Schlagwörter: Lärmmessung · Schallmessung · Lärmprotokoll · Schallpegelmessung · Lautstärkeaufzeichnung · Protokollierung von Lärmereignissen · Raspberry Pi · Leq · USB-Messmikrofon
Lärmüberwachung für Raspberry Pi 3B+, 4 und 5 mit USB-Messmikrofon. NoiseMeter Pro misst den aktuellen frequenz- und zeitbewerteten Schallpegel, den energieäquivalenten Dauerschallpegel Leq und zeichnet Grenzwertüberschreitungen als MP3 auf.
Important
Zwingende Systemvoraussetzung: Raspberry Pi OS Bookworm (64-Bit). Verwende keine neuere Raspberry-Pi-OS-Version wie Trixie und keine 32-Bit-Ausgabe. In neueren Versionen fehlen derzeit Bibliotheken beziehungsweise kompatible Pakete, die NoiseMeter Pro und der Installer benötigen. Die im Raspberry Pi Imager zuerst vorgeschlagene aktuelle Version ist deshalb nicht geeignet. Wähle ausdrücklich Raspberry Pi OS (Legacy, 64-bit) und kontrolliere, dass die Beschreibung Debian Bookworm nennt.
- Eine geeignete microSD-Karte (mindestens 16 GB) in den Windows-PC einlegen. Alle vorhandenen Daten auf der Karte werden beim Schreiben gelöscht.
- Raspberry Pi Imager herunterladen, installieren und starten.
- Im Feld Raspberry Pi-Gerät wählen / Choose Device das verwendete Modell auswählen.
- Betriebssystem wählen / Choose OS öffnen. Nicht die ganz oben angebotene aktuelle Raspberry-Pi-OS-Version auswählen.
- In der Betriebssystemliste nach unten zu Raspberry Pi OS (other) / Raspberry Pi OS (Andere) scrollen und diesen Eintrag öffnen.
- Raspberry Pi OS (Legacy, 64-bit) auswählen. Je nach Imager-Version kann der Eintrag zusätzlich with desktop enthalten.
- Vor dem Fortfahren die Beschreibung unter dem Eintrag kontrollieren. Sie muss sinngemäß „A port of Debian Bookworm …“ beziehungsweise „Debian Bookworm mit Sicherheitsupdates“ enthalten. Steht dort Trixie, 32-bit oder 32-Bit, ist das falsche Image ausgewählt.
- Die microSD-Karte über Speicher wählen / Choose Storage als Ziel auswählen.
- In der OS-Anpassung Hostname, Benutzername, ein sicheres Passwort, WLAN und Zeitzone eintragen.
- Im Bereich Raspberry Pi Connect Connect aktivieren und mit der eigenen Raspberry-Pi-ID verknüpfen. Optional zusätzlich SSH aktivieren.
- Betriebssystem schreiben und verifizieren lassen, microSD-Karte sicher entfernen und in den ausgeschalteten Raspberry Pi stecken.
- USB-Messmikrofon anschließen, Raspberry Pi mit Strom versorgen und den ersten Start abwarten.
- Am Windows-PC connect.raspberrypi.com öffnen, anmelden, den Raspberry Pi auswählen und Remote shell öffnen.
- Vor der Installation Betriebssystem und Architektur kontrollieren:
grep -E '^(PRETTY_NAME|VERSION_CODENAME)=' /etc/os-release
getconf LONG_BITDie Ausgabe muss bookworm und 64 enthalten. Erst danach diese Installationsbefehle vollständig in das Browser-Terminal kopieren:
sudo apt update
sudo apt install -y git
git clone https://github.com/therepro21/noisemeter-pro.git
cd noisemeter-pro
sudo bash installer/install.sh- Nach Abschluss
http://<IP-des-Pi>:8090im Browser öffnen. Die IP wird am Ende der Installation angezeigt. Der Dienst startet zukünftig automatisch. Port 8090 vermeidet typische Konflikte mit weiteren Webanwendungen auf dem Raspberry Pi.
Falls Raspberry Pi OS (Legacy, 64-bit) im Imager nicht angeboten wird, den Imager zunächst aktualisieren und die Betriebssystemliste erneut öffnen. Alternativ kann das offizielle Bookworm-64-Bit-Image von der Raspberry-Pi-OS-Downloadseite geladen und im Imager über Use custom / Eigenes Image ausgewählt werden. Auch dabei vor der Installation unbedingt Bookworm und 64-Bit kontrollieren.
Status und Protokoll prüfen:
sudo systemctl status noisemeter
sudo journalctl -u noisemeter -n 100 --no-pagerEin bestehendes System aktualisieren:
cd ~/noisemeter-pro
git pull origin main
sudo bash installer/install.shDas Webinterface akzeptiert ein ZIP-Kalibrierpaket mit drei Dateien:
MM2USB..._00d.senfür 0° frontal zur SchallquelleMM2USB..._90d.senfür 90° seitlich zur Schallquelle- eine PNG-, JPG-, JPEG-, WebP- oder GIF-Grafik des Kalibriergangs
Beide SEN-Profile und die Grafik werden gespeichert. Unter Messstellendaten wird der Mikrofonwinkel 0° oder 90° gewählt; NoiseMeter Pro aktiviert sofort das passende Profil. Erst ein neu hochgeladenes Kalibrierpaket ersetzt die alten Dateien. Die Grafik erscheint verkleinert im PDF-Bericht.
