VUメーター

音量単位( VU )メーターまたは標準音量インジケーター( SVI ) は、オーディオ機器の信号レベルを表示するデバイスです。

オリジナルの設計は、 1940年のIRE論文「新しい標準音量インジケータと基準レベル」で提案されました。この論文は、 CBS、NBC、ベル電話研究所の専門家によって執筆されました。^{[1]その後、}アメリカ音響学会は1942年にこれを標準化しました（ANSI C16.5-1942）^[2]^[3]電話設備やラジオ放送局での使用を目的としています。

民生用オーディオ機器には、実用目的（録音機器など）と美観目的（再生デバイスなど）の両方で VU メーターが搭載されていることがよくあります。

オリジナルの VU メーターは受動的な電気機械装置で、メーターケース内に取り付けられた全波酸化銅整流器から供給される200 μA DCダルソンバル電流計です。針の質量により応答が比較的遅くなり、実質的には 300 ミリ秒の立ち上がり時間で信号を統合または平滑化します。これにより、短時間のピークと谷が平均化され、より新しい、当初はより高価なPPMメーターよりも、素材の知覚される音量がより正確に反映されます。このため、多くのオーディオ専門家は他の方法よりも VU メーターを好みますが、メーターの表示には信号の主要な特徴の一部が反映されません。最も顕著なのは、多くの場合、定義された制限を超えてはならないピークレベルです。

0 VU は +4 dBu、または 1.228 ボルト RMSに相当し、600オームの負荷に適用した場合の電力は約 2.5 ミリワットです。0 VU はしばしば「0 dB」と呼ばれます。^[4]このメーターは信号を測定するためではなく、ユーザーが信号レベルを 0 VU (100% と表示されることもあります) の目標レベルに向けられるように設計されたため、デバイスが非線形で低レベルに対して不正確であることは重要ではありません^{[誰によると? ]}。実際には、スケールの範囲は -20 VU から +3 VU で、-3 VU がちょうど真ん中 (0 VU の半分の電力) です。純粋に電子的なデバイスは針の応答をエミュレートする場合があります。それらは標準を尊重している限り VU メーターです。

放送業界では、ラウドネスモニタリングは、2009年に米国でATSC A/85、2010年に欧州でEBU R 128、2011年に日本でTR-B32、2010年にオーストラリアでOP-59によって標準化されました。

鉛

VU メーターの元の設計者は、複雑なオーディオ信号を単純な技術で測定する方法を見つけるという課題を抱えていました。

VU メーターは機械装置であるため、複雑なオーディオ信号の瞬間的な信号ピークを反映することはできません。そのため、VU メーターの設計者は別のアプローチを採用しました。ピークを測定するのではなく、単に推測するメーターを作成しました。実際の VU メーターには、非常に特殊な「弾道特性」があります。つまり、1 kHz の正弦波トーンが 300 ミリ秒間適用されると、信号なしから「0 VU」の 99% まで上昇し、変化するオーディオ信号に非常に正確な速度で反応します。

VU メーターを使用する場合、オーディオシステムは、システムの「基準レベル」の正弦波トーンで調整されます。基準レベルでは、VU メーターは正弦波トーンに対して「0」を示しますが、エンジニアは、音楽やスピーチの場合、ピークレベルが常に基準レベルより 6 dB から 10 dB 高いことを常に推測できる必要があります。VU メーターの有用性は、ほとんどの種類のオーディオソースで、システムエンジニアがこれらのピークがこの範囲内にあると予測でき、自信を持ってオーディオシステムを設計できるという事実にあります。優れたエンジニアリングプラクティスは、オーディオ信号が通常のピークレベルを超える場合や、機器のオペレーターがレベルを正しく調整しなかった場合などの異常な状況に対応するために、常に少し余分な「ヘッドルーム」を組み込むことです。通常、VU メーターを使用してシステムを設計するときに考慮されるレベルは次のとおりです。

基準レベル（通常 +4 dBu、トーンのみ有効）
標準出力レベル（基準より 10 dB 高い、一般的なピークレベル）
クリップレベル（標準出力レベルより6dB高い、異常な状況に対応するための「ヘッドルーム」）^[5]^[6]

