L'organo è uno strumento musicale di ventotto secoli. Come si fa, come funziona, come funziona Organo strumento musicale elettrico

Una fonte: « Nel mondo della scienza » , No. 3, 1983. Inserito da Neville H. Fletcher e Susanna Thwaites

Il suono maestoso dell'organo è creato grazie all'interazione di un flusso d'aria rigorosamente sincronizzato in fase che passa attraverso un taglio nel tubo e una colonna d'aria che risuona nella sua cavità.

Nessuno strumento musicale può eguagliare l'organo in termini di forza, timbro, estensione, tonalità e maestosità del suono. Come molti strumenti musicali, la struttura dell'organo è stata costantemente migliorata grazie agli sforzi di molte generazioni di abili artigiani che hanno lentamente accumulato esperienza e conoscenza. Entro la fine del 17 ° secolo. l'organo ha sostanzialmente assunto la sua forma moderna. Due dei fisici più importanti del XIX secolo. Hermann von Helmholtz e Lord Rayleigh avanzano teorie opposte che spiegano il principale meccanismo di formazione dei suoni in canne d'organo, ma a causa della mancanza degli strumenti e degli strumenti necessari, la loro controversia non è mai stata risolta. Con l'avvento degli oscilloscopi e di altri strumenti moderni, è stato possibile studiare in dettaglio il meccanismo di azione di un organo. Si è scoperto che sia la teoria di Helmholtz che la teoria di Rayleigh sono valide per determinate pressioni sotto le quali l'aria viene pompata nelle canne dell'organo. Più avanti nell'articolo verranno presentati i risultati di studi recenti, che per molti aspetti non coincidono con la spiegazione del meccanismo d'azione dell'organo fornita nei libri di testo.

Tubi ricavati da canne o altre piante a stelo cavo furono probabilmente i primi strumenti a fiato. Emettono suoni quando soffiano attraverso l'estremità aperta del tubo, o soffiano nel tubo, vibrando con le labbra o, pizzicando l'estremità del tubo, soffiando aria, facendo vibrare le sue pareti. Lo sviluppo di questi tre tipi di strumenti a fiato più semplici ha portato alla creazione del moderno flauto, tromba e clarinetto, da cui il musicista può estrarre suoni in una gamma di frequenze abbastanza ampia.

Allo stesso tempo, sono stati creati tali strumenti in cui ogni tubo doveva suonare su una nota specifica. Il più semplice di questi strumenti è il flauto (o "flauto di Pan"), che di solito ha circa 20 tubi di varie lunghezze, chiusi a un'estremità e che emettono suoni quando vengono soffiati attraverso l'altra, aperta. Lo strumento più grande e complesso di questo tipo è l'organo, contenente fino a 10.000 canne, che l'organista aziona attraverso un complesso sistema di trasmissioni meccaniche. L'organo ha le sue origini nell'antichità. Figurine di argilla raffiguranti musicisti che suonano uno strumento da molte pipe dotate di pellicce sono state realizzate ad Alessandria già nel II secolo. AVANTI CRISTO. Entro il X secolo. l'organo iniziò ad essere utilizzato nelle chiese cristiane e in Europa apparvero trattati sulla struttura degli organi scritti dai monaci. In accordo alla didascalia, grande organo, edificata nel X sec. per la cattedrale di Winchester in Inghilterra, aveva 400 canne metalliche, 26 mantici e due tastiere con 40 tasti, dove ogni tasto controllava dieci canne. Nei secoli successivi, la struttura dell'organo fu migliorata meccanicamente e musicalmente, e già nel 1429 fu costruito un organo con 2500 canne nella cattedrale di Amiens. In Germania, alla fine del XVII secolo. gli organi hanno già acquisito la loro forma moderna.

Installato nel 1979 presso la Sydney Opera House Concert Hall in Australia, l'organo è l'organo più grande e tecnicamente più avanzato del mondo. Progettato e costruito da R. Sharp. Dispone di circa 10.500 canne, comandate meccanicamente da cinque tastiere a una mano e una a un piede. L'organo può essere controllato automaticamente dal nastro magnetico sul quale è stata precedentemente registrata digitalmente la performance del musicista.

Termini usati per descrivere dispositivo d'organo, riflettono la loro origine da strumenti a fiato tubolari in cui l'aria veniva soffiata attraverso la bocca. Le canne dell'organo sono aperte dall'alto e dal basso hanno una forma affusolata. Attraverso la parte appiattita, sopra il cono, c'è una "bocca" del tubo (taglio). All'interno del tubo viene posta una “lingua” (nervatura orizzontale), in modo che si formi un “foro labiale” (spazio stretto) tra esso e il “labbro” inferiore. L'aria viene spinta nel tubo da un grande soffietto ed entra nella sua base a forma di cono sotto una pressione da 500 a 1000 Pascal (da 5 a 10 cm H2O). Quando, premendo il pedale corrispondente e il pulsante, l'aria entra nel tubo, si precipita verso l'alto, formandosi all'uscita fessura labiale getto piatto largo. Il getto d'aria attraversa l'asola della “bocca” e, colpendo il labbro superiore, interagisce con la colonna d'aria nel tubo stesso; di conseguenza si creano vibrazioni stabili, che fanno "parlare" il tubo. Di per sé, la domanda su come avvenga questo passaggio improvviso dal silenzio al suono in una tromba è molto complessa e interessante, ma non viene considerata in questo articolo. La conversazione verterà principalmente sui processi che assicurano il suono continuo delle canne d'organo e creano la loro caratteristica tonalità.

Il tubo dell'organo è eccitato dall'aria che entra nella sua estremità inferiore e forma un flusso mentre passa attraverso lo spazio tra il labbro inferiore e l'ugola. Nella sezione, il getto interagisce con la colonna d'aria nel tubo in corrispondenza del labbro superiore e passa sia all'interno che all'esterno del tubo. Le vibrazioni stazionarie vengono create nella colonna d'aria, rendendo il suono del tubo. La pressione dell'aria, che cambia secondo la legge di un'onda stazionaria, è mostrata con ombreggiatura colorata. Un manicotto o un tappo rimovibile è montato sull'estremità superiore del tubo, che consente di modificare leggermente la lunghezza della colonna d'aria durante la regolazione.

Può sembrare che il compito di descrivere un flusso d'aria che genera e conserva il suono di un organo sia interamente legato alla teoria dei flussi di liquidi e gas. Si è scoperto, tuttavia, che è molto difficile considerare teoricamente il movimento anche di un flusso laminare costante, regolare, poiché per un flusso d'aria completamente turbolento che si muove in una canna d'organo, la sua analisi è incredibilmente complessa. Fortunatamente, la turbolenza, che è una forma complessa di movimento dell'aria, in realtà semplifica lo schema del flusso d'aria. Se questo flusso fosse laminare, l'interazione del getto d'aria con l'ambiente dipenderebbe dalla loro viscosità. Nel nostro caso, la turbolenza sostituisce la viscosità come fattore determinante di interazione direttamente proporzionale alla larghezza del flusso d'aria. Durante la costruzione dell'organo, viene prestata particolare attenzione a garantire che i flussi d'aria nelle canne siano completamente turbolenti, cosa che si ottiene utilizzando piccoli tagli lungo il bordo della lingua. Sorprendentemente, a differenza del flusso laminare, il flusso turbolento è stabile e può essere riprodotto.

Il flusso completamente turbolento si mescola gradualmente con l'aria circostante. Il processo di espansione e decelerazione è relativamente semplice. La curva che rappresenta la variazione della velocità del flusso in funzione della distanza dal piano centrale della sua sezione ha la forma di una parabola rovesciata, la cui sommità corrisponde al valore massimo della velocità. La larghezza del flusso aumenta in proporzione alla distanza dalla fessura labiale. L'energia cinetica del flusso rimane invariata, quindi la diminuzione della sua velocità è proporzionale alla radice quadrata della distanza dalla cava. Questa dipendenza è confermata sia dai calcoli che dai risultati sperimentali (tenendo conto di una piccola regione di transizione vicino al gap labiale).

In una canna d'organo già eccitata e suonante, il flusso d'aria entra dalla fessura labiale in un intenso campo sonoro nella fessura della canna. Il movimento dell'aria associato alla generazione dei suoni è diretto attraverso la fessura e quindi perpendicolare al piano del flusso. Cinquant'anni fa, B. Brown dell'University of London College riuscì a fotografare un flusso laminare di aria piena di fumo in un campo sonoro. Le immagini hanno mostrato la formazione di onde tortuose, crescenti man mano che si muovevano lungo il torrente, fino a quando quest'ultimo si è disintegrato in due file di anelli di vortice che ruotano in direzioni opposte. Un'interpretazione semplicistica di queste e simili osservazioni ha portato a una descrizione errata dei processi fisici nelle canne d'organo, che si può trovare in molti libri di testo.

Un metodo più fruttuoso per studiare il comportamento effettivo di un getto d'aria in un campo sonoro è quello di sperimentare con un singolo tubo in cui il campo sonoro è generato da un altoparlante. Come risultato di tale ricerca, condotta da J. Coltman nel laboratorio della Westinghouse Electric Corporation e da un gruppo con la mia partecipazione all'Università del New England in Australia, i fondamenti della moderna teoria dei processi fisici che avvengono nelle canne d'organo furono sviluppato. In effetti, Rayleigh ha fornito una descrizione matematica completa e quasi completa dei flussi laminari di mezzi non viscosi. Poiché si è scoperto che la turbolenza non complica, ma semplifica il quadro fisico delle stringhe d'aria, è risultato possibile utilizzare il metodo di Rayleigh con piccole modifiche per descrivere i flussi d'aria ottenuti sperimentalmente e studiati da Coltman e dal nostro gruppo.

