Koszerny dźwięk

Prawie każdy wie, że istnieją koszerne hot dogi i marynaty, ale trzeba być prawdziwym miłośnikiem koszerności, żeby wiedzieć, że istnieje też coś takiego jak koszerne nagłośnienie. Widząc niszowy rynek, mała firma badawcza z Waszyngtonu w zeszłym roku otrzymała patent na taki właśnie system. Jako podręcznikowy przykład tego, jak nową technologię można przekształcić w inne produkty, firma opracowuje urządzenie podsłuchowe oparte na tych samych zasadach, które pozwoliłyby rolnikom usłyszeć larwy owadów przeżuwające wewnątrz elewatorów zbożowych.

Obie aplikacje wyewoluowały z tego samego podstawowego problemu: Jak stworzyć system dźwiękowy bez prądu? W przypadku ortodoksyjnych Żydów pojawia się pytanie w związku z biblijnym przykazaniem, aby nie wykonywać pracy w szabat lub inne święte dni. Tradycyjnie jedną z definicji zakazanej pracy było rozpalanie ognia. W czasach nowożytnych ortodoksyjni rabini uznali współczesne wcielenie ognia za elektryczność, dlatego wszelkie wysiłki na rzecz ich kongregacji, które inicjują przepływ prądu, są zabronione. W praktyce oznacza to, że w szabat ortodoksyjnym Żydom nie wolno włączać światła ani wciskać przycisku podłogi w windzie. Zakaz wyklucza również używanie mikrofonów napędzanych elektrycznie.

Ta historia była częścią naszego wydania z lutego 1997 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

To przestrzeganie wymaga ceny. Im dalej z tyłu członkowie zboru siedzą w synagodze, tym trudniej jest im słyszeć. Ponadto rabini i kantorzy muszą regularnie wysilać swój głos w staraniach o to, by wszyscy wierni zostali wysłuchani. Ten problem nasila się, gdy modlą się lub śpiewają zwróceni do ołtarza plecami do wiernych oraz w Wielkie Święta Rosz Haszana i Jom Kippur, kiedy nabożeństwa są tak zatłoczone, że ludzie często muszą siedzieć poza głównym sanktuarium. Nasz kantor mówi, że wolałby zaśpiewać cztery opery niż jedno nabożeństwo Jom Kippur – mówi Marc Schneier, rabin z synagogi Hampton w Westhampton Beach na Long Island.

To właśnie w ten dylemat firma Defense Research Technologies (DRT) z Rockville w stanie Maryland wkroczyła z nieelektrycznym systemem nagłaśniania dźwięku. Technologia została po raz pierwszy opracowana przez prezydenta DRT Tadeusza Drzewieckiego i innych w Harry Diamond Laboratories armii amerykańskiej pod koniec lat 60. i na początku lat 70., kiedy oni również mieli problem z dźwiękiem i elektrycznością. Członkowie załogi na pokładach hałaśliwych lotniskowców chcieli sposobu porozumiewania się ze sobą, ale obawiali się, że iskry z tradycyjnych mikrofonów elektrycznych zapalą opary paliwa lotniczego unoszące się na powierzchni pokładu.

W odpowiedzi badacze armii opracowali założenia systemu, który Drzewiecki opatentował jako technologię akustyczno-fluidyczną. System działa na zasadzie, że dźwięk może rozchodzić się dalej, jeśli jest przenoszony przez wiatr. W rzeczywistości niektórzy rabini nazwali nową technologię mikrofonem wiatrowym.

Drzewiecki mówi, że system działa na zasadzie wykorzystania wzmocnienia mechanicznego uzyskanego przez odchylanie wysokoenergetycznego strumienia powietrza. Gdy osoba mówi do tuby wejściowej, fale ciśnienia generowane przez głos uderzają w gładki strumień powietrza uwolniony z pojemnika ze sprężonym powietrzem i powodują wibracje.

Falujący strumień strumieniowy jest następnie dzielony przez cienki kawałek laminowanego tworzywa sztucznego na dwa kanały, jeden przenoszący górny zakres fal dźwiękowych, a drugi przenoszący dolny zakres. Rozdzielone fale dźwiękowe są następnie kierowane przez oddzielne rurki, dzięki czemu uderzają z przeciwnych stron w inny, szybciej poruszający się strumień sprężonego powietrza. Jak fale z jednego kanału napierają na strumień pod ciśnieniem dodatnim, fale z drugiego kanału, które są całkowicie przesunięte w fazie, ciągną go z drugiej strony podciśnieniem, zwiększając efekt wzmocnienia.

Rozdzielone strumienie powietrza, które poruszają się z większą siłą niż głos, powodują, że gładki strumień, z którym się stykają, wibruje z tą samą częstotliwością, ale z większą amplitudą. Zjawisko to może dodać do fali ciśnienia wystarczającą ilość energii kinetycznej, aby zwiększyć jej objętość dziesięciokrotnie. Wzmocniony dźwięk, nadrukowany oryginalną harmoniką głosu, wędruje wzdłuż plastikowych rurek i wydobywa się z rogów głośników na końcach rur.

