一般的な市販のノイズキャンセリングヘッドセットでは、逆位相信号が外側マイクから電子回路を通り、スピーカーから出力されるまでに使える時間は、ノイズ自体が耳に届くまでのわずか300〜400 µsしかない(Kwongら、Scientific Reports 2024)。 この時間枠こそが、あらゆるANC製品の背後にある厳然たる物理だ。768 kHzでサンプリングする研究用コントローラーは、ADC、DSP、DACの経路にわずか4.7 µsしか費やさない(HuaとPang、Applied Sciences 2024)。しかしANCの処理遅延全般では、数十〜数千マイクロ秒に及びうる(Iotovら、ICASSP 2024)。遅延が1サンプル増えるごとに、キャンセルできる帯域は狭まる。本稿では、Scientific Reports、Applied Acoustics、IEEE ICASSP、Hearing Research、Trends in Hearing、Acta Acustica、Audiology Research、Frontiers in Neuroscience、ICSV会議のデータに加え、Analog Devices、Qualcomm、Apple、Dolphin Designのメーカー資料(メーカー公表値と明記)を集計した。完成品のイヤホンが実現するデシベル数については、当社の完全ワイヤレスイヤホンのANC統計を、マイク側でのAIによるノイズ除去というはるかに低速な世界については、当社のニューラルノイズ抑制の遅延統計をご覧ください。
主なポイント
- 300〜400 µs:市販ヘッドセットで外側マイクから耳までの典型的な音の伝達時間で、フィードフォワードANCが使える時間の全体(Kwongら、Scientific Reports 2024)。
- 768 kHzのANCコントローラーでADCからDSP、DACまで4.7 µs(HuaとPang、Applied Sciences 2024)。
- 192 kHzで12.9 µs、768 kHzで5 µs:ANCコーデックのアナログ入力からアナログ出力までの群遅延(Analog Devices ADAU1787データシート、メーカー公表値)。
- ANCの処理遅延は数十〜数千マイクロ秒に及びうる(Iotovら、ICASSP 2024)。
- 余剰遅延1サンプル:約2,500 Hzにわたって約20 dBのピーク低減。2サンプル:約1,500 Hzにわたって約15 dB(ZhangとQiu、Applied Acoustics 2014)。
- 最適化したハイブリッドANC:100〜400 Hzで20 dB超、500〜800 Hzで5〜15 dB(Wuら、ICSV 2016)。
- ANC搭載イヤホンのヒアスルー遅延は約100 µs、補聴器では主に3.5〜10 ms(Denkら、Trends in Hearing 2024)。
- 短い遅延(0または0.5 ms)が、2〜10 msの遅延よりも62%の割合で好まれた(Súsonnudóttirら、Trends in Hearing 2024)。
- AirPods Pro 2でヒアスルーの増幅は2.5 kHz付近で最大14.37 dB(Harrisonら、Acta Acustica 2025)。
- 仰角方向の定位誤差は、開放耳で6.79°、AirPods Proのトランスペアレンシーモードで19.4°(Ausiliら、Audiology Research 2025)。
1. 遅延の予算:音響的な先行時間と電子回路の遅延
フィードフォワードANCは時間との競争だ。外側(参照)マイクがノイズを先に拾い、逆位相信号は、鼓膜で同じ音波と出会えるよう間に合うタイミングでスピーカーから出力されなければならない。一般的な市販ヘッドセットでは、ノイズがこの経路を伝わるのに必要な時間はわずか300〜400 µsである。これはKwongらによる Scientific Reports の論文によるもので、著者らの自作ヘッドセットでは320 µsが測定され、著者らはこれを総処理時間の上限とした。群遅延、すなわち信号が変換器とフィルターを通過するのにかかる時間は、この数値に余裕を持って収まる必要がある。
良い知らせは、最新の高サンプリングレートの変換器が予算のごく一部しか消費しないことだ。4.7 µsの経路であれば、320 µsの時間枠の約1.5%を使うことになる(4.7 / 320 = 0.0147)。ただし、この2つの数値は別々の機器のものだ。悪い知らせは、すべての設計がそのレートで動作しているわけではないことだ。ANC処理遅延の公表された推定値は数千マイクロ秒にまで及び(表を参照)、その範囲の遅い側は、音響的な先行時間の数倍の長さになる。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| 外側マイクから耳までの音の伝達時間、典型的な市販ヘッドセット | 300〜400 µs | Kwongら、Scientific Reports 2024 |
