品質を犠牲にすることなく、HDMIケーブルの長さを最大化します

HDMI は 2002 年に DVI ディスプレイ ケーブルに取って代わりました。それ以来、ビデオとオーディオの伝送に最もよく使われる選択肢となっています。HDMI (High-Definition Multimedia Interface) は、48Gbps という巨大な帯域幅により、最先端のテクノロジーを提供します。eARC、Dynamic HDR、Dolby Vision、8K 解像度のアダプティブ シンクをサポートしています。ただし、信号伝送には電気導体を使用するため、ケーブルの長さに制限があり、それを超えると信号品質が低下し始めます。

ケーブルの最大長は、信号の種類、ケーブルの品質、解像度の要件など、さまざまな要因によって異なります。この記事では、これらの要因を深く理解し、ケーブルの長さに応じて信号が劣化する理由を説明します。また、ユーザーがケーブルを最大限に活用するためのヒントも提供します。 HDMIケーブル ビデオ信号の品質を犠牲にすることなく長さを延長します。

概要

• 標準的な銅製HDMIケーブルの抵抗により信号品質が低下する
• 高解像度とリフレッシュレートには、より太く短いケーブルが必要です
• 長距離のHDMI伝送には信号ブースターを使用する
• アクティブ光ケーブルは、乱雑さのない高品質の信号伝送に最適です。
• ケーブルの品質、曲げ、解像度、リフレッシュレートはHDMIケーブルの最大長に影響する可能性があります

標準HDMIケーブルの長さ制限

標準HDMIケーブルの信号劣化長さ

標準 HDMI ケーブル (パッシブ HDMI ケーブルとも呼ばれる) には、ケーブルを通じて電気の形で電子信号を送信する銅線が含まれています。一般的な HDMI 2.1 ケーブルには、複数のオーディオ信号とビデオ信号を伝送する 19 本のワイヤが含まれています。電子信号は、パケットで移動する 1 または 0 です。ただし、ケーブルの抵抗により、すべてのパケットがケーブルの反対側に届くわけではありません。

銅は優れた導体ですが、それでも移動する電子の流れには抵抗します。電子の減衰は信号劣化を引き起こします。ケーブルの長さが長くなると、ケーブルの抵抗も大きくなり、HDMI ケーブルの長さに制限が生じます。メーカーは、導電性を高めるために、ワイヤの太さを増すことで抵抗を補うことがよくあります。ワイヤ抵抗の計算式は簡単です。

⍴ = 銅ケーブル定数

L = ケーブルの長さ

A = ケーブル内のワイヤの断面積（ワイヤの太さ）

適切な長さの標準的な銅製 HDMI ケーブルには、26 ゲージのワイヤ (直径約 0.45 インチ) が使用されています。 4 K 信号の場合、標準の銅製 HDMI ケーブルのパフォーマンスは 20 メートルで低下し始め、8K 解像度の場合は約 15 メートルで低下する可能性があります。

長さ制限を生み出す要因

HDMI ケーブルの長さ制限は、ケーブルの抵抗以外にもさまざまな要因によって決まります。HDMI ケーブルの長さ制限を引き起こす要因は次のとおりです。

• ケーブル品質: シンプルな配線抵抗の式が示すように、HDMI ケーブル内部に高品質の配線を使用すると、抵抗率が向上します (⍴)。不純物の少ない銅を使用すると、信号伝送が向上し、抵抗が低くなります。

• ケーブルの曲げと配線: プロジェクターやデジタルサイネージなど、長い HDMI ケーブルが不可欠なセットアップでは、ケーブルの配線が必要になります。配線中にケーブルを曲げると、ケーブルの抵抗が変化し、信号が劣化する可能性があります。常にケーブル製造元のガイドラインに従って曲げてください。

