マイクアンプの回路

調整している無線用のマイクプリアンプの回路を纏めてみました。ユニット毎に回路図があるのですが、全体の回路図が無かったので、手書きですが作ってみました。
電源ラインは省略してあります。

簡単な回路になるようにしていますが、それなりの部品数になりつつあります(笑)。バッファについてはコダワリの部分ですから、無くても構いません。

この回路で音に大きな影響があるのは、オペアンプ2個とカップリングコンデンサーの2個とバッファの出力に入っている1Ωの発振防止の抵抗です。

オペアンプを両電源で使っていますのでオペアンプ間のカップリングコンデンサー220uFは不要だと思いますが、低域の音質を調整する意味で入れてあります。

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デジタルコンバーター

マイクプリも調整段階ですので、野望へ向けて次のステップへ・・・・と足を踏み出したのですけど、早速ハマりました。
次のステップとは・・・デジタル化です。

TIのPCM1804を使ったデジタルコンパーターを作って、自作マイクプリのアナログ出力をADCで48khz16bitでデジタル化、IC-7800のS/P DIF端子に注入!って予定だったんです。

ところが、製作したデジタルコンバーター基板が動きません。アナログ部分には問題が無いことまでは確認できましたので、残るのはデジタル部分なんですけど、テスターだけではちょっと辛いですね。
オシロがあればいいのですけど・・・。

今回製作したADC基板はこんな感じ。実は電解コンの極性をミスして裏面に付けたり、ジャンパーして修正している部分があります。恥ずかしい・・・。

この基板もネットで領布している基板を入手してつくりました。マイクプリ用にOSコンを大量に購入したので、このADCにも惜しみなくOSコンを使いました。

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バッファ(ボルテージフォロワー)

製作中のマイクプリアンプ、電源を入れてエージング中ですが、ほんの少し音が弱いように感じます。
なんというか、まぁ、誤解を恐れずに言えば少し迫力に欠けるわけですが、音自体は破綻なく、とっても上手く纏まっています。

オペアンプは結構種類によって音が変わるのですが、LME49710は音の色付けを感じさせず、空気のような感じで自然な音で聞こえます。
この自然に聞こえるのがLME49710の特徴のようです。ある意味、マイクプリアンプには大変相性の良いオペアンプと言えるのではないでしょうか?

このLME49710についてググッて色々と調べてみると「迫力に欠ける」のは僕のマイクプリだけではなく、どうやらLME49710に共通の評価のようです。
ネット上ではヘッドホンアンプに応用している方の記事を読むことができますが、能率が低い高級ヘッドホンだと、ちと駆動力不足との指摘も・・・。

そこで、代表的なオペアンプの電流出力に注目して調べてみました。

LME49710  +-26mA
OPA627BP +-45mA
OPA2604   +-35mA
OPA2134   +-35mA
AD8610     +-45mA
AD797      +-50mA

5532はデータシートに出力電流の記載がありませんが、ショート時の最大電流が38mAとなっています。すると出力電流はそれ以下となります。

なるほど、確かに有名どころと比較して49710の出力電流は少なめです。
そのためか、実はLME49710には、専用(?)バッファICがあってLME49600としてラインアップされています。

LME49710と組み合わせてヘッドホン駆動に・・・と紹介されていますので、49710は少し馬力不足な面があるようです。であれば、LME49710の後にバッファを入れてあげるといいのかもしれません。

バッファ・・・・で思いつくのが、オペアンプを使った「ボルテージフォロワー」です。外付け部品が不要の単純な回路で、すぐに作れそう。
手持ちのオペアンプの中で電流出力が大きい虎の子OPA627BPで試すことになります。

「う～ん、やってみっか・・・」

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抵抗から定電流ダイオードへ交換

マイクプリアンプは少しずつ回路や定数を見直しています。昨日は2SK30を2本使ったソースフォロア回路の定電流部分を改造しました。
オークションで購入したマイクアンプは、本来は定電流ダイオードを入れる所が抵抗になっていました。
オリジナルの回路通りに定電流ダイオードに取り替えようかと思いましたが、定電流ダイオードは、肝心の定電流が表示の数値に対して結構バラツキがあるのとノイズも多めとのこと。

