PRIMO APPUNTAMENTO CON LE LAUREE AL CAMPUS DI CREMONA DEL POLI MILANO
Il19 luglio appello di laurea magistrale Settimana ricca di nuovi Ingegneri!
Il 19 luglio si è svolto il primo dei due appelli di laurea previsti per questa settimana e 8 studenti hanno conseguito il titolo di Laurea Magistrale in Music and Acoustic Engineering.
Sei dei laureati di questa sessione hanno scelto di approfondire la loro preparazione in tema di informatica musicale ed elaborazione del suono, mentre due si sono concentrati sull’acustica.
Alle ore 13.45 è iniziata la discussione delle tesi mentre la proclamazione si è svolta alle ore 16:00.
Quattro dei laureati di oggi hanno realizzato la tesi partendo da una esperienza di stage in azienda, scegliendo di arricchire il proprio curriculum formativo con una stimolante esperienza lavorativa.
KORG ITALY SPA di Osimo (AN), EIGHTEENSOUND S.R.L. di Reggio Emilia, LWT3 SRL di Milano e A-LL CREATIVE TECHNOLOGY di Friburgo (Svizzera) sono le 4 aziende che per alcuni mesi si sono assicurati la collaborazione di questi ingegneri magistrali e che hanno potuto apprezzare in anteprima le competenze di questi promettenti esperti del suono e dell’acustica.
Questi neo ingegneri magistrali non avranno sicuramente problemi a trovare subito un’occupazione. Secondo l’indagine occupazionale 2023 del Politecnico di Milano, pubblicata proprio oggi, infatti, il 97% dei laureati magistrali italiani del Politecnico di Milano è già occupato a un anno dal titolo. Quasi totale l’occupazione degli ingegneri al 98%, ma anche degli architetti e dei designer rispettivamente al 96% e al 93%. La percentuale di occupati sale fino al 99% a cinque anni dalla laurea (99% Ingegneria, 98% Architettura, 98% Design).
Un laureato magistrale italiano su tre risulta inoltre già assunto alla data della laurea, mentre la quasi totalità dei laureati (90%) svolge un lavoro coerente con gli studi. Più in dettaglio: il 93% è impiegato nel settore privato, l’87% lavora in Italia e il 66% assunto con un contratto a tempo indeterminato.
Nata nella Città di Stradivari grazie al sostegno del territorio, in particolare della Fondazione Arvedi Buschini e del Comune di Cremona, questa 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.
Per ulteriori informazioni su Music and Acoustic Engineering è possibile consultare il sito https://suono.polimi.it/.
Gli interessati a questo stimolante percorso, in possesso di un titolo di studi triennale italiano, potranno richiederne l’ammissione per il prossimo anno accademico fino al 28 agosto. Le immatricolazioni si chiuderanno il 13 settembre.
Per chi si iscrive alle Lauree Magistrali, presso il Campus di Cremona, sono previste 6 borse di studio (3 per gli immatricolati a Music and Acoustic Engineering e 3 per gli immatricolati ad Agricultural Engineering), dell’importo di € 2.000 ciascuna, che riconoscono e valorizzano il merito.
Il bando di ammissione per l'a.a. 2023/24 sarà disponibile tra qualche settimana e verrà pubblicato sul sito del Polo.
Segue l'elenco dei laureati con il titolo della tesi ed l’abstract:
- Affatato Giovanni
Titolo tesi: Towards Resource-aware Visual-Inertial SLAM
Abstract
Le tecnologie di Realtà Aumentata (AR) stanno vivendo un momento di espansione significativa. I dispositivi di AR sono dotati di telecamere e componenti per la visualizzazione che permettono di proiettare oggetti digitali nel mondo reale. A tal fine, è fondamentale costruire una mappa 3D dell'ambiente circostante e stimare la posizione di una delle telecamere all'interno della mappa stessa. Nella computer vision, questo problema si inquadra nel'ambito del Simultaneous Localization And Mapping (SLAM). I dispositivi AR possono essere piccoli headset capaci di svolgere molti compiti, lasciando poca potenza di calcolo per lo SLAM. Quindi, uno dei principali obiettivi di questa tesi è lo studio del trade-off tra il tempo di calcolo e l'accuratezza su un algoritmo di SLAM. Dopo una revisione dello stato dell'arte, abbiamo selezionato ORB-SLAM3, uno degli algoritmi di SLAM più accurati e robusti. Vogliamo trovare una configurazione che garantisca un alto livello di accuratezza e che permetta a ORB-SLAM3 di funzionare il più velocemente possibile. Abbiamo testato ORB-SLAM3 su un dataset pubblicamente disponibile con diversi sensori (telecamera monoculare e stereo, inertial measurement unit o IMU) e variando il numero di feature estratte per frame, il parametro che più incide sul tempo di calcolo. La configurazione stereo-inerziale è risultata complessivamente la più accurata. Per di più, la notevole diversità di ambienti rende impossibile decidere un valore ottimale per il numero di feature. Quindi, proponiamo una modifica di ORB-SLAM3 che implementa una soluzione resource-aware. La modifica consiste in un feedback loop basato sul tempo di calcolo che ridimensiona la complessità del Bundle Adjustment (BA), il processo che ottimizza i punti della mappa 3D e la traiettoria della telecamera. Il BA viene ridimensionato limitando il numero di punti da ottimizzare, i quali vengono scelti attraverso una misura di merito. Sul nostro sistema, questa modifica permette a ORB-SLAM3 di funzionare in tempo reale con un numero di feature che normalmente sarebbe appena al di sopra della soglia del tempo reale. In questo modo si ottiene la ricostruzione 3D più dettagliata che il sistema possa permettersi, sfruttando in modo adattivo tutte le risorse disponibili e senza una notevole perdita di precisione.
