Por qué un smartphone no es un sonómetro

Por si no os habíais dado cuenta, en España vivimos en una auténtica fiebre Smartphone. De hecho, somos el país europeo con mayor penetración de estos dispositivos por habitante. Haced lasonómetro smartphone prueba e id a una tienda para comprar un móvil de concha de los clásicos, que la persona tras el mostrador os mirará, ceja en alto, como si acabarais de escaparos de una película en blanco y negro.
Gran parte de éxito de los Smartphones está en su capacidad de ejecutar aplicaciones – apps –, pequeños programas dedicados para realizar casi cualquier tarea que se os ocurra. Desde consultas en internet o redes sociales hasta tareas profesionales específicas.
¿Hay aplicaciones tipo sonómetro? Por supuesto, ya que uno de los sensores principales de un dispositivo que puede ser empleado como teléfono es un micrófono – dudamos que ese sea su uso mayoritario –. Aunque la verdadera pregunta debería ser: ¿Funcionan? ¿Pueden sustituir a nuestro (carísimo) sonómetro?

1. El problema del hardware

MicrófonoEn un sonómetro profesional el elemento más determinante de toda la circuitería es el micrófono. Debe tener una precisión, estabilidad y fiabilidad muy altas para cumplir con los estándares requeridos. En sonómetros se suelen emplear micrófonos de condensador prepolarizados, los que mejor aseguran estas características pero cuya principal desventaja está en un coste muy elevado, porcentualmente más que el propio sonómetro.

En Smartphones, que se producen por millones, se sacrifica precisión y capacidad de respuestaMicrófono smartphone a favor de una solución integrada y barata. Aquí se suelen emplear micrófonos de tipo MEMS – pequeños sistemas microelectrónicos –, con costes por unidad bajos y calidad suficiente para un uso doméstico y especialmente pensado en la captación de voz, pero que por concepto no llegan a las exigencias de un micrófono profesional.
Aunque hay muchas diferencias entre ambos tipos de micrófono, comparemos un par de parámetros objetivos como ejemplo:

  • Linealidad de la respuesta en frecuencia (error ±2 dB con incidencia frontal): un micrófono de sonómetro Tipo 1 suele tener una respuesta plana en todo el rango de audio (típicamente desde 5 Hz). En cambio, el ancho de banda útil de un micrófono MEMS normalmente parte desde unos 50 Hz lo que no cubriría todo el espectro de audición humana. Por lo tanto, al medir sonido con un Smartphone estaríamos filtrando las frecuencias más bajas y distorsionando el resultado.RespuestaFrec
  • SNRRuido inherente, o Minimun Equivalent Input-Noise (EIN): En un micrófono Tipo 1 este valor suele estar por debajo de los 15 dBA, mientras que los MEMS de mayor calidad – los de mayor relación señal/ruido – está en torno a los 30 dBA. Teóricamente no podemos medir niveles sonoros cercanos o inferiores al ruido inherente, lo que descartaría a nuestro Smartphone para hacer medidas en espacios silenciosos – ¿una habitación por la noche? –.

Más aún, existe otro problema incluso más relevante en cuanto a la precisión de las apps sonométricas: asegurar una correcta calibración. Si hablamos del ecosistema Android – el más popular –, los desarrolladores deben hacer funcionar su aplicación en innumerables dispositivos, cada uno con hardware y firmware completamente distinto. Es inviable en la práctica disponer de una lista de dispositivos calibrados – que se haya comprobado que miden bien – ya que, además, surgen otros nuevos casi cada día. En la familia iOS – iPhone, iPad – el hardware está mucho más controlado y resultaría algo menos complicado conseguir una correcta calibración. Aun así, parece difícil afirmar
que una aplicación sonométrica cualquiera ejecutándose en un Smartphone indefinido realmente pueda dar resultados fiables (existen estudios serios que lo demuestran). Este problema no existe para los sonómetros profesionales, ya que deben ser verificados individualmente y de forma periódica.
i436(1)Parte de estas pegas podrían minimizarse con algún micrófono externo de mayor calidad – y coste – que el de nuestro Smartphone. Por ejemplo, el Mic-W i436 que, junto con una app dedicada, promete la precisión de un sonómetro Tipo 2 e incluso puede calibrarse. Pero esto no resuelve la dificultad más importante, al menos en España…

