特別実験 ラウドネス計測テキスト
（最終改訂 2015/12/09 ）
実験の目的
大きな音に長時間晒されていると次第に聴力が低下し、失われた聴力は決して戻らない。「音響外傷」
を「ヘッドホン難聴」とも称する様に、音楽鑑賞の形態の変化による難聴者の増加を懸念した EU では 2013年2月から携帯音楽プレーヤの音量制限（既定ではA特性で85dB）が義務付けられている。CM になると急に音量が大きくなると言われていたTV放送の音量についても、人間の音量感覚を表すラウド ネス基準を定めたITU-R（International Telecommunication Union Radio communication Sector）の 勧告に基づき、米国では2012年12月から平均音量でCMが本編を上回らない様に規制され（p.6後述 の通り規制逃れの抜け道を塞ぐ運用は2015年6月4日から）、国内でも民放連は2012年10月、NHK は2013年4月から新しい音声レベル管理規準に従った運用がなされている。本課題では、実際に自分が 聞いている音量がどの位であるのかを簡単な操作で確認し、ラウドネスについての理解を深め、耳を大 切にする習慣を身につけることを目的とする。
参考資料
EU Standards for Personal Music Players
http://www.actiononhearingloss.org.uk/your-hearing/tinnitus/eu-standards-for-personal-music-pla yers.aspx
Implementation of the Commercial Advertisement Loudness Mitigation (CALM) Act 現行規制版 https://www.federalregister.gov/articles/2014/08/27/2014-20251/implementation-of-the-commercial -advertisement-loudness-mitigation-calm-act
ラウドネスによる音声レベル管理の導入
http://www.nhk.or.jp/pr/marukaji/pdf_ver/321.pdf 民放連テレビ音声運用規準T032の運用イメージ
http://www.loudnesssummit.jp/kyushu/SummitQshuSession2.pdf 電波産業会技術資料一覧表
http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_hoso/hoso_gijutsu_number.html
実験ノート以外に用意するもの
普段聴いている音楽ファイル（実験で再生するものは、演奏時間5分以内の 1曲）を格納したメモリ プレーヤ（音声ファイル再生機能を持つ携帯電話等を含む。以下、単に「メモリプレーヤ」と言う。）
イヤホン（ここでは、インナーイヤータイプの狭義のイヤホンに限る）
フォーマットしても構わないSDカードまたはSDアダプタに挿したmicro SDカード（何れもHCを 含み、XCを除く。以下、本テキストではこれらを総称して単に「SDカード」と言う。）
事前準備
本テキストの他、実験で使用するZoom H4nのマニュアルをダウンロードして事前に目を通しておく。
所要時間は高々10分程度であるが、機材の数に限りがあるので実験希望者が多い場合には迅速に交代で
きる様に効率よく作業するための十分な準備をしていただきたい。
Zoom H4nマニュアル
https://www.zoom.co.jp/sites/default/files/products/downloads/pdfs/J_H4nSP.pdf
使用機器・部品類
ハンディレコーダ Zoom H4n（左マイクロホンに内径14φシリコンチューブを装着済）
シリコンチューブ（内径調整用）各種
使用ソフトウェア（何れも事後作業用）
Wavosaur（フリーの波形編集ソフト）
http://www.wavosaur.com/
K-meter（フリーのラウドネスメーター：VSTプラグイン及びスタンドアロン：Windows XP作業用）
http://www.mzuther.de/en/software/kmeter/
Orban Loudness Meter（フリーのラウドネスメーター：スタンドアロン：Windows Vista以降作業用）
http://www.orban.com/meter/
表紙交付基準
本実験はレポートの提出を要せず、表紙を交付しない。
実験手順
本実験では、メモリプレーヤで再生した音楽をイヤホン・カプラ・マイクロホンを通して録音した音 声ファイルから、実際にイヤホンを耳に挿して聴いた場合の聴感上の音量（以下、「ラウドネス」と言う。）
を近似的（音声情報が片チャンネルのみであること、カプラが JIS に基づく正式なものではないことに より数dBの誤差が見込まれる）に求める。そのためには、音声ファイル中の標本のディジタル値と音圧 とが固定された関係にある必要があり、本実験では、ハンディレコーダの録音レベルを指定値にしたと き、シリコンチューブの簡易カプラを装着したサウンドレベルメータで83dB（C特性）の1kHz正弦波 が－20dBFSで記録される（註参照）。
