MONAS Sensoren / Entwicklung
Monaden sind nach Gottfried Wilhelm Leibniz die Quelle von nicht erklärbarem Wirken in der Natur. Die in den 1920er Jahren von C.G. Jung und Max Wertheimer entwickelte Polygraphen-Technik (elektrodermale Aktivität) dient als Grundlage für dieses Kunstprojekt. Hierbei werden dynamische Veränderung in der Leitfähigkeit der gewählten Oberflächen gemessen (GSR galvanic skin response).
Die zentrale Idee der Sensorentwicklung ist es, Daten sowohl aus elektrischen Impulsschwankungen unterschiedlicher Pflanzen als auch aus unterschiedlichen Luftbestandteilen (Methan, Kohlendioxid, Methan), Temperatur und Licht in eine hörbare und sichtbare Verbindung zu bringen. Die Daten werden mit bearbeiteten Naturgeräuschen aus der direkten Umgebung verknüpft (Sonifikation) und daraus spezifische Fieldrecording-Instrumente entwickelt. Die Messdaten werden dadurch in einen neuen künstlerischen Kontext gestellt: Eine eigenwillige Sinfonie der Natur entsteht: ein bestimmter Ort, bei bestimmtem Licht und Wetter - genau jetzt. Als Weiterführung der „Musique Concrete“ werden natürliche Klangobjekte mit den multidimensionalen Daten verknüpft.
Technik
Die MONAS-Sensoren und das Empfangsgerät wurden auf Arduino-Plattformen entwickelt. Bis zu 12 unterschiedliche Sensormodule können am Empfänger per Funk angeschlossen werden:
GSR (galvanic skin response) für mehrere Pflanzen
klimarelevante Gase:
CO2 / Kohlendioxid
CH4 / Methan
Temperatur / Luftfeuchtigkeit / Luftdruck
Windmessung
Lichtsensor
Bodenfeuchtigkeit
Sauerstoffsättigung von Wasser
Die Sensoren senden kabellos auf dem Funkprotokoll ESP Now, welches schneller ist als WiFi oder Bluetooth und in beide Richtungen konfiguriert werden kann. Die Funkreichweite beträgt im Freien etwa 20 - 50 m.
Die Abtastrate der Messungen am Arduino-Chip liegt bei 100kHz, die analogen Sensoren senden eine Datenbreite von 4096 Werten. Um eine möglichst realistische Abbildung der Aktivität zu erhalten, werden die Datenwerte nur dann an den Empfänger gesendet wenn eine Änderung verzeichnet wird.
Alle Sensormodule werden mit 5V Spannung über Solarmodule und Powerbanks versorgt.
Die Daten werden am Computer ausgelesen und per Software verschiedenen individuell angefertigten Fieldrecording-Instrumenten, musikalischen Effekten, quadrofonischen Raum-Lautsprechern oder Video-Software-Parametern zugeordnet.
Im gesamten Setting entsteht so eine Bild- und Klanglandschaft aus Natur-Instrumenten, die von den angeschlossenen Pflanzen und der Luftumgebung „gespielt“ werden.
According to Gottfried Wilhelm Leibniz, monads are the source of inexplicable effects in nature. The polygraph technique (electrodermal activity) developed in the 1920s by C.G. Jung and Max Wertheimer serves as the basis for this art project. Dynamic changes in the conductivity of the selected surfaces are measured (GSR galvanic skin response).
The central idea of the sensor development is to bring data from electrical pulse fluctuations in different plants as well as from different air components (methane, carbon dioxide, methane), temperature and light into an audible and visible connection. The data is linked to processed natural sounds from the immediate environment (sonification) and specific field recording instruments are developed from this. The measurement data is thus placed in a new artistic context: an idiosyncratic symphony of nature is created: a specific place, in specific light and weather - right now. As a continuation of "Musique Concrete", natural sound objects are linked to the multidimensional data.
