骨伝導マイクでよりクリアな通話が可能に
ドライバーは従来同様直径6mmだが、新開発。マグネット体積を20％拡大し、より柔らかな素材とすることで、追従性（コンプライアンス）や感度を上げた。結果、低音域の再現性が高まったとする。
内部の構成
テレワークなどで重要性が高まったマイク性能も強化。口方向への指向性を高めたビームフォーミング技術と骨伝導センサーを併用し、声の収音に不利な完全ワイヤレスの弱点をケアしている。
Google アシスタントやAlexaなどの音声アシスタント機能を使用する際、従来はセンサーの長押しが必要だったが、ウェイクワードからの起動も可能に。さらに「スピーク・トゥ・チャット」機能として、自分が周囲の人に話しかけると再生が一時的に止まり、会話しやすくする機能も持つ。
従来モデルと雰囲気が大きく異なる曲面を生かした形状になった。
イヤホン本体は、WF-1000XM3と比較して約10％小型化、重さも約8.5gから約7.3gに軽量化した。外観は丸形の特徴的なデザインとなった。これは接触部を増やして面で支える構造（エルゴノミックサーフェースデザイン）に変更したこと、個人差があり複雑な耳の凹凸にも干渉しにくい形状にしたこと、そして外に飛び出す部分が少なく振動を拾いにくいといった点に配慮したためだ。
イヤーピースも新しくした。ポリウレタンフォーム素材を使用した「ノイズアイソレーションイヤーピース」を同梱している。このイヤーピースは「EP-NI1000」として1980円で販売する。柔らかい素材で耳穴の形にフィットするだけでなく、内側も自由に変形する笠構造としている。挿入した向きに対する自由度が上がり、安定した装着ができるという。
また、Headphone Connectアプリに、イヤーピースがきちんと耳に入っているかを認識する機能も取り入れている。測定結果を参照して密閉状態かどうかを確認し、適切なイヤーピースのサイズを勧める機能を持つ。また、WH-1000XM4と同様、360 Reality Audio推奨イヤホンとなっており、耳の写真を撮って最適な音にパーソナライズすることができる。
Fast PairやSwift Pairにも対応、すぐペアリングできる
通信の安定性の面では従来同様、左右独立伝送方式に対応。さらに、グーグルのFast PairやAndroidの「端末を探す」アプリ、バッテリーのポップアップ機能、Windows 10のSwift Pairなどに対応。安定した接続に加えて、より手軽な使い勝手も手に入れた。
パッケージもコンパクトでエコを意識したものになった。
ソニーでは、WH-1000XM4の発売時期に合わせてキャンペーンも実施「音楽配信サービスが当たる！ ガラポン抽選キャンペーン」や「360 Reality Audio 体験がアタル！キャンペーン」などだ。また、ソニーストアでは先行プレミアム体験として予約すれば25分間じっくり試聴が可能。ソニーストア限定メッセージ刻印サービス（1100円）、片側紛失時に5500円の定額で新品に交換できるソニーストア限定 紛失あんしんサービス（有効1年1100円／有効2年1650円）なども提供する。
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