ノイズキャンセルヘッドホンの人体への影響

ノイズキャンセルヘッドホン総合スレ　8台目 link

138 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/08(土) 11:47:15 ID:vbRILpTv0: ノイズキャンセルヘッドホンって、外部の音の逆位相の音を出して、
音の波を干渉で打ち消すのですよね。でも、もともとの外部の音も、
キャンセル用の音も、エネルギーを持っているのに、これらのエネ
ルギーってどへ行くのでしょうか。
単にそこの空気を温めるのに使われるだけならいいのですが、人体に
悪影響を与えるようなことにはならないのですよね。

140 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/08(土) 13:23:33 ID:t6rZNhsO0: >>138
> 打ち消すのですよね
自分で書いてるじゃん？
>>137と連投って自演かい？
141 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/08(土) 13:59:53 ID:g8vS8jbH0: >>138
お湯に氷を入れてヌルくなりました。
お湯の熱量はどこに行ったのでしょう？

142 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/08(土) 14:20:02 ID:Lr2HDJ4H0: >>138
そのとおり余剰エネルギーがお前の体を蝕むのさﾋﾋﾋﾋ

148 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 00:33:05 ID:p9gz8HBZ0: 138です。

>>140
音は打ち消されるけど、そのエネルギーはどこかに保存される
はずなので、それがどういう形になるのかを知りたいのです。
多分熱になるんだろうけど、いまいちピンとこないから、質問
したのです。ちなみに137は私ではありません。いいタイミングで
びっくりしたけど。

>>141
これは、お湯の熱量が氷の融解熱として、かつ、温度を上げる
ために使われるだけで、エネルギーが高いほうから低いほうへ
移動しただけのことです。こちらの質問の趣旨と全然違う現象
ですよ。
音の場合は、位相は逆ですが、エネルギーは両方同レベルの
ものですから、エネルギーそのものが打ち消しあってなくなる
わけではないです。

>>142
エネルギーが何かの形になるのは間違いないけど、それが人体に
とって、問題ない形なら心配する必要はありません。
149 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 01:17:08 ID:ahV2YcHd0: >>148
まずスレ違いに気付け
藻前の理論だと人は音楽で死ぬのか？
高校の物理を1000万遍読み直せw
150 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 02:24:35 ID:cIaDQJQC0: >>148
そのオモシロ物理はどこで教えて貰った？
音波が重なって耳に感じなくなっただけでなくなってもないし
何処かに保存されてるわけでもない。
151 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 09:21:38 ID:p9gz8HBZ0: 148です。

>>149
スレ違いなら申し訳ないんだけど、ここでNCヘッドホンの基本原理と
安全性について質問するのは構わないように思うのですが・・。
それに、音楽で難聴になのはよくあることです。聴覚細胞に聞こえ
ないけど、耳に負担になるようなエネルギーが残っていないかどう
かを心配しているのです。

>>150
> 音波が重なって耳に感じなくなっただけでなくなってもないし
ごめんなさい、この部分がよくわかりません。逆位相の音の干渉に
よって、鼓膜近傍では音波はなくなってしまっているのではない
ですか。音波は空気の局所的な圧力差と、それを埋めようとする
分子の運動が交互にエネルギーを交換するとによって伝わって
いくはずです。逆位相の音でキャンセルするということはつまり、
逆の圧力差を作って、分子の運動を止めてしまうことになり、
そこでは波そのものがなくなっているように思います。

「自分で勉強しろ」は誰でも言えます。でも、本当に理解している人に
教えてくださいとお願いしています。
152 ：sage：2007/12/09(日) 09:29:27 ID:zrY70+uT0: 逆位相の音を出すためにエネルギーが使われてるんだから、
そこに元の音のエネルギーが消えたと捉えればいいんじゃない？
153 ：152：2007/12/09(日) 09:33:31 ID:zrY70+uT0: あれ、自分で書いててわからなくなった。。

155 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 10:22:42 ID:1DC48YWH0: >>151
ちょうどそれっぽいページを見つけた
http://onisci.com/004.html
156 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 11:29:12 ID:tS52F+P40: >>150
> >>148
> そのオモシロ物理はどこで教えて貰った？
> 音波が重なって耳に感じなくなっただけでなくなってもないし
> 何処かに保存されてるわけでもない。
>

キミのオモシロ物理は、どこで教えてもらったの？
157 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 12:40:32 ID:FS1Med9s0: >>151
算数の問題

10+(-10)はいくつ？
158 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 13:43:11 ID:p9gz8HBZ0: 151です。

>>155
おおー、ありがとうございます。このページで問題が解決したわけ
ではありませんが、なかなか示唆に富んだ内容ですね。参考になり
ます。この問題って難しいのですね。私だけが理解できていない
わけではないようなので、ちょっとほっとしました。

>>157
10+(-10)=0なので振幅はキャンセルされることは理解しています。
いま問題にしているのは、絶対値であるはずのエネルギーがどこに
行くのかです。もしかして、負のエネルギーがあるなんて思ってる?

