フォン尺度（phon scale）

🧠 フォンphon フォン（phon）phon（フォン） は、周波数によって異なる耳の感度を補正したラウドネスレベル loudness level ラウドネスレベル（loudness level） loudness level（ラウドネスレベル） である。 ある音と同じ大きさに聞こえる1 kHz純音 pure tone 純音（pure tone） pure tone（純音） の音圧レベル sound level 音圧レベル（sound level） sound level（音圧レベル） をフォン phon フォン（phon） phon（フォン） 値とする。¹

基底膜の進行波 traveling wave進行波（traveling wave） traveling wave（進行波）による周波数選択性に加え、外耳・中耳の伝達特性や蝸牛の非線形 non-linear 非線形（non-linear） non-linear（非線形） 性などが周波数ごとの感度差を作るため、同じ音圧レベル sound level 音圧レベル（sound level） sound level（音圧レベル） でもラウドネス loudness ラウドネス（loudness） loudness（ラウドネス） は一定にならない。フォンphon フォン（phon）phon（フォン） を「何倍の大きさに聞こえるか」へ換算する尺度はソーンsoneソーン（sone）sone（ソーン）である。²

定義

例えば、周波数100 Hzの音が1 kHz・60 dB SPLの音と同じ大きさに感じられるなら、そのラウドネスレベル loudness level ラウドネスレベル（loudness level） loudness level（ラウドネスレベル） は60 phonである。1 kHzでは数値上、dB SPLとフォン phon フォン（phon） phon（フォン） 値が一致する。

等ラウドネス曲線equal-loudness contour 等ラウドネス曲線（equal-loudness contour）equal-loudness contour（等ラウドネス曲線） は、各周波数で同じラウドネス loudness ラウドネス（loudness） loudness（ラウドネス） を生む音圧レベル sound level 音圧レベル（sound level） sound level（音圧レベル） を結んだ曲線である。ヒトの耳は約2–5 kHzに高感度で、低周波low frequency低周波（low frequency）low frequency（低周波）・非常に高い周波数では同じラウドネス loudness ラウドネス（loudness） loudness（ラウドネス） を得るために大きな音圧 sound pressure 音圧（sound pressure） sound pressure（音圧） が必要になる。

flowchart TD
  A["試験音を提示"] --> B["1 kHz基準音を調整"]
  B --> C["同じ大きさに感じる点"]
  C --> D["基準音のdB SPL値"]
  D --> E["試験音のphon値"]

フォンphon フォン（phon）phon（フォン） は音圧 sound pressure 音圧（sound pressure） sound pressure（音圧） そのものの物理尺度ではなく、等ラウドネスequal-loudness 等ラウドネス（equal-loudness）equal-loudness（等ラウドネス） 比較で定める心理物理的なレベル尺度である。ラウドネスloudness ラウドネス（loudness）loudness（ラウドネス） 成長は条件によって異なるため、ウェーバーWeber ウェーバー（Weber）Weber（ウェーバー） ＝フェヒナー Fechner フェヒナー（Fechner） Fechner（フェヒナー） の法則だけに還元できない。²

⭐ 同じdB SPLでも周波数が違えば同じ大きさには聞こえない。フォンphon フォン（phon）phon（フォン） はこの差を補正する。

まとめ

• フォンphon フォン（phon）phon（フォン） は周波数依存の聴覚感度を反映するラウドネスレベル loudness level ラウドネスレベル（loudness level） loudness level（ラウドネスレベル） である。
• 同じ大きさに聞こえる1 kHz純音 pure tone 純音（pure tone） pure tone（純音） のdB SPLで定義する。
• 等ラウドネス曲線equal-loudness contour 等ラウドネス曲線（equal-loudness contour）equal-loudness contour（等ラウドネス曲線） を用いて周波数間を比較する。