさいことになっているのかは音響オタクには有名なSHUREさんのページに分かりやすくまとめてある.

www.shure.co.jp

 つまり,携帯電話会社が「性能良いから特定ラジオマイクのところ寄越せ」と言って,総務省がそれを許可したという形である.(当然携帯電話会社の連合が移行に伴う費用を一部負担している)

 ここで気を付けてほしいのはスマホと干渉しうるのは「特定ラジオマイク[5]」を使うイヤモニやマイクであって,それ以外の帯域を用いているイヤモニやマイクは携帯電話からの干渉は受けないということである.

 ではアイマスのライブはどっちを用いているのだろうか.



アイマスライブで使用するマイクとイヤモニ(の受信機)

 ありがたいことに,10thライブで使用されたマイクとイヤモニについて調べておられる方がいらっしゃったので,そちらから引用させていただく.(オーオタではないのでこっちは専門外)

nyarudiary.blog.fc2.com

 こちらではマイクについて以下のように述べられている.

アリーナステージに於いては

・765ASがSENNHEISERの純正カラーキャップ付き、SKM 5200-II BK-N-JP。 *10

・ミリオンがSHUREのUR2/BETA58A-A24にオレンジ色シール *12

・シンデレラがSHUREのUR2/BETA58A-A24にピンク色シール *12

スタンドのトロッコに於いては

・1塁側を移動するときはSENNHEISERのSKM 5200-II BK-N-JPに赤色シール *6

・3塁側を移動するときはSENNHEISERのSKM 5200-II BK-N-JPに青色シール *6

 SKM 5200-II BK-N-JPは606-714 MHzの帯域を,UR2/BETA58A-A24は470-952MHzの帯域を使用する.    イヤモニ受信機については以下のように述べられている.

受信機のアンテナカラーを見るに、多くの方がP10R-J8Jを使用されていたと思われます。

※バネP、武内Pのみ黒色アンテナ

メモ:(各オプションパーツページの範囲、PSM1000の説明書に準ずる範囲の順)

470-530 MHz , 470–542 MHz UA700 黄 G10J付属

518-578 MHz , 540–626 MHz UA710 白(グレー) J8J

578-698 MHz , 596–692 MHz UA720 黒 L8J

740-865 MHz , 670–830 MHz UA730 青 L11J/A24

944-952 MHz , 830–952 MHz UA740 赤 国内使用不可

P10R-G10 470~542 MHz

P10R-J8 554~626 MHz

P10R-L8 626~698 MHz

 色々と書いてあるが,まとめるとイヤモニ関係は470-830MHz帯を使用する.

 マイクは最大470-952MHz,イヤモニは最大470-830MHz,携帯電話は773MHz-803MHz帯を使う.やっぱりマイクやイヤモニと携帯電話が干渉するじゃないか(憤怒)

 しかしまだまだトリックがある.



特定ラジオマイク運用調整機構

 特定ラジオマイク運用調整機構というものがある.

 この組織はイベントなどでラジオマイクを使用する際に,利用者間の使用帯域の調整を取り持つ組織である.

 例えば,ある会場でアイマスが野外コンサートをしているとしよう.たまたま数百m離れた会場でたまたまバンドリの方々がライブをやっていた.

 このような状況だと,お互いのマイクやイヤモニが干渉するというすさまじい状況になりかねない.

 このような状態にならないよう,特定ラジオマイクを運用する場合は,特定ラジオマイク運用調整機構に加盟し,自分の使用する予定の周波数帯が空いているか事前にチェックしなければならない.

 さらに,470-710MHz帯は本来,地上デジタル放送(=テレビ)と共用の周波数帯であるため,本来の地上デジタル放送の電波を妨害してはいけない.

 そのため,ライブ会場において使用してよい周波数帯が総務省から公開されているのだ.(さっきの製品はアナログFMなので,参照元はアナログの方)

 これによると,幕張メッセのイベントホールでは,13,14chと33-52ch.が使用可能となっている.

 これを特定ラジオマイク運用調整機構のQ&Aよくある質問のQ24「TVホワイトスペースチャンネルリストとは?」に記してある周波数帯域に換算すると,470-482MHz帯及び590-710MHz帯となる.

 ということは,もしバンダイナムコクリエイティブ(バンナムのライブ関係をやってる会社)が特定ラジオマイク運用調整機構に加盟し,ちゃんと調整を行っているとしたら,携帯電話の773MHz-803MHz帯を使用している可能性はかなり低くなる.

 ここまでの議論だと,先ほどの特定ラジオマイク[5]の周波数帯を無理やり使っている可能性も否定はできないが,限りなく低いのではないかという結論に至ってもよいだろう.



その他の状況を鑑みて

 そもそもあと1年で使用期限が切れる帯域をギリギリまで使うだろうか??ちゃんとした会社なら,余裕をもって数年前には周波数を変更し,しっかりと対策をしておくべきだと思う.(むしろ最近のイヤモニ/マイク不調は周波数を変更したことに起因する可能性も否定できない.)

