This report describes the master’s thesis conducted by Sunny Ahmed and Linnéa Olssonat KTH Royal Institute of Technology for the client Zound Industries. By exploringemerging technologies and user needs, the project members developed a design proposal forheadphones for active users that can be released in three to five years’ time.Urbanears Ugglan is the headphone solution that allows you to take control of your physicalactivities and experience true freedom. It consists of two parts: true wireless earphonesand a wearable wrist accessory that stores and charges the earphones on the go, while alsofunctioning as a fitness tracker.Aside from the first purpose of creating the design proposal, the second purpose of the thesiswas to investigate the impact of involving the intended user in the design process duringproduct development when adopting a user-centered design approach.Different methods were used to gather relevant information. Both market research and atechnical trend analysis were done as background research, and complemented the userstudies. The insights discovered from these phases were used to generate concepts, fromwhich one was selected for further development after discussion with the client company. Thisconcept evolved into the final design proposal, Urbanears Ugglan.The project team found a positive impact from using user-centered design and involving theuser in several stages of the project. Including the intended user in the development led toa better understanding of their needs and values, which in turn allowed the project team toquickly verify the potential of product ideas. / I denna rapport beskrivs examensarbetet utfört av Sunny Ahmed och Linnéa Olsson påKungliga Tekniska Högskolan för kunden Zound Industries. Arbetet gick ut på att ta fram ettdesignförslag på hörlurar för aktiva användare som kan vara realiserbart inom tre till fem årstid.Urbanears Ugglan är hörlurslösningen som låter dig ta kontroll av dina fysiska aktiviteteroch uppleva sann frihet. Den består av två delar: trådlösa hörlurar och ett armband som kanförvara och ladda hörlurarna samt fungera som en fitness tracker.Utöver det första syftet att ta fram designförslaget var examensarbetets andra syfte att utforskainverkan av att involvera den avsedda användaren i designprocessen under produktutveckling.Olika metoder användes för att samla relevant information. Både en marknadsundersökningoch en analys av tekniktrender utfördes och tillämpades som underlag till användarstudier.Insikterna som upptäcktes från dessa faser användes för att generera koncept, varav ett valdesut tillsammans med kundföretaget för vidareutveckling. Konceptet kom sedan till att bli detslutliga designförslaget Urbanears Ugglan.Projektgruppen fann positiv inverkan av att tillämpa användarcentrerad design och attinvolvera användaren i flera delar av projektet. Att inkludera den avsedda användaren idesignprocessen ledde till en bättre förståelse av deras behov och värderingar, vilket i sin turgjorde det möjligt för projektgruppen att snabbt verifiera om idéer och koncept var önskvärda.

This thesis aimed to clarify the essential factors involved in externalising audio over headphones. Extensive research was conducted, examining binaural cues and the latest advancements in the field. A novel approach was proposed, which applied HRIRs and BRIRs on a Mid-Side decomposition. The objective was to enhance frontal externalization while increasing control over centre-panned and side-panned elements. The proposed method underwent rigorous testing in various setups, accompanied by objective and subjective evaluations. The objective measures were then correlated with the findings from the subjective evaluations. Interaural coherence analysis revealed that the BRIR exhibited lower overall coherence values than the HRIR. This was anticipated, considering BRIRs capture room acoustics that impact sound perception compared to anechoic conditions. Introducing simple room acoustics, such as early reflections and reverberation tails, significantly reduces the coherence in higher frequencies for HRIR. Connecting these findings to the conducted listening test, it is observed that lower IC generally corresponded to a wider audio configuration. However, assessing frontal externalization proved challenging. Among the tested configurations, the two BRIR models achieved the most width, with the unsmoothed version performing slightly better. This suggests a tradeoff between externalization and colouration, as the smoothed BRIR model excelled in spectral colouration and preference. For the HRIR, adding room acoustics slightly increased the width. It received lower ratings regarding spectral colouration and was not preferred over the HRIR model without room acoustics. This reinforces the significance of preserving the original spectral characteristics. / Denna avhandling hade som mål att klargöra de väsentliga faktorer som är involverade i att externalisera ljud över hörlurar. Omfattande forskning genomfördes, där binaurala ledtrådar och de senaste framstegen inom området undersöktes. Ett nytt tillvägagångssätt föreslogs, där HRIRs och BRIRs applicerades på en Mid-Sid-uppdelning. Målet var att förbättra frontal externalisering i kombination med mer kontroll över centrerade och sido-justerade element. Den föreslagna metoden genomgick rigorösa tester i olika inställningar, åtföljda av objektiva och subjektiva utvärderingar. Objektiva mätningar korrelerades sedan med resultaten från de subjektiva utvärderingarna. Analysen av interaural koherens visade att BRIR hade lägre övergripande koherensvärden än HRIR. Detta var väntat eftersom BRIR fångar upp rumslig akustik som påverkar ljuduppfattningen jämfört med anekoiska förhållanden. Att införa enkla rumsliga akustikegenskaper, såsom tidiga reflektioner och efterklangssvansar, minskar signifikant koherensen i högre frekvenser för HRIR. Genom att koppla samman dessa resultat med de genomförda lyssningstesterna kan man observera att lägre interaural koherens generellt korresponderade med en bredare ljudkonfiguration. Dock visade det sig vara utmanande att bedöma frontal externalisering. Bland de testade konfigurationerna uppnådde de två BRIR-modellerna störst bredd, där en icke spektrum-justerad version presterade något bättre. Detta tyder på en avvägning mellan externalisering och färgning, eftersom den slätade BRIR-modellen presterade bra i både färgning av ljud och preferens. För HRIR ökade bredden något genom att lägga till rumslig akustik. Den fick lägre betyg avseende spektralfärgning och föredrogs inte framför HRIR-modellen utan rumslig akustik. Detta understryker vikten av att bevara de ursprungliga spektrala egenskaperna.

