NHK東京FMのスカイツリー移転で電波状況が大幅改善

いよいよ昨日（2012/04/23）から、NHK東京FM（82.5MHz）の送信所（送信アンテナ）が、東京タワーから東京スカイツリーに移った。何度も書いているように、我が東京西部（八王子）での東京タワーからの電波は、新宿副都心の高層ビルのせいか（？）、マルチパスノイズで聞くに堪えない。よって自分は100Km先の水戸局を受信しているが、今回のスカイツリーへの移転で、このマルチパスノイズがどの位改善されるか、まさに待ちに待った日だったのである。

（2012/04/25修正済）
・10素子のFMアンテナの方向を、今までの水戸方向からスカイツリー方向に変えた。それを踏まえての報告に変更。

＜＜結果＞＞　⇒　◎・・・（於：八王子）
・スカイツリーからの電波は、東京タワーに比べて、レベルが３～４dB上がったようだ。
・マルチパスノイズが無くなった。
・電波が強くなった分、ノイズ量が圧倒的に少なくなった。Ｓ／ＮがＣＤ並の６４ｄＢも取れた。

＜上記の表の解説＞～上の表はクリックで拡大します
（上の表は、10素子のＦＭアンテナが、水戸方面を向いたままでの相対比較である）
・送信アンテナが東京タワーからスカイツリーに移ったことで、電波が３～４dB強くなったようだ。
・それに伴い、ノイズレベルが3dBほど下がった。
・「フレッツテレビ」サービス（ここ）の信号は、変化がなかった。
（L-02Tのレベルメーターの値はアテにならない）

＜下の表の解説＞
（下の表は、10素子のＦＭアンテナをスカイツリーに変更した後のデータ、及び今まで聞いていた水戸局との比較である）
・当八王子で、アンテナ工事屋さんの測定器で「89dBが取れた」、とアンテナ屋さんもビックリ。
・絶対値として、ノイズレベルが25.4dBを記録。試験放送時の1KHzのトーン信号のレベルが90dBだったので、S/N比で、CD並の64dBを実現できた。
・今まで聞いていた水戸局に比べ、電波が強くなったためにS/Nが8dBも良くなった。
・アンテナが水戸局に向いていた時には、少し残っていたマルチパスノイズが、ほぼ完全に無くなった。
・アンテナを水戸方向からスカイツリー方向に変えたせいで、L-02Tのレベルメーターの値も2dBほど上がった。

＜＜マルチパス・音質比較＞＞
＜東京タワーからのNHK FMの音＞2012/04/18録音

東京タワーの音は、マルチパスでジュルジュル音だが、スカイツリーに移って、マルチパスノイズが消えた・・・！！（マルチパスのメーターは若干振れるが・・）
＜スカイツリーからのNHK FMの音＞～2012/04/25録音

今まで聞いていたマルチパスの“ない”水戸局の音。（マルチパスのメーターは、ほとんど振れない）
＜水戸局からのNHK FMの音＞2012/04/19録音

次に、フレッツテレビのFM電波が、スカイツリーへの移転で、どう変わるか？　結果、変わらなかった。

＜フレッツテレビの音（東京タワー）＞2012/04/20録音

＜フレッツテレビの音（スカイツリー）＞2012/04/24録音

受信機はKENWOODのL-02Tという高級チューナーだが、水戸局はマルチパスメーターがほとんど振れない。つまり実にキレイな電波。
しかし今度のスカイツリーからの電波は、若干振れる。フレッツテレビの信号と同じくらいか・・・。しかし、音としては気にならない。

＜＜ノイズ量測定の方法＞＞
電波の質(S/N)の評価として、自分は時報の前後や曲間の無音時間のノイズレベルを測定している。つまり、「mp3DirectCut」で無音部分を切り出し、「MP3Gain」でレベルを読む。ちなみに、NHK FMの試験放送時の1KHzのトーンを「MP3Gain」でレベルを読んだら90dBだった。よってこの90dBとノイズレベルとの差がS/N比となる。（写真はクリックで拡大）

