テスラコイルは最大5万ボルトなどの高周波高電圧
(おそらく数百kHz~数十MHzの周波数)
を放電する装置である

このテスラコイルを人体付近で使用し
放電された高周波高電圧信号成分が
脳波や脳内の電気信号成分に加算されて測定された場合、
思考盗聴を妨害できるのかどうかを考えてみる
テスラコイル (Tesla Coil) は高周波・高電圧を発生させる共振型変圧器である。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%86%E3%82%B9%E3%83%A9%E3%82%B3%E3%82%A4%E3%83%AB


>最大5万ボルトの高周波電圧を放電し、
http://www.catv296.ne.jp/~sun-east-res/science-product1.htm


> 放電時に発生する電磁波周波数
>
> ある放電耐圧空間に放電が発生した場合、
> その周辺にふく射される電磁波ノイズは何Hzでしょうか?
> 計算根拠などご教授ください
> 想定しているのは真空中において40kvに印加された
> 電極の距離を変化して単発の放電を発生した場合です
>
>
> 伊藤健一著の『アースと静電気』に書いてあったと思います.
> たしか静電気の放電時は~数十MHz程度の帯域だったと思います.
>
> 単発の放電波形ですと、かなり広範囲の周波数を含んでいるかと思います。
> また、どのあたりの周波数成分が多く含まれているかは、
> 放電電流の立ち上がり時間(放電回路の持っている時定数)でほぼ決まるかと。
> 例えば、雷サージを模擬したインパルスだと、
> 立上りが1マイクロ秒程度ですので、大体1MHzあたりの成分が多いかと思います。
>
> http://oshiete1.goo.ne.jp/qa1765284.html


2、テスラコイルによる妨害

脳波などの脳内の電気信号の周波数は、
数Hz~数十KHzであり、
テスラコイルの電磁波の周波数とは違う周波数の電磁波となる

なので、テスラコイルによる高周波高電圧信号成分が
脳波や脳内の電気信号成分に加算されて測定された場合でも
普通に考えれば低周波信号だけ通すローパスフィルタにより
テスラコイルによる高周波成分は簡単に除去できてしまう

しかし、テスラコイルによる高周波成分の信号成分が
最大5万ボルトであり、
脳内の電気信号の最大電圧振幅がわずか0.1V(100mV)
に対してまさに桁違いの信号成分である

この桁違いの高電圧の高周波信号と、脳波などの極めて微小な低周波信号が
混ぜ合わさった信号から、フィルタによって高周波成分を除去しようとすると
仮に5万Vの電圧信号なら確実に回路が破壊されてしまう

だが普通は、電磁波などによる測定信号が
そんな高電圧であるはずがなく極めて微小な信号なので
まずアンプで信号を増幅することになるが、
測定したい脳内電気信号は極めて微弱なのでアンプでの増幅は
非常に大きく増幅する(例えば10万倍とか)ことになるはずである



(測定機器の回路概略図)

アンテナ - アンプ(信号増幅) - フィルタ(雑音等除去) - 求める信号


脳内電気信号(最大で約0.1V)に対して
約10万倍以上の信号であるテスラコイルによる高周波信号を
非常に大きく増幅する(例えば10万倍とか)と、
アンプの増幅限界を超える信号となってしまい
途中で波形が飽和して、元の信号成分が失われた信号となってしまうはずである

当然のことながら、テスラコイルの高周波信号に足しあわされている
脳内電気信号も飽和した波形部分に含まれているので
脳内電気信号成分が失われてしまうことになる

その結果、思考盗聴の測定を妨害することが可能となると推測される


3、数式と回路によるアンプで信号が飽和することの解説

測定信号 : Y=Asinω1t+asinω2t+Vo

Asinω1t :テスラコイルによる高電圧高周波信号
asinω2t :脳内電気信号
Vo     :直流成分

A >> a (a=1 とすると A=50万)


アンプの増幅率:k

として、測定信号を増幅すると以下のようになる


Y → アンプ(増幅率:k) → kY


kY=Aksinω1t+aksinω2t+Vo’

Vo’:バイアス回路における動作点の電圧

(一般的なアンプは交流信号だけを増幅し、直流成分は増幅しない)


kY >= 増幅回路の電源電圧=VDD

のときは

kY≒VDD


kY <= 0V

のときは、

kY≒0


となって信号波形が飽和する

例えば、テスラコイルの高周波信号を、
ある一定の周期ごとにAoと-Aoの振幅値を繰り返す
パルス信号と近似して考える

それでそのパルス信号をアンプで増幅したkAoが

kAo+aksinω2t+Vo’  >= VDD

-kAo+aksinω2t+Vo’ <= 0

となると、信号波形は全て飽和して、kY≒VDD or kY≒0の値となる

そのパルス信号に足しあわされている脳内電気信号は当然のことながら
信号波形の飽和によって全て信号成分が失われてしまうことになる



参考例:エミッタ増幅回路
zouhuku
huka

 

