Ｑ＆Ａのページ

　このページは皆様から寄せられた質問に私が解る範囲でお答えするページです。より詳しい情報をお持ちの方はお知らせ下さい。掲載して皆様の技術の向上に役立てたいと思います。

ＭＥＮＵ

横浜在住大学４年生　 ペンネーム：快刀乱麻さんより（２００１年１０月２６日）

Q：よく搬送波を変調するとSideBand（側波帯）なるものが発生するという事を聞くのですが、SBとはいったい何なんでしょうか?何でSBが出来るのかわかりません。フーリエ変換の式はなんとなくわかるのですが…。それとよくこれらがグラフで表されたりしていますが、グラフのω軸とはいったい何？たては振幅、では横のωは？何故このグラフが出来るのかがわかりません。

          

　そして、sin波をフーリエ変換させた式などは良く見るのですが、そこいらとの関連がわかりません。それにグラフのSB部分はなぜ角張っているのでしょう？長々とすいません。自分でも調べてはいるのですが、見る本見る本が上の図のようなものを出してきて終わっているので、核心にたどり着けません。お忙しいとは存じますがお時間のある時で構いませんので、以上の事をご教授願えると有り難いです。それでは失礼致します。お仕事頑張ってください。

Ａ：まず、ωは角周波数で単位はｒａｄです。周波数との関係はω＝２πｆになります。図の横軸は周波数です。

次にＡＭ（振幅変調）は搬送波Ｆを信号ｆで変調するとＦとＦ±ｆの成分が現われます。
例えば１００ＫＨｚの搬送波を１ＫＨｚで変調すると１００ＫＨｚと９９ＫＨｚ、１０１ＫＨｚ
簡単に式で表すと
搬送波　ｓｉｎ（Ｆ）Ｆは搬送波の周波数
信号　　ｃｏｓ（ｆ）ｆは信号の周波数　　で変調すると
変調波　ｓｉｎ（Ｆ）＋ｃｏｓ（ｆ）ｓｉｎ（Ｆ）となり（電流、変調度は無視しています）
三角関数の公式
２ｓｉｎχｃｏｓｙ＝ｓｉｎ（χ＋ｙ）＋ｓｉｎ（χ−ｙ）より
ｓｉｎ（Ｆ）＋ｓｉｎ（Ｆ＋ｆ）／２＋ｓｉｎ（Ｆ−ｆ）／２　となります。
２番目と３番目の項が側波帯となるわけです。
ＦＭ（周波数変調）の場合は式が複雑となりフーリエ変換が必要となります。

信号波を表現するのに通信では「音声信号」を図のような三角形で表します。先の尖っている方が周波数の低い方と決められています。図のＬＳＢ（下側波帯）は反転しているのが判ると思います。

電波は有限の物ですから、フィルタでこの側波帯だけを取り出し通信を行っている物も有ります。占有周波数帯域が半分で済み、より多くの通話ができます。（音質は余り良くないですけど）

埼玉の電話屋２年目さんより（2001年9月3日）

Ｑ：某企業で、構内交換設備の保守をやっております電話屋２年目のものです。どうしてもわからないことがあるので、御忙しいとは思いますが、教えてください。はじめは、共通線とは何かということです。普通の専用線と何が違うのかわかりません。
　２つ目はTTC2MとT1という通信方式で、何が違うのかわかりません。

Ａ：共通線ですが、以前の専用線は通話（送受信）の他に「信号線」通称リンガーがあり（チャンネル毎）、それでトランクをつかんだり、計数を行っていました。その「信号線」をまとめて１チャンネルで制御する方式を「共通線信号方式」と言います。「発着呼」「計数」制御の他に色々な情報が送れますので「ナンバーディスプレイ」などデジタル時代にはなくてはならない方式です。
　Ｔ１はＢｃｈ（６４ｋ）を２４ｃｈまとめて使用し通称「１．５Ｍ」といい、局線をＰＢＸに収容する場合「光ケーブル」で提供されます。局線が２４本まとまった物だと思って下さい。
　ＴＴＣ２Ｍは、Ｂｃｈが３０ｃｈまとまったもので、主に局内の搬送装置と交換機のインターフェースに使用されます。メタリックでの接続です。

Ｑ：Ｎ社がよく提供しているINS1500というのはT1なのでしょうか。
それと、共通線ですが上記の内容だとデジタルということですか？

Ａ：Ｔ１は1.544Mbpsの速度をもつ「専用線」の事でＩＮＳ１５００は1.536Mbpsの速度の「局線（公衆）」です。全く違う物です。
　共通線は別にデジタルでなくても構成できます。専用線は通話路しか貸してくれないのでインバンドリンガー無しで構成できるため、アナログ時代から多く使用されていました。
　アナログ時代の共通線信号チャンネルはモデム(4800bps)で信号のやり取りを行っていました。回線がデジタルになり、モデムは無くなりました。

