【なぜ雑音だけ消えるのか】ノイズキャンセリングの原理を解説!
「ノイズキャンセリング」という言葉をよく耳にするようになりましたが、実際にはどういう仕組みで雑音を消しているのかご存知でしょうか?この記事では、ノイズキャンセリング技術の原理に焦点を当て、なぜ雑音だけが消えて自分の声や音楽は聞こえるのかをわかりやすく解説します。静かな環境でのリスニング体験を向上させたい方、ノイズキャンセリングヘッドホンを購入しようと考えている方、ぜひご覧ください!
ノイズキャンセリングとは?
ノイズキャンセリングとは、ヘッドホンやイヤホンなどの音響機器が周囲の雑音を低減または完全に消去する技術のことを指します。特に電車や飛行機のエンジン音、街中の雑音など、一定の低周波数を持つ騒音に効果的です。雑音を軽減することで、音楽や通話をよりクリアに楽しむことができ、長時間の使用でも耳の疲労を減らすことができます。
ノイズキャンセリングの仕組み
ノイズキャンセリングには主に「アクティブノイズキャンセリング(ANC)」と「パッシブノイズキャンセリング」の2種類がありますが、まずアクティブノイズキャンセリングの原理について説明します。
1. マイクが周囲の音を拾う
ヘッドホンには内蔵マイクが装備されており、このマイクが周囲の環境音(ノイズ)をキャッチします。これがノイズキャンセリングの第一ステップです。拾った雑音はリアルタイムで処理されます。
2. ノイズの逆位相音を生成
マイクが拾ったノイズの音波を解析し、その音波と正反対の波形(逆位相)を作り出します。音の波形は山と谷が交互に繰り返される形をしていますが、逆位相の波形を作り出すことで、山と谷が打ち消し合い、音が消えます。これが「逆位相」という概念です。
3. 雑音を打ち消す
生成された逆位相音がヘッドホンから再生されることで、環境音(雑音)と打ち消し合い、結果として雑音が耳に届かなくなります。これにより、周囲の音が低減され、音楽や会話がクリアに聞こえるのです。
「逆位相の音」って何?と疑問に思った方も多いでしょう。ここからは少し物理学的な話に踏み込みますが、心配無用です!簡単に理解できるように説明します。
音は波で伝わります。そして波というものは、重ね合わせることが可能!ノイズキャンセリングはこの性質を利用し、マイクで読み取った雑音と全く逆の波形を持つ波、つまり「逆位相の波」を生成します。お互いに打ち消し合い、波形がフラットになるようなイメージです!
ノイズキャンセリングが得意な音と苦手な音
ここで気になるのが、「どんな音でも消せるの?」という疑問です。実は、ノイズキャンセリングにも得意・不得意があります。
ノイズキャンセリングが得意とするのは、一定のリズムを持った低周波音です。例えば、飛行機のエンジン音や電車の走行音、エアコンの風音などがその代表です。音が一定のリズムを持った波でで表されるため、逆位相の音を作りやすいのです。
ノイズキャンセリングが苦手としているのは、突然発生する不規則な高周波音。例えば赤ちゃんの泣き声や急に聞こえる車のクラクションに対しては、ノイズキャンセリングの効果を少し感じずらいです。
パッシブノイズキャンセリング
ここまででアクティブノイズキャンセリング(ANC)について解説してきましたが、もう一つの軽減ノイズ方法、「パッシブノイズキャンセリング」についても触れてみましょう。
パッシブノイズキャンセリングは、物理的に音を遮る仕組みです。例えば、耳全体を覆うようなヘッドフォンやしっかりフィットするイヤホンなどは、外部の音を遮断しやすくなります。
しかし、パッシブノイズキャンセリングだけでは、低音などは完全に防ぐことができません。 そこで多くのノイズキャンセリング機能付きイヤフォンやヘッドホンは2種類のノイズキャンセリングを組み合わせることで高度なノイズキャンセリングを実現しています。
ノイズキャンセリングのメリット
最後に、ノイズキャンセリング付きイヤフォン、ヘッドフォンのメリット、そしておすすめの商品を紹介します!
集中力の向上
ノイズキャンセリングイヤフォンは、周囲の雑音をシャットアウトして、まるで自分だけの世界にいるような静けさを与えてくれます。この効果は、特にオフィスやカフェ、公共の場など、雑音が気になる場所で顕著に感じることができます。例えば仕事中の周りの雑談が気になるときやキーボードのカチカチ音が気になってしまうときなどです。 ノイズキャンセリングは、そんな外部の音を驚くほど効果的に遮断してくれるので、気が散ることなく目の前のタスクに没頭できるんです。
ストレス軽減
音は、知らずのうちに私たちの神経を刺激し、ストレスや疲労を大きく与えるものののひとつです。 車のエンジン音や、駅や電車内でのアナウンス、カフェでの話し声など。どれも日常的に聞こえる音ですが、無意識に疲労感を感じていることが多いんです。
音量を抑えてもクリアな音が聞こえる
ノイズキャンセリングイヤフォンを使うと、音量を大きくしなくても音楽をクリアに楽しむことができます。さらにこの機能は音楽を楽しむだけでなく、オンライン会議や電話でも非常に役に立ちます。 相手の声がはっきり聞こえるので、会話の質が向上し、ストレスのないコミュニケーションをすることができます。
おすすめイヤフォン、ヘッドフォン!