Beim Start versucht NoiseMeter Pro den regelbaren ALSA-Aufnahmepegel des USB-Mikrofons auf 100 % zu setzen. Der tatsächlich ermittelte Wert und das verwendete Mischpult-Steuerelement erscheinen in Status und PDF. Falls die Hardware keinen softwareseitig regelbaren Aufnahmepegel anbietet, wird dies ausdrücklich als nicht ermittelbar ausgewiesen.
Im Livebereich stehen der kalibrierte Pegel, der kleine unkalibrierte Vergleichswert und Leq über die letzten 60 Sekunden nebeneinander.
Die folgende Shop-URL ist nur ein Beispiel. Für die Entwicklung wurde dank freundlicher Unterstützung ein Demo-Kalibrierfile zum Testen zur Verfügung gestellt:
Omnitronic MM-2USB, individuell mit 0°- und 90°-Kalibrierung
Leq ist kein normaler arithmetischer Mittelwert von dB-Werten. NoiseMeter Pro wandelt jeden linearen Messabschnitt in Schallenergie um, mittelt diese über den jeweiligen Zeitraum und rechnet das Ergebnis logarithmisch nach dB zurück. Damit entspricht der Wert einem konstanten Pegel mit demselben Energieinhalt wie der schwankende Schall. Bei A-Bewertung wird er als LAeq, bei C-Bewertung als LCeq verstanden.
Leq wird zusätzlich im Livebereich (rollierende 60 Sekunden), Tagesverlauf, allen Übersichten, Tageszeit-Auswertungen, Ereignissen, ZIP/XLSX-Backups, MQTT und PDF-Berichten geführt. Fast/Slow beeinflusst den Momentanpegel, nicht die lineare Leq-Integration.
Fachliche Definition: Svantek - Leq äquivalenter Dauerschallpegel
Das responsive Webinterface bietet Tages-, ISO-Wochen-, Monats- und Jahresübersichten. Die drei konfigurierten Tageszeiten enthalten Ereignisanzahl, Minimum, arithmetischen Durchschnitt, Maximum und Leq. Das Dark Theme ist standardmäßig aktiv.
Das Webinterface und die PDF-Berichte sind vollständig auf Englisch und Deutsch verfügbar. Beim ersten Programmstart ist Englisch aktiv. Die oben neben dem Dark-Theme-Schalter gewählte Sprache wird im Browser gespeichert und automatisch für PDF-Exporte übernommen.
Neben dem aktuellen Pegel zeigt ein CPU-schonender Wasserfall-Spektrumanalysator 48 logarithmische Frequenzbänder von 20 Hz bis 20 kHz über die letzten 30 Sekunden. Die dominante Frequenz bezeichnet die momentan stärkste kalibrierte und A-/C-bewertete Spektralkomponente. Die Analyse verwendet dieselbe FFT wie die Pegelberechnung und erzeugt daher keine zweite Frequenztransformation.
Für jedes aufgezeichnete Ereignis wird zusätzlich die über Vorlauf und Aufnahme energetisch dominante Frequenz gespeichert. Sie erscheint klein in der Ereignisliste, im PDF-Bericht und als eigene Spalte im XLSX-Backup.
Jeder PDF-Bericht enthält den blau hinterlegten Pegel-/Leq-Verlauf des ausgewählten Zeitraums. PDF-Dateien beginnen mit NoiseMeterPro, verwenden Datumsangaben im Format TT-MM-JJJJ und führen bei Wochenberichten zusätzlich die Kalenderwoche. Die kompakte Fußleiste des Webinterfaces bleibt dauerhaft sichtbar; ihr belegter Speicherwert umfasst ausschließlich NoiseMeter-Pro-Datenbank, MP3-Aufnahmen, Berichte und Kalibrierdateien.
Fehlmessungen können unter Einstellungen → Messdaten löschen vollständig entfernt werden. Dabei werden Messwerte, Ereignisse und zugehörige MP3-Dateien dauerhaft gelöscht.
Audio liegt in /var/lib/noisemeter/audio/JJJJ/MM/, die Datenbank in /var/lib/noisemeter/noisemeter.sqlite3 und die Konfiguration in /etc/noisemeter/config.yaml.
Zur Schonung der microSD-Karte hält NoiseMeter Pro die Sekundenmesswerte der laufenden Minute im RAM und schreibt sie beim Minutenwechsel gesammelt in einer SQLite-Transaktion. Bei einem abrupten Stromausfall können dadurch höchstens die noch nicht geschriebenen Werte der aktuellen Minute fehlen. Ereignis-Audio wird direkt an FFmpeg gestreamt und nicht als unkomprimiertes Langzeitsignal im RAM gesammelt.
Die angezeigte Ereignisdauer entspricht ausschließlich der auf volle Sekunden gerundeten Zeit oberhalb des konfigurierten Ereignispegels. Vor- und Nachlauf verlängern nur die Audioaufnahme. Eine durchgehende Überschreitung bleibt ein zusammenhängendes Ereignis; dessen Audio wird zur Begrenzung von RAM- und Dateigröße automatisch in höchstens fünf Minuten lange, fortlaufend nummerierte MP3-Teile aufgeteilt.
MQTT ist standardmäßig deaktiviert und kann im Webinterface konfiguriert werden. Veröffentlicht werden aktueller Schallpegel, aktueller Leq sowie Tages-, Wochen- und Monatshöchstwert.