Ｑ：群馬のＰＥＮ２さんより（２０００．２．４）

Ｑ：アンプ周辺についてなのですが、お願いします。
アンプのインピーダンスとは、何のことですか？
アンプに接続されているスピーカの個数と出力が分らないのに
もう一つスピーカを増やしたい時どのようにすれば良いのでしょうか？
また、スピーカを増やしすぎると、どうなるのでしょうか？

Ａ：　インピーダンスとは交流における抵抗値とでも思ってください。直流だと純抵抗しか関係ありませんが、交流ではコイル・コンデンサによるインダクタンスやキャパシタンスが影響してきます。
　ちょっと難しくなりますが、アンプのインピーダンスと接続する入力や出力のインピーダンスの関係は同じ値の時、最大伝送効率となります。
　スピーカにもよりますが、普通オーディオ用だと８Ω、車用だと４Ωです。８Ωを例でお話ししますと、スピーカを直列に２本接続すると８＋８＝１６Ωになります。並列にすると（８×８）／（８＋８）＝４Ω
　直列の１６Ωを先ほどのアンプに同じ条件（同じボリューム位置＝電圧が同じ）で接続すると、電流が半分になりますから、出力＝電圧×電流、すなわち５０Ｗ。
　並列の４Ωを同様に接続すると電流は２倍になるので、出力は２００Ｗ。しかし、アンプの能力は１００Ｗしかないので、音は出ますが歪んだ音になります。また、アンプに過大電流が流れるので壊れることがあります。
　普通に聞かれるのであれば、スピーカは並列に接続してください。こちらの方がお互いのスピーカの特性が影響しません。ただし、大きな音は出さないように。アンプが壊れます。

追伸
　学校とかの校内放送用のスピーカはインピーダンスの表記じゃなくてＷの表記になっています。いくつかタップがありますので、他のスピーカを外して、同じ設定にしてください。

Ｑ：広島のありさんより

Ｑ１．昔、紙絶縁ケーブルがあったそうですが、いまでもまだ残っているので　しょうか？

Ｑ２．混和物充填（ＪＦ）ケーブルは成端するとき、どうやってベタベタの混和物を取り除くのでしょうか。またケーブル両端間の落差が大きいとシースの切り口から混和物が漏出しそうですが、何か処理を施すのですか？

Ａ１：古い設備で見ることは有りますが現在では使用されていません。製造もされていないと思います。

Ａ２の混和物の除去は灯油で行います。私の知っている物では、コルゲートと光ケーブルぐらいですが、光ケーブルは混和物が漏れてくることは有りません。コルゲートケーブルは夏になると混和物が柔らかくなり、漏れ出る可能性があるため接続点を「鉛工」で接続します。

　　　　＿＿＿＿＿
＿＿＿／　　　　　＼＿＿＿＿ケーブル
＿＿＿　　　　　　　＿＿＿＿
　　　＼＿＿＿＿＿／
　　　　　↑
　　　　この部分が鉛の筒

「鉛工」鉛の筒を木槌でたたいて上記の図のように形を整えケーブルのシールドにハンダ付けし、中に（名前を忘れたのですが）時間が経つと固まる樹脂を流し込みます。このように接続点を樹脂で固めるため中の混和物が流れ出ることは有りません。
成端点でも同様にラッパの形をした筒（上図を縦にして半分にした物）を用いて樹脂で固めます。

Ｑ：広島のこって牛（自分です）

「音叉」一体何に使っていたのでしょう。

Ａ：広島のありさんより

　昔、セラミックの圧電素子（ピエゾ素子）を音叉の形に製作し、励振電極と、検出電極を設けたものがありました。これに信号を加えると、音叉の固有振動周波数に限り出力信号が出ることになり、特定周波数成分の検出に使用されていました。音叉式フィルタです。物理的な制約（音叉の強度、大きさ）のためか、数百〜数千ヘルツ程度のものしかなかったように記憶しています。村田製作所がマイクロフォークという製品名で発売していました。

Ｑ：長崎のＭ．Ｅさんより

　HDLCでは,フラグ同期方式を用いて任意のビット列の伝送を可能にしていますが,フラグ同期方式において,情報フィールドの中にフラグ(01111110)と同一のビット列がある場合,フラグと間違えないために,どのような対策を行っているのでしょうか。

