目で見て分かる!ノイズキャンセリング機能の可視化実験

ケン博士
 こんな方法があったなんて!サイエンストレーナーの桑子研です。

みなさんはノイズキャンセリング機能をご存知ですか?もう一般的に浸透している技術で、スマホなどにも組み込んでいるにも関わらず、なかなか意識をしないと気が付かないものかもしれません。

この機能は、マイクから雑音をひろって、その雑音と逆位相の雑音で相殺するという驚くべき技術です。

ちょうど波動分野に入り、生徒に体験をさせたりしています。私は個人で買ったノイズキャンセリング機能付きのヘッドフォンつかって、生徒につけてもらっています。

これをつけて、ONのボタンをおすと、まわりの定常的な雑音(例えば空調のゴーという音など)に対して、それと逆位相の音(雑音)がでて、波の重ね合わせにより音がうちけされて「シーン」と突然静けさが訪れます。ヘッドフォンをつけた生徒も驚いていました。雑音がなくなるので、勉強にも使えますよね。もちろん、定常的ではない音、例えば話し声だとか音楽はよりクリアに聞こえます。

ただこのままだと全体への共有ができず、他の生徒は見ているだけ…。なかなか感動が全体には伝わらないですし、たくさん買うことのコストと効果が見合わない感じもします。

そこで、どうにか全体で共有をする方法はないか?と考えて、タブレットのマイクをつかって可視化する方法を考えました。これがうまくいったのでご紹介させていただきます。

科学のレシピ

用意するもの:ノイズキャンセリングヘッドフォン、iPad

方法:

まずはこちらの動画を御覧ください。

OFFのときはこんな感じです。

ONのときはあきらかに小さくなっていますね。

使ったアプリははSoundbeamというアプリで、音を拾うことができます。タブレットにはカメラの部分にちょうど二箇所のマイクがついているので、

そこをヘッドフォンで覆って、スイッチをいれたり、切ったりして音の波形を観察するとかで、可視化させ、この画面をプロジェクターなどで共有することで全体に提示できました。ヘッドフォンはその後休み時間で体験できるように教室に一定期間置きっぱなしにしておきました。

面白い方法だなとおもってみなさんにご紹介しました。タブレットもいろいろな使い方がありますね。なおスマホの場合は、複数箇所にマイクがついているので、うまくできませんでした。iPadをはじめとするタブレットでお試しください。

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桑子 研(くわこけん)
 1981年群馬県生まれ。サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など10冊。