뮤지컬 의자? 좌석을 바꾸면 오케스트라의 무익함이 줄어드는 이유.

악기가 사람이라면 트럼펫은 극도로 울려 퍼질 것입니다. 트럼펫이 노즐에 불어 오면 에어로졸이라고하는 작은 호흡기 방울이 음악가의 입에서 흘러 나와 구리 관을 통과 해 공기 중으로 뿌려집니다.

치명적인 전염병이 진행되는 동안 음악가가 우연히 감염성 바이러스를 분출하면 오케스트라에 잠재적 인 문제가됩니다. 트럼펫은 음악의 유일한 건강 위험이 아닙니다.

유타 대학의 화학 엔지니어이자 전산 유체 역학 전문가 인 Tony Saad는“바람 악기는 호흡하는 물방울 분무기와 같습니다.

Saad 박사와 동료들은 뮤지션을 재정비하는 단순하지만 급격한 변화가 무대에 쌓이는 에어로졸을 크게 줄일 수 있다고보고합니다. 새로운 연구에서, 수요일에 Science Advances에 게재되었습니다.

이 공연은 유타 심포니가 그들이 안전하게 공연으로 돌아갈 수 있는지, 그리고 어떻게 할 수 있는지 궁금해하기 시작한 지난 여름에 시작되었습니다.

“그들은 사람들이 어느 정도 믿음을 가질 수있는 완화 전략에 대한 통찰력을 제공 할 수있는 사람들을 찾고있었습니다.” 유타 대학의 화학 엔지니어이자이 연구의 저자 중 한 명인 James Sutherland는 말했습니다.

연구원들은 심포니 콘서트 홀의 상세한 컴퓨터 모델을 만들어 각 통풍구의 위치와 HVAC 시스템을 통한 공기 흐름 속도를 기록했습니다.

그런 다음 각 음악가에게 일반적인 위치를 할당했습니다. 대부분의 현대 오케스트라와 마찬가지로 유타 심포니는 무대 앞쪽에 현악기를 사용하여 뮤지션을 표준 스타일로 설정하고, 몇 줄의 목관 악기와 금관 악기 (플루트와 오보, 바순과 클라리넷, 프렌치 트럼펫, 트럼펫. 트롬본과 퍼커션 섹션은 무대 뒤쪽에 배치되었습니다.

콘서트 중 에어로졸의 확산을 모델링하기 위해 최근 조사 미네소타 대학의 기계 공학자 홍자 롱이 이끈다. 미네소타 오케스트라와 함께 일하면서 홍 박사와 동료들은 다양한 관악기에서 방출되는 에어로졸 입자의 농도와 크기를 측정했습니다. (그들의 연구 결과 중 트럼펫,베이스 트롬본, 오보에가 가장 위험했습니다.)

이러한 매개 변수를 사용하여 Saad 박사와 Sutherland 박사는 모든 음악가가 연주 할 때 유타 콘서트 홀을 통해 공기와 에어로졸이 흐르는 방식을 모델링하기 위해 컴퓨터 유체 역학 시뮬레이션이라고하는 것을 사용했습니다.

시뮬레이션 결과 복잡한 기류 패턴이 드러났습니다. 일반적으로 공기는 천장 공기 공급 벤트에서 무대 뒤쪽의 바닥 공기 리턴 벤트로 아래로 흐릅니다. 그러나 그들은 또한 무대 앞과 뒤에서 두 개의 뚜렷한주기가 형성되는 것을 발견했습니다. Saad 박사는“이 큰 지역이 큰 허리케인처럼 재활용되는 것을 볼 수 있습니다.

에어로졸은 이러한 소용돌이에 갇히고 무대 주변을 순환하며 시간이 지남에 따라 축적 될 수 있습니다.

크고 집중된 안개 구름을 방출하는 뿔이 특별한 문제를 일으켰습니다. 에어로졸 기둥이 무대 뒤편의 통풍구쪽으로 이동하면서 공연자들의 호흡 공간을 곧바로 통과했습니다.

Sutherland 박사는 “이걸보고 ‘좋아요, 이건 큰 문제입니다. 해결해야합니다.’라고 말했습니다. 주변에 이러한 도구 중 일부.