160 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 13:55:04 ID:bSGYO1Oo0: >>158
物と物がぶつかって速度ゼロになるような状態だから、熱になっているんじゃないのか？
161 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 14:07:33 ID:fW8kNLTf0: もう耳に温度計も差して実験したらいいのに
162 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 14:22:40 ID:ahV2YcHd0: >>161
鼓膜の奥にまで届かないと人体に影響は無いだろうから
鼓膜まで破らないとだめだろw
163 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 17:24:29 ID:JTZxAIZp0: >>158
・・・・・・・・現実をみようぜ。
164 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 19:18:34 ID:xn9L+dvQ0: 面白い流れだな
>>158
周囲の音とNCの逆位相の音のエネルギーは
鼓膜以外の外音を振動を受けるすべての部分(イヤホン自体含む)に
"振動という運動エネルギー"で吸収される

完璧にNCされていると仮定するなら
吸収されるエネルギーの大きさは"外音の2倍"になる

難聴にならないかと聞かれれば、なんともいえませんが

本末転倒だが、静かなところで使えば
耳の圧迫感も大きくないってことだね
165 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/09(日) 20:01:23 ID:ueoNgq220: >>164
スピーカーの原理を考えてみればわかるだろｗ
逆位相ってどういうことかわかるか？

169 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/10(月) 02:12:39 ID:xV9L0ULD0: >>158
理屈で考えれば定向的なエネルギーが正反対の向きのエネルギーにぶつかって
動きを止められたのなら無定向なエネルギーつまり熱に変わってるはずだから、
気温をきちんとコントロールした環境下で精密な温度計で測れば
ヘッドホンやヘッドホン内部の温度が上がってるはずだけど、
耳の周辺に届く騒音のエネルギーなんてたかが知れてるから
大した温度にはならないので耳への悪影響は心配ないはず。
実際NCヘッドホンを使ってて耳が熱くなって困ったという話は
これまで出てない。
ただ、ひょっとしてちゃんと調べてみたら
NCヘッドホンのほうが普通のヘッドホンよりも
若干蒸れやすいとか汗を掻きやすいなんて現象はあるかもしれない。
その程度のものだから安心して使ってていいよ。
170 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/10(月) 07:33:18 ID:cvBHqfBj0: >>169

なるほど、やっと納得できました。
結局、熱に変わるだけなのですね。そういうことなら、そもそも
元のノイズも最終的には熱に変わるので、キャンセルのために
それと同等のエネルギーが追加されて２倍の熱量になったところ
で大した問題ではないですね。安心してNCヘッドホンを使えそう
です。
すると、137も書いてある「無音の圧迫感」は、単に取り切れない
ノイズが残っているか、あるいはNCホンが間違えて出している音
てあって、元のノイズやキャンセル音が形を変えて耳を圧迫して
いるわけではないということですね。

どうもありがとうございました。

174 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/10(月) 10:23:43 ID:RNnJj3E+0: おまいらゆとりもいい加減にしろ。わからんならともかく、どうでもいいとか言うヤツはなおさら。
波で波を消波すれば熱に変わるのは高校生以上なら常識と思って恥じろ。
175 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/10(月) 10:50:21 ID:LdluLd0u0: 鼓膜や耳骨で波を消波すれば熱に変わるのは高校生以上なら常識と思って恥じろ。

だから、そんなの気にするなら音楽なんて聴くなって事だよ。
176 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/10(月) 11:28:13 ID:xV9L0ULD0: ちゃんと>170は気にしないでいいって事に納得してるのに
何を怒ってるのさ？

180 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/11(火) 09:48:17 ID:WvgnEOzH0: エネルギーの件、日本音響学会のページにQ&Aを見つけた。
ttp://asj.gr.jp/qanda/answer/21.html
ttp://asj.gr.jp/qanda/answer/40.html
181 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/11(火) 11:08:51 ID:lKybQYpz0: >>180

情報ありがとうざいました。170です。
これまでとかなり違う解釈ですね。言ってみれば、外部から来る
騒音が耳の中に入ってくる来る時に、入り口でスピーカーの動きに
よってブレーキをかけて、音を消してしまうということですね。
この場合だと、耳の中では干渉が起こるわけではなく、温度の
上昇すらないということになりますね。

うーん、これが音響学会の公式見解というわけですか。
簡単明瞭ですが、これまでの議論からかけ離れており、なんとなく
丸め込まれただけのような気がしますね。
182 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/11(火) 11:47:36 ID:lKybQYpz0: 181です。先ほどの投稿は完全に読解ミスでした。すみません。

