Orgulje su glazbeni instrument dvadeset osam stoljeća. Kako se radi, kako funkcionira, kako funkcionira Orguljaški električni glazbeni instrument

Izvor: « U svijetu znanosti » , Br. 3, 1983. Objavili Neville H. Fletcher & Susanna Thwaites

Veličanstven zvuk orgulja nastaje zahvaljujući interakciji strogo fazno sinkronizirane struje zraka koja prolazi kroz rez u cijevi i zračnog stupa koji rezonira u njegovoj šupljini.

Nijedan glazbeni instrument ne može parirati orguljama u smislu snage, tona, raspona, tonaliteta i veličanstvenosti zvuka. Kao i mnogi glazbeni instrumenti, orgulje se neprestano poboljšavaju zahvaljujući naporima mnogih generacija vještih majstora koji su polako skupljali iskustvo i znanje. Do kraja 17. stoljeća. orgulje su u osnovi poprimile suvremeni oblik. Dva najistaknutija fizičara 19. stoljeća. Hermann von Helmholtz i Lord Rayleigh iznijeli su suprotne teorije objašnjavajući glavni mehanizam stvaranja zvukova u cijevi za orgulje, ali zbog nedostatka potrebnih instrumenata i instrumenata, njihov spor nikada nije riješen. Pojavom osciloskopa i drugih suvremenih instrumenata postalo je moguće detaljno proučiti mehanizam djelovanja organa. Pokazalo se da i Helmholtzova teorija i Rayleighova teorija vrijede za određene pritiske pod kojima se zrak upumpava u cijev organa. Dalje u članku bit će prezentirani rezultati nedavnih studija koji se u mnogo čemu ne podudaraju s objašnjenjem mehanizma djelovanja organa datim u udžbenicima.

Cijevi, isklesane od trske ili drugih biljaka sa šupljim stabljikama, vjerojatno su bile prvi puhački instrumenti. Oni ispuštaju zvukove kad pušu preko otvorenog kraja cijevi ili pušu u cijev, vibriraju usnama ili, štipajući kraj cijevi, pušu u zrak, uzrokujući vibriranje njezinih stijenki. Razvoj ove tri vrste najjednostavnijih puhačkih instrumenata doveo je do stvaranja moderne flaute, trube i klarineta, iz kojih glazbenik može izdvojiti zvukove u prilično širokom rasponu frekvencija.

Istodobno, stvoreni su takvi instrumenti u kojima je svaka lula trebala zvučati na jednoj određenoj noti. Najjednostavniji od ovih instrumenata je flauta (ili "Panova flauta"), koja obično ima oko 20 cijevi različitih duljina, zatvorenih na jednom kraju i ispuštajući zvukove kada se puše preko drugog, otvorenog kraja. Najveći i najsloženiji instrument ove vrste su orgulje koje sadrže do 10 000 lula, kojima orguljaš upravlja pomoću složenog sustava mehaničkih prijenosnika. Orgulje vode porijeklo iz antike. Glinene figurice koje prikazuju glazbenike koji sviraju instrument iz mnogih lula opremljenih krznom izrađene su u Aleksandriji još u 2. stoljeću. PRIJE KRISTA. Do X stoljeća. orgulje su se počele koristiti u kršćanskim crkvama, a u Europi su se pojavile rasprave o građi orgulja koje su napisali redovnici. Prema legendi, veliki organ, sagrađena u X stoljeću. za Winchester Cathedral u Engleskoj, imao je 400 metalnih cijevi, 26 mijeha i dvije tipkovnice sa 40 ključeva, gdje je svaki ključ kontrolirao deset cijevi. Tijekom sljedećih stoljeća struktura orgulja poboljšana je mehanički i glazbeno, pa su već 1429. u katedrali u Amiensu izgrađene orgulje s 2500 lula. U Njemačkoj je do kraja 17. stoljeća. organi su već dobili svoj moderni oblik.

Orgulje su instalirane 1979. godine u koncertnoj dvorani Sydney Opera House u Australiji, najveće su i tehnički najnaprednije orgulje na svijetu. Dizajnirao i izgradio R. Sharp. Ima oko 10 500 cijevi, mehanički kontroliranih s pet ručnih i jednom nožnom tipkovnicom. Orgulje se mogu automatski kontrolirati magnetskom trakom na kojoj je glazbenikov nastup prethodno digitalno snimljen.

Termini koji se koriste za opisivanje naprava za orgulje, odražavaju njihovo podrijetlo iz cjevastih puhačkih instrumenata, u koje je zrak upuhavan kroz usta. Cijevi orgulja otvorene su odozgo, a odozdo imaju suženi suženi oblik. Preko spljoštenog dijela, iznad konusa, nalazi se "usta" cijevi (rez). "Jezik" (vodoravno rebro) postavljen je unutar cijevi, tako da se između nje i donje "usne" formira "usna rupa" (uski razmak). Zrak se u cijev tjera velikim mijehom i ulazi u njezinu bazu u obliku stošca pod pritiskom od 500 do 1000 Paskala (5 do 10 cm H2O). Kada, pritiskom na odgovarajuću papučicu i gumb, zrak uđe u cijev, on juri prema gore, stvarajući se pri izlasku labijalni rascjepširoki ravni mlaz. Mlaz zraka prolazi kroz utor "usta" i, udarajući u gornju usnu, stupa u interakciju sa stupom zraka u samoj cijevi; kao rezultat toga stvaraju se stabilne vibracije zbog kojih cijev "progovara". Samo po sebi, pitanje kako se ovaj iznenadni prijelaz iz tišine u zvuk događa u trubi vrlo je složeno i zanimljivo, ali se u ovom članku ne razmatra. Razgovor će se uglavnom fokusirati na procese koji osiguravaju kontinuirano zvučanje orguljaških cijevi i stvaraju njihov karakterističan tonalitet.

Organsku cijev pobuđuje zrak koji ulazi u njen donji kraj i tvori mlaz dok prolazi kroz jaz između donje usne i uvule. U presjeku mlaz stupa u interakciju sa zračnim stupom u cijevi na gornjoj usni i prolazi ili unutar cijevi ili izvan nje. U zračnom stupu stvaraju se ustaljene vibracije koje čine cijev zvučnom. Tlak zraka, koji se mijenja prema zakonu stojećeg vala, prikazan je zasjenom u boji. Na gornji kraj cijevi ugrađena je uklonjiva čahura ili utikač, što vam omogućuje lagano mijenjanje duljine zračnog stupa pri podešavanju.

Može se činiti da je zadatak opisivanja zračnog toka koji stvara i čuva zvuk orgulja u potpunosti povezan s teorijom protoka tekućina i plinova. Pokazalo se, međutim, da je vrlo teško teoretski razmotriti kretanje čak i stalnog, glatkog, laminarnog toka, jer je za potpuno turbulentnu struju zraka koja se kreće u cijevi za organe njezina analiza nevjerojatno složena. Na sreću, turbulencija, koja je složen oblik kretanja zraka, zapravo pojednostavljuje uzorak strujanja zraka. Da je ovaj tok laminarni, interakcija zračnog mlaza s okolinom ovisila bi o njihovoj viskoznosti. U našem slučaju, turbulencija zamjenjuje viskoznost kao odlučujući faktor interakcije izravno proporcionalno širini strujanja zraka. Tijekom izgradnje orgulja posebna se pozornost posvećuje osiguravanju da su protoci zraka u cijevima potpuno turbulentni, što se postiže malim rezovima uz rub jezika. Iznenađujuće, za razliku od laminarnog strujanja, turbulentni tok je stabilan i može se reproducirati.

Potpuno turbulentni tok postupno se miješa sa okolnim zrakom. Proces širenja i usporavanja relativno je jednostavan. Krivulja koja prikazuje promjenu brzine strujanja ovisno o udaljenosti od središnje ravnine njezina presjeka ima oblik obrnute parabole, čiji vrh odgovara najvećoj vrijednosti brzine. Širina protoka raste proporcionalno udaljenosti od usnog utora. Kinetička energija protoka ostaje nepromijenjena, pa je smanjenje njegove brzine proporcionalno kvadratnom korijenu udaljenosti od utora. Ovu ovisnost potvrđuju i proračuni i eksperimentalni rezultati (uzimajući u obzir malu prijelaznu regiju u blizini labijalnog jaza).

U već uzbuđenoj i zvučnoj orguljskoj cijevi, strujanje zraka ulazi iz labijalnog proreza u intenzivno zvučno polje u prorezu cijevi. Kretanje zraka povezano s stvaranjem zvukova usmjereno je kroz utor i stoga okomito na ravninu strujanja. Prije pedeset godina B. Brown sa Sveučilišta u Londonu uspio je fotografirati laminarni tok zraka ispunjenog dimom u zvučnom polju. Slike su pokazale stvaranje vijugavih valova, koji su se povećavali dok su se kretali uz potok, sve dok se potonji nisu raspali u dva reda vrtložnih prstenova koji se okreću u suprotnim smjerovima. Pojednostavljeno tumačenje ovih i sličnih zapažanja dovelo je do netočnog opisa fizikalnih procesa u orguljaškim cijevima, koji se može naći u mnogim udžbenicima.

Plodnija metoda proučavanja stvarnog ponašanja zračnog mlaza u zvučnom polju je eksperimentiranje s jednom cijevi u kojoj zvučno polje stvara zvučnik. Kao rezultat takvog istraživanja, koje je proveo J. Coltman u laboratoriju Westinghouse Electric Corporation i grupa s mojim sudjelovanjem na Sveučilištu New England u Australiji, temelji suvremene teorije fizikalnih procesa koji se javljaju u cijevima organa razvijen. Zapravo, Rayleigh je dao temeljit i gotovo potpun matematički opis laminarnih tokova nevidljivih medija. Budući da je utvrđeno da turbulencije ne kompliciraju, već pojednostavljuju fizičku sliku zračnih struna, pokazalo se da je moguće upotrijebiti Rayleighovu metodu s manjim promjenama za opis zračnih strujanja koje su eksperimentalno prikupili i istraživali Coltman i naša skupina.

