MONICA接受techno音乐

4月份的《WAVES》杂志介绍了MONICA项目,以及其雄心勃勃的帮助城市利用物联网(IoT)来管理大型露天活动声音和安全的计划。7月,MONICA项目在意大利都灵的Kappa FuturFestival上首次亮相。

以公寓楼为背景的舞台视图

旋转的聚光灯为成千上万的techno音乐迷们开辟出一条道路,他们同举双手,向唱片节目主持人Joseph Capriati表示敬意。一个人莫名其妙地在巨大的舞台前挥舞着一米长的充气香蕉,几乎所有人都汗流满面,即使时间已接近午夜。在将近12个小时的时间内,一条巨大的低音线在整个节日场地中悸动,向着附近的居民们喧嚣着。


但是今年,这种让胸口砰砰直跳的脉动终于遇到了对手:MONICA项目。或者,至少是说明MONICA能做到什么的第一次演示。


关于MONICA项目

  • 由欧盟委员会共同资助的三年期项目
  • 展示城市如何利用物联网技术管理大型露天文体活动的声音和安全性
  • 9个国家的29个合作伙伴

与所有城市音乐会场地一样,Kappa FuturFestival旨在在取得最佳户外音乐会音效和降低周围的环境噪声之间达到一种平衡。MONICA项目的声音解决方案旨在实现更精确的监控,既可以在场地内提供高质量的音乐会体验,也可以限制场外的声音传播。

“你需要很高的声压级才能获得最佳的音乐会声效,这当然是观众和表演者都想要的。但由于声级方面的规定,您可能不得不调低音量。即使你遵守了这些规定,邻居也可能会抱怨。这很棘手。”积极参与MONICA项目的Brüel & Kjær研究工程师Karim Haddad博士说。

在都灵市的工作人员的帮助下,Karim在Kappa FuturFestival现场安装了Brüel & Kjær特别设计的声级计,并在整个活动期间对他们进行了积极的监控。


关于Kappa FuturFestival

  • 每年在意大利都灵举行的电子音乐节
  • 音乐会从中午持续到午夜,共有四个舞台
  • 占地450,000平方米,接待来自世界各地的47,000名与会者

测量声级
在音乐会区域内和音乐节场地外使用声级计。音乐节的四个舞台前方约20米处都装有一个声级计。在音乐节场外最暴露的私人住宅中放置另外5个声级计,以监控音乐对会场附近人员的影响。

“我们测量了每个位置的噪声级和频谱,”Karim解释道。“所有数据都被实时发送到云端,技术人员可以使用这些数据进行必要的调整。如果噪声级高于城市可接受的指导声级,则它们会降低会场内扬声器系统的声级。”

在音乐节场外最暴露的私人住宅中放置5个声级计,以监控音乐对会场附近人员的影响

通过基于Web的MONICA通用态势图(COP)概述时间更新的声级和频谱

“所有数据都被实时发送到云端,技术人员可以使用这些数据进行必要的调整。”
Karim Haddad - 博士,Brüel & Kjær研究工程师

声场控制系统根据需要自行调整
丹麦技术大学(DTU)也是MONICA项目的合作伙伴,在声音解决方案中发挥着关键作用。虽然Brüel & Kjær负责检测、测量和分析声音数据,但该大学的任务是优化和预测声音传输。在都灵,DTU在“Futur”舞台的观众区后面安装了16个扬声器(低音炮)。超低音扬声器是再现低音调音频的理想选择。五行10个Brüel & Kjær传声器放置在黑暗区域的超低音扬声器后面约50至150米处,这里对舞台的暴露声级需求较低。

“自适应声场控制系统(ASFCS)的基本思想是使用次级超低音扬声器产生一个声场,该声场与原始PA系统低音炮产生的声场相同,但相位相反,因此符号相反。两者同时工作时,结果应该接近于零。”DTU电气工程系声学技术副教授Jonas Brunskog博士解释道。

“在音乐会之前,传声器用于测量所有扬声器和传声器之间的传递函数。然后,使用它们来查找16个附加扬声器中的每一个的滤波函数,以便它们可以最大限度降低传声器所在的暗区中的声压级。

“来自交通和其他节日舞台的背景噪声会产生问题,既影响测量质量,又影响系统的定性体验”Jonas说。然而,该测试被认为是成功的,因为它们在低频下实现了约6dB的降低。

在音乐会之前使用暗区中的5×10个传声器来估计两组声源和暗区中的每个传声器之间的传递函数。在音乐会期间,使用测得的传递函数处理来自调音台的信号

当MONICA音响系统将来自音乐会的声音与来自次级扬声器的“反噪声”混合时,声波变得平坦,导致暗区噪声降低

一个成功的开始
都灵,MONICA项目的六个试点之一,认为音响系统的演示对其它试验点来说是个好兆头,并最终会得到广泛应用。


“都灵市非常依赖持续的噪声监测来控制户外活动,而MONICA项目则成功地加强化了这种方法。出于这个原因,我们尽最大努力与当地警察、绿地工作人员和地形学家一起支持项目示范。”为都灵市环境、绿地和民防部工作的工程师Enrico Gallo说。

除了实时收集和使用测量结果外,都灵市还分析了整个音乐节期间收集的所有声音数据,以确定每个舞台对测量位置的整体声级有多大贡献。“从每个舞台和住宅与ASFCS一起获得详细的实时数据的机会确实为降低噪声和减少烦恼提供了新的机会。”Enrico说。

下一步
来自Brüel & Kjær的Karim分享了Enrico的热情。“我们得到了想要的东西!结果和我们预期的一样,所以现在我们可以继续我们的计划。”

对于Brüel & Kjær,接下来的步骤包括向云端添加时域数据,以便可以收听记录的实际声音并实现其算法,以区分音乐会噪声和城市噪声,并将其添加到云端。“我们正处于该三年期项目的第二年,”Karim解释说。“明年,我们必须展示该系统在各种不同的节日中充分发挥的作用。”在他看来,MONICA项目的最大挑战是它必须依赖云。

“我们依赖于网络,当有这么多人使用它时,网络可能会崩溃,而且可能容易受到攻击。它在都灵进展顺利,但它取决于本地网络。你必须确保它是可靠的。”Karim警告说。

让29个不同的MONICA合作伙伴就同一项庞大任务的不同方面进行合作,带来了一系列挑战

“这样一个项目的有趣之处在于,您与来自不同公司、大学和机构的人员进行互动,他们的工作领域与您的并不相同。你必须调整自己的语言,并且由于专业领域不同,他们也必须调整自己的语言。即使在欧洲工作,也涉及不同的文化。但只要大家信用良好,依然会合作得很好。这个项目的每个合作伙伴都会认真对待。”

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