地デジ電波の強さと品質を示す「dB」「MER」「BER」とは何か？
地デジ電波調査でわかる！
地デジ電波の強さと品質を示す「dB」「MER」「BER」とは何か？
2011年（平成23年）7月24日の正午、日本のテレビ放送は、それまでのアナログ放送から地上波デジタル放送（地デジ）へと完全移行いたしました。それから2022年（令和4年）現在ですでに11年、いまでは薄型大画面の液晶テレビも、実物のように鮮明で高画質のハイビジョン放送も、ごく普通の光景になりました。
今日では地上波デジタル放送によって試聴できるNHKや各広域民放、都道府県ごとの地方チャンネルなどを視聴する方法も、ケーブルテレビ、光テレビなど、さまざまにございます。しかし、やはり現在でもアナログ放送の時代と同じく、ご自宅に地デジアンテナを設置し、近隣の中継局から地デジ電波を受信して地デジ放送をご視聴される方法が主流になっております。
ご自宅に地デジアンテナを設置して地デジ放送をご視聴になるメリットとしては、アンテナ設置の初期費用だけで、ときおりのメンテナンスなどを除けばランニングコストがほとんど不要となり、無料でさまざまなテレビ番組が視聴できるという点が挙げられます。
現在の日本では、47都道府県の各地に大小さまざまな地デジの中継局が設置されており、日本国内でも山林部などを除く、人口の多い市街地であればほとんどの場合、地デジアンテナの設置によって地デジ放送の受信が可能になっています。
例えば東京都墨田区押上に位置し、いまや日本のランドマークとして知られる東京スカイツリーは、東京都の西部を除くほぼ全域をはじめ、神奈川県、埼玉県、千葉県、茨木県、栃木県、群馬県の関東広域圏にNHKおよび広域民放を送信している、日本最大の地デジ中継局でもあります。
基本的にご自宅などに新しく地デジアンテナを設置する工事の際には、まずご自宅において、もっとも地デジ電波を受信しやすく、アンテナを設置するのに適切な場所を割り出すべく、電波調査器を用いた現地調査が必要となります。
例えば当あさひアンテナでは、お客様からご依頼をいただければ、実際にアンテナ設置を行う現場に出張して、高性能の機器を用いた電波調査を無料で実施いたします。そして受信に関するお客様のご要望と、確実な地デジ受信、さらにアンテナの高寿命を実現する強度を確保できる工法などのバランスが取れた工事のご提案と、具体的なお見積りをご提示させていただきます。
お客様が弊社のご提案にご満足いただけなかった場合、また現場の条件から地デジ受信が難しく地デジアンテナ設置ができない場合なども、出張料、キャンセル料などは1円も頂戴いたしません。当あさひアンテナでは、お客様とアンテナ工事の本契約を結び、アンテナ設置工事が完成するまでは、お客様のご負担は1円たりとも生じない体制を徹底しております。
ただ、ときおりお客様から聞かれるご意見として「例えば地デジの中継局から遠く離れた地域や、地形が複雑な山林などで地デジの受信が難しくなるのはわかるが、スカイツリーの付近など、大きな中継局の直近でわざわざ地デジの電波調査が必要なのか？」というものがございます。特に東京都墨田区をはじめ、その周辺の台東区、葛飾区、江戸川区、江東区など、目の前にスカイツリーの姿が望める、いわば「スカイツリーのおひざ元」といえるエリアでは「地デジアンテナぐらいDIYでも設置できるのではないか」と思われることもございます。
ただ実際には、地デジアンテナの設置による地デジ受信に関しては、現場に強力な地デジ電波が届いていればいいというものでもございません。基本的に安定かつ高品質な地デジ電波の受信のためには、主に現場で受信できる地デジ電波の強さを示す「dB（デシベル）」と、地デジ電波の品質を示す「MER（モジュレーションエラーレシオ）」「BER（ビットエラーレート）」という3種類の数値において、それぞれ一定の基準を満たしている必要がございます。
弊社の地デジ電波調査でも、これらの値を測定して、それぞれが年間を通して、気候や天候などの影響による変化を踏まえても一定の数値を維持し、安定した地デジ受信が可能になるか、という点を基本にして、現場における地デジアンテナ設置の可否や、設置する場所、方向、機種などをご提案しております。
ここでは、そもそも「dB」「MER」「BER」とはどういうものかを、簡単にご説明いたします。
