公共交通機関で周囲の騒音に邪魔されることなく、さらには静けさの中に浸ることなく音楽を聴くことが、アクティブ ノイズ リダクション システムによって実現されます。すべてのヘッドフォンとイヤフォンが同じではない場合、それは ANC の種類が複数あり、プロセスが複雑であるためです。その理由は次のとおりです。

Sony WH-1000XM5 ANC 付き Bluetooth ヘッドフォン。 // 出典: ソニー。

すべてのイヤホンとヘッドセットは周囲の騒音を受動的に遮断するのは事実です。しかし、音声放送の品質を維持したり、リスナーが屋外に移動する際に真の快適さを提供したりするには十分ではありません。確かに、ヘッドフォンが耳を覆う、またはヘッドフォンの場合は外耳道に入るという単純な事実だけで、特定の音が鼓膜に到達するのを防ぐのに十分です。これは、パッシブ絶縁、またはパッシブノイズリダクションと呼ばれるものです。

しかし、それは本質的に最も高い音であり、そのエネルギーがヘッドフォンを通過するには不十分であるため、ヘッドフォンはブロックされます。一方、最も低い音は難なく耳に届き、音楽と混ざり合って聞こえにくくなります。さらに、周囲の音の低周波が音楽の低周波を少なくとも部分的に打ち消してしまうことがよくあるため、リスニング体験が大きく変化し、すぐに聴覚疲労を引き起こします。

アクティブノイズリダクションは何に使用されますか?

アクティブ ノイズ キャンセリング (ANC) またはアクティブ ノイズ リダクションは、特定の製品に統合されているテクノロジーです。ヘルメットなどブルートゥースヘッドフォンこれにより、リスニング環境を改善するために、リスナーの周囲の特定の寄生ノイズを低減または完全にキャンセルすることが可能になります。

Sony WF-1000XM4 ヘッドフォンのノイズ低減 (赤色の減衰曲線) // 出典: Frandroid

ANC は、屋外、人混みや車両が混雑した場所、公共交通機関、特に飛行機や電車内で特に価値があります。

アクティブノイズリダクションは本当に機能しますか?

すべてのワイヤレス ヘッドフォンや Bluetooth ヘッドセットにアクティブ ノイズ リダクション システムが搭載されているわけではありませんが、アクティブ ノイズ リダクション システムを搭載しているものは、多くの場合、驚くべき、場合によっては例外的な聞き心地を提供します。アクティブ ノイズ リダクションはモデルごとに多かれ少なかれ効果的に機能しますが、その理由については後で説明します。最も効率的な ANC システムは、リスナーを静けさの泡の中に真に浸します。そこでは、少数の周囲の音だけがフィルターを通して通過し、非常にこもり、聞いている音楽に簡単に隠れてしまいます。

アクティブノイズリダクションはどのように機能しますか?

アクティブ ノイズ リダクションを備えた最初の Bluetooth イヤホンおよびヘッドセットは、オーディオ アンプの小型化とコンピューティング能力の進歩のおかげで、約 10 年前に市場に登場しました。しかし、騒音低減の研究は 1950 年代に始まり、当初は飛行機のパイロットの快適性を向上させることが目的でした。フランスでは、Multimotor 社がダッソーから、航空機のコックピット内の重大な音を捕捉できる装置を作成するという使命を委託されました。開発された装置は完全に受動的です。これは、飛行機の騒音の作用で振動し始めると、音を発する共鳴管が入った箱です。」逆行する» 周囲の騒音の一部を打ち消します。ちなみに、Multimotors は数年後に Elipson となり、伝説的なスピーカーのメーカーとなりました。

アクティブ ノイズ リダクションの仕組み // 出典: Mxa.rn CC BY-SA 4.0

しかし、本題に戻りますが、ヘッドフォンのアクティブノイズリダクションは、マイク、プロセッサー、およびトランスデューサー。ただし、原理は同じです。外部から来る音を捕捉し、分析してから、まったく逆の方向に送信します。その後、ヘッドセットのイヤピースを通過するノイズと混合され、耳に入ると同時に打ち消されます。これらすべては魔法や曖昧なものではなく、流体力学に帰着します。

2 つの波が海上で正面からぶつかると、そのエネルギーが等しい場合、部分的または完全にお互いを中和します。空気中の音波についても同様です。

アクティブ ノイズ リダクションの全体的な課題は、周囲のノイズの伝播方向を 0 ~ 360°、可聴スペクトルの 20,000 周波数にわたって、毎秒数百回、さらには数千回も細かく測定することです。具体的には、角度 0°でマイクに到達する 100 Hz の不快な音は、同等の強度と角度 180°のトランスデューサーを介して再生されます。耳の中で 2 つの 100 Hz 周波数が出会い、互いに打ち消し合い、ノイズが除去されます。

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明らかに、マイクの品質は ANC の全体的なパフォーマンスに影響します。キャプチャーが不十分だと、必然的に効果の低い反転サウンドがブロードキャストされることになります。マイクに関連付けられたプロセッサの役割も重要です。プロセッサは、外部の音をデジタル化し、どれが最も迷惑であるかを判断し、最も洗練されたヘッドフォンの場合は、トランスデューサによってブロードキャストされる反転音の精度をチェックして修正する必要があるためです。そして、これらすべてはリアルタイムで、または少なくとも目に見える不具合が発生することなく実行される必要があります。

