Vraag je je ook weleens af welke vogelsoorten er allemaal je tuin bezoeken? Met een Raspberry Pi en een microfoon kun je de hele dag het geluid in je tuin opnemen. De software BirdNET-Pi herkent daarin vogeldeuntjes en toont je handige statistieken van wanneer welke vogels te horen zijn. In deze masterclass bouwen we een Raspberry Pi in een waterdichte doos in en installeren we er BirdNET-Pi op.

Vraag je je tijdens een wandeling weleens af welke vogel dat speciale deuntje laat horen? Om die vraag te beantwoorden, zou je BirdNET eens moeten kunnen proberen, een app voor Android en iOS die vogelsoorten kan onderscheiden aan de hand van geluidsopnames. Onder de motorkap draait een neuraal netwerk van onderzoekers van Cornell University dat op geluiden van drieduizend vogelsoorten is getraind. Je neemt enkele seconden van het deuntje op je mobieltje op, de app analyseert die vervolgens en benoemt daarna de vogels waarvan het geluid daar het meest op lijkt.

Patrick McGuire heeft een versie van BirdNET gemaakt die op de Raspberry Pi werkt. De software luistert continu naar het geluid van een usb-microfoon en herkent daarin realtime vogelgeluiden. Dat werkt op een Raspberry Pi 4B, 3B+ en Zero W 2. Om van alle mogelijkheden te kunnen genieten, is een Raspberry Pi 4B wel aangeraden.

Raspberry Pi OS Lite installeren

BirdNET-Pi vereist de 64bit-versie van Raspberry Pi OS. Je dient de Lite-variant te installeren. Dat gaat het eenvoudigst met het programma Raspberry Pi Imager. Klik op Selecteer OS / Raspberry Pi OS (other) / Raspberry Pi OS Lite (64-bit). Klik dan op Kies opslagapparaat en kies de microSD-kaart die je in je kaartlezer hebt gestoken.

Open met een klik op het tandwiel rechtsonder de geavanceerde instellingen. Geef je Pi een hostname, schakel ssh in en stel een gebruikersnaam en wachtwoord in. Stel ook het wifi-netwerk in waarmee de Pi moet verbinden en stel de juiste tijdzone in. Klik daarna op Opslaan en op Schrijf om het besturingssysteem op het microSD-kaartje te installeren. Wanneer dit klaar is, steek je het kaartje in je Raspberry Pi en start je die op.

BirdNET-Pi installeren

Wacht nu even tot je Raspberry Pi is opgestart. De eerste keer kan dat een tijdje duren. Log daarna in op je Raspberry Pi via een aangesloten toetsenbord en beeldscherm, of via ssh via het netwerk. Update de pakketbronnen en upgrade alle pakketten met deze twee opdrachten:

sudo apt update

sudo apt dist-ugprade

Voer daarna het installatieprogramma van BirdNET-Pi uit:

curl -s https://raw.githubusercontent.com/mcguirepr89/BirdNET-Pi/main/newinstaller.sh | bash

De installatie duurt even. Op het einde herstart de Raspberry Pi automatisch. Log daarna opnieuw in en schakel de Pi uit met de opdracht sudo poweroff.

Microfoon

Voordat we de software verkennen, gaan we eerst de hardware in orde brengen. Allereerst ga je ook zoek naar een geschikte microfoon. Op het discussieforum van BirdNET-Pi op GitHub vind je enkele suggesties voor microfoons, zoals de RØDE VideoMic NTG. Je kiest of een usb-microfoon of een usb-audiokaart waarop je dan via een 3,5mm-aansluiting een microfoon aansluit.

Wat je ook doet, gebruik altijd een usb-verlengkabel, want als de microfoon of geluidskaart zich te dicht bij de Raspberry Pi bevindt, levert dit elektromagnetische interferentie op in de microfoon en daardoor ruis in het audiosignaal. De kwaliteit van de vogelherkenning lijdt daaronder.