Ａ：ＨＤＬＣのフラグと同じパターンが情報フィールドで発生した場合、送信側で”１”が５ヶ連続した後に”０”を加えています。受信側では”１”が５ヶ連続した後の”０”を取り除いています。
そのようにしてフラグと同じパターンが発生しないようにしています。

”０１１１１１１０”を”０１１１１１０１０”で送信します。

Ｑ：東京のポロンさんより

　有線放送の設備で協同利用型（他の人が利用していると使用できない）があると聞きますが、そのタイプにもいろいろなタイプがあると聞きます。どの様なタイプに分けられるのでしょうか？例えば、回線事態が共有とか？
　協同利用型とは、電話回線の協同利用だけなのですか？昭和３０年ぐらいから徐々に形態が変わってきたのではないですか？
仮に協同利用型の設備をデータ通信に利用したい場合は良い方法はないのでしょうか？

Ａ：質問にありました「共同利用」すなわち、１つの回線を複数で使用すると言うことですが、私の電話機のページに有ります、「多共同電話機」を有線放送では使用しています。
　当然、１つの回線を共用する訳ですから、盗聴が出来ます。それを防止するために「秘話装置」が取り付けられています。　同じ回線にぶら下がっている、他の電話機ではこの「秘話装置」が働き、使用不能になります。
　ケーブルを各加入者に１回線ずつ、引けばこういう機能は要らない訳ですがケーブル布設には膨大な金額が掛かります。　有線放送では料金が定額制の所がほとんどだと思います。採算面でＮＴＴの様な構成には出来ないので、このようになっています。

　質問の意味する事は、有線放送のインターネット利用の事だと思いますが？違っていたらご免なさい。
　デジタル通信は時分割で通信を行うので１回線に多数の加入者がぶら下がっても問題はありません。ただトラフィックが上がると通信速度が遅くなります。（現在のインターネットと同じです。）
　有線放送で問題となる方式ですが、放送（スピーカによる一斉放送）でアンプより大電力がその回線に流れます。その放送時には全ての通信が強制的に切断され放送となります。
　それと、交換局が複数有る場合、局同士を中継線で結んでいます。当然それらの回線はアナログ方式ですから、インターネットに利用するためには中継線もデジタルにしてやらないといけません。
　有線放送の設備は、昔は交換手による交換でしたが、今はクロスバー交換機が使用されています。まだ数は少ないけれど電子交換機も登場しています。

Ｑ：三重のＹ．Ｋさんより

　 搬送が、AM,FMなどの電波で信号を送る際に使用されることはよくわかります。また、アナログの送信の場合にも、必要であることは、貴殿のホームページからもわかりました。しかし、今のISDNでは、搬送波はいらないのでしょうか?　そのような話をきいたのですが、どうしてもわかりません。また、LAN上であるいはWAN上で信号を送る場合には、どうなのでしょうか？

Ａ：質問に有りました、「ＩＳＤＮ・ＬＡＮ・ＷＡＮ」等はすべて基本的に搬送波は使用しません。デジタルのページに有ります、「ベースバンド信号」が、直接回線に流れていると考えて下さい。（電圧が有る・無しの信号）
　搬送波を何故使用するかと言いますと、伝送路が「アナログの場合」・「電波を使用する場合」に大別できると思います。
　伝送路がアナログの場合「０と１」の信号を直接送っても、受信した側ではタダの雑音にしか聞こえません。たとえば耳で聞こえる１ＫＨｚの音を「０．１」に対応させ「止める・出す」に置き換えてやれば人間の耳でも判断できます。その１ＫＨｚの音が「搬送波」に当たります。
　伝送路がデジタルの場合、デジタル信号がそのまま送れるので搬送波は要りません。電波で伝送する場合、同じ周波数を使うと混信するので、搬送波すなわち電波の周波数を変えて伝送します。
　質問の回線は全てデジタル回線なので搬送波は使用いたしません。ですが「ＬＡＮ・ＷＡＮ」は回線の構成上アナログ回線が含まれることが有ります。その場合は当然、搬送波を使用します。

Ｑ：東京のＴＡＫＵさんより

Ｑ１：実験結果　キャッチ契約電話と一般加入電話の通話中に『114』でキャッチの電話を調べると／結果＝『空いております』となるんですが？

Ａ１：下記の修正になるのですが、「空いております」になります。構内交換機では、絶対にあり得ない事ですがＮＴＴの交換機ではプログラムでこのようになっているそうです。（相手が通話する事が可能な場合『空いております』になるそうです。）
　現在日本に有る交換機が全てこうなってはいませんが、将来的には全てこのプログラムに統一されると思います。

