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対面とオンラインの同時併用授業の実施方法と必要設備について
ここに記載されていない耳寄りな情報があれば、是非ともお寄せください!
目次
オーディオに関する対応
対面とオンラインを同時併用したライブ授業を実施する場合、オーディオ環境に最も注意を払って準備を行う必要がある。オーディオ環境が整っていないと、相手の声がよく聞こえない、音がこもって聞きづらい、エコー(音の回り込み)が発生して会話ができない等の支障が発生し、ライブ授業が成立しなくなる。このような聞く側における支障は、話す側に原因があることが多いが、話す側は自分で支障を実感することができないため、原因の特定が容易ではなく解決に時間がかかることが多い
このような問題の原因の一つであるエコーを防止するためには、Zoomのようなビデオ会議システムを利用する場合、一つの部屋の中でオーディオを扱う端末を1台に限定することが原則である。詳細については「複数端末を利用する場合の注意(エコーを起こさないために)」を参照。
その上で、一つの部屋の中でオーディオを扱う1台の端末に対して、必要に応じてスピーカやマイクなどの音響機器を追加することになるが、授業の形態によって、追加すべき機器が異なる。
以下では、ビデオ会議システムでオーディオを支障なく扱うために準備する際の考慮点について、授業形態や講義室形態ごとにいくつかに分類して説明する。(後ろに行くほど高度な内容となる。)
なお、いずれの場合も毎回の授業開始前に必ず声が聞こえているかどうかの確認を実施すること。また、講義中の音声トラブルに備え、音声の受信状況を監視するTAを置くか、受講者から容易に連絡できる体制を準備しておくことも重要である。(講義室内で別の端末にヘッドホン等を接続して監視する場合は、前述のエコーが発生しないよう十分注意すること。)
従来のオンライン授業向け設備の範囲で実施する場合
講師が講義室からオンライン授業を実施する場合、これまでの完全オンライン授業と同じ設備のみを利用する方法が最も準備が簡単である。
ただし、講義室に受講者も同居する場合は、エコーが発生しないように以下の配慮が必要であることを周知する必要がある。
- 講義室内の受講者も、自分の端末でZoomに接続して、資料共有画面を見ても構わない
- 講義室内で講師の声が直接聞こえる場合は、「オーディオに接続」を行わないこと
- 講義室内で講師の声が聞きづらい場合は、イヤホン等(外に音が漏れないもの)を準備した上で「オーディオに接続」してZoom経由で声を聞いても構わない(必ずミュートすること)
- 講義室内の受講者が講師に質問する場合は、自分のマイクを利用せずにチャットなど他の手段を利用するか、質問を直接講師に伝えて、講師が質問をZoom参加者に向けて反復する
講義室の音響設備と接続しない場合
1. 少人数の授業、講師が終始着席して行う授業
パソコンやスマートフォン等の端末に附属のスピーカとマイクの品質は向上しており、一人でオンライン授業に参加する場合は十分であることが多い。しかし、講師と受講者の複数人(少数)で一台の端末を共用する場合は、スピーカの音量が十分でない(小さい)、正面でない/遠くの声をマイクが拾いきれないなどの問題が発生する。
このような場合は、外付けの会議用スピーカーフォン(スピーカマイク、マイクスピーカなどとも呼ばれる)を用意することが、最も運用が簡単で安定的である。
- 端末との接続方法にはいくつかの選択肢があるが、USB接続かBluetooth接続の機器が標準的である。(アナログ接続は不安定なことが多い。また最近の端末はアナログ接続端子を備えていないことも多い。)
- 機器ごとに、スピーカ音量やマイク感度、音質が異なるため、Web上での評価を参考にすると良い。個人用のスピーカーフォンは音量やマイク感度が十分でないことが多い。
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室内の参加人数が多い場合(10人程度)は、カスケード接続やマイク増設が可能な機器を利用すると良い。同じ端末に複数の機器をそれぞれUSB接続しても、両方の機器を同時に利用できないことに注意。
- 参考情報
また、iPadについては、ある程度広範囲の声を拾うことができ、スピーカやマイクを増設しなくても実用に耐えるという情報がある。 機種によって性能が異なる可能性があるので、一度試してから判断されることをお勧めする。 (ネットワーク環境に関する対応も参照)
2. 板書などで講師が動きながら行う授業
