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翻訳: T.Sato
ルードヴィッヒ・ベートーヴェンは、1998年においては幸福ではないだろう。 勿論、難聴になってからは彼は National Health Service の補聴器を使い、 地方の教会で周囲の人々の咳払いや批評を聞くことなく説教を聞けるようにする 「T」と記されたスイッチ・ポジションに感謝することだったろう。
しかし、1998年には、聴覚障害者に対するこの有用な支援設備が、 ベートーヴェンを悩ませた耳鳴りよりも広く影響する 外来のバズ・ノイズによって徐々に役立たずになりそうである。
理屈としては、 有名な EMC 指令は補聴器用誘導ループに対する保護を与えるべきである。 実際には、現在の (広く知られた、電流の) 規格では 実に多くの磁気干渉が許容されており、 これに将来は非常に限定された有用性しか持たないようにさせそうである。
この記事では、音声周波誘導ループとは何であり、 なぜ数百万の人々がそれを有用であることに気付いたか、何が問題なのか、 そしてそれがなぜ EMC 指令に助けられないかを示そうと思う。
この機能の自然な発展が、 補聴器の使用者が T スイッチによる便益を受けられるように室内に磁界が発生させられる 音声周波誘導ループ (audio frequency induction loop; AFIL) であった。 この磁界は、部屋やカバーする領域の外周に沿った電線のコイル ――普通は単一のループ―― によって発生させられる。 それは、あたかもスピーカーであるかのように、 オーディオ・パワー・アンプによって駆動される。 この音声電流が、そのループ内ではほぼ均一で、 その外部では減衰する磁界を発生する。
この専門分野で働いている技術者として、 通常のいかなるアンプでも満足できると期待すべきではなく、また そのループ・ケーブルの配置が問題を生じることもあることを付け加えておかねばならない。
私の父は、AFIL が役立っていることを私が知っている人の一人である。 教会に行くとき、彼は説教を聞くためにループ・システムに依存している。 牧師が礼拝のあいだマイクの近くに立つように注意していれば、 それは非常に助けになる。 (牧師が息継ぎのために黙ったときの雑音のラッシュにもかかわらず； その教会は別の高速回復 AGC 付きのループ駆動アンプを購入した。 勿論、私は我々の会社の製品の方が良いと主張する！)
BS6083 で、AFIL の磁界強度は通常は 100mA/m とされている。 設置業者が無線干渉を起こすことなくこれを達成することを助けるための プラクティス規定 BS7594 もある。 これを、Banana Skins [1] で報告された、 新しい British Rail 信号システムによって引き起こされる 1A/m と比較されたい。
我々が到着してすぐに、 我々のオーディオ・システムには何も問題がないことがはっきりとした。 その装置のスイッチを切っても、 その部屋の半分程度で使用に耐えないようなバズ・ノイズが検出された。 補聴器の使用者が使えた部分は、その部屋の駐車場寄りの 1/4 程度だけであった。
その問題は、その教会の脇の道路の歩道の下の主電源ケーブルからの干渉であることまで 容易に追跡できた。 私はその録音を EMC Club の会合で再生し、 そのバズ・ノイズはある種のモーター制御機器で典型的なものだと言われた。
結局、我々が提案することのできた唯一の対処は、 ループ・システムを必要とする人は その建物の道路側に座るべきではないというアドバイスとともに、 BS6083 の要求よりも高い磁界を発生するように設定された 新しいループ・ドライバ・アンプを提供することであった。 その状況から、我々は本来よりも低い値段を請求した。
問題が他人の新しい機器によって引き起こされた時に、 これは本当に満足できるものであろうか？ 我々は誰かを見付けることはできなかった； 近くの Stafford 刑務所が新しい作業所を設けたのかも知れない。
その問題の原因を外に探し、このデジタル変調音は そのループ設備から 30m 程度離れた歩道の下のケーブルによって 発生させられていることが判明した。 ループ・モニタでスキャンすることにより、そのノイジーなケーブルは BT のもの ――ケーブル・テレビや電力ケーブルではなく―― であることがはっきりとした。 その変調音には、銀行のシステムで使われているモデムを示唆する、 時間によって変化するパターンがあった。 その道路の反対側のケーブルも同時に放射していた。 我々は、Gravelly Hill のその地域全体が、 磁界強度が 5mA/m 程度の、この一定のデジタル変調音を持つことを見出した。
我々は Halesowen にある我々の本拠ではこの干渉に気付いたことがなかったので、 私は我々の建物の付近の道路での試験を行なった。 私は埋設ケーブルが歩道の上では高い磁界強度を示すものの、 それは急速に減衰することを見出した。 おそらく、Halesowen のものがより典型的な放射パターンであるものの、 Gravelly Hill には BT ケーブルのある種の環状システムがあるのだろう。 適当な装置があれば誰でも復号化できる...
