Method for in situ acoustic calibration of smartphone-based sound measurement applications

Abstract

La medición participativa de los niveles sonoros ambientales ha cobrado interés en los últimos años. La calibración de los instrumentos de medición es actualmente la principal limitación técnica. A menudo es responsabilidad de los usuarios y puede ser una fuente potencial de error o un coste adicional para el protocolo de medición. Este artículo propone un protocolo de calibración basado en la baja variabilidad de la emisión media de ruido de los vehículos individuales. La ventaja de este protocolo para el usuario es que no requiere equipos especiales, es decir, una fuente sonora o un dispositivo de referencia, ni conocimientos especiales de acústica. El método consiste en medir el nivel de ruido de varios vehículos a su paso por distintos puntos de medición. Los niveles medidos se comparan con los niveles esperados por un modelo numérico, y la diferencia se utiliza como desplazamiento para las mediciones posteriores. La robustez del protocolo se prueba en primer lugar en un ensayo de gran tamaño. Se demuestra que la medición del paso de 15 vehículos en 3 puntos diferentes limita el error a -1,8 +/- 1,0 dB(A). A continuación, el protocolo se prueba en condiciones reales con un conjunto de 8 teléfonos inteligentes. La comparación con un sonómetro de clase 1 en 6 puntos de control muestra un error medio para todos los teléfonos de -0,6 +/- 1,2 dB(A).

The participatory measurement of environmental sound levels has gained interest in recent years. Calibration of measuring instruments is currently the main technical limitation. It is often the responsibility of the users and can be a potential source of error or additional cost to the measurement protocol. This article proposes a calibration protocol based on the low variability of the average noise emission of individual vehicles. The advantage of this protocol for the user is that it does not require special equipment, i.e. a reference sound source or device, or special knowledge of acoustics. The method consists of measuring the noise level of a number of vehicles as they pass at different measurement points. The measured levels are compared with the levels expected by a numerical model, and the difference is used as an offset for subsequent measurements. The robustness of the protocol is first tested in a large It is shown that measuring the passage of 15 vehicles at 3 different locations limits the error to -1.8 +/- 1.0 dB(A). The protocol is then tested in real conditions with a set of 8 smartphones. The comparison with a Class 1 sound level meter at 6 control points shows an average error for all phones of -0.6 +/- 1.2 dB(A).