講師が定常的にマイクに向かって近くで話すことができない場合、マイクが講師の声を安定して拾うことができず、遠隔の受講者が声を聞き取りづらくなる。そのような場合は、講師の声を安定して遠隔側に届けるための方法を準備しておく必要がある。
A) 講義室の音響設備を「併用」する場合
講義室の音響設備に直接「接続」せずに「併用」する方法である。講義室の音響設備附属のワイヤレスマイクを利用できるスタイルの講義であれば、声が音響設備で安定して拡声されるようにしておくことで、その拡声された声をビデオ会議システム端末のマイクで拾うことにより、遠隔側にも声を安定して届けることができる。(この場合も、前項のスピーカーフォンを端末に接続しておくことが望ましい。)
ただし、講義室の音響設備のスピーカからの声は、室内での反響などによって不明瞭な(こもった)声になることがあるため、音響設備のスピーカとの位置関係を調整するなどの対応が必要となることがある。(マイクの指向性を調整することができる場合は、スピーカの方向からの音を優先的に拾うようにしておく。)講義室内での質疑等では、遠隔側にもやりとりが聞こえるように、講義室の受講者もマイクを利用すること。(あるいは、講師が質問を反復する。)
B) 講義室に音響設備がない(利用しない)場合
ビデオ会議システム端末のマイクとして、講師が常に身に着けて(持ち歩いて)利用できるマイクを用意する。
マイク形状ごとの注意点
- ハンドマイク
- 手に持つ必要がある。
- マイクの距離と声の大きさを一定に保つ必要がある。
- ピンマイク(ラべリアマイク)
- 手に持つ必要がないが、顔の向きによって声の聞こえ方が変わるため、マイクに届く声の大きさが安定するような配慮が必要。
- ヘッドセット
- マイクの位置(距離)が安定することが利点ではあるが、マイクが口の前や鼻の下にあると、息が雑音となるため、少し位置をずらす等の配慮が必要。
- ウェアラブルネックスピーカ
- 首にかけるタイプの個人向けスピーカーフォン。
- Bluetooth対応のものが一般的。
いずれも、(講義室の音響設備であれば、室内拡声によって自分の声の大きさが確認できるが)室内拡声がない場合は確認が難しいため、自分の声をモニタする方法を用意しておくことが望ましい。ただし、ビデオ会議システムを経由した声をモニタすると遅延が大きく、自分の声が少し遅れて聞こえてくることで思考が妨げられ話すことが難しくなるため、ピンマイクで拾った声を直接モニタする仕組みを用意する方が良い。
接続方式ごとの注意点
- Bluetooth接続
- 一般的にバッテリー内蔵の製品となるため、授業前の充電を毎回忘れないようにしておく必要がある。
- Bluetoothの接続にはペアリングの操作が必要。一つの端末との組み合わせでのみ利用する場合は毎回のペアリングは不要であることが多いが、様々な端末と組み合わせて利用する場合は、端末を変更する毎にペアリング操作が必要になる。
- 2.4GHz帯の電波を利用するため、同周波数帯の無線LAN(Wi-Fi)や電子レンジ等との電波干渉により接続が安定しない(音が途切れる、ペアリングが外れる)ことがある。
- 機器によっては若干の音声遅延が伴うものがある。
- アナログ接続
- 安価な製品には粗悪品(性能が低すぎる、ノイズがひどい等)が多いので注意が必要。
- 形状が一致しても、端末の接続端子の仕様(端子の順番など)と合わないことがあるので注意が必要である。マイクの種類によっては給電が必要なものもある。マイクの仕様をよく確認すること。(製品によってはモードを切り替えることができるものがある。また、変換ケーブルで対応できる場合もある。)
- 接続端子の仕様が一致しても、音量レベルが合わず、音量が極端に小さすぎたり大きすぎて歪み(音割れ)が発生する場合がある。そのようなときは、音量レベルを調整するためにミキサーを利用すると良い。
- 数メートルの長いアナログケーブルで接続する製品もあるが、ケーブルの強度が弱かったり製品の作りが悪かったりすると接触不良(声が聞こえていたと思っても少し動いたりすると聞こえなくなったりノイズが入ったりする)が発生しやすい。
- USB接続
- USB接続は比較的安定して利用できる(アナログ接続ほどトラブルに見舞われない)。
- 多くの場合、スマートフォンには対応していない。
複数のマイク(音声入力)を併用する方法
