イヤホンなしでも自分だけにしか聞こえない画期的な技術を開発（2025年3月19日）｜BIGLOBEニュース

イヤホンなしでも自分にしか聞こえない装置　　image credit:Poornima Tomy/Penn State.

　イヤホンやヘッドホンを使わずに、周りの人に迷惑をかけずお気に入りの曲やポッドキャストを聴けたらどんなにいいか。その願いが実現に近づきつつある。

　アメリカ、ペンシルベニア州立大学の研究チームが開発したのは、特定の場所でのみ音が聞こえる「限定可聴空間（Audible Enclave）」という技術だ。

この技術を使えば、車の座席やオフィスのデスクなど、周囲に音を漏らさずに音を楽しむことができる。

　いったいどういう仕組みになっているのだろう？詳しく見ていこう。

　ペンシルベニア州立大学の研究チームが開発した「限定可聴空間（オーディブル・エンクレーブ：（Audible Enclave）」は、特定の場所でのみ音が聞こえる技術だ。

　従来のスピーカーとは異なり、音波を直接空間に放射するのではなく、超音波を利用して、音を特定のポイントにのみ届ける仕組みになっている。

　この技術の鍵となるのが、「音響メタサーフェス」と呼ばれる特殊な材料だ。

　音響メタサーフェスは、音の伝播を制御するために設計された人工的な素材で、超音波の経路を自在に操ることができる。

　研究を率いるユン・ジン氏によると、2つの超音波トランスデューサー（超音波を発生させる装置）を使用し、それぞれ異なる方向から自己屈折ビームを発生させる。

　この2つのビームが交差する地点でのみ音が発生し、その場にいる人だけが音を聞くことができる仕組みだ。

「この技術は、まるでバーチャルなヘッドフォンのようなものです。特定の場所にいる人だけが音を聞くことができ、隣にいる人には一切聞こえません」と、研究に携わったポスドク研究員のジア・シン・ジョ氏は説明している。

2つの超音波発生装置（トランスデューサー）の前にメタサーフェスを配置することで、わずかに異なる周波数の超音波が弧を描くように進み、交差した地点でのみ音が聞こえる「限定可聴空間（オーディブル・エンクレーブ）」が形成される。それ以外の場所では音が聞こえないため、周囲に音を漏らさずにプライベートなリスニングが可能になる。　image credit:Credit:Provided by Heyonu Heo.All Rights Reserved.age credit:Poornima Tomy/Penn State.

　研究チームは、この技術の有効性を検証するために、人間の頭部を模したダミーヘッドと呼ばれる装置を使用した。

　ダミーヘッドの両耳にマイクを設置し、超音波ビームの交差地点で音がどのように聞こえるのかを測定。

　さらに、第三のマイクを用いて交差地点の周囲の音を測定したところ、交差地点以外では音が全く聞こえないことが確認された。

　この実験結果は、「限定可聴空間」が特定のエリアでのみ音を再生し、外部に一切音を漏らさないことを示している。

耳にマイクを取り付けたダミーヘッドを使って、超音波の軌跡に沿った音の有無を測定 image credit:Poornima Tomy/Penn State.

　研究チームは、実際の環境での効果を確かめるため、一般的な室内でのテストも実施した。その結果、この技術が教室やオフィス、自動車内など、さまざまな場所で有効に機能することが分かった。

　現在の技術では、ターゲット地点から約1m離れた場所に対して、60デシベル（普通の会話と同じ音量）の音を送ることが可能だ。

　しかし、さらなる実用化を目指すためには、音量や距離の向上が求められる。

　研究チームは、超音波ビームの出力を上げることで、より遠くまで音を届けることができると考えている。

「この技術が進化すれば、映画館や公共の交通機関、さらにはインターネットを活用するスマートホームなど、あらゆる場所で活用できる可能性があります」と、ジン氏は期待を寄せている。

　この技術が普及すれば、カフェやオフィスなどの公共空間で、他人に迷惑をかけずに音楽やポッドキャストを楽しむことができるようになる。

　また、車の座席ごとに異なる音楽を流したり、図書館で特定の机だけに音声ガイドを提供したりといった応用も考えられる。

　オーディオ技術の進化は、単なる「音の聞こえ方」を変えるだけでなく、人々のコミュニケーションや生活環境にも大きな影響を与え、未来の音の楽しみ方を変えるかもしれない。

　この研究は『 Proceedings of the National Academy of Sciences［http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2408975122］』誌（2025年1月31日）に掲載された。

References: Pnas.org［https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2408975122］ / Scientists Create Invisible Sound Bubbles Where You Can Listen Without Headphones and They Are Freakishly Cool［https://www.zmescience.com/science/news-science/scientists-created-invisible-sound-bubbles-where-you-can-listen-without-headphones-and-they-are-freakishly-cool/］ / ‘Audible enclaves’ could enable private listening without headphones | Penn State University［https://www.psu.edu/news/engineering/story/audible-enclaves-could-enable-private-listening-without-headphones］