ヘッドホンなどに応用されている骨伝導の仕組みってどうなっているの?

学生の窓口編集部

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ここ数年で数多く登場し、注目されている骨伝導ヘッドホン。従来のヘッドホンと違い、耳の部分に装着しなくても使用できるため、「耳を覆うのが嫌だ」という人などに受けているようです。さてこの「骨伝導」ですが、皆さんはどういった仕組みで、音を伝えているのかご存じでしょうか? 今回は、意外と知らない「骨伝導」の仕組み、について詳しくご紹介します。

■実は身近な骨伝導

私たちがさまざまな音を聞いているのは「耳」からです。まず耳で音を感じる仕組みについて説明しましょう。スピーカーなどの音源から発せられた音(空気振動)が耳の穴から入り、耳の奥にある「鼓膜」を震わせます。この振動がさらに耳の奥にある「蝸牛」の細胞を動かします。この細胞で振動が聞こえの神経現象(一種の電気現象)に変換され、内耳神経を通して脳に信号が送られ音を認識するのです。これを「気導音」といいます。

では骨伝導ヘッドホンなどに応用されている「骨伝導」はどうなっているのかというと、名前にあるように「頭の骨」、つまり頭蓋骨に骨伝導用の振動子などを用いて振動を伝えることで耳の穴や鼓膜などを介さずに、頭蓋骨の振動が直接「蝸牛」の細胞を動かし電気現象を起こします。その後は気導音と同様に内耳神経から脳に伝えられ、音として認識されます。これを「骨導音」といいます。骨伝導ヘッドホンは、「骨導音によって音を伝えるヘッドホン」ということなのです。

ちなみに骨伝導ヘッドホンは耳の前の骨(頬骨)に装着するタイプと、耳の後ろの骨(乳様突起)に装着させるタイプの2種類を多く見掛けます。いずれも頭蓋骨を振動させることによって、蝸牛を振動させ聞こえの現象を起こすものです。

「骨伝導」と改めて聞くと難しく思えてしまいますが、試しに耳をふさいで話してみてください。耳をふさいでいるのに自分の声が聞こえるでしょう。これは骨伝導で聞こえる音です。また、私たちが普段聞いている自分の声は、気導音と骨導音の両方が混ざり合った声です。そのため、自分の声を録音して、気導音だけの自分の声を聴いた際に「あれ?」と変に思ってしまうのです。

骨伝導ヘッドホンの利点として、隣の人は聞こえないので、例えば公共の場での音漏れ問題もクリアすることが可能です。またヘッドホンを装着していても周囲の音が聞こえるのも、利点の一つですね。外耳や中耳に障害がある場合でも、音を聞くことができるため補聴器などにも応用されています。

ただ、多くの人が「骨伝導は耳を介さないため、騒音がひどい状況などでも、音を正確に聞くことができる」と誤解しています。気導音も骨導音も最終的には蝸牛に集まります。ですので、骨伝導で会話音を聞くときも、外界の騒音が耳の穴から気導音で入って、この二つが蝸牛でぶつかり合いますから、騒音下で聞きやすいということはないのです。

■耳を塞がないからスポーツシーンでも活用できる

ジョギングやサイクリングなどのスポーツを楽しむ際に音楽を聞いている人も多いと思いますが、周りの音をシャットダウンしてしまい危険な思いをしたという人もいるのではないでしょうか。その点、骨伝導ヘッドホンは耳をふさがずそういった危険を回避できるということで、新しいスポーツガジェットとしても注目されています。


骨伝導技術を応用したヘッドホン。
写真は、日本コンピュータ・ダイナミクスが発売している「CODEO(コデオ)」


ぜひ、一度その不思議な感覚を試してみてはいかがでしょうか。

記事監修・協力:奈良県立医科大学 細井裕司理事長・学長

(中田ボンベ@dcp)



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