生物物理学 · 22.16
ソーン尺度(sone scale)
The sone scale
🧠 ソーンsone ソーン(sone)sone(ソーン) は「何倍の大きさに聞こえるか」を直接表す比尺度 ratio scale 比尺度(ratio scale) ratio scale(比尺度) である。 2 soneは1 soneの2倍、4 soneは2 soneの2倍のラウドネス loudness ラウドネス(loudness) loudness(ラウドネス) として知覚される。
フォンphon フォン(phon)phon(フォン) 尺度が等ラウドネス equal-loudness 等ラウドネス(equal-loudness) equal-loudness(等ラウドネス) 水準を表すのに対し、ソーンsone ソーン(sone)sone(ソーン) 尺度は音が「何倍大きく」知覚されるかを比尺度 ratio scale 比尺度(ratio scale) ratio scale(比尺度) で表す。この対応はスティーヴンスのべき法則で近似できる代表例だが、全音圧 sound pressure 音圧(sound pressure) sound pressure(音圧) 範囲で厳密な単一べき関数になるとは限らない。1 2
定義とフォンとの違い
1 soneは、標準的に1 kHz・40 phon(この条件では40 dB SPL)の純音 pure tone 純音(pure tone) pure tone(純音) が生むラウドネス loudness ラウドネス(loudness) loudness(ラウドネス) を基準とする。フォンphon フォン(phon)phon(フォン) が等ラウドネス equal-loudness 等ラウドネス(equal-loudness) equal-loudness(等ラウドネス) レベル尺度であるのに対し、ソーンsone ソーン(sone)sone(ソーン) は数値比で知覚ラウドネス perceived loudness 知覚ラウドネス(perceived loudness) perceived loudness(知覚ラウドネス) の比を表す比尺度 ratio scale 比尺度(ratio scale) ratio scale(比尺度) である。1
| 尺度 | 表すもの | 性質 |
|---|---|---|
| dB SPL | 物理的な音圧レベル sound level音圧レベル(sound level) sound level(音圧レベル) | 対数物理尺度 |
| フォンphonフォン(phon)phon(フォン) | 周波数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) | 等ラウドネスequal-loudness 等ラウドネス(equal-loudness)equal-loudness(等ラウドネス) 基準 |
| ソーンsoneソーン(sone)sone(ソーン) | 知覚されたラウドネス loudnessラウドネス(loudness) loudness(ラウドネス) | 比尺度ratio scale比尺度(ratio scale)ratio scale(比尺度) |
40 phon以上では、おおよそフォン phon フォン(phon) phon(フォン) 値が10増えるごとにソーン sone ソーン(sone) sone(ソーン) 値は2倍になる。この関係は実用的近似であり、聴取条件や音圧 sound pressure 音圧(sound pressure) sound pressure(音圧) 範囲によってずれうる。
ここではフォン phon フォン(phon) phon(フォン) で表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。
flowchart TD
A["40 phon(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='loudness level'>ラウドネスレベル</span>)"] --> B["1 sone(知覚的<span class='jp-term jp-term-diagram' title='loudness'>ラウドネス</span>)"]
C["50 phon"] --> D["約2 sone"]
E["60 phon"] --> F["約4 sone"]
💡 フォンphon フォン(phon)phon(フォン) 差は「レベルの差」、ソーンsone ソーン(sone)sone(ソーン) 比は「感じる大きさの比」を答える。刺激差の検出限界 limit of detection 検出限界(limit of detection) limit of detection(検出限界) を扱うウェーバーWeber ウェーバー(Weber)Weber(ウェーバー) の法則とは、問いの対象が異なる。
まとめ
- ソーンsone ソーン(sone)sone(ソーン) は知覚ラウドネス perceived loudness 知覚ラウドネス(perceived loudness) perceived loudness(知覚ラウドネス) の比尺度 ratio scale 比尺度(ratio scale) ratio scale(比尺度) である。
- 1 soneは1 kHz・40 dB SPLを基準とする。
- 40 phon以上では10 phon増加ごとに、およそラウドネス loudness ラウドネス(loudness) loudness(ラウドネス) が2倍になる。
出典
- 1.Deriving loudness growth functions from categorical loudness scaling data(The Journal of the Acoustical Society of America・2017)soneがラウドネスに比例する比尺度であり成長関数が近似的にべき関数へ適合すること閲覧 2026-08-21
- 2.A Unified Theory of Psychophysical Laws in Auditory Intensity Perception(Frontiers in Psychology・2020)聴覚強度知覚を単一のStevens則だけでなく一般化した関係として扱う必要性閲覧 2026-08-21