Se non ci fosse una fessura labiale nel tubo, allora ci si aspetterebbe che il flusso d'aria sotto forma di una striscia di aria in movimento si muova semplicemente avanti e indietro insieme a tutto il resto dell'aria nella fessura del tubo sotto l'influenza dell'acustica vibrazioni. In realtà, quando il getto esce dalla fessura, viene effettivamente stabilizzato dalla fessura stessa. Questo effetto può essere confrontato con il risultato della sovrapposizione di mescolamenti rigorosamente bilanciati, localizzati nel piano della nervatura orizzontale, al moto vibrazionale generale dell'aria nel campo sonoro. Questa miscelazione localizzata, che ha la stessa frequenza e ampiezza del campo sonoro, e di conseguenza crea una miscelazione a getto zero sul bordo orizzontale, rimane nel flusso d'aria in movimento e crea un'onda tortuosa.

Cinque canne di design diverso producono suoni della stessa altezza ma con timbro diverso. La seconda tromba da sinistra è una dulciana, che ha un suono delicato e delicato che ricorda quello di uno strumento a corde. La terza tromba è una gamma aperta, che produce un suono leggero e sonoro che è più caratteristico di un organo. La quarta tromba ha il suono di un flauto molto ovattato. Quinta tromba - Waldflote ( « flauto della foresta") con un suono morbido. Il tubo di legno a sinistra è chiuso con un tappo. Ha la stessa frequenza di vibrazione fondamentale degli altri tubi, ma risuona su sfumature dispari, le cui frequenze sono un numero dispari di volte superiori alla frequenza fondamentale. Le lunghezze degli altri tubi non sono esattamente le stesse, in quanto viene eseguita la “correzione di estremità” per ottenere lo stesso passo.

Come ha mostrato Rayleigh per il tipo di getto che ha studiato e come abbiamo ampiamente confermato per il caso con un getto turbolento divergente, l'onda si propaga lungo il flusso a una velocità leggermente inferiore alla metà della velocità del movimento dell'aria nel piano centrale del getto. In questo caso, mentre si muove lungo il flusso, l'ampiezza dell'onda aumenta in modo quasi esponenziale. Tipicamente, raddoppia quando l'onda viaggia di un millimetro e il suo effetto diventa rapidamente dominante sul semplice movimento laterale alternativo causato dalle vibrazioni sonore.

Si è scoperto che il più alto tasso di aumento dell'onda si ottiene quando la sua lunghezza lungo il flusso è sei volte la larghezza del flusso in un dato punto. D'altra parte, se la lunghezza d'onda risulta essere inferiore alla larghezza del flusso, allora l'ampiezza non aumenta e l'onda può scomparire del tutto. Poiché il getto d'aria si espande e rallenta mentre si allontana dalla fessura, solo le onde lunghe, cioè le oscillazioni a bassa frequenza, possono propagarsi lungo flussi lunghi con una grande ampiezza. Questa circostanza si rivelerà di non poca importanza nella successiva considerazione della creazione del suono armonico delle canne d'organo.

Consideriamo ora l'effetto del campo sonoro di una canna d'organo sul flusso d'aria. È facile immaginare che le onde acustiche del campo sonoro nella fessura del tubo inducano la punta del getto d'aria a mescolarsi attraverso il labbro superiore della fessura, in modo che il getto sia ora all'interno del tubo, quindi al di fuori di esso. Questo assomiglia a un'immagine quando viene spinta un'altalena già oscillante. La colonna d'aria nel tubo vibra già e quando le raffiche d'aria entrano nel tubo in modo sincrono con la vibrazione, mantengono la forza delle vibrazioni, nonostante le varie perdite di energia associate alla propagazione del suono e all'attrito dell'aria contro le pareti del tubo. Se le raffiche d'aria non coincidono con le vibrazioni della colonna d'aria nel tubo, sopprimeranno queste vibrazioni e il suono si attenuerà.

La forma del flusso d'aria è mostrata nella figura come una serie di fotogrammi successivi mentre esce dalla fessura labiale in un campo acustico in movimento creato nella "bocca" del tubo da una colonna d'aria che risuona all'interno del tubo. Lo spostamento periodico dell'aria nel taglio della bocca crea un'onda tortuosa che si muove a una velocità pari a metà della velocità del movimento dell'aria nel piano centrale del getto e che aumenta esponenzialmente fino a quando la sua ampiezza supera la larghezza del getto stesso. Le sezioni orizzontali mostrano i segmenti di percorso che l'onda percorre nel getto durante i successivi quarti del periodo di oscillazione. T... Le linee di taglio si avvicinano l'una all'altra con velocità del getto decrescente. In un organo a canne, il labbro superiore si trova nella posizione indicata dalla freccia. Il getto d'aria esce ed entra alternativamente nel tubo.

Le proprietà di produzione del suono di un getto d'aria possono essere misurate posizionando cunei di feltro o schiuma nell'estremità aperta del tubo per ostruire il suono e creando un'onda sonora di piccola ampiezza utilizzando un altoparlante. Riflettendo dall'estremità opposta del tubo, l'onda sonora interagisce al taglio della "bocca" con un flusso d'aria. L'interazione del getto con un'onda stazionaria all'interno del tubo viene misurata utilizzando un tester per microfono portatile. In questo modo è possibile rilevare, aumentare o diminuire l'energia del getto d'aria dell'onda riflessa nella parte inferiore del tubo. Affinché la tromba suoni, il getto deve aumentare l'energia. I risultati della misura sono espressi nel valore della "conducibilità" acustica, definita come il rapporto del flusso acustico in uscita dalla sezione « bocca ”alla pressione sonora direttamente dietro il taglio. La curva di conducibilità a varie combinazioni di pressione dell'aria di scarico e frequenza di oscillazione ha una forma a spirale come mostrato nella figura seguente.

La relazione tra il verificarsi di vibrazioni acustiche nella fessura del tubo e il momento in cui la porzione successiva del getto d'aria arriva al labbro superiore della fessura è determinata dall'intervallo di tempo durante il quale l'onda nel flusso d'aria percorre la distanza dalla labiale fessura al labbro superiore. I produttori di organi chiamano questa distanza il "sottosquadro". Se il "sottosquadro" è grande o la pressione (e quindi la velocità di movimento) dell'aria è bassa, il tempo di movimento sarà lungo. Al contrario, se il sottosquadro è piccolo o la pressione dell'aria è alta, il tempo di percorrenza sarà breve.

Per determinare con precisione la relazione di fase tra le oscillazioni della colonna d'aria nel tubo e l'afflusso di porzioni del flusso d'aria al bordo interno del labbro superiore, è necessario studiare più in dettaglio la natura dell'effetto di queste proporzioni sulla colonna d'aria. Helmholtz riteneva che il fattore principale in questo caso fosse la quantità di flusso d'aria erogata dal jet. Pertanto, affinché le porzioni del getto possano conferire quanta più energia possibile alla colonna d'aria oscillante, devono fluire nel momento in cui la pressione nella parte interna del labbro superiore raggiunge il suo massimo.

Rayleigh ha avanzato una posizione diversa. Ha sostenuto che poiché la fessura è relativamente vicina all'estremità aperta del tubo, le onde acustiche nella fessura, che sono influenzate dal getto d'aria, non possono creare molta pressione. Rayleigh credeva che il flusso d'aria, entrando nel tubo, colpisse effettivamente un ostacolo e quasi si fermasse, il che crea rapidamente un'alta pressione al suo interno, che influisce sul suo movimento nel tubo. Pertanto, secondo Rayleigh, il getto d'aria trasmetterà la massima quantità di energia se entra nel tubo nel momento in cui il massimo non è la pressione, ma il flusso delle onde acustiche stesso. Lo spostamento tra questi due massimi è un quarto del periodo di oscillazione della colonna d'aria nel tubo. Se tracciamo un'analogia con un'oscillazione, allora questa differenza si esprime nello spingere l'oscillazione quando è nel suo punto più alto e ha la massima energia potenziale (secondo Helmholtz), e nel momento in cui è nel suo punto più basso e ha la massima velocità (secondo Rayleigh).

La curva di conducibilità acustica del getto ha una forma a spirale. La distanza dal punto di partenza indica la quantità di conduttività e la posizione angolare è lo sfasamento tra il flusso acustico all'uscita dalla fessura e la pressione sonora dietro la fessura. Quando il flusso è in fase con la pressione, i valori di conducibilità si trovano nella metà destra della spirale e l'energia del getto si dissipa. Affinché il getto generi suono, i valori di conducibilità devono essere nella metà sinistra della spirale, che si verifica quando la compensazione o il ritardo nella fase del movimento del getto rispetto alla pressione dietro il tubo viene tagliata. In questo caso, la lunghezza d'onda riflessa è maggiore della lunghezza d'onda incidente. Il valore dell'angolo di appoggio dipende da quale dei due meccanismi domina nell'eccitazione del tubo: il meccanismo di Helmholtz o il meccanismo di Rayleigh. Quando la conducibilità corrisponde alla metà superiore della spirale, il getto abbassa la frequenza di risonanza naturale del tubo, e quando il valore di conducibilità è nella parte inferiore della spirale, aumenta la frequenza di risonanza naturale del tubo.

Il grafico del flusso d'aria nel tubo (curva tratteggiata) ad una data deflessione del getto è asimmetrico rispetto al valore zero della deflessione, in quanto il labbro del tubo è disegnato in modo da tagliare il getto non lungo il suo centro aereo. Quando il getto devia lungo una semplice sinusoide di grande ampiezza (curva nera piena), il flusso d'aria che entra nel tubo (curva colorata) si "satura" prima in un punto estremo della deviazione del getto, quando esce completamente dal tubo. Ad un'ampiezza ancora maggiore, il flusso d'aria viene saturato anche nell'altro estremo punto di deviazione, quando il getto entra completamente nel tubo. Lo spostamento del labbro conferisce al flusso una forma d'onda asimmetrica, i cui armonici hanno frequenze che sono multipli della frequenza dell'onda di deviazione.