- Barzon Jacopo
Titolo tesi: Acoustic feedback control in live music performances: a solution based on notch filters
Abstract
Il feedback acustico si verifica quando il segnale dell'altoparlante di un sistema audio viene parzialmente riacquisito dal microfono in ingresso, creando così un loop chiuso. Il risultato è una notevole degradazione delle prestazioni in applicazioni come sistemi di amplificazione del suono (PA) e apparecchi acustici. Nel peggiore dei casi, il sistema audio diventa instabile e si verifica il cosiddetto howling. In questo lavoro abbiamo indagato sull'efficacia di una sottoclasse di tecniche di controllo del feedback acustico, i sistemi di soppressione dell'howling basati su notch filters (NHS), nel contesto delle esibizioni di canto dal vivo, che non sono ancora state affrontate nello specifico in letteratura. L'obiettivo di questo lavoro è duplice: in primo luogo, valutare le prestazioni dei sistemi NHS di ultima generazione, concentrandoci sulle caratteristiche di rilevamento dell'howling con segnali cantati; e in secondo luogo, sviluppare un sistema adatto alle esibizioni musicali dal vivo, in particolare tenendo conto dei movimenti del cantante sul palco che possono modificare l'insieme di frequenze instabili tramite un cambiamento nel percorso del feedback acustico. La valutazione è stata effettuata in termini delle curve receiver operator characteristc (ROC) e delle relative metriche area under the curve (AUC) e partial area under the curve (PAUC), l'incremento in termini di maximum stable gain (MSG) e la perceptual evaluation of speech quality (PESQ). Tra i criteri di howling detection, quello basato sulla probabilità di esistenza del feedback (FEP) ha dimostrato di ottenere i migliori risultati, confermando i risultati già disponibili con segnali vocali e musicali. Per adattare il sistema proposto alle esibizioni dal vivo, abbiamo sviluppato un approccio completamente nuovo per la disattivazione dei notch filters utilizzando due criteri basati sull'alterazione del percorso acustico (HAPD) con l'obiettivo di non cancellare inutilmente le frequenze del segnale cantato quando il cantante si muove sul palco. Le tecniche HAPD si sono dimostrate in grado di identificare correttamente il cambio di percorso acustico, a discapito di un tasso relativamente alto di falsi positivi. In futuro, questa implementazione potrebbe essere parte delle funzionalità offerte da prodotti della linea di arranger professionali.
- Boarino Francesco
Titolo tesi: Designing of Scattering Delay Networks via Automatic Differentiation
Abstract
Negli ultimi decenni, nel campo della modellazione di Reverberatori Artificiali Digitali (DAR) sono stati sviluppati molti modelli con l’obiettivo di replicare le proprietà acustiche degli spazi chiusi. Tuttavia, le simulazioni digitali dell’acustica ambientale presuppongono un bilanciamento tra efficienza e accuratezza: i modelli basati sul dominio delle onde raggiungono eccellenti livelli di precisione, ma sono caratterizzati da un elevato costo computazionale. D’altra parte, i modelli basati su reti di ritardo peccano di precisione fisica. L’architettura denominata Scattering Delay Network (SDN) si basa su una struttura ricorsiva in grado di riprodurre accuratamente le riflessioni del primo ordine (FORs) e di approssima e quelle di ordine superiore (HORs) con precisione sempre meno fedele all’aumentare dell’ordine di riflessione. In questo lavoro proponiamo una soluzione implementativa efficiente per il miglioramento dell’accuratezza della SDN attraverso l’integrazione di un algoritmo di Machine Learning (ML) basato sulla Differenziazione Automatica (AD). Dopo aver condotto un’analisi approfondita dell’architettura SDN, ci concentriamo sull’identificazione dei parametri che contribuiscono principalmente alla perdita di precisione riguardante la modellazione delle riflessioni di ordine superiore al primo. Per migliorare questo aspetto, introduciamo una versione di SDN differenziabile che ottimizza i blocchi funzionali dell’architettura che hanno un impatto diretto nella generazione di una risposta all’impulso (RIR) di una stanza preso come caso di studio. Dopo aver dimostrato con successo il corretto funzionamento del processo di ottimizzazione dei parametri, utilizziamo l’SDN differenziabile per imitare il comportamento di una RIR simulata attraverso l'interfaccia denominata PyRoomacoustics. La misurazione oggettiva delle Curve di Decadimento dell’Energia (EDC) mostra una stretta corrispondenza tra i risultati ottenuti utilizzando il metodo proposto e il modello di riferimento. Infine, mostriamo il consistente miglioramento nell’accuratezza raggiunta dall’architettura proposta rispetto al modello SDN classico utilizzando metriche specifiche come il Tempo di Riverbero (RT) e il Prediction Gain (PG).
