Mbira: ett musikinstrument och upptäckten av falska mediciner

Ett traditionellt och ett vetenskapligt instrument

Mbira är ett traditionellt afrikanskt instrument som består av metallpinnar i olika längder placerade ovanpå en träbordsskiva. Tänderna plockas med tummarna strömmar ner och den högra pekfingret strök upp för att producera musik. I väst är instrumentet känt som ett tumme-piano och i Karibien kallas det ibland en kalimba. Instrumentet spelas och dess musik åtnjuts i många länder idag. Dess namn uttalas um-beer-ra.

Forskare har nyligen skapat ett instrument baserat på mbira som kan användas för att upptäcka vätskans densitet när det spelas. Tester visar att densitetsmätningen kan indikera om ett flytande läkemedel är äkta eller förfalskat. Förfalskade läkemedel är ett problem i vissa delar av världen. Instrumentet är relativt billigt att tillverka och skulle vara lätt att transportera till områden som inte har tillgång till dyr upptäcktsutrustning.

Arkeologiska bevis tyder på att mbira kan ha funnits så länge sedan 500 e.Kr. Det kan mycket väl vara ännu äldre. Den klassificeras som en idiofon, eller ett instrument som vibrerar som en helhet för att skapa ett ljud. Det klassificeras också som en plockad jodtelefon eller en lamellphone.

Mbira

Instrumentets struktur

Mira är särskilt förknippad med Shona-folket i Zimbabwe. Shona-instrumentet innehåller 22 till 28 tänder eller nycklar och har ett intervall på cirka tre oktaver. Varje tangent är bredare och tunnare vid sin spets än vid sin bas. Nycklarna hålls på plats av en horisontell metallstång placerad ovanpå dem nära deras bas. De hålls något ovanför den solida, hårda träplattan av en andra metallstång under dem, som fungerar som en bro. Detta gör att tangenterna kan plockas. Ett trähål finns på höger om ljudbordet. Högerens lilla finger placeras i hålet, vilket hjälper till att placera handen i rätt läge för att spela.

Faktorer som påverkar ljudet

Instrumentets ljud beror på längden och storleken på tänderna, typen av metall som användes för att skapa dem, ljudbrädans natur och andra faktorer. De mindre tänderna ger högre toner. Nycklarna är gjorda av ny eller återvunnen metall erhållen från olika källor, beroende på vad som finns tillgängligt. Järn, mässing eller stål kan användas. Instrumentets tonhöjd och inställning varierar. Flaskens toppar längst ner på instrumentet som visas ovan är inte dekorationer. De används för att producera ett surrande ljud när instrumentet spelas. Vissa mbira har antingen skal eller metallpärlor på en tråd istället för flasktoppar.

Producerar resonans

Mbira placeras ofta i en stor resonator, som visas på bilden nedan. Skåpet förstärker ljudet och kallas en denna. En pinne används som kil för att hålla instrumentet i läge. En typisk denna har en cirkel med bifogade flasktoppar eller skal på kanten av dess yttre yta. Återigen är dessa inte för dekoration utan är avsedda att lägga till ett surr i ljudet. Traditionella dezes är gjorda av en kalabas eller kalebass. Moderna versioner är ofta tillverkade av syntetiska material för att förbättra deras hållbarhet.

Ordet "kalimba" har mer än en betydelse. Det används ibland som ett alternativt namn för en mbira, men i Nordamerika hänvisar ordet generellt till ett något annat instrument med bara en rad nycklar.

Mbira Music in Shona History and Culture

Mira är ansluten till Shona-kulturen och är det nationella instrumentet i Zimbabwe. När det spelas av en skicklig musiker kan det skapa roliga melodier och rytm samt rik och intressant harmoni. Instrumentet är ibland känt som "mbira dzavadzimu", vilket betyder förfädernas mbira.

Shona spelade traditionellt instrumentet vid viktiga ceremonier, inklusive bröllop, begravningar och evenemang som hedrade specifika människor. Instrumentet spelades också under en ceremoni för att locka förfädernas andar. Denna händelse var känd som Bira. Musiken var avsedd att hjälpa människor att komma in i en trans och underlätta kommunikationen med andarna. Sång och dans var ofta ytterligare komponenter i evenemanget. Ritualen varade ibland hela natten. Det utfördes vanligtvis av en grupp närstående som ville be sina förfäder om hjälp.

Idag har mbira både andlig och nationell betydelse för Shona. Instrumentet har integrerats i populärmusik i Zimbabwe och i väst, där det förekommer i rock, pop och jazzmusik. Ofta spelar två personer en liknande inställd mbira på samma gång. Varje spelares musik kompletterar varandras och ljuden från instrumenten låses ihop. En amerikansk etnomusikolog vid namn Paul Berliner gav mbira och shona-kulturen internationell uppmärksamhet på 1970-talet.

Mbira är det nationella instrumentet i Zimbabwe, där den har en viktig plats i Shona-folks andliga, politiska och konstnärliga frågor - så de flesta som tillhör den kulturen kommer att ha viss kunskap om instrumentet sedan barndomen, även om de är är inte själva musikerna.

