Interactive acoustics. Tuning interior soundscape through performative design

Emerging field of interactive design is giving a new scope for all aspects of our life. Ideas of intelligent objects are developed into new area of responsive art and architecture. This thesis is a process of design of interactive acoustic system that recognises the environmental conditions and tunes the soundscape of interior spaces to optimal. Various fields of science related to the topic, theoretical research and practical approach make up this work. The field of acoustics was selected in order to introduce a new design approach for sound environment instead of traditional ways . This is an attempt to challenge the problem of poor acoustics of public spaces by proposing an interactive system. Designed interactive system can be applied to existing spaces and is programmed to sense the real-time conditions to tune the reverberation and sound distribution to optimal. To do so, it has to recognise the type of the present sound and spatial distribution of the people. Music, speech and noise are the three types of sound selected due to the fact that the optimal acoustic condition for each of them is different. Music requires longer reverberation and greater sound energy in the space for richer perception, whereas speech requires reverberation in controlled range for its intelligibility. And lastly noise is an unpleasant sensation and high amount of absorption is introduced. Based on this concept of three scenarios, the system design is proposed as a composition of absorption and reflection materials with kinetic layer that can change the proportion between them. Special part is given to the design of this layer and after researching, it was developed using dielectric elastomers for actuation. During the research, variety of shapes were studied to determine the one that is perfect for the design. A considerable part of the work was developing the environment recognition program using Processing with OpenCV library. The sensing design incorporates two parts where system “listens” to define the sound type and “observes” to map people distribution. Based on the two sets of data received it produces the gradient image according to which the the kinetic components are tuned giving the final result. The efficiency of such adaptation is proved with acoustic simulation within a real context. For this purpose the existing art nouveau style structure of Albergo Diurno “Venezia” is chosen. The collected research, performed simulations and sensing algorithms will not only be the part of the proposed system, but also make way for future investigation and proposals in the related areas.

Settore emergente del design interattivo sta dando un nuovo ambito per tutti gli aspetti della nostra vita. Le idee di oggetti intelligenti sono sviluppati in nuova zona di arte e architettura reattivo. Questa tesi è un processo di progettazione del sistema acustico interattivo che riconosce le condizioni ambientali e sintoniza la sonora degli spazi interni al valore ottimale. Vari campi della scienza legate al tema, ricerca teorica e approccio pratico compongono questo lavoro. Il campo della acustica stato scelto al fine di introdurre un nuovo approccio progettuale per ambiente sonoro invece di modi tradizionali. Questo è un tentativo di sfidare il problema della scarsa acustica di spazi pubblici proponiendo un sistema interattivo. sistema interattivo progettato può essere applicato a spazi esistenti ed è programmato per rilevare le condizioni in tempo reale per regolare il riverbero e diffusione del suono per ottimale. Per fare ciò, si deve riconoscere il tipo di suono presente e la distribuzione spaziale delle persone. Musica, parola e rumore sono i tre tipi di suono selezionati per il fatto che la condizione acustica ottimale per ciascuna di esse è diversa. La musica richiede più il riverbero e una maggiore energia sonora nello spazio per la percezione più ricca, mentre il discorso richiede riverbero nella gamma controllata per la sua intelligibilità. E il rumore, infine, è una sensazione sgradevole e viene introdotto elevata quantità di assorbimento. Sulla base di questo concetto di tre scenari, la progettazione del sistema si propone come una composizione di assorbimento e riflessione materiali con strato cinetica che può cambiare la proporzione tra loro. Parte speciale è data alla progettazione di questo livello e dopo la ricerca, è stato sviluppato utilizzando elastomeri dielettrici per azionamento. Nel corso della ricerca, la varietà di forme sono stati studiati per determinare quello che è ideale per la progettazione. Una parte considerevole del lavoro stava sviluppando il programma di riconoscimento ambiente utilizzando la lavorazione con la libreria OpenCV. Il design di rilevamento incorpora due parti in cui il sistema "ascolta" per definire il tipo di suono e "osserva" per mappare la distribuzione persone. Sulla base dei due insiemi di dati ricevuti produce l'immagine gradiente secondo cui i componenti cinetiche sono sintonizzati dà il risultato finale. L'efficacia di tale adattamento è dimostrato con la simulazione acustica all'interno di un contesto reale. A tal fine viene scelto la struttura art nouveau stile esistente di Albergo Diurno "Venezia". La ricerca raccolti, simulazioni effettuata e gli algoritmi di rilevamento non sarà solo la parte del sistema proposto, ma anche lasciare spazio per le indagini future e proposte nei settori connessi.