Da u cijevi nema labijalnog utora, moglo bi se očekivati ​​da će se strujanje zraka u obliku trake pomičnog zraka jednostavno pomicati naprijed -natrag zajedno sa svim ostatkom zraka u utoru cijevi pod utjecajem zvuka vibracije. U stvarnosti, kada mlaz izađe iz utora, učinkovito ga stabilizira sam utor. Taj se učinak može usporediti s rezultatom superpozicije strogo uravnoteženog miješanja, lokaliziranog u ravnini vodoravnog rebra, na opće vibracijsko kretanje zraka u zvučnom polju. Ovo lokalizirano miješanje, koje ima istu frekvenciju i amplitudu kao i zvučno polje, pa kao rezultat stvara miješanje nula mlaza na vodoravnom rubu, ostaje u pokretnoj zračnoj struji i stvara zavojiti val.

Pet cijevi različitih izvedbi proizvodi zvukove iste visine, ali različitog tona. Druga truba s lijeve strane je dulciana koja ima nježan, nježan zvuk koji podsjeća na gudački instrument. Treća truba je otvorenog tona i proizvodi lagani, zvučni zvuk koji je najkarakterističniji za orgulje. Četvrta truba ima zvuk vrlo prigušene flaute. Peta truba - Waldflote ( « šumska flauta ") s mekim zvukom. Drvena cijev s lijeve strane zatvorena je čepom. Ima istu temeljnu frekvenciju vibracija kao i druge cijevi, ali rezonira na neparnim prizvucima, čije su frekvencije neparan broj puta veće od osnovne frekvencije. Duljine ostalih cijevi nisu potpuno iste, jer se "korekcija kraja" provodi radi dobivanja iste visine.

Kao što je Rayleigh pokazao za tip mlaza koji je istraživao i što smo sveobuhvatno potvrdili za slučaj s divergentnim turbulentnim mlazom, val se širi duž toka brzinom nešto manjom od polovine brzine kretanja zraka u središnjoj ravnini mlaza. U tom slučaju, kako se kreće po toku, amplituda vala raste gotovo eksponencijalno. Obično se udvostručuje dok val putuje jedan milimetar, a njegov učinak brzo postaje dominantan nad jednostavnim bočnim kretanjem uz bok uzrokovanim zvučnim vibracijama.

Utvrđeno je da se najveća brzina povećanja vala postiže kada je njegova duljina uz tok šest puta veća od širine toka u određenoj točki. S druge strane, ako se pokaže da je valna duljina manja od širine toka, tada se amplituda ne povećava i val može potpuno nestati. Budući da se zračni mlaz širi i usporava dok se udaljava od utora, samo se dugi valovi, odnosno niskofrekventne oscilacije, mogu širiti duž dugih struja s velikom amplitudom. Ova će se okolnost pokazati nimalo važnom u kasnijem razmatranju stvaranja harmonijskog zvuka orguljaških cijevi.

Razmotrimo sada učinak zvučnog polja orguljaške cijevi na zračni tok. Lako je zamisliti da akustični valovi zvučnog polja u utoru za cijev uzrokuju miješanje vrha zračnog mlaza preko gornje usne utora, tako da je mlaz sada unutar cijevi, a zatim izvan nje. Ovo podsjeća na sliku kada se gura već zamahnuta ljuljačka. Zračni stup u cijevi već vibrira, a kad udari zraka ulaze u cijev sinkrono s vibracijom, zadržavaju vibracijsku silu, unatoč raznim gubicima energije povezanim s širenjem zvuka i trenjem zraka o stijenke cijevi. Ako se udari zraka ne podudaraju s vibracijama zračnog stupa u cijevi, oni će potisnuti te vibracije i zvuk će se umanjiti.

Oblik struje zraka prikazan je na slici kao niz uzastopnih okvira pri izlasku iz usne šupljine u pokretno akustičko polje koje u "ušću" cijevi stvara zračni stup koji rezonira unutar cijevi. Periodično pomicanje zraka u usnom usjeku stvara zavojiti val koji se kreće brzinom upola manjom od brzine kretanja zraka u središnjoj ravnini mlaza i raste eksponencijalno sve dok njegova amplituda ne pređe širinu samog mlaza. Vodoravni presjeci prikazuju segmente puta koje val u mlazu putuje kroz uzastopne četvrtine razdoblja titranja. T... Linije rezanja međusobno se približavaju sa smanjenjem brzine mlaza. U orguljskoj cijevi gornja usna nalazi se na mjestu označenom strelicom. Zračni mlaz naizmjenično izlazi i ulazi u cijev.

Mjerenje svojstava zračnog mlaza koji proizvode zvuk može se provesti postavljanjem klinova od filca ili pjene u otvoreni kraj cijevi kako bi se spriječilo zvučanje i stvorio zvučni val male amplitude pomoću zvučnika. Odbijajući se od suprotnog kraja cijevi, zvučni val stupa u interakciju na presjeku "usta" sa strujom zraka. Interakcija mlaza sa stojećim valom unutar cijevi mjeri se prijenosnim ispitivačem mikrofona. Na ovaj način moguće je detektirati, povećati ili smanjiti energiju zračnog mlaza reflektiranog vala u donjem dijelu cijevi. Da bi truba zasvirala, mlaz mora povećati energiju. Rezultati mjerenja izraženi su u vrijednosti akustičke "vodljivosti", definiranoj kao omjer akustičkog toka na izlazu iz presjeka « usta ”na zvučni tlak neposredno iza reza. Krivulja vodljivosti za različite kombinacije tlaka pražnjenja i frekvencije titranja ima spiralni oblik kao što je prikazano na sljedećoj slici.

Odnos između pojavljivanja akustičkih vibracija u utoru cijevi i trenutka kada sljedeći dio zračnog mlaza stigne do gornje usne utora određen je vremenskim intervalom tijekom kojeg val u strujanju zraka prelazi udaljenost od labijalne utor do gornje usne. Proizvođači orgulja ovu udaljenost nazivaju "undercut". Ako je "podrezivanje" veliko ili je pritisak (a time i brzina kretanja) zraka nizak, vrijeme kretanja bit će dugo. Nasuprot tome, ako je podrezivanje malo ili je tlak zraka visok, vrijeme putovanja bit će kratko.

Kako bi se točno odredio fazni odnos između oscilacija stupca zraka u cijevi i dotoka dijelova struje zraka na unutarnji rub gornje usne, potrebno je detaljnije proučiti prirodu učinka ove proporcije na zračnom stupu. Helmholtz je vjerovao da je glavni faktor ovdje količina protoka zraka koji mlaz isporučuje. Stoga, kako bi dijelovi mlaza mogli prenijeti što je moguće više energije oscilirajućem stupcu zraka, moraju teći u trenutku kada tlak na unutarnjem dijelu gornje usne dosegne svoj maksimum.

Rayleigh je iznio drugačiji stav. Tvrdio je da budući da je utor relativno blizu otvorenog kraja cijevi, zvučni valovi na utoru, na koje utječe mlaz zraka, ne mogu stvoriti veliki pritisak. Rayleigh je vjerovao da strujanje zraka, ulazeći u cijev, zapravo udara u prepreku i gotovo se zaustavlja, što brzo stvara visoki tlak u njoj, što utječe na njeno kretanje u cijevi. Stoga će prema Rayleighu zračni mlaz prenijeti najveću količinu energije ako uđe u cijev u trenutku kada maksimum nije tlak, već sam tok akustičnih valova. Pomak između ta dva maksimuma jedna je četvrtina razdoblja osciliranja zračnog stupca u cijevi. Povučemo li analogiju s zamahom, tada se ta razlika izražava u guranju zamaha kada je na najvišoj točki i ima najveću potencijalnu energiju (prema Helmholtzu), te u trenutku kada je na najnižoj točki i ima maksimum brzina (prema Rayleighu).

Krivulja akustičke vodljivosti mlaza ima spiralni oblik. Udaljenost od početne točke označava količinu vodljivosti, a kutni položaj je fazni pomak između akustičkog toka na izlazu iz utora i zvučnog tlaka iza utora. Kad je protok u fazi s tlakom, vrijednosti vodljivosti leže u desnoj polovici spirale i energija mlaza se raspršuje. Da bi mlaz stvarao zvuk, vrijednosti vodljivosti moraju biti u lijevoj polovici spirale, što se događa kada se kompenzira ili odloži faza kretanja mlaza s obzirom na tlak iza reza cijevi. U tom je slučaju reflektirana valna duljina veća od upadne valne duljine. Vrijednost kuta oslonca ovisi o tome koji od dva mehanizma dominira u pobudi cijevi: Helmholtzov mehanizam ili Rayleighov mehanizam. Kad vodljivost odgovara gornjoj polovici spirale, mlaz snižava frekvenciju prirodne rezonancije cijevi, a kada je vrijednost vodljivosti u donjem dijelu spirale, povećava prirodnu rezonantnu frekvenciju cijevi.

Grafikon strujanja zraka u cijevi (isprekidana krivulja) pri zadanom otklonu mlaza asimetričan je u odnosu na nultu vrijednost otklona, ​​budući da je rub cijevi projektiran tako da ne prereže mlaz po sredini avion. Kad se mlaz skrene uz jednostavnu sinusoidu s velikom amplitudom (puna crna krivulja), strujanje zraka koje ulazi u cijev (obojena krivulja) "zasićuje" prvo u jednoj krajnjoj točki otklona mlaza, kada potpuno izlazi iz cijevi. S još većom amplitudom, protok zraka je također zasićen na drugoj ekstremnoj točki otklona, ​​kada mlaz potpuno uđe u cijev. Pomicanje usana daje strujanju asimetričan valni oblik čiji prizvuci imaju frekvencije višekratne od frekvencije odbijajućeg vala.

80 godina problem je ostao neriješen. Štoviše, nova istraživanja zapravo nisu provedena. I tek sada je pronašla zadovoljavajuće rješenje zahvaljujući radu L. Kremera i H. Leasinga s Instituta. Heinrich Hertz u Zap. Berlin, S. Eller američke pomorske akademije, Coltman i naša grupa. Ukratko, i Helmholtz i Rayleigh bili su djelomično u pravu. Odnos između dva mehanizma djelovanja određen je tlakom prisilnog zraka i frekvencijom zvuka, pri čemu je Helmholtzov mehanizam glavni kod niskih tlakova i visokih frekvencija, a Rayleighov mehanizam pri visokim tlakovima i niskim frekvencijama. Za standardne orgulje, Helmholtzov mehanizam obično igra važniju ulogu.