Waterdichte installatie

Als je in je tuin vogelgeluiden wilt herkennen, dan moet je Raspberry Pi in een waterdichte behuizing zitten. We gaan ervan uit dat je een stopcontact in de buurt hebt. Zo niet, dan moet je ook een grote powerbank in de behuizing inbouwen.

Wij kiezen een universele behuizing van Hammond Electronics van 220 × 165 × 85 cm gemaakt van ABS-kunststof en boren er een gat in om een inbouw-usb-connector voor twee kabels in te monteren. Aan de binnenzijde van de behuizing sluiten we ene usb-kabel via een usb-c-naar-usb-a-adapter aan op de usb-c-voedingspoort van de Raspberry Pi, en de andere op een usb-a-poort van de Raspberry Pi. Aan de buitenkant sluiten we op de ene usb-connector een kabel aan naar een usb-voedingsadapter (let op: de kabel moet hiervoor aan beide kanten een mannelijke usb-a-stekker hebben). Op de andere usb-connector sluiten we de usb-microfoon aan. Omdat het in de behuizing warm kan worden, monteren we ook een koelelement op de Raspberry Pi.

Instellingen

Als je alles aangesloten hebt, schakel dan je Raspberry Pi weer in. Bezoek nu in je browser het adres http://IP met in plaats van IP het ip-adres van je Raspberry Pi. Voorlopig is er nog niet veel te zien, maar als alles goed is, heeft je Raspberry Pi de microfoon automatisch herkend en is hij al continu bezig om geluid op te nemen en te analyseren op de aanwezigheid van bekende vogelgeluiden.

Maar voordat we in de resultaten duiken, lopen we eerst enkele basisinstellingen na en passen die eventueel aan. Klik bovenaan op Tools en meld je aan met gebruikersnaam birdnet en een leeg wachtwoord. Klik dan op Settings.

Kijk of de automatisch ingevulde coördinaten overeenkomen met je locatie, want het herkenningsalgoritme houdt hiermee rekening, zodat het geen vogels suggereert die alleen op een ander continent voorkomen. Stel ook bij Localization je taal in (Nederlands staat ertussen), zodat je de vogelnamen niet in het Engels krijgt en telkens moet opzoeken. Klik onderaan op Update Settings.

Afbeeldingen

BirdNET-Pi kan ook foto’s bij de gedetecteerde vogels tonen. Die haalt het dan van Flickr. Daarvoor heb je een Flickr API-sleutel nodig, die je gratis kunt aanvragen. Kies bij de aanvraag voor Apply for a non-commercial key en leg dan in enkele zinnen uit waarvoor je de API-sleutel nodig hebt. Na een klik op Submit krijg je een sleutel en geheim. Met dat geheim hoef je in deze masterclass verder niks.

De sleutel is een reeks van 32 hexadecimale cijfertekens. Vul die sleutel in op de pagina Tools / Settings van BirdNET-Pi, in het veld Flickr API Key, en klik op Update Settings. Vanaf nu verrijkt BirdNET-Pi zijn interface met foto’s van de gedetecteerde vogels. Als je niet zomaar foto’s van willekeurige bronnen vertrouwt, dan kun je in de instellingen ook een specifieke Flickr-gebruiker opgeven. BirdNET-Pi zoekt dan alleen bij die gebruiker naar foto’s.

Overzicht

Keer nu terug naar de overzichtspagina. Als BirdNET-Pi al even actief is, krijg je hier bovenaan statistieken te zien met de top tien herkende vogels, in totaal en per uur. Eronder krijg je een spectrogram te zien van de meest recente detectie. Zo’n spectrogram toont de frequenties die op elk moment in het audiosignaal aanwezig zijn. Het is een soort ‘vingerafdruk’ van het geluid, en het is deze afbeelding die het neurale netwerk als invoer krijgt en waarin het naar patronen zoekt die kenmerkend voor elke vogelsoort zijn.

