デシベルについて2

質問

私は，一つの録音機器で，録音機器のレベル等の設定を同じにして，一つのマイクから2つの条件（exラッパと太鼓）で音を録音しようと思っています。
　ラッパの音を5回録音して，太鼓の音も同様に5回録音して，その録音した音をそれぞれ音声編集分析ソフトPraat（ver4.2.17）でデシベルを測定し，計10個のデシベルをだします。
　ラッパの音5回の平均デシベルと，太鼓の音5回の平均デシベルに差があるかt検定したいと思っています。
　ですが，デシベルは，対数なので，できないのか不安な状態です。音圧デシベルで，基準が同じであるならデシベルのまま比較できると聞いたのですが，私のしたいことはできるでしょうか。お願いします。

回答No.1

noname#65504 · ベストアンサー

先の質問にも回答したものです。

＞音圧デシベルで，基準が同じであるならデシベルのまま比較できると聞いたのですが，私のしたいことはできるでしょうか。お願いします。

デシベル上でその数値を用いて行う平均は基本的に物理的な意味がないと思います。

デシベルはある基準値に対してエネルギーとして何倍であるかを示した値を対数表示したものです。

音の強さ（エネルギー）が基準値の２倍ならデシベル値（音圧レベル）は３ｄＢ、１０倍なら１０ｄＢとなります（音圧レベル＝10*LOG(計測値／基準値）。

わかりやすいように具体的な数値例をとって示します。例として、２回の計測の音圧レベルが６，１０デシベルという値になった場合の平均値を求めてみます（実際計測すると３ｄB程度の計測誤差は出ます）。

まず、音のエネルギー上での計算についてです。

基準値は一定ですので、音の強さ上で計算する場合、ここでは基準値をわかりやすいように１（実際は先の質問に書いたような値になっていますので１ではありません）とします。
すると、それぞれの音のエネルギーは２と１０という値になります。
平均すれば６となり音のエネルギーの平均値は６です。

これをデシベル上でそのまま平均値を計算すると６．５ｄＢという値になります。これは基準値の約4.47倍ということを意味しています（4.47=10^(6.5/10)）。
先のように基準値を１とすると平均値が4.47となり、音のエネルギーの平均値と異なる値になります。

太鼓とラッパを演奏したとき、どれほど音のエネルギー（音の強さ）が出ているか、どのくらいの音圧が出ているかを、物理的現象として比較したい場合は、デシベル値をそのまま用いて計算するのは、問題があると思います。

回答No.2

noname#65504

＃１です。記述の数値に間違いがありましたので訂正します。

（誤）
＞２回の計測の音圧レベルが６，１０デシベルという値になった場合の平均値を求めてみます

（正）
＞２回の計測の音圧レベルが３，１０デシベルという値になった場合の平均値を求めてみます
（６→３へ訂正）

ちなみに６と１０の場合
音のエネルギーの平均は約７、デシベル上平均した場合は８ｄＢ（音のエネルギーに換算すると６．３）になります。