標準特性

VU メーターの動作は、ANSI C16.5-1942、英国規格BS 6840、およびIEC 60268-17 で定義されています。

基準レベル

VU の定義:
「音量インジケータの読み取り値は、1.228ボルトRMSに等しいAC電圧（+4 [dBu]に等しい）を600オームの抵抗に接続したときに0 VUになるものとします。毎秒1000サイクルで。」^[7]^[8]
注: 上記の基準は現在でも一般的には真実であり、録音業界では常に真実でした。しかし、20 世紀後半までの北米の放送設備の一部では、基準レベル ("0VU") は大規模なスタジオ設備で +8dBm であり、スタジオ全体で 150 オームのインピーダンスを使用していました。(CFRB トロントおよび CFPL ロンドンカナダ) これはオーディオの初期に確立されたもう 1 つの "標準" であり、VU メーターは感度を調整するために直列抵抗を変更することで変更されました。これは弾道には影響しませんでした。 ^[9]

立ち上がり時間

VUメーターの応答（黒線）とドラムビートの瞬間入力レベル（灰色の領域）の比較。レベルはdB、時間は秒単位です。

立ち上がり時間は、VU メーターに 0 から 0 VU を示すレベルまで段階的に変化する信号が送られたときに、針が 0 VU までの距離の 99% に到達するのにかかる時間として定義され、300 ミリ秒です。

オーバーシュートは1 ～ 1.5% 以内である必要があります。

下降時間は上昇時間と同じ 300 ミリ秒です。

周波数応答

レベル仕様は 1000 Hzにおけるものです。測定値は 1000 Hz での測定値から 35 Hz から 10 kHz では 0.2 dB 以上、25 Hz から 16 kHz では 0.5 dB 以上離れてはなりません。

仕様では正弦波形のみについて言及していることに注意してください。メーターの電気機械原理を考えると、 2 つの酸化銅整流器が常に直列に接続されているため、針の偏差は実際には瞬間的に約 0.4 V を超える信号部分の平均にほぼ比例し、その伝達関数曲線は 0.2 V 付近で屈曲します。信号は一般に、たとえすべてが VU メーターの通過帯域内にあるとしても、決して正弦波形にはなりません。読み取り値は電圧の平均であり、[ ^10]信号電力を示すものではありません。信号電力は電圧の二乗の平均、つまり二乗平均平方根 (RMS) 値に比例します。ただし、従来のVU 読み取り値として、録音機器や放送機器のオペレーターに対して、a) 信号の全体的なレベルとダイナミクス、および b) 最大許容レベルへの近さを示すものとしての役割を果たしました。保守スタッフは、テスト信号として正弦波のみを使用することを条件に、伝送損失やレベル調整をチェックするための測定装置としても使用できます。

インピーダンス

VU メーターとその減衰器は、インジケーターを 0 dB に設定する正弦波信号で測定され、適用される回路に対して 7,500 オームのインピーダンスを示す必要があります。

歴史

ネオンバーグラフVUメーター

VUメーターはもともと1939年にベル研究所と放送局のCBSとNBCの共同作業によって開発されました。^[11] 1970年代から80年代にかけて、ステレオチャンネルあたり最大201セグメントのネオンで満たされた平面デュアルディスプレイ^[12]が、高速バーグラフVUメーターとして放送局の間で人気がありました。

その他のレベルメーター

消費者向けオーディオ業界では、標準に準拠していない音量インジケーターがよく使用されます。^[13]

BBCの音響エンジニアはVUメーターを「実質的に役に立たない」メーターと呼び、^[14]PPMメーターを好んで使用していました。

学術研究によると、SVI メーターや VU メーターは平均値メーターや RMS メーターとは異なる動作をすることがわかっています。この機器が示す弾道は、大きな波高率の信号に反応して、両者の中間の読み取り値を示します。たとえば、オーディオ信号の波高率が 3 dB 増加すると、RMS メーターでは約 -3 dB、平均値メーターでは -6 dB、VU メーターでは -4 dB の低下を示します。^[15]