Eronder krijg je een lijst met de vijf recentste gedetecteerde vogelgeluiden. Per tijdstip krijg je de gewone en wetenschappelijke naam van de herkende vogel, met links naar de websites All About Birds en Wikipedia voor meer informatie. Je krijgt ook te zien hoe zeker het algoritme is over de herkenning. Daarnaast krijg je telkens ook de mogelijkheid om het audiofragment te beluisteren. Helemaal onderaan de statuspagina bevindt zich overigens het spectrogram van het geluidsfragment dat BirdNET-Pi op dat moment aan het analyseren is.

Audio-instellingen

Beluister zelf zeker enkele van de audiofragmenten. Merk je dat het geluid nogal zwak is, dan dien je misschien nog wat aan de audio-instellingen aan te passen. Ga daarvoor weer naar de pagina Tools en open Web Terminal. Log in met de gebruikersnaam en het wachtwoord dat je voor je Raspberry Pi hebt ingesteld en typ de volgende opdracht in:

alsamixer -m

Klik nu bovenaan rechts op F6: Select sound card, klik op je usb-apparaat om het te selecteren en druk dan op Enter. Klik dan bovenaan links op F4: Capture om van het afspeel- naar opnameapparaat over te schakelen. Klik op de balk in het midden om het invoerniveau in te stellen of pas het aan met de pijltjestoetsen naar boven en onder. Druk op Esc wanneer je klaar bent en keer terug naar het overzicht. De audiofragmenten zouden nu luider moeten zijn.

Beluister de dag

Als je wilt nakijken welke vogels het systeem vandaag heeft gedetecteerd, klik dan bovenaan op Today’s Detections. Je krijgt dan niet alleen het aantal unieke soorten vandaag te zien, maar ook een spectrogram met bijbehorend geluidsfragment voor elke detectie, inclusief het tijdstip, de herkende soort en hoe zeker de herkenning is. In het zoekveld bovenaan kun je een naam intypen om alleen de resultaten van een specifieke vogelsoort te bekijken.

Klik je bij een opname op het icoontje van het vierkantje met het pijltje dat naar de rechterbovenhoek wijst, dan kom je op een webpagina specifiek voor deze opname. Je kunt de opname bijvoorbeeld opslaan met een rechtsklik op het spectrogram. Ook handig is het slotje bovenaan rechts het spectrogram: klik je hierop om het slot te vergrendelen, dan wordt deze opname bewaard wanneer BirdNET-Pi opnames verwijdert om weer voldoende vrije opslagruimte te krijgen.

BirdNET op je Pi of je smartphone?

Spectrogram en beste opnames

Op de pagina Spectrogram krijg je een live spectrogram te zien van het geluid dat de microfoon momenteel aan het opnemen is: je ziet de frequenties continu voorbij glijden. Ondertussen krijg je ook het geluid zelf te horen. Overigens kun je ook het live geluid op elke andere pagina te horen krijgen als je bovenaan rechts op Live Audio klikt.

De pagina Best Recordings biedt je voor elke gedetecteerde soort de geluidsopname aan waarvan BirdNET-Pi het meest zeker is. Je kunt de lijst alfabetisch sorteren of op het aantal keer dat het geluid gedetecteerd werd. Ook hier kun je weer op het vierkantje met het pijltje klikken om de webpagina van een opname te openen.

Uitgebreide statistieken

Op de pagina Species Stats vraag je in de kleinste details de statistieken op. Standaard worden statistieken getoond van de tien meest voorkomende vogelsoorten vandaag. Je kunt het datumbereik aanpassen, de resolutie en het aantal vogelsoorten. Je kunt ook de uitvoer beperken tot één specifieke vogelsoort, bijvoorbeeld als je wilt weten op welke uren die soort vooral actief is.