＊ちなみに、試験放送のレベルに対し、毎時の時報のレベルは約－2dB。よって、時報のレベル（88dB）を基準にして評価しても良い。絶対値としてのS/Nは色々と定義が難しいが、あくまで相対値としてのノイズ量の評価である。
具体的には、時報を含む番組をmp3で録音し、時報の部分のレベルと無音部分のレベルを上記のように測定し、その差でS/Nを評価。また、録音した番組全体を、「MP3Gain」でデフォルトの89dBに正規化して評価すると分かり易い。

しかしここまでの道のりは遠かった。調べてみると、NHKでFM放送が開始されたのが1957年（昭和32年）12月24日。ステレオ放送は、東京では1965年（昭和35年）12月16日に開始。
アンテナは、1970年（昭和45年）10月3日に紀尾井町より東京タワーに移転。
一方、（自分が勝手に犯人だと決めている）新宿副都心に高層ビル群が建ち始まったのは、1971年の京王プラザホテル開業から。これ以降高層ビルの数は38を数えるという。
よって、東京西部での受信状況は年ごとに悪くなって行ったと思われる。それに対し、FM東京は、2006年10月1日に青梅局を、2010年1月12日に八王子局を開局し、着々と多摩地方で改善の手を打ってきた。よって今回もFM東京は東京タワーから移動しない。それに対して、いままで無策だったNHKは今回のスカイツリーで一挙に挽回！？
それにしても、FMの送信アンテナの高さで、東京タワーの204mがスカイツリーの550m（ここ）になった効果は圧倒的・・・・。

今までの、“何とかFM放送を良い音で聞こう・・”という自分の試行錯誤は、これで終了！？　そして、さっそく、これから使う可能性が無くなったフレッツテレビの解約を申し込んだ。

最後に、スカイツリーからの音だが、昔のリニアPCMの衛星放送「ミュージックバード」を彷彿とさせる音に大満足。音にパワーが付いたというか、ノイズが無くなって音が安定したというか・・・。結局FM放送は、電波の状況が良いと、予想を超えた音の再生が期待出来る。（送信アンテナに近い人は羨ましい・・・）
それから、スカイツリーの開局に向けて、全ての送信機も新品になったはずなので、その影響も大きいかも知れない。
ともあれ、スカイツリー・バンザイ！　550mバンザイ・・・である。

（2012/06/05追加）
＜アンテナの方向不良によるマルチパス発生の例＞
・4/23朝は、上記に示すように10素子のアンテナの方向は水戸、つまりスカイツリーから北に40度に向いていた。その時、スカイツリーからの電界強度は充分だったが、方向が違っていたため、不要なマルチパスの影響を受けて、こんな音になっていた。（写真はクリックで拡大）

＜2012/04/23　ANTが北40度ズレ＞

＜2012/06/04　ANTが正常にスカイツリー方向＞

＊波形と音から分かるように、アンテナの方向が正確でないと、他の方向から飛んでくる汚いマルチパスノイズの乗った電波を拾うことになり、音質が悪化することが分かる。つまり、電波の強さを気にするだけでなく、指向性の強いアンテナにより、きれいな電波だけを受信する努力が必要である。

（2013/02/12追）
時報の最後の“ポーン”の部分だけを、同様に「mp3DirectCut」で切り出して、「Audacity」のスペクトラム解析で比較してみた。時報の880Hzの単音が、電波の質で、このように汚くなる。（なお、15KHz以上の波形は録音機OLYMPUS VJ-10によるエラーなので無視）
（NHK・東京タワー）（フレッツテレビ）（NHK水戸局）～L-02T⇒VJ-10で録音

＜NHK・スカイツリー＞
(左)　L-02T⇒NAC-HD1で録音（10素子FM ANT）
(中央)FPGAデジタルFMチューナー⇒NAC-HD1で録音（10素子FM ANT）
(右)　FPGAデジタルFMチューナー⇒NAC-HD1で録音(5素子FM ANT）　　

～FMアンテナで、5素子に比べ10素子は、指向性が鋭い分、マルチパスの無い、よりピュアな電波が受信出来ることが分かる。

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