Headphones
その他の使用法にヘッドフォンを参照して
「ヘッドフォン」
ヘッドホンは、ユーザーの耳の上または頭の周りに装着される小型スピーカードライバーのペアです。それらは電気音響 変換器であり、電気信号を対応する音に変換します。ヘッドフォンは、近くの人が聞くことができるように屋外に音を発するスピーカーとは対照的に、1人のユーザーがオーディオソースを個人的に聞くことができます。ヘッドホンは、イヤスピーカー、イヤフォン、または口語的には缶とも呼ばれます。Circumaural（「耳の周り」）およびsupra-aural（「耳の上」）ヘッドホンは、スピーカーを所定の位置に保持するために頭の上部にバンドを使用します。イヤフォンまたはイヤピースとして知られる別のタイプは、ユーザーの外耳道に接続する個々のユニットで構成されます。3番目のタイプは骨伝導ヘッドホンです。これは通常、後頭部を包み、外耳道の前に置き、外耳道を開いたままにします。電気通信のコンテキストでは、ヘッドセットはヘッドホンとマイクの組み合わせです。
スタンドのヘッドホン
ワイヤレスヘッドホン
骨伝導ヘッドホン。
ヘッドフォンは、オーディオアンプ、ラジオ、CDプレーヤー、ポータブルメディアプレーヤー、携帯電話、ビデオゲームコンソール、電子楽器などの信号源に、コードを直接使用するか、Bluetooth、DECT、FMなどのワイヤレステクノロジを使用して接続します。ラジオ。最初のヘッドホンは、電話交換手が手を自由に保つために使用するために19世紀後半に開発されました。当初、音質は平凡でしたが、一歩前進したのはハイファイヘッドフォンの発明でした。
ヘッドフォンは、さまざまなオーディオ再生品質機能を備えています。電話用に設計されたヘッドセットは、通常、オーディオファンが音楽を聴くために設計された高価なユニットのハイファイでサウンドを再生することはできません。ケーブルを使用するヘッドホンには、通常、ヘッドホンをオーディオソースに接続するための1/4インチ（6.35mm）または1/8インチ（3.5mm）の電話ジャックが一部のステレオイヤフォンはワイヤレスで、Bluetooth接続を使用して、携帯電話やデジタルプレーヤーなどのソースデバイスからの電波によってオーディオ信号を送信します。ウォークマン効果の結果、1980年代から、ヘッドフォンは歩道、食料品店、公共交通機関などの公共の場所で使用されるようになりました。ヘッドフォンは、ライブコンサートや録音物のサウンドをミキシングするオーディオエンジニアや、聴衆の声を聞かずにヘッドフォンを使用して次の曲を頭出しするDJ 、航空機のパイロット、コールセンターの従業員など、さまざまな専門家のコンテキストでも使用されます。後者の2つのタイプの従業員は、マイクが統合されたヘッドホンを使用します。
コンテンツ
1 歴史
2 アプリケーション
2.1 聴力検査のアプリケーション
3 電気的特性
3.1 インピーダンス 3.2 感度
4 仕様
4.1 接続性
4.1.1 有線
4.1.2 無線
4.1.3 真のワイヤレス
4.2 耳の適応
4.2.1 サーキュマラル
4.2.2 超聴覚
4.2.3 耳にフィットするヘッドホン
4.2.3.1 イヤホン
4.2.3.2 インイヤーヘッドホン
4.3 オープンバックまたはクローズドバック
4.3.1 オープンバック
4.3.2 セミオープン
4.3.3 クローズドバック
4.4 ヘッドセット
4.4.1 電話用ヘッドセット
4.4.2 通信ヘッドセット
5 周囲の騒音低減
6 トランスデューサーテクノロジー
6.1 ムービングコイル 6.2 静電 6.3 エレクトレット 6.4 平面磁気 6.5 バランスの取れたアーマチュア 6.6 熱音響技術 6.7 その他のトランスデューサー技術
7 利点と制限
8 健康と安全
8.1 危険とリスク 8.2 労働安全衛生
9 も参照してください
10 参考文献
11 外部リンク
歴史
ヘッドホンは、電話を操作するときに人の手を解放する必要性から生まれました。「ハンズフリー」ヘッドホンの前身である反復製品がいくつかありました。1890年代までに、間違いなくヘッドフォンである最初のデバイスは、ロンドン中の劇場やオペラハウスでのパフォーマンスのライブフィードに顧客が接続できるシステムを作成したElectrophoneと呼ばれる英国の会社によって製造されました。サービスの加入者は、長いロッドで保持されたあごの下に接続された一対の巨大なイヤホンを通してパフォーマンスを聞くことができました。
フランスのエンジニア、エルネストメルカディエは、1891年にインイヤーヘッドホンの特許を取得しました。メルカディエは、「受話器の改良…オペレーターの頭に装着して持ち運べるほど軽量でなければならない」として米国特許第454，138号を取得しました。」
1910年にユタ州のナサニエルボールドウィンは、日曜日の礼拝中に説教を聞くことができなかったため、プロトタイプの電話ヘッドセットを発明しました。彼はそれをテストのためにアメリカ海軍に提供し、アメリカ海軍はすぐにボールドウィンに100を注文しました。ワイヤレススペシャリティアパラタス社は、ボールドウィンラジオカンパニーと提携して、注文を処理するためにユタ州に製造施設を設立しました。彼の革新は、第二次世界大戦中に使用された「音で動く」電話または電気を必要としない電話の基礎でした。
Brandesラジオヘッドホン、1920年頃
ヘッドホンは受話器のイヤホンから生まれ、アンプが開発される前は電気オーディオ信号を聞く唯一の方法でした。
