ボクにもわかる地上デジタル - 地デジ導入編 - 小中学向けの情報

              (作成:2005年09月)      地デジTopへ戻る

はじめに

  このページは、ある程度の漢字が読める小学生の高学年から中学生に向けた
  勉強のページです。放送(ほうそう)の仕組(しく)みや、電波(でんぱ)の原理
  (げんり)、映像(えいぞう)の表示方法など、図を入れて分かりやすく説明し
  ています。

テレビ放送の仕組み

  放送局(ほうそうきょく)が作った番組(ばんぐみ)をテレビで視(み)ることの
  できる仕組みがテレビ放送です。

放送局→送信所→電波→アンテナ→テレビ

  放送局で作った番組は、送信所(そうしんじょ)から電波となって飛んできま
  す。送信所は、高い山の上や東京タワーのようなテレビ塔(とう)にあります。
  電波とは、空中を伝わることが出来る電気のことです。普通は、電気は電線
  やケーブルを伝わるのですが、空中を飛ばすことも出来るのです。電線やケー
  ブルは電気の道のようなものです。電線の道がある場合は、電気は迷うことな
  く道を進んでゆきます。しかし、電波の場合は、道が無いので、いろんな方向
  に薄まりながら、飛んでゆきます。

電気は電線を流れ、電波は空中を飛ぶ

  電波は空中を飛ぶ電気のことですが、テレビにつなぐには電波をケーブルに
  取り込まなければなりません。その役割(やくわり)をするのがアンテナです。
  アンテナには、金属の棒(ぼう)が何本も並んでいます。この棒が空中の電気
  である電波を受けて、ケーブルに取り込むのです。


  あなたの家からは送信所は見えますか? 見えなくてもテレビが映る場合も
  あります。家の屋根や屋上に図のようなアンテナはついていますか?
  アンテナが見えないからといって、高いところに昇るのは危険なので絶対に
  やめましょう。屋根を見上げて、アンテナが見えたら観察しましょう。



テレビの仕組み

  電気は、強さを変えることで情報(じょうほう)を伝えることが出来ます。
  テレビでは電気の強さを変えながら、画面の左上から右に向かって横線を引
  いきます。そして、横線の集まりが1枚の画像になります。下の図の左側の
  「テレビ画面」を御覧ください。テレビ画面の左上の1番から出発した横線
  は、右に向かって引かれます。この線は、電気の強さによって明るくなった
  り暗くなったりします。そして、一番右にくると、左側の2番の位置に行き
  ます。1番の横線よりも、少しだけ下に下がった位置から、また、右に向かっ
  て横線を引きます。このように、横線を引くことを画面の一番下まで繰り返
  すことで、1枚の画像(がぞう)が表示されます。横線の数は、ハイビジョンの
  場合、1125本もあります。

  
線が画面の一番右下まで来ると、次の画像を表示するために、再度、左上から線を引き始めます。そして、画像を何回も書き直しています。では、どうやって画像が動いて見えるのでしょうか。右側の図では、ボールの入った9個の箱が並んでいます。この箱がテレビの画面で、左にあったボールが少しづつ右に動いてゆきます。5番目からは左に戻ってきています。この画像を、1番から順に、すばやく変えてゆくと、ボールが左右に動くように見えます。1枚の画像をコマといいテレビでは1秒間に約30コマの画像をすばやく表示しています。
  この9個の箱を見ながら、ウィンドウの右側にある「スクロールバー」を
  すばやく、そしてこきざみに、上下に動かしてみましょう。ボールが左右
  に動いて見えるはずです。
  (マウスのホイールのスクロールの方が分かりやすい場合があります)
  これが、テレビの画像が動く仕組みです。また、テレビに映(うつ)された
  動く画像のことを映像(えいぞう)といいます。

カラーテレビ

  ここまでの説明は、実は、色のつかないモノクロ(白黒)テレビの話しです。
  テレビには、「色」、つまり「カラー」がついています。カラーテレビでは
  画面の横線に、赤、緑、青の3色が順番に並んでいます。この3色の明るさ
  が変わることで、いろいろな色が出るのです。テレビに近づいて、良く見て
  みると、横線ではなく、赤、緑、青の小さな点が集まって、映像を表示して
  いることが分かります。大きなテレビほど分かりやすいので、一度、観察し
  てみましょう。ただし、長い間、見ていると、目をいためます。だから、
  観察するときは、なるべく短い時間で終わらせることが大切です。





デジタル放送

  デジタル時計は、時間が数字で表示されています。このように機械(きかい)
  で数字を使うことをデジタルといいます。
  アナログ放送は、画面に線を引く時の電気の強さを電波で送っていました。
  だから、電波の強さは、画像そのものでした。
  だけど、デジタル放送は、画面に線を引く電気の強さを数字で送っているの
  です。例えば、0が一番暗くて100が一番明るいといった数字です。
  数字で送っているから、デジタル放送というのです。

