ステレオアンバランス信号に2芯マイクケーブルを流用することについての問題

ステレオミニプラグを使った接続ケーブルで、バランス伝送用の2芯マイクケーブルのHOTとCOLD用の線をステレオの左右チャンネルに割り当てて使用しているものを見かけることがありますが、これは本来正しくない、信号品質を損なうものだという話を書こうと思います。


言葉だとわかりにくいかと思いますが、下記の写真のオレンジのケーブルような使い方のことで、
こういった使い方は個人の自作や、オーディオ用ケーブル製作店やみたいなところで行われているのをよく見かけます。
特にBELDEN 88760、88761、87761あたりで音質が良いとされている細めのマイクケーブルでの作例が目立ちます。




本来は、写真下のように左右チャンネルが個別にシールドされたケーブルを用いるのが適切で、このようにしないと左右の信号線が撚り合わされていることによって信号が干渉してしまう問題が発生します。

※なお、一般的に外形が8の字型になっているものなら個別シールドされているといえますが、廉価な商品にはシールドがなく、ただ2本の線が入っているだけのものもありますので注意


このような話はしばしば話題に上がり、用途によっては仕方ないとされる場合はあり、自分も同じように作ることさえありますが、本来は問題であるということと、実際に測定したらどのくらい干渉するかについて測定してみることにしました。


使用したのはCANAREのL-2B2ATという機材内部の配線に用いられるような細めのマイク（ライン）ケーブルです。
このケーブルをアンバラのステレオ信号で1m使用してLchのみに信号を入れた場合、Rchにどれだけ漏れ出てくるかを測定しました。




セパレーションの悪化は線間容量（おもにケーブルの細さ）、ケーブルの長さ、出力側の機器の出力インピーダンスの高さ、信号周波数の高さに影響して生じます。
オーディオアナライザの出力インピーダンス5Ωで1kHzの信号の場合セパレーション約120dBと、ほぼ機器の測定限界の値が出ています。これなら問題はないともいえるでしょう。

次にこの状態で周波数スイープをし、グラフを描いてみます。


すると、高い周波数帯域においてセパレーションが悪化しているのが観測できました。これでもただちに問題があるといえるレベルではないと考えます。

次に、アナライザの出力インピーダンスを高めて測定をしてみます。一般的な機材のライン出力のインピーダンスを想定して、620Ωの抵抗を外付けし、出力インピーダンス625Ωとして測定をしてみました。




すると、さきほどの5Ωの時とは違い、セパレーションの悪化が目立ってくるようになりました。

一般的に機器の出力インピーダンスについて、イヤホンを想定したものなら数Ω程度ですが、ヘッドホンを想定したものなら100Ωくらいのものもあり、ライン出力なら600Ωくらいあることも考えられます。

特に高音質を求めない設備用途などであれば距離や求める信号品質によってはこういった使い方を許容しても良いとは思いますが、高音質を求めるオーディオ用途で、特に長さのある場合は「細いから」「音質の評判が良い」からといって2芯マイクケーブルを1本でステレオ用途に使用するのは望ましくないと考えていますが、いかがでしょうか？