- Cicalese Gerardo
Titolo tesi: Efficient Techniques for Accurate Sound Propagation Modeling in Virtual Acoustics
Abstract
La modellazione della propagazione sonora negli ambienti acustici ha guadagnato una grande popolarità con l'avvento dell'acustica virtuale e il grande successo della realtà virtuale. L'acustica virtuale, infatti, trova applicazioni in piattaforme multimediali interattive come la realtà virtuale e aumentata (VR e AR), videogiochi, ambienti virtuali VoIP-enabled e il Metaverso. Nel campo dell'architettura e del design degli edifici, la tecnologia VR si è rivelata preziosa, consentendo un miglior confronto dei progetti e facilitando la comunicazione tra gli stakeholder. Inoltre, la tecnologia VR rappresenta un ausilio per la previsione dei livelli di rumore in diversi ambienti, contribuendo a migliorare il comfort acustico e a formulare efficaci strategie di mitigazione del rumore. La nostra ricerca si concentra sulla modellazione della propagazione del suono negli ambienti acustici, con particolare attenzione all'esplorazione di innovative tecniche wave-based. Approfondiremo il metodo dell'Adaptive Rectangular Decomposition (ARD), noto per la sua efficienza computazionale e la sua capacità di fornire risposte impulsive acustiche accurate. Il nostro obiettivo è quello di superare alcune limitazioni associate al metodo ARD, in particolare l'assenza di supporto per l'assorbimento dell'aria e la mancanza di condizioni al contorno realistiche.
- Gambini Tommaso
Titolo tesi: An efficient Sound-Intensity-based Direction Of Arrival Estimation using orthogonal microphone pairs
Abstract
In questo articolo presentiamo un nuovo algoritmo per la stima accurata della direzione di arrivo (DOA) di sorgenti sonore in ambienti riverberanti, utilizzando la Sound Intensity (SI). L'algoritmo affronta le problematiche poste dalle proprietà acustiche stanza, con l'obiettivo di migliorare l'accuratezza della stima DOA riducendo al contempo la complessità computazionale. Utilizziamo una configurazione a quattro microfoni di piccole dimensioni. Introduciamo un Voice Activity Detector (VAD) per filtrare i punti tempo-frequenza non correlati alla sorgente di interesse, e un'analisi del flusso della DOA per distinguere tra punti relativi alla sorgente e riflessioni. Infine, includiamo una funzione che pesa i punti tempo-frequenza a seconda della frequenza, derivata da considerazioni acustiche (caratteristiche di riverbero della stanza, spettro del parlato a lungo termine e le sue caratteristiche di radiazione). I risultati delle simulazioni dimostrano che l'algoritmo migliora i metodi esistenti, riducendo al contempo il costo computazionale a 1/10 rispetto allo stato dell'arte. Presentiamo anche un'estensione dell'algoritmo a uno scenario multi-sorgente, mostrandone la sua versatilità.
- Lellini Lorenzo
Titolo tesi: Design and implementation of a laser measurement system for loudspeaker vibrational behaviour characterization
Abstract
La progettazione di altoparlanti presenta molte sfide e, al fine di ottenere un risultato con il comportamento desiderato, è necessario considerare molti aspetti. L’analisi e la scelta dei materiali, la valutazione dei vincoli meccanici e dei costi di produzione sono solo alcuni dei parametri con cui il progettista deve confrontarsi. Comprendere il comportamento vibrazionale del cono di un altoparlante può sicuramente aiutare nelle scelte di progettazione. Infatti, il comportamento della membrana vibrante di un altoparlante, che influenza anche in modo significativo il suo comportamento di radiazione, è direttamente legato al comportamento dei singoli componenti di cui è composto. Uno strumento che può analizzare l’intera superficie vibrante di un altoparlante tramite diverse misurazioni effettuate con un vibrometro laser e ottenere informazioni come il livello di pressione sonora (SPL), il livello di accelerazione accumulata (AAL) o la suddivisione del comportamento vibrazionale in diversi contributi si dimostra certamente utile per i progettisti di altoparlanti. Lo scopo di questo lavoro è progettare e implementare uno strumento in grado di effettuare questo tipo di analisi. Dopo uno studio degli aspetti teorici necessari per ottenere i risultati desiderati, saranno analizzati gli strumenti, i metodi e i vincoli per ottenerli. Infine, saranno presentati e confrontati i risultati volti a convalidare lo strumento di misura.
