Vijf decibel-apps voor iOS

iOS-apps hebben vaak het voordeel dat de in iPhones ingebouwde hardware bekend is bij de ontwikkelaars. Geldt dat ook voor de decibel-apps, die nauw samenwerken met de microfoon van de iPhone? Dat hebben we in ons testlaboratorium nagemeten.

Om een decibel-app bruikbare waarden te laten leveren, is een goede afstemming tussen harden software noodzakelijk. Bij de test van apps die van een Android-smartphone een decibelmeter moeten maken [1], constateerden we dat je alleen met een optimale combinatie van app en smartphone betrouwbare metingen kunt doen. Sommige apps deden het goed op de ene smartphone en gingen compleet de mist in op een andere.

In deze test kijken we naar vijf iOS-apps die claimen van je iPhone een decibelmeter te kunnen maken. Als de ontwikkelaars rekening houden met de eigenschappen van de hardware, moeten de laboratoriumresultaten in de test beter uitvallen dan bij de apps voor Android – dat was althans onze aanname bij het begin van deze test. Bekende niet-lineariteiten van een microfoon zijn door een opgeslagen correctiecurve namelijk binnen bepaalde grenzen te compenseren. Welke nauwkeurigheid iPhone-bezitters bij het meten kunnen verwachten, hebben we in het laboratorium getest met twee testapparaten: de wat oudere maar nog steeds populaire iPhone 7 Plus en een nieuwere iPhone XS.

Er waren twee voorwaarden om aan deze test mee te mogen doen: aan de ene kant verwachten we van de apps dat ze de geluidsdruk (Sound Pressure Level, SPL) niet alleen in de maateenheid decibel (dB) kunnen meten, maar voor een juiste auditieve beoordeling naar keuze ook met een A-filter [2]. Daarnaast moeten de apps te kalibreren zijn.

Deze apps hebben we meegenomen in deze test: Decibel Meter Pro, Decibel X Pro, NIOSH Sound Level Meter, SPL Meter en SPLnFFT Noise Meter. Van Decibel Meter Pro is er ook een gratis variant met beperkte functionaliteit, maar die is volgens de maker minder nauwkeurig – wat we op basis van onze test ook kunnen bevestigen. Maar om een eerste indruk te krijgen van het bedieningsconcept is die versie goed bruikbaar. Als je besluit om over te schakelen naar de betaalde Pro-versie, moet je die na het installeren bij de Settings nog activeren, anders bevindt de app zich na de aankoop in een ongedefinieerde toestand tussen gratis en Pro-versie.

NIOSH Sound Level Meter komt van het Noord-Amerikaanse National Institute for Occupational Safety and Health, oftewel NIOSH. Die app wordt

door dat gezondheidsinstituut gratis ter beschikking gesteld om gebruikers te beschermen tegen te hoge geluidsniveaus.

SPL Meter is onderdeel van een door ontwikkelaar Studio Six Digital aangeboden omvangrijke suite met de naam AudioTools. Die suite met een duidelijk grotere functieomvang richt zich vooral op (semi-)professionele gebruikers. Het duurdere SPL Pro heeft een groter deel van die functies en werkt volgens de ontwikkelaar met dezelfde engine als de hier geteste SPL Meter.

SPLnFFT Noise Meter berekent FFTen tertsspectra en biedt daarmee een instap in de signaalanalyse, Van de ontwikkelaar Fabien Lefebvre komt ook de wat goedkopere app logSPL zonder die analysemogelijkheden.

LABTEST

Het zwaartepunt van deze test lag bij de laboratoriummetingen. Om vast te stellen hoe de apps met verschillende geluidsniveaus omgaan, hebben we roze ruis op verschillende volumes met de apps gemeten en het resultaat vergeleken met dat van ons referentiesysteem. De geluidsbron bevond zich daarbij op 50 centimeter afstand van de smartphone.

De bovenste meetgrens hebben we achterhaald door de geluidssterkte van de ruis net zo lang te verhogen tot de microfoonversterker van de smartphone in het verzadigingsgebied begon te werken, waarbij de apps alleen nog maar een constante meetwaarde aangaven en niet meer reageerden op verdere volumeverhogingen. Om de onderste meetgrens te bepalen reduceerden we het volume van het testsignaal net zo lang tot er tussen de meetresultaten van de app en het referentiesysteem een significante afwijking ontstond.