Per 80 anni il problema è rimasto irrisolto. Inoltre, nessuna nuova ricerca è stata effettivamente condotta. E solo ora ha trovato una soluzione soddisfacente grazie al lavoro di L. Kremer e H. Leasing dell'Istituto. Heinrich Hertz in Zap. Berlino, S. Eller della US Naval Academy, Coltman e il nostro gruppo. In breve, sia Helmholtz che Rayleigh avevano in parte ragione. La relazione tra i due meccanismi di azione è determinata dalla pressione dell'aria forzata e dalla frequenza del suono, con il meccanismo di Helmholtz che è il principale a basse pressioni e alte frequenze, e il meccanismo di Rayleigh ad alte pressioni e basse frequenze. Per le canne d'organo standard, il meccanismo di Helmholtz di solito gioca un ruolo più importante.

Coltman ha sviluppato un modo semplice ed efficace per studiare le proprietà di un getto d'aria, che è stato leggermente modificato e migliorato nel nostro laboratorio. Questo metodo si basa sullo studio del flusso d'aria al taglio della canna dell'organo, quando la sua estremità è chiusa con cunei fonoassorbenti in feltro o schiuma che impediscono il suono della canna. Quindi, da un altoparlante posto all'estremità opposta, un'onda sonora viene convogliata lungo il tubo, che viene riflessa dal bordo della fessura, prima in presenza di un getto iniettato, e poi senza di esso. In entrambi i casi, le onde incidente e riflessa interagiscono all'interno del tubo, creando un'onda stazionaria. Misurando con un piccolo microfono a sonda i cambiamenti nella configurazione dell'onda quando viene applicato il getto d'aria, è possibile determinare se il getto aumenta o diminuisce l'energia dell'onda riflessa.

Nei nostri esperimenti abbiamo infatti misurato la "conducibilità acustica" del getto d'aria, che è determinata dal rapporto tra il flusso acustico in uscita dalla feritoia, creato dalla presenza del getto, e la pressione acustica direttamente all'interno della feritoia . La conduttività acustica è caratterizzata da grandezza e angolo di fase, che possono essere tracciati in funzione della frequenza o della pressione di scarica. Se rappresenti un grafico della conduttività con una variazione indipendente di frequenza e pressione, la curva avrà la forma di una spirale (vedi figura). La distanza dal punto di partenza della spirale indica il valore di conducibilità e la posizione angolare del punto sulla spirale corrisponde al ritardo di fase dell'onda tortuosa che si verifica nel getto sotto l'influenza delle vibrazioni acustiche nel tubo. Un ritardo di lunghezza d'onda corrisponde a 360 ° attorno alla circonferenza della spirale. A causa delle proprietà speciali del getto turbolento, si è scoperto che quando il valore di conduttività viene moltiplicato per la radice quadrata del valore di pressione, tutti i valori misurati per una determinata canna d'organo si adattano alla stessa spirale.

Se la pressione rimane costante e la frequenza delle onde sonore in arrivo aumenta, i punti che indicano il valore della conduttività si avvicinano a spirale al centro in senso orario. A frequenza costante e pressione crescente, questi punti si allontanano dal centro nella direzione opposta.

Vista interna dell'organo della Sydney Opera House. Sono visibili alcune canne dei suoi 26 registri. La maggior parte dei tubi sono in metallo, alcuni sono in legno. La lunghezza della parte sonda del tubo raddoppia ogni 12 tubi e il diametro del tubo raddoppia circa ogni 16 tubi. Molti anni di esperienza in organari hanno permesso loro di trovare le migliori proporzioni che forniscono un suono stabile.

Quando il punto di grandezza della conducibilità è nella metà destra della spirale, il getto prende energia dal flusso nel tubo, e quindi c'è una perdita di energia. Quando il punto si trova nella metà sinistra, il getto trasferirà energia al flusso e fungerà quindi da generatore di vibrazioni sonore. Quando il valore di conducibilità è nella metà superiore della spirale, il getto abbassa la frequenza di risonanza naturale del tubo, e quando questo punto è nella metà inferiore, il getto aumenta la frequenza di risonanza naturale del tubo. Il valore dell'angolo che caratterizza il ritardo di fase dipende da quale schema - Helmholtz o Rayleigh - viene utilizzato per l'eccitazione principale del tubo e questo, come è stato mostrato, è determinato dai valori di pressione e frequenza. Tuttavia, questo angolo, misurato dal lato destro dell'asse orizzontale (quarto destro), non è mai significativamente maggiore di zero.

Poiché 360 ° attorno alla circonferenza della spirale corrisponde a un ritardo di fase pari alla lunghezza dell'onda sinuosa che si propaga lungo il flusso d'aria, l'entità di tale ritardo da molto meno di un quarto della lunghezza d'onda a quasi tre quarti della sua lunghezza giacerà sulla spirale dalla mezzeria, cioè in quella parte dove il getto funge da generatore di vibrazioni sonore. Abbiamo anche visto che a frequenza costante, lo sfasamento è funzione della pressione dell'aria iniettata, da cui dipendono sia la velocità del getto stesso che la velocità di propagazione dell'onda tortuosa lungo il getto. Poiché la velocità di tale onda è la metà della velocità del getto, che a sua volta è direttamente proporzionale alla radice quadrata della pressione, una variazione della fase del getto di metà della lunghezza d'onda è possibile solo con una variazione significativa della pressione . In teoria, la pressione può cambiare fino a nove volte la dimensione prima che la tromba smetta di produrre suono alla sua frequenza fondamentale, a meno che non vengano violate altre condizioni. In pratica, tuttavia, la tromba inizia a suonare a una frequenza più alta finché non viene raggiunto il limite superiore specificato della variazione di pressione.

Va notato che per reintegrare le perdite di energia nel tubo e garantire la stabilità del suono, diversi giri della spirale possono andare molto a sinistra. Solo un altro giro di questo tipo può emettere il suono del tubo, la cui posizione corrisponde a circa tre semionde nel getto. Poiché in questo punto la conduttività delle corde è bassa, il suono prodotto è più debole di qualsiasi suono corrispondente a un punto sulla spira esterna della spirale.

La forma della spirale di conduzione può essere ulteriormente complicata se la flessione in corrispondenza del labbro superiore supera la larghezza del getto stesso. In questo caso il getto viene quasi completamente espulso dal tubo e risucchiato in esso ad ogni ciclo di movimento, e la quantità di energia che esso impartisce all'onda riflessa nel tubo cessa di dipendere da un ulteriore aumento di ampiezza. Di conseguenza, diminuisce anche l'efficienza delle stringhe d'aria nel modo di generare vibrazioni acustiche. In questo caso, un aumento dell'ampiezza di deflessione del getto porta solo a una diminuzione della spirale di conduzione.

Una diminuzione dell'efficienza del getto con un aumento dell'ampiezza di deflessione è accompagnata da un aumento delle perdite di energia nella canna dell'organo. Le oscillazioni nel tubo vengono rapidamente impostate a un livello inferiore in cui l'energia del getto compensa accuratamente la perdita di energia nel tubo. È interessante notare che nella maggior parte dei casi le perdite di energia dovute alla turbolenza e alla viscosità superano significativamente le perdite associate alla diffusione delle onde sonore attraverso la fessura e le estremità aperte del tubo.

Una sezione di una canna d'organo del tipo a gamma, che mostra che la lingua ha una tacca per creare un movimento turbolento uniforme del flusso d'aria. Il tubo è realizzato in "metallo marcato", una lega con un alto contenuto di stagno e additivo al piombo. Quando si produce materiale in fogli da questa lega, su di esso viene fissato un motivo caratteristico, che è chiaramente visibile nella fotografia.

Naturalmente, il suono effettivo di una tromba in un organo non è limitato a una frequenza specifica, ma contiene anche suoni di una frequenza più alta. Si può dimostrare che questi armonici sono armoniche esatte della frequenza fondamentale e differiscono da essa per un numero intero di volte. In condizioni di soffiaggio costante, la forma d'onda sonora sull'oscilloscopio rimane esattamente la stessa. La minima deviazione della frequenza delle armoniche da un valore strettamente multiplo della frequenza fondamentale porta ad un cambiamento graduale, ma chiaramente visibile, della forma d'onda.

Questo fenomeno è interessante, perché le oscillazioni risonanti della colonna d'aria in un organo a canne, come in qualsiasi canna aperta, si stabiliscono a frequenze leggermente diverse dalle frequenze delle armoniche. Il fatto è che con un aumento della frequenza, la lunghezza di lavoro del tubo diventa leggermente più corta a causa di un cambiamento nel flusso acustico alle estremità aperte del tubo. Come verrà mostrato, le armoniche in una canna d'organo vengono create a causa dell'interazione del getto d'aria e del bordo della fessura, e la canna stessa serve principalmente per le armoniche di una frequenza più alta come risonatore passivo.

Le vibrazioni risonanti nel tubo vengono create con il massimo movimento d'aria nei suoi fori. In altre parole, la conduttività nella canna dell'organo deve raggiungere il suo massimo in corrispondenza della tacca. Quindi, ne consegue che le vibrazioni risonanti in un tubo con un'estremità lunga aperta si verificano a frequenze alle quali un numero intero di semionde di vibrazioni sonore si adatta alla lunghezza del tubo. Se indichiamo la frequenza fondamentale come F 1, allora le frequenze di risonanza più alte saranno 2 F 1 , 3F 1, ecc. (In realtà, come già indicato, le frequenze di risonanza più alte sono sempre leggermente superiori a questi valori.)