マイクプリアンプは音質云々の前に、S/Nが高いことが絶対条件です。S/Nが悪いと本来のニュアンスや余韻などがノイズで全部消えてしまいますし、ノイズレベルが高いとダイナミックレンジが狭くなってしまいます。

そこで今回は定電流ダイオードを使わずに、2SK30を選別して定電流ダイオードに使えるように加工した、オーディオアンプ用にネットで配布されている部品を入手。J-FETの2SK30のゲートとソースをショートさせ、定電流特性を利用するわけです。

本日郵便で部品が届いたので早速交換。
ノイズは減りましたが、電解コンデンサーをOSコンに変えたような劇的な効果ではありませんでした。もともとOSコンの交換でかなりノイズが減ってしまったので、効果が弱くなったのかもしれません。

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BA5HAM 3.5/RTTY

7メガSSBに気をよくして3.5にも挑戦しました。この週末はBARTGのRTTYコンテストが開催されています。
3.5のRTTYではNewのBA5HAMがCQ連発中ですので、コールするとすぐにコールパックがありました。
ベランダアンテナで中国までRTTYでも飛びました。

BA5HAMの信号は強力ですが、受信状態が悪い野か、他の局が呼んでもQRZ?ということがあります。
僕はスムースにQSOできましたので、少し気をよくしました。
距離にして1900kmですから、QSOできて当然だとは思いますが、ベランダアンテナだと喜びもひとしおですね。

エレメントが最長の状態だと3560khzのピョンヤンが+33db程度で聞こえますし、国内の局も+20db以上でガンガン聞こえます。コイルの巻き数は現在189、以前のT型エレメントでは220程度でした。エレメントの差は想像以上にありますね。

VK9ANU 7/SSB

いゃぁ、なんとかQSOできました。ノーフォーク島です。
もちろんパイルアップではありません。CQ連発になってから・・・・。
パイルアップになっていた時は信号も強かったのですが、段々弱くなって、QSOできた時はこちらもギリギリ。

これじゃぁ無理だろうなぁ・・・と思いつつ、コールすると「・・・・」、なんか聞き耳を立てている雰囲気。
「もしかして・・・」と、もう一度コールするとコールが戻ってきました。テールレターが抜けていたので訂正しましたが、まさか応答があるとは思いませんでした。
嬉しいです。ベランダホイップで7メガSSBのDXで5000km以上の遠距離QSOは初めて。

先日、長いロッドアンテナにエレメントを交換しましたが、これが効いているようです。今日も暗くなってから全部延ばして2.7m+コイルとベースエレメントです。

さしあげます 水切り棚

先日、台所の収納用にディノスで「シンク上水切り2段デラックス」を購入しましたが、マサカの寸法違いにて使用できないことが判明！！

結構なお値段でしたのでトホホ状態です。
寸法違いといっても、高さや幅は問題ないのですが、水道の蛇口が棚に当たってしまうのです。

ウチの水道の蛇口は普通の回す方式ではなくて、レバータイプなんです。
で、レバーを跳ね上げると棚に当たってしまうというわけ。
もともと、蛇口の取付位置が通常よりも高めなのが一番の原因、二番目はレバー式の蛇口というわけです。

この棚、未使用（組立て前）であれば返品できますが、既に組立て済みですので返品できません。
使えない棚を持っていても場所を取るだけですので、無料でお譲りすることにしました。
ご希望の方はメールでご連絡ください。ご連絡がない場合は粗大ゴミになります。

名称　シンク上水切り2段デラックス　高さ68棚奥行12cm
　　　　分解して購入時の箱に入れて送ります　
価格　無料（送料はご負担ください）

お譲りする方が決まりました。ありがとうございました。

MicPreampの近況

先週製作したマイクプリアンプ、今週はずっと電源を入れてエージングしています。オペアンプはエージング済みですが、バランスラインドライバーやアウトプットトランス、OSコンなどのエージングが進んで来ているようです。

音の方はだんだん愛用のマイクプリVMP(VoiceMasterPro)のレベルに近づいています。VMPを基準として自作マイクプリの評価を進めているのですが、オペアンプに当初の設計通りLME49710を使うとS/NはVMPと同程度か、やや勝るようなレベル。
これには作った自分も驚いた。

確かにLME49710はローノイズですが、他のオペアンプに差し替えて確認すると、他のオペアンプとは一線を画すレベル。ノイズがガクッと減ります。
回路定数がLME49710用ですので、他のオペアンプが実力を出し切っていないのは事実ですが、それにしても差が大きいです。