これらの初期のヘッドホンは、シングルエンドまたはバランスドアーマチュアのいずれかを備えた可動鉄ドライバーを使用していました。一般的なシングルエンドタイプは、永久磁石の極に巻かれたボイスコイルを使用し、永久磁石は柔軟な鋼製ダイアフラムの近くに配置されていました。コイルを流れるオーディオ電流は磁石の磁場を変化させ、ダイアフラムにさまざまな力を加えて振動させ、音波を発生させます。高感度が要求されるため、ダンピングを使用しないため、共振によりダイアフラムの周波数応答のピークが大きくなり、音質が低下します。これらの初期のモデルにはパディングがなく、長期間着用するのが不快なことがよくありました。それらのインピーダンスは変化しました。電信や電話の仕事で使用されるヘッドホンのインピーダンスは75 オームでした。初期の無線ラジオで使用されたものは、感度を上げるために細いワイヤーの巻き数が多かった。1，000〜2，000オームのインピーダンスが一般的で、クリスタルセットとトライオードレシーバーの両方に適していました。1919年頃にブランデスによって製造されたものなど、いくつかの非常に敏感なヘッドホンは、初期のラジオ作業に一般的に使用されていました。
初期の動力付きラジオでは、ヘッドフォンは真空管のプレート回路の一部であり、危険な電圧を運んでいました。通常、正の高電圧バッテリー端子に直接接続され、もう一方のバッテリー端子はしっかりと接地されていました。むき出しの電気接続を使用すると、不快なヘッドセットを調整しているときにむき出しのヘッドホン接続に触れた場合、ユーザーはショックを受ける可能性が
1958年、ミルウォーキー出身のオーディオファンでジャズミュージシャンのジョンC.コスが、最初のステレオヘッドフォンを製造しました。 以前は、ヘッドホンは米国海軍、電話および無線事業者、および同様の業界の個人によってのみ使用されていました。
ユーザーの外耳道に差し込まれる小型のイヤフォンタイプのイヤピースは、補聴器用に最初に開発されました。それらは、1954年にリージェンシーTR-1の導入により商業的に登場したトランジスタラジオで広く使用されるようになりました。歴史上最も人気のあるオーディオデバイスであるトランジスタラジオは、聴き方を変え、人々がどこでもラジオを聴けるようにしました。イヤフォンは、動く鉄のドライバーまたは圧電結晶のいずれかを使用して音を生成します。今日のポータブルアプリケーションで最も一般的に使用されている3.5mmラジオおよびフォーンコネクタは、少なくとも1964年にリリースされたSonyEFM-117Jトランジスタラジオ以来使用されています。 その人気は次のように強化されました。 1979年のWalkmanポータブルテーププレーヤーでの使用。
アプリケーション
ヘッドホンは、固定CDおよびDVDプレーヤー、ホームシアター、パーソナルコンピューター、またはポータブルデバイス（デジタルオーディオプレーヤー/ MP3プレーヤー、携帯電話など）で使用できます。ただし、これらのデバイスにヘッドホンジャックが装備されている場合に限ります。コードレスヘッドホンは、ケーブルでソースに接続され代わりに、FM、Bluetooth、Wi-Fiなどの無線または赤外線伝送リンクを使用してエンコードされた無線または赤外線信号を受信します。これらは電池式の受信機システムであり、ヘッドホンはコンポーネントにすぎません。コードレスヘッドフォンは、サイレントディスコやサイレントギグなどのイベントで使用されます。
オーディオ制作環境
で使用されるSennheiserHD555ヘッドフォン（2007年）
プロフェッショナルオーディオセクターでは、ヘッドホンはライブの状況でDJミキサーを備えたディスクジョッキーや、信号源を監視するためのサウンドエンジニアによって使用されます。ラジオスタジオでは、DJはスピーカーをオフにした状態でマイクに向かって話すときにヘッドホンを使用して、自分の声を監視しながらハウリングを排除します。スタジオレコーディングでは、ミュージシャンや歌手はヘッドフォンを使用して、バッキングトラックやバンドに合わせて演奏または歌います。軍事用途では、多くの種類のオーディオ信号がヘッドホンを使用して監視されます。
有線ヘッドホンはケーブルで音源に接続されています。最も一般的なコネクタは、6.35 mm（¼インチ）および3.5mmの電話コネクタです。より大きな6.35mmコネクタは、固定位置の家庭用または業務用機器でより一般的です。3.5 mmコネクタは、今日でもポータブルアプリケーションで最も広く使用されているコネクタです。6.35mmと3.5mmのデバイス間の変換にはアダプタを使用できます。
音量調節用の
ポテンショメータを内蔵したヘッドホンコード
アクティブコンポーネントとして、ワイヤレスヘッドホンは、バッテリー、充電コントローラー、スピーカードライバー、ワイヤレストランシーバーなどの内部ハードウェアが必要なため、コストがかかる傾向が一方、有線ヘッドホンはパッシブコンポーネントであり、スピーカーの駆動をオーディオソースにアウトソーシングします。 。
一部のヘッドホンコードには、音量調節用のシリアル ポテンショメータが装備されています。
有線ヘッドホンには、取り外し不可能なケーブルまたは取り外し可能な補助オス-オスプラグが装備されている場合がまた、並列回路で別の有線ヘッドフォンを接続できるようにする2つのポートを備えている場合もこれにより、オーディオ信号が分割され、別の参加者と共有されます。 、ただし、2つの入力からのオーディオを同時に聞くためにも使用できます。外部オーディオスプリッターは、この機能を後付けすることができます。
聴力検査のアプリケーション