紙片に記載された値は、図 1 左で基準再生音圧を設定したプレーヤとイヤホンの組合せにより、同じ カプラを用いて各レコーダの録音レベルを確認したものである。本実験では図 1 中の様に左チャンネル の情報のみを使用するが、カプラを両チャンネルに装着できるマイクロホン（図 1 右）を別に用意すれ ばステレオの情報を記録することもできる。
註：基準記録レベル－20dBFS（dBFSは「正弦波合成と音声ディザ」で既出。備考の「レベル」参照）
の設定値83dBは、使用ソフトウェアのK-meterに示されるラウドネスを用いて音楽制作を行う場合の 基準であり（正式にはピンクノイズで較正するが、ここでは簡単のため1kHz正弦波を用いている）、イ ヤホンを耳に挿して聴いた場合と本実験で記録された音声ファイルをスピーカーで再生して標準の鑑賞 環境で聴いた場合とで音圧レベルが一致する様にしている。なお、以前はsound level meterの国内用語 として「騒音計」が使われ、旧JISではJIS C1502「普通騒音計」、C1505「精密騒音計」により規定さ れていたが、2005年に旧規格を廃止して C1509「サウンドレベルメータ（騒音計）」に一本化し用語も
変更している。
図1 基準音圧レベルの設定（左）と収録の様子（中、右）
１．SDカードをハンディレコーダに挿してフォーマットする。
ハンディレコーダ Zoom H4n（以下、「レコーダ」と言う。）およびシリアル番号と基準録音レベルの 記載された紙片を受取り、レコーダの電源がOFFの状態でSDカードを挿し、電源をONにしてフォー マットする（マニュアル027頁）。
２．レコーダに装着したシリコンチューブにイヤホンをセットする。
レコーダの左チャンネル収音マイクロホンには、内径14φのシリコンチューブが装着されており、こ れに各自の用意したイヤホンをそのサイズに適合する内径調整用のシリコンチューブを介して装着する。
３．メモリプレーヤの再生音をレコーダで録音する。
メモリプレーヤの再生音量（イコライザ等の効果も）を普段聴いている水準に調節し、レコーダを録 音状態（録音レベルは紙片に記載されたレコーダ毎に指定された値に設定すること。マニュアル047頁）
にして、録音開始数秒後に曲の最初から再生する。
４．録音を停止し、SDカードを取り出す。
曲の再生が終ったら数秒後に録音を停止する。レコーダの電源をOFFにしてSDカードを取出し、機 器・部品を返却する。
事後作業
実験終了後、情報科学研究教育センターまたは個人所有のPCで以下の作業を行う。使用するソフトウ ェアを個別にダウンロードして構成してもよいが、Orban Loudness Meterについては管理者権限によ るインストール作業が必要なため、ここではWavosaurにK-meterとOrban Loudness Meterを同梱し
た loudness.zip を情報学実験のページからダウンロードして使用する場合について説明する。手順３、
４は Orban Loudness Meterが動かない Windows XP の場合に必要なもので（XP で動作する旧版の Orban Loudness Meterもあるが、XPではサウンド出力のループバックができないのでループバックの できるオーディオインタフェースが別途必要になる）、Vista以降では省略して構わない。
０．loudness.zipを解凍してフォルダloudnessを適当な場所に置く。
管理者権限によるインストールの必要は無く、リムーバブル媒体に置いても動作する。以下の図は解 凍したフォルダをI:¥loudnessに置いた例のキャプチャである。
１．録音した音声ファイルをPCがアクセスできる場所に置く。
記録に使用した SD カードをカードリーダに挿してアクセスしてもよいが（この場合には、loudness フォルダもSDカードに保存するのが適当である）、例えばloudnessフォルダにコピーする。
２．Wavosaurを起動し音声ファイルを開き編集する。
ラウドネスの演算には両チャンネルのデータを使用するが（片チャンネルのみに記録されたデータで は10log102 dBだけ小さくなる。図12参照）、本実験では必要な情報が左チャンネルのみに記録されて おり（右チャンネルの記録データは単なる環境雑音）、これを右チャンネルにコピーする。
● loudness.zipを解凍したloudnessフォルダのWavosaur.exeを開く。
● File→Open…で録音した音声ファイル（例ではsample.wav）を開く。
● 曲の前後の無音区間および機器の操作音等の雑音を、クリック・ドラグで範囲を指定して Edit→Cut で切取る（「音声分析」課題のWavesurferの操作と同じ）。
● Process→Convert to monoでLeft onlyを選ぶ（図2左）。
● Process→Convert to stereoで2チャンネルファイルに戻し、File→Save As...で別名で保存する（図 2右）。５節ではloudnessフォルダに保存した場合で説明している.
