Grande fermento al Campus di Cremona del Politecnico di Milano. Domani giovedì 1 ottobre si terrà il primo appello di laurea del Corso di Laurea Magistrale in Music and Acoustic Engineering, prima ed unica in Italia interamente dedicata all’ingegneria della musica e dell’acustica.
Nata nella Città di Stradivari grazie al sostegno del territorio, in particolare della Fondazione Arvedi Buschini e del Comune di Cremona, questa nuova Laurea Magistrale è attrattiva non solo per gli universitari italiani ma anche per i laureati internazionali provenienti da diversi Paesi Extra Ue, con una formazione sia ingegneristica che musicale.
Il Campus di Cremona può vantare infatti un percorso estremamente innovativo che prevede la collaborazione con la Facoltà di Musicologia dell’Università degli Studi di Pavia e del Conservatorio di Milano e la presenza di un Laboratorio di Acustica Musicale, dotato di una camera anecoica, dedicato allo sviluppo di tecnologie avanzate per il miglioramento della tradizione liutaria e di metodologie sistematiche per la valutazione quantitativa delle caratteristiche fisiche e acustiche degli strumenti di liuteria. Due sono gli orientamenti tra cui gli interessati possono scegliere: Acoustic Engineering per chi vuole approfondire il tema dell’acustica musicale e Music Engineering per chi invece vuole focalizzarsi sullo studio dell’informatica musicale e l’elaborazione del suono.
I primi studenti, che due anni fa hanno scelto di investire il loro impegno e il loro tempo in questo corso d’avanguardia, domani completeranno il loro percorso con la discussione di laurea e raggiungeranno un ambito traguardo.
A partire dalle ore 14:00, la commissione di laurea ascolterà le presentazioni dei 3 candidati presenti in aula che dovranno sostenere la loro tesi anche di fronte alle obiezioni dei controrelatori assegnati ai lori elaborati.
Alle ore 16.30 la sessione di laurea si concluderà con la cerimonia di proclamazione a cui presenzierà in videocollegamento anche il Primo Cittadino di Cremona, il Prof. Gianluca Galimberti.
Segue l’elenco dei laureandi con titolo tesi e abstract:
MANZOLINI MATTEO
Titolo tesi: Cellular Music: a Novel Music-Generation Platform based on an Evolutionary Paradigm
Abstract
Le tecniche di composizione assistita sono ampiamente diffuse nel mondo musicale, ed ampio uso è fatto degli algoritmi genetici e delle reti neurali in supporto alla creatività artistica, tuttavia un loro utilizzo al fine di creare un nuovo linguaggio musicale non è mai stato esplorato. In questa tesi si è voluto presentare un inedito framework musicale, ovvero una tecnica compositiva basata sull’uso di algoritmi di intelligenza artificiale per la composizione assistita e ispirata al ciclo di vita biologico di microrganismi allevati in capsula di Petri, in cui cellule melodiche si evolvono ed interagiscono tra di loro all’interno di habitat musicali. Per l’applicazione all’ambito della musica tonale è inoltre stata formalizzata una tecnica algoritmica di sintesi melodica basata sull’Analisi Schenkeriana. È stata dunque realizzata un’applicazione interattiva in Processing, Python e Supercollider che fa uso di algoritmi genetici e reti neurali per l’implementazione della musica cellulare e successivamente è stata svolta un’indagine valutativa su un campione di musicisti professionisti.