• 解決：HDMI ケーブルに送るピクセル数によって、ケーブルに負担がかかります。データ転送量が多い場合は、より高品質のケーブルとより短いケーブルが必要です。

• リフレッシュレート:1 秒あたりの画面数が多いと、より多くのデータ転送が必要になり、配線の長さが制限されます。

高解像度と高リフレッシュレートがケーブル長に与える影響

高解像度とHDMIケーブルの長さ

解像度とは、画面上のピクセルの数です。高解像度とは、同じサイズの画面に多くのピクセルがあるということであり、鮮明で正確な画質につながります。計算デバイスは、各ピクセルのデータを 1 秒間に特定の回数ディスプレイに送信します。ディスプレイ ユニットはデータをデコードし、それに応じてピクセルの色を変更します。ピクセル数が多いほど、HDMI ケーブルを介してより多くのデータを転送する必要があります。

高級ケーブルは 48Gbps の転送速度が可能で、ディスプレイと計算デバイスの間で多くの電気信号がやり取りされます。このため、抵抗の少ない高品質のケーブルが必要です。19 本の適切な直径のワイヤでケーブルを作ると、ケーブルの厚さが増します。ケーブルの厚さが一定以上になると、ケーブルが重くなりすぎて実用的でなくなります。

したがって、適切なワイヤ径の HDMI 2.1 ケーブルは、ケーブル長 15m (50 フィート) で最高の信号伝送で 8K などの高解像度を実現できます。ただし、同じケーブルで解像度を 4K に下げると、データ転送量が半分になるため、信号品質が向上します。

HDMI ケーブルの高リフレッシュ レートでの信号損失

リフレッシュ レートは、1 秒間にピクセルの色が変化する回数です。より大きなスケールで言えば、1 秒間にディスプレイが変化する回数と言えます。これは Hz で表されます。一般的な最新のディスプレイ ユニットのリフレッシュ レートは 60 Hz です。ただし、ゲーム用またはハイエンドのディスプレイでは、最大 360 Hz に達することがあります。ただし、ケーブルに関しては問題があります。

リフレッシュ レートを 120Hz に上げると、データ転送要件が半分の 60Hz の場合よりも、1 秒間に HDMI ケーブルを通過するデータ量が多くなります。最終的に、ケーブルを介して送信されるすべてのデータは、電気または光の信号形式になります。リフレッシュ レートが高いと、転送されるデータ量が多くなり、長いケーブルでボトルネックが発生します。

一般的に、ハイエンドの15m HDMI 2.1ケーブルは、8K解像度で60Hzのリフレッシュレートに対応できます。長さを長くすると、ユーザーはリフレッシュレートと解像度のバランスを取るために妥協することになります。最新のHDMI 2.1bテクノロジーでは、ハードウェアの限界を可能な限り押し上げるために48Gbpsのデータ転送が必要です。 8K@60Hz. However、同じケーブルは 4K@144Hz mode。

CABLETIMESの高解像度、高リフレッシュレートHDMIソリューション

セットアップに適した、高品質で高リフレッシュ レートの 8K 対応 HDMI 2.1 ケーブルを正規品で見つけるのは難しい場合があります。電子商取引 Web サイトに偽造品が存在すると誤解を招き、パフォーマンスが不正確になる可能性があります。

考慮する CABLETIME HDMIケーブル 各製品が公式の HDMI 認証を取得しているため、プロジェクトに最適です。同社の製品ラインナップは、オフィスや家庭のセットアップに対応するプレミアムグレードのケーブルで構成されています。プロフェッショナルユーザーとしてより長い伝送距離が必要な場合、CABLETIME にはさまざまなアプリケーションに適した多様な製品ラインナップがあります。CABLETIME が高解像度および高リフレッシュ レートのディスプレイに最適な HDMI ソリューションである主な要因は次のとおりです。

• 旧バージョンのHDMIとの下位互換性
• 24K金メッキコネクタで長期間の性能維持
• 認定超高速HDMIケーブル
• パッケージには、HDMIケーブル認証アプリでスキャン可能なホログラフィック画像が付属しています。
• 認証用にパッケージにQRコードを用意
• ケーブルジャケットには「Ultra High-Speed HDMI Cable」の文字がプリントされています
• CABLETIMEは標準のHDMIケーブルロゴラベルを使用しています
• HDR 4:4:4 カラー フォーマット、Dolby Vision 7.1 CEC、EDID、HDCP 2.2、DTS-HD Master Audio、Dolby Atmos、Enhanced Audio Return Channel (eARC) による 48Gbps のデータ転送をサポートします。

