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2005年9月20日 (火曜日)

ノイズキャンセラーヘッドホンの考察

ノイズキャンセラーヘッドホンのアルゴリズムをもう一度冷静に考えてみました。たぶん、僕だけだと思うのですけど、イヤーカップ内にマイクがある・・・ってのは想像外の出来事でした。
実は購入するまで、マイクはイヤーカップの外側に向いていて、イヤーカップ外部の音を拾っている・・・と勝手に理解していました。ところがイヤーカップ内部にマイクがあるわけです。
イヤーカップに侵入してきた外部雑音をマイクで拾ってキャンセルしているのは理解できます。でも、マイクはイヤーカップ内に充満している本来の音楽も拾っているわけです。動作原理は(雑音+信号)-雑音=信号には違いありませんが、想像していたよりも複雑なようです。

想像ではマイクがカップの外の音を捉えて、その騒音をそのまま逆位相にして打ち消すような動作を想像していました。マイクがイヤーカップ内にある以上、本来の音楽ソースも大部分が逆位相になってしまい、キャンセルの対象になってしまいます。
このような動作であれば、キャンセルon時に対象となる低域全体の出力レベルがダウンすることになります。
実際にノイズキャンセルをonにした第一印象は、全体的に低音部分が細ってしまい、ローカット気味のハイ上がりな音質になって聞こえて「あれ? 単なるローカット??」って思ったのも事実ですから、そんなような動作であるような気もします。
でも、換気扇の実験では、確かに低域ではキャンセルが効いていることも実感しています。

高価なノイズキャンセルでも、このような低域が細くなるような現象が起きるのでしょうか?
それとも、低域のノイズ成分がキャンセルされたことにより、低域ノイズが消えたことが低域が細くなったよう聞こえているのか?自分でも良く分かりません。
どなたか、他のノイズキャンセルヘッドホンをお使いの方のレポートをお待ちしております。今回購入した製品は、価格相応にこのあたりは適当にやってしまっているような気もします(笑)。

ノイズキャンセル基盤を眺めても完全なディスクリート構成に見えます。想像していた賢いチップ(DSPとか・・・)らしきものが無いのです。基盤を見ているとマイク入力にLPFを通して高域をカットした後、逆位相にして軽く増幅して出力にミックスしているだけ・・・のような感じなんですよね。余計に「適当」なんじゃないか・・・って思ってしまいます。

それとも、僕の想像を越えてノイズキャンセル回路で本来の入力ソースと、マイクで拾ったマイクソースをコンペアして、その差分に対して「のみ」逆位相処理を行ってキャンセルしているのでしょうか?でも基盤を見ていると、そんな高級な処理をしているようには見えない・・・のです。

とまぁ、色々と考えていたら頭が混乱してきましたが、これも楽しい作業の一つ。

とにかくイヤーカップ内にマイクが固定されていては実験は始まりません。いきなりオーディオ出力をマイク入力へ入れるのもアリだとは思っていますが、外付けマイクがあれば色々と遊べそうと思っていました。
外付けマイク用にエレクトレットコンデンサーマイクを新調するのも面倒だなぁ・・・と思っていましたが、良く考えたらPC用のエレクトレットコンデンサーマイクが使えそうなことに気がつきました。するとマイク端子はステレオミニジャックが良いですね。
ヘッドホン端子は敢えて1/4のステレオジャックにすればDIN 8pinよりも融通が効きそうです。両方ともステレオミニジャックにすると、そそっかしい僕はすぐに間違えてしまいそうです。それにヘッドホン側にも普通のステレオプラグとミニプラグが付いていれば、ノイズキャンセル回路を取り外したヘッドホンも、コードが短くて使い方(無線の前限定かな?)が限定されるものの普通のヘッドホンとして使うこともできそうです。

ということで、暫くは色々と考えてみることにします。どうもスッキリしませんので、このまま実験しても「何の実験」をしているのかボヤけてしまうので・・・。

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コメント

おはようございます。
違うタイプはheilを使っていましたが
持ち運びに大きいのでこちらへくるとき、成田空港で偶然にも同じモノTARGUSを買いました。

その場で他のメーカーとか聞き比べて密閉型なので効果が大きかったのと値段で決めました。

ここは発電機が頻繁に廻ったり車の騒音が合ったりで、実際に使って重宝しています。トタン屋根だと雨の日には効果あると思います。
耳をすっぽりカバーするのでフィット感も良く、heilのよりその部分は好きです。

私の場合には回り込みがあってコードをフェライトに巻きつけて使っています。

音楽聴くのには、耳障りなノイズを感じないのですが、無線の信号を聞くのに何か「カサカサ、とかシャワシャワ」と聞こえるんです。もしかしたら放送局の近くなのでその影響かなもと思っています。

投稿: ja6wfm/hi8 | 2005年9月21日 (水曜日) 19時07分

中村さん、ドミニカからのコメントありがとうござます。
ノイズキャンセラーヘッドホンは、イヤーカップが大きくて密閉型ですから、ノイズキャンセル効果は大きいですよね。
台所の換気扇で実験して効果を実感し、今日は通勤電車で実際に試してみました。
通勤には地下鉄を使っているんですが、いゃぁ効果ありますね。静寂とはいいませんが、かなり静かに感じます。
密閉型なので、少し暑苦しいですが、もう少し秋らしくなれば気にならなくなると思います。

一回バラして、マイクゲインを上げたので、購入時よりもキャンセル効果が効くようになりましたが、何かの拍子にハウリングしてしまって少し恥ずかしい思いをしました。
どうやらマイクゲインを上げすぎてしまったようです。

無線機にもつないで使っていますが、カサカサ・シャワシャワとはいいませんけど、ブログに書いたように、少しハイ上がりの音で聞こえます。中村さんのは音質的にいかがでしょうか?

この価格帯ですと、恐らくある程度は個体差もあるのではないかと思っています。

投稿: JI1ANI 福井 | 2005年9月21日 (水曜日) 20時23分

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