In un tubo con un cavallo lontano chiuso o attutito, si verificano oscillazioni risonanti a frequenze alle quali un numero dispari di quarti della lunghezza d'onda si adatta alla lunghezza del tubo. Pertanto, per suonare sulla stessa nota, un tubo chiuso può essere la metà della lunghezza di un tubo aperto e le sue frequenze di risonanza saranno F 1 , 3F 1 , 5F 1, ecc.

I risultati dell'influenza di un cambiamento nella pressione dell'aria di scarico sul suono in una canna d'organo convenzionale. I primi armonici sono contrassegnati da numeri romani. La modalità principale della tromba (a colori) copre una gamma di suoni normali ben bilanciati a pressione normale. Con l'aumentare della pressione, il suono della tromba passa al secondo armonico; man mano che la pressione diminuisce, si crea un secondo armonico indebolito.

Ora torniamo al flusso d'aria nelle canne dell'organo. Vediamo che i disturbi delle onde ad alta frequenza decadono gradualmente con l'aumentare della larghezza del getto. Di conseguenza, l'estremità del getto in prossimità del labbro superiore oscilla pressoché sinusoidalmente alla frequenza fondamentale del suono della canna e quasi indipendentemente dalle armoniche superiori delle oscillazioni del campo acustico in prossimità dell'asola della canna. Tuttavia, il movimento sinusoidale del getto non creerà lo stesso movimento del flusso d'aria nel tubo, poiché il flusso "satura" a causa del fatto che con un'estrema deviazione in entrambe le direzioni, scorre completamente dall'interno o dall'esterno lato del labbro superiore. Inoltre, il labbro è solitamente un po' spostato e non taglia il flusso esattamente lungo il suo piano centrale, per cui la saturazione è asimmetrica. Pertanto, l'oscillazione del flusso nel tubo ha un set completo di armoniche della frequenza fondamentale con un rapporto strettamente definito di frequenze e fasi, e le ampiezze relative di queste armoniche ad alta frequenza aumentano rapidamente con l'aumento dell'ampiezza della deviazione del flusso d'aria.

In un organo a canne convenzionale, la deflessione del getto nella fessura è commisurata alla larghezza del getto in corrispondenza del labbro superiore. Di conseguenza, nel flusso d'aria viene creato un gran numero di sfumature. Se il labbro separasse il getto in modo rigorosamente simmetrico, non ci sarebbero sfumature uniformi nel suono. Pertanto, di solito viene data una certa sfumatura al labbro per preservare tutti i toni.

Come ci si aspetterebbe, i tubi aperti e chiusi producono diverse qualità sonore. Le frequenze degli armonici generati dal getto sono multipli della frequenza fondamentale delle oscillazioni del getto. La colonna d'aria nel tubo risuonerà fortemente con un certo tono solo quando la conduttività acustica del tubo è elevata. In questo caso, ci sarà un forte aumento dell'ampiezza a una frequenza vicina alla frequenza del sovratono. Pertanto, in un tubo chiuso, dove vengono creati solo armonici con numeri dispari della frequenza di risonanza, tutti gli altri armonici vengono soppressi. Il risultato è un caratteristico suono "smorto", in cui anche le sfumature sono deboli, anche se non del tutto assenti. Al contrario, una canna aperta produce un suono "più leggero", poiché conserva tutti gli armonici derivati ​​dalla frequenza fondamentale.

Le proprietà di risonanza di un tubo dipendono fortemente dalle perdite di energia. Queste perdite sono di due tipi: perdite per attrito interno e trasferimento di calore e perdite per irraggiamento attraverso la fessura e l'estremità aperta del tubo. Le perdite del primo tipo sono più significative nei tubi stretti e alle basse frequenze di vibrazione. Per tubi larghi e ad alte frequenze di vibrazione, le perdite del secondo tipo sono significative.

L'influenza della posizione delle labbra sulla creazione di sfumature indica l'opportunità di spostamento delle labbra. Se il labbro separasse il getto rigorosamente lungo il piano centrale, nella canna si creerebbe solo il suono della frequenza fondamentale (I) e del terzo armonico (III). Quando il labbro viene spostato, come mostrato dalla linea tratteggiata, vengono prodotti un secondo e un quarto armonico, arricchendo notevolmente la qualità del suono.

Da ciò segue che per una data lunghezza del tubo, e quindi una certa frequenza fondamentale, i tubi larghi possono servire come buoni risonatori solo per il tono fondamentale e per i più armonici più vicini, che formano un suono smorzato "flauto". I tubi stretti servono come buoni risonatori per un'ampia gamma di armonici, e poiché le alte frequenze vengono emesse più intensamente delle basse frequenze, viene prodotto un suono "a corda" alto. Tra questi due suoni c'è un suono squillante succoso, che diventa caratteristico di un buon organo, che è creato dai cosiddetti principali o gamme.

Inoltre, un grande organo può contenere file di tubi con un corpo affusolato, un tappo perforato o altre forme geometriche. Tali progetti hanno lo scopo di modificare le frequenze di risonanza del tubo e talvolta di aumentare la gamma di armonici ad alta frequenza al fine di ottenere un timbro di una colorazione del suono speciale. La scelta del materiale con cui è realizzato il tubo non ha molta importanza.

Esiste un gran numero di possibili modalità di vibrazione dell'aria in un tubo e questo complica ulteriormente le proprietà acustiche del tubo. Ad esempio, quando la pressione dell'aria in un tubo aperto aumenta a tal punto che il primo armonico si creerà nel getto F 1 di un quarto della lunghezza d'onda fondamentale, il punto sulla spirale di conduzione corrispondente a questo armonico andrà alla sua metà destra e il getto cesserà di creare un armonico di questa frequenza. Allo stesso tempo, la frequenza del secondo armonico è 2 F 1 corrisponde a una semionda nel getto e può essere stabile. Pertanto, il suono della tromba passerà a questo secondo armonico, quasi un'ottava intera più alto del primo, e l'esatta frequenza delle oscillazioni dipenderà dalla frequenza di risonanza della tromba e dalla pressione di scarico dell'aria.

Un ulteriore aumento della pressione di scarico può portare alla formazione del successivo armonico 3 F 1, a condizione che il "sottosquadro" del labbro non sia troppo grande. Capita invece spesso che una bassa pressione, insufficiente per la formazione del tono principale, crei gradualmente uno degli armonici al secondo giro della spirale di conduzione. Tali suoni, creati con eccesso o mancanza di pressione, sono di interesse per la ricerca di laboratorio, ma sono usati raramente negli organi stessi, solo per ottenere qualche effetto speciale.

Onda stazionaria alla risonanza in tubi con estremità superiori aperte e chiuse. La larghezza di ogni linea colorata corrisponde all'ampiezza delle vibrazioni nelle diverse parti del tubo. Le frecce indicano la direzione del movimento dell'aria durante una metà del ciclo oscillatorio; nella seconda metà del ciclo si inverte il senso di marcia. I numeri armonici sono indicati in numeri romani. Per un tubo aperto, tutte le armoniche della frequenza fondamentale sono risonanti. Un tubo chiuso deve essere lungo la metà per creare la stessa nota, ma solo le armoniche dispari sono risonanti per esso. La complessa geometria della "bocca" del tubo distorce in qualche modo la configurazione delle onde più vicine all'estremità inferiore del tubo, senza modificarle « il principale » carattere.

Dopo che il maestro nella fabbricazione dell'organo ha realizzato una tromba che ha il suono necessario, il suo compito principale e più difficile è creare un'intera fila di tubi di volume appropriato e armonia del suono per tutta l'estensione musicale della tastiera. Ciò non può essere ottenuto con un semplice insieme di tubi della stessa geometria, che differiscono solo nelle loro dimensioni, poiché in tali tubi le perdite di energia per attrito e radiazione influenzeranno le vibrazioni di frequenze diverse in modi diversi. Per garantire la coerenza delle proprietà acustiche su tutta la gamma, è necessario variare una serie di parametri. Il diametro del tubo cambia con il cambiamento della sua lunghezza e dipende da esso come esponente con esponente k, dove k è minore di 1. Pertanto, i tubi bassi lunghi vengono resi più stretti. Il valore calcolato di k è 5/6, o 0,83, ma tenendo conto delle caratteristiche psicofisiche dell'udito umano, dovrebbe essere ridotto a 0,75. Questo valore è molto vicino a quello che fu determinato empiricamente dai grandi maestri d'organo del XVII e XVIII secolo.

In conclusione, consideriamo una questione importante dal punto di vista dell'esecuzione dell'organo: come viene controllato il suono di molte canne in un grande organo. Il meccanismo di base di questo controllo è semplice e ricorda le righe e le colonne di una matrice. I tubi disposti in registri corrispondono alle righe della matrice. Tutte le trombe dello stesso registro hanno lo stesso timbro e ogni tromba corrisponde a una nota sulla tastiera della mano o del piede. L'alimentazione dell'aria alle canne di ciascun registro è regolata da un'apposita leva sulla quale è indicato il nome del registro, e l'alimentazione dell'aria direttamente alle canne associate a questa nota e costituenti la colonna matrice è regolata dal relativo tasto su la tastiera. La tromba suonerà solo se si sposta la leva del registro in cui si trova e si preme il tasto desiderato.

Il posizionamento delle canne d'organo ricorda le righe e le colonne di una matrice. In questo diagramma semplificato, ogni riga, chiamata registro, è costituita dallo stesso tipo di canne, ognuna delle quali produce una nota (la parte superiore del diagramma). Ogni colonna associata ad una singola nota sulla tastiera (parte inferiore del diagramma) include diversi tipi di canne (parte sinistra del diagramma). Una leva sulla console (lato destro del diagramma) fornisce l'accesso dell'aria a tutte le canne del registro e, premendo un tasto sulla tastiera, l'aria viene pompata in tutte le canne di una data nota. L'accesso dell'aria al tubo è possibile solo quando la riga e la colonna sono accese contemporaneamente.