OLIVIERI MARCO
Titolo tesi: An approach for Near-field Acoustic Holography based on Convolutional Autoencoders
Abstract
I rumori acustici sono uno dei principali elementi che influenzano la percezione umana alterando il livello di comfort personale. Pertanto, la caratterizzazione delle vibrazioni meccaniche, responsabili delle emissioni acustiche, sta diventando di fondamentale interesse per la comunità scientifica e può essere realizzata attraverso l’analisi modale. Tra le diverse tecniche di misurazioni meccaniche, l’olografia acustica in campo vicino (NAH) rappresenta un potente strumento per l’analisi modale senza contatto. Essa mira alla ricostruzione del campo vibrazionale su piastre a partire dai dati acustici rilevati in prossimità dell’oggetto vibrante. Tuttavia, l’identificazione di questa relazione inversa di propagazione è un problema altamente mal condizionato, che richiede quindi una tecnica di regolarizzazione. In questa tesi, proponiamo un approccio data-driven per NAH basato su reti neurali convoluzionali (CNN). Ci siamo concentrati sugli autoencoder convoluzionali dimostrando così come queste architetture possano dedurre informazioni utili dai dati di pressione al fine di prevedere correttamente il campo di velocità desiderato. Partendo da studi preliminari su piastre rettangolari planari di materiale isotropico, abbiamo poi analizzato il comportamento vibrazionale di geometrie complesse. In particolare, questa metodologia è stata applicata alle tavole armoniche di violini in legno ortotropo. In entrambi i casi, abbiamo condotto una vasta campagna di simulazioni con il metodo a elementi finiti (FEM), al fine di costruire un set di dati sintetico composto da campi di pressione acustica e di velocità. Abbiamo convalidato la rete proposta confrontando le predizioni in uscita con la ground truth delle velocità fornite dalle simulazioni. Le prestazioni sono state valutate mediante le metriche dell’errore quadratico medio normalizzato e la cross-correlazione normalizzata. Inoltre, al fine di valutare la robustezza del modello rispetto a configurazioni di misurazione reali, abbiamo eseguito diverse analisi con rumore additivo sui dati di pressione in ingresso e con errori nella definizione di posizionamento dei microfoni. Nel caso delle tavole di violino abbiamo poi studiato la robustezza del modello anche rispetto a dati mancanti. I risultati sono promettenti in quanto i modelli forniscono buone predizioni delle velocità anche con dati di input corrotti. Tuttavia, alcune ricostruzioni presentano errori di scala che richiedono miglioramenti con architetture CNN basate sulla fisica del problema.
SALVI DAVIDE
Titolo tesi: Modal analysis and optimization of the top plate of string instrument through a parametric control of their shape.
Abstract
L'obiettivo di ogni liutaio è riuscire a costruire violini che siano paragonabili a quelli dei più grandi maestri cremonesi, come Guarneri, Stradivari e Amati. Per ottenere questo tipo di risultati però, non è sufficiente eseguire copie dei loro strumenti. Molte variabili infatti, tra cui le proprietà dei materiali utilizzati, possono modificare la risposta acustica di uno strumento, rendendola molto diversa da quella che si vuole ottenere. Una soluzione a questo problema consiste nell'eseguire analisi oggettive dello strumento durante la sua fase di costruzione, basandoci sui suoi aspetti vibrazionali piuttosto che su quelli geometrici. Lo scopo di questa tesi è quello di studiare come la risposta modale della tavola di un violino cambi al variare della sua forma. Per fare ciò, costruiamo il modello di una tavola la cui geometria può essere modificata in modo parametrico. Da questo, calcoliamo la risposta vibrazionale attraverso l'analisi FEM. Il modello è costruito a partire dalla scansione della superficie esterna del violino, così che il processo possa essere utilizzato per generare modelli di tavole in modo non invasivo. La forma è parametrizzata in due modi distinti. Inizialmente, controlliamo il processo di sagomatura della superficie interna della tavola, modificandone la distribuzione spaziale dello spessore. Quindi, presentiamo un metodo per parametrizzare il contorno del violino e costruire tavole con forme diverse. I nostri risultati mostrano che le relazioni tra gli aspetti geometrici e il comportamento vibratorio dello strumento sono altamente non lineari. Data la non linearità, abbiamo sviluppato un processo di ottimizzazione che ci permette di trovare quale sia la miglior forma della tavola e il miglior profilo di spessore per ottenere una determinata risposta vibratoria. Per fare ciò utilizziamo tecniche innovative come le reti neurali, applicandole per la prima volta in assoluto nel campo della liuteria. Il modello che abbiamo sviluppato viene poi applicato al caso studio di una chitarra archtop, ampliando i campi di applicazione di questa tesi. Riteniamo che i nostri risultati possano essere d'aiuto per i liutai durante il loro lavoro, dal momento che la parametrizzazione che adottiamo è molto vicina alla pratica da loro utilizzata. Dal punto di vista teorico, abbiamo dimostrato di poter “ascoltare” la forma di un violino, collegando alcuni suoi semplici parametri geometrici alla risposta vibratoria della sua tavola.