Alle geteste apps bieden een mogelijkheid tot kalibreren, die op één uitzondering na echter helemaal niet nodig was omdat de apps na het installeren al op de juiste manier gekalibreerd waren. Alleen Decibel Meter Pro leverde op de iPhone XS in eerste instantie weinig plausibele waarden. Net als bij de test van de Android-apps kalibreren we hier op een gemiddelde geluidsdruk van 60 dB [3]. Het kalibreren op die manier leidde tot een correctie van ongeveer 13 dB. De verwachting dat de daaropvolgende testmetingen verder probleemloos zouden verlopen, bleek echter tegen te vallen: hoe verder we van het kalibratiepunt afkwamen, des te onnauwkeuriger de meetresultaten werden.

De tabel op deze pagina noemt de bovenste en onderste meetgrenzen van de apps. Door de eigenruis van de microfoon waren met geen enkele combinatie van app en smartphone metingen onder 26 dB(A) mogelijk. Bij de bovenste meetgrens waren er bij de test grote verschillen.

Om een app te kunnen laten waarschuwen tegen gehoorbeschadigende herrie, moet de bovenste meetgrens zo hoog mogelijk liggen, maar in elk geval boven de 120 dB(A).

Bij een dergelijk geluidsvolume is het ook van belang hoe lang iemand daar aan blootgesteld wordt. Bijna alle apps hebben daar een zogeheten dosismeter-functie voor, die de duur registreert waarop een bepaald geluidsniveau wordt gemeten.

CONCLUSIE

In het algemeen is het voor iPhone-bezitters duidelijk makkelijker dan voor Android-gebruikers om een bruikbare app te vinden voor het meten van geluidsdruk. Maar denken dat het downloaden van de eerste de beste app uit de store meteen tot goede resultaten zal leiden, heeft bij iOS net zo min kans van slagen als bij Android.

Net als bij de Android-test doet Decibel X Pro het ook met iOS uitstekend. Deze wel met afstand duurste app in de test leverde op beide iPhone-modellen meetresultaten met een verbluffend hoge nauwkeurigheid.

De meterweergave kan niet alleen tot 130 decibel, maar kan dat niveau ook daadwerkelijk meten. Voor thuisgebruik levert die app dan ook voldoende betrouwbare resultaten. Zelfs bij extreme situaties, bijvoorbeeld voor dj’s die de maximaal toelaatbare instellingen van de geluidsinstallatie zoeken, kan hij goede diensten verlenen.

Voor een eerste inschatting van een mogelijk te hoog volume is ook de NIOSH-app goed bruikbaar. Met die geheel gratis app kregen we boven de pijngrens van 120 decibel nog bruikbare metingen. SPNnFFT en SPL Meter meten wel nauwkeurig, maar doen dat alleen tot net iets meer dan 110 dB(A).

Met die apps loop je dus het risico dat je met nog hogere geluidsniveaus te maken hebt, die door de apps op een te laag aantal decibel worden weergegeven. Dat kan tot gehoorschade leiden terwijl je denkt relatief veilig te zijn.

Decibel Meter Pro deed het wel goed op de oudere iPhone 7 Plus bij de laboratoriumtest, maar op de iPhone XS niet. Toen we dat aan de ontwikkelaar voorlegden, verklaarde hij dat de app voor de meeste iPhonemodellen voorgekalibreerd is. Blijkbaar werd er met de karakteristiek van de microfoon van een iPhone XS nog onvoldoende rekening gehouden. Volgens de ontwikkelaar komt er een grotere update aan, die daar mogelijkerwijs verbetering in brengt.

Je moet er rekening mee houden dat apps als deze hun beperkingen hebben: voor het meten van extreem zachte geluiden zijn ze in principe niet geschikt. Maar ook handdecibelmeters van klasse 2 meten onder 30 dB(A) niet meer nauwkeurig – daar heb je professionele meettechniek voor nodig. Datzelfde geldt als het om genormeerde en juridisch geldige meetresultaten gaat. Daar zijn smartphones in tegenstelling tot speciale meetapparaten niet voor geconstrueerd.

Literatuur

[1] Jens Nohl, Dorothee Wiegand en Noud van Kruysbergen, Decibel-apps voor Android

smartphones vergeleken, c’t 1-2/2020, p.102

[2] Jens Nohl, Geluidsmeting: van het opnemen tot de psychoakoestische analyse,

c’t 5/2018, p.99

[3] Jens Nohl en Noud van Kruysbergen, Een smartphone als decibelmeter?, c’t 1-2/2020, p.106