Coltman je razvio jednostavan i učinkovit način proučavanja svojstava zračnog mlaza, koji je u našem laboratoriju malo izmijenjen i poboljšan. Ova se metoda temelji na proučavanju strujanja zraka na presjeku orgulje, kada je njezin kraj zatvoren klinovima koji apsorbiraju zvuk od filca ili pjene i sprječavaju zvuk cijevi. Zatim se iz zvučnika postavljenog na krajnjem kraju cijev dovodi zvučni val koji se reflektira od ruba utora, prvo u prisutnosti ubrizganog mlaza, a zatim i bez njega. U oba slučaja, upadni i reflektirani valovi međusobno djeluju unutar cijevi, stvarajući stojeći val. Mjerenjem s malim sondnim mikrofonom promjene u konfiguraciji valova pri nanošenju zračnog mlaza moguće je utvrditi povećava li se mlaz ili smanjuje energiju reflektiranog vala.

U našim smo pokusima zapravo izmjerili "akustičku vodljivost" zračnog mlaza, koja je određena omjerom akustičkog toka na izlazu iz utora, nastalom prisutnošću mlaza, prema akustičkom tlaku izravno unutar utora . Zvučnu vodljivost karakteriziraju veličina i fazni kut, koji se mogu prikazati kao funkcija frekvencije ili tlaka pražnjenja. Ako predstavljate grafikon vodljivosti s neovisnom promjenom frekvencije i tlaka, tada će krivulja imati oblik spirale (vidi sliku). Udaljenost od početne točke spirale označava vrijednost vodljivosti, a kutni položaj točke na spirali odgovara faznoj retardaciji zavojitog vala koji se javlja u mlazu pod utjecajem zvučnih vibracija u cijevi. Jedan zaostatak valne duljine odgovara 360 ° po opsegu spirale. Zbog posebnih svojstava turbulentnog mlaza pokazalo se da se, kad se vrijednost vodljivosti pomnoži s kvadratnim korijenom vrijednosti tlaka, sve vrijednosti izmjerene za datu cijev orgulja uklapaju u istu spiralu.

Ako tlak ostane konstantan, a učestalost dolaznih zvučnih valova se povećava, tada se točke koje označavaju veličinu vodljivosti približavaju u spirali njezinoj sredini u smjeru kazaljke na satu. Pri konstantnoj frekvenciji i rastućem tlaku, te se točke odmiču od sredine u suprotnom smjeru.

Unutrašnji pogled na orgulje Sydneyjske opere. Vidljive su neke cijevi iz njegovih 26 registara. Većina cijevi izrađena je od metala, neke su od drveta. Duljina zvučnog dijela cijevi se udvostručuje svakih 12 cijevi, a promjer cijevi se udvostručuje otprilike svakih 16 cijevi. Dugogodišnje iskustvo u izradi orgulja omogućilo im je da pronađu najbolje proporcije koje osiguravaju stabilan ton zvuka.

Kad je točka vodljivosti u desnoj polovici spirale, mlaz uzima energiju iz strujanja u cijevi, pa dolazi do gubitka energije. Kad je točka u lijevoj polovici, mlaz će prenijeti energiju u tok i tako djelovati kao generator zvučnih vibracija. Kad je vrijednost vodljivosti u gornjoj polovici spirale, mlaz smanjuje prirodnu rezonantnu frekvenciju cijevi, a kada je ta točka u donjoj polovici, mlaz povećava prirodnu rezonantnu frekvenciju cijevi. Vrijednost kuta koji karakterizira zaostajanje faze ovisi o tome koja se shema - Helmholtz ili Rayleigh - koristi za glavno uzbuđenje cijevi, a to je, kako je pokazano, određeno vrijednostima tlaka i frekvencije. Međutim, ovaj kut, mjeren s desne strane vodoravne osi (desna četvrtina), nikada nije značajno veći od nule.

Budući da 360 ° po opsegu spirale odgovara faznom zastoju jednakom duljini krivudavog vala koji se širi duž zračnog mlaza, veličina takvog zaostajanja od mnogo manje od četvrtine valne duljine do gotovo tri četvrtine njegove duljine ležat će na spirali od središnje crte, tu mlaz djeluje kao generator zvučnih vibracija. Također smo vidjeli da je pri konstantnoj frekvenciji fazni zastoj funkcija tlaka ubrizganog zraka, o čemu ovise i brzina samog mlaza i brzina širenja zavojitog vala uz mlaz. Budući da je brzina takvog vala polovica brzine mlaza, koja je pak izravno proporcionalna kvadratnom korijenu tlaka, promjena faze mlaza za polovicu valne duljine moguća je samo uz značajnu promjenu tlaka . U teoriji, tlak se može promijeniti čak do devet puta prije nego što truba prestane stvarati zvuk na svojoj temeljnoj frekvenciji, osim ako su povrijeđeni drugi uvjeti. U praksi, međutim, truba počinje zvučati većom frekvencijom sve dok se ne dosegne navedena gornja granica promjene tlaka.

Valja napomenuti da, kako bi se nadoknadili gubici energije u cijevi i osigurala stabilnost zvuka, nekoliko zavoja spirale može ići daleko ulijevo. Samo još jedan takav zavoj može proizvesti zvuk cijevi čije mjesto odgovara približno tri poluvalova u mlazu. Budući da je vodljivost žica u ovom trenutku niska, proizvedeni zvuk je slabiji od bilo kojeg zvuka koji odgovara točki na vanjskom zavoju spirale.

Oblik spiralne spirale može se dodatno zakomplicirati ako otklon na gornjoj usni premašuje širinu samog mlaza. U tom slučaju, mlaz se gotovo potpuno ispuhuje iz cijevi i upuhuje natrag u nju pri svakom ciklusu kretanja, a količina energije koju prenosi reflektiranom valu u cijevi prestaje ovisiti o daljnjem povećanju amplitude. Sukladno tome, smanjuje se i učinkovitost zračnih struna u načinu stvaranja zvučnih vibracija. U tom slučaju povećanje amplitude otklona mlaza dovodi samo do smanjenja spiralne spirale.

Smanjenje učinkovitosti mlaza s povećanjem amplitude otklona popraćeno je povećanjem gubitaka energije u orguljskoj cijevi. Oscilacije u cijevi brzo se postavljaju na nižu razinu gdje energija mlaza točno kompenzira gubitak energije u cijevi. Zanimljivo je napomenuti da u većini slučajeva gubici energije zbog turbulencije i viskoznosti znatno premašuju gubitke povezane s raspršenjem zvučnih valova kroz utor i otvorene krajeve cijevi.

Dio cijevi za orgulje tipa range, koji pokazuje da jezičak ima usjek za stvaranje ravnomjernog turbulentnog kretanja zračnog toka. Cijev je izrađena od "označenog metala" - legure s visokim udjelom kositra i olova. Prilikom izrade lima od ove legure na nju se fiksira karakterističan uzorak koji je jasno vidljiv na fotografiji.

Naravno, stvarni zvuk trube u orguljama nije ograničen na jednu određenu frekvenciju, već sadrži i zvukove veće frekvencije. Može se dokazati da su ti prizvuci točni harmonici temeljne frekvencije i da se od nje razlikuju cijeli broj puta. U stalnim uvjetima puhanja, oblik zvučnog vala na osciloskopu ostaje potpuno isti. Najmanje odstupanje frekvencije harmonika od vrijednosti strogo višestruke od osnovne frekvencije dovodi do postupne, ali jasno vidljive promjene valnog oblika.

Ova je pojava od interesa, jer se rezonantne oscilacije zračnog stupca u orguljaskoj cijevi, kao i u svakoj otvorenoj cijevi, uspostavljaju na frekvencijama koje se malo razlikuju od frekvencija harmonika. Činjenica je da s povećanjem učestalosti radna duljina cijevi postaje nešto kraća zbog promjene akustičkog toka na otvorenim krajevima cijevi. Kao što će biti prikazano, prizvuci u orguljskoj cijevi nastaju zbog interakcije zračnog mlaza i ruba utora, a sama cijev uglavnom služi za prizvuke veće frekvencije kao pasivni rezonator.

Rezonantne vibracije u cijevi nastaju pri najvećem kretanju zraka u njenim rupama. Drugim riječima, vodljivost u orguljskoj cijevi trebala bi doseći svoj maksimum na zarezu. Dakle, slijedi da se rezonantne vibracije u cijevi s otvorenim dugim krajem javljaju na frekvencijama na kojima se cijeli broj poluvalova zvučnih vibracija uklapa u duljinu cijevi. Ako osnovnu frekvenciju označimo kao f 1, tada će veće rezonantne frekvencije biti 2 f 1 , 3f 1, itd. (U stvarnosti, kao što je već naznačeno, veće rezonantne frekvencije uvijek su nešto veće od ovih vrijednosti.)

U cijevi sa zatvorenim ili prigušenim dalekim konjem dolazi do rezonantnih oscilacija na frekvencijama na kojima se neparan broj četvrtina valne duljine uklapa u duljinu cijevi. Stoga, da zvuči na istoj noti, zatvorena cijev može biti polovica duljine otvorene cijevi, a njezine rezonantne frekvencije bit će f 1 , 3f 1 , 5f 1, itd.

Rezultati utjecaja promjene tlaka ispušnog zraka na zvuk u konvencionalnoj orguljskoj cijevi. Prvih nekoliko prizvuka označeno je rimskim brojevima. Glavni način rada trube (u boji) pokriva niz dobro uravnoteženih normalnih zvukova pri normalnom tlaku. S povećanjem pritiska, zvuk trube prelazi u drugi prizvuk; s smanjenjem tlaka stvara se oslabljeni drugi prizvuk.

Vratimo se sada zračnom toku u orguljskoj cijevi. Vidimo da visokofrekventni valni poremećaji postupno propadaju s povećanjem širine mlaza. Kao rezultat toga, kraj mlaza blizu gornje usne oscilira gotovo sinusoidno na osnovnoj frekvenciji zvuka cijevi i gotovo neovisno o višim harmonicima oscilacija akustičkog polja u blizini utora cijevi. Međutim, sinusoidno kretanje mlaza neće stvoriti isto kretanje protoka zraka u cijevi, budući da se tok "zasićuje" zbog činjenice da s ekstremnim odstupanjem u bilo kojem smjeru, potpuno teče bilo s unutarnje ili vanjske strane gornje usne. Osim toga, usna je obično pomaknuta i ne presijeca tok točno duž središnje ravnine, pa je zasićenje asimetrično. Stoga oscilacija protoka u cijevi ima cijeli skup harmonika osnovne frekvencije sa strogo definiranim omjerom frekvencija i faza, a relativne amplitude ovih visokofrekventnih harmonika brzo rastu s povećanjem amplitude otklona strujanja zraka.