| 同研究の自作ヘッドセットでの同じ測定値と、そこから導かれる総処理時間の上限 | 320 µs。処理は320 µs未満に収める必要がある | Kwongら、Scientific Reports 2024 |
| 耳覆い型イヤーマフを通る音響遅延、無響室での試験 | 約0.29 ms | ZhangとQiu、Applied Acoustics 2014 |
| 16 kHzサンプリングでの、音源が正面にある場合と側面にある場合の一次経路遅延(ノイズ源から耳まで)、および二次経路遅延(スピーカーからエラーマイクまで、変換器を含む) | 7サンプル対5サンプル。約6サンプル | ZhangとQiu、Applied Acoustics 2014 |
| 実際のANC処理遅延の範囲 | 数十〜数千マイクロ秒 | Iotovら、ICASSP 2024 |
| ADCからDSP、DACまでの遅延、768 kHzでサンプリングする研究用フィードバックANCコントローラー | 4.7 µs | HuaとPang、Applied Sciences 2024 |
| 192、384、768 kHzでのANCコーデックのアナログ入力からアナログ出力までの群遅延、DSPは命令を一切実行しない状態 | 12.9 µs、7.5 µs、5 µs(メーカー公表値) | Analog Devices ADAU1787データシート Rev. A、2020年 |
| ANC向けTWSコーデックのアナログ録音経路の遅延と、入力から出力までの総遅延 | 最小3 µs。6〜8 µs(メーカー公表値) | Dolphin Design、TWSコーデックのホワイトペーパー第3部、2021年 |
補足:16 kHzでは1サンプルは62.5 µs(1 / 16,000)なので、7サンプルは約437.5 µs、6サンプルは約375 µsとなる。音響的な先行時間が7サンプル、電子回路の遅延が約6サンプルという条件では、2014年のヘッドセットは音源が正面にある場合、約1サンプル分の余裕でかろうじて因果的であり、音源が側面にある場合(5サンプル)は、その余裕がなくなった。経路遅延の内訳に関する入手可能な最新データは2014年のApplied Acousticsの因果性研究だ。Analog Devicesのデータシートの数値は、高速DSPをバイパスした状態でのメーカー自身の測定値であり、実際のANCフィルターはこれに加算される。比較として、パソコンのオーディオインターフェースはマイクロ秒ではなくミリ秒単位で動作する。これは当社のDAWのバッファサイズと遅延の統計で示している。
2. 遅延がキャンセル帯域を制限する仕組み
遅れた逆位相信号でも、ゆっくり変化する音ならキャンセルできるが、速く変化する音はキャンセルできない。これが帯域制限の仕組みのすべてだ。遅延が1サンプル増えるごとに、コントローラーがキャンセルできるほど正確に予測できる周波数の範囲が狭まる。純遅延モデルでは、16 kHzで余剰遅延が1サンプルあっても、約2,500 Hzにわたって約20 dBのピーク低減が可能だった。2サンプル目が加わると、約1,500 Hzにわたって約15 dBに低下した(ZhangとQiu、Applied Acoustics 2014)。
ノイズの方向も遅延の予算を変える。音源が頭部の正面から側面に移ると、音響的な先行時間は2サンプル縮み、測定された全体の低減量は約6.6 dB(12.2 - 5.6)低下した。最も難しいのは音声だ。従来の適応フィルターでは、遅延が増えると有声音のキャンセル性能が急激に落ちる。そのためICASSP 2024の研究は、音声の高調波をモデル化して先を予測している。同じ系統の適応フィルターは会議システムのエコーキャンセラーでも動作しており、当社の音響エコーキャンセレーション統計で取り上げている。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| 純遅延モデル、逆位相信号が1サンプル遅れ(16 kHz):ピーク低減、帯域、全体の低減量 | 約20 dB。約2,500 Hz。約7.2 dB | ZhangとQiu、Applied Acoustics 2014 |
