LEDストリップ照明 (その1)

  • 2019.07.31
  • LJ
LEDストリップ照明 (その1)

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この記事は長くなりそうなので、シリーズ化になります。

  1. その1 (必要機材) (当記事)
  2. その2 (プログラム)
  3. その3 (Madmapperを便利に使う)

はじめに

LEDストリップによる照明演出。かっこいいと思います。
メーカー品(既製品)でやろうとすると結構大掛かりになったりするので、小箱でやろうと思ったりすると結構嫌煙されがち。

でもやりたい。という人のために、「個人でできる範囲」という条件でLEDストリップ照明を設置しようと思います。

その1(当記事)では、LEDストリップ照明をするために必要な機材を列挙していきます。

LEDストリップ照明とは

LED照明のひとつで、棒状の照明機材を動かすことで照明演出をする機材。
レーザー照明ほど迫力はないですし、ムービングヘッドほど動きはつけれませんが、独特の雰囲気を出すことができるので一部に人気があります。

そのLEDの配置からLEDディスプレイのように扱うこともできるので、どちらかというとVJとの相性はいいです。

LEDストリップ照明をやる

LEDストリップ照明をするために必要な機材

・照明制御ソフトウェア (DMXソフトウェア) / PC (制御用PC) / MIDIコン
・LEDストリップ照明 (照明機材本体)
・USB-DMX変換器 (RJ485変換) または ArtNet-DMX変換器
・DMX-SPI変換器
・電源 / 各種ケーブル
・設置用設備

以上です。
それぞれに松竹梅グレードがあり、当たり前ですが、お金をかければかけるほどクオリティが上がります。

照明制御ソフトウェア / PC / MIDIコン

制御用ソフトウェアは様々なメーカーか有償無償多様に出ています。
大きく分けて2種類あり、どちらを使うかは扱いやすさによって選べば良いと思います。LEDストリップ照明を動かすという点ではどちらでも可能です。

・照明制御ソフトを使う。
・VJソフトの照明用アウトプットを利用する。

照明制御ソフトとは読んで字のごとく照明機材を制御するソフトです。つまり、LEDストリップと同時に他の照明機材(ムービングヘッドやパーライト)を制御させることができます。制御方法(というかプログラムの仕方)は照明機材を扱うようにプログラムしていく必要があります。

対してVJソフトの照明用アウトプットを使う方法もあります。LEDストリップをLEDディスプレイの一部のように扱うことができます。そのため大量のLEDストリップを同時に扱いやすかったり、映像と同期させるのが楽だったりします。というよりも、映像を映す用の出力なので、LEDストリップ用に映像を作る必要があります。

照明制御ソフト

照明制御ソフトは基本的にプロ仕様のものは照明卓と呼ばれるコンソールから制御するものが多いですが、一部のものはMIDIコントローラーなどを物理コントローラーとしてソフト媒体で動かすことができます。
ここにあげるものは個人で利用するには手が届きやすい価格帯のものです。

Daslight – Daslight4 (有料)

公式 : https://www.daslight.com/ja/home.htm

おそらく日本で個人で扱うには一番入手がしやすい機材のうちのひとつ。購入する場合はSoundhouse通販で購入できます。

後に説明する「USB-DMX変換器」がドングルがわりになっているので、これを購入すればDMXが扱えるようになります。ソフト自体は無料でダウンロードすることができますが、ドングルがないとDMXアウトプットできません。

Daslightが扱える商品は数グレードあり、「Daslight4 DVC fun」「Daslight4 DVC4 Gold」「Daslight4 DVC gzm」の3種類があります。後者になる程同時に扱える機材の量が増えるという認識で大丈夫です。

基本的に扱えるDMXは最大で 3 Universeです。それ以上扱う場合は、追加でアドオンライセンスを購入し同時接続数を増やす必要があります。

American DJ – MyDMX 3 (有料)

公式 : https://www.adj.com/mydmx-3

中身自体はDaslightと一緒 (おそらくOEM元が同じ) なので、正直購入するならDaslightでもMyDMXでもどちらでもいいです。

こちらもグレードが複数ありますが、基本的に扱えるものは 1 Universe分。同じく追加購入することで同時接続数を増やすことができます。

Massimo Callegari – Q Light Controller plus (QLC+) (無料)

公式 : https://www.qlcplus.org

無料でここまでできていいんだろうかというくらい高性能。アウトプットに対しての制約はほぼ皆無でスペックの許す限りのユニバース分をアウトできます。DMXだけでなくArtNetもほぼ無制限。アウトプットに使用できるDMX-USBデバイスの種類も豊富で基本的に相性の問題も気にしなくても良いかと思います。
さらに入出力に MIDIやOSCも利用できて他のソフトとの連携もピカイチです。