U konvencionalnoj cijevi za orgulje, otklon mlaza u utoru razmjeran je širini mlaza na gornjoj usni. Zbog toga se u strujanju zraka stvara veliki broj prizvuka. Kad bi usna razdvajala mlaz strogo simetrično, u zvuku ne bi bilo ni prizvuka. Stoga se usna obično miješa kako bi se očuvali svi prizori.

Kao što biste očekivali, otvorene i zatvorene cijevi proizvode različite kvalitete zvuka. Frekvencije prizvuka koje generira mlaz višekratnici su osnovne frekvencije oscilacija mlaza. Zračni stup u cijevi snažno će rezonirati s određenim prizvukom samo kada je akustička vodljivost cijevi visoka. U tom će slučaju doći do naglog povećanja amplitude na frekvenciji bliskoj frekvenciji prizvuka. Stoga se u zatvorenoj cijevi, gdje se stvaraju samo prizvuci s neparnim brojevima rezonantne frekvencije, svi ostali prizori potiskuju. Rezultat je karakterističan "dosadan" zvuk, u kojemu su čak i prizvuci slabi, iako nisu potpuno odsutni. Naprotiv, otvorena cijev proizvodi "lakši" zvuk jer zadržava sve prizvuke izvedene iz temeljne frekvencije.

Rezonantna svojstva cijevi jako ovise o gubicima energije. Ti su gubici dvije vrste: gubici zbog unutarnjeg trenja i prijenosa topline te gubici zbog zračenja kroz utor i otvoreni kraj cijevi. Gubici prvog tipa značajniji su u uskim cijevima i pri niskim frekvencijama vibracija. Za široke cijevi i pri visokim frekvencijama vibracija, gubici druge vrste su značajni.

Utjecaj položaja usana na stvaranje prizvuka ukazuje na preporučljivost pomaka usana. Kad bi usna razdvajala mlaz strogo uz središnju ravninu, u cijevi bi se stvorio samo zvuk temeljne frekvencije (I) i trećeg prizvuka (III). Kad se usna pomakne, kako je prikazano isprekidanom linijom, nastaju drugi i četvrti prizvuk, što uvelike obogaćuje kvalitetu zvuka.

Otuda slijedi da za datu duljinu cijevi, pa prema tome i određenu temeljnu frekvenciju, široke cijevi mogu poslužiti kao dobri rezonatori samo za osnovni ton i najbližih nekoliko prizvuka, koji tvore prigušeni zvuk "nalik flauti". Uske cijevi služe kao dobri rezonatori za širok raspon prizvuka, a budući da se visoke frekvencije emitiraju intenzivnije od niskih frekvencija, proizvodi se visoki zvuk "žice". Između ova dva zvuka nalazi se zvonki sočan zvuk, koji postaje karakterističan za dobre orgulje, koje stvaraju takozvani ravnatelji ili rasponi.

Osim toga, velike orgulje mogu sadržavati nizove cijevi sa suženim tijelom, perforirani čep ili druge geometrijske oblike. Namjera je takvih dizajna izmijeniti rezonantne frekvencije cijevi, a ponekad i povećati raspon visokofrekventnih prizvuka kako bi se dobio ton posebne zvučne boje. Izbor materijala od kojeg je izrađena cijev zapravo nije bitan.

U cijevi postoji veliki broj mogućih načina vibracija zraka, što dodatno komplicira akustička svojstva cijevi. Na primjer, kada se tlak zraka u otvorenoj cijevi poveća do te mjere da će se u zraku stvoriti prvi prizvuk f 1 od jedne četvrtine temeljne valne duljine, točka na spiralnoj vodljivosti koja odgovara ovom prizvuku otići će u njenu desnu polovicu i mlaz će prestati stvarati prizvuk ove frekvencije. Istodobno, frekvencija drugog prizvuka je 2 f 1 odgovara poluvalu u mlazu i može biti stabilan. Stoga će se zvuk trube prebaciti na ovaj drugi prizvuk, gotovo cijelu oktavu veći od prvog, a točna učestalost titranja ovisit će o rezonantnoj frekvenciji trube i tlaku ispuha zraka.

Daljnje povećanje tlaka pražnjenja može dovesti do stvaranja sljedećeg prizvuka 3 f 1 pod uvjetom da "undercut" usne nije prevelik. S druge strane, često se događa da nizak tlak, nedovoljan za formiranje glavnog tona, postupno stvara jedan od prizvuka na drugom zavoju provodne spirale. Takvi zvukovi, nastali s viškom ili nedostatkom pritiska, od interesa su za laboratorijska istraživanja, ali se iznimno rijetko koriste u samim organima, samo da bi se postigao neki poseban učinak.

Stajaći val na rezonanciji u cijevima s otvorenim i zatvorenim gornjim krajevima. Širina svake obojene linije odgovara amplitudi vibracija u različitim dijelovima cijevi. Strelice pokazuju smjer kretanja zraka tijekom jedne polovice oscilatornog ciklusa; u drugoj polovici ciklusa smjer kretanja je obrnut. Harmonički brojevi označeni su rimskim brojevima. Za otvorenu cijev svi su harmonici osnovne frekvencije rezonantni. Zatvorena cijev mora biti upola duljine da bi se stvorila ista nota, ali za nju rezoniraju samo neparni harmonici. Složena geometrija "usta" cijevi donekle iskrivljuje konfiguraciju valova bliže donjem kraju cijevi, bez da ih mijenja « glavni » lik.

Nakon što je majstor u izradi orgulja napravio jednu trubu koja ima potreban zvuk, njegov glavni i najteži zadatak je stvoriti cijeli niz cijevi s odgovarajućom glasnoćom i skladom zvuka u cijelom glazbenom rasponu klavijature. To se ne može postići jednostavnim skupom cijevi iste geometrije, koje se razlikuju samo po svojim dimenzijama, jer će u takvim cijevima gubici energije zbog trenja i zračenja utjecati na vibracije različitih frekvencija na različite načine. Kako bi se osigurala dosljednost akustičkih svojstava u cijelom rasponu, potrebno je mijenjati brojne parametre. Promjer cijevi se mijenja kako se mijenja njezina duljina i ovisi o njoj kao eksponentu s eksponentom k, gdje je k manji od 1. Stoga se duge bas cijevi sužavaju. Izračunata vrijednost k je 5/6, odnosno 0,83, no uzimajući u obzir psihofizičke karakteristike ljudskog sluha treba je smanjiti na 0,75. Ta je vrijednost vrlo bliska onoj koju su empirijski odredili veliki majstori orgulja iz 17. i 18. stoljeća.

Zaključno, razmotrimo pitanje važno sa stajališta sviranja orgulja: kako se kontrolira zvuk mnogih lula u velikim orguljama. Osnovni mehanizam ove kontrole jednostavan je i podsjeća na retke i stupce matrice. Cijevi raspoređene u registre odgovaraju redovima matrice. Sve trube istog registra imaju isti ton, a svaka truba odgovara jednoj noti na ručnoj ili nožnoj tipkovnici. Dovod zraka u cijevi svakog registra reguliran je posebnom polugom na kojoj je naznačeno ime registra, a dovod zraka izravno u cijevi povezane s ovom napomenom i čineći stupac matrice reguliran je odgovarajućim ključem na tipkovnica. Truba će zvučati samo ako se pomakne poluga registra u kojem se nalazi i pritisne željena tipka.

Postavljanje orguljastih cijevi nalikuje redovima i stupcima matrice. U ovom pojednostavljenom dijagramu svaki red, koji se naziva registrom, sastoji se od iste vrste cijevi, od kojih svaka proizvodi jednu notu (vrh dijagrama). Svaki stupac povezan s jednom bilješkom na tipkovnici (donji dio dijagrama) uključuje različite vrste cijevi (lijevi dio dijagrama). Poluga na konzoli (desna strana dijagrama) omogućuje pristup zraku svim cijevima registra, a pritiskom na tipku na tipkovnici zrak se upumpava u sve cijevi određene note. Pristup zraku do cijevi moguć je samo ako su red i stupac istovremeno uključeni.

Danas se mogu koristiti različiti načini za provedbu takve sheme pomoću digitalnih logičkih uređaja i električno upravljanih ventila na svakoj cijevi. Stariji organi koristili su jednostavne mehaničke poluge i pločaste ventile za dovod zraka do kanala tipkovnice i mehaničke klizače s rupama za kontrolu protoka zraka do cijelog registra. Ovaj jednostavan i pouzdan mehanički sustav, osim svojih dizajnerskih prednosti, omogućio je orguljašu da sam regulira brzinu otvaranja svih ventila i, takoreći, približio mu je ovaj previše mehanički glazbeni instrument.

U XIX početkom XX stoljeća. izgrađene su velike orgulje sa svim vrstama elektromehaničkih i elektro-pneumatskih uređaja, no u posljednje vrijeme prednost se ponovno daje mehaničkim prijenosima s tipki i pedala, a složeni elektronički uređaji koriste se za istovremeno uključivanje kombinacija registara tijekom sviranja orgulja. Na primjer, najveće mehaničke orgulje na svijetu instalirane su u koncertnoj dvorani operne kuće u Sydneyu 1979. Ima 10 500 lula u 205 registara, raspoređenih između pet ručnih i jedne nožne klavijature. Upravljanje ključem provodi se mehanički, ali ga duplicira električni prijenos na koji se možete spojiti. To omogućuje snimanje izvedbe orguljaša u kodiranom digitalnom obliku, koji se zatim može koristiti za automatsku reprodukciju izvorne izvedbe na orguljama. Registre i njihove kombinacije upravljaju električni ili elektro-pneumatski uređaji i mikroprocesori s memorijom, što omogućuje da se upravljački program uvelike razlikuje. Tako veličanstven bogat zvuk veličanstvenih orgulja nastaje kombinacijom najnaprednijih dostignuća suvremene tehnologije i tradicionalnih tehnika i principa koje su stoljećima koristili majstori prošlosti.