ちなみに、両端ピンプラグのケーブルなら2本使うのは当たり前ですが、ステレオミニプラグなら1本で済ませて良いという理由はよくわかりませんね…。


記事の発端
https://twitter.com/fixerhpa/status/1402508232136945674

エコパワーメーターで分電盤を監視するやつ

一般家庭の電力量計がスマートメーターに更新されつつあるこの頃、スマートメーターのBルートという接続方法を用いて直接アクセスすることで電圧電流、電力量などのデータを直接得て監視することができるということをを知り、電源の監視に興味を持ちました。(HEMSとかWi-SUNとかECHONET Liteってやつ)
しかし、いざこれをやろうとするとシステムを構築するのが大変で、自分でハードウェアを構築してソフトを書くくらいのことをしないと目的が達成できないことがわかりました。
市販の製品としてはNature Remo Eなんてのがあったりしますが、これはあくまで電気代の節約を目的としたもので、電力(W）と電力量(kWh)しかわからないようです。（電気代の節約が目的ならまずは契約容量なんだから電流監視させろよと思うんだけどな…）
やるなら電圧、電流、力率、電力くらいはチェックしたい、できれば単相3線の相ごとで監視したいということで検討した結果、スマートメーターでは厳しそうということで思い切ってデマンド監視システムを導入することにしました。
なんかこれはお役所関係に義務化かなんかで導入されてるらしく、中古品が多く出回っているので各社のモデルの仕様を確認して検討したところ、どうやらPanasonicのモデルが扱いやすいようですので、これを導入してみることにしました。

えっと、最近のブログは殴り書きですいません。基本的にはtwitterでやってるので、そのリンクを貼っておきます。
https://twitter.com/fixerhpa/status/1356934152365375491

https://twitter.com/fixerhpa/status/1356953114507583496

「dB」について

最近、「dB」に関するデタラメな記事やわかりにくい記事が多く出回っており、著名人が称賛するかのごとくRTするような場面も見受けられ、音楽に関係する人たちの混乱を招くことを懸念したため、「dB」について書いてみようかなと思います。

おかしかったりわかりにくい記事の例
dB (デシベル) という単位について NK Productions

作曲者のためのエンジニアさんにステムデータ・パラデータを渡すときの仕様覚え書き MoppySound


なお、最小限の文章量で書くので細かいことは目をつぶってください！


■dBについて
「dB」とは、音声レベルが「とある基準値」から何倍になっているかを示す単位です。

まずは下記の例を元に感覚で理解してください。

例:

+6dB
→レベルが2倍になった

-6dB
→レベルが半分(1/2倍)になった

20dB上がった
→レベルが10倍になった

0ｄB
→1倍、つまり変わってない

0dBV
→0dBVは1Vのこと

+4dBu
→0dBu (0.775Vのこと)に対して4dB高いもののこと(1.228V)

0dBFS
→DAWのピークメーターが最大まで振ってギリギリ歪まない状態

-20dBFS
→0dBFSより20dB低く（1/10）、ピークメーターが-20まで振っている状態



dBと倍率の関係は単純な計算では出ないので、キリの良い値は暗記して、それ以外は下記サイトで変換してください。
dB conversion

暗記しておく範囲

6dB(2倍)、20dB(10倍)、-6dB(1/2倍)、-20dB(1/10倍)

組み合わせは計算する
12dB(6dB+6dBだから4倍)
32dB(6dB+6dB+20dBだから40倍)
40dB(20dB+20dBだから100倍)
-40dB(-20dB-20dBだから1/100倍)

※ただし！　DAWで音楽作るくらいの場合、dBの値を実際の電圧や倍率に変更する計算が必要になることは、まずありません！！（つまりスルー可）


で、なんで音声レベルを何故わざわざdBで表記したりするのかという理由ですが、これは電圧レベルが大きく変わっても人間には小さな音量差にしか感じられない現象があるため。
例えばレベルメーターをリニアスケール（電圧目盛り）にすると、メーターが全開に振っている状態のとき、少し音量下げただけでメーターが殆ど振らなくなってメーターとして役に立ちません。
また、フェーダーをリニアスケールにすると、大きく動かした割には音量が殆ど変わらなくなり、扱いにくくなります。
よって、音量の感覚に近くするためにdBを用いて表記しています。


■DAW上でのVUメーターの基準レベルについて

VUメーターはもともとアナログのラインレベルの回線に接続して使うために規定されており、1kHz +4dBu（0dBuは0.775Vで、それの+4dBだから1.584倍で1.228V）の信号を入れたときに0VUを示すようになっています。当初はアナログ機材しかない時代から始まり、その後デジタルレコーダーが導入されました。

