Akoestici bellen wel maar "app-en" niet

Carel Ostendorf, 28 november 2011

Tijdens de conferentie Geluid, Trillingen en Luchtkwaliteit op 8 en 9 november 2011 in Nieuwegein, konden bezoekers hun geluidmeetapp laten testen. De testopstelling trok veel belangstelling en vijftien bezoekers hebben hun app ook echt laten testen.

Figuur 1: meetopstelling met geluidbron B&K 4224 en geluidmeter B&K 2250 als referentie

Tijdens de test werden vijf verschillende geluidfragmenten weergegeven die gelijktijdig met de app en een type I geluidmeter (B&K 2250) werden gemeten. Het ging hierbij om:

1. roze ruis met een geluidniveau van circa 75 dB(A);
2. roze ruis met een geluidniveau van circa 95 dB(A);
3. een bromtoon van 80 Hz met een niveau van circa 70 dB(A) of 91 dB (lin);
4. een pieptoon van 4 kHz met een geluidniveau van circa 73 dB(A);
5. en een stukje muziek (Pavarana, “Flying with Thoughts”) met een geluidniveau van 88 dB(A).

Alle fragmenten duurden 10 tot 15 seconden. Dat was lang genoeg om een stabiel geluidniveau af te kunnen lezen. Het gemeten geluidniveau van de 2250 en de app werden direct in een meetrapportje samengevat en uitgeprint zodat de tester een hard bewijs van de kwaliteit van zijn app mee naar huis kon nemen. Gaandeweg de conferentie nam het algemene achtergrondgeluidniveau toe. Aan het einde van de middag speelde er ook nog een bandje. Dit zorgde wel voor wat verstoring van de metingen. Met name het eerste fragment bleek gevoelig voor het stoorgeluid.

Het aantal soorten apps bleek beperkt. Uiteindelijk konden 5 soorten aan de tand worden gevoeld. De verdeling was daarbij wel wat eenzijdig. Navolgende grafiek 1 laat dat zien.

Grafiek 1: overzicht aantallen geteste geluidmeetapps

De iPhone blijkt onder de deelnemers de meest populaire telefoon om geluid te meten en SafeNoise de meest gebruikte app. Voor de iPhone werden bovendien verschillende apps gebruikt en de app Soundmeter blijkt geschikt voor zowel een telefoon met Android als besturingssysteem als een iPhone met OS4.

De eerste stap in de analyse is het verschil in geluidniveau dat optreedt tussen de verschillende meetsessies. Omdat elke sessie steeds opnieuw metingen zijn uitgevoerd met de B&K 2250, zijn deze waarden onderling vergeleken. De meetsessies in de late middagperiode bleken deels verstoord te zijn door het (te) hoge achtergrondniveau. Grafiek 2 laat de spreiding zien voor de verschillende geluidfragmenten. Hierbij is onderscheid gemaakt tussen de twee meetdagen omdat tijdens de tweede meetdag een andere computer als afspeelapparaat is gebruikt dan op de eerste dag. Hierdoor was het geluidniveau op de 2e dag over de hele lijn circa 3 dB(A) hoger. De meetsessies die aantoonbaar beïnvloed zijn door het achtergrondniveau (muziekbandje dat vlakbij de meetopstelling stond te spelen bijvoorbeeld) zijn buiten de analyse gehouden.

Grafiek 2: spreiding in geluidniveau gemeten met B&K 2250

Uit de meetresultaten blijkt dat een spreiding van plus of min 1 dB op het gemiddelde geluidniveau al optreedt als de meting wordt uitgevoerd met een klasse I geluidmeter ondanks dat steeds hetzelfde geluidfragment op dezelfde geluidsterkte is afgespeeld. De meting is ook steeds op dezelfde positie uitgevoerd. De meetresultaten bij 4 kHz laten op de 2e dag een onverwacht grote spreiding zien (2,5 tot 3 dB) die halverwege de dag lijkt te zijn veroorzaakt. Mogelijk is de microfoon onbedoeld verplaatst. Bij de gemeten apps moet rekening worden gehouden met minimaal dezelfde spreiding in geluidniveaus.