信号ブースターと光ファイバーHDMIケーブル

HDMI ケーブルの長さと信号ブースターの必要性

前述したように、HDMI 2.1ケーブルは 8K@60Hz or 4K@144Hz can 5 メートルまで純粋な信号品質を提供します。解像度とリフレッシュ レートを調整してケーブル負荷を軽減することで、長さを 15 メートルまで延長できます。HDMI 2.0ケーブルは、18Gbpsのデータ転送のみが必要な場合、最大20メートルまで延長できます。 4K@60Hz. Howeただし、解像度とリフレッシュ レートを犠牲にせずにケーブルの長さを延長したい場合は、信号ブースターが必要です。

信号ブースターは、ケーブルを介してオーディオ信号やビデオ信号を送信するときに信号品質が低下しないようにします。信号ブースターには主に 2 つの種類があります。

1. 光ファイバーケーブル経由のHDMIエクステンダー

光信号とケーブルを使用して長距離にわたって HDMI 信号を転送するには、HDMI 光ファイバー エクステンダーが必要です。一部のエクステンダーでは、信号劣化なしで 10 km の範囲で 4K 解像度の伝送が可能です。ただし、動作させるには外部電源が必要です。これらのエクステンダーは、大量のケーブル配線や長距離にわたるディスプレイ伝送を必要とするプロジェクトに最適です。ただし、欠点もあります。これらは通常高価であり、光ファイバー ケーブルは HDMI ケーブルほど耐摩耗性がありません。

1. イーサネット LAN 経由の HDMI エクステンダー

イーサネットまたはCATケーブルは、インターネット信号をコンピュータデバイスに送信する標準的なネットワークコンポーネントです。HDMIケーブルとは異なり、抵抗が低く、長距離信号を伝送できます。イーサネットベースのHDMI信号ブースターには、一方の端にHDMI接続があり、もう一方の端にイーサネット接続があります。HDMIからイーサネットへのコンバーターを2セット使用することで、イーサネットケーブルベースの信号ブースターを完成させることができます。現在の信号ブースト技術は、 4K@120hz using イーサネット LAN Cat6 ケーブル経由の HDMI エクステンダー。30 メートル (100 フィート) まで良好な信号品質を維持できます。

優れたケーブル長を実現する光ファイバーHDMIケーブル

前述のように、HDMI 2.1 データを 48Gbps で伝送すると、ケーブルの長さが制限されます。この制限は主に、計算デバイスとディスプレイの間で電気信号を伝導する銅ケーブルの抵抗によるものです。しかし、ハイエンド HDMI ケーブルのメーカーは、ロスレス信号伝送でケーブルの長さを伸ばす独自のハイブリッド ソリューションを考案しました。

AOC ケーブル (アクティブ オプティカル ケーブル) は、ケーブルを介した HDMI 信号伝送の最新技術です。距離減衰、周波数減衰、信号反射、信号散乱、信号吸収は光ファイバー ケーブルのデータ伝送に影響しますが、数キロメートルの範囲にわたる距離で発生し始めます。

AOC ケーブルは、4 本のガラス フィラメントを囲む 7 ～ 9 本のツイスト銅線ペアを組み合わせます。一般的な HDMI 2.1 ケーブルは、その長さにわたって電力、データ、イーサネット、オーディオ、およびビデオ信号を伝送できます。AOC ケーブルは、最も多くのリソースを必要とする信号を光信号に変換します。ケーブルのコネクタ部分に埋め込まれた光トランシーバーを使用します。この技術により、ケーブルは 100 メートルにわたって信号を伝送できます。この並外れた長さにより、ハイエンドのホーム シアターやプロフェッショナル環境に適しています。

