Kosher ljud

Nästan alla vet att det finns kosher varmkorv och pickles, men du måste vara en riktig avicionado av kosher för att veta att det också finns något sådant som ett kosher ljudsystem. Efter att ha sett en nischmarknad fick ett litet forskningsföretag i Washington, D.C.-området förra året patent på just ett sådant system. Och i vad som måste vara ett läroboksexempel på hur en ny teknik kan omvandlas till andra produkter, utvecklar företaget en lyssningsapparat baserad på samma principer som skulle göra det möjligt för bönder att höra insektslarver mumsa iväg i spannmålshissar.



Båda applikationerna utvecklades ur samma kärnproblem: Hur gör man ett ljudsystem utan el? För ortodoxa judar uppstår frågan i samband med det bibliska budet att inte utföra arbete på sabbaten eller andra heliga dagar. Traditionellt sett var en definition av förbjudet arbete att elda. I den moderna tidsåldern har ortodoxa rabbiner tagit den moderna inkarnationen av eld för att vara elektricitet, och därför är alla ansträngningar på deras församlingars vägnar förbjudna som sätter igång flödet av elektricitet. I praktiken betyder det att ortodoxa judar på sabbaten inte får tända ett ljus eller trycka på en golvknapp i en hiss. Förbudet utesluter även användning av elektriskt drivna mikrofoner.

Låser upp arven från Edisons arkiv

Den här historien var en del av vårt februarinummer 1997





  • Se resten av frågan
  • Prenumerera

Denna efterlevnad kräver ett pris. Ju längre tillbaka som medlemmar i en församling sitter i en synagoga, desto svårare är det för dem att höra. Dessutom måste rabbiner och kantorer regelbundet anstränga sina röster i sina ansträngningar att bli hörda av alla tillbedjare. Detta problem förvärras när de ber eller sjunger vända mot altaret med ryggen mot församlingen och på de höga heliga dagarna Rosh Hashanah och Yom Kippur när gudstjänsterna är så trånga att människor ofta måste sitta utanför huvudhelgedomen. Vår kantor säger att han hellre sjunger fyra operor än en Yom Kippur-gudstjänst, säger Marc Schneier, rabbin vid Hampton Synagogue i Westhampton Beach, Long Island.

Det var i detta problem som Defense Research Technologies (DRT) i Rockville, Md., har tagit steget med ett icke-elektriskt ljudförstärkningssystem. Tekniken utvecklades först av DRT-presidenten Tadeusz Drzewiecki och andra vid den amerikanska arméns Harry Diamond Laboratories i slutet av 1960-talet och början av 1970-talet, när de också stod inför ett problem med ljud och elektricitet. Besättningsmedlemmar på däck på bullriga hangarfartyg ville ha ett sätt att prata med varandra, men de var rädda att gnistor från traditionella elektriska mikrofoner skulle antända jetbränsleångorna som sveper över däcksytorna.

vem är fjärilen

Som svar kom arméns forskare fram till principerna för ett system som Drzewiecki har patenterat som en akusto-fluidisk teknologi. Systemet fungerar utifrån principen att ljud kan färdas längre om det är vindburet. Faktum är att vissa rabbiner har döpt den nya tekniken till en vindmikrofon.



Drzewiecki säger att systemet fungerar genom att dra fördel av den mekaniska vinsten som erhålls genom avböjningen av en högenergistråle av luft. När en person talar in i ett ingångshorn träffar tryckvågorna som genereras av rösten en jämn luftstråle som släpps ut från en kanister med tryckluft och får den att vibrera.

Den vacklande jetströmmen delas sedan av en tunn bit av laminerad plast i två kanaler, en bär det övre området av ljudvågorna och den andra bär det nedre området. De delade ljudvågorna leds sedan genom separata rör så att de kommer att slå från motsatta sidor till en annan, snabbare rörlig stråle av tryckluft. När vågor från en kanal trycker på jetströmmen med positivt tryck, drar vågor från den andra kanalen, som är helt ur fas, på den från andra sidan med negativt tryck, vilket ökar förstärkningseffekten.

De delade luftstrålarna, som färdas med mycket mer kraft än en röst, gör att den mjuka strålen de kommer i kontakt med vibrerar med samma frekvens men med högre amplitud. Detta fenomen kan lägga tillräckligt mycket kinetisk energi till tryckvågen för att höja dess volym tio gånger. Det förstärkta ljudet, präglat med den ursprungliga röstövertonen, färdas längs plaströren och kommer ut från högtalarhornen i ändarna av rören.

Arméns ingenjörer kunde visa att principen fungerade - men de kunde inte få ljudet tillräckligt högt för att höras på flygdäck där kakofonien ofta nådde 120 decibel. En del av problemet var att de inte insåg att de teoretiskt kunde upprepa stegen i processen på obestämd tid för att uppnå önskad volym. Statisk i raden - ett problem som Drzewiecki senare löste genom att göra flödet av tryckluft mindre turbulent - även avstannade utveckling.