ビデオ会議システム端末(パソコンやスマートフォン)に複数のマイクやスピーカを接続しても、通常はどれか一つのマイクとスピーカしか利用することができない。講義室の中で、講師と受講者がともにマイクを利用する必要がある場合、一つのマイクを手渡しで利用するのは煩雑であるため、複数のマイクが利用できると便利である。ただし、複数のマイクを併用する場合は、個別にミュート操作ができることが望ましい。(端末側では、マイクを個別にミュート操作することができないため。) また、Bluetooth接続のマイクを混在させる場合は、伝送遅延が大きくエコーが発生する原因となることがあるので、利用するマイクの種類を合わせるか、個別にミュートできるものを利用することが望ましい。
複数のマイクを同時に利用するには、次の方法が考えられる。
1. 複数のマイクが附属した機器を利用する
ネットで検索すると、2人用のマイク(マイクが2つで接続端子は1つ)等が存在する。
2. ミキサー(機器)を利用する
アナログ接続(ワイヤレスマイクの受信機の出力がアナログのものを含む)であれば、複数のマイクをミキサーの入力に接続し、ミキサーの出力を端末に接続することで、複数のマイクを併用することができる。ミキサーを利用することで、マイクごとに音量調整が可能になるとともに、モニタ出力を併用してヘッドホンなどで送信音声を確認できるようにしておくと、トラブル対応が容易になる。 また最近は、パソコンにUSBで接続して、オーディオを入出力することができる製品もあり、そのような製品を利用することで、アナログ接続のトラブルを減らすことができる。また、Zoomでは、パソコン上で動作させるアプリを共有する際に、アプリからの音を含めて送信することができるが、そのような機能を持たないビデオ会議システム端末の場合にも、アプリからの音を入力側にフィードバックする機能を持った製品を利用することで、Zoomと同様にしてアプリからの音を含めて共有することができる。
製品例(あくまでも例です):
- Yamaha ウェブキャスティングミキサー AG03/AG06
- ベリンガー XENYX 302USB
3. 仮想ミキサー(ソフトウェア)を利用する
ソフトウェアで実現された仮想ミキサーをパソコンにインストールし、マイクの音を一旦仮想ミキサーに経由させるように設定することで、パソコンに個別に接続された複数のマイクの声を混合してからビデオ会議システム端末に送り込むことができる。
仮想ミキサーの例(あくまでも例です):
- Windows: Voicemeeter (https://www.vb-audio.com/)
- Mac: VB-CABLE + LadioCast
講義室の音響設備と接続する場合
講義室の音響設備は、複数のマイクとミキサー機能(前述)を備えているため、テレビ会議システムの端末と容易に接続することができれば、様々な機器を準備する手間が不要となる。しかしながら、講義室の音響設備に用意されている接続端子が、テレビ会議システムを接続することを想定した仕様(マイナスワン)になっていないと、一つの部屋の中でオーディオを扱う端末を1台に限定していたとしても、エコーが発生する要因となる。詳細については、前述の「複数端末を利用する場合の注意(エコーを起こさないために)」を参照。
音響設備のスピーカのみを利用する場合
講義室の音響設備がマイナスワンの設計になっていない場合、講義室に備え付けのマイクを利用せずに、別途マイクを持ち込むことで容易にマイナスワンを実現することができる。
マイナスワン設計の音響設備を利用する場合
直接PCの入出力を音響設備に接続することもできるが、次の3つの音量のバランスを調整する必要がある。
- マイク音声の教室スピーカからの出力音量 (音響設備側のみで調整するため、最初に音量レベルを確認しておく)
- マイク音声のリモートへの送出音量(Zoom等で自動調整可ではあるが、音量が小さすぎる場合はさらに増幅できると良い)
- リモート音声の教室スピーカからの出力音量(PC側でも調整可ではあるが、リモート側の声が小さいとPCのみではあまり音量が上げられない場合がある)
PCに入出力するオーディオの音量を柔軟に調整するためには、ミキサー(機器)を利用すると良い。
ー Yamaha ウェブキャスティングミキサー AG06 を利用する場合の例
備考: ワイヤレスマイクに関する電波法関連法令改正について
講義室の音響設備に附属するワイヤレスマイク機器には、B型規格の製品が利用されることが一般的である。電波法関連法令「無線設備規則」が2005年に改正され、それ以前に購入した特定小電力無線機器(B型規格のワイヤレスマイクを含む)は、2022年12月1日以降に利用すると電波法違反となる。もし、2005年以前に整備したワイヤレスマイク機器を引き続き利用している場合は、期限までに機器の更新が必要である。