基板の配置はこんな感じだとノイズ混入もなくて良いようです。

左上がマイクトランスと2SK30ソースフォロアによるインピーダンス変換(CQ誌に掲載されていたベイヤーのマイクトランスを使ったマイクアンプ回路)、その下の赤い基板がLME49710のラインアンプ、その右がバランスラインドライバー、そしてその上が出力トランスです。

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サークルライト付ルーペスタンド

数年前から工作する時に細かい配線などが見にくくて困っていました。昨年あたりから老眼が本格化して、配線どころか小さい文字を苦手になってしまいました。
DIPのオペアンプであればまだまだ大丈夫ですが、SOP辺りになるとかなり怪しいです。

普通のルーペは確認作業などは問題ありませんが、片手が塞がるので作業用には不向きです。そこで電子工作用の両手が使える拡大鏡を探していました。
同じような年齢の方で鉄道模型に凝っている方に聞いてみると、最近購入した拡大鏡が鉄道模型作りに役立っているとのこと。

早速製品を紹介していただきました。上部にリング蛍光灯があって、拡大した部分がとても明るくて作業しやすいとの推薦者の弁。

製品名はELAICEのルミルーペといいます。

価格は5千円弱程度でしたが、製作中のマイクプリの野望を達成するため、どうしても細かい作業を行う必要がありますので購入しました。

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MicPreamp動作確認OK

今日、待ちに待ったバランスラインドライバーTHAT1646が届きました。早速、今回のマイクプリ自作の発端となったマイクアンプや他の基板と接続して音出し。
ウゲッ！想像以上にドンスカ系・・・・・・

THAT1646はエージングが必要なタイプに見えますので、取り敢えず一日ほどエージングしてからHeilのPR-40を使ってテストしてみました。

出音はドンスカでびっくりしたのですが、一日エージングしたら狙い通りスッキリ系の音になりました。いゃぁ、良かった。しかし、これ変わり過ぎです。

このマイクプリ、音に真空管アンプのような雰囲気があります。このファットな雰囲気は思い切って奮発したアウトプットトランス LUNDAHL LL1524によるところが大かな？
トランスは初めて使うのでチト心配だったのですが、多分使い方は間違っていないと思います(笑)。

愛用のマイクプリ、VoiceMasterProと比較すると高域が多少落ちている感じがします。その代わり「しゃ、しゅ、しょ」等の擦子音が綺麗にでてきます。
今回は無線用のマイクプリアンプとして考えているので、高域がタレるのは構いませんけど、これは予想外。ラッキーです。

A級ディスクリートのVoiceMasterProと比較しちゃ可哀相ですが、エージングしていくと音が変わるので、本格的な評価は音が落ち着いてからですね。この様子では最低一週間は必要ではないかと思います。

なにはともあれ動作確認はOK！
エージングすればメイン機として使えそうな音がでてきて一安心です。

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ローテーティングアームキット

ベランダに設置したスクリュードライバーのエレメントは以前ご紹介したように、キャパシティハット付きの物を使っています。
取り付け金具はモービル向けの折り曲げアダプターを利用して、エレメントを折り曲げて(ベランダから突き出して)使っていました。

折り曲げアダプターは当然ながら本来は垂直になっている状態がアンテナとしての利用状態で、折り曲げるのはアンテナとして動作しない車庫入れ時などを想定して作られています。
簡単に言えば、折り曲げられた状態ではエレメントは正常に動作しない場合もある・・・という作りになっています。

この折り曲げ部分、僕の設置状況では非常に重要な部分で、電気的な安定性と機械的な強度、そして扱いの簡便さが求められます。
良いものを探していましたが、移動運用用のアンテナとして有名なBUDDIPOLEのアクセサリーの中に満足できるものを見つけました。取り付けた様子はこんな感じです。

コイルの上の部分に使っています。

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TX5C ハイバンド全滅ですわ

猛暑に見舞われ、雷で被害を受けているTX5Cはオペ達の安全を考えて土曜日でQRTとのアナウンス。
昨晩の7メガRTTYは非常に強力な信号でしたが、Wの壁が厚く、僕を含めて涙を飲んだ方は多いのではないかと思います。7メガRTTYは木曜日の夜がチャンスだったようです。