その時、アナログの信号をA/Dコンバーターに入れてデジタル信号に変換したり、その逆でアナログに戻す時に、アナログ(dBu)の信号をデジタルの信号(dBFS)のいくつにするか決める必要があります。
VUメーターは音量のメーターなので、デジタル録音の管理に必要なピークレベルはわかりません。
そこでVUメーターを常識的に振らせて音源を作った時に、レベルオーバーすることなくデジタル録音できるような関係を、理論ではなく実経験を元に決定する必要が出てきました。

放送、音楽、国ごとによって基準レベルの規格は異なりますが、主なものは0VU(+4dBu)を-20dBFSにするものや、-18dBFSにするものが一般的で、特殊な例としては日本の音楽スタジオにおいて0VUを-16dBFSとするものもあります。（JAPRS推奨）

放送においては送出や納品するときにこの基準をきちんと守る必要がありますが、音楽の場合はわりとアバウトです。
-16dBFS=0VUはマルチレコーダーのレベルの目安とはなるものの、それ以外で、例えばマスタリングで音圧を入れた音源をVUメーターをなんとなく振らせて確認するような用途では基準レベルを-10dBFSとか-8dBFSとか自由に設定しているようです。

ちなみに、VUメーターの目盛りはdBではなくVUとなっており、例えば+3VUなどと呼んだりもしますが、目盛り自体はdBと同一です。+3VUは0VUに対して3dB高いといえます。+4dBu=0VUのとき、+7dBuを入れると+3VUを示します。


DAW上のプラグインでのVUメーターの場合は一度もアナログ信号になることはありませんが、上記の流れを汲んでレベル設定をします。VUメーターの基準(0VU)を -20dBFSや-18dBFS、-16dBFS、そして時には-8dBFSに設定すると一般的な収録レベルの基準にあわせて録音やミックスをすることができるといえます。

なお、参考までにラウドネスメーターの場合はというと、例えば-24LUFSというのはサイン波1kHzで-24dBFSの信号を出した時に-24LUFSを示すようになっています。-24LUFSは放送の基準ですが、YouTubeの場合は-14LUFSとなっており、10dB高い基準です。
YouTube用の-14LUFSの音源素材をフェーダーで10dB下げると-24LUFSの放送基準の値になります。


■機材の出力レベルについて
「業務用機材のリファレンス電圧が +20 dBu である場合が多いため、-16 dBFS が丁度 +4 dBu になる」という記事がありましたが、これは間違いです。+20dBuは最大レベルでありリファレンス電圧ではありませんし、-16dBFSがちょうど+4dBuになるわけでもありません。

デジタル機材は初期より最大レベル+24dBuが確保されています。近年では安価で簡易的な半分業務用機材みたいなものが多くありますが、この場合は電源回路の簡略化などの理由により+24dBuまで扱えないものもあります。主にXLRではなくTRSで入出力するような機材が該当します。ただし、出力レベルが大きい程高性能になるわけではありません。しかしながら+24dBuまでの振幅を扱えないと、業務用機材として支障が出る場合はありますので注意してください。-20dBFS=+4dBu(0VU)の放送用途で最大レベル+20dBuの機材を使うと、wav音源は正しくても、必要なアナログ信号レベルが得られません。また、本来レベルオーバーとならないはずのアナログ信号を入れても歪む等の問題が発生します。

また、仕様書に「最大レベル+24dBu」と書かれたものと、「+4dBu(-20dBFS時)」と書かれたものは仕様としては同一です。大抵どちらかの表記となっていますが、中には「出力レベル +4dBu」と記載が不完全で仕様がわからないものがあります。こういったものの中には「0dBFSが+4dBu」の機材もあり、これでは民生機より低いレベルとなってしまいます。記載に不備がある場合は必ず購入前にメーカーに確認しましょう。これで痛い目にあう現場を見ています。