参照

参考文献

^ Chinn, HA「新しい標準ボリューム指標と基準レベル」(PDF)。
^ McKnight, John. G. (Jay) (2006-07-27). 「標準ボリュームインジケーター (「VU メーター」) に関するいくつかの質問と回答」(PDF)。オーディオエンジニアリング協会。
^ 「VUメーター情報」。エンジニアリング360。2017年3月23日閲覧。
^ VUメーター。
^ Schmid , Hans (1976 年 1 月)。「オーディオ、テレビ放送の継子」。SMPTEジャーナル。85 :6–9。doi :10.5594/J07600 。
^ Schmid, Hans (1977 年 3 月)。「オーディオプログラムレベル、VU メーター、およびピークプログラムメーター」。IEEE Transactions on Broadcasting。BC -23 (1): 22–26。doi : 10.1109/TBC.1977.266233。S2CID 40700960 。
^ ボリューム単位または VU
^ [1] Re: -dBm?
^ 出典: 著者は1970年代にこれらのシステムや設計者と共同で作業した。
^ 平均電圧チュートリアル
^ Robjohns, Hugh (2013 年 7 月)。「PPM メーターと VU メーターの違いは何ですか?」Sound on Sound。
^ 「プラズマパネルディスプレイ - デュアルリニアバーグラフ」(PDF)。Vishay Dale、米国ネブラスカ州コロンバス。2000年11月。 2014年3月8日閲覧。
^ Meter Madness Archived 2015-04-02 at the Wayback Machine – Mike Rivers.
^ 「オーディオ機器では、サウンドレベルメーターはVUメーターと呼ばれることがあります。VUは何の略ですか？」 Guardian News and Media Ltd. 2011 . 2019年8月8日閲覧。
^ オーディオメーターの弾道を評価する方法 – Victor M. Acuña。

外部リンク

AES Pro Audio リファレンスの VU メーターの定義
Chinn、Gannett & Morris による新しい標準ボリューム指標と基準レベル
戸惑う荒野 - 「オーディオ規格の複雑で苛立たしい世界をナビゲートする」
オーディオレベルメーター
VUメータービデオ
Q PPM メーターと VU メーターの違いは何ですか?
カスタム VU メーターパネルを設計および印刷するためのソフトウェア
VU メーター dBu および dBv 参照チャート

[1] Chinn, HA「新しい標準ボリューム指標と基準レベル」(PDF)。

[2] McKnight, John. G. (Jay) (2006-07-27). 「標準ボリュームインジケーター (「VU メーター」) に関するいくつかの質問と回答」(PDF)。オーディオエンジニアリング協会。

[3] 「VUメーター情報」。エンジニアリング360。2017年3月23日閲覧。

[4] VUメーター。

[5] ^ Schmid , Hans (1976 年 1 月)。「オーディオ、テレビ放送の継子」。SMPTEジャーナル。85 :6–9。doi :10.5594/J07600 。

[6] Schmid, Hans (1977 年 3 月)。「オーディオプログラムレベル、VU メーター、およびピークプログラムメーター」。IEEE Transactions on Broadcasting。BC -23 (1): 22–26。doi : 10.1109/TBC.1977.266233。S2CID 40700960 。

[7] ボリューム単位または VU

[8] [1] Re: -dBm?

[9] 出典: 著者は1970年代にこれらのシステムや設計者と共同で作業した。

[10] 平均電圧チュートリアル

[11] Robjohns, Hugh (2013 年 7 月)。「PPM メーターと VU メーターの違いは何ですか?」Sound on Sound。

[12] 「プラズマパネルディスプレイ - デュアルリニアバーグラフ」(PDF)。Vishay Dale、米国ネブラスカ州コロンバス。2000年11月。 2014年3月8日閲覧。

[13] Meter Madness Archived 2015-04-02 at the Wayback Machine – Mike Rivers.

[14] 「オーディオ機器では、サウンドレベルメーターはVUメーターと呼ばれることがあります。VUは何の略ですか？」 Guardian News and Media Ltd. 2011 . 2019年8月8日閲覧。

[15] オーディオメーターの弾道を評価する方法 – Victor M. Acuña。