Voor de onderzoekers Tron Vedul Tronstad en Johannes Tjønnås is het dagelijkse werk om je in het zweet te werken en de hartslag te versnellen. Ze hebben net de top bereikt nadat ze de lange trap voor het NTNU-wetenschapsgebouw in Gløshaugen in Trondheim hebben opgerend. Gløshaugen is het epicentrum van allerlei soorten onderzoek en op deze herfstdag dragen Tronstad en Tjønnås hun trainers, oordopjes, sensoren en een GoPro-camera - allemaal met behulp van een nieuwe onderzoeksmethode.

Ze willen erachter komen hoe de geluidskwaliteit van de oordopjes reageert op beweging en hoe goed de oordopjes op hun plaats blijven tijdens verschillende fysieke activiteiten.

Maar hoe kunnen ze deze vragen met de nodige nauwkeurigheid beantwoorden? Dit zijn niet zomaar 'gewone' metingen, dus hebben de onderzoekers hun eigen aanpak ontwikkeld, waarbij nauw moet worden samengewerkt met een robot.

Een robot veranderen in een nauwkeurige copycat

Wat de onderzoekers in de eerste plaats nodig hebben, zijn gegevens over bewegingen in het oor zelf terwijl de drager verschillende soorten activiteiten uitvoert. Dit is de reden waarom Tronstad en Tjønnås zich als hun eigen proefkonijnen hebben gedragen, sporten in hun sportschoenen en uitgerust met hun hartslaghorloges, sensoren en een camera.

Hun inspanningen hebben een enorme hoeveelheid gegevens opgeleverd die de bewegingen registreren die van invloed zijn op een oordopje terwijl de drager verschillende activiteiten met verschillende snelheden uitvoert. Ze hebben alles gedaan, van wandelen en joggen met matige snelheden tot een hele zware training.

De gegevens moeten vervolgens worden gedigitaliseerd, zodat de geregistreerde bewegingen nauwkeurig kunnen worden herhaald door een robot, omdat het de robot is die het leeuwendeel van de grootschalige training zal uitvoeren die de tests vormt.

Dat betekent dat er een computerprogramma moet worden ontwikkeld waarmee de robot de metingen kan omzetten in fysieke bewegingen die hij zo lang en zo vaak als nodig kan uitvoeren.

"Herhaalbaarheid is erg belangrijk", zegt Tronstad. "We hadden de tests kunnen uitvoeren met mensen, maar ze zouden de bewegingen elke keer anders hebben uitgevoerd, waardoor het moeilijk zou zijn om de verschillende soorten oordopjes te vergelijken. Wanneer de robot tijdens elke test exact dezelfde bewegingen herhaalt, kunnen we kan er zeker van zijn dat eventuele verschillen die we registreren te wijten zijn aan de oordopjes, en niet aan verschillen in fysieke beweging", zegt hij.

Een kunstoor, boordevol sensoren

Het is echter ook belangrijk om na te gaan of fysieke beweging de geluidskwaliteit beïnvloedt. Hier kunnen de onderzoekers een beroep doen op een bekende vriend om hen te helpen:een kunstoor, boordevol sensoren.

"We werken al tientallen jaren aan een aantal gehoorgerelateerde projecten, vooral gericht op gehoorbescherming en bescherming van de oren", zegt Tronstad. “Ook op dit gebied kan activiteit van invloed zijn op de geluidsdemping, maar dat hebben we niet eerder onderzocht. Onze oorsimulator bestaat uit een anatomisch nauwkeurig siliconen oor voorzien van een microfoon waar je normaal gesproken het trommelvlies zou verwachten. Hierdoor kunnen we het geluid van een oordopje of een koptelefoon nauwkeurig meten", zegt hij.

Een objectief referentiepunt maken

De onderzoekers werken voor oordopjesfabrikant Freebit, die anatomische principes gebruikt om technologieën te ontwikkelen die audioapparatuurbedrijven helpen om de meest comfortabel zittende oordopjes te identificeren. Freebit geeft momenteel zijn technologie in licentie aan bedrijven zoals JBL en Audio-Technica.

Het bedrijf is momenteel op zoek naar een objectief testregime voor de geluidskwaliteit voor oordopjes.

Huidige tests worden uitgevoerd in laboratoria met behulp van statische apparatuur of zijn gebaseerd op subjectieve gebruikerservaringen. "Wat we nu samen met SINTEF doen, is het ontwikkelen van een objectieve testmethode die documenteerbaar is en die kan worden gebruikt om zowel het geluid als de geluidsonderdrukkende eigenschappen van een oordopje te meten terwijl het in beweging is", zegt Vidar Sandanger van Freebit .

"Even if the current approach is being applied to test earbuds used for listening to music, it can in principle also be applied to test anything that has to be fitted in and around the ear, such as a hearing aid," says SINTEF researcher Tron Vedul Tronstad. "Hopefully, this will lead to better products for consumers," he says.