ヘッドフォン

ヘッドフォン、またはヘッドホン (headphones) とは、再生装置や受信機から出力された電気信号を、耳に接近したスピーカーを用いて音波(可聴音)に変換する装置である。ステレオホンとも呼ばれる。イヤフォン。

通常、コネクタ(ジャックとプラグ)を用いて機器と分離できるようになっている。代表的な例がウォークマン(携帯型オーディオ)、携帯電話CDプレーヤーデジタルオーディオプレーヤー(MP3プレーヤー)、パソコンである。無線(アナログFM変調、Bluetooth、WiFi?、赤外線)を用いて基本ユニットと通信を行い、コードレスにしたものもある。

もともとヘッドフォン用の接続端子としては直径6.3mm(通称“標準サイズ”)のステレオジャックが一般に用いられてきたが、特にポータブルオーディオに代表されるような小型化の要請から現代では3.5mmのステレオミニジャックやさらに小型の専用端子などが用いられる場合が多くなっている。

ヘッドフォンは、他の人に音が聞こえることを防ぎ機密を守るためにも用いられる。また、録音スタジオや騒音の多い場所で、外部の音を排除するためにも用いられる。

再生のステレオかモノラルかに限らず、耳に差し込む簡易な型式のものはイヤホン (earphone(s)) と呼ばれ、マイクロフォン(マイク)を備えたものはヘッドセットとよばれる。

オーディオ系の常として、製品ごとに性能・表現性に大きく差があり、価格帯も広く数百円程度から数十万円するものまであり、非常にピンキリである。

駆動方式
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ダイナミック型
ダイナミックスピーカと同じ構造で、ダイアフラム(振動板)を取り付けたコイル(ヴォイスコイル)が磁石の発生する磁界の中で前後に振動する方式である。今日、ヘッドフォンと呼ばれる物の最も一般的な方式である。世界初のダイナミック型ヘッドフォンは1937年、ドイツのEugen Beyerが作った。(現在でもbeyerdynamic社は主要メーカーの一つである。)

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圧電型
薄い圧電体を2枚の金属板で挟み、電圧を加えることによって振動を発生させる方式である。一般にダイナミック型に比べてきめ細やかな音を出す事ができるとされる。しかし、インピーダンスが高いために動作させるためには通常のアンプのほかに専用のユニットを接続する必要がある。生産しているメーカーはあまりない。

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静電型
コンデンサ型とも。背極の極近傍に薄い導体の膜をおき、背極との間に交流電圧をかけると電気信号に応じた振動が膜に発生する。通常は背極を二枚用意し、その間に金属膜を置く(プッシュプル方式)。もちろん背極には空気を流通させる穴をあける。振動系の質量を非常に軽くする事ができること、振動膜の全面が均一に振動することから、極めて高品位な再生が可能である。高い電圧を必要とするため、また抵抗負荷ではないため、専用のアンプが必要である。日本のスタックス社STAXが昔から静電型ヘッドフォン(同社ではイヤースピーカと呼ぶ)を製造販売している。

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構造
オープンエアー型
発音部分の背面が開放されており、音が自由に出入りできるものである。同等の価格であれば、密閉型よりも良い音が得られる。一般に高音が良く伸び、音がこもらない反面、低音はやや弱い事が多い。外の音を聞くことが要求される場合にも用いられる。
密閉型
発音部分の背面を密閉したものである。力強い低音を再生できるが、音がこもるものも多い。音質よりも、外部の音を遮断するために好んで用いられる。逆にヘッドフォン自体の音もよく遮断するので、ヴォーカル録音等のモニタにも愛用される。
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種類
インナーイヤー型
俗に「イヤホン」と言われる製品。日本国内で携帯プレーヤーを購入したときに付属してくることが多いタイプ。このタイプには開放型が多いため、比較的音漏れしやすい。
カナル型
カナル、すなわち「耳栓」という言葉の意味の通り、耳の穴に差し込んで使用するタイプのヘッドホン。構造上密閉型が多い。耳に合う・合わないが個人によって異なり、音質や装着感などにも大きく影響する。
ヘッドバンド型
ヘッドバンドを頭の上に乗せるものである。「オーバーヘッド型」とも呼ばれる。主に室内で使用するヘッドフォンに用いられる。耳に良く密着し、密閉型では音漏れしにくい。しかし、持ち運ぶときにかさ張る、髪型が乱れるなどの理由で敬遠される事もある。最近では折り畳み型もある。
ネックバンド型
首の後ろ側に装着するもので、携帯型のヘッドフォンに用いられる。頭の上に取り付けるヘッドフォンのように髪型を乱すことが無く、帽子をかぶることもできる。運動時にも邪魔にならない。現在ではソニーにより流行が作られている。
耳掛け型・クリップ型
クリップを外耳に引っ掛けるもの。非常にコンパクトで、携帯に便利である。しかし、外耳に引っ掛けるため、耳に密着しにくく、音漏れしやすい。また、眼鏡着用者には使いにくい。長時間使用すると外耳に痛みが出る事もある。全体的に3000円程度の商品が多いが、中にはアルミニウムなどを使った高級モデルもある。
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使用上の注意
ヘッドフォンを大きな音量で用いると、一時的または永続的な耳の損傷や難聴を起こすことがある(→ヘッドフォン難聴)。また、運転中、運動中などに使用すると、外部の音が減衰することにより、他の危険も生ずる。特にカナル型のイヤホンではこの傾向が強い。

ヨーロッパの大部分の国では2002年から(日本では2004年6月から)、自動車の運転中にヘッドセットを使わないで携帯電話を用いた場合には、高額な罰金が課される。それは運転に対して手を確保するためである。

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ヘッドフォンとステレオ再生
ヘッドフォンとステレオスピーカーを用いた再生の最大の違いは音像の聞こえ方である。

一般の音楽ソースはステレオフォニックで再生されることを前提としている。また、往年のクラシック系の録音はある程度部屋の反響を前提としたものがあった。そのため、ヘッドフォンでこれらの音源を聴取すると、頭の真ん中に音像が定位したりするなど、自然な音の広がりが得られないことがある。これに関しては慣れや個人差もあり、特にポピュラー音楽の聴取では実用上問題なく利用されている。 しかしヘッドフォンが本領を発揮するのはバイノーラル録音されたソースを再生する時である。

音質のみを評価した場合、同価格帯のスピーカーヘッドフォンでは一般的にヘッドフォンの音質が良好とされる。

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ヘッドフォンの新しい利用法
前述のようにヘッドフォンは一般に、音が頭の中でなっているような感覚があるため、映画の鑑賞などでは違和感がある事もあった。しかし、現在ではドルビーなどのサラウンド技術を用いたサラウンドヘッドフォンが開発され、手軽なサラウンド環境として人気を集めている。多くのサラウンドヘッドフォンでは赤外線や電波によるコードレス化も併せて行われていることが多い。

コンピュータゲームのFPSと呼ばれるジャンル(Quake や カウンターストライク に代表される)では、ゲーム中の物音から敵の所在や動きを察知する事が重要であり、この点では安物のヘッドフォンでも6スピーカー・サラウンドシステムより優れている。音の方向性を知るにも小さな音を聞き取るにも、ヘッドフォンスピーカーより有利である。