إذا كانت الآلات الموسيقية عبارة عن أشخاص ، فإن الأبواق ستكون فائقة النثر. عندما ينفخ البوق ، تخرج قطرات صغيرة من التنفس ، تسمى الهباء الجوي ، من فم الموسيقي وترش عبر الأنابيب النحاسية في الأحشاء والهواء.
خلال وباء مميت ، عندما يطلق موسيقي عن غير قصد فيروسًا معديًا ، يمكن أن يتسبب ذلك في مشكلة محتملة للفرق الموسيقية. وموسيقى البوق ليست فقط من أجل الصحة.
قال توني تشاد ، الكيميائي في جامعة يوتا والخبير في ديناميكيات السوائل الحسابية: “الأدوات الهوائية مثل آلات الرش لتنفس القطرات”.
قال الدكتور تشاد وزملاؤه إن تغييرًا بسيطًا ولكنه جذري – إعادة ترتيب الموسيقيين – سيقلل بشكل كبير من بنية الهباء الجوي على المسرح. في دراسة جديدة، الذي صدر الأربعاء في التطورات العلمية.
بدأ العمل في الصيف الماضي عندما بدأت Utah Symphony بالتفكير في كيف وكيف يمكنهم العودة بأمان إلى العرض.
“إنهم يبحثون عن الأشخاص الذين يمكنهم تقديم نظرة ثاقبة لاستراتيجيات التخفيف التي يمكن للناس الاعتماد عليها.” قال جيمس ساذرلاند ، مهندس كيميائي بجامعة يوتا ومؤلف مشارك في الدراسة.
طور الباحثون نموذجًا حاسوبيًا شاملاً لقاعة الحفلات الموسيقية في Symphony ، وتحديد موقع كل فتحة تهوية ومعدل تدفق الهواء عبر نظام HVIC.
قاموا بتعيين الموقف المعتاد لكل موسيقي. قامت Utah Symphony ، مثل معظم الفرق الموسيقية الحديثة ، بوضع موسيقييها في شكل قياسي ، مع الآلات الوترية في مقدمة المسرح ، تليها سلسلة من آلات النفخ الخشبية والآلات النحاسية – الفلوت والأوبوا ، تليها الأبواق والكلارينيت ثم الأبواق و الأبواق الفرنسية. تم وضع قسم الطبول والإيقاع في الجزء الخلفي من المسرح.
نمذجة انتشار الهباء الجوي خلال حفلة موسيقية ، اندمجت الأبحاث الحديثة بقيادة جيورونج هونج ، مهندس ميكانيكي في جامعة مينيسوتا. قام الدكتور هونغ وزملاؤه الذين عملوا مع فرقة مينيسوتا بقياس تركيز وحجم جزيئات الهباء الجوي المنبعثة من أدوات الرياح المختلفة. (من بين النتائج التي توصلوا إليها: كان البوق ، والترومبون الجهير ، والمزمار الأكثر خطورة.)
بدلاً من هذه المعايير ، دعا الدكتور تشاد والدكتور ساذرلاند محاكاة ديناميكيات السوائل الحسابية لكيفية تدفق الهواء والهباء الجوي عبر قاعة الحفلات الموسيقية في ولاية يوتا أثناء عزف جميع الموسيقيين.
كشفت المحاكاة عن أنماط معقدة لتدفق الهواء. عادة ، يتدفق الهواء لأسفل من فتحات إمداد الهواء في السقف إلى فتحات عودة الهواء في الأرضية في الجزء الخلفي من المرحلة. ولكن تشكلت حلقتان منفصلتان قبل المسرح وبعده ، وكانتا متوفرتين. قال الدكتور تشاد: “ترى هذه المناطق الكبيرة تدور إلى الوراء مثل إعصار كبير”.
يمكن أن تعلق البخاخات في هذه الحلقات وتتراكم بمرور الوقت حول المنصة وحولها.
تسببت الأبواق المنبعثة من سحب ضبابية كبيرة ومركزة في مشكلة معينة. عندما كانت أزهار الأيروسول تنتقل نحو فتحات التهوية في الجزء الخلفي من المسرح ، فقد مرت مباشرة من خلال الجهاز التنفسي لعازف الإيقاع.