Al giorno d'oggi, è possibile utilizzare un'ampia varietà di modi per implementare tale schema utilizzando dispositivi logici digitali e valvole controllate elettricamente su ciascun tubo. Gli organi più vecchi usavano semplici leve meccaniche e valvole a piastra per fornire aria ai canali della tastiera e cursori meccanici con fori per controllare il flusso d'aria all'intero registro. Questo sistema meccanico semplice e affidabile, oltre ai vantaggi progettuali, consentiva all'organista stesso di regolare la velocità di apertura di tutte le valvole e, per così dire, avvicinava a sé questo strumento musicale anch'esso meccanico.

Nel XIX all'inizio del XX secolo. i grandi organi sono stati costruiti con tutti i tipi di dispositivi elettromeccanici ed elettropneumatici, ma recentemente si è tornata a privilegiare le trasmissioni meccaniche da tasti e pedali e vengono utilizzati dispositivi elettronici complessi per attivare contemporaneamente combinazioni di registri mentre si suona l'organo. Ad esempio, il più grande organo meccanico del mondo è stato installato nella sala da concerto della Sydney Opera House nel 1979. Ha 10.500 canne in 205 registri, distribuiti tra tastiere a cinque mani ea un piede. Il controllo della chiave avviene meccanicamente, ma è duplicato da una trasmissione elettrica, alla quale ci si può collegare. Ciò consente di registrare l'esecuzione dell'organista in forma digitale codificata, che può quindi essere utilizzata per riprodurre automaticamente l'esecuzione originale sull'organo. I registri e le loro combinazioni sono controllati da dispositivi elettrici o elettropneumatici e microprocessori con memoria, il che consente al programma di controllo di variare ampiamente. Pertanto, il magnifico suono ricco di un maestoso organo è creato da una combinazione dei risultati più avanzati della tecnologia moderna e delle tecniche e dei principi tradizionali che sono stati utilizzati dai maestri del passato per molti secoli.

Canne d'organo

Le trombe sonore, utilizzate come strumenti musicali fin dall'antichità, si dividono in due tipologie: bocchini e trombe ad ancia. Il corpo sonoro in loro è principalmente aria. È possibile far vibrare l'aria, con la quale si formano onde stazionarie nel tubo, in vari modi. In un bocchino o in un tubo per flauto (vedi Fig. 1), il tono è causato dal soffiaggio di un flusso d'aria (con la bocca o il soffietto) sul bordo appuntito della fessura nella parete laterale. L'attrito del getto d'aria contro questo bordo produce un fischio che può essere udito quando la pipa viene separata dal suo bocchino (imboccatura). Un esempio è un fischio a vapore. La tromba, fungendo da risuonatore, enfatizza e amplifica uno dei tanti toni che compongono questo complesso fischio corrispondente alle sue dimensioni. Nel tubo a lamelle, le onde stazionarie si formano soffiando aria attraverso un apposito foro coperto da una lamina elastica (tongue, anche, Zunge), che entra in vibrazione.

Le canne sono di tre tipi: 1) canne (O.), il cui tono è direttamente determinato dalla rapidità delle vibrazioni delle canne; servono solo ad esaltare il tono emesso dalla lingua (Fig. 2).