그들은 그 아이디어가 논쟁의 여지가 있다는 것을 알고있었습니다. 오케스트라는 일반적으로 음향과 전통을 모두 포함하는 이유로 수십 년 동안 동일한 방식으로 배열되었습니다. “우리는 프로젝트를 시작할 때 그들에게 ‘우리가 작업해야하는 한계는 무엇입니까? 서덜랜드 박사가 말했습니다 : 사람들을 움직일 수 있습니까? 그리고 그들은 ‘위험을 완화하기 위해 할 수 있다고 생각하는 모든 것을합니다. “

그들은 트럼펫을 무대 뒤쪽의 환기구 옆으로 옮겼습니다. 그런 다음 그들은 무대 중앙에서 다른 관악기를 옮겨 뒤쪽 통풍구 근처 또는 무대 문으로 옮겨 열 것을 제안했습니다.

팀은 이러한 움직임을 통해 다른 뮤지션의 호흡 영역을 통과하거나 무대에서 소용돌이에 빠지지 않고 콘서트 홀에서 직접 에어로졸이 흘러 나올 수 있기를 바랍니다. “흡연자가 창문 가까이에 앉기를 원합니다.”라고 Saad 박사가 말했습니다. “그것이 바로 우리가 여기서 한 일입니다.”

마지막으로 안개가 전혀 발생하지 않는 피아노와 타악기 부분을 무대 중앙으로 옮겼습니다. 연구자들의 계산에 따르면, 이러한 수정은 음악가의 호흡 영역에서 평균 에어로졸 농도를 감소 시켰습니다.

팀은 정확한 기류 패턴이 모든 곳에서 다를 수 있지만 일반적인 원칙은 모든 곳에서 유지되어야한다고 말했습니다. 오케스트라는 고위험 악기를 열린 문 근처에 배치하고 환기구를 환기시켜 에어로졸 전파의 위험을 줄일 수 있습니다. (연구자들은 자체 컴퓨터 모델을 만들 수없는 오케스트라가 무대에 안개 악기를 놓고 안개가 어떻게 흐르는 지 추적 할 수 있다고 제안했습니다.)

유타 연구에 참여하지 않은 홍 박사는 모델링 작업을 칭찬했습니다. “오케스트라 홀 내부의 흐름을 시뮬레이션하는 것은 쉽지 않습니다.”라고 그는 말했습니다. “그들은 흐름 특성 측면에서 좋은 일을했습니다.”

그러나 그는 움직이는 뮤지션이 실제로 실용적인 해결책인지 궁금했습니다. “우리는 뮤지션들과 긴밀히 협력하고 있으며 그들은 그들을 재정비하고 싶지 않습니다.”라고 그는 말했습니다. (그러나 그는“학생 밴드에게는 완벽하다고 생각한다”고 언급했다.)

대신, 그는 똑같이 틀에 얽매이지 않지만 다른 해결책 인 도구 마스크를 제안했습니다. …에서 최근 연구단일 층의 음향 조직으로 트럼펫 벨을 덮으면 음질을 손상시키지 않고 미립자 방출을 약 60 %까지 줄일 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

Utah Symphony는 좌석을 재고 할 수있는 기회를 제공합니다. 그리고 그녀가 지난 가을에 무대에 올랐을 때, 그녀는 무대 문을 열고 뒤쪽에 관악기를두고 그렇게했습니다.

Utah Symphony와 Utah Opera의 사장 겸 CEO 인 Stephen Prosvik은“이것은 음악가들에게 큰 도전이었습니다. “하지만 그들은 모두 뛰어 들어 ‘가자, 시도 해보자’고 말했다.”

Brosvik은 뮤지션들이 새로운 편곡에 익숙해지기까지 몇 주가 걸렸으며 이번 가을에는 전통적인 좌석 배치로 돌아갈 계획이라고 말했습니다. 그러나 시뮬레이션은 뮤지션들에게 마음의 평화를 주며 그들이 무대로 돌아갈 수있게 해주 었다고 그는 말했다.

연구자들은 그들의 발견이 다른 뮤지션들보다 더 많은 뮤지션들을 강타했을지 모르지만, 뮤지션들이 비정상적인 해결책을 기꺼이 채택하는 것에 대해 기뻐했습니다. Dr. Sutherland가 말했듯이 “우리는 미리 뿔에 사과해야했습니다.”