| 同じモデル、逆位相信号が2サンプル遅れ | 約15 dB。約1,500 Hz。約4.6 dB | ZhangとQiu、Applied Acoustics 2014 |
| 実測したフィードフォワード型ヘッドセット、無響室、音源が正面の場合と側面の場合:ピーク低減と全体の低減量 | 約20 dBと12.2 dB(1,500 Hz未満)対約12 dBと5.6 dB(1,000 Hz未満) | ZhangとQiu、Applied Acoustics 2014 |
| 従来の適応フィルター(FXNLMS)による有声音の平均減衰量、遅延なしの場合と、48 kHzで遅延に伴い低下する様子 | 約35 dB。5サンプルで半減、15サンプルで3分の1に低下 | Iotovら、ICASSP 2024 |
| その従来フィルターが音声をまだ減衰できる上限周波数 | 約1 kHz。2.5〜3.5 kHzでは音声を増幅してしまう | Iotovら、ICASSP 2024 |
| 遅延9〜60サンプルにおける、高調波モデルANC(HMD-ANC)の従来フィルターに対する利得と、20サンプルでの有効範囲 | 3.0〜7.3 dB上回る。約2.5 kHzまで | Iotovら、ICASSP 2024 |
| シミュレーション、バブルノイズ、線形経路:完全因果型ニューラルモデル対Wienerフィルター対時間領域FxLMS(2,048タップ) | -34.48 dBA対-30.79 dBA対-7.43 dBA | WaveNet-Volterra Neural Networks for ANC、arXivプレプリント 2025年 |
補足:48 kHzでは、20サンプルは約0.42 ms(20 / 48,000 = 0.000417 s)に相当する。ICASSPとarXivの結果はシミュレーションであり、ヘッドホンでの実測ではない。また、arXivのプレプリントは従来型フィルターに正確な二次経路を与えており、これが従来型に有利に働いている。自由音場での因果性の測定は2014年のものだ(この種の実測による因果性研究として入手可能な最新データ)。
3. フィードフォワード、フィードバック、ハイブリッドの制御ループ
3つの方式はスペクトルを分け合っている。フィードフォワードは外側マイクを使い、ノイズが間に合って届く場合に帯域で優位に立つ。フィードバックはカップ内部のマイクを使い、先行時間を必要としないが、ループ遅延とウォーターベッド効果(ある帯域でノイズを押し下げると別の帯域で押し上げられるという法則)に制約される。1台のヘッドホンで最適化したハイブリッドは、100〜400 Hzで20 dB超、500〜800 Hzで5〜15 dBの低減に達し、試験した3方式の中で最良だった(Wu、Qiu、Ma、Guo、ICSV 2016)。
フィードバック側では、装着の仕方や装着者による違いが影響する。二次経路、すなわちスピーカーから内側マイクまでの音響経路は、頭の形、髪、眼鏡によって変化する。そのため、ダミーヘッドで調整したコントローラーが、実際の装着者では安定余裕を失うことがある。HuaとPangの2024年の設計は、このトレードオフを管理できることを示している。経路の変動に耐えるようフィルターに制約を課すことで、ウォーターベッド効果による上昇を5 dB以内に抑えた。セクション2は、ノイズ源が動くとフィードフォワードが優位を失う理由を説明している。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| 1台のヘッドホンでパラメーターを最適化したハイブリッドANC:100〜400 Hzおよび500〜800 Hzでの低減量 | 20 dB超。5〜15 dB | Wu、Qiu、Ma、Guo、ICSV 2016 |
| ダミーヘッドでの完全デジタルのデカップルド型ハイブリッドANC:フィードフォワード部による低減、0〜1,000 Hzのノイズ | 約15〜25 dB、50 Hz付近では消失 | Rivera Benois、Nowak、Zölzer、2017年 |
| フィードバック(内部モデル制御)枝による追加の低減、1つのサブバンドで | 約1〜3 dB | Rivera Benois、Nowak、Zölzer、2017年 |
| 二次経路の不確かさに対する制約を用いて設計したフィードバックコントローラーのウォーターベッド上昇(キャンセル帯域外のノイズ増加) | 測定したすべての二次経路で5 dB以内(シミュレーション) | HuaとPang、Applied Sciences 2024 |
| 調整可能なANC回路:ANCが処理する帯域と、カップの受動減衰に任せる帯域 | 2 kHz未満対2 kHz超 | Kwongら、Scientific Reports 2024 |