Possono essere regolati entro piccoli limiti spostando la molla che preme sulla linguetta. 2) Trombe, nelle quali, al contrario, le vibrazioni dell'aria in esse stabilite determinano le vibrazioni di un'ancia ad ancia facilmente malleabile (clarinetto, oboe e fagotto). Questa piastra elastica e flessibile, interrompendo periodicamente il flusso d'aria insufflata, fa vibrare la colonna d'aria nel tubo; queste ultime vibrazioni a loro volta regolano in modo corrispondente le vibrazioni della piastra stessa. 3) Tubi con alette membranose, la cui velocità di oscillazione è regolata e variata a piacere entro limiti significativi. Negli ottoni, le labbra svolgono il ruolo di tale lingua; mentre canta, le corde vocali. Le leggi di oscillazione dell'aria in tubi con una sezione trasversale così piccola che tutti i punti della sezione trasversale oscillano allo stesso modo sono state stabilite da Daniel Bernoulli (D. Bernoulli, 1762). Nei tubi aperti, si formano antinodi ad entrambe le estremità, dove la mobilità dell'aria è maggiore e la densità è costante. Se si forma un nodo tra questi due antinodi, la lunghezza del tubo sarà pari alla metà della lunghezza, ad es. l = λ/ 2 ; questo caso corrisponde al tono più basso. Con due nodi, un'onda intera entrerà nel tubo, l = 2 λ/ 2 = ; alle tre, l= 3λ / 2; a n nodi, l = nλ/ 2. Per trovare il passo, cioè il numero n oscillazioni al secondo, ricordiamo che la lunghezza d'onda (la distanza , oltre la quale le oscillazioni si propagano nel mezzo in quel momento T, quando una particella compie la sua piena oscillazione) è uguale al prodotto della velocità di propagazione per il periodo T fluttuazioni, o λ = T; ma T = io/n; quindi, = ω / N. Da qui n= ω / λ, ovvero, poiché dal precedente λ = 2L/n, n = nω/ 2L... Questa formula mostra che 1) un tubo aperto, con diverse forze d'aria che vi soffiano, può emettere toni, le cui altezze sono correlate tra loro, come 1: 2: 3: 4 ...; 2) il passo è inversamente proporzionale alla lunghezza del tubo. In una pipa chiusa vicino al bocchino dovrebbe esserci ancora un antinodo, ma all'altra estremità chiusa, dove le vibrazioni longitudinali dell'aria sono impossibili, dovrebbe esserci un nodo. Pertanto, 1/4 dell'onda stazionaria può adattarsi alla lunghezza del tubo, che corrisponde al tono più basso o fondamentale del tubo, o 3/4 dell'onda, o anche un numero dispari di quarti d'onda, cioè l = [(2n+ 1) / 4] ; dove N " = (2n+ 1) / 4 l... Quindi, in una canna chiusa, i toni successivi da essa emessi, oi corrispondenti numeri di vibrazione, sono rapportati come una serie di numeri dispari 1: 3: 5; e l'altezza di ciascuno di questi toni è inversamente proporzionale alla lunghezza del tubo. Il tono principale in una canna chiusa è, inoltre, un'ottava più bassa che in una canna aperta (infatti, quando n = 1, N ": N = 1: 2). Tutte queste conclusioni della teoria sono facilmente verificabili sperimentalmente. 1) Se si prende un tubo lungo e stretto con un cuscinetto auricolare per flauto (bocchino) e si soffia dentro dell'aria sotto pressione crescente, si otterranno in una canna aperta una serie di toni armonici che salgono gradualmente (e non è difficile raggiungere fino a 20 armonici). In un tubo chiuso, si ottengono solo toni armonici dispari e il tono principale, più basso, è un'ottava più basso di quello in un tubo aperto. Questi toni possono esistere nella tromba e, allo stesso tempo, accompagnare il tono principale o uno dei più gravi. 2) La posizione dei nodi degli antinodi all'interno del tubo può essere determinata in diversi modi. Quindi Savart usa una sottile membrana tesa su un anello per questo scopo. Se versi sabbia fine su di essa e la abbassi sui fili in un tubo, una parete della quale è di vetro, allora nei punti nodali la sabbia rimarrà immobile, e in altri luoghi e specialmente negli antinodi si sposterà notevolmente. Inoltre, poiché l'aria negli antinodi rimane a pressione atmosferica, aprendo quindi un foro in questo punto fatto nella parete del tubo, non cambieremo il tono; un buco aperto altrove cambia il tono. Nei punti nodali, invece, la pressione dell'aria e la densità cambiano, ma la velocità è nulla. Pertanto, se si spinge l'ammortizzatore attraverso il muro nel punto in cui si trova il nodo, il passo non dovrebbe cambiare. L'esperienza lo giustifica davvero. La verifica sperimentale delle leggi del suono delle trombe può essere effettuata anche mediante luci manometriche Koenig (vedi). Se la scatola di misura, chiusa sul lato del tubo con una membrana, è vicina al nodo, allora le fluttuazioni della fiamma del gas saranno maggiori; la fiamma sarà immobile presso gli antinodi. Le vibrazioni di tali luci possono essere osservate attraverso specchi mobili. A tale scopo, ad esempio, viene utilizzato un parallelepipedo specchiato, azionato in rotazione da una macchina centrifuga; in questo caso negli specchietti sarà visibile una striscia luminosa; un bordo dei quali apparirà frastagliato. 3) La legge di proporzionalità inversa del passo e della lunghezza del tubo (lungo e stretto) è nota da tempo ed è facilmente verificabile. Gli esperimenti hanno dimostrato, tuttavia, che questa legge non è del tutto accurata, specialmente per i tubi larghi. Così Masson (1855) mostrò che in un lungo Bernoulli, flauto composto con un suono corrispondente a una semilunghezza d'onda di 0,138 m, la colonna d'aria è realmente divisa in tali parti con una lunghezza di 0,138 m, esclusa quella che confina con cuscinetto auricolare, dove la lunghezza si è rivelata di soli 0,103 m. Inoltre, Koenig ha trovato, ad esempio, per un caso particolare, la distanza tra i corrispondenti antinodi nel tubo (a partire dai padiglioni auricolari) pari a 173, 315, 320, 314, 316, 312, 309, 271. Qui la media i numeri sono quasi gli stessi, si discostano poco dal valore medio è 314, mentre il primo di essi (vicino al cuscinetto auricolare) differisce dalla media di 141 e l'ultimo (vicino al foro del tubo) di 43. Il motivo di tale irregolarità o perturbazioni alle estremità del tubo risiedono nel dovuto al soffio d'aria, non rimangono del tutto costanti, come si ipotizza in teoria per l'antinodo, e per un'apertura libera di un tubo aperto, per lo stesso motivo, la colonna d'aria oscillante sembra continuare o sporgere oltre i bordi delle pareti verso l'esterno; l'ultimo antinodo cadrà quindi all'esterno del tubo. E in un tubo chiuso vicino allo smorzatore, se si dà a vibrazioni, devono verificarsi perturbazioni. Wertheim (1849-51) era sperimentalmente convinto che le perturbazioni alle estremità del tubo non dipendessero dalla lunghezza d'onda. Poisson (1817) fu il primo a dare una teoria di tali perturbazioni, assumendo che piccoli addensamenti d'aria siano proporzionali alla velocità. Poi Hopkins (1838) e Ke (1855) diedero spiegazioni più complete, tenendo conto di molteplici riflessioni alle estremità del tubo. Il risultato generale di questi studi è che per un tubo aperto, invece di uguaglianza l = nλ/2, bisogno di prendere l + io = nλ/2 , a per un tubo chiuso l + l" = (2n + 1 )λ /4. Pertanto, quando si calcola la lunghezza l i tubi devono essere aumentati di una quantità costante ( io o l"). La teoria più completa e accurata del suono delle trombe è data da Helmholtz. Da questa teoria segue che la correzione al foro è 0.82 R (R- il raggio della sezione del tubo) per il caso di tubo stretto aperto comunicante con il foro con il fondo di un tubo molto largo. Secondo gli esperimenti di Lord Rayleigh, tale correzione dovrebbe essere di 0,6 R se l'apertura del tubo stretto comunica con lo spazio libero e se la lunghezza d'onda è molto grande rispetto al diametro del tubo. Bozanke (1877) trovò che questa correzione aumenta con il rapporto tra il diametro e la lunghezza d'onda; quindi es. è uguale a 0,64 at R/λ = 1/12 e 0,54 a R/λ = 1/20. Koenig ottenne anche altri risultati dai suoi già citati esperimenti. Notò, cioè, che l'accorciamento della prima semilunghezza d'onda (ai padiglioni auricolari) diventa più piccolo a toni più alti (cioè a onde più corte); l'accorciamento meno significativo dell'ultima semionda cambia poco. Inoltre, furono effettuati numerosi esperimenti per studiare le ampiezze delle oscillazioni e la pressione dell'aria all'interno dei tubi (Kundt - 1868, Tepler e Boltzmann - 1870, Mach - 1873). Nonostante, però, numerosi studi sperimentali, la questione del suono delle trombe non può ancora considerarsi definitivamente chiarita sotto tutti i punti di vista. - Per i tubi larghi, come già accennato, le leggi di Bernoulli non sono affatto applicabili. Così Mersenne (1636), prendendo tra l'altro due tubi della stessa lunghezza (16 cm), ma di diverso diametro, notò che in un tubo più largo ( D= 12 cm), il tono era di 7 toni interi inferiore a quello di una pipa di diametro inferiore (0,7 cm). Mersenne scoprì la legge relativa a tali tubi. Savard confermò la validità di questa legge per tubi di un'ampia varietà di forme, che formula come segue: in tali tubi, i passi sono inversamente proporzionali alle corrispondenti dimensioni dei tubi. Quindi es. due tubi, di cui uno da 1 piede. lunghezza e 22 lin. di diametro e l'altro 1/2 ft. lunghezza e 11 lin. diametro, danno due toni, costituenti un'ottava (il numero di vibrazioni in 1" della seconda canna è il doppio di quello della 1a canna). Savart (1825) trovò anche che la larghezza di una canna rettangolare non incide sull'altezza se la fessura del cuscinetto auricolare è a tutta larghezza, Cavaillé-Coll ha fornito le seguenti formule empiriche di correzione per i tubi aperti: 1) L" = l - 2p, e R la profondità del tubo rettangolare. 2) L" = l - 5/3D, dove D diametro del tubo tondo. In queste formule l = v "Nè la lunghezza teorica, e L" lunghezza effettiva del tubo. L'applicabilità delle formule di Cavalier-Kohl è stata ampiamente dimostrata dagli studi di Wertheim. Le leggi ei regolamenti considerati si applicano alle O. pipe per flauto o boccaglio. V tubi a lamelle il nodo si trova in corrispondenza del foro, periodicamente chiuso e aperto da una lamina elastica (linguetta), mentre nei tubi di flauto in corrispondenza del foro attraverso il quale viene insufflata la corrente d'aria, è sempre presente un antinodo. Pertanto, il tubo di canna corrisponde a un tubo di flauto chiuso, che ha anche un nodo ad un'estremità (sebbene all'altra rispetto al tubo di canna). La ragione per cui il nodo si trova proprio sulla linguetta del tubo è che in questo punto si verificano i maggiori cambiamenti nell'elasticità dell'aria, che corrisponde al nodo (negli antinodi, al contrario, l'elasticità è costante). Quindi, un cannello cilindrico (come un flauto chiuso) può produrre una serie successiva di toni 1, 3, 5, 7 .... se la sua lunghezza è in giusta proporzione alla velocità di vibrazione della lamina elastica. Nelle canne larghe, questo rapporto potrebbe non essere rigorosamente rispettato, ma oltre un certo limite di discrepanza, la canna smette di suonare. Se l'ancia è una lastra di metallo, come in un organo a canne, allora il tono è determinato quasi esclusivamente dalle sue vibrazioni, come già accennato. Ma in generale, il tono dipende sia dall'ancia che dal tubo stesso. W. Weber (1828-29) ha studiato in dettaglio questa dipendenza. Se metti una pipa sulla lingua, che si apre verso l'interno, come di consueto nelle pipe O., il tono generalmente diminuisce. Se, allungando gradualmente la tromba, e il tono diminuisce di un'intera ottava (1:2), raggiungeremo tale lunghezza l, che corrisponde pienamente alle vibrazioni della lingua, allora il tono salirà immediatamente al suo valore precedente. Con ulteriore prolungamento del tubo a 2L il tono scenderà di nuovo alla quarta (3: 4); a 2L di nuovo, si ottiene immediatamente il tono originale. Con un nuovo allungamento fino a 3L il suono diminuirà di un piccolo terzo (5:6), ecc. (se si dispongono le lingue che si aprono verso l'esterno, come le corde vocali, allora la tromba diretta ad esse alzerà il tono ad esse corrispondente). - Nelle muse di legno. gli strumenti (clarinetto, oboe e fagotto) utilizzano le ance; costituito da una o due canne sottili e flessibili. Queste stesse ance emettono un suono molto più alto di quello che generano nel tubo. I tubi della lingua dovrebbero essere considerati come tubi chiusi sul lato della lingua. Pertanto, in una canna cilindrica, come in un clarinetto, dovrebbero esserci 1, 3, 5 toni consecutivi con un soffio potenziato, ecc. L'apertura dei fori laterali corrisponde all'accorciamento della canna. Nelle canne affusolate chiuse in alto, la sequenza dei toni è la stessa delle canne cilindriche aperte, cioè 1, 2, 3, 4, ecc. (Helmholtz). L'oboe e il fagotto appartengono alle trombe coniche. Le proprietà delle ance del terzo tipo, membranose, possono essere studiate, come fece Helmholtz, per mezzo di un semplice dispositivo costituito da due membrane di gomma tese sui bordi tagliati obliquamente di un tubo di legno in modo che tra le membrane rimanga uno stretto spazio mezzo del tubo. Il flusso d'aria può essere diretto attraverso la fessura dall'esterno all'interno del tubo o viceversa. In quest'ultimo caso, si ottiene una somiglianza con le corde vocali o le labbra quando si suonano gli ottoni. In questo caso l'altezza del suono è determinata, per la morbidezza e flessibilità delle membrane, esclusivamente dalle dimensioni della canna. Gli ottoni come un corno da caccia, una cornetta con calotta, un corno francese, ecc. rappresentano canne coniche, e quindi danno una fila naturale di toni armonici più alti (1, 2, 3, 4, ecc.). Dispositivo dell'organo - vedere Organo.

N. Gezehus.

Dizionario Enciclopedico delle F.A. Brockhaus e I.A. Efron. - S.-Pb.: Brockhaus-Efron. 1890-1907 .

Guarda cosa sono le "canne d'organo" in altri dizionari:

Le trombe sonore, utilizzate come strumenti musicali fin dall'antichità, si dividono in due tipologie: bocchini e trombe ad ancia. Il corpo sonoro in loro è principalmente aria. Per vibrare l'aria, e nel tubo ... ...

- (Latino Organum, dal greco organon strumento, strumento; italiano organo, inglese organo, francese orgue, tedesco Orgel) musica per fiati da tastiera. uno strumento di un dispositivo complesso. I tipi di O. sono diversi: da portatile, piccolo (vedi Portatile, Positivo) a ... ... Enciclopedia musicale

Uno strumento musicale a fiato a tastiera, lo strumento più grande e complesso esistente. Un enorme organo moderno, per così dire, è costituito da tre o più organi e l'esecutore può controllarli tutti contemporaneamente. Ciascuno degli organi inclusi in ... Enciclopedia di Collier

Il numero di vibrazioni per unità di tempo, la velocità o frequenza delle vibrazioni, dipende dalle dimensioni, dalla forma e dalla natura dei corpi. L'altezza, determinata dal numero di vibrazioni del corpo sonda per unità di tempo, può essere determinata in vari modi (vedi Suono). ... ... Dizionario Enciclopedico delle F.A. Brockhaus e I.A. Efron

- assistenza (fisica) o opposizione di due o più onde originate da movimenti oscillatori, periodicamente ripetitivi. Le onde (vedi) possono verificarsi in liquidi, solidi, gas ed etere. Nel primo caso, le onde I. sono visibili ... ... Dizionario Enciclopedico delle F.A. Brockhaus e I.A. Efron

Che suona con l'aiuto di tubi (metallici, di legno, senza lingue e con linguette) di vari timbri, nei quali viene iniettata aria con l'aiuto di mantici.

