Come il microfono sente il tuo respiro
Se l’audio non viene registrato, come fa l’app a misurare il tuo respiro? Il rumore di fondo, una soglia che si muove con la stanza, e come si trovano l’inizio e la fine di un’espirazione.
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L’app non registra audio. Il flusso che arriva dal microfono non viene mai scritto sul disco; ogni venti millisecondi viene calcolato il livello sonoro di quell’istante e viene conservato solo quel numero. Quindi quello che l’app ha non è un file audio ma una serie di numeri: una curva che sale e scende.
Tutte le misure si fanno a partire da quella curva.
Il silenzio viene misurato per primo
C’è un ascolto di tre secondi all’inizio di una sessione. In quel tempo viene misurato il rumore di fondo della stanza: il ronzio del frigo, il traffico fuori, il rumore elettronico del dispositivo stesso.
Non è una media: si guardano i momenti più silenziosi di quei tre secondi. Il motivo: posare il telefono su un tavolo durante la taratura, o qualcuno che tossisce, tira la media in su e lascia sbagliata la soglia per tutta la sessione. In una registrazione reale questo ha causato un errore di quattordici decibel.
Il fondo viene aggiornato anche durante la sessione. Se la stanza diventa più tranquilla la soglia scende; se il rumore sale, sale, ma solo entro certi limiti, altrimenti l’app si renderebbe sorda in una stanza rumorosa.
La soglia non è assoluta, è relativa al fondo
Perché un suono conti come «espirazione» non deve superare un livello di decibel preciso. Deve alzarsi di una certa quantità sopra il fondo. In una stanza tranquilla quella soglia è bassa; in un bar rumoroso è alta.
Di quanto sopra il fondo dipende dalla tecnica. Un’espirazione dalla bocca (espirazione prolungata, labbra socchiuse) esce forte. Un’espirazione calma dal naso (coerente, quadrata) è molto più bassa. Un respiro da una sola narice è il più basso di tutti. Ogni tecnica viene ascoltata con la sua soglia; misurarle tutte con lo stesso metro renderebbe inudibili le tecniche nasali.
L’inizio e la fine di un’espirazione
Il livello sonoro grezzo trema troppo per essere usato così com’è. Prima viene lisciato: ogni nuova misura viene mescolata con la precedente, perché un semplice clic non diventi un’espirazione.
L’espirazione comincia quando la curva lisciata supera la soglia. Perché finisca basta una di due condizioni: che la curva scenda sotto la soglia e ci resti un terzo di secondo, o che cali di una certa quantità dal picco dell’espirazione stessa. Senza la seconda condizione, un’inspirazione udibile allungherebbe l’espirazione e due respiri verrebbero misurati come uno.
Gli eventi molto brevi vengono scartati. Per questo si usa la misura grezza invece della curva lisciata: il lisciamento allunga un clic breve e lo fa sembrare più lungo di quanto sia stato.
La stanza silenziosa e il problema del tablet
Che le soglie siano relative al fondo funziona nella maggior parte dei casi, ma ha una trappola: se il fondo è davvero molto basso, la soglia relativa diventa troppo sensibile e ogni scricchiolio della stanza può contare come un’espirazione. Per questo c’è un limite inferiore al valore che il fondo può assumere.
Quel limite è stato troppo alto per un certo periodo. In una registrazione fatta su tablet, il rumore di fondo reale misurava molto al di sotto; siccome il limite supponeva il fondo più alto di quanto fosse, il margine dell’espirazione si scioglieva e non si sentiva nulla. A chi espirava a un palmo dal tablet veniva detto «avvicina il dispositivo».
Il limite è stato riesaminato su ventun registrazioni reali ed è stato abbassato: il numero di espirazioni prese è salito e quello dei falsi rilevamenti non è cambiato. Decisioni così si prendono a partire dalle registrazioni che abbiamo, non a occhio: è l’unico lavoro della condivisione del campione audio.
La respirazione veloce è un lavoro a parte
Questo metodo ha un limite: sapere che un’espirazione è finita richiede un breve silenzio dopo. In una tecnica che espira più di una volta al secondo, quel silenzio non compare mai.
Per questo il Kapalabhati viene misurato in un altro modo. Invece di provare a separare le espirazioni una a una, l’app conta gli istanti in cui la curva del suono fa un picco e guarda quanto sono regolari gli intervalli. Il contatore aspetta che la curva scenda sotto la soglia dopo la chiusura di un picco: senza quella condizione contava ogni espirazione due volte.