| TWSイヤホンにおけるフィードフォワードANC、フィードバックANC、受動遮音の有効帯域 | 約80 Hz〜2 kHz対約50 Hz〜800 Hz対1 kHz超(メーカー公表値) | Dolphin Design、TWSコーデックのホワイトペーパー第3部、2021年 |
| ANCとトランスペアレンシー専用コアを備えたイヤホン用チップ:ANC世代とDSPクロック | 第4世代アダプティブANC。350 MHzのDSP 1基と150 MHzのDSP 1基(メーカー公表値) | Qualcomm Snapdragon S5 Gen 1 サウンドプラットフォーム概要 |
補足:ICSV 2016の論文は非公開で、数値は公開されている要旨から取っている。Rivera Benoisらの2017年の論文は、dBの値を図から読み取っている。どちらも方式を並べて比較した、入手可能な最新データだ。Dolphin Designの記事とQualcommのプラットフォーム概要はメーカーの資料であり、Qualcommは自社のANCについてデシベルの数値を公表していない。
4. シミュレーター外での実測減衰量
シミュレーションは制御ループに何ができるかを示し、実測は実際のノイズ、実際の耳、実際の音圧レベルで何が残るかを示す。2機種のオーバーイヤー型ANCヘッドホンは、背景のホワイトノイズと純音ノイズを最大20 dB低減し、最も大きな低減は低周波で得られた。125〜8,000 Hzの10の聴力検査周波数にわたる結果だ(Byunら、Hearing Research 2026)。この上限は、セクション2の遅延に制約された実験用ヘッドセットで見られた約20 dBのピークと一致する。
周波数と同じくらい、音圧レベルも重要だ。3つのANC構成を用いた聴力スクリーニング研究では、背景ノイズが上がるにつれて試験音がどれだけ忠実に通過するかが急激に低下し、90 dB SPLでは、0.5〜1 kHzの合格率が3構成すべてで0%だった(Chengら、Sensors 2022)。以下のターボプロップ機の研究は、実用上の利点を示している。約100 Hzの音が支配的な客室騒音、つまりANCが最も得意とする帯域では、無防備な状態に対する快適性の向上が統計的補正後も維持された唯一の選択肢がANCヘッドホンだった。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| ANCによる背景のホワイトノイズと純音ノイズの低減、オーバーイヤー型2機種、125〜8,000 Hz | 最大20 dB、低周波ほど大きい | Byunら、Hearing Research 2026 |
| 安定したホワイトノイズと変動するホワイトノイズ下でのANC出力の安定性 | 偏差1 dB SPL未満対変動5 dB未満 | Byunら、Hearing Research 2026 |
| ANC越しに聞いた試験音と静かな環境での同じ音との相関、3つのANC構成の平均:背景50 dB SPL対90 dB SPL | 83%対35% | Chengら、Sensors 2022 |
| 背景90 dB SPLでの0.5〜1 kHzにおける聴力スクリーニングの合格率、3つのANC構成すべて | 0% | Chengら、Sensors 2022 |
| 実験室で再現したターボプロップ機の客室騒音と、その支配的な音 | 84.2〜86.3 dB(A)。約100 Hzの音成分 | Vledderら、Work 2026 |
| ターボプロップ機の騒音下での、ANCヘッドホンと無防備な状態との快適性の比較(参加者24人) | 有意に良好、p < .001、ボンフェローニ補正後も有意 | Vledderら、Work 2026 |
| 同じ騒音下での、フォーム耳栓と無防備な状態との快適性の比較 | 有意でない、p = .102 | Vledderら、Work 2026 |
補足:Vledderらの研究ではBose NC 700ヘッドホンを使用し、報告しているのは快適性であって実測した減衰量ではない。また、ANCヘッドホンは時間とともに耳の周りの局所的な不快感も増した。Chengらの構成は、Apple AirPods Pro、Bose QuietComfort 35、およびQC35の下に着けたEarPodsだった。実験室での結果は、すべての耳やすべての装着状態に当てはまるわけではない。
5. ヒアスルーの遅延:マイクロ秒対ミリ秒