聴覚学の分野で聴覚システムの状態を評価するために、さまざまなタイプの特別に設計されたヘッドホンまたはイヤホンも使用され、聴覚閾値の確立、難聴の医学的診断、他の聴覚関連疾患の特定、および職業聴覚保護プログラムでの聴覚状態の監視が行われます。キャリブレーションが容易で、テスト施設間で結果を比較できるため、ヘッドホンの特定のモデルが標準として採用されています。
超聴覚スタイルのヘッドホンは、キャリブレーションが最も簡単で、長年にわたって標準と見なされていたため、歴史的に聴覚学で最も一般的に使用されています。一般的に使用されるモデルは、Telephonics Dynamic Headphone（TDH）39、TDH-49、およびTDH-50です。インザイヤーまたはインサートスタイルのイヤホンは、より高いレベルの耳間減衰を提供し、6，000および8，000 Hzをテストする際の変動を少なくし、外耳道の崩壊に起因するテストの問題を回避するため、今日より一般的に使用されています。インサートイヤホンの一般的に使用されるモデルは、EtymoticResearchER-3Aです。耳周囲イヤホンは、拡張された高周波範囲（8，000 Hz〜20，000 kHz）で聴力しきい値を確立するためにも使用されます。Etymotic Research ER-2Aインサートイヤホンに加えて、SennheiserHDA300およびKossHV / 1Aサーカムオーラルイヤホンは、ANSI規格で説明されている拡張高周波範囲の基準等価しきい値音圧レベル値を持つ唯一のモデルです。
聴力計とヘッドホンは一緒に校正する必要がキャリブレーションプロセス中、聴力計からヘッドホンへの出力信号は、音圧レベルと周波数の聴力計の読み取り値に対して信号が正確であることを確認するために、サウンドレベルメーターで測定されます。キャリブレーションは、外耳の伝達関数を模倣することを目的とした音響カプラーのイヤホンを使用して行われます。聴力計の最初のキャリブレーションプロセスでは特定のヘッドホンが使用されるため、同じメーカーとモデルであっても、他のヘッドホンセットと交換することはできません。
電気的特性
ほとんどのヘッドホンは小型のダイナミックスピーカーであるため、ダイナミックスピーカーの電気的特性をヘッドホンに簡単に適用できます。
インピーダンス
ヘッドフォンは、高インピーダンスまたは低インピーダンス（通常は1 kHzで測定）で利用できます。低インピーダンスのヘッドホンは16〜32オームの範囲で、高インピーダンスのヘッドホンは約100〜600オームです。ヘッドホンのペアのインピーダンスが増加すると、それを駆動するためにより多くの電圧（特定の電流で）が必要になり、特定の電圧に対するヘッドホンのラウドネスが低下します。近年、新しいヘッドホンのインピーダンスは、バッテリー駆動のCMOSベースのポータブル電子機器で利用可能なより低い電圧に対応するために一般的に減少しています。これにより、バッテリー駆動の電子機器でより効率的に駆動できるヘッドホンが生まれました。その結果、新しいアンプは比較的低い出力インピーダンスの設計に基づいています。
アンプの出力制限のため、ヘッドホンのインピーダンスが問題になります。最新のヘッドホンのペアはアンプによって駆動され、インピーダンスの低いヘッドホンはより大きな負荷を示します。アンプは理想的ではありません。また、提供できる電力量を制限する出力インピーダンスも均一な周波数応答、適切なダンピングファクター、歪みのないサウンドを確保するには、アンプの出力インピーダンスを、駆動しているヘッドホンの1/8未満（理想的には可能な限り低く）にする必要がヘッドホンのインピーダンスに比べて出力インピーダンスが大きい場合、歪みが大幅に大きくなります。したがって、低インピーダンスのヘッドホンは、より大きく、より効率的になる傾向がありますが、より高性能なアンプも必要とします。高インピーダンスのヘッドホンは、アンプの制限に対する耐性が高くなりますが、特定の出力レベルで生成される音量は小さくなります。
歴史的に、多くのヘッドホンは比較的高いインピーダンスを持っていて、多くの場合500オームを超えていたため、高インピーダンスのチューブアンプでうまく動作することができました。対照的に、最新のトランジスタアンプは出力インピーダンスが非常に低く、低インピーダンスのヘッドフォンが可能です。残念ながら、これは、古いオーディオアンプやステレオが、一部の最新の低インピーダンスヘッドフォンで低品質の出力を生成することが多いことを意味します。この場合、外部ヘッドフォンアンプが有益な場合が
感度
感度は、イヤピースが入力電気信号を可聴音にどれだけ効果的に変換するかを示す尺度です。したがって、特定の電気駆動レベルでのヘッドホンの音量を示します。これは、ミリワットあたりの音圧レベルのデシベル（ dB（SPL）/ mW）またはボルトあたりの音圧レベルのデシベル（dB（SPL）/ V）で測定できます。残念ながら、両方の定義は広く使用されており、多くの場合互換性がヘッドフォンアンプの出力電圧（電力ではない）は、ほとんどの一般的なヘッドフォンでは基本的に一定であるため、オームの法則を使用してdB / Vに変換すると、dB/mWの方が便利なことがよくd B（（ SP L
）。/ V =d B （（ SP L
）。/ m W 10 ⋅
ログ10 I m p e d a n c 100 1000 { mathrm {dB（SPL）} / mathrm {V} = mathrm {dB（SPL）} / mathrm {mW} -10 cdot log _ {10} { frac {mathrm{インピーダンス}} {1000}}}
または、オンライン計算機を使用することもできます。ボルトあたりの感度がわかれば、アンプの最大出力電圧からヘッドホンの最大音量を簡単に計算できます。たとえば、感度が100 dB（SPL）/ Vのヘッドホンの場合、出力が1二乗平均平方根（RMS）の増幅器では、最大音量が100dBになります。