Organske cijevi

Zvučne trube, koje se od davnina koriste kao glazbeni instrumenti, podijeljene su u dvije vrste: usne i trska. Zvučno tijelo u njima je uglavnom zrak. Moguće je vibrirati zrak, s kojim se u cijevi stvaraju stojeći valovi, na različite načine. U usniku ili cijevi za flautu (vidi sliku 1), ton nastaje puhanjem struje zraka (s ustima ili mijehom) na šiljati rub utora u bočnoj stjenci. Trenje zračnog mlaza o ovaj rub proizvodi zvižduk koji se može čuti kada se cijev odvoji od usnika (embouchure). Primjer je parna zviždaljka. Truba, koja služi kao rezonator, naglašava i pojačava jedan od mnogih tonova koji čine ovaj složeni zvižduk koji odgovara njegovoj veličini. U cijevi od trske stojeći valovi nastaju puhanjem zraka kroz posebnu rupu prekrivenu elastičnom pločom (jezik, anche, Zunge), koja dolazi u vibraciju.

Cijevi od trske su tri vrste: 1) cijevi (O.), čiji je ton izravno određen brzinom vibracija trske; služe samo za pojačavanje tona koji emitira jezik (slika 2).

Mogu se podesiti u malom rasponu pomicanjem opruge koja pritišće jezik. 2) Trube, u kojima, naprotiv, vibracije zraka uspostavljene u njima određuju vibracije lako savitljive trske trske (klarinet, oboa i fagot). Ova elastična, fleksibilna ploča, koja povremeno prekida strujanje zraka, uzrokuje titranje zračnog stupca u cijevi; te posljednje vibracije pak na odgovarajući način reguliraju vibracije same ploče. 3) Cijevi s membranskim jezičcima, čija se brzina osciliranja regulira i varira u značajnim granicama po volji. Kod limenih glazbala usne igraju ulogu takvog jezika; dok pjeva, glasnice. Zakone titranja zraka u cijevima s presjekom toliko malim da sve točke poprečnog presjeka osciliraju na isti način ustanovio je Daniel Bernoulli (D. Bernoulli, 1762). U otvorenim cijevima antinode nastaju na oba kraja, gdje je najveća pokretljivost zraka, a gustoća konstantna. Ako se između ova dva antinode formira jedan čvor, tada će duljina cijevi biti jednaka polovici duljine, tj. L = λ/ 2 ; ovaj slučaj odgovara najnižem tonu. S dva čvora cijeli će val stati u cijev, L = 2 λ/ 2 = λ; u tri, L= 3λ / 2; na nčvorovi, L = nλ/ 2. Da biste pronašli visinu tona, tj. Broj N oscilacija u sekundi, sjetite se da je valna duljina (udaljenost λ, preko koje se oscilacije u tom trenutku šire u mediju T, kada jedna čestica izvrši svoju punu oscilaciju) jednaka je umnošku brzine širenja ω na period T fluktuacije, ili λ = ωT; ali T = l/N; stoga je λ = ω / N. Odavde N= ω / λ, ili, budući da je iz prethodnog λ = 2L/n, N = nω/ 2L... Ova formula pokazuje da 1) otvorena cijev, s različitim snagama zraka koje pušu u nju, može emitirati tonove, čije su visine međusobno povezane, kao 1: 2: 3: 4 ...; 2) korak je obrnuto proporcionalan duljini cijevi. U zatvorenoj cijevi blizu usnika još bi trebao postojati antinod, ali na drugom, zatvorenom kraju, gdje uzdužne vibracije zraka nisu moguće, trebao bi postojati čvor. Stoga se 1/4 stojećeg vala može uklopiti duž duljine cijevi, što odgovara najnižem ili temeljnom tonu cijevi, ili 3/4 vala, pa čak i neparnom broju četvrtina valova, t.j. L = [(2n+ 1) / 4] λ; gdje N " = (2n+ 1) ω / 4 L... Dakle, u zatvorenoj cijevi uzastopni tonovi koje emitira ili odgovarajući brojevi vibracija povezani su kao niz neparnih brojeva 1: 3: 5; a visina svakog od ovih tonova obrnuto je proporcionalna duljini cijevi. Glavni ton u zatvorenoj cijevi je, štoviše, za oktavu niži nego u otvorenoj cijevi (zapravo, kada n = 1, N ": N = 1: 2). Svi ti zaključci teorije lako se provjeravaju eksperimentom. 1) Ako uzmete dugu i usku cijev s jastučićem za uši (usnik) i u nju unesete zrak pod sve većim pritiskom, dobit ćete niz harmonijskih tonova u otvorenoj cijevi koji se postupno dižu (i nije ih teško dosegnuti do 20 prizvuka). U zatvorenoj cijevi dobivaju se samo neparni harmonički tonovi, a glavni, najniži ton je za oktavu niži od onog u otvorenoj cijevi. Ti tonovi mogu postojati u trubi i istodobno, pratiti glavni ton ili jedan od nižih. 2) Položaj čvorova antinode unutar cijevi može se odrediti na različite načine. Stoga Savart u tu svrhu koristi tanku membranu rastegnutu preko prstena. Ako na njega sipate sitni pijesak i spustite ga na niti u cijev, čija je jedna stijenka staklena, tada će na čvornim mjestima pijesak ostati nepomičan, a na drugim mjestima, a osobito u antinodima, primjetno će se pomaknuti. Osim toga, budući da zrak u antinodima ostaje pod atmosferskim tlakom, otvaranje rupe napravljene u stijenci cijevi na ovom mjestu neće promijeniti ton; rupa otvorena na drugom mjestu mijenja visinu tona. Na čvorovima se, naprotiv, mijenjaju tlak zraka i gustoća, ali brzina je nula. Stoga, ako gurnete amortizer kroz zid na mjestu gdje se nalazi čvor, korak se ne bi trebao promijeniti. Iskustvo to zaista opravdava. Eksperimentalna provjera zakona sviranja truba također se može provesti pomoću Koenigovih manometrijskih svjetala (vidi). Ako je mjerna kutija, zatvorena sa strane cijevi s membranom, u blizini čvora, tada će fluktuacije plamena plina biti najveće; u blizini antinoda, plamen će biti nepomičan. Vibracije takvih svjetala mogu se promatrati kroz pomična ogledala. U tu se svrhu, na primjer, koristi zrcalni paralelopiped, koji se rotacijski pokreće centrifugalnim strojem; u tom će slučaju svjetlosna traka biti vidljiva u ogledalima; čiji će se jedan rub činiti nazubljenim. 3) Zakon obrnute proporcionalnosti koraka i duljine cijevi (duge i uske) poznat je dugo i lako se provjerava. Pokusi su, međutim, pokazali da ovaj zakon nije posve točan, osobito za široke cijevi. Tako je Masson (1855) pokazao da je u dugoj Bernoullijevoj, složenoj flauti sa zvukom koji odgovara poluvalnoj duljini 0,138 m., Zračni stup doista podijeljen na takve dijelove duljine 0,138 m., Isključujući onu koja susjedna ušni jastuk, gdje se pokazalo da je duljina samo 0,103 m. Također, Koenig je utvrdio, na primjer, za jedan poseban slučaj, udaljenost između odgovarajućih antinode u cijevi (počevši od jastučića za uši) jednaka 173, 315, 320, 314, 316, 312, 309, 271. Ovdje je prosjek brojevi su gotovo isti, malo odstupaju od prosječne vrijednosti 314, dok se 1. od njih (u blizini jastučića za uši) razlikuje od prosjeka za 141, a posljednji (u blizini rupe za cijev) za 43. Razlog za takav nepravilnosti ili smetnje na krajevima cijevi leže uslijed puhanja zraka, ne ostaju potpuno konstantne, kako se teoretski pretpostavlja za antinodu i slobodno otvaranje otvorene cijevi, iz istog razloga, čini se da se oscilirajući stupac zraka nastavlja ili strši izvan rubova stijenki prema van; posljednja će antinode stoga pasti izvan cijevi. A u zatvorenoj cijevi na prigušivaču, ako i sama popušta vibracijama, mora doći do smetnji. Wertheim (1849-51) bio je eksperimentalno uvjeren da smetnje na krajevima cijevi ne ovise o valnoj duljini. Poisson (1817) je prvi dao teoriju takvih poremećaja, pretpostavljajući da su mala zadebljanja zraka proporcionalna brzini. Zatim su Hopkins (1838) i Ke (1855) dali potpunije objašnjenje, uzimajući u obzir višestruke refleksije na krajevima cijevi. Opći rezultat ovih studija je da za otvorenu cijev, umjesto jednakosti L = nλ/2, potrebno uzeti L + l = nλ/2 , a za zatvorenu cijev L + l " = (2n + 1 )λ /4. Stoga pri izračunavanju duljine L cijevi se moraju stalno povećavati ( l ili l "). Najcjelovitiju i najtočniju teoriju zvučanja truba daje Helmholtz. Iz te teorije proizlazi da je korekcija na rupi 0,82 R (R- radijus presjeka cijevi) u slučaju uske otvorene cijevi koja komunicira s rupom s dnom vrlo široke cijevi. Prema eksperimentima lorda Rayleigha, takva bi korekcija trebala biti 0,6 R ako otvor uske cijevi komunicira sa slobodnim prostorom i ako je valna duljina vrlo velika u usporedbi s promjerom cijevi. Bozanke (1877) je otkrio da se ta korekcija povećava omjerom promjera prema valnoj duljini; pa ex. jednaka je 0,64 at R/λ = 1/12 i 0,54 at R/λ = 1/20. Koenig je postigao i druge rezultate iz svojih već spomenutih pokusa. Primijetio je, naime, da skraćivanje prve poluvalne duljine (kod jastučića za uši) postaje manje pri višim tonovima (tj. Pri kraćim valovima); manje značajno skraćivanje zadnjeg polutalasa malo se mijenja. Osim toga, provedeni su brojni pokusi kako bi se istražile amplitude oscilacija i tlak zraka unutar cijevi (Kundt - 1868, Tepler i Boltzmann - 1870, Mach - 1873). Unatoč, međutim, brojnim eksperimentalnim studijama, pitanje zasviranja truba još se ne može smatrati definitivno razjašnjenim u svakom pogledu. - Za široke cijevi, kao što je već spomenuto, Bernoullijevi zakoni uopće nisu primjenjivi. Tako je Mersenne (1636), između ostalog uzevši dvije cijevi iste duljine (16 cm), ali različitih promjera, primijetio da u široj cijevi ( d= 12 cm), ton je bio 7 cijelih tonova niži nego u luli manjeg promjera (0,7 cm). Mersenne je otkrio zakon koji se odnosi na takve cijevi. Savard je potvrdio valjanost ovog zakona za cijevi različitih oblika, što formulira na sljedeći način: u takvim cijevima, nagibi su obrnuto proporcionalni odgovarajućim dimenzijama cijevi. Dakle ex. dvije cijevi, od kojih je jedna 1 ft. duljine i 22 lin. u promjeru, a drugi 1/2 ft. duljine i 11 lin. promjera, daju dva tona, što čini oktavu (broj vibracija u 1 "druge cijevi je dvostruko veći nego za prvu cijev). Savart (1825) je također otkrio da širina pravokutne cijevi ne utječe na visinu ako utor jastučića za uši je pune širine. Cavaillé-Coll dao je sljedeće empirijske formule za ispravak otvorenih cijevi: 1) L " = L - 2 str, i R dubina pravokutne cijevi. 2) L " = L - 5/3d, gdje d promjer okrugle cijevi. U tim formulama L = v "N je teoretska duljina, i L " stvarna duljina cijevi Primjenjivost Cavalier-Kohlovih formula u velikoj je mjeri dokazana studijama Wertheima. Razmatrani zakoni i propisi primjenjuju se na flaute ili cijevi O. usnika. V. cijevi od trskečvor se nalazi na rupi, povremeno zatvara i otvara elastična ploča (jezičak), dok u cijevima za flaute na rupi kroz koju se upuhuje struja zraka uvijek postoji antinode. Stoga cijev od trske odgovara zatvorenoj cijevi za flautu koja također ima čvor na jednom kraju (iako na drugom osim cijevi od trske). Razlog što se čvor nalazi na samom jeziku cijevi je taj što se na ovom mjestu događaju najveće promjene u elastičnosti zraka, što odgovara čvoru (u antinodima, naprotiv, elastičnost je konstantna). Dakle, cilindrična cijev od trske (poput zatvorene flaute) može proizvesti uzastopne nizove tonova 1, 3, 5, 7 .... ako je njezina duljina u odgovarajućem omjeru s brzinom vibracija elastične ploče. U širokim cijevima taj se omjer ne mora strogo pridržavati, ali izvan određene granice odstupanja, cijev prestaje zvučati. Ako je trska metalna ploča, kao u orguljaškoj cijevi, tada se visina koraka određuje gotovo isključivo njezinim vibracijama, kao što je već spomenuto. Ali općenito, visina koraka ovisi i o trsci i o cijevi. W. Weber (1828-29) detaljno je proučavao tu ovisnost. Ako na jezik stavite lulu koja se otvara prema unutra, kao što je uobičajeno u O. cijevima, tada se ton općenito smanjuje. Ako postupno produljujući trubu, a ton se smanji za cijelu oktavu (1: 2), doći ćemo do takve duljine L, koji u potpunosti odgovara vibracijama jezika, tada će ton odmah porasti na prethodnu vrijednost. Uz daljnje produženje cijevi do 2L ton će opet pasti na četvrti (3: 4); na 2L opet se odmah dobiva izvorni ton. S novim produljenjem do 3L zvuk će se smanjiti za malu trećinu (5: 6) itd. (ako rasporedite jezike koji se otvaraju prema van, poput glasnica, tada će truba usmjerena prema njima povisiti ton koji im odgovara). - U drvenim muzama. instrumenti (klarinet, oboa i fagot) koriste trsku; koji se sastoji od jedne ili dvije tanke i savitljive trske. Ove trstike same ispuštaju mnogo veći zvuk od onog koji stvaraju u cijevi. Cijevi za jezik treba smatrati cijevima zatvorenima sa strane jezika. Stoga bi u cilindričnoj cijevi, kao i na klarinetu, trebalo biti 1, 3, 5 uzastopnih tonova s ​​pojačanim puhanjem itd. Otvaranje bočnih rupa odgovara skraćivanju cijevi. U suženim cijevima zatvorenim na vrhu, slijed tonova je isti kao u otvorenim cilindričnim cijevima, tj. 1, 2, 3, 4 itd. (Helmholtz). Oboa i fagot pripadaju konusnim trubama. Svojstva trske treće vrste, opnaste, mogu se proučavati, kao što je to činio Helmholtz, pomoću jednostavnog uređaja koji se sastoji od dvije gumene opne rastegnute preko koso odrezanih rubova drvene cijevi tako da između membrana ostane uski razmak. sredini cijevi. Strujanje zraka može se usmjeriti kroz prorez s vanjske strane na unutarnju stranu cijevi ili obrnuto. U potonjem slučaju dolazi do sličnosti s glasnicama ili usnama pri sviranju limenih instrumenata. U ovom slučaju, visina zvuka određena je, zbog mekoće i fleksibilnosti membrana, isključivo veličinom cijevi. Limeni instrumenti poput lovačkog roga, korneta s kapama, truba itd. Predstavljaju stožaste cijevi, pa stoga daju prirodan niz viših harmonskih tonova (1, 2, 3, 4 itd.). Organski uređaj - vidi Orgulje.