コントロールサーフェイス部のGUIのカスタマイズ性もそれなりに高いので目的にあった配置にボタンを置くことができます。

欠点はプログラムの仕方が一部独特だったりすることと、Ableton Linkを使えないということくらい。

VJソフト (DMXアウトのできるVJ制御ソフト)

最近のVJソフトには基本的にDMXアウトが利用できるので、正直ここに挙げているもの以外でも十分に対応できるソフトは多いです。
DMX制御という観点から使いやすいものを数個挙げています。

Resolume – Resolume 7 Arena (有料)

公式 : https://www.resolume.com

本家としてはVJソフトウェアとしてだけでなく、メディアサーバーと謳ってるほどの高機能です。DMX(というか、ArtNet)出力が出来るのは上位版のArenaだけです。ArtNetの出力上限はスペックの許す限り出力できます。

VIDVOX – VDMX5 (有料)

公式 : https://vidvox.net

天下のVDMX様…ですが、DMX(ArtNet)出力はおまけ程度のもので設定は難しい(画面上でシミュレーターを動かしながら設定できない)のが難点。
しかし設定さえうまくいけばそのカスタマイズ性から扱いやすい…はず。

Madmapper (有料)

公式 : https://madmapper.com

VJソフトウェアではなく、マッピングソフトです。
VJソフトと違い、プロジェクター出力やピクセルマッピングに特化しているのでLEDストリップを制御するという点では一番扱いやすい部類に入ると思います。

VJソフトではないので、映像の加工や合成のようなものは慣れてはいませんが、ソフト内部にクリップのジェネレーターがあるので、LEDストリップを制御するには十分まかなえます。
また、NDIやSyphonなどで他ソフトと同期できるので、VJソフトを持っているならば映像との同期も難しくありません。

LEDストリップ (機材本体)

LEDストリップは既製品を使うか、自作するかのどちらかです。
既製品の場合日本で入手できるものは数少ないです。

Showjockey – Super Scenografix

Madmapper社が公式に推しているメーカーのShowjockey。Super Scenografixは1m 30個のプログラマブルLEDがアルミ筐体に入れられた製品です。商品自体は中国製品ですが、信頼性は高い様子。

接続端子がSPコンの4pinでDMX通信(と電源供給)を行う様子なので、DMX-SPI変換器ではなく専用のDMX-4pin SPコン変換器が必要です。同メーカーから販売されているのでそれを使えば良いです。

購入は通販を利用すると良いです。中国から取り寄せる事になるのですが、Aliexpressでは取り扱いされておらず、Alibabaから直輸入をする必要があるので購入の難易度は少し高いです。実はアカリセンター経由で取り寄せることができる(パンフレットには載っていないがお問い合わせフォームから取り寄せる事ができる)らしい。

1メートルあたりの価格は約5,000円ほどとリーズナブル。

ヒビノ – LED Strip S18

ヒビノが出しているというよりもヒビノが日本代理店として仲介している?製品。日本代理店があるので購入は楽と思いきや、現在では法人での購入かレンタルしかない様子?で、個人で取り寄せられるかどうかはわからない。

自作 (単色LED, フルカラーLED, WS2812B, WS2811, SK6812)

手っ取り早いのは自作です。LEDストリップには種類があり、ストリップを一括制御するタイプのものと、LEDをひとつづする制御するタイプのものがあります。

LEDを一括して制御するタイプのストリップは安価ですが、ひとつずつ制御することができないので演出効果としての価値は低いです。赤、緑、青に対してそれぞれPWM電圧を送る事で光量を調節することができるので、フルカラーで光らせることは出来ます。これらを使う場合はSPIデコーダーではなくPWMデコーダーを使う必要があります。

対してWS2811, WS2812B, SK6812にはLEDひとつひとつに制御用マイクロチップが埋め込まれています。プログラマブルLEDと呼ばれたりしますし、プログラマブルLEDの中でもメーカー製品のものはNeoPixelとしばしば呼ばれています。このマイクロチップにSPIデータを送る事でLEDひとつひとつのカラーと光量を調節することができます。流れるような演出だったり、ディスプレイ的使い方をする場合はこのプログラマブルLEDを使う必要があります。

種類によって価格はまちまちですが概ね5mあたり3,000円程から購入出来ます。
が、既製品と違いただのLEDストリップで購入する形になるので、固定するためのアルミフレームを用意しないといけないため、最終的な値段は既製品とそんなに変わらないかもしれません。