待機室の患者にとって幸いなことに、その画面は点波源であり、 その磁界は数メートル離れれば許容できる程度まで低下した。 しかし、ループ・システムとともに設置されるかも知れない、 切符販売窓口のコンピュータ画面についてはどうだろうか？
それらの手術システムの１つで、我々の受付係用患者呼出マイクは、 有名な (Far Eastern) インターカム・ユニットの近くにあった。 我々のマイクロホン回路は静かであったが、そのインターカムは コンピュータから拾い上げたバズ・ノイズによってほとんど使用不能となっていた。 影響を受けるのは補聴器に限らない。
これらの事例と同様、我々はほぼ普遍的な 約 1Hz 周期の「プー、プー、プー」という音を観測している。 この発生源については確信はないが、それは実に普遍的なものである。 私は一時期は PBX 電話を疑っていたが、それはより広範なようである。
規格の上での労力の大半は、 無線干渉 ――伝統的に 150kHz を下限とする―― に向けられている [2]。 残余の労力 (そして規格のページの大半を占め勝ちであるように見える) は 主電源問題に向けられる。 理論的には RFI 規格は 9kHz まで下げ得る (USA で部分的にそうなっているように) ものの、通常の下限は 150kHz である。 しかし、9kHz でさえも、 100Hz〜5kHz (BS6083) という AFIL の周波数範囲よりも上である。 従って、規格の本文は補聴器使用者に対しては何も影響しない。
主電源に関係する規格は EN 61000 シリーズに代表される。 我々に興味があるのは機器が主電源に戻すことが許される高調波成分である。 これは Stafford の問題の原因である。 奇数次高調波は３相電源の中性線で打ち消されない。 それらは我々のループの近くで一定のトーンを放射することになる [4]。
例えば、EN 61000-3-2 で示されている許容 (最大) 高調波電流について検討しよう。 Class A 機器 (平衡３相) に対する５次高調波は最大 1.44A である。 主電源の５次高調波は中音の C に近く、 多くのアルトの声の自然な会話の音程からそれほど離れておらず、 大半の男性の通常の会話よりも上である。 10m の正方形の AFIL では、 BS6083 の標準磁界強度を与えるために必要な電流は 1.1A である。 従って、EN 61000-3-2 の限度内の主電源高調波は、 CE マークの付けられた機械の置かれた部屋に 補聴器使用者がループ施設の便益を拒否されるのに充分な磁界を発生し得る。
EN 61000-3-2 は、私がこの記事を書いたコンピュータを含むであろう Class C と Class D の機器に、同様の高調波電流限度を与えている。 Class B 機器では Class A の 1.5倍までが許容される。 これらの高調波は中性導体で加算され、その影響を拡大させる。
従って、私は、 福祉のために付加価値税免除の対象となる障害者支援設備として認められている この設備が、EMC 指令の規則のギャップに落ち込んでいることを示唆する。 このギャップは指令の意図に含まれてはいない。 それは、むしろ指令に効力を持たせる方法にある。
私は、誰かが議論を提起し、私が誤っていると証明することを望んでいる。 私は、純粋な 50Hz 主電源以外の音声周波磁界スペクトラムに対する干渉の それぞれの事例に対する解決策があることを期待する。 しかし、そうでないことを恐れている。 そうであれば、EMC 指令とは無関係に、 この重要なデバイスは排除される命運となろう。
これは、EMC+Compliance Journal に掲載された記事を、 その許諾を得て T. Sato が翻訳したものです。 この翻訳については、原著者らはいかなる責任も持ちません。 これについての意見、質問などは VEF00200@nifty.com (T.Sato) 宛にお送り下さい。
Last update: 2001-11-17