CABLETIMEの高品質AOCアクティブ光ケーブルを検討してください。100mを超えるノイズのない信号伝送を含む、長距離での優れたオーディオおよびビデオ伝送機能を提供します。標準的なHDMIケーブルは、高解像度で15m～20mしか伝送できません。一方、CABLETIMES AOCケーブルは、 8K@60Hz and 4K@144Hz at 非常に長い距離を伝送できます。これらのケーブルはコネクタ内に光トランシーバーを備えており、電気信号を光信号に変換して銅線に伴う抵抗の問題を解消します。

実際の用途におけるHDMIケーブルの選択

アプリケーションベースのHDMIケーブル選択

HDMI ケーブルには、オーディオ、ビデオ、イーサネット、およびデータ伝送機能があります。HDMI ケーブルは汎用性が高いため、さまざまな使用シナリオで使用できます。最も適切な HDMI ケーブル タイプを選択することは、セットアップ時に過剰な出費や互換性の問題が生じないようにするために重要です。HDMI ケーブルの一般的な用途は次のとおりです。

ゲーミングPC接続

最高の解像度とリフレッシュ レートの要件は、通常、PC ゲームに関連しています。最新のゲームやグラフィック カードは 4K 解像度を 144Hz でブーストできるため、このようなデータ転送速度に対応するディスプレイ ケーブルが必要です。標準の銅製 HDMI 2.1b ケーブルは 48Gbps に対応できるため、ゲーム用 PC の接続に最適です。ゲーム用 PC は通常、ディスプレイ ユニットの近くにあるため、AOC ケーブルは必要ありません。ただし、ディスプレイ ユニットにはオーディオ ポート、アダプティブ シンク、USB パススルーが搭載されており、HDMI 2.1b ケーブルの機能を利用できます。

ゲーム機

PS5 と Xbox Series X はどちらも 8K 解像度と 120Hz リフレッシュ レートをサポートしています。HDMI 2.1b テクノロジでは、認定された HDMI 2.1b ケーブルを使用する必要があります。ゲーム コンソールは通常、テレビやその他のディスプレイ ユニットの近くにあるため、ケーブルの太さはそれほど重要ではありません。超薄型 HDMI 2.1 ケーブルがあれば、高解像度とリフレッシュ レートのゲームに十分対応できます。

ホームシアターシステム

HDMI ケーブルにより、ホームシアター システムへの接続数が大幅に削減されました。ARC、イーサネット、CEC などのテクノロジにより、オーディオおよびビデオ デバイスへの接続が簡素化されました。ホームシアター システムは、オーディオおよびビデオ デバイスを接続するハブとして機能します。これらのシステムは通常、映画、音楽、またはビデオを視聴するためのものです。

現代のエンターテインメント業界では、依然として 60Hz が標準となっているため、このリフレッシュ レートを超えることは無意味になります。ホーム シアター システムに接続された 4K 解像度のテレビをお持ちの場合は、長さ 50 フィートの HDMI 2.0 ケーブルをお選びください。8K 対応のディスプレイをお持ちの場合は、簡単に設置および配線できる AOC HDMI 2.1 ケーブルをご検討ください。

会議室

会議室に機器を設置するには、最小限のアプローチが必要です。壁の中にケーブルを配線することは、すっきりと整頓された美観を保つために不可欠です。プロジェクターは会議室の標準的な表示モードであるため、長距離の場合は AOC HDMI ケーブルを使用する必要があります。ケーブルは最長 50 メートルまで延長できるため、配線に余裕があります。

デジタルサイネージ

デジタル サイネージ ケーブルは、100 メートル、場合によっては数キロメートルにも及ぶ非常に長いものになります。その場合、信号ブースターが最適な選択肢です。設置者は、セットアップのソリューションとして、HDMI から光へのコンバーターまたは HDMI からイーサネットへのコンバーターを選択できます。

将来の技術とHDMIケーブルの長さ

HDMI 2.1b: 未来への飛躍

HDMI 2.1biは、オーディオおよびビデオ伝送用の最新のテクノロジーです。ソースベース トーン マッピング (SBTM)、eARC、QFT のサポートを導入し、以前のバージョンよりも優れています。