Traffic is a complex environment in which many actors take part; several new technologies bring promises of reducing this complexity. However, cyclists—a particularly vulnerable road user group—have so far been somewhat put aside in these new developments, among them being Cooperative Intelligent Traffic Systems (C-ITS) and their aspects of human–computer interaction. This master’s thesis of industrial design engineering presents five multimodal collision warning signals for cyclists—future ones in these supposed C-ITS—using a novel application of bone conduction headphones (BCH) via sensations of both sound and touch. The thesis project was conducted as a complementary subset of the larger research project ‘V2Cyclist’ orchestrated by RISE Interactive. V2Cyclist set out to adapt the wireless V2X-protocol for cyclists by developing a physical prototype in the form of a bicycle helmet and corresponding human–computer interface. A significant part of the theoretical framework for this thesis was multiple resource theory: tasks in a different modality can be performed more effectively than in one already taxed attentively. Literature on human factors was also applied, particularly with regards to the perception of sound; evidence suggests that humans evolved a perceptual bias for threatening and ‘looming’ sounds that appear to encroach our peripersonal space; ethological findings point toward the association with low-frequency sounds to largeness. Sound design techniques usually applied to more artistic ends, such as synthesis and mixing, were repurposed for the novel, audiotactile context of this thesis. The thesis process was rooted in design thinking and consisted of four stages: context immersion, ideation, concept development, and lastly evaluation; converging and diverging the novel design space of using BCH in an audiotactile, i.e. bimodal way. The divergent approach generated a wide range of ideas. The later convergent approach did not result in one, definite design as further evaluation is required but also due to unknowns in terms of future hardware and network constraints. Given the plurality and diversity of cyclists, it may well follow that there is no optimal collision warning design in the singular. Hence, a range of five different solutions is presented. Each of the five multimodal collision warnings presents a different approach to conveying a sense of danger and urgency. Some warning signals are static in type, while others are more dynamic. Given the presumed rarity of collision warnings, multiple design techniques and rationales were applied separately, as well as in combination, to create different warning stimuli that signaled high urgency in an intuitive way. Namely, the use of: conventions in design and culture; explicitness in the form of speech; visceral appeal via threatening and animalistic timbres; dynamic and procedurally generated feedback; multimodal salience; crossmodal evocation of ‘roughness;’ size-sound symbolism to imply largeness; and innately activating characteristics of looming sounds. / Trafiken är en komplex miljö med många deltagare; diverse ny teknik gör anspråk på att underlätta denna komplexitet. Men, cyklister—en särskilt utsatt grupp av trafikanter—har hittills hamnat i skymundan för sådana utvecklingar. Vidare, aspekten av användbara gränssnitt för cyklister inom sådana uppkopplade och samverkande trafiksystem (C-ITS) har utforskats desto mindre. Det här examensarbetet inom Teknisk design presenterar fem multimodala kollisionsvarningar avsedda för cyklister—framtida sådana i dessa C-ITS—genom en ny och bimodal användning av benledande hörlurar via både ljud och vibrationer. Examensarbetet genomfördes i koppling till forskningsprojektet V2Cyclist, orkestrerat av RISE Interactive, vars projektmål var att anpassa det trådlösa kommunikationsprotokollet V2X för cyklister via en fysisk prototyp i form av en cykelhjälm och parallellt utveckla ett tillhörande användargränssnitt. En viktig del av det teoretiska ramverket för det här examensarbetet grundar sig på multiple resource theory: uppgifter kan utföras mer effektivt i en annan modalitet än i en som redan är belastad med uppmärksamhet. Mänskliga faktorer och teori om vår uppfattning användes; bevis pekar på att människor har evolutionärt utvecklat en bias för hotande ljud som upplevs inkräkta på vårt närmsta personliga revir; etologiska rön visar på en koppling mellan lågfrekventa ljud och ‘storhet.’ Tekniker inom ljuddesign vanligtvis använda till mer artistiska ändamål, såsom syntes och mixning, användes här till godo för att utforska den nya och bimodala designrymden. Processen för arbetet grundade sig i design thinking och bestod av fyra faser: kontextfördjupning, idégenerering, konceptutveckling, och utvärdering. En ny och tidigare outforskad designrymd beståendes av en bimodal, ljudtaktil användning av benledande hörlurar divergerades och konvergerades. Ett initialt utforskande angreppssätt gav upphov till en bred mängd av idéer. Ett senare renodlande angreppssätt gick, dock, inte hela vägen till endast en optimal lösning, då vidare utvärdering krävs men också på grund av okända teknologiska begränsningar. Dessutom, givet cyklisters stora mångfald, kan det möjligtvis följa att det inte finns någon enskild design av den optimala kollisionsvarningen. Ett spann på fem olika lösningar presenteras därmed. Fem koncept för multimodala kollisionsvarningar presenteras där varje variant uttrycker fara och kritiskhet på olika sätt. Vissa är statiska i typ, medan andra verkar mer kontinuerligt och dynamiskt. Det antogs att kollisionsvarningar sker sällan. Olika designtekniker och motiveringar har använts, ibland i kombination med varandra, för att skapa kollisionsvarningar vars avsikter omedelbart förstås: normer inom design och kultur gällande ljud; uttalad kommunikation i form av tal; anspråk på människors biologiska intuition via hotfulla och djurliknande klangfärger; dynamisk och procedurellt genererad feedback; multimodal effektfullhet; korsmodal känsla av grova texturer; size-sound symbolism för att antyda ‘storhet;’ samt de naturligt aktiverande egenskaperna hos looming sounds.