Die urenweergave is cirkelvormig, waardoor je eenvoudig op een klok kunt nagaan welke uren het actiefst zijn, of dat nu voor alle vogels of voor de geselecteerde soort is. Selecteer je een soort, dan krijg je rechts ook nog een uitklapmenu waarmee je elke beschikbare opname tevoorschijn kunt halen om te beluisteren. Als je je BirdNET-Pi-installatie overigens al lang hebt draaien, krijg je in de grafiek met resultaten per dag ook de trends te zien door de seizoenen heen.

Dagelijkse statistieken en opnames

Op de pagina Daily Charts kun je per dag opvragen wat de tien meest gedetecteerde en tien minst gedetecteerde vogelsoorten zijn, samen met het aantal detecties per uur, zoals ook getoond op de overzichtspagina. Vooral die tien minst gedetecteerde soorten zijn interessant: hier vind je misschien wat zeldzame soorten tussen. Maar het zou ook een verkeerde detectie kunnen zijn.

Helaas kun je vanuit deze pagina niet rechtstreeks doorklikken naar de ermee overeenkomende geluidsopnames. Daarvoor ga je naar de volgende pagina, Recordings, en kies je daar By Species of By Date. Daar kun je dan de opnames een voor een openen om ze te beluisteren.

Logs

Wil je meer details zien over de herkenning van soorten, open dan de pagina View Log. Hier zie je dat het analysescript elke vijftien seconden wordt opgestart. Na elke periode krijg je te zien welke vogels het script herkent. Maar laat je hier niet te veel door afleiden. Het neurale netwerk zal altijd een resultaat geven, ook al is het daar heel onzeker over.

De waarschijnlijkheidsscore staat in de logs na elke herkenning. Scores onder de 0,1 mag je gerust negeren. Pas bij een score boven de 0,70 mag je ervan uitgaan dat het om een redelijk resultaat gaat. BirdNET-Pi toont ook alleen maar resultaten waarvan de score boven de 70% ligt.

Notificaties

Tot slot kun je in de instellingen ook notificaties instellen, door meer dan zeventig notificatiediensten die ondersteund worden door Apprise, waaronder e-mail, Home Assistant, PushBullet, Signal en Twitter. Op de wiki van Apprise vind je de uitleg over de configuratieregels voor de diverse diensten.

Vul op de pagina Tools / Settings van BirdNET-Pi een of meer configuratieregels voor notificaties in. Je kunt ook de titel en boodschap van de notificatie veranderen, en daarin kun je variabelen gebruiken die worden vervangen door de naam van de vogel en andere parameters. Klik op Send Test Notification om het resultaat eerst eens uit te testen.

Doe mee als burgerwetenschapper

P.S. En vergeet ook het vogelvoer niet!

De smartphones van Poco zijn over het algemeen goed geprijsd als je kijkt naar wat je ervoor terugkrijgt. De nieuwe Poco F8 Ultra heeft een prijskaartje van minimaal 800 euro. Gaat die regel ook hier op?

Want wat voor smartphone kun je precies aanbieden als je er net wat meer geld tegenaan gooit? Dat idee heeft een unieke telefoon opgeleverd, voorzien van een denimlook én een extra subwoofer achterop. Gewaagde keuzes, maar in een wereld waarin smartphones steeds meer naar elkaar toe groeien, en in hun identiteitscrisis meer en meer op iPhones gaan lijken, geen verkeerde ontwikkeling. Alleen daarom al zijn we enthousiast over de Poco F8 Ultra (Blue Denim-uitvoering).

Het helpt dan ook zeer dan de subwoofer daar niet alleen voor de show zit. Dit compacte speakertje geeft geluiden en audio meer dan genoeg ruimte om beter tot hun recht te komen vergeleken met reguliere smartphonespeakers. Weg is dat blikkige geluid, dat nu ruimte maakt voor warmere tonen en een bredere soundstage. Klinkt de muziek perfect? Dat kun je niet verwachten, maar we zijn desondanks onder de indruk van de Bose-luidspreker.

