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Sennheiserが2024年に発売したB型（800MHz帯）対応のワイヤレスシステムの「EW-D」シリーズ。
「Evolution Wireless Digital Family」と銘打ったこの製品は、高い評価を得た同社のG4システムの信頼性と音質をそのままに、設定の簡素化に加えて1.9msという低遅延や134dBの広いダイナミックレンジを持ち、細部まで鮮明で歪みの無い音声録音を実現。さらには専用アプリ「Smart Assist App」に対応し、離れた場所でのセットアップや操作などを効率よく行う利便性の高さでも高い評価を受けています。
今回の記事では前半で「EW-Dとはどういった製品か」をご紹介し、後半は「EW−Dシリーズ」の最先端技術について、ゼンハイザージャパンのテクニカルアプリケーションエンジニア・藤井宏幸氏にお話をお伺いしました。
EW-Dとは
EW-DとはUHF帯で動作するデジタル伝送により、通信距離、信頼性、拡張性が大幅に向上したデジタルワイヤレスシステムです。134dBのオーディオ入力ダイナミックレンジにより、感度調整の必要がなく細部まで鮮明に再現。さらに最大56MHzのチューニング帯域幅と等距離間隔により、最大90チャンネルを実現しました(B型モデルでは806-810MHzの範囲で最大10波使用可能)。さらにデジタルワイヤレスでありながら1.9msという低遅延を実現しています。
それ以外の主な特徴は下記になります。
・オートスキャンは、最小限の時間と労力で信頼性の高い接続を構築
・相互変調の除去により、チャンネルを600kHz間隔で等距離チューニンググリッドに配置可能
・最大2,240(B型モデルでは30)の周波数を選択できるため、微調整が可能
・リチウムイオン電池パック (別売) で最大12時間駆動 (付属の単3電池2本で最大8時間駆動)
●EW-Dワイヤレスシステム製品
EW-D SKM-S (T12)
ミュートスイッチ付きのデジタルUHFハンドヘルドトランスミッター
EW-D SKM-Sハンドヘルド送信機は、ゼンハイザーとノイマンの幅広いマイクカプセルに対応しています。
EW-D EM (T12)
Evolution Wireless Digitalハーフラックレシーバー
EW-D Smart Assist Appによるシームレスな製品ペアリングと管理が可能な、ボーカル、スピーチ、楽器演奏のための多用途で機能豊富なデジタルワイヤレスシステムです。最高水準のライブサウンドを実現できます。
EW-D SK (T12)
デジタルUHFボディパックトランスミッター
EW-D SKボディパック送信機は、ゼンハイザーの幅広いヘッドセットマイクロホンやクリップオン/ラベリアマイクロホンと互換性があります。
ME 4
目立たないクリップ式マイクロホン
ME 4はカーディオイド型のクリップオンタイプマイクロホンで、ステージでの日常の使用に最適な音声明瞭度を提供します。
●実機を使ってみて
受信機と送信機の接続も受信機のSYNCスイッチと送信機のSYNCスイッチを順番に押すだけで、簡単に接続が可能。134dBの音声入力ダイナミックレンジを誇るEW-Dだけあって、感度調整の必要がなくてもここまで鮮明で歪みの無い音声になるのかという印象。ラベリアマイクは割とマイクから離れている音声も拾うことができたのが印象的でした。
またEW-Dは本製品専用アプリ「Smart Assist App」に対応しており、Bluetooth Low Energyでスマートフォンとの接続も簡単にできました。
これによって離れた場所でのセットアップや操作、モニタリングを効率よく行うことができてとても便利です。
●前機種：EW-G4との音質比較
EWｰG4（アナログ変調ワイヤレス・システム）
クリアな印象はあるものの、それよりもウォームな印象の方が強く、ふくよかさであったり、温かみで聴かせるタイプ。高域は、ハイエンドに向かったなだらかなカーブを描いており、そこも柔らかな音という印象を持たせているのかもしれません。試聴ではマイクカプセルe835で聴き比べましたが、EW-Dでも聴いているため、この音質はアナログ変調方式の影響が大きいと感じました。
EWｰD（デジタル変調ワイヤレス・システム）
クリアかつ音の立ち上がりがすばらしく、すっと抵抗なく音が出てきます。カプセルの周波数特性は16kHz以上からなだらかに下がっていきますが、聴いた印象ではもっとワイドレンジに聴こえました。さらに音の立ち上がりが素晴らしく、レスポンスの早さに驚きました。これらの特徴は、EW−Dの持つ高解像度、低レイテンシーが大きく影響しているのではないかと感じました。
藤井宏幸氏に聞く、EW-Dシリーズの革新的技術
●【EW-D搭載独自機能①】スマートアルゴリズムとは
Rock oN：今回はSennhiser EW-Dについて、気になったポイントを技術者に直接お伺いしてみようという企画です。
ゼンハイザージャパン 藤井宏幸 氏(以下、藤井 氏）：私もEW-Dについて、色々な話ができそうだなと楽しみにしていました。
Rock oN：まず公式HPを見ると「スマートアルゴリズムと周波数選択を併用し、ドロップアウトや電波干渉を最小限にする」とありました。この”スマートアルゴリズム”とはどんなものなのでしょうか？