 しかしながら,アイマスのライブは基本的に人数が大変多い.人数が多いということはそれだけイヤモニとマイクの数は増え,かなり使用帯域がシビアになる可能性がある.帯域全てを使えるわけではないのだ.そこで,致し方なく,未だに携帯電話の帯域を割り当てている可能性も否定はできなくはない.


 2018/02/05 訂正・追記

 これをきちんと検証するためには,チャンネルプランなるものを組まなければならない.要は,その周波数帯で何本のマイクとイヤモニが使えるかどうかを調べなければならない.しかも,こればかりは理論だけではなく,実際の環境の外乱などを考慮しないといけなくなるため,個人の考察の範疇を完全に超える.

 当然ながらこれは素人にできるようなものではなさそうである.できる方がいるならぜひやっていただきたい.

 特定ラジオマイク運用調整機構のレポートで,チャンネルプランまでは分からないが,主なイベントにおける特定ラジオマイクの使用周波数帯と使用局数が公開されていることが分かった.

 表の見方としては「アナログ2・4帯」が携帯電話と被る周波数帯での使用局数,「TVWS 711-714」が携帯電話と被らない周波数帯での使用局数である.また,局数はイヤモニやマイクの使用個数となっている.

 第158号(平成29年9月1日)の「運用連絡・調整総件数」には,Tokyo 7thSisters 3rdライブ(幕張メッセ イベントホール)の使用周波数帯と使用局数が記してある.ここではTVWS帯が38局運用されていることがわかる.マイクとイヤモニで1人当たり2局使用すると想定すると,19人は利用できている計算になる.

 同資料ではアイマスライブでの使用レポートを発見することができなかったが,少なくとも19人以下でライブをする場合は,問題なくTVWS帯を使用できるものと思われる.また,先ほど述べたSideM 3rdLIVE TOUR 〜GLORIOUS ST@GE!〜 幕張公演2日目も16人での利用だったため,チャンネルリスト上は問題なくTVWS帯を使用できると思われる.

 また,第156号(2017年5月1日)の「運用連絡・調整総件数」においては,以下のようなことが記されている.

2・4帯の機器交換も更に進み、2・4帯利用は減少しています。使用社が少ないという事で安全に運用できるメリットがありますが、周波数移行時期の終わりも見えてきているので、間違いの無いよう新周波数帯に移行して頂きたいと思います。

 アイマスライブは人数が多いため,「安全に運用できるメリット」を取って2・4帯を使用していることは否定できないが,なるべくTVWS帯を使用しているのではないかと思われる.また,この記述では携帯電話の干渉については全く触れられていないことから,特定ラジオマイクと携帯電話の干渉はあまり重視するほどでもないのかもしれない.

 そして,人数が多いため,局数自体も多くなるが,アイマスのライブではイヤモニの回線が共用されていることがしばしば触れられている.(確かはらみーあたりがそんなことを言ってた気がするが自信がないので誰かご存じだったら教えていただきたい.)

 このような工夫によって,極力使用帯域を狭くしているのではないかと考えられる.そうすると,さらに携帯電話との干渉が起こる可能性は低くなってくる.

 訂正・追記終わり


 あと,アナログとデジタルの違いというものもある.先ほど挙げたマイクやイヤモニはアナログであるが,携帯の出す電波はデジタルである.アナログ波はデジタル波の影響を受けると「全く聞こえない」レベルにまで妨害を受けるのか,疑問が残る.(いやマジで妨害を受けるのかもしれないが)



700MHz利用推進協会について(2018/02/06追記)

 Twitterでスズさん(@suzuaqua)から情報提供していただいた分に関して追記する.

 700MHz利用推進協会という協会がある.この協会は先ほど触れた「携帯電話会社の連合」に当たり,特定ラジオマイクの利用者が他の周波数帯に移行するためのサポートや,その他700MHz帯での混信についての対応を行っている協会である.

 その協会が2015年1月19日に特定ラジオマイク運用調整機構会員向けに行ったセミナー資料の直リンクURLを教えて頂いた.(こちら,当該セミナーの告知ページは削除済みの模様)

 この資料によると,特定ラジオマイク運用調整機構に事前連絡すれば,特定ラジオマイクの利用期間中は,混信(干渉等)の可能性がある周波数帯の電波を停波するということが書かれている.

 しかも,資料の4ページ目の最下部には「※携帯電話(端末)の周波数帯は、特定RMの周波数帯と重ならないため、混信等が発生することはありません。」(原文ママ)とまで書かれている.

 つまり携帯電話端末が利用する周波数帯はイヤモニやマイクと干渉する恐れがないことが携帯電話会社から通達されているということである.

 また,同協会の「周波数共用に関する協定書締結について」というページにあるPDFの2ページ目の「2.周波数共用とは」には,

「770MHz~806MHzを利用する特定ラジオマイクと700MHz帯特定基地局との間で、700MHz帯特定基地局から発射された電波により特定ラジオマイクへ混信等を発生させないことを条件として、周波数を共用して運用することをいいます。」(原文ママ)

と記されており,特定ラジオマイクの干渉(混信)問題は同協会(と携帯電話会社)により発生しないよう努力されているということがわかる.