早めにQRTとのニュースが流れ、パイルは一段と激しさを増していますが、今日も24や18では良く聞こえているようです。
でも、残念ながら僕のところでは呼べる程の強さで聞こえません。

僕のところではTX5Cの信号はローバンドと比較してハイバンドは弱いのです。やはりアンテナが南向きで、北米方面はかなりの打ち上げ角度になることが原因のようです。
コンテスト等では西海岸が良く聞こえているので、これは・・・と思っていましたが、少し南だからでしょうか?
そういえばXE以南～南米までの信号も消えませんねぇ。北東の方角には高層ビルがありますので、そのビルの影響かもしれません。

RTTYは逃しましたが、CWで出来ましたのでヨシとします。どうも今回はタイミングが合わず、呼ぶ時は信号が弱いことが多かったですね。
あちらも結構ビーム方向を変えて運用していたようですから、弱くてももう少し粘ってワッチすれば良かったかな?と反省しています。

主を待つ基板

製作中のマイクプリ、お気楽にバランス出力を1チップでやっちまおう・・・というわけで、チップを注文中ですが、数が出ない特殊なチップのため、まだ当分届きそうにありません。
この便利なバランスドライバーを使ったバランス出力回路はこんなに簡単です。

これは保護回路が入っていませんので、本当はXLRのところにパスコンと保護用のダイオード、無線用を考慮してFBでも入れれば完成です。

電源ラインにはパスコンしか入っていませんので、パスコンとパラでOSコンを追加することにしました。
このチップの偉いところはOut+-の出力を無極性コンデンサー経由でSns+-までフィードバックさせることでDCオフセットをゼロにできるところ。つまりDCサーポ回路が内蔵されているようです。

普通はDCオフセットをゼロにするため、オペアンプを別に用意してDCサーボ回路を付けたり、オペアンプ自体にDCオフセット調整回路を追加して調整する必要があります。
もちろん、他にも幾つか解決策がありますが、ラインアンプの出力側に奢ったブラックゲートの音を活かすためには、これ以上音が流れる回路にカップリングコンデンサーは入れたくありません。

で、この回路をユニバーサル基板で組んでみました。

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IC-7800 Ver. 2.11リリース

ICOMからアマチュア無線機IC-7800の新ファームウェアVer. 2.11が2月29日にリリースされました。残念ながら今回は前回のような機能追加は無いようです。
ICOMさんのダウンロードページには

Ver 2.10からVer 2.11の主な変更点

10MHz基準信号入力（外部REF-IN端子）使用時にスペクトラムスコープが正しく動作するように改善。

と説明されています。
「主な変更点」ということは、主でない変更点も存在する・・・というICOMさんからのメッセージ(?)と理解して、外部REF-IN端子は使っていないけどバージョンアップしました。

発売時には気がつかないけど、発売してから「障害ではないけど○×の方が良いよねぇ・・・」というのはソフト開発には付き物(ですよね?)。
大抵の場合は「今更変えられないから・・・」で終わるのですけど、ホント、最新のファームを提供していただけるのは有り難いです。

ファームアップに失敗すると工場送りになってしまうので、作業には細心の注意が必要ですが、毎回「ドキッ」とするのがこの画面。

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ZS3/G3LZQ 10/CW

10メガでアフリカ方面はお引っ越ししてから初めてのQSOです。南向きなので方角的にはギリギリセーフ・・・という感じ。
今までの感じからもう少し北になると隣の建物の影に入ってアウト・・・かな?

こんな時間に無線をしているのは足に怪我をしてまったから。左足の親指の付け根にある種子骨を痛めてしまいました。

土曜日は「あれ?なんか痛いゾ」って感じ、日曜日は「痛いなぁ」、月曜日は「眠れない程痛い」ということで今朝、整形外科に行きました。月曜一日おとなしくしていれば治るだろう・・・ってのは甘かった。
足が1.5倍位に腫れていて、靴が入らず苦労しました。病院で足のレントゲンを撮ってみると、種子骨が真っ二つ。

「お、種子骨が綺麗に割れているなぁ～」とお医者さん。

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TX5C 強いです

TX5Cですが、10メガ以下のバンドが強いです。10メガは別格として7や3.5でも聞こえます。ホームページの掲載されているアンテナは3.5CWは位相給電ビームですね。
やはり海の真ん中ですから塩梅が宜しいようです。