N. Gezehus.

Enciklopedijski rječnik F.A. Brockhaus i I.A. Efron. -S.-Pb.: Brockhaus-Efron. 1890-1907 .

Pogledajte što su "Organske cijevi" u drugim rječnicima:

Zvučne trube, koje se od davnina koriste kao glazbeni instrumenti, podijeljene su u dvije vrste: usne i trska. Zvučno tijelo u njima je uglavnom zrak. Za vibriranje zraka, a u cijevi ... ...

- (latinski organ, od grčkog orguljskog instrumenta, instrumenta; talijanski orgulje, engleske orgulje, francuski org, njemački Orgel) glazba za klavijaturu. alat složenog uređaja. O. vrste su raznolike: od prijenosnih, malih (vidi. Prijenosnih, pozitivnih) do ... ... Glazbena enciklopedija

Puhački glazbeni instrument s klavijaturom, najveći i najsloženiji instrument koji postoji. Ogromne moderne orgulje, takoreći, sastoje se od tri ili više orgulja, a izvođač ih može kontrolirati svim u isto vrijeme. Svaki od organa uključenih u ... Collierova enciklopedija

Broj vibracija po jedinici vremena, brzina ili učestalost vibracija, ovisi o veličini, obliku i prirodi tijela. Visina tona, određena brojem vibracija zvučnog tijela u jedinici vremena, može se odrediti na različite načine (vidi Zvuk). ... ... Enciklopedijski rječnik F.A. Brockhaus i I.A. Efron

- (fizička) pomoć ili suprotstavljanje dva ili više valova koji potječu od oscilatornih, periodično ponavljajućih pokreta. Valovi (vidi) mogu se pojaviti u tekućinama, krutim tvarima, plinovima i eteru. U prvom slučaju vidljivi su I. valovi ... ... Enciklopedijski rječnik F.A. Brockhaus i I.A. Efron

Što zvuči uz pomoć cijevi (metalnih, drvenih, bez jezičca i s jezičcima) različitih boja, u koje se uz pomoć mijeha upumpava zrak.

Sviranje na organima izvodi se pomoću nekoliko tipkovnica za ruke (priručnici) i tipkovnice s pedalama.

Po bogatstvu zvuka i obilju glazbenih sredstava, orgulje zauzimaju prvo mjesto među svim instrumentima i ponekad se nazivaju „kraljem instrumenata“. Zbog svoje izražajnosti dugo je postalo vlasništvo crkve.

Osoba koja izvodi glazbena djela na orguljama naziva se orguljaš.

Sovjetski raketni sustav više projektila BM-13 vojnici Trećeg Reicha nazvali su "Staljinovim orguljama" zbog zvuka koji je ispuštao perje projektila.

Povijest organa

Pupoljak organa može se vidjeti u, kao i u. Vjeruje se da je orgulje (hydravlos; također hydraulikon, hydraulis - "vodeni organ") izumio Grk Ktesibius, koji je živio u Aleksandriji u Egiptu 296. -288. PRIJE KRISTA NS. Na jednom novčiću nalazi se slika sličnog instrumenta ili znak Neronovog doba.

Veliki organi pojavili su se u 4. stoljeću, manje -više poboljšani organi - u 7. i 8. stoljeću. Papa Vitalian (666) predstavio je orgulje Katoličkoj crkvi. U 8. stoljeću Bizant je bio poznat po svojim organima.

Umjetnost gradnje orgulja također se razvila u Italiji, odakle su u 9. stoljeću izvezene u Francusku. Kasnije se ta umjetnost razvila u Njemačkoj. Orgulje počinju dobivati ​​najveću i sveprisutnu distribuciju u XIV stoljeću. U XIV stoljeću u orguljama se pojavila pedala, odnosno tipkovnica za stopala.

Srednjovjekovni organi, u usporedbi s kasnijim, bili su grubog posla; ručna tipkovnica, na primjer, sastojala se od tipki širine 5 do 7 cm, udaljenost između tipki dosegla je jedan i pol cm. Tipke nisu udarane prstima, kao sada, već šakama.

U 15. stoljeću ključevi su smanjeni, a broj cijevi povećan.

Organski uređaj

Poboljšani organi došli su do ogromnog broja cijevi; na primjer, orgulje u Parizu u St. Sulpice ima 7 tisuća cijevi. U orguljama se nalaze cijevi sljedećih veličina: na 1 stopa note zvuče tri oktave više od napisanih, na 2 stope - note zvuče dvije oktave više od napisanih, na 4 stope - note zvuče oktavu više od pisanih, na 8 stopa - note zvuče kao da su napisane, na 16 stopa - note zvuče oktavu niže od napisane, 32 stope - note zvuče dvije oktave niže od napisane. Zatvaranje trube odozgo smanjit će zvukove koje emitira oktava. Nemaju svi organi velike cijevi.

