Geluidsniveau meten: thuis, op het werk of elders met een app

Veel apps beloven van je smartphone een echte decibelmeter te kunnen maken. Daarmee kun je zelf thuis, op het werk of elders het geluidsniveau meten. Maar hoe werkt de samen­werking tussen hard- en software in de praktijk? Dat hebben we nauwkeurig nagemeten door vier apps op drie populaire smartphones te installeren en ze het in het laboratorium op te laten nemen tegen professionele meetapparaten.

Het aanbod aan apps voor het meten van geluidsdruk is vrij fors. De meeste daarvan voldoen echter niet eens aan heel simpele minimum­eisen. Bij het uitkiezen van de test-apps zijn we uitgegaan van wat een eenvoudige decibelmeter ook kan. De apps moeten de geluidsdruk (Sound Pressure Level, SPL) kunnen meten in de eenheid decibel en de mogelijkheid hebben om het geluidsdrukniveau op de juiste wijze te beoordelen met behulp van een A-filter.

Voordeel van een app voor geluidsniveau meten op je smartphone is dat je die makkelijk bij de hand hebt. (Illustratie: Rudolf A. Blaha)

Bovendien moeten de apps te kalibreren zijn, want ook al ziet het er allemaal nog zo mooi uit, dat heeft helemaal geen nut als de meetnauw­keurigheid te wensen overlaat. Deze vier apps hebben we uiteindelijk uit het grote aanbod ge­kozen: AudioTool, Decibel X Pro, Sound Analyzer App en SPL Meter. De tabel op de laatste pagina van dit artikel noemt een paar belangrijke functies. Als een app bij een meting de minimale, maximale en gemiddelde waarde aangeeft, leidt dat tot pluspunten. Om ook korte geluiden te kunnen registreren, helpt het ook als je verschillende registratietijden kunt instellen. We bekijken hier apps voor Android (iOS-apps op verschillende modellen iPhones testen we in een ander artikel).

Een geluid bestaat uit een groot aantal verschillende frequenties. Sommige apps geven die weer in de vorm van een spectrum. Met behulp van Fast-Fourier-Transformation (FFT), octaaf- of tertsbandanalyse is een signaal in de tijd op te ­delen in zijn afzonderlijke frequentiedelen. Naast de mogelijkheid tot kalibreren hebben we in de ­tabel ook gezet of het weergeven van waveform, FFT, octaaf- en tertsspectrum onderdeel is van de functieomvang.

Het zwaartepunt van onze test lag op het testen van de apps in het audio-laboratorium. Omdat de microfoons van de gebruikte smartphones bij het meten van geluidsdruk een doorslaggevende rol spelen, hebben we de vier apps op drie op dit ­moment populaire apparaten geïnstalleerd: een Huawei P10, een Motorola Moto G7 Plus en een Samsung S8.

Eerst was het kalibreren geblazen. Met een luidspreker vulden we de meetruimte met zogeheten ‘pink noise’ uit een frequentiegenerator. Dat geluid lijkt een beetje op het lawaai van een druk bereden straat. Een mens met een gemiddeld goed gehoor hoort bij dat soort ruis alle frequentie­bereiken ongeveer even hard. Voor het aanpassen van de apps gebruikten we een geluidsniveau van 60 dB. Dat ligt ongeveer in het midden van het mogelijke meetbereik en is door alle gang­bare smartphones probleemloos te verwerken. Hoe verder je van dat kalibratiepunt afkomt, des te groter de kans op afwijkingen. Voor een zo goed moge­lijke vergelijking plaatsten we de testapparaten op een vast gedefinieerd punt op een afstand van 50 centi­meter van de geluidsbron.

Om vast te stellen hoe een app met verschillende geluidsdrukniveaus omgaat, hebben we de luidsterkte van het signaal gevarieerd en de meetresultaten van de apps vergeleken met die van ons referentiesysteem. De in de tabel genoemde bovenste meetgrens hebben we achterhaald door de geluidssterkte van de ruis net zo lang te verhogen tot de microfoonvoorversterker van de smartphone het geluid begon te verzadigen – wat te herkennen was aan het feit dat de apps dan alleen nog een constante meetwaarde aangeven en niet meer reageren op verdere geluidsdruk­verhogingen. Om de onderste meetgrens te bepalen, reduceerden we het testsignaal net zo lang tot er tussen het meetresultaat van de app en dat van het referentiesysteem een significante afwijking optrad.

In onderstaande tabel vind je een overzicht van de kenmerken en beoordeling van de apps.