図2 左チャンネルのみを取出し（左）、2チャンネルファイルに再構成する（右）。 ３．【Windows Vista以降では省略可】K-meterプラグインを呼び出す。
Rackをクリックし（図3左端）、VST Rackウィンドウを表示し、Load VSTをクリックする。VST プラグインが含まれるフォルダ（¥loudness¥VstPlugins）を指定してK-Meter (Stereo).dllを選び、「開 く(O)」をクリックし、Viewをクリック（図3右端）するとK-meterが表示される。そのままでは再生 ボタン等が隠れるので、VST Rackウィンドウを閉じ、K-meterを適当な位置に移動する。
図3 VSTプラグインK-meter (stereo).dllを呼び出す。
４．【Windows Vista以降では省略可】音声ファイルを再生しK-meterの表示を読取る。
K-meterの既定の設定では、メーターの表示はラウドネスでLKFS（ITU-Rボタンが緑になっている。
全チャンネルの総合の量であり値は単一。LKFSは５節参照）が、－20dBFSを基準とするK-20レンジ
（最上段のK-20ボタンが緑になっている）で表示される。
図4 K-meterを適当な位置に移動し、Processingにチェックを入れて音声ファイルを再生する。
このとき、K-meterの示す値に83を加えたものがK補正によるラウドネスとなる（註参照）。通常の
0dBFS を基準とするレンジにするには Normal ボタンをクリックする（灰色から赤くなる）。この場合 には、メーターの読みに103を加えたものがK補正によるラウドネスとなる。
ラウドネスではなく重み無しの単純な実効値を表示したい場合にはRMSボタンをクリックする（灰色 から黄色になり、左右両チャンネルの表示となる）。図4右端は、Hold、Peaks、ExpandをONにして 表示した例である。VSTのProcessing窓にチェックを入れ、再生ボタン（►）をクリックする。
註：周波数による耳の感度の違いに従った重み付けをするフィルタでは騒音レベルの評価で用いられるA 補正が一般的であるが、A 補正では実際の耳の感度と比較して高域の重みが小さく、より正確に感覚的 な音量を表すものとして K 補正が提案された。K-meter で計算されるラウドネスは、旧勧告 ITU-R BS.1770-1のアルゴリズムによるもので、ITU-R BS.1770-2以降で採用されたゲーティング（無音区間 を平均処理から除く）を採用していない。ゲーティングは、米国の「平均音量で CM が本編を上回らな い様に」との規制に対し、CM の中に無音区間を細分化して入れる事により平均を抑えてピークを大音 量にするという規制逃れが横行したことで、これを排除するために設けられた。米国では2015年6月か らゲーティング付のアルゴリズムによるラウドネスで規制される。本実験では再生音声として音楽を対 象としており、意図的に細分化された無音区間が挿入されているとは考えられないため、K-meter によ るゲーティング処理の無いラウドネス値で十分と考えられる。
５．【Windows Vista以降のみ】Orban Loudness Meterでファイル全体の分析結果を表示する。
以下の手順により、２節で編集保存した音声ファイルを分析する。
● loudnessフォルダのOrban Loudness Meter.exeを開く。
● Settingsタブをクリックし、Audio Deviceメニューからサウンドカードを選択する。PCの音声入力 端子にマイクロホン等を接続している場合には、Input 欄にもデバイスが表示されるが、Output loopback欄から選び、 AnalysisメニューのFolder WatchをONにし、Folderでloudnessを選ぶ。
最後にAnalysisタブをクリックする（図5）。設定内容は情報科学研究教育センターのPCでは保存さ れないが、個人PCでは” C:¥Users¥[account]¥AppData¥Roaming¥Orban¥Orban audio loudness meter.properties”に保存される。
図5 Orban Loudness Meterの設定
