האקוסטיקה במגרשים, האווירה וההנדסה שברקע. רגע לפני משחק הגמר הגדול של המונדיאל – איך הפיזיקה משפרת את חוויית העידוד של אוהדי כדורגל?
ריגוש, אדרנלין ואווירה מחשמלת – כך אוהדים רבים מתארים את החוויה העוברת עליהם ברגעי השיא של משחק מלהיב באצטדיון הכדורגל. לא משנה עד כמה טכנולוגיית השידור וההקרנה של המשחקים תשתפר, אין תחליף לדבר האמיתי. חוויית העידוד מושפעת מגורמים רבים – איכות היציעים, ההזדהות עם הקבוצה ואפילו מזג האוויר. האם יֶדע בפיזיקה יכול לשפר אותה?
יוצרים אווירה
טיב המשחק, תרבות העידוד, הכרוז, כולם חלק מהאווירה באצטדיון הכדורגל. לא פעם נדמה שככל שהאצטדיון יותר רועש ורווי אנרגיה, האווירה נעשית סוחפת יותר. האווירה הזאת מושפעת מאוד מהאינטראקציה בין קהל האוהדים למתרחש על כר הדשא, ולזאת שבין האוהדים לבין עצמם. יחסי הגומלין האלה מושפעים מאוד, בתורם, מתכנון האצטדיון – המבוסס על הרבה מאוד מדע.
"כדי ליצור אווירה טובה באצטדיון צריך לחבר את קהל הצופים למשחק", מציין האדריכל רוד שירד (Sheard), שתכנן כמה אצטדיוני ספורט גדולים ברחבי העולם. "ככל שהחיבור יוצר קשר קרוב יותר, גם האווירה משתפרת". כשהצופים מרגישים כאילו הם יושבים על המגרש, רואים את כולו בקלות ושומעים היטב את הכרוז ואת שאר הקהל, גדל הסיכוי שהם יתחברו למשחק ולקריאות העידוד. לכן חשוב שהאצטדיון יקיף את המגרש בצורה צמודה והדוקה, שתאפשר לקהל לחוש קרבה פיזית למתרחש סביבם. החיבור הקרוב גורם לצופה לחוש חלק בלתי נפרד מאירוע הספורט, מקבוצה גדולה יותר.
החיבור הקרוב למתרחש במשחק יוצר אווירה טובה באצטדיון. קהל נרגש מריע במהלך המשחק | Jacob Lund, Shutterstock
מגבירים את הווליום
כדי לשפר את האווירה חשוב להגביר את עוצמת הקול באצטדיון. קריאות העידוד של האוהדים, השירה, התופים, מחיאות הכפיים ושריקות הבוז, כולם משתלבים יחד לשאון קולני שמרטיט את האוויר, את האווירה ואת הקהל. עוצמת הרעש האופיינית במגרשים בעיצומו של משחק חזקה מספיק כדי להקשות על שיחה חופשית בין האוהדים ועומדת על 90-80 דציבלים (dBA), יחידת מדידה בסולם מעריכי, שכל דרגה בו גבוהה פי כמה מקודמתה. במהלך אירועי שיא, כמו הבקעת שער, ההתלהבות גוברת ואיתה הרעש, שהגיע במדידות אפילו ל-142 דציבלים, השקול לרעש השורר על סיפונה של נושאת מטוסים. לא פעם ההמולה המאורגנת הזאת דוחפת קדימה את שחקני הקבוצה הביתית ומקשה על האוהדים והשחקנים של היריבה.
כדי להגיע לעוצמות קול כאלה לא מספיק לצעוק חזק, אלא צריך עזרה ממתכנני האצטדיונים. כשאדם מרטיט את מיתרי הקול שלו, הרעידות הללו יוצרות באוויר גלי לחץ המכונים גלי קול. הגלים האלו מתפשטים לכל הכיוונים, מתפזרים ונחלשים. אצטדיון שבנוי בצורת קערה רציפה עם גג מעל היציעים, מחזיר את גלי הקול פנימה ומונע מהם לברוח. בנוסף, המבנה הזה מכוון את גלי הקול דרך המגרש אל היציע הנגדי, שם אוהדי הקבוצה היריבה יכולים לשמוע אותם ולהגיב בקריאות עידוד משלהם. קירוי היציע הדרומי של אצטדיון טדי בירושלים, בשנת 2019, נועד בין השאר לשדרג את האווירה באצטדיון.