Inżynierowie wojskowi byli w stanie wykazać, że ta zasada działa, ale nie byli w stanie uzyskać dźwięku na tyle głośnego, aby był słyszalny na pokładzie lotniczym, gdzie kakofonia często dochodziła do 120 decybeli. Częściowo problem polegał na tym, że nie zdawali sobie sprawy, że mogą teoretycznie powtarzać etapy procesu w nieskończoność, aby osiągnąć pożądaną objętość. Statyka na linii – problem, który Drzewiecki później rozwiązał, zmniejszając turbulencje w przepływie sprężonego powietrza – również hamowała rozwój.

Zamiast tego Drzewiecki zbudował model technologii, którą wdrożył jako tymczasowy system domofonowy w swoim biurowcu. Pod koniec lat 70. rabin idąc korytarzami zobaczył system z butlami z powietrzem i brakiem połączeń elektrycznych i zdał sobie sprawę, że można go używać w synagodze.

Po omówieniu tego pomysłu z rabinem Drzewiecki starał się o status koszerności technologii akustyczno-fluidalnej, zwracając się do Rady Rabinicznej Ameryki, organu zarządzającego 1000 kongregacji ortodoksyjnych Żydów w Ameryce Północnej. Piętnaście lat później system został formalnie uznany za koszerny, ponieważ proces amplifikacji, zgodnie z interpretacją halachy (prawa żydowskiego) przez rabinów, uznano za niepracę. Co więcej, użycie zaworu, który uwalniał strumień powietrza ze zbiornika ze sprężonym powietrzem, nie było uważane za naruszenie, ponieważ zawór mógł być automatycznie zaprogramowany tak, aby włączał się i wyłączał przed szabatem i świętami. Decyzję potwierdził Instytut Nauki i Halacha, organizacja w Jerozolimie, której celem jest rozwiązywanie trudności stwarzanych przez ortodoksyjną obrzędowość. Podczas gdy 15 lat może wydawać się długim okresem, jeśli ktoś starał się np. o patent, Drzewiecki został poinformowany przez rabinów, że rzadkością jest, aby obrady w tej sprawie kończyły się w tak krótkim czasie.

W 1994 roku Drzewiecki zorganizował demonstrację w synagodze rabina Schneiera podczas zatłoczonych nabożeństw Rosz Haszana i Jom Kippur. Odkrył, że głośność w odległości 50 stóp była mniej więcej taka sama, jak wtedy, gdy dźwięk wydobywał się z ust mówiącego – a ludzie w odległości 100 stóp mogli z łatwością słyszeć to, co było mówione lub śpiewane. Schneier określił tę technologię jako rewolucyjną.

Koszerne nagłośnienie jest obecnie zbyt kosztowne dla wielu synagog. Drzewiecki szacuje, że na przykład system dla dużej kongregacji liczącej 1600 członków kosztowałby około 20 000 dolarów, ponieważ musiałby być zaprojektowany i wykonany ręcznie. Uważa jednak, że gdyby jednostki mogły być produkowane w dużych ilościach, cena mogłaby z łatwością zostać zmniejszona o połowę.

Pojawia się również estetyczne pytanie, jak wyglądałaby synagoga z dwoma długimi kawałkami plastikowych rur ciągnących się wzdłuż jej ścian i na ołtarz. Najlepszym rozwiązaniem – sugeruje Drzewiecki – byłoby zainstalowanie systemów w nowo budowanych synagogach.

Nasłuchiwanie larw

Wraz z próbami wejścia na rynek synagogalny, DRT kieruje swoją uwagę i swoją technologię na zupełnie inny problem z nagłośnieniem w spichlerzu. W szczególności, w jaki sposób można wykryć obecność larw ryjkowca w ziarnach takich jak kukurydza i ryż, zanim się wylęgną i zniszczą całą przechowywaną uprawę? Tradycyjny system nagłaśniania dźwięku może być w stanie zarejestrować odgłosy jedzenia larw, które są generowane na poziomie 10 razy niższym od ludzkiego słuchu. Mikrofony elektryczne mogą jednak generować iskry, które z kolei mogą wywołać eksplozję pyłu zbożowego, który jest wysoce łatwopalny.

Drzewiecki rozpoczął współpracę z Departamentem Rolnictwa USA, aby sprawdzić, czy wielostopniowy system akustyczno-fluidalny jest w stanie wykryć słabe odgłosy mlaskania. Próbki ziarna umieszczano w probówkach z otworami przykrytymi tkaniną po bokach. Małe rogi umieszczone nad otworami przesyłały dźwięki do napędzanego powietrzem wzmacniacza, podobnie jak ten używany w nagłośnieniu synagogi, z tym wyjątkiem, że wzmacniałby dźwięk poprzez serię trzech interakcji z gładkimi strumieniami powietrza. To rozwiązanie nie tylko zmniejsza ryzyko pożaru – dodaje Drzewiecki – ale ponieważ prawo żydowskie zabrania również jedzenia owadów, pomaga też zapewnić koszerność zboża.

ukryć