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Como Calibrar um Medidor de Decibéis no Celular

O que a calibração pode e não pode corrigir em um telefone ou navegador, o único método que realmente funciona sem equipamentos de laboratório e como saber se funcionou.

Atualizado

Calibrar um medidor de decibéis de celular significa uma única coisa: descobrir o quão longe seu dispositivo está de algo em que você confia e aplicar essa diferença como um ajuste fixo.

Isso não significa tornar a leitura correta. Não é possível, e uma página que prometa o contrário está vendendo algo. O que ele faz é remover a constante parte de o erro, que na maioria dos dispositivos é a maior parte — e isso é o suficiente para mudar a utilidade do número.

O que a calibração pode consertar e o que não pode

O erro na leitura de um telefone não é uma coisa só. Parte dele é constante offset — seu microfone faz leituras consistentemente alguns decibéis acima ou abaixo em toda a faixa. Essa parte é corrigível, e é isso que um offset remove.

O restante não é. A resposta de frequência de um microfone é moldada para a fala e ninguém publica esse formato, então o erro muda conforme a tipo de som, bem como seu nível. Um único número não pode corrigir uma curva. O controle automático de ganho, quando um dispositivo se recusa a desligá-lo, comprime passagens altas por um quantidades variadas. E uma vez que a entrada fica sem margem dinâmica (headroom), nenhum deslocamento no mundo traz de volta um nível que o hardware nunca capturou.

Portanto, a abordagem honesta é: um deslocamento move toda a escala, e tudo o que não é uma constante sobrevive a ele. Isso ainda vale a pena ser feito, porque depois disso o as comparações que você faz em um dispositivo tenham sua escala aproximadamente correta, em vez de apenas consistentemente erradas.

A evidência de que os deslocamentos (offsets) importam vem do estudo que todos nesta área citam. Quando Kardous e Shaw selecionaram aplicativos para comparar com uma referência, eles incluíram especificamente aqueles que permitem o ajuste de calibração do microfone embutido por meio de entrada manual ou upload de arquivosKardous & Shaw. É o recurso padrão de um aplicativo de som sério por um bom motivo.

O método, sem equipamentos de laboratório

Você precisa de uma coisa: um som cujo nível você já confia, mantendo-se estável por muito tempo o suficiente para ler.

  1. Encontre sua referência. Em ordem decrescente de quanto você deve confiar nela: um calibrador acústico que se ajuste ao seu microfone, um medidor de nível de som que você já possui, um medidor emprestado ou um medidor pertencente a alguém cujo trabalho envolva um. Cada um deles produz um número ao lado do qual você pode se posicionar.
  2. Coloque ambos no mesmo lugar. Mesmo ponto, mesma altura, mesma direção, ao mesmo tempo. Um metro de distância entre os dois microfones pode valer vários decibéis por si só, o que entraria diretamente no seu deslocamento (offset) como um erro permanente.
  3. Use um som constante. Nem música, nem uma sala, nem tráfego. Algo que mantenha um nível: um calibrador, um ventilador, um tom. Uma fonte flutuante significa que você está comparando dois momentos diferentes e chamando a diferença de erro do dispositivo.
  4. Leia ambos por pelo menos trinta segundos. Deixe os números se estabilizarem e observe onde cada um se posiciona, não o que cada um toca.
  5. Calcule a diferença e defina-a como o deslocamento (offset). Se a referência indicar 82 e o telefone indicar 76, o telefone está seis decibéis abaixo e o ajuste (offset) é +6. Neste site, isso deve ser inserido no controle de ajuste de calibração abaixo do medidor, e ele é armazenado apenas no seu dispositivo.

Se você possui um calibrador acústico, as etapas de um a quatro se resumem a encaixá-lo ao microfone e ler o número: um calibrador existe precisamente para produzir um nível conhecido em uma frequência conhecida. O que esta página não fará é dizer qual nível o seu produz — isso está impresso no dispositivo, e inventar um a figura aqui seria exatamente o tipo de número sem fonte que o resto deste site se recusa a publicar.