コスパ重視の方向け!
SONY WF-C700N
※画像をクリックで商品ページに移動します
特徴
・ノイキャン・外音取り込み中の風ノイズ低減
・ユーザーの行動や場所に連動してノイズキャンセリング/外音取り込み設定に切り替わる「アダプディ・ブサウンドコントロール」に対応。
SONY WF-C700Nは、手頃な価格でノイズキャンセリングと高音質が手に入るお得なワイヤレスイヤホン。周囲の音をしっかり抑えてくれるので、通勤やカフェでも集中して音楽や動画が楽しめます。
音質は、ソニーならではのクリアでバランスの取れたサウンド。低音もほどよく響くので、ジャンルを問わず快適にリスニングできます。軽量でコンパクトなデザインだから、持ち運びにも便利で、長時間使っても快適です。
ag WHP01K
※画像をクリックで商品ページに移動します
特徴
・音・つながり・使いやすさ 全て高水準
・皮脂や指紋がつきにくいマット仕上げ
・ハイブリッドノイズキャンセリング搭載
ag WHP01Kは、高性能なのにお手頃価格で人気のワイヤレスヘッドホン。特徴的なのは優れたノイズキャンセリング機能。周りの雑音をカットして、音楽や映画にどっぷり浸かれるんです。
音質もクリアで、低音から高音までバランスよく楽しめるから、日常使いにはピッタリ。長時間使っても疲れにくい軽量設計で、装着感も◎。バッテリーも長持ちなので、通勤やリモートワークにも便利です。
リーズナブルなのに高機能、コスパ重視の人におすすめの一台です!
Anker Soundcore Liberty 4 NC
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特徴
・Anker史上最高級のノイズキャンセリング
・最大50時間の超長時間再生
・選べるノイズキャンセリングモードと外音取り込みモード
Anker Soundcore Liberty 4 NCは、手頃な価格ながら強力なノイズキャンセリング機能を備えたワイヤレスイヤホン。外の音をしっかり遮断し、音楽や通話に集中できるので、日常使いにもバッチリです。
音質は、パワフルな低音が特徴で、迫力のあるサウンドが楽しめます。操作も簡単で、バッテリーも長時間持続。さらに、快適なフィット感で長時間使用しても疲れにくいのが嬉しいポイントです。
コスパ良く、ノイズキャンセリングを体験したいなら、このイヤホンは最適です!
とにかく質のいいものが欲しい方向け!
BOSE QuietComfort Ultra Earbuds
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特徴
・世界最高クラスのノイズキャンセリング
・ボーズアプリでカスタマイズ可能
・イヤホンをタップしたり右スワイプしたりするだけで、音楽の再生/一時停止、音量調節、モードやトラックの切り替えが可能なタッチコントロール機能搭載
BOSE QuietComfort Ultra Earbudsは、超高性能なノイズキャンセリングとクリアな音質が自慢の最新イヤホン。特に騒がしい場所でも、外の音をしっかりカットしてくれて、音楽やポッドキャストに集中できます。
音質は、低音から高音までバランスが良く、迫力のあるサウンドが楽しめます。装着感も抜群で、長時間使っても疲れにくいのがポイント。バッテリーも長持ちするので、移動中や作業中に心強い味方です。
シンプル操作で、BOSE専用アプリを使えば自分好みにカスタマイズも可能。ノイズをシャットアウトして、音楽に没頭したいなら、このイヤホンで間違いなし!
SONY WH-1000XM5
※画像をクリックで商品ページに移動します
特徴
・人の声や日常の騒音などの中~高音域の音へのキャンセル能力が非常に高い
・AIを活用した技術による業界最高級の通話品質
・長時間着けていても疲れにくい快適な装着性
SONY WH-1000XM5は、プロ仕様ともいえるノイズキャンセリング性能で、どんな環境でも音に集中できる優れもの。飛行機の中や騒がしい場所でも、まるで静かな空間にいるような没入感を楽しめます。
音質もハイレベルで、特にクリアな高音と迫力ある低音が魅力。細かなニュアンスまでしっかり再現され、どんな音楽ジャンルでも高音質で楽しめます。装着感も軽やかで快適なので、長時間使用にもぴったり。
音質もノイズキャンセリングも妥協したくない人におすすめのヘッドホンです!
まとめ
これまで、ノイズキャンセリングの原理とおすすめのノイズキャンセリング機能付きイヤフォン、ヘッドフォンを紹介してきました!ノイズキャンセリングは、日常の様々な騒音から解放され、快適なリスニング環境を提供する画期的な技術です。ぜひ、ノイズキャンセリング技術を体験して、日常生活をさらに豊かにしてみてください!