   アナログ放送 / ̄\_/ ̄\_/ ̄\  明るさを強さで送る

   デジタル放送 50 100 60 20 明るさを数字で送る

  さて、明るさの数字を送ると説明しましたが、デジタルの数字は0と1で表
  す「2進数」が使われています。2進数は0から255までの数字を8個の
  0や1で表すのです。

    2進数の例   | 数字   2進数は、0と1しか無い数字のこと
  ──────────┼────  です。0の次は、普通の数字と同じく
   00000000 |   0  1です。しかし、0と1しか無いので
   00000001 |   1  1の次は、繰り上がって10となりま
   00000010 |   2  す。
   01010101 |  85
   10101010 | 170  デジタルは電気信号のオンかオフかで
   11111111 | 255  表しているので2進数になります。

  デジタル放送の電波の場合も、電波が出ていない時を0、電波を出ている時
  を1として電波をオンしたりオフしたりして2進数を送れます。
           (実際の地上デジタル放送では、もっと、複雑です。)

  アナログ時計は、時間を数字ではなく「針」で数字を指(さ)しているだけで
  すよね。アナログは、数字を使わずに、針の位置や強さ、量などを表すもの
  なのです。身近なもので、デジタルとアナログを探してみましょう。

UHF(ユーエッチエフ)

  地上デジタル放送はUHFという電波を使っています。このUHFについて
  説明します。
  空中を飛ぶ電気を「電波」といいました。ところで、飛んでいる電波が一つ
  しか無かったらどうなるでしょう?
  誰かが携帯電話で話してると、その人が電波を使ってしまいます。だから、
  電波の届く範囲(2〜3km)では、その人だけしか携帯電話が使えないことに
  なってしまいます。では、実際にそうでしょうか?(違いますよね)
  実は、電波は周波数(しゅうはすう)というもので分けることで、たくさんの
  電波に分けることが出来るのです。


  周波数は、数字とMHz(メガヘルツ)で表します。テレビもラジオも携帯電
  話も、電波を使うものは全て、周波数が決まっているのです。
  そして、地上デジタルテレビでは、UHFと呼ばれる周波数を使っています。
  UHFとは、300MHzから3000MHzの周波数のことです。この中の470MHzから
  770MHzの周波数をテレビ放送に使用しています。


  最近は、あまり使われなくなりましたが、FMラジオは周波数をMHzで表
  しています。だけど、UHFではありません。家や車にFMラジオが付いて
  いたら、周波数を変えてみたり、何MHzから何MHzまであるのか試して
  みると良いでしょう。

電波は資源(しげん)

  地上デジタル放送では、473MHzから6MHzおきに、479MHz、485MHz、491MHz
  と使ってゆきます。一つの放送局では、周波数を一つだけ使っても良いこと
  になっているのです。だから、たくさんの放送局が同時(どうじ)に電波を出
  すことができるのです。でも、同じ周波数は、同時に使うことが出来ません。
  では、電波を使う放送局や携帯電話の数が、どんどん増えたらどうなるでしょ
  う?どんどんと周波数を使ってゆき、周波数が足りなくなってしまいます。
  実は、UHFは電波が簡単に作れるので、とても大切な周波数です。携帯電話
  も、この周波数を使っているので、既に周波数が足りなくなってきています。


  では、今からテレビの放送局が減ってもいいですか? 携帯電話を使うのを
  減らせますか? 困りますよね。むしろ、放送局は増えるだろうし、携帯電
  話は、もっと便利になって、たくさんの電波を使うことになります。

  だから、少ない周波数で、たくさんの電波が使えるように、政府(せいふ)や
  企業(きぎょう)は新しい技術(ぎじゅつ)を開発(かいはつ)しているのです。
  その新しい技術の一つが、地上デジタル放送です。これまでのアナログ放送
  は、電波を無駄(むだ)使い(づかい)していました。アナログ放送をやめて、
  地上デジタル放送にすることで、たくさんの電波が使えるようになります。


  このようにして、周波数の無駄使いを無くして、他の放送局や携帯電話が、
  使えるようになるのです。

  資源(しげん)という言葉があります。どういう意味でしょうか? 分かって
  いる人も、分からなかった人も、一度、辞書を引いて調べてみましょう。
  そして、タイトルの「電波は資源」の意味については、辞書には書いていま
  せんので、辞書に書いてあった「資源」の意味から、考えて見ましょう。

最後に

  勉強、おつかれさまでした。ボクのウェブサイトには、地上デジタル放送に
  関係した色々な情報(じょうほう)が書かれています。中には、とても、むづ
  かしい内容もありますが、中学生でも分かるような内容もあります。
  このページを読んで、テレビ放送や電波に興味(きょうみ)をもったら、少し
  づつでもいいので、勉強してくれるとうれしいです。

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