Calibrar em relação a um aplicativo de celular não é calibrar

Um atalho comum é abrir um aplicativo bem avaliado em outro celular e fazer a correspondência com isso. Parece uma referência. Não é.

O estudo que comparou dez aplicativos de iOS com um medidor de nível de som tipo 1 genuíno descobriu que o melhor deles estava a cerca de meio decibel da referênciaKardous & Shaw — mas apenas três dos dez ficaram dentro de dois decibéis, e o restante estava espalhado bem além dissoKardous & Shaw. Escolher um aleatoriamente e tratá-lo como verdade significa herdar qualquer erro que ele possua, além dos seus próprios, sem nenhuma maneira de distinguir qual é qual.

Se o outro telefone tiver sido calibrado em relação a algo real, ele é uma referência. Caso contrário, você estará fazendo a média de duas incógnitas.

Como saber se funcionou

Verifique em um segundo ponto em um nível diferente.

Um deslocamento (offset) é um número único aplicado a toda a escala, portanto, se estiver correto em uma sala silenciosa, ainda deve estar aproximadamente correto em uma barulhenta. Se os dois pontos divergirem — o telefone corresponde à referência em nível de conversação e está vários decibéis fora de sintonia ao lado de uma máquina — o erro não é uma constante, um deslocamento não vai consertar isso, e você terá aprendido algo mais útil do que um número: o erro do seu dispositivo muda conforme o nível, e as leituras na extremidade alta merecem menos confiança do que as leituras na extremidade baixa.

Vale a pena conhecer outros dois sinais. Se o medidor avisar que o ganho automático o controle não pôde ser desligado, calibre de qualquer forma, mas espere que o deslocamento (offset) seja válido apenas para sons constantes. E se a leitura parar de responder à medida que as coisas ficam mais altas, a entrada sofreu clipping — recalibrar não muda nada, porque o número nunca foi sobre a sala naquele momento.

O que a calibração não garante

Ela não torna a leitura admissível. A própria posição do NIOSH é que, onde um medidor de nível de pressão sonora não estiver disponível, aplicativos de medição de som podem fornecer uma medição do ruído da área, mas podem não estar em conformidade com as normas regulamentadoras requisitosNIOSH. Um telefone calibrado continua sendo um telefone; a frase não deixa de se aplicar porque você subtraiu seis decibéis.

Isso também não elimina a diferença em relação ao hardware do instrumento. Um medidor de nível de som Classe 2 é construído em torno de um microfone com uma resposta publicada, ele mantém a calibração, e é projetado para ser verificado. Se o número tiver que sobreviver ao ser contestado por alguém com interesse em contestá-lo, é daí que o número deve vir.

O que a calibração proporciona é uma escala sobre a qual você pode raciocinar. Depois dela, uma leitura de 85 no seu dispositivo significa algo mais próximo de 85 no ambiente, e a a faixa ao redor dele é mais estreita do que os ±10 dB que uma estimativa não calibrada carrega. O argumento completo para essa faixa está em quão preciso é um medidor de decibéis online.

Recalibragem, e com que frequência

Raramente, e por motivos específicos em vez de seguir um cronograma.

O microfone de um telefone não sofre desvios da mesma forma que um instrumento de precisão, porque ele nunca foi tão estável para começar — mas as coisas ao redor dele mudam. Uma capa nova, um telefone diferente, uma atualização do sistema operacional que altera o caminho do áudio ou uma porta de microfone bloqueada são todos motivos para verificar novamente. Portanto, qualquer leitura que o surpreenda em uma sala que você conhece.

O hábito que vale a pena construir não é a recalibração frequente. É manter o offset anexado ao dispositivo no qual ele foi derivado, e não carregar um número de de um telefone para outro. O deslocamento no medidor de decibéis do navegador neste site reside naquele navegador naquele dispositivo exatamente por este motivo: é um fato sobre o seu hardware, não sobre o site.

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