Wie das Mikrofon deinen Atem hört
Wenn kein Ton aufgenommen wird, wie misst die App dann deinen Atem? Das Grundrauschen, eine Schwelle, die sich mit dem Raum bewegt, und wie Anfang und Ende einer Ausatmung gefunden werden.
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Die App nimmt keinen Ton auf. Der Strom vom Mikrofon wird nie auf die Festplatte geschrieben; alle zwanzig Millisekunden wird der Schallpegel in diesem Augenblick errechnet, und nur diese Zahl bleibt. Was die App hält, ist also keine Audiodatei, sondern eine Zahlenreihe: eine Linie, die steigt und fällt.
Jede Messung entsteht aus dieser Linie.
Zuerst wird die Stille gemessen
Am Anfang einer Sitzung wird drei Sekunden lang gehört. In dieser Zeit wird das Grundrauschen des Raums gemessen: das Brummen des Kühlschranks, der Verkehr draußen, das elektronische Eigenrauschen des Geräts.
Es ist kein Mittelwert — geschaut wird auf die stillsten Momente dieser drei Sekunden. Der Grund: das Telefon während der Kalibrierung auf den Tisch zu legen oder jemandes Husten zieht den Mittelwert hoch und lässt die Schwelle für die ganze Sitzung falsch stehen. In einer echten Aufnahme verursachte das einen Fehler von vierzehn Dezibel.
Das Grundrauschen wird auch während der Sitzung nachgeführt. Wird der Raum stiller, sinkt die Schwelle; steigt der Lärm, steigt sie — aber nur in Grenzen, sonst würde sich die App in einem lauten Raum selbst taub stellen.
Die Schwelle ist nicht absolut, sie liegt über dem Grundrauschen
Damit ein Ton als „Ausatmung“ zählt, muss er keinen bestimmten Dezibelwert überschreiten. Er muss einen bestimmten Betrag über dem Grundrauschen liegen. In einem stillen Raum ist diese Schwelle niedrig; in einem lauten Café hoch.
Wie weit über dem Grundrauschen, hängt von der Technik ab. Eine Ausatmung durch den Mund (langer Ausatem, Lippenbremse) kommt laut heraus. Eine ruhige Ausatmung durch die Nase (kohärent, Box) ist viel leiser. Ein Atemzug durch ein einzelnes Nasenloch ist am leisesten von allen. Jede Technik wird mit ihrer eigenen Schwelle gehört; alle an denselben Maßstab zu legen würde die Nasentechniken unhörbar machen.
Anfang und Ende einer Ausatmung
Der rohe Schallpegel ist zu zappelig, um ihn direkt zu benutzen. Er wird zuerst geglättet — jede neue Messung wird mit der vorigen verrechnet, damit ein einzelnes Klicken nicht zu einer Ausatmung wird.
Die Ausatmung beginnt, wenn die geglättete Linie die Schwelle überschreitet. Damit sie endet, genügt eine von zwei Bedingungen: die Linie fällt unter die Schwelle und bleibt eine Drittelsekunde dort, oder sie fällt einen bestimmten Betrag von der eigenen Spitze der Ausatmung ab. Ohne die zweite Bedingung würde eine hörbare Einatmung die Ausatmung verlängern und zwei Atemzüge würden als einer gemessen.
Sehr kurze Ereignisse werden verworfen. Dafür wird die rohe Messung statt der geglätteten Linie benutzt: das Glätten zieht ein kurzes Klicken in die Länge und lässt es länger aussehen, als es war.
Der stille Raum und das Tablet-Problem
Dass die Schwellen über dem Grundrauschen liegen, funktioniert in den meisten Fällen, hat aber eine Falle: ist das Grundrauschen wirklich sehr niedrig, wird die relative Schwelle überempfindlich und jedes Knarren im Raum kann als Ausatmung zählen. Deshalb gibt es eine Untergrenze dafür, wie weit das Grundrauschen sinken darf.
Diese Grenze lag eine Zeit lang zu hoch. In einer Tablet-Aufnahme wurde das echte Grundrauschen weit niedriger gemessen; weil die Grenze annahm, das Grundrauschen liege höher, als es lag, schmolz der Abstand der Ausatmung weg und es wurde überhaupt nichts gehört. Jemandem, der eine Handbreit vom Tablet entfernt ausatmete, wurde gesagt, er solle „das Gerät näher halten“.
Die Grenze wurde an einundzwanzig echten Aufnahmen neu geprüft und gesenkt: die Zahl der erfassten Ausatmungen stieg, die Zahl der Fehlerkennungen blieb gleich. Solche Entscheidungen treffen wir aus den Aufnahmen, die wir haben, nicht aus Vermutungen — das ist die einzige Aufgabe des Teilens von Tonproben.
Schnelles Atmen ist eine eigene Aufgabe
Diese Methode hat eine Grenze: zu erkennen, dass eine Ausatmung zu Ende ist, braucht danach eine kurze Stille. Bei einer Technik, die schneller als einmal pro Sekunde ausatmet, kommt diese Stille nie.
Deshalb wird Kapalabhati anders gemessen. Statt die Ausatmungen einzeln zu trennen, zählt die App die Momente, in denen die Tonlinie Spitzen bildet, und schaut, wie regelmäßig die Abstände sind. Der Zähler wartet darauf, dass die Linie nach einer abgeschlossenen Spitze unter die Schwelle fällt — ohne diese Bedingung zählte er jede Ausatmung doppelt.