高感度ヘッドホンとパワーアンプをペアリングすると、危険なほどの音量が発生し、ヘッドホンが損傷する可能性が最大音圧レベルは好みの問題であり、一部のソースでは110〜120dB以下を推奨しています。対照的に、米国労働安全衛生局は、長期的な難聴を回避するために平均SPLを85 dB（A）以下にすることを推奨していますが、欧州連合規格EN 50332-1：2013は、85 dB（A）を超える音量を推奨しています。 ）偶発的な聴覚障害を避けるために、100 dB以下の絶対最大音量（40〜4，000 Hzのノイズを使用して定義）で警告を含めます。この規格を使用すると、感度が90、100、110 dB（SPL）/ Vのヘッドホンは、リスクを軽減するために、最大音量設定でそれぞれ3.162、1.0、0.3162RMSボルト以下のアンプで駆動する必要が難聴の。
ヘッドホンの感度は通常約80〜125 dB / mWで、通常1kHzで測定されます。
仕様
ヘッドフォンのサイズは、忠実度と携帯性のバランスに影響を与える可能性が一般に、ヘッドホンのフォームファクターは、耳周囲（オーバーイヤー） 、耳上（オンイヤー）、イヤフォン、インイヤーの4つのカテゴリに分類できます。
接続性
有線
ヘッドホンジャックケーブルがはんだ付けされたヘッドホン。
無線
ワイヤレスオンイヤーヘッドホン。多くの場合、ヘッドフォンジャックが組み込まれています。
ワイヤレスオーバーイヤーヘッドホン。多くの場合、ヘッドフォンジャックが組み込まれています。
ネックバンドを介して接続されたワイヤレスイヤホン。
真のワイヤレス
真のワイヤレスイヤフォンには、各バッドを相互に接続し続けるためのコードがありません。彼らは、ハードウェアデバイスからオーディオを送信するためにBluetoothなどのワイヤレステクノロジーに依存しています。
耳の適応
サーキュマラル
サーキュラーラルヘッドホンには、外耳を囲む大きなパッドが
サーキュラーラルヘッドホン（フルサイズヘッドホンまたはオーバーイヤーヘッドホンと呼ばれることもあります）には、耳を囲む円形または楕円形のイヤパッドがこれらのヘッドホンは耳を完全に取り囲むため、サーキュラーラルヘッドホンは、頭を完全に密閉して外部ノイズを減衰させるように設計できます。サイズが大きいため、サーキュラーヘッドホンは重くなり、500グラム（1ポンド）を超えるセットも人間工学に基づいたヘッドバンドとイヤパッドの設計は、重量に起因する不快感を軽減するために必要です。これらは一般的にドラマーがレコーディングで使用します。
超聴覚
超聴覚（オンイヤー）ヘッドホンのペア
超聴覚ヘッドホンまたはオンイヤーヘッドホンには、耳の周りではなく耳を押すパッドがそれらは一般的に1980年代にパーソナルステレオにバンドルされていました。このタイプのヘッドホンは、一般に、サーキュラーラルヘッドホンよりも小型で軽量である傾向があり、その結果、外部ノイズの減衰が少なくなります。超聴覚ヘッドホンは、耳の周りにあるサーキュラーヘッドホンと比較して、耳への圧力のために不快感を引き起こす可能性もイヤーカップの素材により、快適さが異なる場合が
耳にフィットするヘッドホン
イヤホン
「イヤホン」はその他の使用法にイヤホンを参照して
イヤホンは外耳に装着されます。
イヤホンは非常に小さなヘッドホンで、外耳に直接取り付けられ、外耳道に面していますが挿入されイヤホンは持ち運びに便利ですが、多くの人が不快だと考えています。それらはほとんど音響絶縁を提供せず、周囲のノイズが浸透する余地を残します。ユーザーは、難聴を引き起こすリスクを冒して、補うために危険なほど音量を上げる可能性が 一方、それらはユーザーに彼らの周囲をよりよく意識させる。トランジスタラジオの黎明期から、イヤホンは一般的に個人の音楽機器にバンドルされてきました。それらは快適さのためにフォームまたはゴムパッドと一緒に時々販売されます。（少なくとも1984年から使用されているイヤフォンという用語の使用は、 AppleのMP3プレーヤーの成功により、2001年以降までピークに達しませんでした。 ）
インイヤーヘッドホン
インイヤーモニター
インイヤーモニターは外耳道まで伸びており、外部ノイズからの隔離を提供します。
インイヤーモニター（IEM）またはカナルフォンとも呼ばれるインイヤーヘッドホンは、外耳道自体に挿入されるイヤフォンと同様の携帯性を備えた小型のヘッドホンです。IEMは、高品質のインイヤーヘッドホンであり、オーディオエンジニア、ミュージシャン、およびオーディオファンによって使用されます。
インイヤーヘッドホンの外殻は、プラスチック、アルミニウム、セラミック、その他の金属合金など、さまざまな素材で構成されています。インイヤーヘッドホンは外耳道にかみ合うため、滑り落ちやすく、多くの環境ノイズを遮断します。環境からの音の欠如は、安全またはその他の理由で音が必要な手がかりである場合、たとえば、歩行、運転、または車の近くや車の交通中を走行する場合などに問題になる可能性が一部のインイヤーヘッドホンは、内蔵マイクを使用して、必要に応じて外部の音を聞くことができます。
一般的なまたはカスタムフィットの外耳道プラグは、シリコーンゴム、エラストマー、またはフォームで作られています。ローエンドデバイスのこのようなプラグは交換可能である可能性があり、これにより、プラグが脱落して外耳道に引っかかるリスクが高まります。カスタムインイヤーヘッドホンは、外耳道の鋳造物を使用して、追加の快適さとノイズアイソレーションを提供するカスタム成形プラグを作成します。