Analysisタブをクリックすると、Analysis メニューのFolder で指定したフォルダ内の全音声ファイ ル（この例では編集後の sample_edit.wav のみ）が分析され（複数のファイルがある場合にはクリック で選択して）表示される（図6）。ラウドネスの曲中の時間変化（Line Graph）と頻度（Histogram）を 表示して、自分が聴いている音楽のラウドネス（LKFS値に103を加えた値）を確認する。LKFSのス ケールはdBと同じで、値が1大きくなると重み付パワーが100.1倍になる。図6の例では、曲全体平均 のIntegrated Loudness が－25LKFS（Loudness, K-weighted, relative to Full Scale）、ピークが－
20LKFSで、相当する再生音のラウドネス78dB、83dBは、特に耳を傷める音量ではないことが分る。
図6 曲全体のラウドネス分析結果 時間変化（左）と頻度（右）
表示データのBS.1770 Integrated LoudnessはITU-R BS.1770-2（ゲーティング処理を採用）による 曲全体の平均ラウドネス（放送で運用管理に用いる。国内の基準は－24.0LKFS）、LRAは曲中のラウド ネスレンジ、Highest Reconstructed Peak LevelはDA変換後の真のピーク値（備考の「レベル」参照）、
Reconstructed Peaks Above 0 dBFSは、DA変換後に0dBFSを超える標本区間数を示す。
図6の例では、DA変換後の最大が－7.9dBFSで0dBFSを超える区間は無いが、再生音量が大き過ぎ てレコーダの録音でクリップした場合に発生する。BS.1770 Integrated Loudness が、－13LKFS以上
（103を加えた90dB以上で聴いていることになり、誤差を考慮しても大音量）であるか、Reconstructed Peaks Above 0 dBFSが0でない値となった人は、音量を下げて聴く様に心がけて頂きたい。
分析結果の概要はExcel用のファイルとしてドキュメントライブラリのフォルダ（演習室LocalPCの 場合、S:¥Documents¥Orban Audio Loudness Meter）にLoudness Analysis Log.csvとして作成される。
事後作業の３、４節を省略した人は、Metersタブをクリックし、メーター画面を表示し をクリッ クする。２節で編集保存した音声ファイルを再生して曲の各部分のラウドネスを確認する。計測目的の 再生にはWaveSpectra（「オシロスコープと信号処理［オシロスコープ編］」、「音声分析」テキスト参照）
が適しているが、ここではWavosaurで再生した例を図7に示す。メーターパネルのWrite to log fileを クリックすると一定時間（SettingsのAudio Monitor Log Fileメニューで設定する。既定では10秒間）
毎にデータがドキュメントライブラリのフォルダにログファイル（ファイル名に日時が含まれれる個別
ファイル）として記録される（図 8）。記録項目の内容はラウドネス算出アルゴリズムの設定により異な る。既定ではSettingsのITU BS.1770メニューのTypeがゲーティング処理を行うBS.1770-2+で、ロ グ中のBS.1770 min、BS.1770 maxの項目は全て最小値の－200になる。一方、Typeでゲーティング 処理の無いBS.1770-1を選んだ場合には、重要な情報であるBS.1770 long-termとLRAの値が0とな るので、通常は既定の設定で使用する。
図7 Wavosaurで再生中のOrban Loudness Meter
図8 Write to log fileをONにして出力されたログファイル
６．【任意作業：Windows Vista以降のみ】Orban Loudness Meterで一般の音楽ファイルを分析する。