- Lionetti Davide
Titolo tesi: Exploring novel interaction strategies in live music performances based on muscle signals and deep learning.
Abstract
Il seguente lavoro presenta lo sviluppo di un metodo d'interazione innovativo che sfrutta la correlazione tra lo stato emotivo dell'artista e la sua attività muscolare, tramite l'utilizzo di sensori indossabili basati sull’elettromiografia di superficie (sEMG). È stato progettato un protocollo per tracciare dinamicamente le intenzioni musicali di un chitarrista, adattando il suono della chitarra in tempo reale per trasmettere efficacemente le intenzioni sonore del musicista. A tal fine, viene sviluppata una rete neurale ricorrente (RNN) basata un una rete bidirezionale (BLSTM) per interpretare il segnale muscolare. Per addestrare il modello di classificazione dei gesti, il musicista fornisce esempi gestuali, associandone ogni uno ad un corrispondente preset sonoro della pedaliera. È stato creato un dataset di acquisizioni sEMG relative a varie tecniche chitarristiche, che sarà pubblicato a supporto di future applicazioni. La selezione della migliore combinazione tra caratteristiche del segnale (i.e features) con diversi gruppi muscolari, ha permesso di ottimizzare il tasso di apprendimento del modello di riconoscimento dei gesti. L'elaborazione del segnale digitale viene effettuata con Max/Msp. Infine, viene presentata una strategia di valutazione basata su un questionario per la raccolta di feedback. L'obiettivo finale di questo lavoro è quello di aiutare altri ricercatori nell'introduzione dei segnali muscolari come mezzo di interazione durante performance artistiche.
- Regondi Enrico
Titolo tesi: Development of an immersive augmented reality mobile experience: a study of AR mirroring effect
Abstract
La realtà aumentata (AR) è un’esperienza interattiva che combina contenuti del mondo reale e generati dal computer. In questo campo il potenziale dell’interazione in tempo reale è stato compreso e sfruttato anche dal mondo artistico e creativo. Questa tesi ha lo scopo di studiare, sviluppare e combinare metodi tecnologicamente innovativi per estrarre e sfruttare varie informazioni del volto dell’utente, al fine generare un effetto specchio che funzioni in AR. Ciò sarà inserito in un’esperienza di realtà aumentata interattiva e creativa progettata per lo spazio pubblico dallo studio svizzero A-LL Creative Technology. L’opera d’arte sarà fruita solo attraverso dispositivi mobili. L’opera è anche uno studio per capire quale grado di immersività può essere raggiunto da un’opera creativa creata solo ed esclusivamente per dispositivi mobili, come cellulari e tablet. Il focus tecnico è quello di estrarre, dalla fotocamera frontale di uno smartphone, il maggior numero di caratteristiche utili riguardanti il volto dell’utente, rilevando contemporaneamente le superfici con la fotocamera posteriore, dando la possibilità di posizionarvici uno specchio sopra. Tutto ciò fa parte della sezione “Takeaway” dell’opera: una funzione a cui possono accedere gli utenti di tutto il mondo, anche se non si trovano nel luogo in cui si svolge l’evento ufficiale. Sono state fatte ricerche per capire quale sia il modo migliore e più efficace per acquisire e utilizzare queste informazioni: è risultato essere l’uso di due diverse CNN, una per il rilevamento del volto, il cui output è usato da un altro modello per il tracciamento dei punti del volto, garantendo un risultato molto dettagliato (468 punti). Questo è stato integrato con una sessione di realtà aumentata, basata sulla fotocamera posteriore del dispositivo, nel motore di gioco multipiattaforma Unity, al fine di fare funzionare il tutto sui telefoni cellulari. Il test ha mostrato risultati chiari e convincenti, così come diverse strade per lo sviluppo futuro dell’applicazione. Questa ricerca non è strettamente teorica e tiene profondamente in considerazione il contesto. Tutto è fatto con il fine di far parte di un’opera d’arte che può essere vissuta. Pertanto, l’obiettivo non è solo quello di essere tecnologicamente efficienti, ma anche di lavorare nel contesto di qualcosa di piacevole, bello e significativo.