参考: https://sol.panasonic.biz/file.jsp?sound%2Fspu2022.pdf
ビデオ会議システムを併用する場合
講義室や会議室によっては、ビデオ会議システム(H.323規格準拠のもの)が備え付けになっている場合がある。このような場合、室内音響設備がそのまま利用できるように設計されていることが多く、部屋に備え付けのワイヤレスマイク等がそのまま利用できる。 ビデオ会議システムとしては、例えば以下のような機器が代表的である。
- Polycom VSX/HDX Series
- Tandberg/Cisco TelePresence
- Sony PCS Series
利用するWeb会議システムによっては、このような(旧来の)ビデオ会議システムを接続して利用することができる場合がある。京都大学が契約しているZoomの全学ライセンスでは、「H.323/SIPルームコネクター」のオプションをつけており、利用することが可能である。(ミーティングルームを予約すると接続情報を確認することができる。)
ビデオ会議システムをWeb会議システムに接続して利用する際には、次の点について注意が必要である。
- 「一つの部屋の中でオーディオを扱う端末を1台に限定する」という原則に従う。通常の利用方法であれば、ビデオ会議システムのオーディオが有効となるので、それ以外の端末のオーディオは利用しない(オーディオを接続しない)こと。
- ビデオ会議システムにも資料共有の機能があるが、Zoom等で直接資料共有する場合より解像度が低くなることが多いため、資料共有はZoomに直接接続した端末で行うことを推奨する。
- Zoom等で資料共有された映像をビデオ会議システムで受信することも可能であるが、同様に解像度が低くなることが多いため、資料共有の映像を受信するための端末(前項と併用可)を用意し、その端末の画面をスクリーンに投影することが望ましい。
ビデオカメラに関する対応
カメラ内蔵の端末があれば、適宜カメラの向きを変えて見せたいものを撮影することで最低限の対応ができるが、複数のカメラを使い分けたいときなどは次の方法が利用できる。
1. カメラの付いた別の端末を2台目のカメラとして利用する
2台目の端末(スマートフォンも可)をZoom等に接続して利用する場合は、次のことに注意する必要がある。
- カメラ映像の送信が不要の場合は、カメラ映像送信を停止しておき、カメラ映像を送信したい端末で、適宜送信の開始・停止の操作を行う。
- エコーを防止するために、同一の部屋の中で2台目として接続する端末は「オーディオに接続」しないこと。接続してしまった場合は「オーディオから退出」すること。あるいは、「マイクのミュート」と「スピーカのOFF(音量0)」で代替することも可能。
- 授業参加者の端末で、音声による話者映像の自動切換えになっている場合は、オーディオを送信する端末と映像を送信する端末の対応がとれないため、参加者側の端末で個別に「スポットライトビデオ」に設定するなどの操作が必要となる場合がある。
- 新しいZoomクライアントでは、「画面共有」の「詳細」タブにある「第2カメラのコンテンツ」を用いてカメラ映像を送信することにより、カメラ映像を画面共有と同様に拡大表示させることができる。
2. PC端末に2台目のWebカメラを増設する
- 端末に複数のカメラがある場合、多くのソフトウェアでは、ソフトウェア側でカメラを選択することができる。Zoomの場合は左下のカメラのボタンのところにある「^」をクリックして出てくるメニューで選択することができ、授業の途中で容易に切り替えることが可能。
- 最近のUSB接続のWebカメラは、接続方法が標準化されているため、ドライバをインストールすることなく、WindowsやMacで利用できるものが多いが、入手する際にはWindows/Macの対応状況について確認すること。(対応していない場合は、USBケーブルで接続できたとしても利用できない。)
- Webカメラの画素数(解像度)も向上しており、最近は数百万(数Mega)画素(Pixel)のものも入手しやすくなっている(Full HD対応)が、一般的な利用方法であれば200万画素程度でも十分ですぎるのではないかと思われる(板書の撮影等、高解像度が要求される場合は、十分な選定が必要)。解像度が高いと、Zoom等でのネットワーク帯域の消費が多くなるため、解像度が低い方が望ましいという考え方もある。また、解像度に応じてパソコンでの処理量が増加するため、パソコンの性能によっては、解像度の高いWebカメラを接続してもうまく使えないことがあることにも注意が必要である。
