Historically, the education of surgical navigation in minimally invasive neurosurgery has been constrained by several factors. Medical students have been required to physically be in the operating room to observe a teacher perform the different procedures. This restricts their opportunities to gain valuable hands-on experience in their field. An extended reality simulation system that employs auditory feedback in the form of sonification could be used to provide an inexpensive alternative to this traditional approach. Such a system would allow medical students to get practical experience with valuable insights during their initial years of training without requiring access to the operating room. In order to perform a first evaluation of the impact of sonification on neurosurgical learning using extended reality simulations, a prototype of a surgical simulation tool with six possible sonifications was implemented for the task of aligning a catheter against a target angle. The sonification types studied were spatial, psychoacoustic and direct parameter-mapping, each of which encoded the component angles either in parallel or sequentially. The sonifications were evaluated against each other and the baseline condition in a comparative mixed-design user study measuring the participants efficacy as accuracy, precision, time-to-completion and perceived workload for an assisted neurosurgical simulation task. Participants were found to be significantly slower when using the psychoacoustic sonification as compared to using no aid. Both the spatial and direct sonification showed non-significant tendencies to be slower than the baseline condition. Whilst no significant difference was found between the sonifications, the participants tended to have higher efficacy when using the spatial and direct sonifications, than with the psychoacoustic sonification. Hence these sonifications show the most promise as possible candidates for an auditory feedback system in an extended reality simulator for surgical navigation. However, further evaluation is needed to conclude the full effect of the direct and spatial sonifications on the students’ efficacy. / Utbildningen av kirurgisk navigation för minimalinvasiva neurokirurgiska operationer har historiskt begränsats av flera anledningar. För att kunna lära sig, så har läkarstudenter behövt fysiskt närvara i operationssalen för att observera en lärare genomföra olika operationer. Det har begränsat studenternas möjlighet att få viktig praktisk erfarenhet inom sitt fält. Som ett alternativ till traditionella metoder skulle ett simulationssystem baserat på extended reality (utökat verklighet) och som använder auditiv återkoppling i form av sonifikation kunna användas. Ett sådant system skulle kunna ge läkarstudenter möjligheten att träna praktiskt utanför operationssalen samtidigt som de kan få direkt återkoppling under operationens gång. För att genomföra en första utvärdering av sonifikations påverkan på inlärningen av neurokirurgi när simulationer baserad på extended reality används, så utvecklades en prototyp av en kirurgisk simulator med sex möjliga sonifikationer för uppgiften att positionera en kateter så att den är vinklad i en given riktning. Sonifikationerna byggde på parametrisk mappning baserad på spatiala, psykoakustiska eller direkta metoder. För vardera av de tre metoderna kunde komponent vinklarna antingen kommuniceras parallellt eller sekventiellt. Prototyperna utvärderades mot varandra och basfallet då ingen hjälp användes. Utvärderingen genomfördes som en användarstudie av mixed design (blandad design). Användarnas effektivitet mättes som noggrannhet, precision, använd tid och upplevd arbetsbörda. Deltagarna var signifikant långsammare än basfallet när den psykoakustiska sonifikationen användes. Både den spatiala och direkta sonifikation påvisade en likartad, men icke-signifikanta tendens att va långsammare än basfallet. Medans ingen signifikant skillnad upptäcktes mellan sonifikationerna, så tenderade deltagarna att va mer effektiva när de använde den spatiala och direkta sonifikationerna, i jämförelse med när de använde den psykoakustiska sonifikationen. Därmed verkar dessa två metoder för sonifikation vara de mest lovande kandidater för ett auditivt återkopplingssystem i en extended reality simulator för kirurgisk navigation. Dock behövs vidare utvärdering för att finna en slutsats om spatiala och direkta sonifikationers fulla påverkan på läkarstudenternas effektivitet.

Binaural beats är den subjektiva upplevelsen hos någon som, genom hörlurar, exponeras för en ton i ena örat och en ton på en annan frekvens i det andra. Somliga förnimmer differensen mellan de två tonerna som en tredje ton, andra upplever det mer som en spänning. Med hjälp av EEG (Elektroencefalografi), vilket mäter hjärnans elektricitet, har påvisats att det går att reglera hjärnrytmen med hjälp av binaural beats. Det audiella fenomenet förekommer i hjärnforskning inom sömn, meditation och kognition. Vidare har det föreslagits som behandlingsmetod och hjälpmedel vid diagnostisering av vissa neuropsykiatriska besvär. Denna konstnärliga studie utforskar tillämpningen av binaural beats i musikproduktion och musiklyssnande. Det primära syftet är att undersöka om binaural beats kan fungera som ett verktyg inom musikproduktion. Påverkar användandet av binaural beats musikskaparen i den konstnärliga processen? Har binaural beats potential att platsa som ett användbart redskap i den musikaliska verktygslådan? Påverkar förekomsten av ett integrerat binaural beat i ett musikstycke lyssnarens upplevelse på något sätt? Detta har har metodologiskt undersökts genom att komponera musik innehållande binaural beats. Processen har dokumenterats löpande varvat med reflektion för att åskådliggöra om eller hur det har influerat förloppet. Sedan har delar av detta musikaliska material prövats på testpersoner, i en mindre enkätstudie byggd på självskattning, för att se om förekomsten av binaural beats förändrar lyssnarens upplevelse på något vis. Binaural beats påverkade den konstnärliga skapandeprocessen då det genererade inspiration under arbetet. Om det beror på de effekter binaural beats tros ha på hjärnan eller om kreativiteten stimulerades av det faktum att dessa ljud var ett nytt element i det egna musikskapandet kan diskuteras. Resultaten av studiens lyssningsexperiment indikerar inga förändringar hos lyssnarnas upplevelse. Däremot har det gett upphov till idéer kring hur liknande tester skulle kunna utformas för att leda till mer användbara data. De vaga tendenser som förekom skulle kunna vara intressanta att undersöka i en mer omfattande studie.