NCヘッドホンのケースは、
ttp://asj.gr.jp/qanda/answer/40.html
の「音源から離れた局所空間を消音する場合」に相当するわけですね。

要するに、干渉による消音部の周辺に、干渉による増幅分があり、
トータルとしてエネルギーが保存されているということです。これ
は説得力がありますね。(結局、消音部分で熱になっているけでは
なさそうです。)

整理すると、外部から入ってくる音は音源が遠いため、波面は
ほぼ平面になります。一方、スピーカーからの音は波面がスピー
カーを中心とする球になります。スピーカーと鼓膜を結ぶ線上で、
干渉により波がキャンセルするようにしても、それ以外の部分
では干渉はいろいろな状況になり、場所によっては２倍の振幅の
音になっているわけです。
これだと、例の「無音の圧迫感」も辻褄が合いますね。
すると、飛行機の中でNCヘッドホンを使うと、耳周辺の頭骨や脳の
場所によっては、２倍の音の振動を受けていることになりますね。
実際には減衰もあるのでそんなに心配することもないのでしょう
けど・・。
183 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/11(火) 12:45:09 ID:h4c27k9H0: じゃ、学会で発表よろしく
184 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/11(火) 12:50:47 ID:tIU9CbCB0: 平面波と球面波でモアレが発生するというのは、消波後にエネルギーがどこへ行くのかという議論とは別問題でしょう。
空気中ということに限って言えば、音が伝わるというのは、空気圧が伝播していくということです。
これは、空気中の分子運動の活発な部位が移っていくということです。
逆位相で消波するとは、分子運動の弱い空間を活発化している。また、もともと活発な分子を弱めることはできませんので
（お湯と水のように、別の物体を混ぜるわけではありません。そこに元々ある空気の分子運動だけで成立している
事象ですので）、結局分子運動は高めで一定になると考えられます。耳の外より気圧と温度が高くなるのは当然です。
まことしやかに書きましたが、理系大卒専門外の仮説です。
185 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/11(火) 14:28:55 ID:lKybQYpz0: >> 184

フォローありがとうございます。2chでまともな回答をいただけると
ことさらうれしいです。(^^)

上記、私もついさっきまで同様に考えていましたが、今では少し考えを変えて
います。理想状態として、外部から常に一定の音が来る状態を考えてみます。
その状態では、消波された部分(干渉により波が消えた部分)は、ずっと止まっ
た状態、すなわち分子がブラウン運動以外していない状態になります。
つまり、ここには波のエネルギーは存在しません。したがって、この定常状態
では、外部から波のエネルギーが供給され続けても、消波された部分はなんの
エネルギーも発生しません。そこから少し離れたところでは、場所によっては
干渉により高い振幅となり、それが空気や皮膚などを振動させて減衰し、最終
的に熱になります。もちろん、この熱が耳孔内に移動してなかの空気をあたた
めることもありますが、消波そのものによって直接音のエネルギーが熱に変わ
るわけではないように思います。

干渉時の分子運動をミクロな視点で見た場合については、まず、音による空気
圧の伝播により、ある瞬間には分子が特定方向の速度をもちます。これに逆位
相の音を加えるということは、その正反対方向に同じ速度の分子を加えること
になります(分子の数そのものを増やすわけではありませんが)。
そうすると、分子の平均速度は0となり、止まったものと等価になるという考え
方ができます。なんか、相対する2つの運動によるエネルギーが残りそうです
が、これは分子運動レベルですので、ブラウン運動と同じく、運動エネルギー
にはならないと解釈していいのではないでしょうか。
少なくとも、分子の移動がなくなることで空気圧の伝播は止まり、消波部分で
は完全に波のエネルギーがなくなることになります。

私も工学部を卒業してもう20年以上経っているので、ちょっと自信がないの
ですが、今ではこのように解釈しています。
186 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/11(火) 14:42:19 ID:tIU9CbCB0: >>185
ブラウン運動がすなわち圧力であり、熱であるという事実を抜かしていると思います。
ブラウン運動はエネルギーそのものです。

188 ：名無しさん┃】【┃Dolby：2007/12/11(火) 14:54:39 ID:tIU9CbCB0: また、正反対に走る自動車のエネルギーは足して０にはなりません。平均速度が０ならエネルギーが０とはならない所以です。
ぶつかれば停止して０になりますが、エネルギーが最終的には床の振動・空気振動（音）や熱として放射されます。
逆に、完全な平面波同士あるいは同一半径の球面波で消波し、干渉縞が発生しない場合、185の理論では
エネルギーの行き場について説明がつきません。