本課題では、K-meter、Orban Loudness Meterを用いて再生音を録音した音声ファイルから再生時の ラウドネスを推定したが、これらのメーターの本来の用途は音楽制作、放送用素材制作である。興味の ある人は、自分のよく聴く音楽ファイルを５節の手順で分析することを推奨する。図9～11は対照的な2 曲の分析結果で、図9（あるオペラ間奏曲の例）ではラウドネスが曲中で大きく変化し（LRAは23.6）、
ヒストグラムは二山になっている。BS.1770 Integrated Loudnessはほぼラウドネスの大きな山で決ま るが、－17.7LKFSと－14LKFS以下になっている。
図9 ラウドネスレンジのある曲の例
これに対し、図10（あるアニメの主題歌の例）ではコンプレッサによりレベルを全曲に亘って0dBFS に近づけた結果（LRAは2.9）、BS.1770 Integrated Loudnessは－5.6LKFSと大きな値となっている。
ラウドネスは時間変化のグラフもヒストグラムも画面（Meter Rangeが既定のEBU +9 Scaleでは最大 が－14LKFS）からはみ出し、DA変換後の真のピーク値もオーバー（最大超過値1.5dB、標本区間42389 箇所）している。この様な曲を聴く場合、音量を絞らない限り平均のラウドネスが大きくなり、結果と して耳の負担が大きくなるので注意を要する。
図10 ラウドネスレンジが小さい曲の例
図11 Loudness Analysis Log.csvの内容
Orban Loudness Meterのメーター画面は、ウィンドウサイズを調節して縦に表示することもできる。
図12、13は、WaveGene（情報学実験Ⅰ「正弦波合成と音声ディザ」他テキスト参照）で生成した音声
信号による例で、図12は両チャンネルと片チャンネルとでラウドネスに3.01dBの違いがあること、図 13は同じ－20dBFSの正弦波でも低い周波数ではラウドネスが小さくなることを示している。
図12 チャンネル数によるラウドネスの違い 左：両チャンネル 右：片チャンネル
図13 周波数によるラウドネスの違い 左：100Hz 右：3150Hz
７．【任意作業：Windows Vista以降のみ】ラウドネスの定義の違いによる値の変化を確認する。
現在、日米欧のTV放送の音量はITU-R BS.1770の基準（米国のゲーティング処理は2015年6月4 日以降）で管理運用されており、本実験でもこのラウドネス値を用いた。定義の違いによるラウドネス 値の変化の実態は、Orban Loudness Meterの設定でSettingsのITU BS.1770メニューのType を切替 えて音声ファイルを分析することで確認できるが、単純な値の違いはWaveGene等で作成した音声ファ イルを再生することでも簡単に確認できる。
図14は、WaveGeneで作成した1kHz －20dBFS正弦波の30秒間の音声ファイルをWavosaurで編 集して一部を無音化（操作は、クリック・ドラグで範囲を指定して Process→Mute）したものを再生し ている様子である。ここでは、Orban Loudness Meterを2個開いて、SettingsのITU BS.1770メニュ ーのTypeの設定を一方（図で左側のメーター）はBS.1770-1に他方（右側のメーター）はBS.1770-2+
にして対比（ゲーティング処理の無いBS.1770-1では無音区間も平均されるためラウドネスが小さく表 示される）している。保存されるメーターの設定（情報科学研究教育センターのPCでは保存されない）
は、最後に閉じたOrban Loudness Meterの設定内容となる。
図14 無音区間のある音声でのゲーティング処理の有無によるITU-Rラウドネスの違い
同じパワーで耳の感度が同じ周波数帯域であっても単一周波数である純音（正弦波）とスペクトルが 広がった音声とでは音量感が異なり（1/3 オクターブ幅まで広がるとほぼ飽和するとされている）、これ を反映していないK補正のカーブによる重み付けに映画産業からは不満が出ている。
http://www.sbe24.org/wba-sbe-shows/archives/Clinic2012/Orban-Orban-2012.pdf
CBSは、1960年代に初めて自動音量調整技術を開発した放送局で、CBS Loudness Meter（Indicator）