【１：地デジの受信強度、受信レベルを示す単位「dB（デシベル）」】
地デジ受信における「dB（デシベル）」とは、基本的に現場における電波の強さ。またはアンテナの利得（アンテナが受信できる電波の効率）を示します。「デシベル」といえば、音の強さを表す単位としてもご存じの方が多いと思われます。
「デシベル」の「ベル」は、実用的な電話の発明者であるアレクサンダー・グラハム・ベルが、電話における電力の伝送減衰を表わす単位として用いた単位が発祥です。そして単位としての実用性から、「B（ベル）」に10分の1を示す接頭語「d（デシ）」をつけて、10分の1単位にしたものが「dB（デシベル）」です。この「d（デシ）」は、「ｌ（リットル）」の10分の1を示す「dl（デシリットル）」などの「デシ」と同じものです。なお地デジ電波の場合は、正式には「ｄBμV（デシベルマイクロボルト）」という単位になりますが、多くの場合は「μV」の部分を略して、単に「dB」と呼んでいます。
地上波アナログ放送の時代は、ほとんどの場合、電波の強度を示す「dB」だけが受信性能の基準になっていました。あとは実際にテレビを映して、画面の状態から電波状態やアンテナ設置の適切さなどを判断していました。
地デジ放送の現在でも、地デジ受信の基本となるのは、地デジ電波そのものの強さを示す、この「dB」です。近年のテレビ本体やチューナーなどには、各機器が受信している電波のレベルを表示する機能があり、主に「（受信）レベル」という単位で表示されますが、それらはこの「dB」と同じ意味だと思って間違いはございません。またテレビなどに付随する電波レベル測定機能は簡易的なものであり、正確な測定には専用の高性能電波測定器（チェッカー）が必要となります。
また通常、地デジアンテナが受信するアンテナの「dB」の強度は1年を通して、天候や季節の変化などから、おおよそ「6」前後、数値が変化してまいります。
さらに多くのご家庭では、設置した一台の地デジアンテナから配線を伸ばし、枝分かれしてご家庭内の複数のテレビ本体などに地デジ電波を届けることになりますが、この配線の長さや分岐によっても、実際に個々のテレビに届く地デジ電波の強さは変わってまいります。
アンテナから各テレビ受像機に届く電波の強さは、河川の水に似ています。多くの水を湛える大河も長く伸びることによって、蒸発などによって水の量が減ってゆきます。さらに下流で数本の川に枝分かれすれば、それぞれの川を流れる水の量も少なくなります。
それと同じく、地デジアンテナからテレビ本体までの配線の距離が長い場合は、それだけテレビに届く電波の「dB」が低下いたします。そして複数の配線に分岐することで、その分岐の分だけ、各テレビなどに届く地デジ電波の「dB」も減少いたします。また屋内の壁面に設置されたテレビ端子で計測した「㏈」の数値も、そこから線を伸ばしてテレビに接続する頃にはやや弱くなっております。
他にも使用するケーブルによっては、住宅内で電波を乱す「雑音」を拾ってしまうケースもございます。例えば4K放送では、アンテナ線が電子レンジの近くを通る場合、電子レンジを使用している間は、線の中で地デジ電波が乱れ、画像や音声の乱れが生じるといったデータもございます。
このような地デジ電波の性質による諸条件から、屋内のテレビ端子における「㏈」の推奨値は、実際に地デジ放送を視聴できる数値よりもやや余裕を持たせたものになっております。
地デジ放送においては、実際のテレビやチューナーに届く「㏈」（電波レベル）は、チューナーの性能によっても異なりますが、おおむね「34㏈」以上で試聴できるようになるとされています。
そのため理論上、地デジが視聴可能な「㏈」としては、各テレビ、チューナーに届く時点で「34dB」から「89dB」の電波レベルになります。ただ前述のような理由から電波レベルが変動することを見越して、実質的には、テレビなどに届く時点で最低でも「40㏈」以上。通常は「47dB」から「81dB」の電波レベルが適切とされています。
もしご自宅の地デジアンテナで受信できる地デジ電波の「㏈」強度や、ご自宅のテレビの台数などの問題で、実際に各テレビに届く「㏈」数（電波レベル）が必要値や推奨値にいたらない場合は、地デジアンテナが受信した地デジ電波の強度を増幅する「ブースター（増幅器）」を設置することにより、必要な電波レベルまで高めることが可能となります。
