Designing a musical user interface for non-musically trained people : including a mechatronic string instrument

Abstract

Musik ist seit Menschengedenken ein wichtiger Bestandteil jeder Kultur und jedes Menschen, so auch die Erschaung von Musik. Es dauert in der Regel jedoch Jahre, bis man ein Instrument und dessen Spieltechnik so beherrscht, dass wohlklingende Musik erzeugt werden kann. Ein Umstand, der für viele Menschen, aus verschiedensten Gründen, ein großes Hinderniss darstellt. Durch die immer besser werdende Verfügbarkeit von Microplatinenen und anderen Elektrogeräten in den letzten zehn Jahren können technische Lösungen für eine Vielzahl von Problemenen eingesetzt werden. Somit auch, Menschen die sonst nicht die Möglichkeit hätten, ein Ventil für ihre musikalische Kreativität zu bieten und ein Gefühl der Erfüllung bei der Schaung eines musikalischen Gebildes zu geben. Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es, eine haptische, nicht kollaborative Benutzeroberfläche mit greifbaren Eingabemöglichkeiten zu entwerfen, implementieren und auszuwerten. Das resultierende System soll den/die BenutzerIn beim Komponieren von Musik unterstützen und gleichzeitig die erzeugten Töne durch eine mechanische Komponente, auf der Gitarrensaiten aufgespannt sind, analog erzeugen. Das System wurde in erster Linie für Menschen ohne musikalischer Vorkenntnis entwickelt. Aus diesem Grund wurde eine umfangreiche Literaturerecherche durchgführt, durch sich die Autoren Wissen in unterschiedlichen Themengebieten angeeignet wurden. Dazu gehören die Gebiet Benutzeroberflächen, Benutzeroberflächen Design, Feedback, Musik in Kombination mit Technik und der mechanischen Musikerzeugung. Um dieses Wissen weiter zu vertiefen und die Meinungen von Experten miteinzubeziehen wurden daraufhin Interviews mit Experten aus den betroenen Bereichen abgehalten. Das dadurch aquirierte Wissen wurde in einem iterativen Designprozess umgesetzt. Die mechanische Komponente des Systems wurde ohne mitwirken von Benutzern umgesetzt, da hier die Erfüllung von technischen Benchmarks ausreichend war. Die Systemkomponente welche über die Benutzeroberfläche direkten Kontakt zu den Benutzern aufweißt, wurde in einem ausgewählten iterativen und benutzerzentrierten Designprozess umgesetzt. In diesem Prozess wurden verschiedene Forschungsmethoden, wie zum Beispiel Sketches, Wireframes, Mockups, Personas und vor allem Benutzertests durchgeführt. In diesen Benutzertests wurde der momentane Stand des Systems überprüft um herauszufinden, ob die Oberfläche den Benutzer das Erzeugen von wohlklingender Musik ermöglicht und dahingehend auch ausreichend unterstützt. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass der gewählte Ansatz eine vielversprechende Basis bildet, die in weiteren iterativen Designzyklen noch weiter ausgebaut werden müssen.

Music has been an integral part of every culture and every human being since time immemorial, including the creation of music. It usually takes years to master an instrument and its playing technique so that well-sounding music can be produced. A circumstance that for many people is, for a variety of reasons, a major obstacle. With the increasing availability of microcontrollers and other electrical equipment over the last decade, technical solutions can be used to address a wide range of problems. So too, people who would otherwise not have the opportunity to provide an outlet for their musical creativity and to give a sense of accomplishment in creating a musical entity. The aim of this thesis is to design, implement and evaluate a haptic, non-collaborative user interface with tangible input. The resulting system is intended to assist the user in composing music while at the same time analogously generating the sounds produced by a mechanical component on which guitar strings are mounted. The system was developed primarily for people without prior musical knowledge. For this reason, a comprehensive literature research was carried out, through which the authors acquired knowledge in various topics. These include the area of user interfaces, user interface design, feedback, music combined with technology and mechanical music production. In order to deepen this knowledge and to include the opinions of specialists, interviews with experts from the aected areas were held. The acquired knowledge was implemented in an iterative design process. The mechanical component of the system was implemented without the assistance of users, since the fulfillment of technical benchmarks was sucient here. The system component, which has direct contact with the users via the user interface, was implemented in a selected iterative and user-centered design process. Various research methods were used in this process, such as sketches, wireframes, mockups, personas and above all user tests. In these user tests, the current state of the system was checked to find out if the interface allows the user to produce well-sounding music and to suciently support it. The results of the study show that the chosen approach forms a promising basis that needs further development in additional iterative design cycles.