藤井 氏：スマートアルゴリズムは、現在EW-Dを含むEvolution Wireless Digitalシリーズに搭載しています。ワイヤレスマイクは1つの送信機に対して受信アンテナを2本持ち、受信環境によってもう1本のアンテナに切り替えられるようになっています。これをダイバーシティと呼び、大きく2種類あります。
一つはスイッチング・ダイバーシティ。受信アンテナ部のRF（Radio Frequency）回路で切り替えるもので、物理的に接点を切替えていました。
もう一つはトゥルー・ダイバーシティ。AF（Audio Frequency）回路を通ってオーディオ信号になってから切り替えるという仕組みです。
EW-Dに搭載したものはスイッチング・ダイバーシティの発展形である”インテリジェント・スイッチング・ダイバーシティ”です。デジタル・ワイヤレスでは、常時データ送信を行っているわけではなく、パケットみたいなイメージでデータを区切って送っています。このデータとデータの隙間でスイッチすれば、オーディオ信号には何の影響もありません。それが”インテリジェント・スイッチング・ダイバーシティ”の仕組みです。
後は、2本のアンテナのどちらを選ぶのかというところにも工夫があります。いまオーディオのデータには隙間があるという話をしました。では切り替えのきっかけは何にするのか。
EW−Dは3つの要素を総合的に判断してアンテナを切り替えます。
1）絶対的な受信レベル。
2）受信レベルのトレンド。時間の変化で受信レベルの安定しているアンテナを使用します。
3）モジュレーション・クオリティ。データから音声に戻す時に、エラーがどれぐらい発生しているのかというところを見てスイッチングします。このインテリジェントスイッチングダイバーシティの切替えの仕組みが”スマートアルゴリズム”にあたる部分です。
●【EW-D搭載独自機能②】多チャンネル運用について
Rock oN：次にEW-Dで気になったのは周波数の等間隔配置についてです。日本では法律上不可能なのが残念ですが、EW-Dは最大で90ch同時運用できますね。
藤井 氏：そうです。多チャンネル運用をするとき、送信周波数の等間隔配置もEW−Dで初めて搭載した機能です。アナログ・ワイヤレス時代は、2波以上使うと、互いに干渉し合って、使っていない帯域に干渉波が生まれます。それを相互変調歪みと呼ぶのですが、それを回避した所に波を置いていきます。対してEW-Dはこの変調の歪み自体を発生させない仕組みを持っているので、等間隔配置が可能になっています。
ちなみにデジタルだからといって、必ずしも等間隔配置ができるわけではありません。なにも電波干渉のない場所なら、アナログもデジタルも両方同じぐらいのDU比だとします。一般的にはアナログ・ワイヤレスはDU比が40dBあれば、問題なく復調できると言われています。そこに他の電波が混ざってくると、アナログではFM変調なので一定レベルを超えるとSNが悪くなり、次第にノイズが乗ってきて、最後はノイズまみれで何も聴きとれなくなります。
対するデジタルでは、アナログではアウトになるDU比でもまだクリアな音が出ます。そしてアナログ・ワイヤレスと対比すると、デジタル・ワイヤレスはDU比が20dBでも復調可能です。一般的にデジタル・ワイヤレスが等間隔配置ができるとしているのは、おそらくDU比の低さを理由にしていると思います。デジタル・ワイヤレスはノイズ耐性に強いので、干渉波が出ていても等間隔配置はできるよという考えかと思います。
Rock oN：デジタル・ワイヤレスでは、相互変調歪みが少なくなるとのことですが、なぜEW-Dは変調歪み自体を減せたのでしょうか？
藤井 氏：まさに私達がお話したかった所です。それはEW-Dの送信機ないしは受信機の中に入っている回路のリニアリティが優れているからです。例えば増幅回路では出力を上げていくと、絶対にどこかで頭打ちします。頭打ちする手前では既に歪み成分が増加していてシステム内干渉を発生させる原因になります。Sennheiserはリニアリティの高い回路設計で歪みの減少を実現しているのです。これにより完全な周波数等間隔のプランを行うことが可能になるのです。
Rock oN：そこまでこだわって実現しているんですね。
藤井 氏：ですから「デジタル・ワイヤレスだから周波数等間隔で使用できる」という言葉には、少し語弊があるんですよ。我々も製品を説明するとき「最大で何ch使えます」というわかりやすい部分をお伝えするので、エンドユーザーからは「デジタルだからch数が多いんでしょ」と言われますが、それは100%真実ではありません。「EW-Dだから周波数等間隔で使用しても安全に運用できる」という言葉が正しい表現になります。
●1.9msecの低レイテンシーを実現させた技術とは
Rock oN：レイテンシーについて教えてください。1.9msecという低レイテンシーを実現させたのは、どんな工夫がなされているのでしょうか？
藤井 氏：少しでも低遅延にしたいと考えるようになった背景には、インイヤーモニターが一般化したことがあります。ステージにあるモニタースピーカーで聴いた時と、イヤモ二でモニタリングをする時では、耳に直接届くので、アーティストは遅延に敏感になっています。自分の出す音で骨が揺れているのと、耳から聴こえる時差で違和感を感じてしまうのです。そこでレイテンシーに対して、シビアな状況になっています。