はフィルタバンクを用いた回路により人間の音量感覚に合せていた。Orban Loudness MeterではCBS ラウドネスが併せて表示され、ITU-R ラウドネスと比較することができる。ピンクノイズ（註参照）で はCBSラウドネスとITU-Rラウドネスとが一致する（図15右）。
註：可聴周波数全帯域で単位周波数当りのパワーが等しいノイズを可視光全波長の光を含む白色光にな ぞらえてホワイトノイズ（white noise）と呼ぶ様に、低い周波数（色では赤）でパワーが強い（周波数 が2倍でパワーが半分、すなわち10log102 dBだけ弱くなる）ノイズをピンクノイズ（pink noise）と呼 ぶ。区間両端の周波数比を固定した場合（例えば比を2としたオクターブ幅）、どの区間を取ってもその
周波数範囲でのパワーが等しくなるため、音響機器の試験用信号としてよく用いられる。
WaveGene で生成する信号の振幅パラメータは、波形の最大値の dBFS（備考の「レベル」参照）で
表し、1kHz正弦波では－20dBFS、ピンクノイズでは－8dBFSがITU-Rラウドネス－20LKFSに相当 する。ピンクノイズではCBSラウドネスとITU-Rラウドネスとが等しくなるが（図15右）、1kHz正弦 波では6dBの差を生じている（図15左）。
図15 ITU-Rラウドネスが－20LKFSとなる1kHz正弦波（左）とピンクノイズ（右）
純音とピンクノイズの中間として、WaveGene でピンクノイズをバンドパスフィルタに通した信号を 作り、バンド幅を変えることで2つのラウドネスの差がどの様に変化するかを見ることができる。図16 は、中心周波数、バンド幅がそれぞれ約1kHz、約1オクターブの例である。
図16 バンドパスフィルタで処理したピンクノイズのラウドネス
図16 のWaveGeneのパラメータとフィルタ画面で見る通り、帯域を制限して－20LKFSのラウドネ スを得るためには、生成するピンクノイズの振幅値を最大の0dBFSにした上で、フィルタの通過帯域で の利得を0dB以上に取る必要がある。フィルタの操作についてはWaveGeneのヘルプファイルを参照の こと。
よく使われるオクターブバンドと1/3オクターブバンドのピンクノイズを生成するプログラム（作者は 高精度計算、天体暦計算でMS-DOSの時代から知られているS. Moshier）が以下のURLからダウンロ ードできる（実効値はAES基準で－15dBFS。電波産業会表記では－18dBFSrms）。Windowsの実行フ ァイルの他にFFTルーチンを含むCのソースプログラムが付いており、プログラムで音声ファイルを生 成するお手本にもなるのでダウンロードすることを推奨する。図17は中心周波数1kHzの1/3オクター ブバンドピンクノイズを再生している様子である。モノラル信号であるが、WaveSpectraの「再生/録音」
メニュー既定の「MonoはStereoで再生する」では正しいラウドネス値が得られる。
Pink Noise Digital Waveform Generator Program http://www.moshier.net/pink.html
図17 中心周波数1kHzの1/3オクターブバンドピンクノイズ
最後に
肉眼で見える最も暗い星は街の照明が無く空気のきれいな所で 6 等星とされている。その光のエネル ギーは地球上で10－10 W/m2という微小な値であるが、耳で聞こえる最も弱い音のエネルギーは更に2桁 小さな値で、耳は驚くべき効率の感覚器官であると言える。
2014年度から通年必修となった情報学実験にはヘッドセット、ヘッドホンを使用して音を扱う課題が いくつも含まれていた。最後に、改めて耳という感覚器官の重要性を認識して大切にして頂きたい。音 量感覚と耳の損傷への危険度とが一致する訳ではなく、CBSラウドネスが人間の感覚に合っているから と言って、その値を過度に重視することには注意を要する。
備考
レベル