Apple AirPods Max ヘッドセットは効率的な ANC を備えています // 出典: Arnaud Gelineau – Frandroid

最後に、トランスデューサーのパフォーマンスは ANC の有効性に影響します。低音域を大音量で再生できるだけでなく、高音も正確に再生できなければなりません。ただし、低音域の強力なトランスデューサーは、その膜が厚く重いため、定義上、中音域と高音域では警戒心が低くなります。つまり、マイク、プロセッサー、トランスデューサーの間には複雑なバランスが必要になります。

3大アクティブノイズリダクション技術

ノイズリダクションには 3 つのタイプがあり、マイクが耳の外側、内側、または両側に配置されているかどうかに応じて、機能と結果が異なります。

L'ANC フィードフォワード

この ANC システムでは、マイクが外部に設置され、外来音を直接拾い、デジタル化され、反転され、アナログに変換され、トランスデューサーを通じてブロードキャストされます。このシステムは不完全です。なぜなら、外部で取り込まれた音は明らかにリスナーの耳に届く音ではないからです。ヘッドセットの素材と各ユーザーの耳の形状により、モデル化が非常に複雑な方法で低減される音が変化します。

フィードフォワード ANC は通常、鼓膜の吸引現象を引き起こし、特に第一世代のイヤホンやヘッドセットで顕著ですが、これは反転低周波の強度が高すぎることに関連しています。

L'ANC フィードバック

このシステムでは、ヘルメットの内側にマイクを設置し、実際に耳に届く外来騒音を測定します。したがって、生成される反転ノイズはより正確になります。しかし、ANC フィードバックには大きな落とし穴があります。トランスデューサーから発せられる音楽は必然的にキャプチャされるため、オンボード プロセッサーは音楽信号 (絶対にキャンセルすべきではありません) と煩わしいノイズを分類する必要があります。

Sony WF-1000XM4 ヘッドフォンは効率的な ANC を備えています // 出典: Frandroid

ANC フィードバックも不完全で、ANC フィードバックを使用するイヤホンとヘッドセットは、システムがアクティブなときにサウンドに最も影響を与えるものです。

ハイブリッドANC

最先端のアクティブノイズリダクションです。ハイブリッド ANC は、フィードフォワード技術とフィードバック技術を組み合わせたものです。内部マイクは、外部マイクによって拾われた音が適切に低減されていることを確認するために使用されます。そうでない場合は、反転音の強度が増加し、位相角が調整されます。このテクノロジーは開発がより複雑で、かなりのコンピューティング能力を必要とします。実際、それを使用するヘッドセットとイヤホンが最も高価です。

ハイブリッド ANC は現在、最も効率的なアクティブ ノイズ リダクションです。

アクティブノイズリダクションはオーディオ品質を劣化させますか?

基本的に、アクティブノイズリダクションシステムは放送音声を劣化させます。周囲のノイズの周波数を位相反転で注入すると、その周波数は必然的に音楽信号にも含まれ、必然的に、聴いている音楽内の特定の音の強度、さらにはその位相が減少し、サウンドシーンが少し変更されます。 。

低音域では、私たちの耳は低周波の細かい変化にあまり敏感ではないため、これはあまり迷惑ではありません。ただし、中音域では、人間の耳がこれらの周波数に過度に敏感であるため、迷惑になる可能性があります。ほとんどのアクティブノイズリダクションシステムが 1000 Hz を超えると動作を停止するのは偶然ではありません。

優れた Apple AirPods Pro 2 // 出典: Tristan Jacquel for Frandroid

しかし、それだけではありません... トランスデューサーの動作は ANC によってかなり妨げられ、そのためトランスデューサーは (特に飛行機や地下鉄内で) 時々非常に強い低音を発生させます。しかし、このような条件下では膜が過剰に動き、中音域と高音域の精度が失われます。

適応型アクティブノイズリダクションとは何ですか?

定義上、すべてのアクティブノイズリダクションシステムは周囲の騒音条件に適応します。ただし、一部のメーカーは ANC で適応テクノロジーを推進しています。実際には可変強度レベルであり、多くの場合 3 つのレベルがあり、ヘッドセットまたはイヤホンを制御するモバイル アプリケーションでユーザーが選択することも、自動的に選択することもできます。

この適応的な削減により、基本的にヘッドセットの消費量を削減し、その自律性を維持することが可能になります。 ANC レベルを自分で選択することで、音質への影響を軽減できます。

最高のノイズキャンセリングヘッドフォンとヘッドフォンは何ですか?

一部のブランドはアクティブノイズリダクションに特化しており、そのヘッドフォンやイヤフォンを電車や飛行機の喧騒から隔離するために使用されることもあります。

これは、たとえばヘッドフォンの Bose の場合に当てはまります。Bose QuietComfort Earbuds II、音響的にも非常に優れています。ソニーも例外ではありませんソニー WF-1000XM4一方、Apple はAirPods Pro 2息をのむようなANCと音楽性の比率を提供します。

ヘルメットに関しては、ボーズ ヘッドフォン 700ソニー WH-1000XM5などアップル AirPods Maxを強くお勧めします。

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