The door closing action is a recurrent situation when using a vehicle, and its sound is therefore a common sensation, which would elicit pleasant feelings. Sensory pleasantness is an important aspect in terms of customer’s perspective, and it can be a contributing factor when deciding to buy or not a specific vehicle. The first contact between a prospective customer and the automobile usually happens in car salons or at the car retailer. The initial impression of the vehicle might be sight-based, and the door may commonly be the first physical contact. Depending on the car brand and type, doors differ in terms of mass, structure, dimension. Furthermore, there are differences regarding the latching system and the door sealing structure, in terms of material and construction. The closing sound produced when slamming the door is related to all these parameters. Auditory pleasantness can be described by characteristics of the sound that are described through psychoacoustics. Loudness, sharpness, roughness, and tonality are important auditory parameters to objectively describe this complex sensation. The aim of car doors would be to generate an enthusiastic, low-pitched, and saturated sound, which would elicit feelings of solidity, robustness, and security. On the other side, a metallic, high-pitched, fragmented sound could be a source of annoyance and produce feelings of insecurity and cheap vehicle.The present work aims to provide a broad picture on the mechanics and acoustics of door closing for automobiles. In specific, the closing sound was evaluated in relation to the door gaskets and their sealing performance over time. The sealing performance was analyzed in energy and force terms. The door closing motion was studied as a quasi-static problem, as well as a dynamic problem, where the former is related to the latching capability of the door, the latter is connected to the slamming action. The measurement results include the sealing performance trend from fresh to aged gaskets. From these measurements, the rubber non-linear behaviour could then be evaluated from a sound quality perspective. The acoustic analysis revealed inconsistencies of the psychoacoustic parameters in the description of the hearing sensations. Spectral analysis was also implemented to capture the door closing phenomenon, and the Wavelet transform emerged as the method with the highest resolution in the description of the sound wave progression.Several measurements were performed in order to assess all the established points, and methods were implemented for the sealing stiffness analysis and the acoustic analysis. The severe transiency of the door closing event was put in evidence. The stiffness analysis method showed also potential in helping to adjust the end of line tuning of the vehicle. Finally, benchmarking was included in the project, which enabled comparisons with competitor cars. / Dörrstängning är en återkommande händelse när ett fordon används, och ljudet bör därför ge ett positivt intryck och korrekt information till brukaren. Ett behagligt intryck är en viktig aspekt ur kundens perspektiv och kan vara ett var flera bidragande faktorer när beslut tas om att köpa eller inte köpa ett fordon. Den första kontakten mellan en potentiell kund och bilen sker vanligtvis i bilsalonger eller hos bilhandlare. Det första intrycket av fordonet kan vara visuellt, och dörren är ofta den första fysiska kontakten. Beroende på biltyp och fabrikat skiljer sig dörrarna åt när det kommer till massa, struktur och dimensioner. Dessutom kan det finnas skillnader i låssystem och dörrtätningskonstruktion såsom i både material och utformning. Stängningsljudet som uppstår när dörren slås igen är relaterat till alla dessa parametrar. Ett ljuds upplevda behaglighet i det beror på ljudets egenskaper, som beskrivs med hjälp av psykoakustik. Ljudstyrka, skärpa, råhet och tonalitet är viktiga auditiva parametrar för att objektivt beskriva detta komplexa intryck. Målet med bildörrar bör vara att generera ett dovt och mättat ljud, för att framkalla känslor av soliditet, robusthet och säkerhet. Å andra sidan kan, ett metalliskt, högfrekvent och skramligt ljud vara en källa till irritation och ge känslor av osäkerhet och låg kvalité.Syftet med detta arbete är att ge en övergripande beskrivning av dörrstängning och akustiken kring detta. I synnerhet utvärderades stängningsljudet i förhållande till dörrpackningarna och deras tätningsprestanda mätt över tiden. Tätningsprestanda analyserades i energi- och krafttermer. Dörrens stängningsrörelse studerades både som ett kvasistatiskt problem och som ett dynamiskt problem. Det förstnämnda är relaterat till dörrens låsningsförmåga, medan det sistnämnda är kopplat till smällar i dörren. Mätresultaten visade hur tätningsprestandan förändras över tiden. Gummits icke-linjära beteende har också utvärderats med ett ljudkvalitetsperspektiv. En spektralanalys genomfördes av ljudet från dörrstängningar och Wavelet-transformen visade sig vara den lösning som gav bäst kvalitet. Flera mätningar utfördes för att bedöma alla fastställda punkter och metoder infördes för analysen av tätningens styvhet och för den akustiska analysen. Den kraftiga transiensen i dörrstängningen kunde ses i resultaten. Styvhetsanalysen visade även hur den utvecklade metoden skulle kunna bidra till att justera fordonets end-of-line inställningar. Slutligen ingick benchmarking i projektet vilket möjliggjorde jämförelser med konkurrentbilar.