©Wesley Akkerman

Uniek en tof

De Poco F8 Ultra ligt prettig in de hand en voelt solide aan dankzij het aluminium frame. Met 220 gram is hij ook niet overdreven zwaar. Het fauxdenim op de achterkant draagt daarbij merkbaar bij aan de grip, waardoor hij niet snel uit je handen glipt. Juist door dat eigenzinnige uiterlijk is dit zo'n smartphone die je liever zonder hoesje gebruikt, ook al loop je daarmee iets meer risico op valschade.

Het grote amoled-paneel van 6,9 inch stelt evenmin teleur. Met zijn hoge resolutie (1.200 bij 2.608 pixels) en verversingssnelheid (120 Hertz) kom je niets tekort en oogt alles scherp en vlot. Het contrast is breed en zwartwaarden zijn diep, maar de kleuren kunnen soms net even wat flets ogen. Dat valt alleen op in directe vergelijkingen met andere smartphones; de kans is heel klein dat dit je hier iets van merkt in het dagelijkse gebruik of als je een minder geoefend oog hebt.

©Wesley Akkerman

©Wesley Akkerman

Wat je mag verwachten

Ook al draait de Poco F8 Ultra niet op de krachtigste processor die Qualcomm te bieden heeft, in de praktijk merk je daar weinig van. De Snapdragon 8 Elite Gen 5 voelt vlot aan bij multitasking en kan games zonder moeite aan, al moet je er wel rekening mee houden dat de Gen 5 warm (niet heet, gelukkig) kan worden wanneer je high-end spellen speelt. Niets om je zorgen over te maken, je zult hier namelijk je vingers niet aan branden.

Ook de accu stelt niet teleur. Met een capaciteit van 6.500 mAh haal je in veel gevallen probleemloos twee dagen, al hangt dat vanzelfsprekend af van hoe intensief je de smartphone gebruikt. Speel je veel games, dan loopt hij sneller leeg, maar opladen gaat razendsnel. Met een geschikte 100w-lader, die je zelf moet aanschaffen, zit de accu binnen ongeveer veertig minuten weer helemaal vol.

Camera en software

Toch is niet alles goud wat er blinkt. Onder de juiste lichtomstandigheden maakt de Poco F8 Ultra kleurrijke en gedetailleerde beelden. Zoomen is geen probleem en ook de selfiecam lijkt goed om te gaan met verschillende huidtypen. De groothoeklens presteert echter minder goed: kleuren komen minder goed uit de verf en details vallen weg. De avondmodus stelt teleur, met een overdaad aan exposure, gebrekkige kleurenaccuraatheid en trage vastlegging.

Aangezien Poco een dochteronderneming is van Xiaomi, draait het toestel op HyperOS 3.0. De Poco staat daardoor vol met overbodige en dubbele apps, waaronder die van Xiaomi, waarvan je het gros kunt verwijderen. Ook kom je her en der wat reclame tegen. Verder is het besturingssysteem vlot en overzichtelijk, twee eigenschappen die we extreem belangrijk vinden. Je krijgt tot slot 'maar' vier Android-upgrades, evenals zes jaar aan beveiligingsupdates.

Poco F8 Ultra kopen?

Ondanks de kanttekeningen die we plaatsen bij de software- en camera-ervaringen, zijn er eigenlijk weinig redenen om niet voor de Poco F8 Ultra te kiezen. Hij oogt uniek, vindt in de subwoofer een handige toevoeging en voelt stevig aan. De door ons geteste Denim Blue-uitvoering heeft bovendien een faux denimlaagje op de achterkant voor extra grip (wat deze uitvoering wel een paar gram zwaarder maakt dan de Poco F8 Ultra Black). De prijs is misschien gevoelsmatig nog wat hoog, zeker voor dit merk. Maar zakt de prijs richting de 600 euro, dan krijg je een toptoestel dat zijn prijs meer dan waarmaakt en waar je langdurig plezier van hebt.