U orguljama ima od 1 do 7 klavijatura (obično 2-4); zovu se priručnike... Iako svaka orguljaška tipkovnica ima volumen od 4-5 oktava, zahvaljujući trubama koje zvuče dvije oktave niže ili tri oktave više od zapisanih nota, glasnoća velikih orgulja je 9,5 oktava. Svaki skup cijevi istog tona čini, takoreći, zaseban instrument i naziva se Registar.

Svaki od proširivih ili uvlačivih gumba ili registara (koji se nalaze iznad tipkovnice ili sa strana instrumenta) pokreće odgovarajući niz cijevi. Svaki gumb ili registar ima svoj naziv i odgovarajući natpis, koji označava duljinu najveće cijevi ovog registra. Skladatelj može naznačiti naziv registra i veličinu truba u bilješkama iznad mjesta na kojem bi se trebao primijeniti ovaj registar. (Odabir registara za izvođenje glazbenog djela naziva se registriranje.) U organima ima od 2 do 300 registara (najčešće od 8 do 60).

Svi registri spadaju u dvije kategorije:

• Registri s cijevima bez trske(labijalni registri). Ova kategorija uključuje registre otvorenih flauta, registre zatvorenih flauta (bourdons), registre prizvuka (mješavine), u kojima svaka nota ima nekoliko (slabijih) harmonijskih tonova.
• Registri koji imaju cijevi od trske(registri trske). Kombinacija registara obje kategorije zajedno s napitkom naziva se pléin jeu.

Tipkovnice ili priručnici nalaze se u orguljama terase, jedna iznad druge. Osim njih, tu je i pedalna tipkovnica (od 5 do 32 tipke), uglavnom za niske zvukove. Dio za ruke ispisan je na dva štapa - u ključevima i za. Dio pedala često je zasebno ispisan na jednoj ploči. Tipkovnica za pedale, jednostavno nazvana "pedal", svira se s obje noge, naizmjence pomoću pete i prsta (do 19. stoljeća, samo nožni prst). Orgulje bez pedale zovu se pozitivne, male prijenosne orgulje zovu se prijenosne.

Priručnici u organima imaju nazive koji ovise o položaju cijevi u orguljama.

• Glavni priručnik (koji ima najglasnije registre) naziva se u njemačkoj tradiciji Hauptwerk(fr. Grand orgue, Grand clavier) i nalazi se najbliže izvođaču ili u drugom redu;
• Zove se drugi najvažniji i glasniji priručnik u njemačkoj tradiciji Oberwerk(glasnija opcija) bilo Pozitiv(lagana verzija) (fr. Rositif), ako se cijevi u ovom priručniku nalaze Iznad cijevi Hauptwerka ili Ruckpositiva, ako su cijevi u ovom priručniku odvojeno od ostalih cijevi orgulja i instalirane iza orguljaša leđa; tipke Oberwerk i Positiv na igraćoj konzoli nalaze se jednu razinu iznad tipki Hauptwerk, a tipke Ruckpositiv su jednu razinu ispod tipki Hauptwerk, čime se reproducira arhitektonska struktura instrumenta.
• Priručnik čije se cijevi nalaze u svojevrsnoj kutiji s okomitim kapcima u prednjem dijelu u njemačkoj tradiciji naziva se Schwellwerk(FR. Recit (expressif). Schwellwerk se može nalaziti i na samom vrhu orgulja (češći), i na istoj razini s Hauptwerkom. Schwellwerka ključevi nalaze se na igraćoj konzoli na višoj razini od Hauptwerka, Oberwerka, Pozitiv, Ruckpositiv.
• Postojeće vrste priručnika: Hinterwerk(cijevi se nalaze na stražnjoj strani organa), Brustwerk(cijevi se nalaze neposredno iznad sjedala orguljaša), Solowerk(solo registri, vrlo glasne trube smještene u zasebnu grupu), Zbor itd.

Sljedeći uređaji služe kao olakšanje igračima i sredstvo za pojačavanje ili slabljenje zvučnosti:

Kopula- mehanizam kojim su dvije tipkovnice spojene, a registri postavljeni na njima djeluju istodobno. Copula omogućuje igraču igranje na jednom priručniku za korištenje naprednih registara drugog.

4 naslona za noge iznad papučica tipkovnice(Pedale de combinaison, Tritte), od kojih svaki djeluje na poznatu specifičnu kombinaciju registara.

Roletne- uređaj koji se sastoji od vrata koja zatvaraju i otvaraju cijelu sobu cijevima različitih registara, zbog čega se zvuk pojačava ili prigušuje. Vrata se pokreću podnožjem (kanalom).

Budući da registri u različitim organima različitih zemalja i doba nisu isti, obično nisu detaljno naznačeni u dijelu organa: ispisuju samo priručnik iznad ovog ili onog dijela dijela organa, oznaku cijevi sa ili bez trske i veličine cijevi. Ostatak detalja dostavlja se izvođaču.

Orgulje se često kombiniraju s orkestrom i pjevaju u oratorijima, kantatama, psalmima, ali i u operi.

Postoje i električni (elektronički) organi, na primjer, Hammond.

Skladatelji orguljske glazbe

Johann Sebastian Bach
Johann Adam Reinken
Johann Pachelbel
Dietrich Buxtehude
Girolamo Frescobaldi
Johann Jacob Froberger
Georg Frideric Handel
Siegfried Karg-Ehlert
Henry Purcell
Max Reger
Vincent Lubeck
Johann Ludwig Krebs
Matthias Weckman
Dominico Zipoli
Cesar Franck

Video: Orgulje na videu + zvuk

Zahvaljujući ovim video zapisima možete se upoznati s instrumentom, gledati pravu igru ​​na njemu, slušati njegov zvuk, osjetiti specifičnosti tehnike:

Prodaja alata: gdje kupiti / naručiti?

Enciklopedija još nema podatke o mjestu gdje možete kupiti ili naručiti ovaj alat. To možete promijeniti!

Najveći, najveličanstveniji glazbeni instrument ima drevnu povijest razvoja, koja broji mnoge faze poboljšanja.

Najdalje predak orgulja od nas s vremenom se smatra babilonskim gajdama, uobičajenim u Aziji u XIX-XVIII stoljeću pr. Zrak je kroz cijev ubačen u krzno ovog instrumenta, a s druge strane bilo je tijelo s cijevima s rupama i jezičcima.

Povijest nastanka orgulja pamti i "tragove starogrčkih bogova": božanstvo šuma i gajeva Pan je, prema legendi, izumio da kombinira štapiće trske različite duljine, a od tada je Panova frula postala neodvojiva od glazbena kultura stare Grčke.

No, glazbenici su shvatili: lako je svirati na jednoj luli, ali na nekoliko lula nije dovoljno disati. Potraga za zamjenom ljudskog disanja za sviranje glazbenih instrumenata urodila je prvim plodovima već u II-III stoljeću prije Krista: hydravlos se pojavljivao na glazbenoj sceni nekoliko stoljeća.

Hydravlos - prvi korak prema veličini organa

Oko 3. stoljeća pr. Grčki izumitelj, matematičar, "otac pneumatike" Ctesibius iz Aleksandrije stvorio je uređaj koji se sastoji od dvije klipne pumpe, rezervoara za vodu i cijevi za stvaranje zvukova. Jedna je crpka dovodila zrak unutra, druga ga je dovodila u cijevi, a spremnik vode izjednačio je tlak i osigurao glatkiji zvuk instrumenta.

Dva stoljeća kasnije, Heron iz Aleksandrije, grčki matematičar i inženjer, poboljšao je hidrauliku dodavanjem minijaturne vjetrenjače i metalne sferne komore uronjene u vodu. Poboljšani vodeni organ dobio je 3-4 registra, od kojih je svaki sadržavao 7-18 cijevi dijatonijskog ugađanja.

Vodene orgulje postale su raširene u zemljama mediteranske regije. Hydravlos je zvučao na gladijatorskim natjecanjima, vjenčanjima i gozbama, u kazalištima, cirkusima i hipodromima, tijekom vjerskih obreda. Orgulje su postale omiljeni instrument cara Nerona, njegov se zvuk mogao čuti u cijelom Rimskom carstvu.

Služenje kršćanstvu

Unatoč općem kulturnom padu u Europi nakon pada Rimskog Carstva, orgulje nisu zaboravljene. Sredinom 5. stoljeća izgrađene su poboljšane orgulje za vjetar u crkvama Italije, Španjolske i Bizanta. Zemlje s najvećim vjerskim utjecajem postale su središta orguljske glazbe, a odatle se instrument proširio Europom.

Srednjovjekovne orgulje bitno su se razlikovale od suvremenog "brata" po manjem broju lula i većoj veličini ključeva (do 33 cm duljine i 8-9 cm širine), koji su udarani šakom radi stvaranja zvuka. Izumljeni su "prijenosni" - mali prijenosni orgulje i "pozitivni" - minijaturni stacionarni orgulje.

17.-18. Stoljeće smatraju se "zlatnim dobom" orguljske glazbe. Smanjenje veličine tipki, orgulje koje su dobile ljepotu i raznolikost zvuka, kristalna jasnoća tona i rođenje cijele galaksije predodredile su sjaj i veličinu orgulja. Svečana glazba Bacha, Beethovena, Mozarta i mnogih drugih skladatelja zvučala je pod visokim svodovima svih katoličkih katedrala u Europi, a gotovo svi najbolji glazbenici služili su kao crkveni orguljaši.

Uza svu neraskidivu vezu s Katoličkom crkvom, za orgulje je napisano dosta "svjetovnih" djela, uključujući i ruske skladatelje.

Orguljska glazba u Rusiji

Razvoj orguljske glazbe u Rusiji išao je isključivo "svjetovnim" putem: pravoslavlje je kategorički odbijalo korištenje orgulja u božanskim službama.

Prvi spomen orgulja u Rusiji nalazi se na freskama katedrale Svete Sofije u Kijevu: "kamena kronika" Kijevske Rusije, datirana iz 10. do 11. stoljeća, sačuvala je sliku glazbenika koji svira na "pozitivu" ”I dva kalkanta (ljudi koji upumpavaju zrak u krzna).

