いろいろな音量(Weber-Fechnerの法則などの実験)

2003/2/17 平野拓一


Mathematica を使って周波数3000Hzの正弦波で、音波のエネルギーを いろいろ変化させたオーディオファイル (MWA ファイル) を作りました。 心理学のウエーバー・フェヒナ (Weber-Fechner) の法則が合うかどうか 確認してみてください。



WMA (Windows Media Audio) ファイル

すべてファイルサイズは36KB、サンプリングレート44,100Hz (音楽CDと同じ)、 量子化ビット数16ビット(65,535段階)。 周波数は3000Hzです。

WMA ファイルは Windows XP の「アクセサリ→Windows ムービーメーカー」 で高品質(CDの音質 128Kbps ステレオ)で作成しました。

デシベル値は音量のデシベルの定義ではありません。 ここでは最大電力1*10^0を基準としたデシベル値で示しています。 ただし、これは音のデシベルとも関係していて、単に基準の音量を変えた だけのことです。音の物理的エネルギーが10倍になれば音量は2倍になった ように感じないでしょうか?物理的エネルギーを2倍にしても音量は2倍に なった感じがせず、ほとんど変化していないように聞こえます。 上のファイル程小さな音で、下のファイルは大きな音になっています。 上から黄色欄をクリックしていけば エネルギーは手前の黄色欄に対して 10倍ずつ増えていきます。

WMA ファイル エネルギー デシベル値
1*10^(-6) 0.000001=1*10^(-6) -60
2*10^(-6) 0.000002=2*10^(-6) -57
3*10^(-6) 0.000003=3*10^(-6) -55.2
4*10^(-6) 0.000004=4*10^(-6) -54
5*10^(-6) 0.000005=5*10^(-6) -53
: : :
1*10^(-5) 0.00001=1*10^(-5) -50
1*10^(-4) 0.0001=1*10^(-4) -40
1*10^(-3) 0.001=1*10^(-3) -30
1*10^(-2) 0.01=1*10^(-2) -20
1*10^(-1) 0.1=1*10^(-1) -10
2*10^(-1) 0.2=2*10^(-1) -7
3*10^(-1) 0.3=3*10^(-1) -5.2
4*10^(-1) 0.4=4*10^(-1) -4
5*10^(-1) 0.5=5*10^(-1) -3
6*10^(-1) 0.6=6*10^(-1) -2.2
7*10^(-1) 0.7=7*10^(-1) -1.5
8*10^(-1) 0.8=8*10^(-1) -1
9*10^(-1) 0.9=9*10^(-1) -0.5
1*10^0 1=1*10^0 0


Copyright(c) 2003 Takuichi Hirano, All rights reserved.
ありえないとは思いますが、ここにあるオーディオファイルを再生して 何か被害が出ても私は責任を負わないということを断っておきます。 商用以外でしたらこのページの内容は自由にコピーして教育用にお使い下さい。

また、ご意見・ご質問・ご感想もお待ちしています。

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