52137934

Spatial audio, oftewel ruimtelijke audio, belooft een luisterervaring waarbij het geluid niet alleen van links en rechts komt, maar je volledig omringt. Hoewel de marketingkreten je geregeld om de oren vliegen, is de techniek niet in elke situatie even zinvol. In dit artikel ontdek je wanneer ruimtelijke audio je ervaring verrijkt en wanneer je prima zonder kunt.

Vergeet het statische geluid van je oude vertrouwde stereo-set. Met spatial audio krijgt geluid eindelijk de diepte die het verdient. Dankzij slimme algoritmes die de akoestiek van de echte wereld nabootsen, ontsnapt de audio aan je koptelefoon of soundbar. Geluid beweegt vrij door de kamer, waardoor een helikopter in een film ook echt boven je hoofd lijkt te cirkelen. Het is de overstap van een platte foto naar een hologram, maar dan voor je oren.

Bioscoopervaring thuis

De meest logische toepassing voor spatial audio is zonder twijfel de moderne filmervaring. Wanneer je een blockbuster kijkt die is gemixt in formaten zoals Dolby Atmos, komt de techniek pas echt tot leven. Een helikopter die overvliegt of regen die op een dak klatert, krijgt een verticale dimensie die voorheen onmogelijk was met een standaard hoofdtelefoon of een simpele soundbar.

Voor filmliefhebbers die niet de ruimte hebben voor een volledige surround-installatie met fysieke speakers in het plafond, biedt spatial audio een overtuigend en compact alternatief dat de zogenaamde immersie aanzienlijk vergroot.

©ER | ID.nl

Muziek met een extraatje

Voor muziek is het nut van ruimtelijke audio iets genuanceerder en sterk afhankelijk van de productie. Bij klassieke concerten of live-opnames kan de techniek je het gevoel geven dat je midden in de concertzaal zit, waarbij de akoestiek van de ruimte tastbaar wordt. Ook bij moderne popmuziek die specifiek voor dit formaat is geproduceerd, kunnen artiesten creatiever omgaan met de plaatsing van instrumenten of subtiele geluidseffecten.

Toch blijft voor de purist die zweert bij een eerlijke, ongefilterde weergave van een studio-album de traditionele stereomix vaak de voorkeur genieten, omdat spatial audio de oorspronkelijke balans soms onnatuurlijk kan veranderen.

Gaming en de functionele voorsprong

In de wereld van gaming verschuift de waarde van spatial audio van puur esthetisch naar functioneel. Vooral in competitieve shooters is het horen van de exacte positie van een tegenstander een serieus dingetje. Door gebruik te maken van ruimtelijke audio kun je voetstappen boven, onder of achter je nauwkeurig lokaliseren. Dat geeft niet alleen een intensere spelervaring waarbij je volledig wordt opgeslokt door de spelwereld, maar biedt ook een tactisch voordeel dat met standaard audio simpelweg niet te evenaren is. Hierdoor is de techniek voor fanatieke gamers bijna onmisbaar geworden.

Wanneer kun je het beter uitschakelen?

Ondanks de indrukwekkende demonstraties is spatial audio niet altijd de beste keuze. Voor dagelijks gebruik, zoals het luisteren naar podcasts of het kijken van het journaal, voegt de extra ruimtelijkheid weinig toe en kan het de verstaanbaarheid van stemmen zelfs negatief beïnvloeden. Ook bij oudere opnames die door softwarematige kunstgrepen naar ruimtelijk geluid worden omgezet, ontstaat er vaak een hol en onnatuurlijk resultaat. In dergelijke gevallen is een zuivere stereoweergave nog altijd de meest betrouwbare weg naar een prettige luisterervaring.