“نظرنا إليها وقلنا ،” حسنًا ، هذه مشكلة كبيرة ، نحتاج إلى حلها. “
يعرفون أن الفكرة يمكن أن تكون مثيرة للجدل ؛ تم تنظيم الفرق الموسيقية بشكل موحد بشكل عام لعقود لأسباب تشمل كلاً من الصوتيات والتقاليد. قال الدكتور ساذرلاند: “عندما بدأنا المشروع ، سألناهم ،” ما هي العقبات التي يتعين علينا مواجهتها؟ هل يمكننا نقل الناس؟ “،” وقالوا ، “أنتم تفعلون ما بوسعكم للتخفيف من المخاطر.”
قاموا بنقل الأبواق إلى مؤخرة المسرح ، بجانب فتحات عودة الهواء. ثم قاموا بنقل فتحات التهوية الأخرى من وسط المسرح ونقلها بالقرب من فتحات التهوية الخلفية أو أبواب المسرح ، والتي اقترحوا فتحها.
كانت الفرقة تأمل أن تسمح هذه الحركات للهباء الجوي بالخروج مباشرة من قاعة الحفلات الموسيقية دون عبور مناطق تنفس الموسيقيين الآخرين أو الدوران على خشبة المسرح. قال الدكتور تشاد: “تريد أن يجلس المدخن بالقرب من النافذة”. “هذا ما فعلناه هنا”.
أخيرًا ، نقلوا الآلات التي لا تنتج رذاذًا – قسم البيانو والإيقاع – إلى وسط المسرح. أدت هذه التغييرات مجتمعة إلى خفض متوسط تركيز الهباء الجوي في الجهاز التنفسي للموسيقيين بمائة مرة ، حسبما حسب الباحثون.
على الرغم من اختلاف أنماط تدفق الهواء الدقيقة من مكان إلى آخر ، قالت اللجنة إن المبادئ المشتركة يجب أن تنطبق في كل مكان. يمكن أن تقلل الأوركسترا من خطر انتشار الهباء الجوي عن طريق وضع المعدات عالية الخطورة بالقرب من الأبواب المفتوحة وفتحات عودة الهواء. (اقترح الباحثون أن الفرق التي لا تستطيع تصميم جهاز الكمبيوتر الخاص بها يمكنها وضع آلة الضباب على خشبة المسرح ومعرفة كيفية تدفق الضباب).
وأشاد الدكتور هونغ ، الذي لم يشارك في دراسة يوتا ، بعمل النمذجة. قال “محاكاة التدفق في قاعة الفرقة ليس بالأمر السهل”. “لقد قاموا بعمل جيد جدًا لطبيعة التدفق.”
لكنه تساءل عما إذا كان نقل الموسيقيين هو بالفعل حل عملي. قال “نحن نعمل عن كثب مع الموسيقيين ولا يريدون إعادة تنظيمهم”. (ومع ذلك ، أشار ، “بالنسبة لفرقة طلابية ، أعتقد أنها جيدة.”)
بدلاً من ذلك ، اقترح شيئًا مختلفًا ، غير عادي بنفس القدر ، حل للأقنعة والأدوات. في دراسة حديثة، وجد أن تغطية جرس البوق بطبقة من القماش الصوتي من شأنه أن يقلل انبعاثات الجسيمات بنحو 60 في المائة دون المساس بجودة الصوت.
من جانبها ، كانت يوتا السيمفونية مفتوحة لإعادة النظر في المقاعد. عندما بدأ المسرح في الخريف الماضي ، فتحت أبواب المسرح وفعلت ذلك بأدوات الهواء في الخلف.
قال ستيفن بروسويك ، الرئيس والمدير التنفيذي لـ Utah Symphony و Utah Opera: “لقد كان تحديًا كبيرًا للموسيقيين. “لكنهم جميعًا دخلوا في الحمام وقالوا ، لنذهب ، لنحاول.”
لقد استغرق الأمر بضعة أسابيع حتى يشعر موسيقيو العهد الجديد بالراحة ، وهذا الخريف يخططون للعودة إلى ترتيب المقاعد التقليدي ، السيد. قال بروسفيك. لكن عمليات المحاكاة أعطت الموسيقيين راحة البال وسمحت لهم بالعودة إلى المسرح ، فقال: “بالنسبة لنا ، ستغير الحياة”.
كان الباحثون سعداء بمدى استعداد الموسيقيين لتبني حل استثنائي ، على الرغم من أن النتائج التي توصلوا إليها قد تكون ضربت بعض الآلات بشكل أقوى من غيرها. كما قال الدكتور ساذرلاند ، “كان علينا أن نعتذر مقدمًا عن الأبواق.”