Ｑ２：実験結果　ISDNの電話と一般電話の通話中に『114』でISDNの電話を調べると／結果＝『確認できませんでしたので故障係りにつなぎます』となるんですが？

Ａ２：専門的な話になりますが、ＩＳＤＮは２Ｂ＋Ｄ（Ｂ：通話チャンネル、Ｄ：制御チャンネル）という回線構成になっていて（通話チャンネルが２つ有る）、現在通話中のチャンネルが特定できないためこのようになります。簡単に言うと

と言うことですが、ＩＳＤＮはダイヤルインだからこうなるのです。

ＴＡＫＵさんありがとうございました。

Ｑ：東京のＴＡＫＵさんより

　NTTのお話中調べというのは、相手がキャッチホンの場合、お話中でも「空いております」になるんですか。

Ａ：キャッチホンは「三者通話トランク」と言うトランクを使用します。すなわち、元々通話している二人・その後かけた人の合計三人までしか機能しません。４人目のかけた人は「話し中」になります。
　また、キャッチホンが機能するのは普通の通話中（一般加入者同士の場合で、時報・天気予報等は「トーキ接続」なので機能しません）でないと駄目です。（発信者がダイヤル中、呼出中では機能しません。それと三者通話トランクの空が無いときもだめですね。）
　上記の理由でキャッチホンが機能しないことは良くあります。

　次に「話し中調べ」はあくまでも該当の電話機が受話器を上げているかいないかを調べるのでキャッチホンの機能とは無関係です。

　質問に有りました
>相手がキャッチホンの場合、お話中でも「空いております」になるんですか。
ですけど、「偶然に調べたときは空いていて、自分がダイヤルしている間に相手が電話をかけたか、かかってきた。」かしか考えられません。

　どうしても納得がいかないようでしたら、三人で試験してみて下さい。
キャッチホン契約の電話機から自分の話し中調べをしてみてもいいですね。

Ｑ：広島のH．Hさんより

　最近、当所の通話レベルが低いと言われます。相手の声は普通に聞こえるのですが、中継線のレベルの考え方を教えて下さい。

Ａ：下記の図のように人間の声は普通にしゃべると０ｄＢｍぐらいになります。元々搬送装置は電話を基準に作られています。昔の電話機内部のハイブリッド回路で約８ｄＢロスります。そのロスを搬送部分で増幅し相手に送ります。受けた電話機でも又８ｄＢロスって相手には−８ｄＢｍで届きます。
　要するに耳元で０ｄＢｍの声でしゃべられると五月蠅くてたまらないので−８ｄＢｍとしています。しかし、最近のハイブリッド回路はロスが非常に小さいので通常、交換機のＰＡＤデータは送り、受け共に８ｄＢを入れます。（アナログ回線の場合）

　一方、交換機で中継するときは搬送同士の４Ｗ中継と同じでＡＴＴを８ｄＢ挿入する必要があります。（赤字のレベルの様に真ん中の交換機のＰＡＤデータを送り受け共に８ｄＢを入れます。

　デジタル回線はアッテネータという概念が無いのでアナログ部分でＡＴＴを入れてやる必要があります。デジタルは０ｄＢｍで送ったらどこまで行っても０ｄＢｍです。電話機でしゃべった０ｄＢｍは、相手に届くとなぜか＋４ｄＢｍになってしまいます。（交換機のパッケージの仕様だと思われます。）タンデム接続時は０−０、故に通常、内線接続は受け側だけに１２ｄＢのＰＡＤを入れます。

　文章では解り難いので表にします。

　 送り（ｄＢ） 受け（ｄＢ）
内線接続（アナログ中継線） 　　　８ 　　　８
内線接続（デジタル回線） 　　　０ 　　１２
タンデム接続（アナログ→アナログ） 　　　８ 　　　８
タンデム接続（アナログ→デジタル） 　　　０ 　　　８
タンデム接続（デジタル→アナログ） 　　　８ 　　　０
タンデム接続（デジタル→デジタル） 　　　０ 　　　０

　ＨＹＢ・ＲＥＰを使用すると、その分通話ロスが増えるので、電話機同士でレターコイル（通話電流の直流分をカットする物）を使用しレベル対向をするとよいでしょう。（交換機の内線でも同様）

Ｑ：広島のＫ．Ｏさんより

　ＬＡＮカードを２枚差すと正常に動かないと聞きましたができないのでしょうか？個人的にしてみたいことがあるので困っています。教えてください

Ａ：可能です。ただし、ＬＡＮカードが２枚とも正常にインストールされていることが条件です。（ＩＲＱが空いていればＯＫ）

　通常、別系統のネットワークを接続するには、ブリッジかリピータまたはルータを使用します。その中継装置の代わりをＬＡＮカード２枚差したパソコンで代用することができます。しかし、ＬＡＮカードそれぞれの設定を別のＩＰアドレスを割り当ててもパソコンの設定は１つのユーザ、ワーキンググループしか設定できません。

