周波数ホッピングが守る “つながり続ける無線” の科学
■ はじめに
✔ 周波数ホッピング（FHSS：Frequency Hopping Spread Spectrum）
■ なぜそんなに周波数を切り替えるのか？

周波数ホッピングが守る “つながり続ける無線” の科学

■ はじめに

Bluetoothは、

イヤホン、キーボード、スマートウォッチ、車載機器…

いまや生活のほぼすべてのガジェットに使われています。

しかし Bluetooth の実態は

「毎秒1600回も周波数を切り替えながら繋がる通信技術」

だということを知っている人は多くありません。

なぜそんなことをする必要があるのか？

どうやって高速で周波数を変えながら通信を維持するのか？

なぜ混雑する場所でも比較的安定して使えるのか？

今回は、その“電波のダンス”の裏側を詳しく解説します。

1. Bluetoothは「短距離・低電力」が目的の通信規格

Wi-Fiは高速通信が得意ですが、消費電力が大きい。

Bluetoothはその逆で、

帯域は狭い
伝送速度も控えめ
でも圧倒的に省電力

という特性を持っています。

目的は

“継続的につながり続ける”

身の回りの機器同士の通信

です。

そのため、Bluetoothは

省電力・安定性・耐干渉性 が最優先になっています。

2. 2.4GHz帯は“混雑地帯”

Bluetoothは 2.4GHz帯 を使います。

しかしここは他の無線技術と被っています。

Wi-Fi（2.4GHz）
電子レンジ
コードレス電話
無線マウス
ゲームコントローラー

つまり Bluetooth は

めちゃくちゃ混雑している帯域で通信する宿命 を背負っています。

そこで登場するのが…

3. Bluetoothの最重要技術

✔ 周波数ホッピング（FHSS：Frequency Hopping Spread Spectrum）

Bluetoothは同じ周波数を使い続けるのではなく、

一瞬ごとに周波数を切り替えながら通信します。

そのスピードはなんと…

1秒間に約1600回（1,600 hops/s）

です。

■ なぜそんなに周波数を切り替えるのか？

✔① 混雑を避けるため

2.4GHzが混雑しているため、

もし1つの周波数を固定で使ったらすぐに干渉して使えなくなります。

ホッピングすれば

ノイズがある周波数はすぐ抜ける
クリーンな周波数だけを継続して利用できる。

✔② 電波盗聴を難しくする

周波数が高速で変わるため、

「追いかけて盗聴する」のが非常に困難になります。

✔③ 低電力でも安定した通信ができる

Bluetoothは出力が弱い（最大でも約2.5mW）。

その代わりに

ホッピングで安定性を補強 しています。

4. Bluetoothは「マスター」と「スレーブ」で動く

（現在の用語は “Central” と “Peripheral”）

スマホ側：Central（中心）
イヤホン側：Peripheral（接続される側）

のように役割分担があります。

Central（マスター）が

ホッピングのタイミング（ホップシーケンス）

を生成し、

Peripheral（スレーブ）が

完全に同期して周波数を切り替える

ことで通信が成立。

これが Bluetooth のもっとも重要な仕組み。

5. Bluetoothの音が途切れる原因は？

Bluetoothが途切れる理由の99％は干渉です。

特に

2.4GHzのWi-Fiルータ
電子レンジ
同じ部屋のBluetooth機器などが同時に動いていると、一時的に 良い周波数にホップできない → 音が途切れるという現象が起きます。

6. Bluetooth 5.0〜5.3で何が変わった？

Bluetoothはここ数年で大きく進化しています。

✔ Bluetooth 5.0

通信距離が2倍
速度が2倍
安定性大幅向上

✔ Bluetooth 5.1

方向推定（AoA/AoD） → 位置情報サービスが桁違いに強くなる

✔ Bluetooth 5.2（LE Audio登場）

LC3コーデック
音質向上＆省エネ
イヤホンで同時共有（Auracast）

✔ Bluetooth 5.3

省電力化
混雑環境での安定性アップ

つまり Bluetooth は“地味”と言われがちですが、

実は毎年のように進化している最前線技術なのです。

7. イヤホンの左右はどう同期してる？（高度編）

完全ワイヤレスイヤホンは

片側（親）がスマホと通信
もう片側（子）が親と通信という 2段階通信構造 が一般的でした。

しかし

最新では LE Audio により

左右が独立してスマホと接続

できる時代へ。

遅延・途切れ・バッテリーが大幅に改善されています。

■ まとめ：Bluetoothは“電波のダンス”でつながる

混雑帯域で
低電力で
1600回/秒で周波数を切り替え
干渉を避け
安定して通信し
音声やデータを送り続ける