Suonare l'organo effettuato utilizzando più tastiere per mani (manuali) e una pedaliera.

In termini di ricchezza sonora e abbondanza di mezzi musicali, l'organo è al primo posto tra tutti gli strumenti ed è talvolta chiamato il "re degli strumenti". Per la sua espressività è da tempo divenuto proprietà della chiesa.

La persona che esegue opere musicali sull'organo si chiama organista.

I sistemi sovietici a lancio multiplo BM-13 furono chiamati "l'organo di Stalin" dai soldati del Terzo Reich a causa del suono emesso dal piumaggio dei missili.

Storia dell'organo

La gemma dell'organo può essere vista sia dentro che dentro. Si ritiene che l'organo (hydravlos; anche idraulikon, idraulis - "organo dell'acqua") sia stato inventato dal greco Ktesibius, che visse ad Alessandria d'Egitto nel 296-228. AVANTI CRISTO NS. C'è un'immagine di uno strumento simile su una moneta o un gettone dei tempi di Nerone.

Grandi organi apparvero nel IV secolo, organi più o meno migliorati - nel VII e VIII secolo. Papa Vitaliano (666) introdusse l'organo alla Chiesa cattolica. Nell'VIII secolo, Bisanzio era famosa per i suoi organi.

L'arte di costruire organi si sviluppò anche in Italia, da dove furono esportati in Francia nel IX secolo. Più tardi quest'arte si sviluppò in Germania. L'organo inizia a ricevere la massima e ubiqua distribuzione nel XIV secolo. Nel XIV secolo apparve nell'organo un pedale, cioè una tastiera per i piedi.

Gli organi medievali, rispetto a quelli successivi, erano di rozza fattura; la tastiera manuale, ad esempio, era composta da tasti larghi da 5 a 7 cm, la distanza tra i tasti raggiungeva un cm e mezzo, i tasti si battevano non con le dita, come adesso, ma con i pugni.

Nel XV secolo le chiavi furono ridotte e il numero delle canne aumentò.

Dispositivo d'organo

Gli organi migliorati hanno raggiunto un numero enorme di canne e tubi; per esempio, l'organo di Parigi a St. Sulpice ha 7 mila tubi e tubi. Nell'organo sono presenti canne e tubi delle seguenti dimensioni: a 1 piede le note suonano tre ottave più alte di quelle scritte, a 2 piedi - le note suonano due ottave più alte di quelle scritte, a 4 piedi - le note suonano un'ottava più alte di quelle scritte, a 8 piedi - le note suonano come scritte, a 16 piedi - le note suonano un'ottava più basse di quelle scritte, 32 piedi - le note suonano due ottave più basse di quelle scritte. Chiudendo la tromba dall'alto si abbasseranno i suoni emessi di un'ottava. Non tutti gli organi hanno tubi grandi.

Ci sono da 1 a 7 tastiere nell'organo (di solito 2-4); sono chiamati manuali... Sebbene ogni tastiera d'organo abbia un volume di 4-5 ottave, grazie alle trombe che suonano due ottave più basse o tre ottave più alte delle note scritte, il volume dell'organo grande è di 9,5 ottave. Ogni serie di canne dello stesso timbro costituisce, per così dire, uno strumento separato ed è chiamato Registrati.

Ciascuno dei pulsanti o registri estensibili o retrattili (posizionati sopra la tastiera o ai lati dello strumento) aziona una corrispondente fila di tubi. Ogni pulsante o registro ha il proprio nome e la corrispondente iscrizione, che indica la lunghezza del tubo più grande di questo registro. Il compositore può indicare il nome del registro e la dimensione delle trombe nelle note sopra il luogo dove questo registro deve essere applicato. (La selezione dei registri per eseguire un brano musicale è chiamata registrazione.) Ci sono da 2 a 300 registri negli organi (il più delle volte da 8 a 60).

Tutti i registri rientrano in due categorie:

• Registri a canne senza ance(registri labiali). Questa categoria comprende i registri di flauti aperti, i registri di flauti chiusi (bourdons), i registri di armonici (miscele), in cui ogni nota ha diversi armonici (più deboli).
• Registri con canne ad ancia(registri di canne). La combinazione dei registri di entrambe le categorie insieme alla pozione è chiamata plein jeu.

Tastiere o manuali si trovano negli organi del terrazzo, uno sopra l'altro. Oltre ad essi è presente anche una pedaliera (da 5 a 32 tasti), principalmente per i suoni bassi. La parte per le mani è scritta su due pentagrammi - nelle chiavi e come per. La parte dei pedali è spesso scritta separatamente su un pentagramma. La pedaliera, chiamata semplicemente “pedale”, si suona con entrambi i piedi, usando alternativamente il tallone e la punta (fino al XIX secolo, solo la punta). Un organo senza pedale è chiamato positivo, un piccolo organo portatile è chiamato portatile.

I manuali negli organi hanno nomi che dipendono dalla posizione delle canne nell'organo.

• Il manuale principale (che ha i registri più alti) si chiama nella tradizione tedesca Hauptwerk(fr. Grand orgue, Grand clavier) e si trova più vicino all'esecutore, ovvero in seconda fila;
• Si chiama il secondo manuale più importante e rumoroso della tradizione tedesca Oberwerk(opzione più forte) o Positivo(versione light) (fr. Rositif), se le canne di questo manuale si trovano SOPRA le canne dell'Hauptwerk, o Ruckpositiv, se le canne di questo manuale si trovano separatamente dalle altre canne dell'organo e sono installate dietro le canne dell'organista Indietro; i tasti Oberwerk e Positiv sulla console di gioco si trovano un livello sopra i tasti Hauptwerk e i tasti Ruckpositiv sono un livello sotto i tasti Hauptwerk, riproducendo così la struttura architettonica dello strumento.
• Un manuale i cui tubi si trovano all'interno di una specie di scatola con serrande verticali nella parte anteriore nella tradizione tedesca si chiama Schwellwerk(FR. Recit (espressivo). Schwellwerk può essere posizionato sia nella parte superiore dell'organo (più comune), sia allo stesso livello con Hauptwerk. I tasti Schwellwerka si trovano sulla console di gioco a un livello superiore rispetto a Hauptwerk, Oberwerk, Positivo, Ruckpositivo.
• Tipi esistenti di manuali: Hinterwerk(le canne si trovano nella parte posteriore dell'organo), Brustwerk(i tubi si trovano direttamente sopra il sedile dell'organista), Solowerk(registri solisti, trombe molto rumorose situate in un gruppo separato), Coro eccetera.

I seguenti dispositivi servono come sollievo per i musicisti e un mezzo per migliorare o indebolire la sonorità:

Kopula- un meccanismo mediante il quale sono collegate due tastiere, ed i registri su di esse proposti agiscono contemporaneamente. Copula consente al giocatore di giocare su un manuale per utilizzare i registri avanzati dell'altro.

4 poggiapiedi sopra i pedali della tastiera(Pеdale de combinaison, Tritte), ciascuno dei quali agisce su una nota specifica combinazione di registri.

persiane- un dispositivo costituito da porte che chiudono e aprono l'intera stanza con tubi di registri diversi, per cui il suono viene amplificato o attenuato. Le ante sono azionate da una pedana (canale).

Poiché i registri in diversi organi di diversi paesi ed epoche non sono gli stessi, di solito non sono indicati in dettaglio nella parte dell'organo: scrivono solo il manuale sopra questa o quella parte della parte dell'organo, la designazione delle canne con o senza ance e la dimensione dei tubi. Il resto dei dettagli sono forniti all'esecutore.

L'organo è spesso combinato con l'orchestra e il canto in oratori, cantate, salmi e anche nell'opera.

Esistono anche organi elettrici (elettronici), ad esempio Hammond.

Compositori di musica per organo

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

Video: organo su video + suono

Grazie a questi video, puoi familiarizzare con lo strumento, guardare un vero gioco su di esso, ascoltarne il suono, sentire le specifiche della tecnica:

Vendita di utensili: dove acquistare/ordinare?

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Lo strumento musicale più grande e maestoso ha un'antica storia di origine, che conta molte fasi di perfezionamento.

L'antenato più lontano dell'organo da noi nel tempo è considerato la cornamusa babilonese, comune in Asia nei secoli XIX-XVIII a.C. L'aria veniva soffiata nella pelliccia di questo strumento attraverso un tubo, e dall'altra parte c'era un corpo con tubi con fori e linguette.

La storia della nascita dell'organo ricorda anche le "tracce degli antichi dei greci": la divinità delle foreste e dei boschetti Pan, secondo la leggenda, inventò per unire bastoncini di canna di diverse lunghezze, e da allora il flauto di Pan è diventato inseparabile dal cultura musicale dell'antica Grecia.

Tuttavia, i musicisti hanno capito: è facile suonare su un tubo, ma su più tubi non è sufficiente respirare. La ricerca di un sostituto della respirazione umana per suonare strumenti musicali diede i primi frutti già nel II-III secolo aC: gli idravlo apparvero sulla scena musicale per diversi secoli.

Hydravlos: il primo passo verso la grandezza degli organi

Intorno al III secolo a.C. L'inventore greco, matematico, "padre della pneumatica" Ctesibio di Alessandria creò un dispositivo costituito da due pompe a pistoni, un serbatoio d'acqua e tubi per emettere suoni. Una pompa forniva aria all'interno, la seconda la forniva ai tubi e un serbatoio d'acqua equalizzava la pressione e assicurava un suono più uniforme dello strumento.

