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音が聞こえない
さっきテレビでやっていたのですが、 Ａ地点とＢ地点がありそこから大きな音を出します。（比較的広い土地に） そのＡ，Ｂ地点から距離の等しい地点Ｃをとります。（三角形ＡＢＣは二等辺三角形になればよい） そしてＡ、Ｂ地点から音を出し続けます。 すると、Ｃ地点では音が打ち消されて無音状態になる。 と言ってました。 これは本当なのですか？
- sinamon305
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- 物理学
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いわゆるActive Noise Control技術のことですね。 音の正体は空気を伝わる「波」であることはご存じだと思います。 この波に、位相を逆転させた波をあわせると、波は消えてしまう、そんな技術を使っています。 位相が逆転しているとは、どういうことか。 ＃２の方の示されたURLでも解説されていますが、 これは、たとえば、海の波とか、オシロスコープのサインカーブ（～～～←こんなの）を考えてください。この波が上下逆になった波が、位相を逆にした波です。 ある波と、位相が逆の波が合わさると、波の上の部分と、ひっくりかえった下の部分が合わさって、消えてしまいます。 もし、ある波と、同じ波がやってきて、合わさると、波の上の部分どうし、下の部分どうしが合わさって、もっと大きな波になってしまいますから、音を消すには、位相が逆の波（音）を作らなければいけません。 これが、音を消す原理です（いい加減な説明ですが……）。 スピーカーで音を消す（＝位相が逆の音を出す）のは、簡単で、片方のスピーカーのケーブルの＋－を逆につなぎ、モノラルの音声を流すだけ。 これで左右のスピーカーから位相の逆な音が出ると思います。 このANCという技術は、低い音では上手に消せるのですが、高い音などでは、あまりうまくは消せないそうです。 参考URLに、この技術を利用した、騒音を消せるヘッドフォンをあげました。
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- awatenbou9999
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＃４の方の参考URLと違う会社の 発表直前の『ノイズキャンセリングヘッドホン』の試作機（最終型）を使わせてもらったことがあります。（１０数年前です。その市販機は確か8800円だったかな？） 周囲の騒音をヘッドホン外部に配置したマイク部で拾い、 その信号を内臓アンプ部で逆位相にしてスピーカ部から再生する。 ただし、完全に無音状態にはなりません。（でも効果は絶大です。） >このANCという技術は、低い音では上手に消せるのですが、高い音などでは、あまりうまくは消せないそうです。 ＃４の方がおっしゃる通り音響関連の業界では定説だそうです。 それに加えて、開発者から「性能が高すぎると、装着者が周囲の危険を感知できなくなるので、故意に性能を落としている。」と苦しい解説がありました。（ｗ 後者については実際のところは、回路技術とコストの問題があったのでしょう。 音が伝播する経路や時間差は、空気の温度や密度、風速風向、周囲の物体の反射などの影響を強く受けます。そのため周囲の騒音は人間が感じている以上に実際は複雑な波形になります。 さらにヘッドホンの密閉度やマイクやアンプ、スピーカーの性能、耳の感度特性の個体差などの要素もあります。 現実として、小型で安価な回路に完全な逆位相を再現させることは困難で、完全な無音状態にするのは不可能なのでしょう。言い換えると価格（製品原価）が高ければ性能（効果）も高く期待できそうです。 従来ならば、ヘッドホンステレオを地下鉄等の騒音下で聞く場合、音楽の音量を大きくして騒音に対抗していました。 ノイズキャンセリングヘッドホンをつなぐと音楽の音量を上げなくても良いので耳や頭が疲れず快適です。 ノイズキャンセリングヘッドホンを音楽なしの単独で使うと耳栓と同様（それ以上）の静音効果が体感できます。（ためしに回路のスイッチを切ると周囲の音が漏れ聞こえてきます。） 『ヘッドホン 位相 ノイズ』などのキーワードで検索すれば各社の具体機種がヒットすると思います。
お礼
ありがとうございます
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その構造はすごいですね。 騒音を拾ってヘッドホンから流すのですか。 また店にあったらノイズキャンセリングヘッドホンをみてみます。
- ita-roo
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そのテレビは見ていませんが、本当のようです。 昔に見た、日産のカタログで、この原理を使った静音設計を搭載した車というのを見たことがあります。 波の干渉、というやつだと思います。 ただ、（私は物理に弱いので詳しいことはわからないんですが）３点でできる二等辺三角形の形によっては、干渉ではなく増幅して、逆に音が大きくなることもあるんじゃないかと思うんですが・・・。 ちなみに、ステレオスピーカーは聞く人と２つのスピーカーが正三角形を描く位置関係が理想的だそうなんですが、ステレオスピーカーでモノラル音声を出力し、ちょうど二等辺三角形を描けるように両耳を横にすると、音が聴こえなくなるんでしょうかね。 と、便乗質問したところで専門家の回答を待ちましょう・・・。
お礼
すばやい回答ありがとうございます
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皆さん詳しいですね！ 車と言う事はスピーカー（音の発生するところ）の間隔が比較的狭いですよね。 車とスピーカー違いは、、、 謎は深まるばかりです こういうのって楽しいですね ちなみにこの番組はドラマ トリック2です。 皆さんご存知？
お礼
ありがとうございます
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そうです！ それに似た図を書いていました
- intruder
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Ａ地点とＢ地点から、完全に位相の逆転している音を出せば打ち消し合うでしょうね。（位相の説明はパス。適当に理解しているけど、説明できるほど理解はしてないので。） 普通に音を出していれば打ち消されることはないと思います。 だって、それじゃステレオで音が消えてしまうことになりますからね。
お礼
すばやい回答ありがとうございます。
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＞普通に音を出していれば打ち消されることはないと思います。 だって、それじゃステレオで音が消えてしまうことになりますからね。 これって考えれば考えるほどふしぎですよね
お礼
ありがとうございます
補足
逆の波を発生させているのですね。 なんとなくわかってきました。 このヘッドフォンはさぞかし聞きごこちが良いのでしょうね。