一部のワイヤレスイヤホンには充電ケースが含まれています。
オープンバックまたはクローズドバック
サーキュラーラルヘッドホンと超オーラルヘッドホンはどちらも、イヤーカップのタイプによってさらに区別できます。
オープンバック
オープンバックヘッドホンでは、イヤーカップの背面が開いています。これにより、ヘッドホンからより多くの音が漏れ、ヘッドホンに周囲の音がより多く入りますが、環境からの音が含まれるため、より自然な、またはスピーカーのような音が得られます。
セミオープン
セミオープンヘッドホンは、オープンバックヘッドホンとクローズドバックヘッドホンの妥協点と考えられるデザインになっています。何人か「セミオープン」という用語は純粋にマーケティング目的のためにあると信じています。セミオープンヘッドフォンという用語の正確な定義はありません。オープンバックアプローチではダイヤフラムの外側で音を遮断する手段がほとんどなく、クローズドバックアプローチではダイヤフラムの外側に実際に閉じたチャンバーがありますが、セミオープンヘッドフォンには部分的にチャンバーを設けることができます開口部または通気口から音を通過させながら、音を遮断します。
クローズドバック
クローズドバック（またはシール）スタイルでは、イヤーカップの背面が閉じています。それらは通常、周囲のノイズの一部をブロックします。クローズドバックヘッドホンは通常、オープンバックヘッドホンよりも強い低周波数を生成できます。
ヘッドセット
ヘッドセット（オーディオ）
ボイスチャットに使用されるヘッドセットの典型的な例
ヘッドセットは、マイクと組み合わせたヘッドホンです。ヘッドセットは、ハンズフリー操作の電話受話器と同等の機能を提供します。ヘッドセットのアプリケーションには、電話の使用に加えて、航空、劇場またはテレビスタジオのインターホンシステム、およびコンソールまたはPCゲームがヘッドセットは、シングルイヤーピース（モノラル）またはダブルイヤーピース（両耳にモノラルまたはステレオ）のいずれかで作られています。ヘッドセットのマイクアームは、マイクをユーザーの口の前に保持する外部マイクタイプか、マイクをイヤピースに収納して中空のチューブを介してスピーチが到達するボイスチューブタイプのいずれかです。
電話用ヘッドセット
ソニーエリクソンコードレスBluetoothヘッドセット
電話用ヘッドセットは、固定電話システムに接続します。電話のヘッドセットは、電話の受話器を交換することで機能します。標準のコード付き電話のヘッドセットには、一般にRJ-9コネクタと呼ばれる標準の4P4Cが取り付けられています。ヘッドセットには、多くのDECT電話やその他のアプリケーション用の2.5mmジャックソケットも用意されています。コードレスBluetoothヘッドセットが利用可能であり、多くの場合、携帯電話で使用されます。ヘッドセットは、特にコールセンターの従業員によって、電話を多用する仕事に広く使用されています。また、両手を使わずに電話での会話をしたい人にも使用されます。
古いモデルの電話の場合、ヘッドセットのマイクインピーダンスは元の受話器のインピーダンスとは異なり、電話ヘッドセット用の電話アンプが必要です。電話アンプは、電話ヘッドセットアダプターと同様の基本的なピン配列を提供しますが、マイクとスピーカーのサウンド増幅も提供します。電話アンプのほとんどのモデルは、スピーカー、マイク、ミュート機能、ヘッドセットと受話器の切り替えの音量調節を提供します。電話アンプは、バッテリーまたはACアダプターから電力を供給されます。
通信ヘッドセット
Lightspeed Aviation 303GANR飛行士が使用するAviationヘッドセット
通信ヘッドセットは双方向通信に使用され、通常はヘッドホンと接続されたマイクで構成されます。このようなヘッドセットは、航空、軍事、スポーツ、音楽、および多くのサービス指向セクターなどのさまざまな職業で使用されています。それらは、用途、必要なノイズ減衰、および必要な通信の忠実度に応じて、すべての形状とサイズで提供されます。
周囲の騒音低減
環境からの不要な音は、パッシブノイズアイソレーションによって、または多くの場合アイソレーションと組み合わせてアクティブノイズキャンセリングによって耳からの音を排除することによって減らすことができます。
インイヤーは、ノイズアイソレーションに適したものの1つです。
パッシブノイズアイソレーションは、基本的に、単に音を遮断するパッシブ耳栓として、耳の上または耳の中のイヤホンの本体を使用しています。ほとんどの減衰を提供するヘッドホンのタイプは、外耳道ヘッドホンとクローズドバックヘッドホンで、耳周囲と耳上の両方です。オープンバックヘッドホンとイヤフォンヘッドホンは、パッシブノイズアイソレーションを提供しますが、他のヘッドホンよりもはるかに劣ります。一般的なクローズドバックヘッドホンは8〜12 dBをブロックし、インイヤーは10〜15dBの範囲です。一部のモデルは、ドラマーが録音されたサウンドを監視し、ドラムからの直接のサウンドを可能な限り低減することを容易にするために、ドラマー向けに特別に設計されています。このようなヘッドホンは、周囲のノイズを約25dB削減すると主張しています。
アクティブノイズキャンセリングヘッドホンは、マイク、アンプ、スピーカーを使用して、位相反転した形で周囲のノイズを拾い上げ、増幅し、再生します。これは、マイクによって拾われて反転されない目的の音源に影響を与えることなく、環境からの不要なノイズをある程度キャンセルします。回路を駆動するには、電源（通常はバッテリー）が必要です。アクティブノイズキャンセリングヘッドホンは、周囲のノイズを20 dB以上減衰させることができますが、アクティブ回路は、鋭い音や声ではなく、主に一定の音や低周波数で効果的です。一部のノイズキャンセリングヘッドホンは、主に航空機、電車、自動車の低周波エンジンや走行騒音を低減するように設計されており、他の種類の騒音がある環境では効果が低くなります。