- 最近のWebカメラはオートフォーカスを標準で備えていることが多いが、製品によってはオートフォーカスがうまく機能しない場合があるので、入手の際にはWeb上での評価を参考にすると良いかもしれない。
- Webカメラの選定の際のポイントの一つは、画角(視野)で、広角の記載がある製品でも、110度~150度など非常に幅があることに注意が必要。部屋の大きさや座席の配置などを考慮して選定すると良い。
- カメラによっては、動き認識や音認識によって自動追尾が可能な製品がある。話者の映像を送信するには都合が良いが、板書を撮影したいような場合には、撮影したい方向を維持してくれないことがあるため、十分な事前評価が必要である。
なお、講義室内の状況を遠隔参加者にも伝えることがカメラの最小限の用途(パソコンで画面共有した資料を使いながら授業を行う形態での参考映像)であるが、板書等を併用する形で講師が動きながら授業を進める場合は、板書の時が読める程度の解像度で講師の姿も含めて撮影できるようなカメラの準備が望まれる。しかし、そのような高度な撮影を自動で行うカメラは、現時点でまだ普及していない(音声認識や動き認識で撮影方向を自動制御する製品は存在するが、実用に耐えないものが多い)。
したがって、対面とオンラインを併用する場合は、オンラインのみの際に利用していた方法を踏襲し、ビデオ会議システム端末の受信映像を講義室内でも提示する形を採ることが、もっとも容易な対応となる(次項参照)。
スクリーン投影に関する対応
講義室のスクリーンに投影する映像は、講師の端末の画面を直接投影するのではなく、受講者用として別の端末を用意し、その端末の画面(受信映像)をスクリーンに投影する。このようにすることで、遠隔側の受講者が見ている映像を確認しながら授業を進めることができ、操作ミス等のトラブルが少ない。(ネットワークの混雑などで通信に問題があると、音声と映像の同期がとれなくなることがあるが、音声通信が優先されるため、映像が伝わるまでに数十秒の遅れが発生することがある。このような問題の有無についても確認することができる。)
パソコンやタブレットのホワイトボードアプリや、パソコンと連携できる電子黒板等があれば、そのアプリをビデオ会議システム端末で画面共有したものをスクリーンに表示する形で対面授業にも対応することができる。
ネットワーク環境に関する対応
伝送帯域に対する配慮
画面共有で送信する映像が消費するネットワーク帯域を抑える方法として、フレームレートを低く設定する方法がある。 Zoomクライアントの設定画面で、「共有画面」の「詳細」のページにある「画面共有対象を以下に制限する」の項目で、1秒あたりのフレーム数を少なくすることで、帯域を低く抑えることができる。当然のことながら、伝送された映像の動きがぎこちなくなることとのトレードオフとなる。
部屋の電波環境に対する配慮
ビデオ会議端末は無線LAN (Wi-Fi)で接続して利用することが可能であるが、講義室に複数人が集まると、無線LAN環境が不安定になる可能性が高まるため注意が必要である。例えば、次のような要因が懸念される。
- 無線LAN(同一アクセスポイント)に接続する端末が増加し、端末あたりの利用可能帯域が減少する。
- 複数の端末が同一の無線LANに接続していない場合であっても、同一あるいは近傍のチャネルを利用することで相互に干渉し、利用可能帯域が減少する。
- モバイルルータや、スマートフォン等の端末が持つテザリング機能が動作していると、それらを利用していない状態であっても、電波が送出されているため、他の端末の通信を阻害する要因となることがある。
このようなことから、利用する必要のない機器の無線機能をOFFにする(電源を切る)、授業に利用する(特に重要な)端末は有線接続にする、といった配慮を行うことが望ましい。
貸し出し端末用アカウント設定
オンライン授業の実施のために、iPad等のタブレットを用意し、授業ごとに講師に貸し出すような運用を行いたい場合がある。 このような端末をネットワークに接続するためには、認証用のアカウントが必要となるが、SPS-IDなど個人での利用を前提とするアカウントをこのような端末に設定することは望ましくない。 eduroamであれば、それぞれの端末用にアカウントを発行することが可能である。
現時点では、ビジター用のアカウントは有効期間が最長1ヵ月のものしか発行できないため、それより長期に利用する必要がある場合は、タブレットの管理者の責任において本人用のアカウントを発行してご利用ください。アカウント数が不足する場合は、情報環境機構までご相談ください。
Last modified: 2020/9/24