 

VCQ:バイアス回路における動作点の電圧
(= Vin=0のときの直流電源:VCC、VBによる回路の出力電圧 )
Vin:入力信号
Vout:出力信号


この回路で言えば、

出力電圧:Vce=VCC - RL*IC

VCC:電源電圧
RL:負荷抵抗
IC:RLを流れる電流

となるので、

IC = 0 のとき
(つまりトランジスタ部分の抵抗が極めて高いとき)
出力電圧は電源電圧:VCCになる

VCC = RL*IC となるとき
(つまりトランジスタ部分の抵抗が極めて低く、電圧降下が極めて低いとき)
出力電圧は0となる

http://www.ocw.titech.ac.jp/index.php?module=General&action=DownLoad&file=2007-7256-20080122-7,8.pdf

(実際は、集積回路で使用される差動増幅回路を用いて増幅するのが一般的)



4、テスラコイルによる妨害2

以上の説明からつまり、雑音は雑音でもこの場合は、アンプにおける増幅において
信号が飽和してしまい信号成分が失われてしまうのを利用して
測定を妨害する方法となる


しかし、もし最初に信号をアンプに通さないで最初に
ローパスフィルタ(低周波成分だけ通し、高周波成分は除去するフィルタ)に通して
テスラコイルによる高電圧の高周波を除去して
低周波の信号だけにしてからアンプに通すことができるのならば
テスラコイルによる妨害装置は役に立たないことになる

(測定機器の回路概略図)

アンテナ - フィルタ(雑音等除去) - アンプ(信号増幅) - 求める信号


しかし、一般にフィルタは信号を増幅してからかける

というのも、共振回路のような同調回路によるバンドパスフィルタは、
特定の周波数帯域の信号を増幅しつつ不必要な信号を減衰させるので問題はないが、

(共振回路とは、外部から加わったエネルギーに反応して
振動や共鳴などの現象を生じる電気回路のことである。

基本的な共振回路として、コイルとコンデンサで構成されたものがある。
素子の接続方法によって直列共振回路と並列共振回路に分類され、
共振周波数において、直列共振回路ではインピーダンスが0に見え、
同じく並列共振回路ではインピーダンスが無限大に見えるという特徴をもっている。

共振回路の共振現象によって、共振周波数の周波数帯域を強調し、
同時に共振周波数以外の周波数帯域を減衰させることによって、
共振周波数近傍の信号だけを取り出すことができる。
ラジオの選局などでは、この特性が利用されている。

http://www.sophia-it.com/content/%E5%85%B1%E6%8C%AF%E5%9B%9E%E8%B7%AF )


そういった特定の周波数の信号を増幅させるようなフィルタではなく、
抵抗とコンデンサーだけで構成されたようなローパスフィルタに信号を入力すると
高周波成分は当然のごとく減衰するが、低周波信号もある程度減衰してしまう

つまり、増幅する前の信号をフィルタにかけると低周波信号もある程度減衰してしまい、
信号成分が失われてしまう恐れがあるので、
(しかも測定信号は極めて微弱なので、できるだけ減衰させてはならない)
まずフィルタにかける前に信号を増幅してからフィルタにかけることになる


したがって、最初にローパスフィルタにかけて低周波信号成分が失われないのならば
テスラコイルによる妨害装置は役に立たないことになるが、
最初にアンプにかけるのが普通なので妨害できる可能性はあると推測される

少なくとも最初から、テスラコイルによる高電圧の高周波信号があることを想定して
測定機器を作成しているはずがないので、当然最初にアンプにかけることになるので
測定機器が改良されない限り、テスラコイルによって妨害できる可能性がある


5、テスラコイルによって妨害できるための条件

1~4までの説明から、

(1)テスラコイルによる高周波高電圧信号成分が
脳波や脳内の電気信号成分に加算されて測定されていること

(2)最初にローパスフィルタでテスラコイルによる高周波高電圧信号成分が
除去されないで、アンプにかけられて信号が飽和すること


の2つの条件を満たすとき、思考盗聴を妨害できる可能性がある


テスラコイルのような高周波高電圧放電による思考盗聴妨害装置の参照サイト
加害者への公開質問状