2. El problema legal

Logotipo_del_Ministerio_de_Industria,_Turismo_y_ComercioDe esto ya hablamos en otro post, y daría jugo para alguno más. En España cualquier instrumento que vaya a ser utilizado en medidas de ruido legales – se puede ir a juicio con ellas –, debe pasar por una aprobación de modelo. Es decir, un equipo que ya cumple con una precisión mínima – profusamente descrita en las normas internacionales IEC 61672-1:2005 y IEC 61672-2:2005 – además debe ser examinado por las autoridades metrológicas antes de ponerlo a la venta. Esto está regulado en la Orden ITC/2845/2007.
Hasta tal punto nos esmeramos en aplicar la normativa que actualmente resulta mucho más engorroso obtener la aprobación de modelo que el hecho de diseñar un sonómetro con la precisión necesaria… algunos fabricantes se ven obligados a sacar versiones exclusivas para España de modelos que se pueden usar en otros países. Y tampoco sería fácil actualizar o mejorar el equipo – hardware o software –, porque implicaría recomenzar todo el proceso… Con esta política, nos tememos que veremos pocas innovaciones en nuestro país.
Así que, respondiendo a la pregunta inicial: un smartphone no es un sonómetro. Y no por una barrera técnica – esas son sólo cuestión de tiempo –, sino por una legal.

8 comentarios en “Por qué un smartphone no es un sonómetro

  1. Tengo experiencia con un sonómetros clase 2 (+- 1.4 DB) con calibrador, que cumple con las normas IEC y ANSI y son adecuados para medir ruido ambiental. Los Clase 1(+- 1 dB) están reservados para trabajos de laboratorio y calibración de otros instrumentos. También tengo experiencia con 2 aplicaciones para IOS, que por tener una circuiteria de calidad y homogénea, con un micrófono externo puede perfectamente competir, e incluso superar en prestaciones con los de Clase I y a un precio irrisorio, si lo comparamos con el elevado precio de los equipos de gama alta. En mi experiencia un dB arriba o abajo es irrelevante cuando mides ruido ambiental y superas los 30 dB. Por razones obvias omito nombre de las Apps, pero me pregunto, ¿cuanto costaría un sonómetro Clase 1 que pueda grabar 48 horas seguidas e incluya un localizador?

    1. Gracias por tu comentario.
      Evidentemente, un equipo de tipo 2 o incluso uno basado en un smartphone es mucho más económico que un sonómetro profesional, y estoy de acuerdo en que para algunas aplicaciones no se necesita tanta precisión. Una de esas aplicaciones podría ser la monitorización a largo plazo.
      Ahora bien, hay que puntualizar que el rango de error nominal que indicas sólo se da en unas condiciones muy concretas (a una única frecuencia, a una temperatura y presión determinadas y con ángulo de incidencia normal). Es precisamente esa estabilidad ante cualquier cambio ambiental en todo el ancho de espectro lo que hace que un micrófono de tipo 1 sea realmente fiable. Y no conviene olvidar que, en algunos casos, un margen de 1 ó 2 dB en una medición puede suponer una sanción económica o una retirada de licencia. Por todo eso en España se exigen en general equipos de tipo 1 para ensayos acústicos, y todos ellos pasan por un control metrológico muy estricto, que además empieza a replicarse en el resto de Europa.

      Gracias por leernos, compañero.

  2. Excelente el comentario dedicado a los sonómetros, me gustaria dedicarle esta prestación sobre todo a la musica que es lo que me gusta.
    Gracias por sus comentarios

  3. Para lograr un registro fiable de los parámetros climáticos se señala un tiempo mínimo de 30 años; para el registro fiable de las condiciones sonoras de un entorno debería ser similar. No existe información más imprecisa que la que se refiere a la de la intensidad sonora ( empezando que el deciBel no es una unidad de medida real ). Un sonómetro tipo 1 cuesta una fortuna y su calibración otro tanto, un lujo que sólo unas pocas empresas pueden darse; las aplicaciones en los smartphones han permitido conseguir una herramienta super-practica y “gratis” para, al menos, TOMAR CONCIENCIA DE LOS NIVELES DE RUIDO, y lo hacen con una precisión similar, e incluso mayor, a la de la mayoría de los sonometros tipo 2 que encontramos en el mercado. Se consigue un excelente resultado con un buen micrófono.