במידה מסוימת זה מזכיר פנס יד: גם גלי האור מהנורה מתפשטים לכל הכיוונים, וככל שהאור מתרחק, צפיפותו קטֵנה. ברוב הפנסים מותקנת מראה קעורה מאחורי הנורה, שמחזירה את האור שיוצא ממנה לאחור ומפנה אותו קדימה. כך האור מתפזר פחות והפנס מאיר רחוק יותר וחזק יותר.
גלי הקול גם נבלעים באוויר ובמפגש עם חומרים, ולכן יש חשיבות לתכונות האקוסטיות של החומרים שמהם בנוי האצטדיון. מקובל להציב במעטפת האצטדיון ומתחת לגגות משטחים מחזירים, כדי שלא יבלעו את הקול. בחזרה לדוגמת הפנס, אם נחליף את המראה שבו במשטח שחור שבולע את האור, לא נקבל את אפקט ההחזרה והמיקוד של האור. גם החלפת המראה במשטח לבן, שלא בולע את האור אך מפזר אותו לכל הכיוונים, תשפיע על איכותו. ממדי האצטדיון חשובים גם הם, שכן באצטדיון קטן ואינטימי יש לגלי הקול פחות נפח להתפזר בו – והרעש מתעצם.
בנוי בצורת קערה רציפה עם גג מעל היציעים וכך מחזיר את גלי הקול פנימה. אצטדיון "סן סירו" במילנו | Anton_Ivanov, Shutterstock
הרמוניה במקום קקפוניה
בימינו יש חשיבות רבה לאיכות השמע באצטדיונים, שמשמשים לא פעם גם למופעים גדולים. אחד האתגרים בתכנון האקוסטי של אצטדיון הוא איך מוודאים שהרעש ישפר את האווירה ולא יהיה צורם או מחריש אוזניים. כדי לספק לקהל חוויית צפייה מיטבית, חשוב לתכנן את המבנה כך שהצלילים יתפזרו באופן אחיד, בלי ליצור אזורים רועשים מדי או שקטים מדי. אזורים כאלה עלולים להיווצר למשל בהשפעת משטחים מחזירים מעוקלים, שעשויים לרכז את הקול כמו מראה מרכזת, או לפזר אותו בדומה למראה מפזרת.
אחד המאפיינים הבסיסיים של האקוסטיקה באצטדיון הוא מידת ההדהוד, תכונה שגורמת לצלילים להתמשך ולהתארך. גלי קול נעים באוויר במהירות של כ-340 מטר לשנייה, כך שדרוש להם זמן לנוע מהמקור שיצר אותם לאוזן ששומעת אותם. הזמן הזה תלוי במרחק שהגלים עוברים, והמרחק תלוי בשאלה איך הקול הגיע לאוזנינו. גלים שחוזרים ממשטחים עוברים דרך עקלקלה וארוכה יותר מגלים שהגיעו ישירות אל השומע. כלומר אותה מחיאת כף או קריאת עידוד תישמע בהפרשי זמן קלים בהתאם לדרך שגלי הקול שלה עברו בדרכם אל השומע. אם הקול שיצא מאותו מקור מגיע אל השומע בכמה דרכים שונות ומוחו לא מצליח להבחין ביניהן, נקבל צליל מהדהד ומתמשך. אם ההחזרות יהיו נפרדות ומובחנות זו מזו, נשמע הד.
מאחר שבמציאות יהיו כמעט תמיד עצמים בסביבה שיחזירו את הצלילים לאוזנינו, הדהוד מאפיין צלילים "חיים". בעבר, מלחינים גדולים, כמו יוהן סבסטיאן באך, התאימו את היצירות שכתבו לתבניות ההדהוד הקיים במבנים שבהם בוצעו במקור.
משך ההדהוד הוא הזמן שחולף עד שאי אפשר לשמוע יותר את הצליל מהדהד, וכיום נוהגים לווסת אותו לפי השימוש המיועד של המבנה. באולמות להרצאות, למשל, מקובל ליצור הדהוד קצר שיאפשר להבחין בקלות בין הברה להברה בדיבור – זמן הדהוד של שנייה בערך. מוזיקה רומנטית לתזמורת גדולה מעדיפים לנגן באולמות עם זמן הדהוד של שתי שניות וחצי. אופרה, המשלבת שירה ונגינה, תנוגן באולמות עם משך הדהוד קצת יותר קצר: פחות משתי שניות. משך ההדהוד המקובל באצטדיונים נמצא גם הוא אי שם בטווח הביניים ומהנדסי האקוסטיקה קובעים אותו באופן סובייקטיבי.
