Appleの将来のヘッドフォンはスピーカーに変換され、遮音性が向上する可能性がある

Appleのオーディオへの取り組みはAirPodsとAirPods Proだけにとどまらず、iPhoneメーカーは低周波を抑えることでオーバーイヤーヘッドホンのオーディオ体験を向上させる方法や、ポータブルスピーカーとしても使えるヘッドホンの開発を検討している。

AppleはAirPodsシリーズで引き続き素晴らしい成果を上げており、先日発売されたAirPods Proでさらに進化を遂げました。わずかなデザイン変更を除けば、AirPods Proの主な特徴はアクティブノイズキャンセリングと、外部ノイズをある程度抑制し、音楽やポッドキャストを聴きながら周囲の音も聞き取れる外部音取り込みモードの搭載です。

Appleが開発した技術は、Beatsブランドのアクセサリーにも徐々に取り入れられており、AppleのANC技術がこのファッショナブルなブランドのヘッドフォンに搭載される可能性も秘めています。同時に、AppleがANCにとどまらず、ヘッドフォンユーザー向けの他の機能にも着目し、オーディオ体験をさらに向上させようとしている兆候も見られます。

米国特許商標庁が認可した「調整可能な減衰機能を備えたヘッドフォン」と題する2件の関連特許のうち最初の特許では、周囲の騒音から優れた遮音性を提供する一方で、各イヤーカップ内に閉じ込められた空気に不要な共鳴を発生させる可能性がある密閉型イヤーカップ設計の問題を解決しようとしている。

イヤーカップ内に定在波が蓄積すると、音質が低下し、快適性も損なわれる可能性があります。特に7kHzから9kHzの帯域で顕著です。Appleの特許は、これらの不要な周波数帯域を減衰させることでこの問題を解決することを目指しています。

このコンセプトでは、Appleはイヤーカップ内のスピーカーを囲む音響ダンパーの使用を提案しています。このダンパーは、複数の周波数における定在波共振を抑制するように構成されています。複数のダンパーチャンバーは、固体フィルム層によってハウジングに固定されています。

クレームのバリエーションとしては、チャンバー内およびフィルム層付近の波の方向を定義するために側壁を使用すること、音響減衰材を使用すること、さらには同一周波数に調整された複数の減衰器を使用することなどが挙げられます。複数の音響共振器やヘルムホルツ共振器の使用も検討されています。

ドライバーハウジングプレートの前面に吸音材を配置するとともに、ドライバーハウジングプレート内にさらなる減衰材を収容するための空洞を形成するなど、ドライバーに関連する処理についても言及されている。

Appleのヘッドフォンをスピーカーとして使う

2つ目の特許は、「デュアルモードヘッドフォンとその構築方法」に関するものです。この特許は、イヤーカップの位置を変えることでスピーカーに変形できるコンバーチブルヘッドフォンを提案しています。

ヘッドホンに内蔵されたセンサーが左右のイヤーカップの向きを検知することで、ヘッドホンはそれぞれの位置に応じて異なる回路モードを切り替えることができます。つまり、イヤーカップを通常の位置、つまり互いに向き合った状態ではヘッドホンとして機能し、外側に傾けるとスピーカーモードになります。

モードを切り替えることで、スピーカーのオーディオ特性を変化させ、様々な方法で音を展開できます。スピーカー構成では、回路の一部としてアンプを使用することで、より大きな音を出すことができます。ヘッドフォンモードでは、アンプをオフにしたりバイパスしたりできます。

位置検出機能は、装着者がヘッドフォンを耳の近くで使用している可能性がある場合、スピーカーモードが作動するのを防ぐのにも役立ちます。モード設定のために体内の関節部品の動きを検知できるだけでなく、スピーカーがユーザーの体の近くにあるかどうかを検知し、オーディオ関連の傷害を防ぐためにも使用できます。センサーには、光抵抗センサー、静電容量センサー、近接センサー、赤外線センサー、環境光センサー、ホール効果センサー、抵抗センサー、電気信号センサーなどがあります。

また、センサーを使用してユーザーの耳とヘッドフォンの間の距離を検出し、ユーザーがヘッドフォンに触れていなくてもスピーカー モードを無効にすることができる可能性があると考えられています。

このデュアルモード特許は、実際には2017年2月に付与された特許の継続であり、同じコンセプトを説明しています。最新版は、以前の特許を若干改良したものです。

Apple は毎週多数の特許を申請しているが、申請の存在は同社の研究開発活動の関心領域を示しているものの、そのコンセプトが将来の製品やサービスに使用されるという保証はない。

最初の特許については、AppleがBeatsのラインナップにあるアイデアのいくつかを、少なくとも将来のデザインに採用する可能性が高いようです。音質の向上は常にユーザーにとって有益であり、同ブランドのオーディオアクセサリーのプレミアム性を高めることにもつながります。

2つ目の特許には、ユーザーが別途Bluetoothスピーカーを購入する必要がなくなり、ヘッドフォンとスピーカーを持ち歩く必要もなくなるという利点があります。しかし、前の特許が2017年に出願され、その後進展が見られないことを考えると、そのような製品がすぐに発売される可能性は低いでしょう。

Apple が自社ブランドのヘッドフォンを開発中であるとの噂は以前からあったが、AirPods シリーズと有線 Earpods を除けば、まだオーディオ分野にそこまでは進出していない。

他にもAppleがそうしたことを示唆する申請があり、その中には、どちらの耳にイヤーカップが装着されているかを検出できるヘッドホンを開発したというものもあります。理論的には、このヘッドホンはオーディオフィードを切り替え、左チャンネルは常に左耳に、右チャンネルも同様に送ることができるはずです。