トランスペアレンシー(ヒアスルー)モードは制御問題を逆向きに動かす。外側マイクが周囲の音をスピーカーに送り、装着者が部屋の音を聞けるようにする。外部の音の一部はイヤーチップの脇から漏れ込むため、処理遅延があると、漏れた音と再生された音が位相のずれたまま足し合わされ、スペクトルに規則的な谷が刻まれる。これがくし形フィルター効果だ。ANC搭載のインサート型イヤホンはヒアスルーモードで音を約100 µs遅らせたが、トランスペアレンシーに設定したハイエンド補聴器では、主に3.5〜10 msかかった(Denkら、Trends in Hearing 2024)。騒音下の語音聴取に有意な不利が見られなかったのは、イヤホンだけだった。
聴取者を対象とした研究は、マイクロ秒クラスが重要な理由を説明している。人は最も短い遅延を好み、遅延が長いと自分の声が金属的で鋭く聞こえる。片耳のオープンフィッティングを模擬した条件では、遅延を1.75 msから7 msに増やすと語音受聴閾値(音声の半分が理解できるSN比)が3.4 dB(-14.7 - (-18.1))悪化した。ただし、両耳に装着した場合は、遅延の影響は有意ではなかった(p = 0.303)(Rothら、Frontiers in Neuroscience 2023)。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| ヒアスルーモードにおけるANC搭載インサート型イヤホンの処理遅延 | 約100 µs、1.5 kHz付近で1 ms近いピークあり | Denkら、Trends in Hearing 2024 |
| トランスペアレンシーに設定した6機種のハイエンド補聴器と、研究用プラットフォームの処理遅延 | 主に3.5〜10 ms(1機種は500 Hz以下で約1 ms)。10 ms | Denkら、Trends in Hearing 2024 |
| 開放耳と比べた騒音下の語音聴取の不利(正常聴力の聴取者18人) | 補聴器で約0.5〜1 dB。ANC搭載イヤホンでは有意でない | Denkら、Trends in Hearing 2024 |
| 補聴機器で報告されている処理遅延と、左右の遅延の不一致 | 0〜9.7 ms。不一致は最大9.5 ms | Ausiliら、Audiology Research 2025 |
| 短い遅延(0または0.5 ms)と長い遅延(2、5、10 ms)が選ばれた割合、聴取者29人 | 62%対38% | Súsonnudóttirら、Trends in Hearing 2024 |
| 音色の尺度(金属的、鋭い)での自声の評価、遅延0.5 ms対10 ms、補聴器装用者24人 | 中央値1.00対7.50、p < .001 | Súsonnudóttirら、Trends in Hearing 2026 |
| 片耳オープンフィッティングを模擬した条件での語音受聴閾値、遅延1.75 ms対7 ms | -18.1対-14.7 dB SNR(高いほど悪い) | Rothら、Frontiers in Neuroscience 2023 |
| イヤホンの聴覚保護機能の処理頻度と、想定していない持続音圧レベル | 毎秒48,000回。110 dBA超(メーカー公表値) | Apple AirPods Pro 3 製品ページ、2026年 |
補足:Súsonnudóttirらの2024年の研究では、0 msと0.5 msの間にも、2、5、10 msの間にも差は見られなかった。分かれ目は短い遅延と長い遅延の間にある。2026年の追跡研究では、0.5 msに対する全体的な選好はBonferroni-Holm補正後に有意ではなかったが、自声の音色の差は有意だった。補聴器はANCイヤホンではないが、遅延が漏れ込む直接音と混ざったときにどう聞こえるかを最もよく記録した事例だ。このセクションは事実のみを述べたものであり、医学的助言ではない。
6. ヒアスルーモードが耳元の音に与える影響
遅延が小さいからといって、トランスペアレンシーモードが透明になるわけではない。現行の3機種のイヤホンのヒアスルー試験では、最強設定で、AirPods Pro(第2世代)は2.5 kHz付近で14.37 dB、Bose QuietComfort Earbuds IIは2 kHz付近で13.77 dB、Sony LinkBuds Sは800 Hzで12.28 dB音を増幅し、一方で最上位のオクターブを20〜30 dB減衰させた(Harrisonら、Acta Acustica 2025)。著者らは、完全な音響的透明性を実現したモードはなかったと結論づけ、音声帯域の増幅はメディア視聴向けを意図したものかもしれないと示唆している。
