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スマートフォンの騒音計を校正する方法

スマートフォンのアプリやブラウザにおいて、校正で解決できることとできないこと、ラボ用機器を使わずに実際に機能する唯一の方法、そして校正が成功したかどうかを確認する方法について解説します。

更新日

スマートフォンの騒音計を校正するということは、唯一無二の目的、すなわち以下の数値を特定することを意味します。 お使いのデバイスが信頼できるものからどの程度離れているかを把握し、それを持ち運ぶこと 差分を固定オフセットとして転送します。

それは読解を正確にすることを意味するわけではありません。それは不可能ですし、それを約束するページもありません そうでなければ、何かを販売していることになります。それが行うのは、を取り除くことです。 定数 の一部 誤差。ほとんどのデバイスにおいて、これは誤差の大部分を占めており、それだけで その数値が何に役立つかを変えてしまうのに十分なものです。

キャリブレーションで解決できること、できないこと

電話占いにおける誤差は、一つの要因によるものではありません。その一部は一定のものです オフセット — マイクの読み取り値が全体的に数デシベル高く、または低く一貫してずれている場合 全範囲にわたります。その部分は修正可能であり、オフセットによって除去されるのはまさにその部分です。

残りはそうではありません。マイクロホンの周波数特性は音声向けに調整されており、 その特性曲線は公開されていないため、誤差は 音の 種類によって変化します。 そのレベルも同様です。単一の数値で曲線を補正することはできません。オートゲイン コントロールは、デバイス側でオフにできない場合、大きな音の箇所をさまざまな 度合いで圧縮してしまいます。そして、一度入力のヘッドルームを使い果たしてしまうと、世界中のどんなオフセットをもってしても、 ハードウェアが捉えきれなかったレベルを元に戻すことはできません。

正直な枠組みで言えば、オフセットはスケール全体を動かし、定数ではない すべての要素がその影響を受けます。それでもこれを行う価値があるのは、そうすることで 単一のデバイス上で行う比較のスケールが、単に一貫して間違っている状態から、 おおよそ正しい状態になるからです。

オフセットが重要であるという証拠は、この分野の誰もが引用する研究から得られています。 Kardous氏とShaw氏がリファレンスと比較するためにアプリを選定した際、 彼らは、手動入力やアップロードを通じて内蔵マイクの キャリブレーション調整が可能なアプリを意図的に含めました。 ファイルKardous & Shaw. 本格的なオーディオアプリにおいて、それが標準機能となっているのには理由があります。

実験器具を使わない方法

必要なものは一つだけです。信頼できる音量レベルで、読み取るのに十分な時間 安定して鳴り続けている音です。

  1. リファレンス(基準音)を見つけましょう。 信頼すべき順(降順) それ:お使いのマイクに適合する音響校正器、騒音計 すでに所有しているメーター、借りたメーター、または誰か他の人が所有しているメーター 仕事にはそれぞれ一つずつ関わっています。これらはいずれも、あなたがその隣に立つことのできる数値を算出します。
  2. 両方を同じ場所に配置してください。 同じ地点、同じ高さ、同じ向きで、 かつ同時に行います。2本のマイクロフォンの間に1メートルの距離があるだけで、 それだけで数デシベルの差が生じる可能性があり、それがそのままオフセット値に影響してしまいます。 恒久的なエラーとして。
  3. 安定した音を使用してください。 音楽でも、部屋の騒音でも、交通の音でもなく。 一定のレベルを保つもの:キャリブレーター、扇風機、トーン信号など。変動する音源は、 2つの異なる瞬間を比較し、その差をデバイス エラーと呼んでいます。
  4. 両方を少なくとも30秒間読み取ってください。 数値が安定するまで待ち、読み取って それぞれがどこに位置しているかであり、どちらが何に触れているかではありません。
  5. その差を取り、オフセットとして設定します。 もしリファレンスが 82と表示され、電話機が76と表示されている場合、電話機は6デシベル低く、オフセットは +6. このサイトでは、これは以下のキャリブレーション・オフセット・コントロールに入力されます。 メーターであり、お客様のデバイスにのみ保存されます。

音響校正器をお持ちの場合は、ステップ1から4は校正器を装着する作業に集約されます マイクに向かって数字を読み上げます。校正器はまさにそのために存在し、 既知の周波数で既知のレベルを生成します。このページで説明しないことは、 デバイスに印字されている、あなたの機器が生成するレベルがどの程度か、そして新たなものを発明すること ここにある数字は、まさにこのサイトの他の部分にあるような、出典不明の数値そのものだろう 掲載を拒否する。