　私もやってみたことはありますが、ネットワークを切り替えるたびに設定と再起動が伴うのであまり、実用的ではありませんでした。

Ｑ：島根のＹ．Ｕさんより

　携帯無線機に使用されている。ニッカド電池の寿命の目安があれば教えて下さい。

Ａ：ニッカド電池の寿命は、充放電の回数と大体、比例します。以前は３００回ぐらいでしたが、最近は５００回というのもあります。毎日、使用後充電するのなら約１年ぐらいで駄目になります。完全放電し切らないうちに、充電を繰り返すとメモリ効果で、充電容量が減り、通話時間が大幅に減ることが有ります。「ＢＡＴＴが新しいのに」と思われるときは、放電器で完全放電させて、充電してみて下さい。

　携帯無線機が沢山ある会社では、回数の把握は出来ないと思います。ＢＡＴＴに取り替えた日付を記入しておけば、ある程度の目安になります。蓄電池には最終放電電圧が有り、この電圧より下がると充電できなくなります。大体、定格電圧の９０％です。送信して、３０秒以内にこの電圧を下回るようで有れば、取替が必要です。テスタが無い場合は、パワー計の出力で５Ｗの無線機で有れば、３０秒間、４Ｗ以下にならなければ大丈夫です。（完全充電してある物で）

Ｑ：山口のＴ．Ｍさんより

　１．５Ｍｂｐｓの信号ははどうして１．５４４Ｍｂｐｓになるのですか。単純に６４Ｋ×２４ｃｈ＝１．５３６Ｍなのですが。

Ａ：ＰＣＭ信号は連続したパルス列であるため、どこが始まりか解るように、１フレームごとに１ビット余計に付加して、始まりが解るようにしてあります。

　（８ビット×２４ｃｈ＋１）×８０００（サンプリング周波数）＝１，５４４，０００となります。

Ｑ：岡山のＴ．Ｊさんより

　先週、ＫＤ所の移動無線機の受入試験をしていたんですがＪ社の無線機でＣＨ−３（受信周波数１５＊．＊＊ＭHz）の受信感度を測ろうとしたら雑音のようなものが入って測定できませんでした。測定できても＋７とか１０とかで全然安定せず、何回測っても違う値になりました。Ｔ社の無線機では全然問題はありませんでした。安定化電源や無線機テスターを変えても変わらず場所を変えても（ＫＤ所から２・３ｋｍ離れたところ）だめでした。ちなみに送信系は正常でした。現調デ−タを見るとＣＨ−３だけ少し悪いんですが電波法的には全く問題のない値でした。ＫＤ所の人と相談したら結局測定不能で報告することになりました。これって測定方法とかに問題があったんでしょうか？それとも無線機が壊れていたんでしょうか？

Ａ：測定方法には問題は無いと思います。どちらかと言えば、無線機の性能が悪い？

　最近の無線機は１つの水晶発振器を使用して、ＰＬＬシンセサイザ方式で、希望の周波数を作っています。発振周波数を、割ったり、かけたり、足したり、引いたりして作るため寄生発振（スプリアスみたいなもの）が多く発生します。その寄生発振が受信周波数と一致したものと思われます。

　送受信の周波数が異なる無線機はＶＣＯが２つ（送信用、受信用）有り、送信はＯＫでも、受信がＮＧと成ることがあります。送受信の周波数が同じ無線機は１つ（送受信共用）のＶＣＯしか無いので起こる事は無いでしょう。

　無線機のアンテナ端子にスペアナを接続（送信したら壊れる）して見ると良くわかります。ＣＨを変えると寄生発振の周波数、強度が変化します。

Ｑ：広島のＴ．Ｋさんより

アイパターンで何が解るのですか。

Ａ：位相変調の受信の符号間干渉やノイズを含む受信波形をオシロスコープで視覚的に観測する方法がアイダイヤグラムです。送信側から０と１の連続信号を送り、受信波形をクロックに同期して観測すると下図のような波形が現れます。

　　波形が目の形をしているので「アイ」と呼びます。縦方向の開口が大きいほどノイズに対する余裕があります。横方向の開口が大きいほどタイミングに対する余裕が有ることになり、符号認識度の余裕度が解ります。受信状態が劣化しアイが狭くなると０と１の判断がつかなくなります。

　通常Ｖａ／Ｖｐ＝０．７以上が良好な状態とされています。

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