Biophysics · 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の聴覚への応用である。

定義とフォンとの違い

1 soneは、標準的に1 kHz・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）と定義される。フォンphonフォン（phon）phon（フォン）がラウドネスレベルloudness levelラウドネスレベル（loudness level）loudness level（ラウドネスレベル）の対数尺度であるのに対し、ソーンsoneソーン（sone）sone（ソーン）はスティーヴンスのべき法則に基づく知覚量の線形尺度である。

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。

N\;[\mathrm{sone}] \approx 2^{(L_N-40)/10}

ここで $L_N$ 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。