いかがでしたでしょうか？
プロのエンジニアでも理解していないというdBuやdBFS。巷のブログで勉強しようにもデタラメばかり。まあ本当は本を買ったりして勉強しないといけないところなのですが、今回は間違った情報が出回ることを危惧してちょっとだけ書いてみました。
とりあえず適当に書きなぐったので、何か疑問点などあれば都度書き足します。


関連資料
音の基準レベルについて 音響・映像・電気設備が好き
-20dBFSについて 音響・映像・電気設備が好き

血飛沫対応！？ 病院用電源タップ

先日の音光堂の電源ケーブルの製造問題の話を踏まえ、じゃあきちんとした製品はどのように作られているのかを確認してみたいと思い、病院用の電源タップを購入してみました。




OAタップ,プラグ,コネクター,コンセントバーの明工社配線器具
医療施設用配線器具 設備用　病院用タップ
http://www.meiko-g.co.jp/product/MR7548TD3.html

同じと思われるもの
TAP-MR7548TD3【病院用タップ（3P・4個口・3m・グレー）】薬液、体液などの落下による絶縁劣化、短絡を予防する医療施設タップ。3P・4個口・3m・グレー。 サンワサプライ株式会社
https://www.sanwa.co.jp/product/syohin.asp?code=TAP-MR7548TD3


医用室に求められるJIS T 1021に規定されたコンセントやプラグを使用していて、通常のものより高い信頼性が得られるものです。

解説JIS T 1021[医用差込接続器]の2008年版解説で、タップから医用機器の電源をとる場合は､オフィスなどで使用されているタップでは、医療用としては信頼性が低いので、刃受け部、差込プラグ、接地などの性能はJIS T 1021によるタップが望ましい（要約）
http://www.meiko-g.co.jp/product/hospital/iyo-tap.html


JIS T 10212008 医用差込接続器
https://kikakurui.com/t1/T1021-2008-01.html


プラグは
ME2591 医用接地プラグ明工社配線器具

コンセントはフレームが若干違うものの、
設備用 医用コンセント ML端子・Sタイプ・ランプなし
と同等のものが使われているとみられます。


お待ちかねの内部写真です




























病院という、命を預かる施設向けの製品ということで、電源タップとしては最も信頼性がある製品として参考になるかと思います。
1台あたり約11,000円と、決して安いものではないですが、オーディオ用として売られているものには高いだけで中身の製造に問題のある製品もありますので、そういった物に比べたら値段以上の価値があるのではないでしょうか！？


サンワサプライ 病院用タップ 3m ホワイト TAP-MR7548TD3 サンワサプライ
https://www.amazon.co.jp/dp/B00JEURYUG/


関連ツイート
https://twitter.com/fixerhpa/status/1222078209262415872

ネジ止め端子の電線にはハンダをしてはいけない話

先日、たまたま見かけたケーブル製作動画


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CABLECRAFT 音光堂 /ONKODO.Inc‏
Amazonヒット商品！ BELDEN 19364 電源ケーブル 組み立て製作動画！
Amazonをメインに複数ECサイトで完成品ケーブルを販売するハーネス業者、株式会社 音光堂のofficial You Tubeです。
月に4000本以上ケーブルの先端加工を行なっている「プロのケーブルのハンダ付け動画」を公開いたします。
DIYでケーブルのハンダ作業する方に参考になれば幸いです。
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にて、電源プラグにネジ止めする部分の電線にはんだ付けをしている風景を見かけました。




この部分にハンダをすることは、Panasonicのプラグ、医用接地15Aキャップ WF5018Kの商品仕様書において


〈ご注意〉
コードの心線を半田仕上げして使用しますと、発熱の原因となりますので絶対に行わないでください。

と、明確に禁止されているものです。





この業者のケーブルはこちらで販売されており、「Amazonヒット商品！」とのことですので、ある程度の数量が販売されているものと思われます。

BELDEN19364電源ケーブル (アセンブリ商品:WF5018K-8101) (1m) Belden






また、この動画ではIECコネクター、SCHURTER 8101の圧着端子の施工にも問題があるように見受けられました。




圧着された部分に「5」の刻印が見えますが、これは5.5sq用の圧着工具で圧着されたことを示すものです。
電源ケーブルはBELDEN 19364 データシートですので、電線の太さはAWG14となり、日本の表記に換算すると2.082mm2となり、使われている端子が完全には特定できないものの、この電線1本と5の刻印が使えるパターンは存在しません。