Klik op de tabel voor een vergroting (in pdf-formaat).

In het laboratorium werd snel duidelijk dat voor de meeste apps het nauwkeurig meten wel een uitdaging is. De onderste meetgrens lag bij de test vaak heel hoog omdat de eigenruis van de ingebouwde smartphone-microfoon de apps verhinderde om zachte geluiden correct te registreren. Dat beperkt de praktische inzetbaarheid aanzienlijk. Het is met deze apps dan ook niet vast te stellen of het daadwerkelijk helemaal stil is of dat er een minimale geluidsbelasting is die toch storend is voor je concentratie.

Aan de bovenkant van het meetbereik waren er nog grotere problemen: de voor veel smartphone-­microfoons typische dynamiekomvang van ongeveer 60 dB beperkt het gebruik voor metingen nog meer. Sommige apps toonden in het grensgebied een te laag geluidsniveau. Als je er bijvoorbeeld het aantal decibellen in een discotheek mee wilt bepalen, dan kun je volumes die schadelijk voor het gehoor kunnen zijn niet meten.

Met Decibel X kun je een foto maken van een herriebron, met daarbij de datum en het geluidsniveau.

De wisselwerking tussen de hard- en de software is bepalend voor de meetnauwkeurigheid. Met een Moto G7 Plus hadden drie van de vier apps geen enkele kans, alleen Decibel X Pro leverde daar bruikbare resultaten mee. Op de Samsung S8 haalde die app zelfs opmerkelijk goede metingen – Sound Analyzer kon met die hardware wederom niet veel.

We hebben bij alle ontwikkelaars nagevraagd op welke manier hun apps de audiodata verwerken. De ontwikkelaars van Decibel X gaven aan dat hun app de ruwe data van de microfoon analyseert. Alle andere apps lijken de door het besturings­systeem voor spraaktoepassingen geoptimaliseerde audiodata te gebruiken. De ontwikkelaars van Decibel X proberen daarnaast om voor zoveel mogelijk microfoons een soort voorkalibratie uit te voeren. Die twee factoren verklaren wel waarom Decibel X het bovengemiddeld goed doet.

De meeste problemen met de meetnauw­keurigheid traden op met de Motorola Moto G7 Plus. Dat betekent niet dat die hardware niet goed is, maar de Moto G7 Plus gebruikt een uitsturingsautomatisme om het signaal van de microfoon contant te houden qua geluidsniveau – wat bij telefoneren heel handig is, maar het nauwkeurig meten van het geluidsniveau onmogelijk maakt. Bij de Huawei P10 wezen de meetresultaten van alle vier de apps op een middelmatige nauwkeurig­heid.

Ontvang gratis nieuws over apps en smartphones!

Schrijf je in voor de c’t-nieuwsbrief:

In het laboratorium maakte Decibel X Pro met afstand de beste indruk. Die app leverde op alle testapparaten bruikbare resultaten en haalt op de Samsung S8 zelfs metingen in het bereik van 30 tot 120 dB(A).

Bij een vergelijking met een eenvoudige handdecibelmeter of een lawaaistoplicht, zoals je die wel eens bij bedrijven of scholen ziet, doet Decibel X Pro daar in combinatie met een Samsung S8 ­zeker niet voor onder. Daarmee is het geluids­niveau in elk geval te classificeren.

Een goedkope handdecibel­meter doet het vaak niet beter.

Bij alle andere geteste combinaties van apps en smartphones waren de metingen duidelijk minder nauwkeurig. Al met al moet je daarom constateren dat als je (juridisch) betrouwbare resultaten moet hebben, je niet moet denken dat je het geluids­niveau met een smartphone-app kunt meten.

Aan de andere kant bieden alle geteste apps extra analysefuncties, waar een eenvoudige handdecibelmeter niet over beschikt. Met name de functieomvang van AudioTool is erg groot – maar dat is dan ook de duurste app in deze test. SPL Meter is het met zijn overzichtelijke interface en de mogelijkheid om drie punten te kalibreren ook het bekijken waard.

De vraag welke app voor jouw telefoon nu de juiste is, kunnen we met deze test niet in zijn algemeenheid beantwoorden. Decibel X Pro lijkt op alle geteste smartphones wel de beste resultaten te halen, maar dat is geen garantie dat dit ook geldt voor andere modellen. Daarom hebben we in een ander artikel een paar tips en trucs bij elkaar gezet en laten we zien waarop je moet letten bij het meten.