ノイズキャンセリングの仕組みってどうなってるの?イヤホンで騒音を消そう

最終更新日:2016年2月13日

最近よくノイズキャンセリングやノイズキャンセラーという言葉を見聞きします。

携帯音楽プレイヤーなどを使っている人は、ノイズキャンセリングという、言葉を見たり聞いたりしたことがあるかと思いますが、機能や仕組みがよく分からないままに使っていたりしませんか。

そこで今回はノイズキャンセリングの仕組みをご紹介します。

1.周囲の騒音を打ち消す機能

ノイズキャンセリング機能がついたイヤホンやヘッドホンにはマイクが内蔵されていて、このマイクで周囲の騒音を拾い、騒音の軽減をします。

ただしマイクで拾う周囲の音と、実際に聞こえる音では多少の差異があるので、周囲の騒音が全くの無音になることはありませんし、低い周波数帯域の音に対しての軽減効果は高いですが、高い周波数帯域の音の中には聞こえるものもあります。

内蔵マイクで拾った周囲の車や街なかの喧騒などの騒音を、ノイズキャンセリング回路が解析し、解析した騒音を打ち消す逆位相の音をリアルタイムで発生させて騒音を打ち消しています。


2.音に音を重ねて打ち消し合う

逆位相の音というのは、元の音この場合は周囲の騒音などのことで、正反対の波形を持っている音のことです。

音は波形を持っていて、これを音波と言います。

通常ふたつの音が重なると音は大きくなりますが、逆位相の音が重なると打ち消し合います。

つまり騒音と同じ大きさ、同じ波形で正反対の、逆位相の音を発生させて音を重ねることで音同士が打ち消し合い、騒音が軽減されます。

周囲の空間にある音に逆位相の音をぶつけてみても、完全に消すことはできませんが、電気回路上の電気信号なら逆位相の音をぶつけると完全に消えます。

このような仕組みを使ってノイズキャンセリングは騒音の軽減をしています。

ノイズキャンセリング機能を使うと内蔵のマイクが周囲の騒音を拾い、ノイズキャンセリング回路がリアルタイムで常に、逆位相の音の信号をオーディオ信号と混合して出力します。

これによりイヤホンやヘッドホンに外部から侵入する周囲の騒音を、音楽などの再生コンテンツには影響を与えずに鼓膜付近の騒音の軽減ができます。


3.イヤホンなどの種類

イヤホンやヘッドホンにはいろいろな種類があります。

形状は耳を覆うタイプのオーバーヘッド型やイヤホンのカナル型などがあります。

ワイヤレスタイプやノイズキャンセリング機能を使っているときでも、周囲の人の声などは聞こえる、という機能がついた物もあります。

ノイズキャンセリング機能がついているイヤホンやヘッドホンを売り出しているメーカーも様々ありますし、ノイズキャンセリングの方式もメーカーなどによっていろいろあります。

密閉型のほうが効果が高いので、イヤホンやヘッドホンのノイズキャンセリング機能の効果を最も発揮させるためには、耳にフッィトさせなければ騒音の軽減の効果は感じづらいです。

オーバーヘッド型の物は自分の頭に合う感じや、装着したときの耳へのフィット感など実際に、お店などで試してみるのもいいでしょう。

イヤホンなどはイヤーピースを自分の耳の穴の大きさに合わせて、イヤーピースの付け替えなどを試し、自分の耳にフィットする物をつけるとノイズキャンセリングの高い効果が得られます。


4.効果的に使うには

飛行機、バスや電車など、乗り物内での騒音や近くにいる車のエンジン音やアイドリング音、室内の空調音の軽減に力を発揮し、小さな音でも音楽などのコンテンツを楽しめるので音量を上げない分、耳への負担が減ります。

低い周波数帯域の騒音、例えば電車の走行音や飛行機などの持続的な不快な低い音などに、最も効果があります。

周囲の騒音が大きいほうが効果的ですので、静かな場所ではノイズキャンセリング機能の効果があまり感じられない場合もあります。

イヤホンやヘッドホンなどのマイク部分を覆うと周囲の騒音を拾いにくくなるので、ノイズキャンセリング機能の効果が得られにくくなる場合もあります。

音楽などのコンテンツを再生しない時などは、ノイズキャンセリング機能だけを使い耳栓のような使い方もできます。

全くの無音というわけではなく、かすかなサーというノイズは聞こえます。

ノイズキャンセリングのイヤホンを使ってみよう

ノイズキャンセリングというものは、20年くらい前からあって、主にジェット機のエンジン音に長時間さらされるパイロットなどが使っています。

逆位相の音を重ねて打ち消し合う、などと聞くととても難しそうな感じがしますが、ノイズキャンセリング機能が付いている携帯音楽プレイヤーなどの操作は、ノイズキャンセリング機能のオンとオフの簡単な操作だけで使えます。

ある程度の騒音を軽減してくれて、音量が小さめでも聞き取りやすくなり、耳にも優しく使用する携帯音楽プレイヤーなどの充電池の持ちも少しは良くなります。

街なかや乗り物内など周囲の音が気になるときに、ノイズキャンセリング機能を使うと、音楽などのコンテンツの音をストレスなくクリアに聴くことができ、その世界に没頭することができます。