Istället byggde Drzewiecki en modell av tekniken, som han implementerade som ett tillfälligt intercomsystem i sin kontorsbyggnad. Sedan i slutet av 1970-talet såg en rabbin som gick i korridorerna systemet med dess luftflaskor och brist på elektriska anslutningar och insåg att det kunde användas i en synagoga.

Efter att ha diskuterat idén med rabbinen, sökte Drzewiecki kosherstatus för den akusto-fluidiska teknologin genom att göra en petition till Rabbinical Council of America, ett styrande organ för Nordamerikas 1 000 ortodoxa judiska församlingar. Femton år senare förklarades systemet formellt kosher eftersom förstärkningsprocessen, enligt rabbinernas tolkning av Halacha (judisk lag), ansågs inte vara arbete. Dessutom ansågs inte användningen av ventilen som släppte ut luftstrålen från en tank med tryckluft som en överträdelse eftersom ventilen automatiskt kunde programmeras att slås på och stängas av före sabbaten och helgdagarna. Beslutet bekräftades av Institute of Science and the Halacha, en organisation i Jerusalem som ägnas åt att hitta lösningar på svårigheter som skapats av ortodox efterlevnad. Medan 15 år kan tyckas vara lång tid om man sökte, låt oss säga, ett patent, fick Drzewiecki besked av rabbinerna att det var ovanligt att överläggningar om en sådan fråga avslutades på så kort tid.

1994 arrangerade Drzewiecki en demonstration vid Rabbi Schneiers synagoga under fullsatta Rosh Hashanah och Yom Kippur-tjänster. Han fann att volymen 50 fot bort var ungefär densamma som när ljudet kom ut ur talarens mun - och människor 100 fot bort kunde också lätt höra vad som sades eller sjöngs. Schneier beskrev tekniken som revolutionerande.

Kosherljudsystemet är för närvarande för dyrt för många synagogor. Drzewiecki uppskattar att ett system för en stor församling med 1 600 medlemmar, till exempel, skulle kosta cirka 20 000 dollar eftersom det måste vara specialdesignat och handbyggt. Men han menar att om enheterna kunde produceras i kvantitet skulle priset lätt kunna halveras.

Det finns också den estetiska frågan om hur en synagoga skulle se ut med två långa bitar av plaströr som sträcker sig längs dess väggar och mot altaret. Den bästa lösningen, föreslår Drzewiecki, skulle vara att system installeras i nybyggda synagogor.

Lyssnar efter larver

Tillsammans med sina försök att bryta sig in på synagogmarknaden, vänder DRT sin uppmärksamhet och sin teknologi till ett helt annat problem med ljudförstärkning - buggar i spannmålsmagasinet. Specifikt, hur upptäcker man närvaron av vivellarver i spannmål som majs och ris innan de kläcks och förstör en hel lagrad gröda? Ett traditionellt ljudförstärkningssystem kanske kan registrera larvernas ätande ljud, som genereras på en nivå som är 10 gånger lägre än den för mänsklig hörsel. Men elektriska mikrofoner kan generera gnistor som i sin tur kan utlösa en explosion i korndammet, som är mycket brännbart.

Drzewiecki har börjat arbeta med det amerikanska jordbruksdepartementet för att se om ett flerstegs akustofluidsystem kan upptäcka de svaga mumsande ljuden. Spannmålsprover skulle läggas i rör med tygklädda hål i sidorna. Små horn placerade över hålen skulle mata in ljuden till en luftdriven förstärkare, ungefär som den som används i synagogans ljudsystem, förutom att det skulle förstärka ljudet genom en serie av tre interaktioner med jämna luftstrålar. Denna lösning minskar inte bara risken för brand, tillägger Drzewiecki, men eftersom judiska lagar också förbjuder att äta insekter, hjälper den också till att se till att spannmålen är kosher.

q&a webbplats
Dölj

Faktisk Teknik

Kategori

Okategoriserad

Teknologi

Bioteknik

Teknisk Policy

Klimatförändring

Människor Och Teknik

Silicon Valley

Datoranvändning

Mit News Tidningen

Artificiell Intelligens

Plats

Smarta Städer

Blockchain

Huvudartikel

Alumnprofil

Alumnikoppling

Mit News-Funktion

1865

Min Syn

77 Mass Ave

Möt Författaren

Profiler I Generositet

Ses På Campus

Alumnbrev

Nyheter

Tidningen Mit News

Val 2020

Med Index

Under Kupolen

Brandslang

Oändliga Berättelser

Pandemic Technology Project

Från Presidenten

Cover Story

Fotogalleri

Rekommenderas