Acoustic modeling and auralization of historic performance spaces for courtly song

This thesis was inspired by the "New Perspectives on Medieval and Renaissance Courtly Song" project, developed in collaboration between the ESAT department of KU Leuven and the Alamire Foundation. The work is part of an interdisciplinary research project aimed at rediscovering, documenting and promoting the musical and architectural heritage of the Medieval and Renaissance periods in the Low Countries, with a particular focus on the acoustic experience of historical environments. The main objective was the study and acoustic reproduction of a room in the Palace of Margaret of Austria in Mechelen (Belgium), building used in the 16th century for courtly musical performances. To this end, a method of compact representation of Room Impulse Responses based on the Common Acoustical Pole and Zero (CAPZ) model was adopted, capable of separating the modal and directional components of the acoustic response. The model was validated theoretically and experimentally by comparing recorded and approximated signals, analysing their spectral characteristics, sound directionality and auralization performance. The results obtained demonstrate that the CAPZ model, combined with the Spatial Decomposition Method, is capable of providing a faithful and consistent representation of the acoustic behaviour of the room, maintaining accuracy both in the distribution of the main modes and in the direction of arrival of the sound energy. Considering the methodological path followed, the work is part of the broader field of studies on acoustics and auralization of small-scale historical environments, with potential applications in the fields of sound documentation, cultural enhancement and musicological research.

Questa tesi trae ispirazione dal progetto "New Perspectives on Medieval and Renaissance Courtly Song", condotto in collaborazione tra il dipartimento ESAT presso l’università KU Leuven e Alamire Foundation. Il lavoro si inserisce in un contesto di ricerca interdisciplinare volto alla riscoperta, documentazione e valorizzazione del patrimonio musicale e architettonico del Medioevo e Rinascimento nei Low Countries, con particolare attenzione all’esperienza acustica degli ambienti storici. L’obiettivo principale è lo studio e la riproduzione acustica di una stanza del Palazzo di Margherita d’Austria a Mechelen (Belgio), residenza utilizzata nel XVI secolo per esecuzioni musicali di corte. A tal fine, è stato adottato un metodo di rappresentazione compatta di Room Impulse Responses basato sul modello Common Acoustical Pole and Zero (CAPZ), in grado di separare le componenti modali e direzionali della risposta acustica. Il modello è stato validato teoricamente e sperimentalmente attraverso un confronto tra segnali registrati e approssimati, analizzandone le caratteristiche spettrali, la direzionalità del suono e la resa a livello di auralizzazione. I risultati ottenuti dimostrano che il modello CAPZ, combinato con lo Spatial Decomposition Method, è in grado di restituire una rappresentazione fedele e coerente del comportamento acustico della stanza, mantenendo accuratezza sia nella distribuzione dei modi principali sia nella direzione di arrivo dell’energia sonora. Considerando il percorso metodologico seguito, il lavoro si inserisce nel più ampio ambito degli studi sull’acustica e sull’auralizzazione di ambienti storici di piccole dimensioni, con potenziali applicazioni nei settori della documentazione sonora, della valorizzazione culturale e della ricerca musicologica.