空間聴覚が影響を受ける。両耳間の時間的手がかりはほぼ損なわれずに残り、これはセクション5のマイクロ秒クラスの遅延と一致する。しかし、レベルの手がかりと、外耳が仰角の判断に使う高周波のスペクトル的手がかりは損なわれた(Ausiliら、Audiology Research 2025)。オープンイヤー方式は、耳道を密閉しないことでこれを避けており、当社のオープンイヤー型ダイポールキャンセレーション統計で取り上げている。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| ヒアスルーの最大増幅、最強設定:AirPods Pro(第2世代)/Bose QC Earbuds II/Sony LinkBuds S | 2.5 kHz付近で14.37 dB/2 kHz付近で13.77 dB/800 Hzで12.28 dB | Harrisonら、Acta Acustica 2025 |
| ヒアスルーの最大増幅、増幅のある最弱設定、同じ3機種のイヤホン | 800 Hzで8.54 dB/3.12 dB/0.24 dB | Harrisonら、Acta Acustica 2025 |
| 透明性からの高周波域のずれ、最強のヒアスルー設定 | 16〜20 kHzで約-20 dB(Apple)。20 kHzで-28.24 dB(Bose)。16〜20 kHzで約-30 dB(Sony) | Harrisonら、Acta Acustica 2025 |
| AirPods Pro 2が他の2機種のイヤホンと比べ、ヒアスルーのスペクトル調整を適用するまでの時間 | 約2秒対数ミリ秒以内 | Harrisonら、Acta Acustica 2025 |
| AirPods Proのトランスペアレンシーモードと開放耳での両耳間時間差の誤差、静かな環境 | 45 µs未満(開放耳の範囲は±700 µs) | Ausiliら、Audiology Research 2025 |
| トランスペアレンシーモードでの両耳間レベル差の最大増加量 | 8.0 dB | Ausiliら、Audiology Research 2025 |
| 仰角方向の定位誤差の平均、開放耳対トランスペアレンシーモード(成人10人、静かな環境) | 6.79°対19.4°(p < 0.001) | Ausiliら、Audiology Research 2025 |
| イヤホン装着時の5 kHz超における特徴的なスペクトルの谷と山 | 消失 | Ausiliら、Audiology Research 2025 |
補足:Harrisonらは、各モデル1組ずつを音響試験用の測定器に装着し、80 dB SPLの拡散ピンクノイズ中で測定しており、測定器での結果は実際の聴取者に比べて減衰を誇張している可能性が高いと述べている。定位研究は正常聴力の成人10人を対象にしており、その要旨は装置装着時の方位角誤差を19.6°としているが、結果の節ではこの値は最も騒音の大きい条件についてのみ報告されているため、本稿では仰角の数値を引用している。
数字で見るノイズキャンセリングヘッドホンのDSP遅延(まとめ)
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| フィードフォワードANCの音響的な先行時間、典型的な市販ヘッドセット | 300〜400 µs | Scientific Reports 2024 |
| 同研究の自作ヘッドセットでの処理時間の上限 | 320 µs未満 | Scientific Reports 2024 |
| 768 kHzでのADCからDSP、DACまでの遅延 | 4.7 µs | Applied Sciences 2024 |
| ANCコーデックの群遅延、192 kHz対768 kHz | 12.9 µs対5 µs(メーカー公表値) | Analog Devices ADAU1787データシート |
| 実際のANC処理遅延の範囲 | 数十〜数千µs | ICASSP 2024 |
| 純遅延モデル、16 kHzで1サンプル対2サンプルの遅れ | 約2,500 Hzにわたり約20 dB対約1,500 Hzにわたり約15 dB | Applied Acoustics 2014 |
| 有声音に対する従来の適応フィルター、遅延なし | 約35 dB、遅延5サンプルで半減 | ICASSP 2024 |
| 最適化したハイブリッドANC、100〜400 Hz | 20 dB超 | ICSV 2016 |
| デジタルハイブリッドのフィードフォワード部、0〜1,000 Hz | 約15〜25 dB | Rivera Benoisら 2017 |
