消
音スピーカーは、騒
音公害対策として開発された画期的な
技術です。
音波の性質を利用し、騒
音を低減することを目的としています。日本の放送機器メーカーTOAによって世界で初めて開発され、現在では様々な場面で活用されています。
消
音スピーカーは、騒
音源から発せられる
音を
マイクロフォンで捉え、その
音波と逆
位相の
音波を
スピーカーから出力することで、空間において騒
音と逆
位相の
音波が打ち消し合い、騒
音レベルを低減させる仕組みです。この原理自体は古くから知られていましたが、
デジタルシグナルプロセッサ(DSP)の高性能化により、実用的な製品として実現可能となりました。
消
音スピーカーは、静寂性が求められる様々な環境で活用されています。
乗用車: 車室内騒
音を低減し、快適な運転空間を実現するために、高級車種を中心に採用されています。
日産自動車のU13型ブルーバードなどがその一例です。
救急車: サイレン音による救護者への心理的負担軽減や、医療機関との無線通話における
明瞭度向上のため、車内に搭載されることがあります。
救急車の
サイレンアンプからの電気信号を用いることで、正確な逆
位相波形を生成し、高い消
音効果を発揮します。
*
旅客機: サーブ340などの
旅客機では、ジェットエンジンやプロペラの騒
音を低減し、快適な機内空間を提供するために使用されています。また、地上でのジェットエンジンの試運転においても、格納庫と一体となった消
音装置として活用されています。
ノイズキャンセラーとの比較
消
音スピーカーと類似した
技術として、ノイズキャンセラーがあります。ノイズキャンセラーは、
ヘッドフォンやイヤホン、携帯
音楽プレーヤーなどに内蔵され、周囲の
音(環境
音)を
マイクロフォンで拾い、逆
位相の信号をオーディオ信号に混ぜ合わせることで、外部からの騒
音を低減します。
消
音スピーカーとノイズキャンセラーの大きな違いは、適用範囲と
技術的な複雑さです。ノイズキャンセラーは、再生
音が環境
音にほとんど混入しない
ヘッドフォン環境で効果を発揮するため、比較的シンプルな電子回路で実現可能です。そのため、消
音スピーカーよりも早く
1990年代から製品化されました。ソニーのウォークマンや
Xperiaなどにも「
デジタルノイズキャンセリング機能」として搭載されています。
一方、消
音スピーカーは、より広範囲の空間における騒
音低減を目指しており、より複雑なシステムを必要とします。ノイズキャンセラーは、低
音のノイズには効果がありますが、高
音のノイズには効果が低いという欠点があります。
その他のノイズキャンセリング技術
ノイズキャンセリング
技術は、消
音スピーカーやノイズキャンセラー以外にも様々な方法が存在します。
フィルターによるノイズキャンセラー: アナログまたは
デジタル信号処理を用いて、特定の周波数帯域のノイズを除去する方法です。
ハイパスフィルタ、
ローパスフィルタ、
バンドパスフィルタ、バンドエリミネーションフィルタなどが用いられます。
位相によるノイズキャンセラー: ノイズと逆
位相の信号を重ね合わせることで、ノイズを打ち消す方法です。消
音スピーカーはこの原理に基づいています。
アクティブノイズキャンセラー: デジタルまたは
アナログ回路で逆
位相の信号を生成し、能動的にノイズを減衰させる方法です。
サイレント楽器、
ソナー雑
音除去、アンテナノイズキャンセラーなどに用いられます。
パッシブノイズキャンセラー: ノイズの
エネルギーを利用して逆
位相の信号を生成し、受動的にノイズを減衰させる方法です。
高速道路の
遮音壁、
潜水艦や
ステルス機の特殊
塗装、エレクトリックギターのハムバッキングなどがその例です。
消
音スピーカーは、騒
音問題解決に貢献する重要な
技術であり、今後も更なる発展が期待されます。様々なノイズキャンセリング
技術の進化により、私たちの生活における騒
音問題は、より軽減されていくでしょう。