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ヘッドフォン、またはヘッドホン(Headphones )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。

◆ 説明

両耳に当てるものはステレオホン、耳に差し込む形式のものはイヤホン(Earphone(s) )、マイクを備えたものはヘッドセットともそれぞれ呼ばれる。

通常、コネクタ(ジャックとプラグ)を用いて音響機器と分離できるようになっている。代表的な例がiPodなどの携帯型オーディオやMP3プレーヤーなどのデジタルオーディオプレーヤー、携帯電話、CDプレーヤー、パソコンである。

もともとヘッドフォン用の接続端子としては、通称“標準サイズ”とされる直径6.3mmのステレオプラグ(コネクタ)が一般に用いられてきた。しかし現在では、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、3.5mmのステレオミニプラグ(コネクタ)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。音質の観点では接触面積の多いコネクタの方が有利とされ、現在でも室内鑑賞を目的とした高級ヘッドフォンでは標準プラグ(コネクタ)を用いている。またミニプラグ・標準プラグの両方に対応させるため、変換プラグが付属しているものも多い。

聴取者(ヘッドフォン)と音響機器とはケーブルでつながっているが、これを物理的に離すために、アナログFM変調、Bluetooth、Wi-Fiなどの無線や赤外線を用いて基本ユニットが音声信号を送信したものをヘッドフォン側で受信することでコードレス(ワイヤレス)にしたものもある。

このようなタイプは音声信号復調を行なう電子回路のため、電源供給が必要になる。よってヘッドフォン側に一次電池あるいは二次電池を内蔵することになり、重量あるいは体積が大きくなる傾向がある。

D/Aコンバータを内蔵し、デジタルオーディオケーブルの入力を可能にしたものもある。DVDプレーヤーなどからアンプを介さず再生する他、パソコンのサウンドカードあるいはオンボードのデジタル端子に接続する利用法がある。

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る。価格帯も広く、数百円程度から数十万円するものまで非常に幅がある。

◆駆動方式

◇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。インピーダンスは16Ω〜70Ω程度のものが一般的である。ポータブル機器向けのものは16Ω〜30Ω程度の低インピーダンスのものが多く、インドア用途の一部高級機では数百Ωの高インピーダンスのものも存在する。

◇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。インピーダンスが高く鉱石ラジオの微弱な出力でも振動を発生させうる特徴を持つが、反面、通常のアンプとはインピーダンスが合わず動作させるためには専用のユニットを接続する必要がある。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。生産しているメーカーはあまりない。圧電体がロッシェル塩であればクリスタル型、圧電セラミックであればセラミック型となるが、近年は「クリスタル(イヤホン)」を謳っていてもセラミック型である事が多い。

◇静電型

コンデンサ型またはエレクトロスタティック型とも呼ぶ。

背極(ステーター)のごく近傍に薄い導体の膜(振動膜)をおく。振動膜に直流電圧(バイアス電圧)をかけ、背極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2枚用意し、その間に振動膜を置く(プッシュプル方式)。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、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が静電型ヘッドフォンを製造販売している。なお、同社ではイヤー・スピーカーと呼ぶ。

◇バランスド・アーマチュア型

マグネティック・スピーカと同じ構造。ダイナミック型と比べコストがかかり、再生周波数帯域は狭いが、再現性、特に中高音域の解像度が高く、補聴器等によく使われている。また小型化が容易である。

イヤホン(日本ではインナーイヤー型ヘッドホーンと称される)の高級タイプではこの方式の中高域の繊細さ、解像度の良さを生かしつつ、苦手な低域の量感などを改善するため、高域用、低域用の2種類のドライバーを内蔵させた2Wayタイプの製品が開発されている。

◇ マグネチック型

ダイナミック型と同様に振動板・コイル・磁石が使われるがコイル自身は振動しない。

昭和の中頃まではスピーカーにも使われるなど古くからテレビ・ラジオの個別聴取のために使用されてきたもの。最も簡便なタイプであり、音質も音声情報を認識する最低限のものであるためヘッドフォンとは区別されることも多い。一般に片耳モノラルイヤホンであり、その場合は丸みを帯びた開口部を外耳道に数ミリ挿入する。外耳道の入口で支持するだけのため脱落しやすく、装着感も良好とは言えない。

◆構造

ヘッドホンの構造は大きく二つに分けられ、それぞれ次のような特徴がある。

;オープンエアー型(開放型)

: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。同等の価格であれば、密閉型よりも良い音が得られるものが多い。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。また、音漏れが大きいのも難点である。DJなど、同時に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(クローズド型)

:発音部分の背面を密閉したもの。力強い低音を再生できるが、音がこもるものも多い。遮音性が高いため、音質よりも外部の音を遮断することを重視する場合に好んで用いられる。ヘッドフォン自体の音も音漏れしにくくよく遮断するので、公共の場で利用するヘッドホンに用いられるほか、ヴォーカル録音等のモニタにも愛用される。

ただし音の傾向については構造による違いより、どちらかというとメーカーによる差が大きい。例えばゼンハイザー社の開放型ヘッドホンは低音が強調されて、オーディオテクニカ社の密閉型ヘッドホンは高音が強調されて鳴る傾向があることで知られている。また遮音性・音漏れについても密閉型だから高いとは必ずしもいえず、同じメーカーの製品でも機種による音質の差も大きいので購入の際は試聴することが薦められる。

◆種類

;インナーイヤー型

:耳介に引っ掛けるタイプ。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。その多くが耳の形状に合うように設計されているため装着感が良く、スポーツなど激しい動きでも脱落しにくい。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

:外耳道(ear canal)を指し、耳の穴にインナーイヤー型よりも深く差し込んで使用するタイプのヘッドホン。構造上密閉型が多く、遮音性能が極めて高い。電車内で細かい音を聴くこともできる。耳に合うかどうか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。そのためイヤーピース(耳孔への挿入部)が着脱式となっており、大きさの異なる複数のイヤーピースが付属する場合が多い。密閉性が高く、振動板と鼓膜の間の空間も狭いため、同程度の音量で聴取していてもヘッドバンド型などと比較して、耳に負担をかけやすいとも言われる。近年各メーカーから相次いで販売されるようになった。

;ヘッドバンド型

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