Moskovski vladari različitih povijesnih razdoblja pokazali su veliko zanimanje za orgulje i orguljsku glazbu: Ivan III, Boris Godunov, Mihail i Aleksej Romanov "pretplatili" su se orguljaši i graditelji orgulja iz Europe. Za vrijeme vladavine Mihaila Romanova u Moskvi su se proslavili ne samo strani, već i ruski orguljaši poput Tomile Mihajlov (Besov), Borisa Ovsonova, Melentija Stepanova i Andreja Andrejeva.

Petar I., koji je svoj život posvetio uvođenju dostignuća zapadne civilizacije u rusko društvo, već je 1691. naredio njemačkom stručnjaku Arpu Schnitgeru da sagradi orgulje sa 16 registara za Moskvu. Šest godina kasnije, 1697., Schnitger je u Moskvu poslao još jedan instrument s 8 registara. Tijekom Petrova života izgrađeno je na desetke orgulja u luteranskim i katoličkim crkvama u Rusiji, uključujući divovske projekte za 98 i 114 registara.

Carice Elizabeta i Katarina II. Također su pridonijele razvoju orguljske glazbe u Rusiji - tijekom njihove vladavine desetine instrumenata primile su Sankt Peterburg, Tallinn, Rigu, Narvu, Jelgavu i druge gradove u sjeverozapadnoj regiji carstva.

Mnogi su ruski skladatelji koristili orgulje u svom djelu, dovoljno je prisjetiti se "Orleanske djevojke" Čajkovskog, "Sadka" Rimskog-Korsakova, "Prometeja" Scriabina ,. Ruska orguljaška glazba kombinirala je klasične zapadnoeuropske glazbene oblike i tradicionalnu nacionalnu izražajnost i šarm te je imala snažan utjecaj na slušatelja.

Moderne orgulje

Prošavši dva tisućljeća povijesnog puta, orgulje XX-XXI stoljeća izgledaju ovako: nekoliko tisuća cijevi smještenih na različitim razinama izrađenih od drveta i metala. Četvrtaste drvene cijevi proizvode niske zvukove basa, dok su metalne cijevi od limenog olova okrugle i dizajnirane su za tanje, visoke tonove.

Rekordna tijela registrirana su u inozemstvu, u Sjedinjenim Američkim Državama. Orgulje, koje se nalaze u trgovačkom centru Macy’s Lord & Taylor u Philadelphiji, teške su 287 tona i imaju šest priručnika. Smješten u dvorani Concord u Atlantic Cityju, instrument je najglasniji orgulja na svijetu s više od 33 000 lula.

Najveći i najveličanstveniji organi Rusije nalaze se u Moskovskoj kući glazbe, kao i u koncertnoj dvorani. Čajkovskog.

Razvoj u novim smjerovima i stilovima značajno je povećao broj vrsta i sorti modernih orgulja, s vlastitim razlikama u načelu rada i specifičnim značajkama. Današnja klasifikacija organa je sljedeća:

• orgulje za puhanje;
• simfonijske orgulje;
• kazališne orgulje;
• električne orgulje;
• Hammondove orgulje;
• orgulje Tifon;
• parni organ;
• vergl;
• orkestrion;
• organol;
• pirofon;
• morski organ;
• komorne orgulje;
• crkvene orgulje;
• kućni organi;
• organum;
• digitalne orgulje;
• rock orgulje;
• pop orgulje;
• virtualni organ;
• melodij.

Kako orgulje rade aslan napisao je 12. svibnja 2017

17. lipnja 1981. njegove je tipke prvi put dotaknula ruka glazbenika - izvanrednog orguljaša Harryja Grodberga, koji je za građane Tomska izveo Bachovu tokatu, uvertiru, fantaziju i fugu.

Od tada su deseci poznatih orguljaša održali koncerte u Tomsku, a njemački orguljaši nisu se prestali pitati kako instrument još uvijek svira u gradu u kojem je temperaturna razlika između zime i ljeta 80 stupnjeva.

Dijete DDR -a

Orgulje Tomske filharmonije rođene su 1981. u istočnonjemačkom gradu Frankfurtu na Oderu, u orguljaškoj tvrtki W.Sauer Orgelbau.

Uobičajenim radnim tempom potrebno je oko godinu dana za izgradnju orgulja, a proces uključuje nekoliko faza. Najprije obrtnici pregledavaju koncertnu dvoranu, utvrđuju njezine akustičke karakteristike i izrađuju projekt budućeg instrumenta. Zatim se stručnjaci vraćaju u rodnu tvornicu, izrađuju zasebne elemente orgulja i od njih sastavljaju cijeli instrument. U tvornici za montažu to se prvi put testira i ispravljaju greške. Ako orgulje zvuče onako kako bi trebale, ponovno se rastavljaju u dijelovima i šalju mušteriji.

U Tomsku su svi instalacijski postupci trajali samo šest mjeseci - zbog činjenice da se proces odvijao bez preklapanja, nedostataka i drugih inhibitornih čimbenika. U siječnju 1981. stručnjaci tvrtke Sauer prvi su put došli u Tomsk, a u lipnju iste godine orgulje su već imale koncerte.

Unutarnji sastav

Prema standardima stručnjaka, Tomske orgulje mogu se nazvati prosječnim po težini i veličini - instrument od deset tona sadrži oko dvije tisuće cijevi različitih duljina i oblika. Kao i prije petsto godina, izrađuju se ručno. Drvene cijevi obično se izrađuju u obliku paralelepipeda. Oblici metalnih cijevi mogu biti složeniji: cilindrični, obrnuti stožasti, pa čak i kombinirani. Metalne cijevi izrađene su od legure kositra i olova u različitim omjerima, a bor se obično koristi za drvene cijevi.

Upravo te karakteristike - duljina, oblik i materijal - utječu na ton pojedine trube.

Cijevi unutar orgulja poredane su u nizove: od najvišeg do najnižeg. Svaki red cijevi može se svirati pojedinačno ili kombinirati. Sa bočne strane tipkovnice na okomitim pločama orgulja nalaze se gumbi, pritiskom na koje orguljaš kontrolira taj proces. Zvuče sve trube Tomskih orgulja, a samo jedna od njih na prednjoj strani instrumenta stvorena je u dekorativne svrhe i ne ispušta nikakve zvukove.

Sa stražnje strane orgulje izgledaju kao gotički dvorac na tri kata. Na prvom katu ove brave nalazi se mehanički dio instrumenta koji kroz sustav štapova prenosi rad prstiju orguljaša na cijevi. Na drugom katu nalaze se cijevi koje su spojene na tipke donje tipkovnice, a na trećem katulu cijevi gornje tipkovnice.

Tomske orgulje imaju mehanički sustav povezivanja ključeva i cijevi, što znači da se pritiskom na tipku i pojavom zvuka događa gotovo trenutno, bez ikakvog odgađanja.

Iznad izvedbenog odjela nalaze se rolete ili drugim riječima kanal koji skrivaju drugi kat orguljastih cijevi od gledatelja. Uz pomoć posebne pedale, orguljaš kontrolira položaj roleta i time utječe na jačinu zvuka.

Brižna ruka gospodara

Orgulje, kao i svaki drugi glazbeni instrument, jako ovise o klimi, a sibirsko vrijeme stvara mnoge probleme u njezi. Unutar instrumenta ugrađeni su posebni klima uređaji, senzori i ovlaživači zraka koji održavaju određenu temperaturu i vlažnost. Što je zrak hladniji i suh, cjevčice orgulja postaju sve kraće, i obrnuto - s toplim i vlažnim zrakom cijevi se produžuju. Stoga glazbeni instrument zahtijeva stalno praćenje.

Za Tomske orgulje brinu se samo dvije osobe - orguljaš Dmitrij Ušakov i njegova pomoćnica Jekaterina Mastenitsa.

Glavno sredstvo za borbu protiv prašine unutar orgulja je običan sovjetski usisavač. Da bi je potražili, organizirana je cijela akcija - tražili su točno onu koja bi imala sustav puhanja, jer je lakše otpuhati prašinu s orgulja zaobilazeći sve cijevi na pozornicu pa je tek tada skupljati usisavačem .

- Prljavština u organu mora se ukloniti gdje se nalazi i kada ometa, kaže Dmitrij Ušakov. - Ako sada odlučimo ukloniti svu prašinu s orgulja, morat ćemo je potpuno ponovno namjestiti, a cijeli taj postupak trajat će oko mjesec dana, a mi imamo koncerte.

Najčešće se čiste fasadne cijevi - one su na vidiku pa često ostavljaju otiske prstiju na njima. Dmitrij sam priprema smjesu za čišćenje fasadnih elemenata, od amonijaka i zubnog praha.

Zvučna rekonstrukcija

Orgulje se temeljito čiste i štimaju jednom godišnje: obično ljeti, kada je relativno malo koncerata i vani nije hladno. No potrebno je malo prilagodbe zvuka prije svakog koncerta. Tuner ima poseban pristup svakoj vrsti orguljastih cijevi. Nekima je dovoljno zatvoriti čep, drugima okrenuti valjak, a za najmanje cijevi koriste poseban alat - stimmhorn.

Orgulje ne možete uštimati sami. Jedna osoba treba pritisnuti tipke, a druga treba namjestiti cijevi dok je unutar instrumenta. Osim toga, osoba koja pritisne tipke kontrolira proces ugađanja.

Tomske orgulje su relativno davno, prije 13 godina, podvrgnute prvom velikom remontu, nakon restauracije orguljske dvorane i vađenja orgulja iz posebnog sarkofaga, u kojem je proveo 7 godina. Sauerovi stručnjaci pozvani su u Tomsk da pregledaju instrument. Zatim su, osim unutarnje obnove, orgulje promijenile boju fasade i stekle ukrasne rešetke. A 2012. orgulje su konačno dobile svoje "vlasnike" - orgulje iz osoblja Dmitrij Ušakov i Marija Blaževič.

Kliknite na gumb da biste se pretplatili na "Kako je to učinjeno"!

Ako imate produkciju ili uslugu o kojoj želite reći našim čitateljima, pišite Aslanu ( [zaštićena e -pošta] ) i napravit ćemo najbolji izvještaj koji će vidjeti ne samo čitatelji zajednice, već i web mjesto Kako se to radi

Pretplatite se i na naše grupe u facebook, vkontakte,kolege iz razreda, na YouTubeu i Instagramu, gdje će biti objavljeno najzanimljivije iz zajednice, plus video zapis o tome kako se to radi, uređuje i radi.

Kliknite na ikonu i pretplatite se!