• ソースベース トーン マッピング (SBTM):このまったく新しい機能により、PC やゲーム コンソールなどのソースを HDR マッピングに利用できるようになります。
• ARC: 電子アーク:ARC (オーディオ リターン チャネル) の拡張形式では、Dolby Atmos、DTS:X、およびオブジェクトベースのオーディオ形式を使用できます。192 kHz のみをサポートしていた前モデルと比較して、384 kHz をサポートします。
• 帯域幅:HDMI 2.1 ケーブルは 48Gbps をサポートできますが、前世代の HDMI 2.0 ケーブルは 18Gbps しか処理できませんでした。
• ダイナミック HDR サポート:このテクノロジーは、シーンごと、さらにはフレームごとに明るさ、コントラスト、色のパラメータを調整します。

進化したHDMIケーブルとワイヤレス接続

すべての光ファイバーHDMIケーブル

HDMI ケーブルの将来は、帯域幅を提供する能力のさらなる向上にあります。ただし、電気導体の制限により、全光ファイバー ケーブルへの移行につながる可能性があります。HDMI 規格をサポートするデバイスが増えるにつれて、HDMI は最終的に全光ファイバー ケーブルへと移行する可能性があります。

ワイヤレスHDMI接続

ワイヤレス技術が成熟するにつれ、ワイヤレスでのビデオ伝送が標準となる可能性が高くなります。ただし、ワイヤレス HDMI ソリューションには、データ伝送速度の制限や遅延の問題などのハードルがあります。WiFi は最新の WiFi-7 に急速に進化しており、近いうちにさらに進歩し、完全にワイヤレスの HDMI 接続が実現すると予想されます。

読者が尋ねるかもしれない関連する質問

1. 銅線 HDMI ケーブルと光ファイバー HDMI ケーブルの違いは何ですか?

標準の HDMI 銅線ケーブルは、電気信号を使用してオーディオ、ビデオ、イーサネット、およびデータ信号のみを伝送するため、配線抵抗により長さが制限されます。光ファイバー HDMI ケーブルでは、コネクタ内の電気-光コンバーターが信号を光に変換します。これは、光ファイバー フィラメントを介してケーブルのもう一方の端に伝送されます。光を使用することで、最大 100 メートルという例外的な長さが可能になります。

1. HDMI 2.1b はケーブルの長さの要件にどのような影響を与えますか?

最新の HDMI 2.1b では、8K 解像度を 60Hz の周波数で実現するために、48Gbps という膨大な帯域幅が必要です。そのため、適度な太さの高品質銅ケーブルを使用する必要があります。ケーブルを長くすると抵抗が大きくなり、信号が劣化します。ケーブルは特定の最大太さでしか作れないため、HDMI 2.1b 信号品質を最高にするには、ケーブルの長さは 15m に制限されます。

1. HDMI ケーブルは長距離間でオーディオとビデオの両方に使用できますか?

HDMI ケーブルは、オーディオ、ビデオ、イーサネット、およびデータ信号を伝送できます。HDMI ケーブルがこれらの信号を長距離にわたって効率的に伝送できるようにするには、高品質の銅ケーブルまたは AOC ケーブルが必要です。銅ケーブルは HDMI 2.1b 信号に対して 15 m の長さに制限されていますが、AOC ケーブルでは最大 100 m までノイズのない信号伝送が可能です。

1. 長い HDMI ケーブルでの干渉を避けるためのベストプラクティスは何ですか?

まず最初にすべきことは、シールドを使用して HDMI ケーブルを外部干渉から保護する高品質のケーブルを使用することです。適切な配線と接地によって曲げを回避することも、干渉を減らすのに役立ちます。アクティブ光学技術を備えた高品質のケーブルも、干渉を大幅に減らすことができます。配線が適切であれば、光信号が干渉される可能性は低くなります。

1. 長い HDMI ケーブルに代わるワイヤレスの代替品はありますか?

はい、長い HDMI ケーブルの代わりになるワイヤレスの代替品はありますが、パフォーマンスはまだ劣っています。AOC HDMI ケーブルは、30 メートルの距離でしか機能せず、遅延の問題もあるワイヤレスの代替品と比較して、100 メートルの長さでもより優れた信号を提供できます。