Technology
The MONAS sensors and the receiver were developed on Arduino platforms. Up to 12 different sensor modules can be connected wirelessly to the receiver:
GSR (galvanic skin response) for several plants
Climate-relevant gases:
CO2 / carbon dioxide
CH4 / methane
Temperature / humidity / air pressure
Wind measurement
Light sensor
Soil moisture
Oxygen saturation of water
The sensors transmit wirelessly using the ESP Now radio protocol, which is faster than WiFi or Bluetooth and can be configured in both directions. The radio range outdoors is around 20 - 50 m.
The sampling rate of the measurements on the Arduino chip is 100 kHz, the analog sensors send a data width of 4096 values. In order to obtain the most realistic representation of the activity possible, the data values are only sent to the receiver when a change is recorded.
All sensor modules are supplied with 5V voltage via solar modules and power banks.
The data is read out on the computer and assigned via software to various individually made field recording instruments, musical effects, quadraphonic room speakers or video software parameters.
In this way, an image and sound landscape of natural instruments is created in the entire setting, which are "played" by the connected plants and the air environment.
Reconnection: Recherche
Im Mittelpunkt dieser Recherche und Forschung steht die Verbindung von Sonifikation aus multidimensionalen Naturdaten mit Lichtkunst- und Performanceformaten. Aus künstlerischen Fragen zum Naturbegriff - im Spannungsfeld zum Menschgemachten - werden hierbei konzeptionelle Denkanstöße: Bei der Entwicklung eines Klangarchivs aus Fieldrecordings drängt sich die Frage auf, ob nicht auch Aufnahmen unter der Erdoberfläche gemacht werden können? Wie klingt es unter der Grasnarbe? Wie klingt es bei Regen tief im Waldboden? Dazu untersuchen wir die Möglichkeiten unterschiedlicher Mikrofonsysteme in verschiedenen Bodenstrukturen, um das Archiv um eine neue Dimension zu erweitern.
Eine weitere, darauf aufbauende Frage ist, wie man zusätzlich zu den gemessenen elektrischen Pflanzenimpulsen weitere, insbesondere klimarelevante Natur-Daten wie Treibhausgase (Kohlendioxid, Methan) mit neuen Sensoren auslesen und musikalisch orchestrieren kann (Sonifikation).
Neu entwickelte Sensoren ermöglichen es, die Natur in einer umfassenden Form in neue Projektideen einzubinden, da die ausgelesenen Daten auch mehrdimensionale Steuerungen von Ton und Licht ermöglichen.
Die komplexen Möglichkeiten dieses neuartigen Pionier-Instruments erforschen wir künstlerisch in unterschiedlichen Umgebungen.
Im weiteren Verlauf der Recherche dient dieses Instrument als Plattform für interdisziplinäre Zusammenarbeiten mit LichtkünstlerInnen oder Tanz- und Performance-KünstlerInnen.
Die Recherchen sind gefördert vom Fonds für Darstellende Künste aus Mitteln der Bundesregierung / #NeustartKultur
The focus of this research is the connection of sonification from multidimensional natural data with light art and performance formats. Artistic questions about the concept of nature - in the field of tension with man-made things - become conceptual food for thought: When developing a sound archive from field recordings, the question arises as to whether recordings can also be made under the earth's surface? What does it sound like under the turf? What does it sound like when it rains deep in the forest floor? To do this, we are investigating the possibilities of different microphone systems in different soil structures in order to add a new dimension to the archive.
Another question based on this is how, in addition to the measured electrical plant impulses, other natural data, particularly those relevant to the climate, such as greenhouse gases (carbon dioxide, methane), can be read out with new sensors and musically orchestrated (sonification).
Newly developed sensors make it possible to integrate nature in a comprehensive way into new project ideas, since the data read out also enables multidimensional control of sound and light.
We are artistically exploring the complex possibilities of this innovative pioneering instrument in different environments.
As the research progresses, this instrument will serve as a platform for interdisciplinary collaborations with light artists or dance and performance artists.
The research is funded by the Fund for Performing Arts with funding from the Federal Government / #NeustartKultur