逆に大型の中継局がすぐ近くに位置するなどで、地デジの電波レベルが強すぎる場合。具体的には各テレビなどに届く電波レベルが、およそ「90㏈」以上になっても、地デジ放送が映らなくなるなど、視聴に問題が出てまいります。その場合は、受信する地デジ電波の「㏈」を、適切な値にまで減少させる「アッテネーター（減衰器）」の設置が必要となります。
【２：地デジ電波におけるデジタル信号の変調誤差比を示す「MER（エムイーアール）」】
この「MER」は、後述する「BER」と共に、アナログ放送から地上波デジタル放送に移行したことで生じた単位です。少し難しくなりますが、正確には「Modulation Error Ratio（モジュレーションエラーレシオ）」といい「デジタル信号の変調誤差比」を示します。
かつてのアナログテレビ放送の時代は、テレビ電波を波のまま送信していました。このアナログ放送には、電波を送る距離が長くなるにつれ、徐々に電波の品質が劣化するという特徴がありました。一方で電波の劣化によってテレビの映像や音声が乱れることはあっても、ある程度の視聴は可能で、受信が完全に停止することはありませんでした。
他にも電波をそのまま送信しているため、受信の遅延が生じず、チャンネルの切り替えが早いというメリットもありました。一方でノイズの影響を受けやすい。コピーが簡単であるため著作権の保護が難しいなどのデメリットも存在しました。
対して、現在では完全に切り替わった地デジ放送（デジタル放送）は、「0」と「1」の信号で構成される「デジタル信号」を利用したテレビ放送です。地デジ放送では、従来のアナログ波の信号を、デジタル回路を用いて「0」「1」のデジタル信号に変換し「矩形波（くけいは）」と呼ばれる波で送信する形式になります。この変換の手順が入るため、現在の地デジ放送はかつてのアナログ放送に比べると、チャンネルを切り替える際、一瞬の遅滞が入るようになっています。
一方でこの数字によるデジタル信号に変換することで、細かい部分の情報を省いてデータを圧縮することか可能となり、同じ内容でも電波に乗せる情報量が少なくすみ、ノイズにも強くなりました。ノイズが混入した場合も、エラー検出や訂正機能によって信号の劣化が起こらず、元の情報に復元できるというメリットもございます。
結果、地デジ放送はアナログ放送に比べて、少ない情報量でより大量かつクリアな情報を送ることが可能になったのです。ただノイズが大きすぎる場合は、エラー検出、訂正機能などでは復元できなくなり、地デジ放送がまったく受信できなくなります。
アナログ放送からデジタル放送に転換された大きな理由には、急激な携帯電話の普及があります。
かつてアナログ放送の時代は「VHF」と「UHF」と呼ばれる電波が利用されていました。VHFでは90MHzから108MHzのローバンドと、170MHzから222MHzのハイバンドの周波数帯が使われていました。またUHFでは470MHzから770MHzの周波数帯が使われていました。
当時の社会では他に利用される電波が少なかったため、テレビ放送で幅広い周波数帯を利用しても問題はありませんでした。ただその後、携帯電話が一般に普及したことで、社会で利用される電波の周波数帯が急激に広まり、不足するようになりました。
そこで地上波テレビ放送をデータ圧縮が可能なデジタル放送に転換することで、UHFの一部周波数帯にテレビの電波を集中させ、使わなくなった周波数帯を携帯電話などの通信用に開放したのです。
またデジタル放送では、データ圧縮により少ない周波数帯でも、一度に大量の情報を送ることが可能になりました。そのおかげでハイビジョンや4K8K放送のような高画質、高音質の映像をはじめ、データ放送や副音声、画面分割など、従来にないさまざまな情報を送信できるようになりました。他にもデジタル信号ではコピーの防止や制限が可能となり、著作権の保護が簡単になったという面もあります。
さて、地デジ電波の「MER（デジタル信号の変調誤差比）」ですが、これはデジタル信号を64種類の変調（振幅、位相）で管理して、一度に6ビットのデータを送信する「64QAM」方式の日本の地デジ放送において、放送局から送信された変調と、実際にご家庭の地デジアンテナやテレビ機器などで受信した変調の差を数値化したものです。