トランスデューサーテクノロジー
ヘッドフォンは、さまざまなタイプのトランスデューサーを使用して、電気信号を音に変換します。
ムービングコイル
典型的なムービングコイルヘッドフォントランスデューサー
より一般的に「ダイナミック」ドライバーと呼ばれるムービングコイルドライバーは、ヘッドホンで使用される最も一般的なタイプです。ヘッドホンのフレームに固定された磁石素子で構成され、静磁場を発生させます。ヘッドホンの磁石は通常、フェライトまたはネオジムで構成されています。ワイヤーの軽いコイルであるボイスコイルは、磁石の磁場に吊るされ、ダイアフラムに取り付けられ、通常、軽量で質量比の高いセルロース、ポリマー、炭素材料、紙などから製造されます。 。オーディオ信号の変化する電流がコイルを通過すると、静磁場に反応する変化する磁場が生成され、コイルに変化する力が加わり、コイルと取り付けられたダイヤフラムが振動します。振動する振動板が空気を押して音波を発生させます。
静電
静電型スピーカー図
静電ドライバーは、2枚の穴あき金属プレート（電極）の間に吊るされた、薄く帯電したダイアフラム、通常はコーティングされたPETフィルムメンブレンで構成されています。電気音響信号が電極に印加され、電界が発生します。このフィールドの極性に応じて、ダイヤフラムはプレートの1つに向かって引き寄せられます。空気はミシン目を通って強制されます。膜を駆動する連続的に変化する電気信号と組み合わされて、音波が生成されます。静電ヘッドホンは通常、ムービングコイルヘッドホンよりも高価であり、比較的まれです。さらに、信号を増幅して膜を偏向させるために特別な増幅器が必要であり、これにはしばしば100〜1，000ボルトの範囲の電位が必要です。
非常に薄くて軽いダイアフラム膜、多くの場合わずか数マイクロメートルの厚さ、および可動金属加工がまったくないため、静電ヘッドホンの周波数応答は通常、可聴限界の約20kHzをはるかに超えています。高周波応答は、低中帯域の歪みレベルが可聴周波数帯域の最上部に維持されることを意味します。これは、可動コイルドライバーの場合には一般的に当てはまりません。また、コイルドライバーを動かして高周波領域で定期的に見られる周波数応答のピークはありません。適切に設計された静電ヘッドホンは、他のタイプよりも大幅に優れた音質を生み出すことができます。
静電ヘッドホンは、100Vから1kVを超える電圧源を必要とし、ユーザーの頭に絶縁体の発明以来、実際の危険はありません。それらは大きな電流を供給する必要がなく、それは故障の場合に着用者への電気的危険をさらに制限します。
エレクトレット
エレクトレットドライバーは、静電ドライバーと同じ電気機械的手段に沿って機能します。ただし、エレクトレットドライバーには永久電荷が組み込まれていますが、静電気には外部ジェネレーターによってドライバーに電荷が適用されます。エレクトレットと静電ヘッドホンは比較的まれです。また、元のエレクトレットは、通常、静電気よりも安価で、技術的能力と忠実度が低かった。2009年から2013年までの特許出願が承認されており、さまざまな材料、つまり「フッ素化環状オレフィンエレクトレットフィルム」を使用することで示されています。周波数応答チャートの読み取り値は、100dbで50kHzに達する可能性がこれらの新しく改良されたエレクトレットを従来のドーム型ヘッドホンドライバーと組み合わせると、日本オーディオ協会によってハイレゾオーディオプログラムに参加する価値があると認められたヘッドホンを製造できます。米国特許8，559，660B2。7，732，547 B2.7，879，446B2.7，498，699B2。
平面磁気
平面磁気（オルソダイナミックとも呼ばれます）ヘッドホンは、静電ヘッドホンと同様のテクノロジーを使用しますが、いくつかの基本的な違いがそれらは平面磁気スピーカーと同様に動作します。
平面磁気ドライバーは、埋め込まれたワイヤーパターンを含む比較的大きな膜で構成されています。この膜は、2組の永久的な反対に整列した磁石の間に吊るされています。膜に埋め込まれたワイヤーを流れる電流は、永久磁石の磁場と反応して膜内の動きを誘発する磁場を生成し、それが音を生成します。
バランスの取れたアーマチュア
アーマチュアがバランスを取り、ダイヤフラムに力を加えないバランスドアーマチュアトランスデューサ
バランスドアーマチュアは、他の多くの磁気トランスデューサーシステムのダイアフラム特性へのストレスを排除することにより、エレメントの電気効率を高めることを主な目的としたサウンドトランスデューサーの設計です。最初の図に概略的に示されているように、それは永久磁石の磁場内で動くことができるように回転する可動磁気電機子で構成されています。磁場の中心に正確に配置されている場合、アーマチュアに正味の力はないため、「バランスのとれた」という用語が使用されます。2番目の図に示すように、コイルに電流が流れると、アーマチュアがいずれかの方向に磁化され、ピボットを中心にわずかに回転し、ダイヤフラムを動かして音を出します。
トリプルクロスオーバー構成（4ロー/2ミッド/2ハイ）で8つのバランスドアーマチュアを使用するカスタムインイヤーモニター。ヘッドフォンの設計では、多くの場合、複数のバランスの取れたアーマチュアを使用して、より忠実なサウンドを提供します。
