12-bit高解像度・コンパクト機 「RIGOL MHO984」デジタルオシロスコープ(800MHz帯域・4ch・4GSa/s)の外観写真。12-bit高解像度・コンパクト機 「RIGOL MHO984」デジタルオシロスコープ(800MHz帯域・4ch・4GSa/s)の外観写真。

こんにちは、manotchです。

ついに秘密兵器をお迎えすることになりました! 導入したのは、クラス最高峰のスペックを誇る12-bit高解像度・デジタルオシロスコープ 「RIGOL MHO984」(800MHz帯域・4ch)!!

12-bit高解像度・コンパクト機 「RIGOL MHO984」デジタルオシロスコープ(800MHz帯域・4ch・4GSa/s)の外観写真。
12-bit高解像度・コンパクト機 「RIGOL MHO984」デジタルオシロスコープ(800MHz帯域・4ch・4GSa/s)の外観写真。

これからこの相棒と、オーディオなどの実験と不思議探求を開始していこうと思います。今回は開封から電源投入、そして実際の測定レビューや便利なPC連携機能まで記事にしたいと思います!養分補給してね!

1.購入に至った経緯

ずばりコレ。

良い測定器欲しい。良い測定器欲しい。良い測定器欲しいーーーー!!!(心の叫び100回)

いつもブログを訪問して頂いているコアな方ならご存じかもしれませんが、常日頃から良い測定器が欲しいと呟いていたワイ。

良い測定器とは何ぞや?という疑問ですが、「見たいものがしっかり見える」かなぁ。

オーディオの記事では大活躍していた、HANMATEKのハンディーオシロスコープ。これは50MHzまで見えるし、信号源も付いているし、安価でコスパに優れたモデルでした。しかし、最近のオーディオってデジタルなんですよね。使っている周波数帯が高くなってきています。しっかり波形が見える良い測定器欲しいなぁ~(101回目)

という訳で、ついにハイスペックなデジタルオシロスコープの導入に踏み切ったわけです。

HANMATEK 安価ですが中々良いハンディーオシロです
HANMATEK 安価ですが中々良いハンディーオシロです

2.デジタルオシロ を使う目的

デジタルオシロ、どれを購入するか?やっぱり目的によって変わってきます。

最近のオーディオ機器は20~20KHzといったオーディオの可聴帯域にとどまらず、スイッチング電源のノイズ(100kHz~1MHz)やUSB、LANで扱うような信号(240MHz~)といった高周波帯域の挙動も(出来れば)知っておく必要が出てきたなぁと思います。高機能化や高音質化の為、どんどん周波数上がっていってますもんね。

オーディオで役立ちそうな実験を周波数帯毎に一覧にしてみました。面白そうなテーマいっぱい!!

周波数区分周波数範囲主な使用目的
(音響・高周波)
検証・測定可能な具体例
1.可聴帯域
(Audio Band)
20 Hz ~ 20 kHz・オーディオ基礎信号の評価
・ 歪み、ダイナミックレンジの確認
・ アンプ・DACの基本波形の歪み観測
・ 電源タップやACライン、整流回路から混入する商用電源ノイズのリップル測定
・各種オーディオケーブルの伝送損失の基礎評価
2.スイッチング帯域
(Switching)
20 kHz ~ 1 MHz・電源ノイズ、D級アンプのキャリア波形解析
・ スイッチングノイズの評価
・ D級アンプ(PWM波形)のキャリア
・スイッチング電源やDC-DCコンバータのリップル、ノイズ(数百kHz)観測
・DACの帯域外ノイズ
3.低周波・高周波境界帯域1 MHz ~ 30 MHz・各種クロック・高速デジタル信号の基本波
・AMラジオ帯域ノイズの検証
・USB DAC内部のオーディオクロックや12.288MHz、24.576MHzなど)の波形観測
・電源ラインや基板パターンを介して回り込むコモンモードノイズ検出
・デジタルアンプのスイッチング時のスパイクノイズ観測
4.短波・VHF帯域(デジタル・EMI)30 MHz ~ 300 MHz・高速シリアル通信、デジタルジッタの評価
・ノイズ放射(EMI)の評価
・USB 2.0 High-Speed(480 Mbps / クロック240MHz)の信号品質・ジッタ評価
デジタルオーディオIC(DSP、FPGA、DAC)周辺の高速スイッチング波形の検証
・筐体やケーブル(USB、RCA、LAN)から放射・誘導される不要輻射ノイズ測定
5.UHF帯域300 MHz ~ 800 MHz・超高速バス、クロックの立ち上がりエッジ評価
・Wi-Fi/LTEなどの外来電波干渉測定
・高速シリアルクロックの立ち上がり時間(Rise Time)測定(
・携帯電話が、アナログアンプの初段やフィードバックループに整流作用によって復調・混入するメカニズムのシミュレート・検証(外来電波の検波ノイズ評価)