10メガの強さは別格ですから、もしかすると4SQかな?やはり単純な位相給電よりもゲインがありますからね。
7メガはEU向けの信号ですが、聞こえます。こちらにビームが向くとかなり強くなるようです。

ベランダの短縮アンテナでこれだけ聞こえるので、普通のDPなら空いてくれば大丈夫でしょう。これだけの設備で同時にQRVしてくれると、パイルがどんどん散ってやりやすくなりますので、これはチャンスでしょう。

しかし、この時期に北米の西海岸でしょう?季節的にはベストだと思いますが、このサンスポットでもシッカリ聞こえる・・・う～ん、技術の進歩なんでしょうね。前のサイクルボトムの運用だったら聞こえたか疑問です。

TX5C QRV! & 10/CW

今日の昼前からクリッパートンのペディ TX5CがQRVを始めました。14や18、そして21メガで出ているようですが、ベランダアンテナでは信号が弱いです。
そのうち・・・なんて思っていたら午後の10メガが強い!

現在リアル599で聞こえています。これは期待できますね。しかし、凄いパイルアップで15khz幅くらいで束になってパイルアップです。
僕は2000年のFO0AAAでSSBをcfmしているので、今回はCWとかのモード狙い、次は各バンドですね。
でも、やはり今回はローバンドかな? 今朝の感じではハイバンドはもう一つのように感じました。ビームアンテナだとかなり聞こえるのではないか?と思います。

なぁ～んて、小一時間コールして、さっぱりダメ。
凄いパイルなので「こりゃぁムリだわ・・・」ってブログ書いていたのですけど、書き終わってふと気づくとワッチしている周波数で数局、取っています。

おわぁ! ってコールしたらスプリットになっていなくてお漏らし・・・・。皆さんごめんなさい。
でも、そのあと2コール目で取れた。やったぁ。ベランダアンテナでゲットです。

結局17UPでした。今もっと上がっています。
多分、下の方は団子で全く取れない状態ではないかなぁ・・・。僕が聞いても凄いQRMMです。

無線機のマイクアンプ

FT9000でHi-FiオーディオSSBを楽しんでいらっしゃるJA1BBP局が、ブログで面白い工作をしているのを連載している・・・と思ったら、その用途にビックリ!
外部からのオーディオ信号をFT9000のADC前のLPFのところに注入しちゃいました。

で3.5メガで昨晩交信しましたが、これが素晴らしい音質で、良く調整されたオールパスのPSN変調器を彷彿とさせるものです。
つまり、とってもフラットで、透き通った変調に生まれ変わってしまいました。

いゃぁ、無線機の送信用オーディオ増幅をバイパスすると、こんなに変わるのですねぇ・・・。僕の後に交信した北海道の音に厳しいomもベタぼめでしたので、僕の耳の錯覚ということではありません。

一般的にオーディオ増幅回路では100hz以下のような低域は扱いが非常に難しく、ちょっと高いレベルになると途端に歪んだりしてロクなことはありません。
無線機はもともと300-2700hz程度しか使わない前提で、低域はカットするのが当たり前。すると、低域が通る前提で部品が選択されていませんし、定数を考えられていません。

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XV3AA 18/PSK31

ベトナムの黒田さんとPSK31でQSOできました。黒田さんはとてもアクティブですしCQ誌でも紹介されているのでご存じの方は多いと思います。

18メガではXVからのPSK31運用は珍しい方ですので、プチパイル状態になっていましたが、順番を待ってQSOすることができました。
PSK31はオンフレで数局の信号が重なると、受信側では全くデコードできなくなってしまうので注意が必要です。
今日も18メガはWから東南アジアまでワイドオープンしていたようですが、まぁ、数回QRZ?があった程度ですから大丈夫だったのかな?