設計は機械的に安定しわずかな不均衡により、アーマチュアが磁石の1つの極にくっつきます。アーマチュアを「バランス」位置に保持するには、かなり堅い復元力が必要です。これにより効率は低下しますが、この設計では、他のどの設計よりも少ない電力でより多くのサウンドを生成できます。 1920年代にボールドウィンマイカダイヤフラムラジオヘッドホンとして普及したバランスドアーマチュアトランスデューサーは、第二次世界大戦中に軍用音響動力電話で使用するために改良されました。これらのいくつかは、狭帯域幅の音声信号に対して、20％から40％の範囲で驚くべき電気音響変換効率を達成しました。
現在、これらは通常、インイヤーヘッドホンと補聴器でのみ使用されており、高効率と小型サイズが大きな利点となっています。それらは一般に、聴力範囲の極限（たとえば、20Hz未満および16kHzを超える）に制限されており、他のタイプのドライバーよりも優れたシールが必要です。ハイエンドモデルは、パッシブクロスオーバーネットワークを使用してそれらの間の周波数範囲を分割する複数の電機子ドライバーを採用する場合がアーマチュアドライバーと小さなムービングコイルドライバーを組み合わせて低音出力を向上させるものも
ラジオ受信機用の初期のスピーカーは、コーンにバランスドアーマチュアドライバーを使用していました。
熱音響技術
熱音響効果は、導体の可聴周波数ジュール熱から音を生成します。これは、磁気的ではなく、スピーカーを振動させない効果です。2013年に、熱音響メカニズムに基づくカーボンナノチューブ薄毛イヤホンが清華大学の研究グループによって実証されました。製造されたままのCNT細糸イヤホンには、CNT細糸熱音響チップと呼ばれる作動要素がこのようなチップは、シリコンウェーハで支持されたＣＮＴ細いヤーンアレイの層で構成され、ＣＮＴヤーンから基板への熱漏れを抑制するために、微細加工法によってウェーハ上に一定の深さの周期的な溝が作られる。
その他のトランスデューサー技術
ヘッドホンにあまり一般的に使用されていないトランスデューサー技術には、Heil Air Motion Transformer（AMT）が含まれます。圧電フィルム; リボン平面磁気; 磁歪とプラズマイオン化。最初のHeilAMTヘッドフォンは、ESS Laboratoriesによって販売され、本質的には、フルレンジで駆動される同社のスピーカーの1つからのESSAMTツイーターでした。世紀の変わり目以来、スイスのPrecideだけがAMTヘッドフォンを製造しました。圧電フィルムヘッドホンはパイオニアによって最初に開発されました。2つのモデルは、空気の動きの最大量を制限する平らなフィルムシートを使用していました。現在、TakeTは、AMTトランスデューサーに似た形状の圧電フィルムヘッドフォンを製造していますが、Precideドライバーと同様に、ダイアフラム上のトランスデューサーの折り目のサイズにばらつきがさらに、専用のツイーター/スーパーツイーターパネルが含まれているため、双方向のデザインが組み込まれています。ダイヤフラムの折り畳み形状により、表面積の大きいトランスデューサーを小さなスペースの制約内に収めることができます。これにより、その放射領域が与えられた場合に、トランスデューサーの各エクスカーションで移動できる空気の総量が増加します。
磁歪ヘッドホンは、Bonephonesというラベルで販売されることもあり、頭の側面に対して振動し、骨伝導を介して音を伝達することで機能します。これは、耳が遮られていない必要がある状況や、聴覚の神経装置に影響を与えない理由で耳が聞こえない人に特に役立ちます。ただし、磁歪ヘッドホンは、耳の通常の動作に依存する従来のヘッドホンと比較して、忠実度が制限されています。さらに、1990年代初頭、Plasmasonicsと呼ばれるフランスの会社がプラズマイオン化ヘッドフォンの販売を試みました。既知の機能例は残っ
利点と制限
収納構成のSonyMDR-7506ヘッドフォン
ヘッドフォンは、公共図書館で聞く場合のように、プライバシーのため、または他の人の邪魔をすることを防ぐために、他の人が音を聞くのを防ぐことができます。また、同様のコストのスピーカーよりも高いレベルのサウンド忠実度を提供できます。その能力の一部は、ヘッドホンで部屋の矯正治療を行う必要がないことから来ています。高品質のヘッドホンは、3dB以内で20Hzまでの非常にフラットな低周波数応答を実現できます。ラウドスピーカーは低周波数を再生するために比較的大きな（多くの場合15 “”または18″”）スピーカードライバーを使用する必要がありますが、ヘッドホンは幅40〜50ミリメートル（またははるかに小さい）のスピーカードライバーで低音および低音の周波数を正確に再生できます。インイヤーモニターヘッドホン付きケース）。ヘッドホンは耳に非常に近いため、比較的少量の空気を動かすだけでよいため、ヘッドホンの優れた低周波性能が可能になります。
「周波数応答4Hz〜20 kHz」などの市販の主張は、通常、誇張されています。20 Hz未満の周波数での製品の応答は、通常、非常に小さくなります。ヘッドフォンは、プレーヤーが画面外の音源の位置（対戦相手の足音や銃撃など）をより適切に判断できるため、3D位置オーディオ処理アルゴリズムを使用するビデオゲームにも役立ちます。
ウォークマンの発売以来、現代のヘッドホンは特に広く販売され、ステレオ録音を聴くために使用されてきましたが、ステレオサウンドの再生の性質については主観的な議論がステレオ録音は、2つのチャネル間の問題のサウンドの音量と位相の違いを介して、水平方向の深さの手がかり（ステレオ分離）の位置を表します。2つのスピーカーからの音が混ざり合うと、脳が方向を特定するために使用する位相差が生じます。ほとんどのヘッドホンでは、右チャンネルと左チャンネルがこのように組み合わされていないため、ファントムセンターの錯覚が失われたように感じられます。ハードパンされた音も、片側からではなく片方の耳でしか聞こえません。