| 不確かさを制約したフィードバック設計でのウォーターベッド上昇 | 5 dB以内 | Applied Sciences 2024 |
| ANCによる背景ノイズの低減、オーバーイヤー型2機種 | 最大20 dB | Hearing Research 2026 |
| 90 dB SPLのノイズ下での0.5〜1 kHzにおけるスクリーニング合格率 | 0% | Sensors 2022 |
| ヒアスルー遅延:ANC搭載イヤホン対補聴器 | 約100 µs対主に3.5〜10 ms | Trends in Hearing 2024 |
| 遅延0または0.5 msと2〜10 msの選好 | 62%対38% | Trends in Hearing 2024 |
| 語音受聴閾値、遅延1.75 ms対7 ms(片耳オープンフィッティング) | -18.1対-14.7 dB SNR | Frontiers in Neuroscience 2023 |
| ヒアスルーの最大増幅、AirPods Pro(第2世代) | 2.5 kHz付近で14.37 dB | Acta Acustica 2025 |
| 仰角誤差、開放耳対トランスペアレンシーモード | 6.79°対19.4° | Audiology Research 2025 |
方法論と出典
- Kwong、Choy、Chan、Mung, Tunable active noise control circuit topology for multiple-feature applications, Scientific Reports 2024。
- ZhangとQiu, Causality study on a feedforward active noise control headset with different noise coming directions in free field, Applied Acoustics 2014。
- Iotov、Nørholm、McCutcheon、Christensen, Improving Speech Attenuation in Headphones using Harmonic Model Decomposition and Multiple-Frequency ANC, IEEE ICASSP 2024。
- HuaとPang, Uncertainty Constraint on Headphone Secondary Path Function for Designing Cascade Biquad Feedback Controller, Applied Sciences 2024。
- WaveNet-Volterra Neural Networks for Active Noise Control: A Fully Causal Approach, arXivプレプリント 2504.04450, 2025年。
- Wu、Qiu、Ma、Guo, Comparison of feedforward, feedback and hybrid structures on an ANC headphone, ICSV 2016。
- Rivera Benois、Nowak、Zölzer, Evaluation of a Decoupled Feedforward-Feedback Hybrid Structure for Active Noise Control in a Multi-Source Environment, 2017年。
- Byun、Kwak、Lee、Cho、Kong, Feasibility study on noise attenuation and stability of active noise cancelling headphones for mobile hearing screening, Hearing Research 2026。
- Chengら, Objective Signal Analysis for Investigating Feasibility of Active Noise Cancellation in Hearing Screening, Sensors 2022。
- Vledder、Yao、Song、Vink, Effectiveness of earplugs and noise cancelling headphones to improve turboprop acoustic comfort, Work 2026。