מבנה הכיפה המרשים תרם ליצירת הד ברור וצורם. אולם "אלברט הול" בלונדון | krug_100, Shutterstock
מציאות מדומה
עד לאחרונה התבססו מתכנני אולמות ואצטדיונים בעיקר על ניסיון אישי והעתקת מבנים קיימים בעלי אקוסטיקה מוצלחת. מכאן נולדו לא מעט כישלונות תכנוניים צורמים. אחד המפוארים שבהם התרחש בלונדון של שנת 1871, כשאולם "אלברט הול" המלכותי נחנך בקונצרט חגיגי בנוכחות ויקטוריה מלכת אנגליה. ואז הקונצרט התחיל, וגלי הקול עשו את דרכם בעת ובעונה אחת ישירות אל הקהל – ואל הכיפה המרשימה שכיסתה את המבנה המעגלי. הכיפה החזירה את גלי הקול שהגיעו אליה וריכזה אותם לעבר יציע הקהל, וכך יצרה הד ברור וצורם. מבקר תרבות ציני קרא לאחר מכן לקהל לא להתלונן, שכן הם קיבלו שני קונצרטים במחיר אחד.
כיום, תכנון אקוסטי מתקדם של אולמות ואצטדיונים נראה אחרת. מהנדסים יוצרים העתק דיגיטלי של האצטדיון ומדמים בו את האופן המדויק שבו גלי קול בתדירויות (גובהי צליל) שונות יוחזרו בו, יתפזרו, ייבלעו ויהדהדו. התכונות הללו משתנות מצליל לצליל בהתאם לחומרים שמהם נבנה האצטדיון ולצורה המרחבית שלהם. אם מתגלה כך אזור שבו אחת התדירויות רועשת מדי, או שאין איזון טוב ביניהן, משנים את התכנון. ההדמיה המדויקת מאפשרת לשפר את האקוסטיקה, ואיתה את האווירה באצטדיון.
הדמיית גלי קול באצטדיון טוטנהם בלונדון מראה איך המבנה כולא את הצלילים ומחזיר אותם לכיוון הקהל:
תכנון של אצטדיון מודרני משלב בתוכו טכניקות תכנון מעולם הבמה. למשל לעיתים מתקינים משטחים של חומרים מחזירי קול ליד היציעים באופן שיוצר הדהוד מהיר אל הקהל ומתחזק את תחושת החיבור שלו עם אווירת המשחק. באזורים רחוקים יותר מהקהל משתמשים דווקא בחומרים שיבלעו את הקולות וימנעו הדהוד ארוך שישבש את שמיעת המוזיקה, הכריזה ושאר הקולות והקריאות.
בתכנון המבנה האקוסטי משתלבת כיום גם מערכת ההגברה, שתפקידה חורג בהרבה מהשמעת דברי הכרוז או הנחיות בטיחות בשעת חירום. המערכת נדרשת לספק חוויה מוזיקלית מעולה, ולפעמים גם לפצות על ליקויים בתכנון האקוסטי של המבנה. שימוש נוסף חורג מגבולות התחרות הספורטיבית: יש מי שמשתמשים במערכת ההגברה כדי להשמיע קריאות עידוד מוקלטות. צעדים כאלה כבר הובילו את ליגת הפוטבול הלאומית של ארצות הברית (NFL) להטיל קנסות כבדים על קבוצות שהשתמשו בהם.
נראה שחזית המדע בעולם האצטדיונים משפרת את חוויית המשחק עבור רבים. עם זאת, גם הטכנולוגיה הטובה בעולם לא תוכל לתפוס את מקומם של הגורמים העיקריים האחראים להנאה מהכדורגל: משחק מסעיר, יריבות ספורטיבית עמוקה וקהל אוהדים מסור ונלהב. לכל היותר היא יכולה לשפר את החוויה.
עוד על אתגרי האקוסטיקה באצטדיוני כדורגל בסרטון של כאן:
