スマートフォンを高性能ラジオに変身させる!!!

 2021年3月は、東日本大震災から10年目の年。という関連もあり、今年3月の本連載では、防災関連記事を2回書いた。モバイルという切り口での災害対策ですな。

 そこからずっと考えているのがラジオとワンセグ。ラジオやワンセグに対応したスマートフォンがあれば、やっぱり災害時に役立つよな~、と。

 ただ、だからと言ってスマートフォン選びの基軸をラジオやワンセグにするのは……ちょっと難しかったり、無理やり感があったりする。また、これからラジオやワンセグに対応したスマートフォンに乗り換えるとなると、それなりのコストもかかる。
 んむむむ~、このモヤモヤ、何とかならないの? と自問を繰り返していたら、アーッ!!! アレってどうなんだろーッ!!! と思い当たるモノが浮上した。

 ソフトウェアラジオ(SDR:Software Defined Radio)である。ソフトウェアラジオを大雑把に言えば、ラジオのハードウェアの大半をソフトウェアに置き換えたもの。ラジオに必要な多くの物理的回路をソフトウェアで実現しているので、ソフトウェアの変更でラジオの性能や仕様をダイナミックに変えていけるのが大きなメリットだ。ラジオを構成する一部ハードウェアは必要となるものの、従来と比べると必要になるハードウェアが非常に少なくコンパクトにまとまるのもメリット。

ソフトウェアラジオと言えば、俺的には「PERSEUS」。2012年に購入した短波受信用のソフトウェアラジオのハードウェア部分だが、この箱にアンテナをつなぎ、WindowsパソコンとUSB接続して専用アプリを使うと、もの凄い性能の短波ラジオが構成される。それまで使っていたハードウェアのBCLラジオが、このPERSEUSにより凄い勢いで過去の遺物感をまとってしまい、俺のBCLライフを一変させてくれた。

PERSEUS専用ソフトウェアの表示例。スペクトラムにより「どの周波数に電波(放送など)が現れているか」がわかる。そこにカーソルを合わせてクリックすればチューニング完了。目的の電波のすぐ近くに強力な別の電波があっても、その「邪魔な電波」を避けるようにバンド幅を調節してのチューニングも容易だ。

こちらはウォーターフォール表示。強い電波が出ている周波数が目立つ色で表示される。このほかPERSEUSでは、特定の帯域の電波を全て記録してしまうことも可能。記録した電波を後から再生してチューニングすることができるので、特定の帯域で同時刻に放送された複数の番組を後からそれぞれ聴くようなことも可能だ。電波そのものをHDD上に保存するような感覚なので、事前に放送の有無を知らなくても、放送が何十何百とあっても、後からチューニングして聴ける。凄~い♪

 なお、ここではラジオ放送を聴くラジオをイメージして書いているが、ソフトウェアラジオ(SDR)は無線全般の技術と潮流。スマートフォンなどにも広く使われていて、現在の通信においては絶っ対に欠かせない技術となっている。

 と、細かい話は、さておき。要するに、パソコンとかが高性能化したため、ラジオをソフトウェアで実現できるようになったョ、と。もう10年前くらいのことだが、あれから10年、スマートフォンは物凄く性能UPしているわけで、もしかしたらスマートフォンでもソフトウェアラジオが使えたりしない? もし使えたら、ラジオ対応スマートフォンじゃなくても、災害時にラジオとか聴けるじゃん!、と。

 早速調べてみたら、やややや!!! ヤレちゃうみたいっス!!! もはや当然の如く、スマートフォンでソフトウェアラジオが使える時代になっていた。てなわけで以降、スマートフォンでソフトウェアラジオを使い、災害時に役立てよう~、てな話を。

スマートフォンによるソフトウェアラジオ、何が必要か?