この「MER」も「㏈」の単位で表され、通常は「25㏈」以上あれば、受信が良好である目安となります。「20㏈」から「24㏈」でも受信は可能ですが、やや余裕が少ない状態となり、「19㏈」以下では受信不能となります。また「MER」の数値も、雨や強風の場合などは数値が低下するケースがあるため、通常は余裕のある「25dB」程度の数値が必要となります。
他にも地デジ電波の質を示す数値として「C/N比（しーえぬひ）」というものがあります。これは「Carrier to Noise ratio（キャリアトゥノイズレシオ）」の略で、「Carrier」は「信号」、「Noise」は「雑音」を意味します。つまり搬送波信号と雑音の比率、簡単にいえばクリアな地デジ信号と雑音の間の値を表すものです。この「C/N比」と「MER」には相関性があり、一定の範囲であれば「MER」から「C/N比」を推定できます。
この「C/N比」も「㏈」の単位で表され、高いほど高品質な電波になります。ただこの「C/N比」はBS/CSデジタル放送など衛星放送の受信で使われることが多く、地デジ電波で用いられることもありますが、基本的に地デジでは主に「MER」が使われます。
【３：地デジ電波のデジタル信号に含まれるエラーの割合を示す「BER（ビットエラーレート）」】
この「BER」も、やはりテレビ放送が地上波デジタル放送となったことで登場したもので、地デジ電波の質を示す数値になります。正確には「Bit Error Rate（ビットエラーレート）」といい、現場では略称として「バー」「ビーイーアール」などと呼ばれることもあります。これを直訳すれば「ビットの誤りの率」の意味となります。
前述のように、地デジ放送は、情報を「0」「1」の組み合わせによるデジタル信号に変換して送信しています。「BER」はその意味の通り、この「0」「1」の信号が、ノイズなどの影響で入れ替わってしまう誤り（エラー）の比率を示すものです。
「BER」は「エラーのビット数」÷「伝送ビット数」によって算出されるものです。地デジ放送の場合、「BER」の数値が「2×10-4乗」すなわち1万ビットのうち、2ビットの割合でエラーが生じているより以下の状態であれば、前述のようにエラー検出と訂正機能によって補正が可能です。しかしこの割合を越えてしまうと補正が難しくなり、映像などが乱れてくる他、一定の限界を越えると地デジ受信ができなくなってしまいます。
この「BER」の表示は、チェッカーの機器などにより違いはありますが「0.0±00」の他、前述の「2×10-4乗」を「E-4」などの表示で表すこともあります。「00.00」や「E-8」などはエラーがまったくない状態を示し。「E-7」から「E-5」まではエラーは生じていますが、補正により視聴可能な範疇になります。「E-4」を下回ると、正常な地デジ受信はできなくなります。
【まとめ】
今日の地デジ放送は、かつてのアナログ放送に比べ、電波をデジタル信号化することで飛躍的な情報量の増加と、それによる高画質、多機能を実現しました。ただそれに伴い、ほぼ電波の強度だけで受信の品質が決まったアナログ放送とは違い、確実で高品質な受信のために、ご説明した「MER」「BER」など、さまざまな数値による判断が必要となっております。
ここではご家庭での地デジ受信に必要な、ごく簡単な説明のみになりましたが、実際の地デジアンテナ設置においては、専門知識を持つプロのアンテナ職人が、専用の機器によって各数値を判断し、すべての数値に余裕があり、確実かつ良好な地デジ受信を実現するアンテナ設置の判断が必須となります。
さらに当あさひアンテナの職人は、安定した地デジ受信のための判断はもちろん、風雨を避ける堅牢な設置でアンテナの高寿命、お客様のご要望による受信や外観性への配慮なども実現する、お客様にとってもっともメリットが多い地デジアンテナ設置を、業界最安値に挑む価格でご提案しております。
前述のように弊社では、お客様のご要望があれば、現場に出張しての地デジ電波調査、お見積りを無料で実施いたします。地デジアンテナ設置をお考えのお客様は、まずは弊社のフリーダイヤル、メールフォーム、LINEまで、どうかお気軽にお問合せください。
