Kursi musik? Mengapa berpindah tempat duduk dapat mengurangi kesia-siaan orkestra.

Jika alat musiknya adalah manusia, maka terompet akan menjadi ultra-prosa. Ketika seorang terompet meniup ke dalam nosel, tetesan pernapasan kecil, yang dikenal sebagai aerosol, bergerak dari mulut musisi, berjalan melalui tabung tembaga dan menyemprot ke udara.

Selama pandemi yang mematikan, ketika seorang musisi secara tidak sengaja memuntahkan virus menular, itu menimbulkan masalah potensial bagi orkestra. Terompet bukan satu-satunya bahaya musik bagi kesehatan.

“Instrumen tiup seperti penyemprot tetesan pernapasan,” kata Tony Saad, seorang insinyur kimia dan ahli dalam dinamika fluida komputasi di Universitas Utah.

Dr. Saad dan rekan melaporkan bahwa perubahan sederhana namun drastis—mengatur ulang para musisi—dapat secara signifikan mengurangi penumpukan aerosol di atas panggung. Dalam sebuah studi baru, diterbitkan di Science Advances pada hari Rabu.

Tindakan itu dimulai musim panas lalu, ketika Utah Symphony mulai bertanya-tanya apakah, dan bagaimana, mereka dapat kembali tampil dengan aman.

“Mereka mencari orang-orang yang bisa memberikan wawasan tentang strategi mitigasi yang diyakini orang-orang,” kata James Sutherland, seorang insinyur kimia di University of Utah dan salah satu penulis studi tersebut.

Para peneliti menciptakan model komputer rinci dari ruang konser Symphony, mencatat lokasi masing-masing ventilasi dan laju aliran udara melalui sistem HVAC.

Kemudian mereka menetapkan lokasi khas untuk setiap musisi. Simfoni Utah, seperti kebanyakan orkestra modern, mengatur pemusiknya dalam gaya standar, dengan instrumen berdawai di depan panggung, diikuti oleh beberapa baris alat musik tiup kayu dan kuningan – seruling dan obo, kemudian bassoon dan klarinet, dan kemudian terompet Prancis dan terompet. Bagian trombon dan perkusi ditempatkan di belakang panggung.

Untuk memodelkan penyebaran aerosol selama konser, mereka menggabungkannya Penelitian Terbaru Dipimpin oleh Jiarong Hong, seorang insinyur mesin di University of Minnesota. Bekerja dengan Minnesota Orchestra, Dr. Hong dan rekan mengukur konsentrasi dan ukuran partikel aerosol yang dipancarkan dari berbagai instrumen tiup yang berbeda. (Di antara temuan mereka: terompet, trombon bass, dan obo memiliki risiko tertinggi.)

Dengan parameter ini, Dr. Saad dan Dr. Sutherland menggunakan apa yang dikenal sebagai simulasi dinamika fluida komputer untuk memodelkan bagaimana udara dan aerosol mengalir melalui aula konser Utah ketika semua musisi sedang bermain.

Simulasi mengungkapkan pola aliran udara yang kompleks. Umumnya, udara mengalir turun dari ventilasi suplai udara di langit-langit ke ventilasi balik udara lantai di bagian belakang panggung. Namun mereka juga menemukan dua siklus berbeda, di depan dan di belakang panggung, juga terbentuk. “Anda melihat area besar ini didaur ulang seperti badai besar,” kata Dr. Saad.

Aerosol dapat terjebak dalam pusaran ini, beredar di sekitar dan di sekitar panggung dan menumpuk seiring waktu.

Tanduknya, memancarkan awan kabut besar yang terfokus, menimbulkan masalah khusus. Saat gumpalan aerosol bergerak menuju ventilasi udara di belakang panggung, mereka langsung melewati area pernapasan para pemain.

“Kami melihat ini dan berkata, ‘Oke, ini masalah besar, kita harus menyelesaikannya,'” kata Dr. Sutherland. beberapa alat ini di sekitar.

