等ラウドネス曲線 SPL 計算機｜ISO 226:2003 から phon→SPL を逆算
任意の周波数と phon を入力すると、ISO 226:2003 の等ラウドネス曲線上で必要な音圧レベル (SPL, dB) を逆算します。同時に聴覚閾値 Tf、曲線指数 αf、伝達補正 Lu、1 kHz 基準との音圧差も表示します。
💡 このツールについて
人間の耳は周波数によって感度が大きく異なります。1 kHz で 60 dB SPL に感じる音量を 50 Hz で再現するには、はるかに大きい音圧が必要です。この「感覚上の等しさ」を数値化したのが等ラウドネス曲線で、国際規格 ISO 226 が定めています。本ツールの値は 2003 年版の ISO 226:2003 によるもので、この規格は 2023 年に ISO 226:2023 へ改訂されています。
モニター環境のキャリブレーション、室内音響の測定、補聴器のフィッティングなどでは「この周波数で同じ phon を出すには物理的に何 dB SPL 要るか」を知りたい場面が頻繁にあります。本ツールは ISO 226:2003 表 1 に収録された 29 個の基準周波数の係数 (αf / Lu / Tf) を内蔵し、対数周波数で線形補間して任意周波数の値を返します。phon と SPL の差分も併記するので、低域・高域でどれだけ音圧を盛る必要があるかが一目で把握可能。
🧐 よくある質問
phon と dB SPL は何が違いますか? phon は「感覚上の音量レベル」を表す単位で、1 kHz の純音の SPL を基準に定義されます。dB SPL は物理的な音圧の大きさです。1 kHz では両者が一致しますが、それ以外の周波数では耳の感度差のぶんだけ乖離します。
1 kHz で phon と SPL が必ず一致するのはなぜですか? phon の定義そのものが「1 kHz 純音の SPL に等しいラウドネス」だからです。本ツールでも 1 kHz では SPL と phon がほぼ同値になり、差分は「基準と同等」と表示されます。
入力できる範囲はどこまでですか? 周波数は 20〜12,500 Hz で、ISO 226:2003 の表が載せている周波数の範囲です。ラウドネスは 20〜90 phon ですが、4,000 Hz を超える周波数では 80 phon までです。ISO 226:2003 の元になった測定では、90 phon の曲線が 4 kHz までしか無いためです。20 Hz 未満・12,500 Hz 超の周波数や、4,000 Hz 超での 81〜90 phon を入れたときは計算せず、範囲の知らせを出します。
αf・Lu・Tf とは何ですか? ISO 226:2003 表 1 が周波数ごとに定める係数です。αf は曲線の指数、Lu は音圧伝達の補正項、Tf はその周波数での聴覚閾値 (最小可聴音圧) を表します。
表にない周波数 (例: 440 Hz) はどう求めていますか? 表の前後 2 点の係数を対数周波数軸で線形補間します。等ラウドネス曲線は対数周波数で滑らかなため、この補間で実用上十分な精度が得られます。
📚 等ラウドネス曲線の豆知識
等ラウドネス曲線の原型は 1933 年に Fletcher と Munson が発表した「フレッチャー・マンソン曲線」です。その後測定法が見直され、現在の国際標準は ISO 226 として整理されています。2003 年版は複数の研究機関のデータを統合して旧版を改訂したもので、特に低域の曲線形状が大きく変わりました。
オーディオ機器の「ラウドネス」ボタンは、この曲線を逆手に取った機能です。小音量再生時は耳の低域・高域感度が落ちるため、音量を下げるとバランスが痩せて聞こえます。そこで低域と高域を持ち上げて、聴感上のバランスを補正します。本ツールで低い phon と高い phon の SPL を比べると、低域でこの差が大きいことが確認できます。