圧着端子・圧着スリーブのパイオニア ニチフ

よって、圧着端子部分に関しても施工に問題があると考えられます。

購入者の元で事故が起きることが心配になったため、これで問題がないのかtwitterで問い合わせたところ返答はなく、すぐに製作動画が削除されたという状況です。

購入者側での事故が発生する前に、回収交換されることを期待します。


なお、「ネジ止め端子の電線にはハンダをしてはいけない理由」について、フエニックス・コンタクト社のこちらの資料が参考になりますので、工事に携わる方はぜひご一読のうえ、安全な施工をしていただければ幸いです。

The problems with tinning wires


関連ツイート
https://twitter.com/fixerhpa/status/1216313327858503680



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2020.1.21
株式会社音光堂様より、本件についての見解が発表されました。


わざわざ禁止されていたり、正しくない用法で施工を行っている意図が何であるのか気になるところ。ひょっとすると、どうしてもハンダの音で色付けをしたり、圧着端子の締め付け具合で音質を調整しているのかもしれませんね。
電気工事士の身としてもわざわざ推奨外の工法を行う意味が理解できず、賛同出来かねますが、この会社が自社の責任において製造しているとのことで、あとはどう捉えるかは購入者の判断になるかと思われます。

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2020.1.23 追記

1月21日、音光堂様のtwitterより初めて返信があり、上記の見解で問題ないことが理解できたらAmazonのレビューを削除してほしいとの要請がありました。


「追記」にて対応する旨を伝えたところ、twitterにてブロックされてしまい音光堂様とはコンタクトが取れない状態となってしまいました。


その後1月23日に、Amazonレビューにコメントがついていることに気が付きました。



文面からすると音光堂様からの返信のように読み取れましたが、よく確認すると投稿者名が「アマゾンカスタマー」となっているため、これは出品者ではなく購入者のアカウントからの書き込みのようにみられます。
ちなみにこの方は、他の商品についてもレビューされており、中にはケーブル製品に対する批判も含まれました。
ひょっとすると悪質ななりすましの人による返信なのかもしれません…が。
詳細
https://twitter.com/fixerhpa/status/1220145018532315138


また、音光堂様からの見解が発表された段階で、プラグメーカー各社に問い合わせを行っておりましたが、回答が出揃いました。


上記は動画で使用されていた製品のメーカーであるパナソニック様のものです。その他に明工社様、アメリカン電機様にも質問をしましたが、説明書きの通りに施工することを推奨する内容でした。（当然ですが）



電線の端末処理でハンダをしてネジ止めする作業はしばしば見かけますが、これは良くない工法であるということがはっきりしたかと思います。

また圧着端子についても端子自体はホームセンター等で簡単に手に入りますが、これを正しく圧着するための工具は5,000円以上し、端子を売っていても工具を売っていないお店も多いので、ぜひ正しい工具を入手し、電線、端子、工具の適切なサイズの組み合わせを使用して安全な施工に務めましょう。



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2020.1.24 追記

音光堂さんのブログで、「当社の電源ケーブルを正しく使って頂くために！」という記事が投稿されました。
年一回の点検を必ず行って下さいとの内容ですが、正しく使ってもらう前に、まずは正しく作るほうが大切です。


ブログを読んでいたところ、他の商品についても気になることがいくつかありましたので、ツイートで列記してみました。
https://twitter.com/fixerhpa/status/1220538967965061120
https://twitter.com/fixerhpa/status/1220931569268879360
https://twitter.com/fixerhpa/status/1221057993917124609
https://twitter.com/fixerhpa/status/1221808190188179456