音声のディジタル信号において個々の標本値の大きさをdBで表す場合、その絶対値を表現可能な最大 値（16ビット量子化では32767）を基準としてdBFS（decibels relative to full scale）で示す。標本化 されているため、例えば正弦波で振幅と絶対値最大の標本値とが一致するとは限らず、最も極端な標本 化周波数の1/4の周波数（標本化周波数 44.1kHzでは11025Hz）で初期位相がπ/4の場合には、図 18 左の様に全ての標本値が尖頭値の1/√2（dBFSは－10log102≒－3.01）となる。逆に言えば、図18左の 波形で標本値を全て√2倍したとき、（dBFSは0）標本値としては表現可能であっても、DA変換後のア ナログ値に対応するディジタル値は3.01dBFSとオーバーし歪を生ずることになる。
図18 基本周期に4個の標本点のある正弦波の初期位相による標本値の違い
図19 は、左チャンネルが初期位相π/4、右チャンネルが初期位相0の共に周波数11025Hz最大振幅 の正弦波をWaveSpectraで再生した波形ウィンドウとリサジュー図形である。WaveSpectraで表示され る波形は標本値をそのまま直線でつないだ折線であり、実際に再生される音声の波形ではない。標本化 周波数44.1kHzで周波数がその1/2弱の20kHz正弦波のディジタルデータがDA変換後にきれいな正弦 波の形を描くことは「オシロスコープと信号処理」の実験で見た通りである。
図19 標本化周波数の1/4の周波数の最大振幅の正弦波 初期位相π/4（左）、0（右）
音声信号のパワーをdB で表す場合（記号は標本値と同じdBFS）、自乗の平均値の平方根である実効 値（RMS値：RMSはroot mean squareの略で定義そのものを示している）を用いるが、基準に最大振
幅の矩形波（全ての標本値が0dBFS）の実効値を用いるEBU基準と最大振幅の正弦波（DA変換された 結果の最大値が0dBFS）の実効値を用いるAES基準とは3.01dB（3.01は正確には10log102）だけ異な る。表現可能な波形の最大を基準とするか、基本波形である正弦波の最大を基準とするか優劣の議論が 分れる。現在は AES 基準が主流であるが、電波産業会（ARIB）では正弦波以外のディジタル信号の実 効値にはdBFSrms を用い EBU基準の値を使用している。WaveSpectraのレベルメーター（黄色のバ ーが標本値、緑のバーがRMS値を示し、赤のラインと右端の数値は標本値のピークを示す）の設定では EBU基準を既定としているが、Waveの設定で「ﾌﾙｽｹｰﾙSin波の値を0dBとする」にチェックを入れて AES基準による表示もできる（図20）。
図20 RMS値の設定による違い EBU基準（上）、AES基準（下）
空気中の音圧レベル（SPL：sound pressure level）は最小可聴音圧の2×10－5 Pa（RMS値）を基準 の0dBとしており、マイクロホンの感度基準1Pa（約10－5 気圧）の圧力振幅はほぼ94dBである。
周波数重み付け
人間が感じる音量を求めるには単純なパワーではなく、周波数の違いによる耳の感度を考慮する必要 がある。サウンドレベルメータによる騒音の計測ではA 特性の周波数重み付けを行っているが、放送で は今回の実験でラウドネス計測に用いたK特性が使われている（図21）。WaveGeneで生成する正弦波 の周波数を変化させてOrban Loudness Meterで実際にK特性を確認することができる（図13）。
図21 左 A特性（http://www.sengpielaudio.com/Rechner-dba-spl.htm） 右 K特性（EBU-TECH3343）
平均操作
風の強さを表す「風速」は気象用語では 10 分間の平均風速を意味し、「瞬間風速」と言っても実際に は1/4秒間隔で測定した12個の標本から得られた3秒間平均の値である。感覚的な音の大きさもディジ タル標本の単独の値、短時間でのピークではなく平均操作を要し、200ms の平均で概ね音量感覚に近く なる。Orban Louodness Meter（図7）に表示されるITU BS.1770 Momentaryは400ms、ITU BS.1770 Short Termは3秒間のそれぞれ移動平均で、「momentary ＝ 瞬時値」ではない。なお、ログファイル
（図8）の項目BS.1770 long-termの値は、ログ採取の時間間隔（既定では10秒）での平均である。