そうした状況の中、音響機器はデジタル製品がほとんど主流になっています。デジタル・ミキサーでエフェクターを使ったり、ネットワークで音声を送受信するようになると、どんどんレイテンシーが加算されます。最近ではネットワーク・オーディオも広がってきているので、最終的にアーティストのイヤモニに飛ばすまで、レイテンシーはなるべく短くしたい。
EW-Dはどうやって低遅延にしているのか。ポイントは2つです。1つはデータ伝送量を減らすこと。もう1つはエラーの補正量です。
ここで難しいのは、データ伝送に使用するワイヤレスマイクの電波の周波数の幅は規格上、約200kHz以内に収めなければいけません。高音質にするためには、なるべく効率的にデータを送る必要があります。もう1つはワイヤレス・システムは音声をデータ化して電波に乗せて飛ばします。この時大きなデータ欠損があった場合デジタルですから瞬間的に音がなくなります。エラー補正をたくさん行うと処理演算に時間がかかります。この2つがレイテンシーに大きく関わってきます。
それでは、どうやって1.9msecを実現したのか。1つはSennheiser独自のオーディオ・コーデックSennheiser Performance Audio Codec（SePAC）を使って音質を重視し効率的に伝送量を減らしています。コーデックには汎用のものがありますが、そうすると音も汎用のものとなってしまいます。だから独自のオーディオ・コーデックを開発しました。
Rock oN：より良い音のために、コーデックまで作るところにSennheiserらしさを感じます。
藤井 氏：おっしゃる通りです。弊社は音や音楽を聴いた時に心が震える。それを判断基準にして製品を開発しています。
●ゲイン設定不要の送信機、スマホアプリを開発した理由とは
Rock oN：EWｰDは専用充電池を使うと12時間（単三アルカリ電池では8時間）と十分な使用時間ですね。
藤井 氏：そうですね。この使用時間を伸ばすために、送信機ではディスプレイを無くしました。EW-Dでは送信機内にADCを２基搭載し極めて広い134 dBのダイナミックレンジで音をキャプチャします。従来のように送信機本体でのゲイン調整をする必要がなくなることで、メニューを表示するディスプレイを無くすことができました。
Rock oN：送信機のゲイン調整が不要というのはどのようなメリットがあるのですか？
藤井 氏：実はこれがEW-D製品の核心技術の1つになります。送信機にはシンクボタンと電源ボタン、縦型スライドミュートスイッチの3つしか付いていません。その理由はマイクをアーティストに渡してしまったら、その後PA側は送信機の設定を触ることはできません。例えばゲインの上げすぎで本番中に歪んでしまうと、今まではオペレーター側では回避する術がありませんでした。EW-Dでは送信機はゲイン設定不要の134dBのダイナミックレンジで音声が歪むことはありません。また、前回のライブで設定した送信機ゲインの戻し忘れのような人為的なミスも防ぐことができます。
受信機のAFメーターを調整するゲイン調整は受信機メニューにあり、またミュートスイッチの有効/無効も、受信機で切替可能です。受信機のあるPAオペレーター側で全てをコントロールできるように考えたのです。こうした大きな変更があったにもかかわらず、使い方はいままでとまったく変わりありません。
スマホアプリを開発したのには、2つの理由があります。
1)先ほど述べた受信機のコントロール。もちろん受信機自体でもコントロールできますが、スマホの専用アプリと受信機をペアリングすることで、受信機でできることは全てアプリでコントロール可能です。送信機の電池残量も表示しています。PAオペレーターがいないようなシチュエーションでは、アーティストが演奏しながら自分のスマホで操作することができるようにしました。
2) アプリとの通信は送信機、受信機の両方にBluetooth Low Energieのチップを搭載することで可能になりました。これによって、送信機、受信機のファームウェアアップデートがアプリ経由でできるようになり、とても簡単になりました。スマホアプリはアップデート通知が表示されるので、いつでも最新バージョンになります。今までではPCと受信機を繋いでアップデートを行っていたので、この機能をエンドユーザーに伝えるととても喜ばれます。
Rock oN：今日は貴重なお話、ありがとうございました！
送信機はシンプルな設計で、受信機にコントロールを持たせるという逆転の発想。スマート・アルゴリズムのすぐれた仕組み。EW-Dには創業60年を超える歴史を持つSennheiserの最新技術がふんだんに盛り込まれていました。
受信機や送信機の単体の販売だけでなく、ギタリストやベーシストなどピックアップを使う楽器向きの「EW-D CI1 SET (T12)」や、ボーカルやスピーチ、楽器演奏など汎用性の高い「EW-D ME2/835-S SET (T12) 」などのセット品を展開しています。
ぜひEW-Dを用途に合わせて導入にてみてはいかがでしょうか。
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