 調べて試してヤレた結果から書くが、必要なものはUSBホスト機能(USB On-the-Go:OTG)対応のAndroidスマートフォン、各種アプリ、SDRドングル、アンテナ、といったところ。また、スマートフォンとSDRドングルを接続するOTGケーブルも必要になる。

まずはUSBホスト機能(USB On-the-Go:OTG)対応のAndroidスマートフォンが必須。これとSDRドングル(USB接続)をつなぐOTGケーブルも必要。俺が使ったAndroidスマートフォンはGoogle PIXEL 3 XL。

SDRドングルを機能させるドライバーアプリ「SDR driver」と、放送を聴取するためのアプリが必要になる。ここでは放送聴取用アプリとして「RF Analyzer」を使っている。ちなみに、このスクリーンショットで受信中の周波数は90.5MHz。関東エリアのワイドFMでTBSラジオ(AM放送だと954kHz)を聴いている状態だ。

USB接続のSDRドングルも必要になる。SDRドングルは購入することになると思うが、例えばAmazonで「RTL2832U R820T」で検索するといくつかヒットする。「RTL-SDR」で検索しても、このテのドングルが多数ヒットするだろう。こういったドングルに接続するアンテナも必要になる。

 ソフトウェアラジオ界隈で広く使われているSDRドングルは、モノとしてはUSB接続のデジタルTVチューナーだ。これに内蔵されているRealtek RTL2832デコーダーチップと、Rafael Micro R820Tチューナーチップを利用し、Android端末を広帯域電波の受信が可能な受信機として使う。すなわち、SDRドングルを使うと、Androidスマートフォンが広帯域受信機になる。

 広帯域受信機は幅広い周波数の電波を受信できるラジオだが、SDRドングルで受信できる周波数には76MHz~95MHzが含まれている。つまりFMラジオやワイドFMラジオも受信できる。

 というわけで、SDRドングルを使えば、AndroidスマートフォンでFM放送や一部AM放送(ワイドFMとして)を聴くことができるのだ。AMもFMも聴ければ、災害時に役立つハズ♪

Androidスマートフォンが広帯域受信機になってるってスゴくない?

 スマートフォンによるソフトウェアラジオの話が初めてでありつつ受信機というモノをある程度知っている人は、前出のSDRドングルで受信できる周波数(25MHz~1750MHz)を知り、アプリが対応している受信モード(AM/narrow-band FM/wide-band FM/LSB/USB)を見て、ワクワク感が増幅させられちゃったのではないだろうか? しかもスペクトラム表示。電波の様子が可視化されちゃってるぅ♪

ソフトウェアラジオアプリの「SDR Touch」。実質、有料アプリだが、表示がキレイで機能性も高いアプリだ。

 電波のスペクトラムとかウォーターフォール表示とかできちゃって、一瞬で「どの周波数で電波が出ているか」がわかっちゃっう。しかもバンド幅をタッチ操作で自由に変えられたりもする。全部ハードウェアで構成されている広帯域受信機から考えたら、夢のような機能性を備えているじゃないです……くわッ!!! と、思わず目を見開いて血圧が上っちまいますな。

 スマートデバイスによるこんなソフトウェアラジオをですね~、Androidタブレット端末とかでヤッたらですね~、サイコーじゃないかと思うわけっスよ。まあ机上に吸盤で立てるアンテナだと受信できる電波が限られるので、よりしっかりしたアンテナを使えばって前提もあるわけだが。
 なお、前出のSDRドングルの対応周波数は25MHz~1750MHz。AM放送や短波放送は受信できない。が、受信した電波の周波数を上げてしまうUP CONVERTERなどを使えば、こういったSDRドングルでも普通一般のラジオ放送を聴けるのであった。

UP CONVERTERの一種「RTL-SDR対応HF UP CONVERTER」。長波/中波/短波の周波数を+100MHzアップし、SDRドングルで受信できるようにする周波数コンバーターだ。電源はUSB。専用の金属製ケースも売られている。

 ↑こういうコンバーターを使えば、手元のAndroidスマートフォンが長波/中波/短波ラジオに!!! おもちろ~い♪
 スマートデバイスって、もうラジオとか受信とかBCLとかと全然関係ない世界へ向かっていってるデバイスなのかな~と若干の悲しみとともに考えていたのだが、ソフトウェアラジオで結びついていたんスね~。非常に愉快な時代である。興味があれば、ぜひAndroidスマートフォンでソフトウェアラジオを♪


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