  4. Un sonómetro tipo 1, e inclusive tipo 2, de calidad, es un verdadero lujo que sólo algunas entidades pueden darse; sin embargo, las aplicaciones son asequibles a la mayoría de las personas y, aunque no garanticen confiabilidad, son muy útiles, al menos para tomar conciencia del entorno sonoro que vivimos. En la práctica académica una aplicación de éstas es una valiosa herramienta para acercar a los estudiantes a los conceptos acústicos y, para los técnicos de audio una herramienta muy practica para ajustar los sistemas de amplificación sonora en los escenarios, mucho más confiable que el ” sonido UNO, DOS, ….”.

  5. Hola Moisés, a raiz de venir padeciendo durante años, los ruidos producidos por la puerta de un garaje ubicado bajo nuestra vivienda y tras haber informado en inumerables ocasiones a la propietaria, la cuál hizo siempre caso omiso.
    En ese momento no tenía ninguna referencia del nivel de ruido que producía y se me ocurrió buscar en la tienda de android por si existía alguna aplicación que midiera el ruido. Para mi sorpresa y suerte había, probé con varias y ninguna me convenció hasta que encontré la que para mi es la mejor con diferencia.
    Ahora el mayor problema que me planteaba era poder calibrarla, no tenía con qué. Después de hacer muchas puebas y una medición orientativa, decidí presentar la queja en el ayuntamiento.
    Lo peor del caso es que el Ayto. avisó con una semana de antelación al día de la medición a la propietaria, ello le permitió llamar a un técnico y realizar arreglos.
    El día que se presenta el técnico para medir el ruido, debo decir que bastante antipático, le pregunté si me permitía calibrar mi aplicación con la de su sonómetro pero nones. Creo que era un Bruel Kjaer (buscando esta marca es como encontré tu blog).
    No obstante yo no le quitaba el ojo a la pantalla y deprisa y corriendo lo pude calibrar aproximadamente.
    ¡Ahora por fin tenía una referencia!
    Esperé con demasiada paciencia el informe, casi un año. Sabía los valores de la medición, tanto por la pantalla del sonometro como las mediciones que tenía de la app.
    Como ciudadano tenía todas mis dudas y un gran temor de cómo iban a interpretar esas mediciones, pero también tenía mucha esperanza.
    Tras varias reclamaciones por fin me llegan los resultados 46dB (siendo 28dB la máxima que permiten, con el arreglo consiguieron rebajar en torno a 10 dB).
    Con la aplicación había obtenido 43dB.
    Entiendo lo que comentas que no es válido para preparar un informe con base legal, pero con la app se tiene una idea bastante aproximada del nivel de ruido, para cualquier ciudadano que como en mi caso esté soportando niveles superiores a los permitidos.
    Personalmente me ha sido de una gran ayuda y el principio del fin de una pesadilla.
    A la propietaria le han dado un mes para que realice los arreglos oportunos.
    Muchas gracias un saludo

    1. Hola.
      En vuestro caso, el tipo de ruido y su intensidad (realmente alta) favorece el hecho de que obtuvieras alguna lectura mínimamente confiable con tu smartphone. Si el sonido a valorar fuera de muy baja frecuencia o de menor nivel (por ejemplo, una discoteca bajo tu vivienda), puedes estar seguro de que no habrías sido capaz de obtener nada fiable.
      Para saber que un tipo de ruido nos molesta no es necesario conocer su nivel sonoro objetivo (la molestia es subjetiva). Otra cosa es denunciar un inclumplimiento por parte de determinado emisor acústico, y ahí sí que es imprescindible ser riguroso tanto técnica como formalmente. Y no hablo sólo de que el sonómetro tenga la precisión requerida, sino también que la persona que lo maneja sepa qué está haciendo. Medir ruido no es algo tan fácil como mirar la pantalla de un sonómetro.
      Gracias por leernos.

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