まずは、オーディオ的に入門するとしたら1.可聴帯域の20~20kHz、2.スイッチング電源の帯域の1MHz、3.デジタル回路のクロック~30MHzくらいあれば、十分遊べると思います。800MHzを趣味で買う方はマニア、変態の領域でしょう。(苦笑)

しかし、このRIGOLのMHO98Xを含めたハイコストパフォーマンス・デジタルオシロスコープシリーズ。ボトムは50MHzといったグレードから300MHz~500MHzといったモデルもあり、それぞれ価格も変わってくるのですが、一旦安価な低い周波数のモデルを購入してしまうと後で周波数を上げる事は出来ないという事だそうです。後悔しないように十分吟味して下さいね。※これは販売代理店さんに直接聞いて確認しています。

ワイは清水の舞台から飛び降りるつもりで最高クラスの800MHzを選択しました!オーディオにも沼は色々ありますが、測定沼ってあるんでしょうか。これで心置きなく探求の旅にいけるぜ!

3. 開梱の儀

それではアマゾンから早速ブツが届きましたので、開梱です!

おっ、黒い箱ですね。測定からしか取れない養分がある

箱は二重梱包になっていました。まずは一安心。さあ、箱を開けて見ましょう。

開梱したようす。付属品はACアダプター、プローブ4本
開梱したようす。付属品はACアダプター、プローブ4本

「うおーかっちょええー!!!」ガジェット感満載って感じ。

購入前からわかっていましたが、実際手に取って見るとやっぱり小型軽量で何より薄い。

最初は「全体的にちょっと華奢(きゃしゃ)かな? 落としたら絶対壊れるな!」と少し心配していたのですが、扱いに慣れれば大丈夫そうな感じです。(もちろん、落とさないようにします!)

このダークグレーの筐体にちょっとおしゃれな配色、かなりカッコいいです。これが一台デスクにあるだけでテンション上がりますね。RIGOLのオシロはアマプラでセールしているので狙っていきましょう。※ワイは20万円くらいの所を15.9万円くらいで購入しました。ポイントも付いてお買い得!

「VESAマウント」対応

そうそう、SNSで「VESAマウントで宙に浮かせられるので便利」というアドバイスをいただきました。 裏面を見ると、・・・あ、ホントだ。金属タップで切った取付穴が4か所ありました。

デスクでやる実験ってケーブルや測定器やコネクタなどで埋まります。このMHO984は背面にVESA穴があるので、モニターアームで机から浮かせることが可能。空いた下側のスペースも活用できます。なるほど、知っていて損はない選択肢ですね。

4. 実機確認:薄さの進化。トレードオフは「熱と音」

さっそく使ってみましょう。 本体後ろに折りたたみ式のスタンドが付いているので、少し斜めに立てかけるようなスタイルで設置します。

奥行きはわずか7センチくらいで、スタンドを開いても奥行きが10センチくらいしかありません。これは本当にありがたい。進化していますねー。机の上に置いて常設可能。

ただし、「ここは事前に知っておくべき!」という気になるポイントもいくつか見えてきました。

外部ACアダプターの発熱

電源は外部ACアダプター供給ですが、本体が稼働中に結構な熱を持ちます。思ったより熱い感じ。
ちなみに、本体にはものすごく小さい印字でPSEマーク(国内規格取得済み)が入っています。これ肉眼でパッと分かる方いるんでしょうか。

同梱されているACアダプター。大きさ的には11センチ程度、20V/5A-100Wクラスのようです。
同梱されているACアダプター。大きさ的には11センチ程度、20V/5A-100Wクラスのようです。

ファンの動作音(静音性)

小型なボディの割に、中身に高速なADCや処理チップがギッシリ詰まっているせいか、空冷ファンの音が結構大きいです。静かな部屋だと最初は少し気になるかもしれません。コンパクトさとトレードオフの部分ですね。

MHO984をデスクに置いた感じ。
MHO984をデスクに置いた感じ。

MHO984 スペック・仕様一覧 ★他メーカーに対し同価格帯比で非常に競争力のあるスペックです。

項目仕様・スペック
周波数帯域800 MHz
アナログ入力チャンネル4 ch
デジタル入力16 ch (ロジックプローブ「PLA2216」必要)
最大サンプリングレート4 GSa/s
垂直分解能 (ADC)12 bit (4,096段階)
メモリ長100 Mpts
波形更新レート最大 1,500,000 wfms/s
表示ディスプレイ7インチ タッチディスプレイ (解像度: 1024×600)
インターフェースUSB HOST/DEVICE、LAN、HDMI
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5. 実測レビュー:1kHz正弦波と外来ノイズ