 これらの理由から,やはりイヤモニやマイクに携帯電話の電波が干渉する可能性は著しく低いといえるだろう.

(以上2018/02/06追記分)



結論

 ・周波数帯域割当の観点からみると,現時点では携帯電話の電波がマイクやイヤモニに干渉する可能性は完全には否定できない.

 ・しかし,制度上はマイクやイヤモニは携帯電話の周波数帯域を使用している可能性は低いものと思われる.

 ・人数の観点からは,携帯電話の周波数帯域を使用せざるを得ない状況になっているのかもしれない.

 ・幕張メッセイベントホールでは19人までのライブなら,携帯電話の周波数帯域を全く利用しないでも十分運用が行えると思われる.(2018/02/05追記)

 ・700MHz帯利用推進協会によると,携帯電話端末が利用する周波数帯は,特定ラジオマイクに対して混信を与える恐れはない.基地局側が利用する周波数帯は,特定ラジオマイクに対して混信を与える可能性があるが,特定ラジオマイク運用調整機構への事前連絡により停波処置がなされるため,ライブ中に干渉する恐れはないはずである.(2018/02/06追記)

 ・2019年3月31日を以てマイクやイヤモニは携帯電話の周波数帯域を使用できなくなるため,それ以降もトラブルが続くようなら完全に別の原因と断定できる.

 以上6つである.

 重ね重ね書くが,この記事は「技術的観点から携帯電話がイヤモニに干渉するか」という議論をする記事であって,「マナー・規約的観点から携帯電話の電源を切るべきか」という議論をすることを目的としたものではない.

 基本的にアイマスライブは,前座の小鳥さん,ちひろさんから「お手持ちの携帯電話,カメラ,ビデオレコーダ-,ICレコーダーなどの電源はお切りください」という旨のアナウンスが流れるはずである(山村さんが言うかは存じ上げないが,多分言うと思う).イヤモニやマイクに干渉しようがしまいが,携帯電話の電源は切るべきである.

 これはマナーレベルの話ではない.注意事項として流れているのだから,客側は何だろうと守らなければならない.

 きちんと事務員'sの言うことを聞いてこれからのライブも楽しんでいきたいものである.



最後に

 なんかこんな感じになると,「お前何がしたかったんや」という指摘が来そうなので書いておくが,「携帯電話がマイクやイヤモニに干渉する派」のツイートも,「携帯電話がマイクやイヤモニに干渉しない派」のブログも,根拠がなかったり,単一HPのみの参照で完結していたりと,どちらも説得力に欠けるものだった.(少なくとも自分の観測圏内では)

 そこで,様々な資料を用いて干渉するのかしないのかを調べてみたかったため,その過程をまとめると共に,共有したいと思い,この記事を執筆した.

 よって,ワイ的にはどちらの結論に至ってもよかった.完全に干渉しているという信頼できる資料が出てきたらなら,干渉するという結論を出したし,完全に干渉しないという信頼できる資料が出てきたなら干渉しないという結論にするつもりだった.

 しかし,調べてみると様々な要因から,どちらの言説も否定できない資料しか集めることができなかった.なので,結論ではどちらの言説も完全には否定しない形にしている.

 ただ,個人的な完全にソースのない憶測を述べさせてもらうなら,「イヤモニやマイクの不調に携帯電話は完全に関係ない」と思っている.

 昔いろいろとやっていたときに学んだが,携帯電話の電波はえげつないレベルのノイズ源になる.XBee PRO ZB(シリーズ2)を使わないと太刀打ちできないんだから,相当酷い妨害になる.

 ただし,幸いなことに,携帯電話が使用する周波数帯は限られており,そこを(ある程度のガードバンドを挟んで)避ければ全く問題ない.周波数の使用計画を立てる際,特に理由もないのにわざわざその帯域を使うとは到底思えない.

 そういう理由より,干渉はないという立場だが,やはり根拠がないので強くは言えない.よって,これはまぁあくまで参考程度の意見ということにさせてもらう.



今後の予定(2018/02/06追記)

 この記事を公開した2/5には,Twitter上で様々な反応を頂いた.その反応は概ね「面白い」「為になる」等ポジティブなものが多かった.ワイの拙作が皆様の暇つぶしになったなら,大きな喜びである.(逆に批判的意見がなさすぎて恐ろしくなっている.絶対どこかしら間違えてると思ったのだが…)

 一方,「スプリアスによる妨害があるのではないか」という意見も見られた.ネタは鮮度が命であるため,検証に時間がかかる不要発射に関する考察はあえて載せていない.

 しかしながら,より信憑性を高めるため,ひいては個人的興味を満たすために,目下資料を収集中である.検証が終わり次第,別の記事に書くつもりである.(いつまでに上げるとは言っていない)



編集履歴

2018/02/05 特定ラジオマイク運用調整機構のレポートに基づく追記・訂正および誤字脱字の修正

2018/02/06 700MHz帯利用推進協会の停波措置,今後について追記.

2018/02/07 脱字の修正