スマホアプリを基準に調整することは、キャリブレーション(校正)ではありません。

よくある近道は、別のスマホで評価の高いアプリを開き、それに数値を合わせることです。 それがあたかも基準であるかのように感じられますが、実際は違います。

10種類のiOSアプリを本物のクラス1騒音計と比較した研究では、 その中で最も優れたものは、リファレンスから約0.5デシベル以内の範囲に収まっていました。 referenceKardous & Shaw — しかし、2デシベル以内に収まったのは10個中わずか3個で、残りは 広範囲に点在している そのKardous & Shaw. ランダムに一つを選び、それを真実として扱うということは、 自分自身の誤りに加えて、その対象が持ついかなる誤りをも継承することを意味し、どちらがどちらであるかを見分ける術もありません。

もし、もう一方の電話機自体が何か本物の基準に対して校正されているのであれば、それは 基準値と比較してください。もしそうでなければ、2つの未知数を平均していることになります。

正しく機能したかどうかの確認方法

異なるレベルにある2つ目のポイントと照らし合わせて確認してください。

オフセットはスケール全体に適用される単一の数値であるため、もしそれが正しければ 静かな部屋で正しく測定できれば、騒がしい場所でも概ね正確であるはずです。もし2つの 地点で結果が食い違う場合(例えば、会話レベルの音量ではリファレンスと一致するのに、 機械のそばでは数デシベルの誤差が出る場合)、その誤差は一定ではありません。オフセット 調整では解決できず、単なる数値よりも有用なこと、つまりあなたの デバイスの誤差はレベルによって変化し、大きな音量側での測定値は、 小さな音量側での測定値よりも信頼性が低くなります。

他にも知っておくべき2つの兆候があります。もしメーターが「自動ゲイン 制御をオフにできなかった」と警告した場合は、そのままキャリブレーションを行ってください。ただし、オフセット値については 定常音に対してのみ有効です。また、音が大きくなるにつれて数値が反応しなくなった場合は、入力がクリップしています。その時点では数値はもはや部屋の状態を反映していないため、再キャリブレーションを行っても何も変わりません。 入力がクリップしている場合、数値はもはや部屋の状態を反映していないため、再キャリブレーションを行っても何も変わりません。 その時点では数値はもはや部屋の状態を反映していないため、再キャリブレーションを行っても何も変わりません。

キャリブレーションで得られないもの

これによって測定値が認められるわけではありません。NIOSH自体の見解によれば、 騒音計が利用できない場合、騒音測定アプリは周囲の騒音の 目安を提供することはできますが、規制上の要件を満たさない 可能性がありますNIOSH. 校正されたスマートフォンであっても、スマートフォンであることに変わりはありません。6デシベルを差し引いたからといって、 その一文が当てはまらなくなるわけではないのです。

また、計測機器のハードウェアとの格差を埋めるものでもありません。A クラス2騒音計 は、公表されたレスポンス特性を持つマイクロホン を中心に構成されており、それを維持します 較正(キャリブレーション)であり、それは検証されることを前提に設計されています。もしその数値が、 それに異議を唱える利害関係者からの追及に耐えなければならないのであれば、それこそが その数値の根拠となるべきものです。

較正とは何か 意味を持ちます。 購入は、推論の根拠となり得る尺度です。これを使えば、 デバイス上の85という数値は、室内の実際の数値である85により近いことを意味し、 その誤差範囲は、未校正の推定値が持つ±10 dBという幅よりも狭くなります。 その帯域に関する詳細な議論は以下の通りです。 オンラインの騒音計はどの程度正確か.

再校正とその頻度について

定期的ではなく、特定の理由がある場合にのみ稀に行われます。

スマートフォンのマイクは、精密機器のようにドリフト(数値のズレ)が生じることはありません もともとそれほど安定していたわけではなかったからです。しかし、その周囲にあるものは違いました 変化。新しいケース、別の電話、あるいは変化をもたらすオペレーティングシステムのアップデート オーディオパス、またはマイクポートの詰まりなどはすべて、再度確認すべき理由となります。そのため、 見慣れた部屋の中で、あなたを驚かせるような読書体験のことです。

身につけるべき習慣とは、頻繁に再校正を行うことではありません。それは、 オフセット値をそれが導き出されたデバイスに関連付けたままにし、ある電話から 別の電話へと数値を持ち越さないことです。そのオフセット値は、 ブラウザ・デシベルメーター このサイトは、そのデバイス上のそのブラウザ内で動作します まさにこの理由からです:それはハードウェアに関する事実であり、サイトに関するものではないからです。

Sources

  1. Kardous & Shaw — Evaluation of smartphone sound measurement applications. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4545478/
  2. NIOSH — Understand Noise Exposure. https://www.cdc.gov/niosh/noise/prevent/understand.html