さっそく、手持ちの信号源とオシロを接続して波形を見てみます。

左のハンディーオシロを信号源として使用し、出力をケーブルで接続して1kHzの正弦波を実測している様子
左のハンディーオシロを信号源として使用し、出力をケーブルで接続して1kHzの正弦波を実測している様子

テスト用に使った左のハンディーオシロは50MHzくらいまで信号が出せる仕様なのですが、高周波になるにつれて少し出力レベルが落ちてくる(垂れてくる)特性があるようでした。オシロ側の帯域が800MHzと圧倒的に広いおかげで、送り出し側の「生の特性」がそのまま見えて面白いです。

写真の 1kHz(200mVpp) の正弦波は、振幅も周期も合っていますね。

30センチくらいのRCAケーブルを、先端を開放(オープン)状態 で繋いでみました
30センチくらいのRCAケーブルを、先端を開放(オープン)状態 で繋いでみました。なんじゃこりゃ。

そして、 30センチくらいのRCAケーブルを、先端を開放(オープン)状態 で繋いでみました。 すると画面には、何やらモジャモジャとした複雑な波形が……! これは空気中に飛び交っているWi-Fiや室内の電源ライン由来の「不要輻射ノイズ」を、ケーブルがアンテナになって拾い上げている様子です。MHO984の「12-bit ADC」によるローノイズフロアのおかげで、8-bit機(普及機)なら埋もれてしまうような微細なノイズまで、拾えそう。養分補給できる瞬間です!

6. 操作方法の習得(マニュアル)について

ところでこのオシロをどうやって使うかですが、 本機には紙の取扱説明書が同梱されていません。

公式サイトからダウンロードして読むのですが、これが約300ページ以上におよぶ「全編英語」のマニュアル。一から自力で読み進めるのはかなり大変です。

SNSで教えて貰ったのですが、Googleの「NotebookLM」に読み込ませておけば、日本語で質問すると取説の内容を回答してくれるそうです。なるほどー。まぁ一回操作を覚えてしまえば何とかなるもんですけどね。
GoogleのAIに聞いて見ると、RIGOLのオシロがメジャーなせいか概ねどうすれば操作できるかも教えてくれます。

7.PCで操作。「Web Control」が便利!

いいなーと思ったのが、本体のLAN接続機能です。

オシロスコープにLANケーブルを挿し、割り当てられたIPアドレスをPCのブラウザ(Chromeなど)に入れるだけで、「Web Control」という専用画面が立ち上がります。

本体の画面がデスクトップPCのモニターにリアルタイムでそのまま映し出され、PC側のマウスを使ってオシロを操作(キャプチャーして保存した画面)
本体の画面がデスクトップPCのモニターにリアルタイムでそのまま映し出され、PC側のマウスを使ってオシロを操作(キャプチャーして保存した画面)

なんと、本体の画面がデスクトップPCのモニターにリアルタイムでそのまま映し出され、PC側のマウスを使ってオシロを操作できるんです。 動画や静止画のキャプチャもPC側に直接ワンクリックで保存できるため、ブログに測定データを貼ったり、実験の記録を残したりする作業が簡単です。こりゃ便利。

実測した正弦波のキャプチャー動画も載せておきますね。ちょっとノイズ載ってますね。

実測した正弦波の動画

8.まとめ:見えてくる新たな世界

如何だったでしょうか。「RIGOL MHO984」。これからどんな新しい発見が出来るでしょうか。ワイも楽しみです!

2.のオシロで出来そうな周波数帯別の実験がターゲットになりそうです。

オーディオ機器の電源ノイズの解剖や、USB/LANケーブルを飛び交うハイスピード信号の観測など、普段見られないようなオーディオの不思議を探求していこうと思います。

下図のグラフは試しに繋いで測定してみたUSBの信号波形です。

ちょっと角が丸いですが、ダイナミックに動く波形が見えますね。うまく測定できているか良く分かりませんが割と綺麗です。USB2.0 Full-Speed(12Mbps)のD+信号(アナログの生波形)を見てみました。

USB Full-Speed(12Mbps)のD+信号の生波形の動画

USB Full-Speed(12Mbps)のD+信号の生波形の動画

見えてくる新たな世界。

「測定からしか得られない養分がある」

今日はここまでにします。最後までお読みいただきありがとうございました。

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こっちは普及価格帯のDHOシリーズですが入門機を超えたスペックです。

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By manotch

■自己紹介 manotch まのっち ■職業 以前、オーディオメーカーで回路設計と音質チューニングにたずさわってきました。専門はオーディオ用パワーアンプ、AVアンプ、デジタルアンプ、スイッチング電源など。現在もエンジニアとして仕事をしています。 開発経験DC~110GHz。