In grafiek 3 zijn de gemiddelde verschillen weergegeven tussen het geluidniveau gemeten met de klasse I geluidmeter en de app. Voor twee apps viel niets te middelen omdat de app slechts 1 keer voorkwam in de test.

Grafiek 3: vergelijking gemiddelde verschillen tussen klasse 1 meter en geluidmeetapp

Grafiek 3 laat soms grote afwijkingen zien met name bij 80 Hz en 4 kHz. Bij 80 Hz speelt het type telefoon een belangrijke rol. De iPhones bijvoorbeeld zijn begrensd rond de 100 Hz. Lagere frequenties worden weggefilterd en dus niet goed gemeten. Dit zal bij andere telefoons ook een rol spelen. Van sommige apps is bovendien niet duidelijk of zij een A-gewogen geluidniveau meten of een ongewogen geluidniveau. De meetwaarden zijn nu vergeleken met een A-gewogen geluidniveau. Het ongewogen geluidniveau is bij 80 Hz circa 22 dB hoger dan het A-gewogen geluidniveau. Ook dat kan natuurlijk tot verschillen leiden hoewel afwijkingen in die ordegrootte niet zijn vastgesteld.

De afwijkingen bij 4 kHz hebben veel te maken met de positie van de microfoon. Bij deze frequentie bedraagt de golflengte circa 8 centimeter en kleine verschillen in meetpositie kunnen al snel leiden tot grote verschillen in geluidniveau. Ook hier zal filtering van het geluidniveau aanvullend een rol hebben gespeeld. Deze hogere frequenties zijn niet meer noodzakelijk om spraak over te brengen. Als een telefoon zo is ingesteld dat frequenties boven bijvoorbeeld 3,5 kHz worden weg gefilterd, dan ontstaat ook een afwijking in het gemeten geluidniveau.

De breedbandige geluiden (roze ruis en muziek) laten minder grote afwijkingen zien. Soundmeter (Faber Acoustical), Smartsound en SafeNoise geven een resultaat dat binnen 3 dB ligt van de geluidmeting met de klasse I meter. Met sommige apps is het mogelijk de telefoon te kalibreren. Daarmee kan het resultaat nog verbeterd worden. Voor de iPhones met SafeNoise blijkt het gemiddelde verschil zelfs binnen 1,5 dB te liggen. Kalibreren is dus zinvol!

Veel bezoekers van de test bleken niet te beschikken over een telefoon waar je geluid mee kon meten of waar je een app op kon zetten. Verschillende akoestici keken zelfs wat wantrouwend bij de gedachte dat je je telefoon wel eens zou kunnen gebruiken om geluid te meten: “Ik heb altijd een echte geluidmeter bij me”, was het argument van één van de geluiddeskundigen om vooral geen telefoon te gebruiken om te meten. Een andere bezoeker verklapte: “Ik werk al jaren bij een akoestisch adviesbureau maar voer weinig metingen uit. Eigenlijk is een geluidmeetapp dan wel handig. Veel makkelijker te bedienen en je krijgt toch snel een idee van de ordegrootte van het geluidniveau”.

Het lage “app”-gehalte onder de akoestici heeft wellicht een relatie met de leeftijd hoewel dat niet met meetdata kan worden gestaafd. Het viel het meetteam echter wel op dat het aantal grijze hoofden bij de stand ver in de meerderheid was. Op de vraag waarom één van de bezoekers geen app op zijn moderne Samsung smartphone had staan, antwoordde hij: “Ik ben net gewend aan het bellen zonder toetsen en zonder draad. Je moet daarvoor al meer keren op het display duwen en aaien dan ik ooit met een gewone telefoon heb hoeven doen. Als ik me nu ook nog met apps bezig moet gaan houden, kijk ik de rest van mijn leven alleen nog maar op een beeldscherm. Nee, een telefoon is om te bellen. Punt uit!”

Naast de op de beurs uitgevoerde veldtest loopt er nog een laboratoriumtest waarbij een groot aantal apps getest wordt op dezelfde telefoon. De resultaten van deze test zijn volgende maand beschikbaar en zullen dan gecombineerd worden met nadere analyses van de veldtest.

home...