Få ett instrument

Musikinstrument baserade på mbira finns i vissa musikbutiker och kan enkelt hittas online. Det kan vara en utmaning att hitta en autentisk version av utmärkt kvalitet som dock också har ett acceptabelt pris.

Hantverkare kommer sannolikt att tillhandahålla det närmaste till en riktig mira, men deras instrument kommer förmodligen att bli dyrare än butiksköpta. Vissa äkta instrument kan köpas online. Instruktioner för att tillverka hembakade mbira finns på webben. När instrumentet är korrekt konstruerat kan instrumentet producera intressanta och attraktiva ljud, vilket kan höras i filmerna i den här artikeln.

Mbira har inspirerat forskare att skapa ett vetenskapligt instrument som kan vara till stor hjälp i kampen mot falska mediciner. Förfalskade läkemedel kan vara ett allvarligt problem. I vissa länder är upp till tio procent av medicinska läkemedel förfalskade. Att identifiera dessa mediciner och se till att sjuka får verkliga är viktiga processer.

Ett vetenskapligt instrument baserat på Mbira

Forskare vid University of California märkte att tätheten för metallen som används för att göra en mbira tänder påverkar ljudet. Detta inspirerade dem att skapa ett relaterat instrument som kan upptäcka vätskans densitet. Instrumentet som de har producerat fungerar som en bro mellan musik och vetenskap.

Liksom mbira innehåller det vetenskapliga instrumentet en lång metallbit fäst vid ena änden av en träljudplatta och plockad i den andra. Metallen är i form av ett enda rör som är vikta för att skapa U-form. Den stängda delen av U vetter mot spelaren och plockas, som visas i videon nedan. Den öppna änden är fastspänd på träplattan.

Innan det plockas, fylls röret med vätskan som ska testas. Ljudet som avges från instrumentet när det spelas beror på vätskans densitet i röret. Det mänskliga örat kanske inte alltid kan upptäcka skillnaden i ljud som produceras av vätskor med olika tätheter, men datorprogramvara kan. Den kan säga om vätskan har densiteten för en äkta medicin eller en förfalskad eller förfalskad kopia.

Analysera vätskan i röret

När ett ljud produceras genom att plocka röret i det vetenskapliga instrumentet måste det analyseras för att avslöja information om dess innehåll. Vätskans densitet måste jämföras med den verkliga medicinen för att upptäcka om vätskorna innehåller samma ingredienser i samma proportioner. Tyvärr finns det två krav för att göra detta som kan begränsa användbarheten i processen i vissa delar av världen.

Det relativt lågtekniska instrumentet kräver viss högteknologisk teknik för att vara användbart vid upptäckten av falska mediciner. Instrumentets ljud måste spelas in av en smart telefon och sedan laddas upp till webbprogramvara som analyserar ljudet och rapporterar resultaten.

Skaparna säger att de vill att deras enhet ska vara användbar i utvecklingsländerna. Kanske med tiden kommer systemet att förbättras så att det kan användas i områden där människor inte har smarta telefoner eller internetuppkoppling. Alternativt blir kanske den teknik som krävs mer allmänt tillgänglig.

Forskningen stöddes ekonomiskt av både National Science Foundation och Bill och Melinda Gates Foundation: s Grand Challenges Explorations-program. Det skulle vara bra om ytterligare ansträngningar från forskarna också stöds av dessa organisationer. Mer forskning behövs för att säkerställa att instrumentet fungerar med andra flytande läkemedel förutom de som testades och för att undersöka distributionen av den nödvändiga tekniken.

Världshälsoorganisationen uppskattar att 10 procent av alla mediciner i låg- och medelinkomstländer är förfalskade. Befintlig teknik för att identifiera förfalskade läkemedel är båda dyra och kräver experttekniker, varav ingen är lättillgänglig i stora delar av utvecklingsländerna.

En gammal enhet som fortfarande är användbar

Jag tycker att det är mycket intressant att ett så gammalt instrument som mbira inte bara spelas och åtnjuts idag utan också indirekt kan hjälpa forskare att lösa ett medicinskt upptäcktproblem. Musik, musiker och instrument från andra delar av världen har mycket att erbjuda oss, ibland utöver nya ljud och rytmer. Musiken som produceras av en mbira och en kapabel spelare kan vara mycket trevlig att lyssna på. Om forskarna som inspirerats av instrumentet skapar en anordning och ett system som avsevärt hjälper det falska medicinproblemet, kommer mbiraen ha gett ytterligare ett värdefullt bidrag till mänskligheten.

referenser

• Information om mbira från mbira.org (en organisation som ägnas åt Shona-musik)
• Mbira-fakta från Grinnell College Musical Instrument Collection
• Information om Afrikans tummepiano från Australian Museum
• En artikel om tummen piano från tidningen The Guardian
• Musikalsensorn visar dålig medicin spelar falsk anteckning från nyhetstjänsten phys.org
• Musikinstrument som sensorer från American Chemical Society