アルミフレームといえばAkibaピカリ館みたいなところはあります。そのほかにもAliexpressなどでも買えます。太さや角度などでさまざまな種類が売られており、だいたいはメーターあたり1,000円から2,000円程度。

ホームセンターでモール材を買って使うという話も聞きました。メーターあたり数百円ですみますね。

中華製5050LEDストリップ

https://www.alibaba.com/product-detail/SMD5050-2903-digital-rgb-24v-wall_60688893976.html?spm=a2700.7724838.2017115.58.3616599a43YppV

https://www.alibaba.com/product-detail/Digital-led-Guardrail-tube-48led-m_60637309194.html?spm=a2700.details.maylikehoz.3.65213c7cY1Dyvt

Alibabaが使えるという前提で言えば、おそらく最安値であろうのがこれ。
深くは語りませんが、性能的には十分使えるとおもいます。

強いて言えば48LEDs 16pixelなので、3LEDごとにしか制御できません。つまりぬるぬる動くような流れは作りにくいということです。
大型の箱だと3LEDごとでも気になりませんが、小箱や個人設営のようなところだと…目を潰れるかどうかというところですね。

USB-DMX変換器 (RJ485変換) または ArtNet-DMX変換器

PCから実際の機材へとつなぐためのアウトプットになる機械です。
照明の通信規格であるDMXへと変換させるための機械ですが、USBシリアルを通して制御する場合はUSB-DMX変換器を、有線LANや無線LANを通して制御する場合はArtNet-DMX変換器を使います。

LEDがRGBフルカラーの場合、1つのLEDに対して制御用のアドレスを3ch消費するということになります。RGBWの場合は4ch。DMXの規格は512chを1つのかたまりとして1 Universeとしているので、1 Universeあたり約170個のLEDを制御できることになります。LEDストリップがメーターあたり60個からなる場合、1 Universeで3 meterちょっとを制御することができる、ということになります。
メーターあたり60個はちょっとやりすぎだとしても、先述の製品だと16pixel/meterなので、10 meterほどを制御できるということになります。

このように基本的にはLEDストリップの場合同時に制御する量が多くなるので、USB-DMXを使うよりもArtNet-DMXを使う方が後々幸せになれます。

加えて、ArtNet自体はLAN接続されたローカルIPアドレスで認識しあうので、基本的にソフトとの相性問題は皆無。OSによる制限もないのでトラブルに見合われることも少なかったりします。

USB-DMX変換

Daslight – DVCシリーズ / American DJ – myDMXシリーズ

これらに関しては先述の通り。コンバーター自体がドングルになっているので専用の制御ソフトと同時に使うことになります。

お値段はグレードによりますが、2万円ほどから9万円ほどまで。

Enttec – DMX USB PRO

公式 : https://www.enttec.com/product/2-universe-usb-computer-interface-dmx/

おそらくUSB-DMX変換器といえばこれ、というくらいメジャーなコンバーターです。多くの制御ソフトウェアはこのコンバーターを扱えるように開発してるのではないでしょうかっていうくらい、メジャーな位置にあるコンバーターです。

お値段は日本で買えば1発 3万円ほど。

Enttec – OPEN DMX USB

公式 : https://www.enttec.com/product/controls/dmx-usb-interfaces/open-dmx-usb/

Enttec DMX USB PROの機能制限版。RDM機能がなかったりですが、ぶっちゃけLEDストリップするのにRDM機能は必要ない。ので、これを買ってもいいかもしれない。ただし、Enttec DMX USB PROとは違い対応ソフトが少し減ったりするので要確認。QLC+はとりあえず認識する。

日本で買うと約1万円ほど。

実はEnttec OPEN DMX USBはその名前の通りオープンソース化されているので類似品はたくさんある。

中華製FTDI – RS485変換器

https://amzn.to/2JQEdZC

ゲロ安。
Enttec OPEN DMX USBがオープンソースなので内部処理的にはほぼ一緒。違うけど。

https://ja.aliexpress.com/item/32811301007.html

https://ja.aliexpress.com/item/502554414.html?spm=a2g0s.8937460.0.0.2aba2e0e9Q2QNa

半田付けやケース作りができるならこの辺りでも制御できる(QLC+ で)。
実はDMXとして使うにはFTDIの内部設定を変える必要があるので、ちょっと上級者向け。でも設定自体は一瞬で終わる。

コーヒー一杯分もしないのでとりあえずやりたい人にはオススメするかも。

ArtNet – DMX変換

Showjockey – SJ-DMX-E2 / SJ-DMX-E4 / SJ-DMX-E16

先述のSuper Scenografixを出しているShowjockey社のArtNet-DMX変換器です。DMXユニバースの出力数の違いで型番が違います。ArtNetの設定やIPアドレスの設定はローカルwebサーバーがあるのでそこから設定できる(機械のIPアドレスを打つと設定の項目が一覧で表示される)。

実はOEM製品があるのでこれも探せば安くで同等品が買えたり買えなかったり。

日本で買う場合は、アカリセンターが取り扱っています。2Universeで1.6万円、4Universeで3.7万円です。
個人輸入で直売で買うと、2Universeで70USD+送料、4Universeで120USD+送料前後。

Enttec – Open DMX Ethernet POE mk2

公式 : https://www.enttec.com.au/product/controls/dmx-ethernet-lighting-control/power-over-ethernet-dmx-interface/

Enttec社のArtNet-DMX変換器です。最新版はPoE対応となっているので、PoE対応のLanハブ等を利用すれば、個別に電源をとる必要がありません。

日本で買うと4万円前後。

DMX-SPI変換器

SPI通信というより、LEDデコーダー。これはLEDストリップの種類によって必要な機材が変わってきます。LEDストリップの製品内にすでにデコーダーが内蔵されているようなものにはDMX-SPI変換器等は必要ないということです。
とくに既製品の場合は同メーカーから出ている変換器が必要だったりするので、購入前に要確認です。

一般的にLEDチップごとに制御するフルカラーLEDストリップはSPI通信で制御することが多いので、DMX-SPI変換器が必要という認識です。
PWMデコーダーとSPI変換器は外見は似ているので間違える場合が出そうですが、SPI出力は「Clock」「Data」という信号を使って通信するので、LEDストリップとの接続部分に「Clk」「dat」などと書かれていれば、基本的にはSPI変換器だと思って大丈夫です。

https://amzn.to/2GsknC4

日本で買えるDMX-SPI製品は例えばこれ。WS2812Bチップを販売しているAlitoveというメーカーの製品です。

https://amzn.to/2YrO0O1

似たような製品にはたとえばこれ。

そのほかにもgoogleで「DMX SPI」と検索すれば、安いもので1,000円台の製品もあったりします。

電源・ケーブル類

電源

電源ですが、既製品にはスペック表に「〜W(ワット)」とか「max 〜A(アンペア)」などと書かれていますので、LEDストリップあたり必要な消費電力がわかります。

(1)   \begin{equation*}W = IE\end{equation*}

ワット数 = 電流×電圧 なので、たとえば、20W必要な製品で電源アダプタがDC12Vの場合は、アダプタは20/12 = 1.66…A以上のもの、余裕を持って2A以上の対応しているもの等が必要となってきます。
自作系LEDストリップを使う場合、物によりますが例えばWS2812Bの場合フル点灯で60LEDs/meterあたり3A近く(LED1つあたり50mA×5V)必要になったりしてきます(まあフル点灯明るすぎるしRGBを同時に使うことは稀なので実際にはこれの1/2以下で大丈夫な気はする)。

また、大量のLEDストリップを扱う場合、流れる電流も増えていくので、電源アダプタでは追いつかなくなり、スイッチング電源ユニットを使用する必要が出てくる場合があります。
スイッチング電源は100Vの配線もむき出しで配線する場面が出てくるので、取り扱いには十分注意する必要があります。
また粗悪品を使うと漏電や火災の原因になる可能性もあるので、きちんとしたものを選びましょう。

有名どころではCURE製品 ( Amazon )やCosel ( Amazon )あたり。

大量の電流を流したいけども、スイッチング電源ユニットをむき出しで使うのは怖いなぁという場合は、例えばこういうの ( Showjockey – Power Supply )を使うというのも手。

とりあえず、購入する前にPSEマークが付いているか確認しましょう。

ケーブル類

USBケーブルにはUSB2.0やUSB3.0から3.2などの規格が、LANケーブルにはCat. 7やCat. 8などのカテゴリー規格があります。
基本的には数字が大きい方が新しい規格で、基本的には互換性があるので、できれば数字の大きいものを選ぶと良いです。

というよりも現在では古い規格(USB 1.1とかLan Cat. 5とか)を購入することは難しいので、とりあえず売っているものを買えば問題なく使えます。

DMXケーブルは「DMXケーブル」と検索して出てくるものを購入すれば問題ないです。正確にはDMX 3pinケーブルとDMX 5pinケーブルがあるので、自分の購入した製品に合うコネクタのケーブルを買いましょう。
DMX 3pinのコネクタはXLRと呼ばれるコネクタでマイクケーブルと同じ形状をしているので間違えずに購入しましょう。一応DMXケーブルはインピーダンスが110Ωです。マイクケーブルでもDMX通信の代用にはなりますが、オススメはしません。DMXケーブルの代わりにMicケーブルをつかったことでトラブルが起きたことは自分にはまだない。

日本で買えるDMXケーブル(というより照明系・ケーブル系)で有名なのは American DJ、Elation、Canare、Mogami、HOSAあたりなので、このへんのメーカーを買えばトラブルに見舞われることは基本ないと思います。

設置用設備

LEDストリップを設置する場合、必ず設置する会場との事前打ち合わせをする必要があります。
例えば会場の電源(コンセントの数や出力電圧、最大電力など)まわりのことや、設置設備(トラスや単艦吊りの位置や荷重限界、照明スタンドの数など)まわりなどは事前に確実に把握しておく必要があります。

一番手っ取り早く設置する方法は照明スタンドを使う方法です。
例えばStage Evolution – LS5などが安価で手に入る照明用スタンドです。

時々、マイクスタンドを照明スタンドがわりに使うことがありますが、荷重限界などが格段に違うため、転倒のおそれがあるので注意しなければいけません。例えば足をレンガで固定するとか。

会場にトラスが組んである場合や、単管が這わせてあるばあいには、壁付けや天吊りがおすすめです。
その場合には照明用ハンガークランプが必要です。また落下防止のために金属ワイヤーを機材と繋げることも大事です。

大量のLEDストリップを壁面につけたい場合、アルミフレームを利用するという手もあります。ジョイント等も各種類あり必要に応じた長さのものを組み合わせることで使い勝手の良い簡易トラスができます。
また、LEDストリップとの接続も容易です。

結局何を買えばいいの?

LEDストリップ自体は、自作するのが一番入手がお手軽です。
そのため、WS系LEDストリップを購入して初めて見るのが良いかと思います。
(実際一本千円ほどでできるので、痛手は少ない)

そのほかのハードウェアに関しては、

  1. 既製品で固める。
  2. 格安機材を集めてお手軽に始める。

ソフトウェアに関しては、

  1. Madmapperを購入する。
  2. QLC+で制御する。

の選択肢がそれぞれあります。お金が潤沢にあって、中国製品の個人輸入(Alibaba)に抵抗がない人は、Showjockey製品で固める、という選択肢もありますね。

ハードウェア

述べた通り、各々の選択肢はいろいろあります。がそれぞれの項目で述べた通り買うべきものは決まっています。選択肢1の場合、

・USB-DMXではなく、ArtNet-DMXを買うべき。
・DMX-SPIは外装が似ているものが多いので間違わずに買うべき。
・電源は消費電力に見合ったものを買うべき。

・LEDストリップはWS2812B / WS2811で自作(WS2812Bは5V / WS2811は12V駆動なので注意)
・アルミフレーム(レーン)で固定

ということで、購入すべきものは、

・Showjockey – SJ-DMX-E2 (アカリセンター) ¥16,157
・ALITOVE – DMX-SPI Decorder (Amazon) ¥8,917
・Cosel – スイッチング電源PBA100F-5-N 5V 20A (Amazon) ¥8,170
・ALTOVE – WS2812B 300LED/5m (Amazon) ¥3,680
・LightingWill – アルミフレーム 1m *5本 (Amazon) ¥7,280

あと細々したケーブル類。
これでとりあえず300LEDs 5m分はそろいますね。ちょっと初期投資としては高い気もする。

ここからさらに値段を下げようと思えば、選択肢2として、

・SJ-DMX-E2はAlibabaから購入すれば70USDほどで買えます。し、中華製格安USB-DMXを使えば、2,000円を切ります。
・DMX-SPI はメーカー製品でなければ、3000円ほどのもの(Amazon)があります。
・電源は100Wも使わない、という場合には5V3Aは3000円ほどです。というか、5V3Aの場合なら普通に電源アダプタ買えばいいです。
・アルミフレームの代わりにホームセンターでモール材を購入すればメートルあたり100円ほどになります。

全部集めても1万円を少し超えるくらい。

ソフトウェア

Madmapperは余裕があったら買いましょう(永久ライセンスは2ライセンスで359USD、サブスクの場合は1ヶ月あたり35USD)。
はじめはQLC+で無料でやってみて、余裕が出てきたらmadmapperを使う、という手もあります。

まとめ

と、いうわけで必要な機材をダラダラと書き上げていきました。
結局のところやりたかったら「Showjockey」で検索すればいいのでは…? という結論。

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