- Denk、Wiederschein、Kemper、Husstedt, (Why) Do Transparent Hearing Devices Impair Speech Perception in Collocated Noise?, Trends in Hearing 2024。
- Súsonnudóttir、Kowalewski、Stiefenhofer、Neher, Individual Differences Underlying Preference for Processing Delay in Open-Fit Hearing Aids, Trends in Hearing 2024およびSúsonnudóttirら, Own-Voice Perception with Different Processing Delays in Open-Fit Hearing Aids, Trends in Hearing 2026。
- Roth、Müller、Angermeier、Hemmert、Zirn, Effect of a processing delay between direct and delayed sound in simulated open fit hearing aids on speech intelligibility in noise, Frontiers in Neuroscience 2023。
- Harrison、Archer-Boyd、Murphy, Measurement of insertion loss and gain in variable hear-through and noise cancellation modes of true wireless earbuds, Acta Acustica 2025。
- Ausili、Erthal、Bennett、Snapp, Sound Localization with Hearables in Transparency Mode, Audiology Research 2025。
- メーカー資料(本文中ではすべてメーカー公表値と明記):Analog Devices ADAU1787データシート Rev. A、Dolphin Design, Paving the way for the next generation audio codec for TWS applications, Part 3, 2021年3月29日、Qualcomm Snapdragon S5 Gen 1 サウンドプラットフォーム概要、Apple AirPods Pro 製品ページ。
- データウォッチ:(1) 市販のANCイヤホンの内部遅延を査読付きで測定した研究は、公開文献にはほとんど存在しない。メーカーは公表しておらず、実測された市販のヒアスルー遅延として見つかったのは、Denkら 2024の1台のANC搭載イヤホンだけだった(読んだデータにはモデル名の記載がなかった)。2025年の定位研究はAirPods Proのトランスペアレンシーモードの処理遅延が最小限だと述べているが数値は示しておらず、Appleも公表していない。(2) 中核となる物理の結果のいくつかは3年以上前のものである(ZhangとQiu 2014、Wuら 2016、Rivera Benoisら 2017、Dolphin Design 2021)。これらは入手可能な最新データとして明記してある。(3) 遅延予算の1.5%という割合は、ある研究のコントローラー遅延と、別の研究の別のヘッドセットの音響遅延を組み合わせたものであり、特定の1台ではなく規模感を示すものだ。(4) HuaとPangは768 kHzのADAU1777で4.7 µsの遅延を報告しており、これはAnalog Devicesが同じレートのADAU1787について公表している5 µsに近いが、同一ではない。(5) 定位研究の要旨と結果は、静かな条件での方位角誤差(19.6°)について食い違っているため、本稿では仰角のみを報告している。(6) 2024年の遅延選好研究は、スペクトルリップル弁別の効果を、結果ではη² = 0.30、要旨では0.29と報告している。2026年の要旨の選好に関する主張は、補正後の統計よりも強い。(7) このテーマで利用可能な遅延数値を含む、オープンアクセスのAES論文は見つからなかった。AESライブラリの論文は使用していない。(8) シミュレーションの結果(ICASSP 2024、arXiv 2025、HuaとPangのウォーターベッド値)は、ヘッドホンでの実測ではない。
最終更新日:2026年10月27日。当社はこのまとめを四半期ごとに更新しており、次回の更新は、IEEE ICASSP 2027の論文集が公開される時期を予定している。