下書き
歯が痛いです😿
そこで、最寄駅に行くときのルート沿いにある歯科医院を訪れました。
歯茎が少し腫れてるので、 起因となっている歯の治療をすることになりました。疲労が溜まった時に痛みが発症するようです。
歯科医は歯を切削するため、デンタルチェアを倒しました。先ずは麻酔の注射をするようです。
👨⚕️「ごめんなさいね。ちょっと、チクッとします」
😿「アイ〜」
歯を掘削する音が😱
「神経を紙やすりでこすられるような音」が歯の奥から『キュイーン』と響きます。
この恐怖の掘削音から逃れるには、ヘッドホン三昧になるしかないな。
5分ほど切削してから歯科医は倒したデンタルチェアを起こしながら…
👨⚕️「今日はここまでにしておきましょう。来週、微調整してから型を取ります。」
歯はドリルで削るのではなく、レーザーで気化させてくれないかなぁ〜
また来週、ミニチュア化した工事用ドリルを口の中で鳴らされるのだろうか。
そこで、戯れに歯科医に尋ねてみました。
😿「歯を削る時の音が苦手なので、ヘッドホンをして治療を受けていいですか？」
👨⚕️「ははは、どうぞ😊」
😿（歯科医に異論なしかい⁉︎）
これでクマさんと同じで快適だ😽
歯の切削音を消し去ろう！
ヘッドホン装着の許可が下りたので、切削音撲滅作戦を実行します。
まずは、切削音の物理特性を調べます。
▶︎切削音の物理特性
歯を削るときの「キーン」という音は、高速回転するタービンやモーターによって発生するとのこと。
周波数は約2,000～8,000Hz。人間の耳は2,000～5,000Hz付近に最も敏感なので、歯を削る音が実際以上に不快に感じられるようです。よって、切削音対策は、
「2,000～8,000Hzの音をカットすること！」
具体的対策
1️⃣イコライザーで切削音をカット
スマホで操作する Bluetoothヘッドホンを外音取り込みモードにして、スマホでイコライザーを操作しての2,000～8,000Hzの音音をカットするってのはどうだろう⁉︎
ところが、歯を切削するドリルの音は、
* 単一の周波数ではありません。
* 3000～10000Hzに渡り広く分布しています。
また、イコライザーでは4000Hzと6000Hzの音を30dB低減したとしても5000Hzや7000Hzの成分は残ります。
さらに問題なのは、会話音声も同じ帯域にあることです。
人の声の明瞭度に重要な帯域は2000～6000Hz付近です。
そのため切削音を消そうとして高域を大きく下げると、歯科医師や衛生士の説明や指示が聞き取れなくなりそうです。
う〜ん… 、イコライザー作戦はうまくいきそうもありません。
そこで新たな方策を考えました。
2️⃣ANCヘッドホンの原理を応用
ANCヘッドホン（アクティブ•ノイズ•キャンセリング•ヘッドホン）は、周囲の雑音を低減し、音楽や作業に集中しやすくする機能を持ったヘッドホンです。
▶︎ANCの雑音カットの基本原理
ANC（アクティブノイズキャンセリング）とはマイクで周囲の騒音を拾い、それとは逆位相の波の音をぶつけて電気的に音を打ち消す仕組みです。
理論的には、歯牙切削音の周波数の音に対して逆位相（180°ずらした波形）の音を出せば、その音を打ち消すことができるはずです。
▶︎予備検証
そこで、音源が2000～8000Hzの音を低減できるかどうか簡単に検証してみます。
本来なら、歯の切削音（2000～8000Hz）を録音して検証すべきですが、すぐに録音できないので、先ずは、似た周波数の音を録音して検証します。
候補としては、
①車のブレーキの音（2000～8000Hz）
②電車のカーブ時の摩擦音（2000～6000Hz）
③グラスの縁を指でこする音（2000～5000Hz）
④立てたチョークで黒板を引っかいた音（2000～4000Hz）
これら四つの候補から、③の音を録音しました。
今回はANCの定性的な予備検証までしかできません。今後、歯の切削音源を入手するつもりです。
▶︎逆位相の音源を作る
特定の周波数の音と逆位相の音源を作ることはそれほど難しくありません。
音源ソフトを使います。
無料ソフトの Audacityです
このソフトを用いて、特定周波数の音に対する逆位相の音を作る手順を説明します。
1️⃣特定周波数の音を作成する
1. 「生成」→「トーン」
2. 波形を「サイン波」に設定
3. 周波数を入力（例：4000Hz）
4. 再生
これで純粋な単一周波数の音が出せます。
2️⃣位相を180°反転させる
1. 音を生成
2. 音声トラックを選択
3. 「エフェクト」→「反転（Invert）」
これで位相が180°反転します。
▶︎予備検証の結果
録音したグラスの縁を指でこする音（前項候補の③の音）と作成した③に対する逆位相の音を重ねてみました。
結果は、音圧レベルは大幅に減少しましたが音を完全にカットすることはできませんでした😿
「ある音源に対し、同じ周波数の逆位相音を出せば、音は消える」というのは理論上は正しいようです。
だけど、よくよく考えてみると、歯の切削音をANCによってカットすることは簡単ではありません。
具体的に説明します。
歯の切削音低減における桎梏
実際の治療時の切削音を録音したとします。そして、その音の逆位相の音源を予め用意しておき、次の治療時にその逆位相音源を流したらどうなるでしょう？
多分うまくいかないだろうな😿
その論拠は、
* 切削音の周波数が変化する
* 切削音の音源位置が動く
* 切削音源の耳までの距離が変化する
かように、刻々と変化する歯の切削音に対し、予め用意した逆位相音源では対応できないだろう。
モーターの回転数の変化などで周波数が変化するので、切削音をリアルタイムでマイクでモニタリングしながらその逆位相の音を発生させなければなりません。逆位相の音を発生させ切削音と重ねるタイミングも精密に管理する必要があるでしょう。
更に、切削音が高周波であることも不利な材料です。
高周波は波長が短いため、逆位相の波を重ねるタイミングに高い精度が必要です。
逆位相の発生が遅れると切削音は残ります
また、高周波数の音は機器にシビアな制約を課します。
例えば4000Hzの音なら、波長は約8.5cmです。この場合、マイクやスピーカーの位置が数cmずれるだけで逆位相にならず、かえって音が大きくなることもあるでしょう。
前途多難ですが、とにかく「歯の切削音」を入手しよう！
一週間後…
再度、歯科医院を訪れました。
歯科医は、先週治療した歯を軽く洗浄しただけで歯の掘削穴に粘土のような樹脂を詰め始めました。その瞬間…
歯の切削音を録音するためにポケットに忍ばせていた、スマホアプリのボイスレコーダーは無用の長物と化しました。
😿「なんや、今日は削らんのんかい」
そして、さらに一週間後、切削した歯に白い冠が施されました。
斯くして、歯科治療は3回の通院で終了となりました。
現実的対策
当面、歯科医院に行く必要がなくなりました。
なので、今後ともあの嫌な切削音とお別れするには、歯を大切にすることが肝要です。
「ノイズキャンセルの確立」ではなく「歯磨き」が最適解です😺