僕がQSOした後にW7の局から呼ばれていましたが、W7はこちらでもフルコピーできました。これなら、南向きとはいえ、ベランダアンテナでTX5Cが聞こえるかも。

1646な理由

某所でこんなの見つけてきました。

これをみるとTHAT1646にしたくなります。もっともDRV134については不明なんですが、DRV134のデータシートを見る限りでは1646に近いように想像しています。

もっとも、後出しですから改善されて当然なのかも・・・。

なお、DRV134とSSM2142の差し替え実験では、確かに音に違いがあるとのことです。どちらかは好みになると思いますが・・・。

SSM2142の等価回路

DRV134の等価回路

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バランス変換

パランスラインドライバーはアンバランス→バランス変換を1チップに纏めたICです。通常は複数のオペアンプで変換しますが、オペアンプのバラツキで完全にバランスさせるのは実は難しいようです。
バランラインドライバーを使うことで、簡単で正確にバランス変換できます。

この種類のICはADのSSM2142やTI(BB)DRV134等が有名ですが、米国のTHATという聞き慣れないメーカーからも同様なIC THAT1646が発売されています。
というかTHATもTIもADのセカンドソースなんですが、単純なセカンドソースではなく改良版を発売しています。

下記の表をご覧ください。バランスラインドライバーは3種類ともピン互換なんですが、細かい仕様が各社微妙に異なります。
2142
THATは聞き慣れないメーカーですが、プロフェッショナルオーディオICが専門のようでTHAT1646も最大出力は0.1%THD+N 27.5dBuとなっています。頼もしいですね。

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ステップドリル その2

マイクプリアンプは米国に注文したチップが届かないため、回路の製作はストップ中。
しかたがないのでケースの加工を進めていますが、困ったことに・・・・。

マイク用と出力コネクターはノイトリックのキャノンコネクターにしましたが、このキャノンコネクターって極太なんですね。
ノイトリックのDシリーズの取り付け穴は24mmΦが必要なんですが、先日購入したステップドリルは最大で20mmΦのもの。

試しに加工しましたが、直径で4mm足りないのをヤスリで広げるのは大変そう。

う～む。

ということで、結局ステップドリルの太いヤツを購入することに・・・。今度は28.6mmΦまでできるヤツです。

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C21DL 3.5/CW

ピークでS3と、大変強く聞こえていました。週末のためか、深夜にも関わらず多数の局が呼んでいます。こんなに強く聞こえるのなら・・・と、冷やかし半分で参戦。
UP1辺りから急にUP3へQSY。そこで100hzのSide by Sideでコールしていた2局の片方に応答がありました。

大きく振られて他の方々が付いてこれないうちに・・・というわけで、応答のあった局にゼロインしてコール。
まぁ、大抵は強い局が同じようにするので、呼んでも負けてしまうのですが、今晩は僕だけ?みたい。

と、JI1A?でコールバック。キーヤーのスピードを落として2コール。フルコールで応答がありました。
599が通らず、もう一回・・・というわけで、先方ではかなり受信がキツかったようですが、なんとか交信成立! 80mのC2はバンドニューです。

ノイズが消えて、嬉しくてこんな時間までワッチしてしまいました。

ノイズ対策 その4

さて、ノイズ調査日の朝、出勤前にノイズを確認すると「シ～～～～～ン」

ゲゲッ！

昨晩まで一週間連続でノイズがでていたのに、なぜっ今日になって止まるのぉ～～～
初めて「ノイズ出ろ～」と祈りつつ仕事へ。

お昼過ぎに携帯が鳴った。

「もしもし、東京電力のBですが・・・」

僕「あ、どうも」（あ～「ノイズはアリマセン」か・・・なぁ　ドキドキ）

B氏「先程調査が終わりまして、その結果のご報告です。やはりご指摘いただいた電柱からパルスがでていました。近隣の電柱も調査しましたが、パルスは確認できませんでした。」

僕「確認できましたか? そうですか・・・」（やったぁ～～～～～！）

B氏「はい。パルスの発生でご迷惑をおかけしました。それで、今後ですが、問題の場所をテープなどを使って改修することになります。」

僕「そうですか。テープで補修ということは、やはり碍子ですか?」
※テープとは導電性の補修材で、電位の異なる部分をテープを張って導電性を高め、電位差を無くして放電(ノイズ)の発生を止める原理のようです。

B氏「原因は特定できていませんが、改修時に原因を特定し、原因に応じて適切に対処してパルスが発生しないようにします。」

僕「わかりました。工事はいつごろになりますか?」

B氏「来週には工事が行えます。現在工事予定が詰まっておりまして、すぐに改修工事が行えず、ご迷惑をおかけして大変申し訳ありません。」

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