バイノーラル録音では、異なるマイク技術を使用して、方向を位相として直接エンコードします。2kHz未満では振幅の差はほとんどなく、多くの場合、ダミーヘッドを使用します。ヘッドホンで驚くほどリアルな空間印象を演出できます。ラウドスピーカーのリスニングはヘッドホンのリスニングよりも一般的であるため、商用レコーディングではほとんどの場合、バイノーラルではなくステレオレコーディングを使用します。
チャネル間の周波数依存のクロスフィードを使用することにより、ヘッドホンのステレオサウンドの空間効果を変更して、スピーカーの再生の表現をより正確に近似することができます。
ヘッドセットは、従来の電話の受話器に比べて人間工学的な利点がコールセンターのエージェントは、受話器を手に持ったり、頭を横に傾けて受話器を支えたりすることなく、より良い姿勢を維持できます。
健康と安全
参照：
自動ボリュームリミッター
危険とリスク
製品テスト-
無響室のヘッドホン
十分に大きな音量でヘッドホンを使用すると、一時的または永続的な聴覚障害または難聴を引き起こす可能性がヘッドフォンの音量は、特に地下鉄の駅、航空機、大勢の人などの騒がしい場所では、バックグラウンドノイズと競合しなければならないことがよく大音量設定でヘッドホンによって生成される高音圧レベルに長時間さらされると、聴覚に損傷を与える可能性が 中高所得国の10代の若者と若年成人（12〜35歳）のほぼ50％が、個人のオーディオデバイスとスマートフォンで危険なレベルの音を聞いています。しかし、ある聴覚専門家は、2012年（スマートフォンが主要なパーソナルリスニングデバイスとして世界的に採用される前）に、「ユーザーの5％未満が音量レベルを選択し、難聴のリスクを冒すのに十分な頻度で聞く」ことを発見しました。 国際電気通信連合は最近、「安全なリスニングデバイス/システムのガイドライン」を発表し、音の露出が週に最大40時間、80デシベル、A加重dB（A）を超えないようにすることを推奨しました。欧州連合は、パーソナルリスニングデバイスのユーザーにも同様の制限を設定しており（週40時間以内で80 dB（A））、音の露出が3 dB増えるごとに、持続時間は次のようになります。半分にカット（20時間以内で83 dB（A）、週に10時間で86 dB（A）、週に5時間で89 dB（A）など。スマートフォンのほとんどの主要メーカーは現在、ある程度の安全性を備えています。または、デバイスの音量制限機能と警告メッセージ。 ただし、このような慣行は、独自の音量レベルを設定するという個人的な選択を好む購入の一部のセグメントからさまざまな反応を受けています。
ヘッドホンを駆動するデバイスの音量を制限する通常の方法は、出力電力を制限することです。これには、ヘッドホンの効率に依存するという追加の望ましくない影響が最大許容電力を生成するデバイスは、低効率、高インピーダンスの機器と組み合わせると十分な音量を生成できない可能性がありますが、同じ量の電力は非常に効率的なイヤホンで危険なレベルに達する可能性が
いくつかの研究では、激しい運動をしている間、人々はボリュームを危険なレベルに上げる可能性が高いことがわかっています。フィンランドの研究は、エクササイザーがヘッドフォンの音量を通常の音量の半分に設定し、30分だけ使用することを推奨しています。
聴覚のリスク以外に、ヘッドホンで大音量の音楽を聴くと、リスナーの注意をそらし、怪我や事故につながる可能性があるという一般的な危険が ノイズキャンセリングヘッドホンはリスクを高めます。いくつかの国や州では、運転中やサイクリング中にヘッドホンを着用することは違法になっています。
AppleAirPodsなどのインイヤーヘッドホンへの曝露による接触性皮膚炎の報告も数多く 接触性皮膚炎は、金、ゴム、染料、アクリレート、またはメタクリレートを含むインイヤーヘッドホンによって引き起こされます。しかしながら、インイヤーヘッドホンへの曝露が接触性皮膚炎を引き起こすことを証明するために行われた研究はなく、インイヤーヘッドホンの使用と接触性皮膚炎の症例との間に相関関係が
労働安全衛生
ヘッドホンの使用による聴覚リスクは、日常業務の一部として電子ヘッドセットまたは通信ヘッドセットを着用する必要がある労働者（パイロット、コールセンター、派遣オペレーター、音響エンジニア、消防士など）にも当てはまり、聴覚障害は曝露時間によって異なります。 。国立労働安全衛生研究所（NIOSH）は、時間加重平均として、1日8時間の労働で85 dB（A）を超えないように音にさらすことを推奨しています。 NIOSHは、「時間と強度のトレードオフ」と呼ばれる3 dBの為替レートを使用します。これは、音の露出レベルが3デシベル増加した場合、露出時間を半分に短縮する必要があることを意味します。NIOSHは、コールセンターのオペレーター、消防士、、ミュージシャンやサウンドエンジニアなど、通信ヘッドセットを着用しなければならない労働者の聴覚を保護することを目的としたいくつかの文書を公開しました。
も参照してください
骨伝導
デジタルオーディオプレーヤー
イヤーマフ
イヤパッド
ヘッドホンアンプ
インイヤーモニター
ヘッドホンメーカー一覧
スピーカー
ノイズキャンセリングヘッドホン
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外部リンク
コモンズのヘッドフォンに関連するメディア
ウィクショナリーでのイヤホンの辞書の定義”