Mereka tahu ide itu mungkin kontroversial; Orkestra umumnya telah diatur dengan cara yang sama selama beberapa dekade, untuk alasan yang mencakup akustik dan tradisi. “Kami bertanya kepada mereka ketika kami memulai proyek, ‘Keterbatasan apa yang harus kami tangani? Sutherland berkata: Bisakah kita memindahkan orang? Dan mereka berkata, ‘Anda melakukan semua yang Anda pikir bisa untuk mengurangi risiko. “

Mereka memindahkan terompet ke bagian belakang panggung, di sebelah ventilasi udara kembali. Kemudian mereka memindahkan alat musik tiup lainnya dari tengah panggung, dan memindahkannya ke dekat ventilasi udara belakang atau ke pintu panggung, yang mereka usulkan untuk dibuka.

Tim berharap gerakan ini akan memungkinkan aerosol mengalir langsung dari ruang konser, tanpa melewati area pernapasan musisi lain atau jatuh ke pusaran di atas panggung. “Anda ingin perokok duduk di dekat jendela,” kata Dr. Saad. “Itulah tepatnya yang kami lakukan di sini.”

Akhirnya, mereka memindahkan instrumen yang tidak menghasilkan kabut sama sekali – bagian piano dan perkusi – ke tengah panggung. Bersama-sama, menurut perhitungan para peneliti, modifikasi ini mengurangi konsentrasi aerosol rata-rata di daerah pernapasan musisi.

Tim mengatakan bahwa meskipun pola aliran udara yang tepat akan berbeda di mana-mana, prinsip-prinsip umum harus berlaku di mana-mana. Orkestra dapat mengurangi risiko penyebaran aerosol dengan menempatkan instrumen berisiko tinggi di dekat pintu terbuka dan ventilasi udara balik. (Para peneliti menyarankan bahwa orkestra yang tidak dapat membuat model komputernya sendiri dapat menempatkan instrumen kabut di atas panggung dan melacak bagaimana kabut mengalir.)

Dr. Hong, yang tidak terlibat dalam penelitian di Utah, memuji karya modelling tersebut. “Mensimulasikan aliran di dalam aula orkestra tidak mudah,” katanya. “Mereka melakukan pekerjaan yang bagus dalam hal karakteristik aliran.”

Tapi dia bertanya-tanya apakah pindah musisi benar-benar solusi praktis. “Kami bekerja sama dengan para musisi, dan mereka tidak ingin mengatur ulang mereka,” katanya. (Namun, dia mencatat, “Untuk band pelajar, saya pikir itu baik-baik saja.”)

Sebagai gantinya, ia mengusulkan solusi yang berbeda, meskipun sama tidak konvensionalnya: masker alat. di penelitian baru-baru iniDitemukan bahwa menutupi bel terompet dengan satu lapisan jaringan akustik dapat mengurangi emisi partikulat sekitar 60 persen tanpa mengurangi kualitas suara.

Utah Symphony, pada bagiannya, telah terbukti terbuka untuk memikirkan kembali tempat duduk. Dan ketika dia naik panggung musim gugur yang lalu, dia melakukannya dengan pintu panggung terbuka dan alat musik tiup di belakang.

“Ini merupakan tantangan besar bagi para musisi,” kata Stephen Prosvik, presiden dan CEO Utah Symphony dan Utah Opera. “Tapi mereka semua menyelam, dan berkata, ‘Ayo, ayo coba.'”

Brosvik mengatakan butuh beberapa minggu bagi para musisi untuk merasa nyaman dengan pengaturan baru, dan mereka berencana untuk kembali ke pengaturan tempat duduk tradisional musim gugur ini. Namun simulasi memberikan ketenangan pikiran pada musisi dan memungkinkan mereka untuk kembali ke panggung, katanya.

Para peneliti senang dengan keinginan para musisi untuk mengadopsi solusi yang tidak biasa, meskipun temuan mereka mungkin lebih mengejutkan beberapa musisi daripada yang lain. Seperti yang dikatakan Dr. Sutherland, “Kami harus meminta maaf terlebih dahulu.”