Due secoli dopo, Airone di Alessandria, un matematico e ingegnere greco, migliorò l'idraulica aggiungendo al progetto un mulino a vento in miniatura e una camera sferica di metallo immersa nell'acqua. L'organo ad acqua migliorato ha ricevuto 3-4 registri, ognuno dei quali conteneva 7-18 tubi di accordatura diatonica.

L'organo dell'acqua si è diffuso nei paesi della regione mediterranea. Hydravlos suonava alle gare di gladiatori, matrimoni e feste, nei teatri, circhi e ippodromi, durante i riti religiosi. L'organo divenne lo strumento preferito dell'imperatore Nerone, il suo suono poteva essere ascoltato in tutto l'Impero Romano.

Al servizio del cristianesimo

Nonostante il generale declino culturale in Europa dopo la caduta dell'Impero Romano, l'organo non fu dimenticato. Entro la metà del V secolo, nelle chiese d'Italia, Spagna e Bisanzio furono costruiti organi a fiato migliorati. I paesi di maggiore influenza religiosa divennero i centri della musica per organo, e da lì lo strumento si diffuse in tutta Europa.

L'organo medievale differiva significativamente dal moderno "fratello" per il minor numero di canne e per le dimensioni maggiori delle chiavi (lunghe fino a 33 cm e larghe 8-9 cm), che venivano battute con un pugno per emettere un suono. Sono stati inventati "portatile" - un piccolo organo portatile e "positivo" - un organo fisso in miniatura.

I secoli XVII-XVIII sono considerati "l'età d'oro" della musica per organo. La diminuzione delle dimensioni dei tasti, la bellezza e la varietà del suono dell'organo, la chiarezza cristallina del timbro e la nascita di un'intera galassia hanno predeterminato lo splendore e la grandezza dell'organo. La musica solenne di Bach, Beethoven, Mozart e molti altri compositori risuonava sotto gli alti archi di tutte le cattedrali cattoliche d'Europa, e praticamente tutti i migliori musicisti fungevano da organisti di chiesa.

Nonostante l'inestricabile connessione con la Chiesa cattolica, sono state scritte molte opere "laiche" per l'organo, anche da compositori russi.

Musica d'organo in Russia

Lo sviluppo della musica per organo in Russia è andato esclusivamente lungo il percorso "laico": l'Ortodossia ha categoricamente respinto l'uso dell'organo nei servizi divini.

La prima menzione dell'organo in Russia si trova negli affreschi della Cattedrale di Santa Sofia a Kiev: la "cronaca di pietra" di Kievan Rus, datata al X-XI secolo, conservava l'immagine di un musicista che suonava sul "positivo ” e due calcantes (persone che pompano aria nelle pellicce).

I sovrani di Mosca di diversi periodi storici hanno mostrato un vivo interesse per l'organo e la musica organistica: Ivan III, Boris Godunov, Mikhail e Alexei Romanov "sottoscrivevano" organisti e costruttori di organi dall'Europa. Durante il regno di Mikhail Romanov, non solo organisti stranieri, ma anche russi come Tomila Mikhailov (Besov), Boris Ovsonov, Melenti Stepanov e Andrei Andreev divennero famosi a Mosca.

Pietro I, che dedicò la sua vita a introdurre le conquiste della civiltà occidentale nella società russa, già nel 1691 ordinò allo specialista tedesco Arp Schnitger di costruire un organo con 16 registri per Mosca. Sei anni dopo, nel 1697, Schnitger inviò a Mosca un altro strumento a 8 registri. Durante la vita di Peter, furono costruiti dozzine di organi nelle chiese luterane e cattoliche in Russia, inclusi progetti giganteschi per 98 e 114 registri.

Anche le imperatrici Elisabetta e Caterina II hanno contribuito allo sviluppo della musica per organo in Russia: durante il loro regno, dozzine di strumenti hanno ricevuto San Pietroburgo, Tallinn, Riga, Narva, Jelgava e altre città nella regione nord-occidentale dell'impero.

Molti compositori russi hanno usato l'organo nelle loro opere, basti ricordare la "Maid of Orleans" di Tchaikovsky, "Sadko" di Rimsky-Korsakov, "Prometheus" di Scriabin. La musica per organo russa combinava le forme musicali classiche dell'Europa occidentale e l'espressività e il fascino tradizionali nazionali e aveva una forte influenza sull'ascoltatore.

Organo moderno

Dopo aver superato un percorso storico di due millenni, l'organo del XX-XXI secolo si presenta così: diverse migliaia di canne situate su diversi livelli e realizzate in legno e metallo. I tubi quadrati in legno producono suoni bassi bassi, mentre i tubi in metallo stagno-piombo sono rotondi e sono progettati per un suono più sottile e acuto.

Gli organismi da record sono registrati all'estero, negli Stati Uniti d'America. L'organo, situato al Macy's Lord & Taylor Shopping Center di Philadelphia, pesa 287 tonnellate e ha sei manuali. Situato nella Sala della Concordia ad Atlantic City, lo strumento è l'organo più rumoroso del mondo con oltre 33.000 canne.

Gli organi più grandi e maestosi della Russia si trovano nella Casa della Musica di Mosca e nella Sala dei Concerti. Ciajkovskij.

Lo sviluppo in nuove direzioni e stili ha notevolmente aumentato il numero di tipi e varietà dell'organo moderno, con le sue differenze nel principio di lavoro e nelle caratteristiche specifiche. La classificazione odierna degli organi è la seguente:

• organo a fiato;
• organo sinfonico;
• organo teatrale;
• organo elettrico;
• organo di Hammond;
• organo Tifone;
• organo a vapore;
• organetto;
• orchestra;
• organole;
• pirofono;
• organo marino;
• organo da camera;
• organo da chiesa;
• organo domestico;
• organo;
• organo digitale;
• organo rock;
• organo pop;
• organo virtuale;
• melodia.

Come funziona l'organo aslan scritto il 12 maggio 2017

Il 17 giugno 1981, le sue chiavi furono toccate per la prima volta dalla mano di un musicista - un eccezionale organista Harry Grodberg, che eseguì la toccata, il preludio, la fantasia e la fuga di Bach per i cittadini di Tomsk.

Da allora, decine di organisti famosi hanno tenuto concerti a Tomsk e i maestri d'organo tedeschi non hanno mai smesso di chiedersi come lo strumento stia ancora suonando in una città dove la differenza di temperatura tra l'inverno e l'estate è di 80 gradi.

Figlia della DDR

L'organo della Filarmonica di Tomsk è nato nel 1981 nella città di Francoforte sull'Oder, nella Germania dell'Est, presso l'azienda organaria W.Sauer Orgelbau.

A un normale ritmo di lavoro, ci vuole circa un anno per costruire un organo e il processo prevede diverse fasi. In primo luogo, gli artigiani esaminano la sala da concerto, determinano le sue caratteristiche acustiche e redigono un progetto per il futuro strumento. Quindi gli specialisti tornano alla loro fabbrica natale, creano elementi separati dell'organo e assemblano un intero strumento da loro. Nell'officina di assemblaggio della fabbrica, viene testato per la prima volta e i bug vengono corretti. Se l'organo suona come dovrebbe, viene smontato di nuovo in parti e inviato al cliente.

A Tomsk, tutte le procedure di installazione hanno richiesto solo sei mesi, poiché il processo si è svolto senza sovrapposizioni, carenze e altri fattori inibitori. Nel gennaio 1981, gli specialisti Sauer vennero per la prima volta a Tomsk e nel giugno dello stesso anno l'organo stava già dando concerti.

Composizione interna

Per gli standard degli specialisti, l'organo Tomsk può essere definito di peso e dimensioni medi: uno strumento da dieci tonnellate contiene circa duemila canne di varie lunghezze e forme. Come cinquecento anni fa, sono fatti a mano. I tubi di legno sono generalmente realizzati a forma di parallelepipedo. Le forme dei tubi metallici possono essere più complesse: cilindriche, coniche inverse e persino combinate. I tubi di metallo sono realizzati con una lega di stagno e piombo in proporzioni diverse e il pino viene solitamente utilizzato per i tubi di legno.

Sono queste caratteristiche - lunghezza, forma e materiale - che influenzano il timbro di una singola tromba.

Le canne all'interno dell'organo sono disposte in file: dalla più alta alla più bassa. Ogni fila di tubi può essere suonata individualmente o combinata. Sul lato della tastiera, sui pannelli verticali dell'organo, ci sono pulsanti, premendo i quali l'organista controlla questo processo. Tutte le canne dell'organo Tomsk suonano e solo una di esse sul lato anteriore dello strumento è stata creata per scopi decorativi e non emette alcun suono.

Sul retro, l'organo sembra un castello gotico a tre piani. Al primo piano di questa serratura si trova la parte meccanica dello strumento, che, attraverso un sistema di aste, trasferisce alle canne il lavoro delle dita dell'organista. Al secondo piano ci sono le canne che si collegano ai tasti della tastiera inferiore, e al terzo piano ci sono le canne della tastiera superiore.

L'organo Tomsk ha un sistema meccanico di collegamento di tasti e canne, il che significa che la pressione di un tasto e l'apparizione di un suono avvengono quasi istantaneamente, senza alcun ritardo.

Sopra il reparto performativo ci sono delle persiane, o in altre parole un canale, che nascondono allo spettatore il secondo piano di canne d'organo. Con l'aiuto di un pedale speciale, l'organista controlla la posizione delle persiane e quindi influenza la forza del suono.

La mano premurosa del maestro

L'organo, come qualsiasi altro strumento musicale, dipende molto dal clima e il clima siberiano crea molti problemi per la sua cura. All'interno dello strumento sono installati speciali condizionatori d'aria, sensori e umidificatori, che mantengono una certa temperatura e umidità. Più l'aria è fredda e secca, più corti diventano i tubi dell'organo, e viceversa - con aria calda e umida, i tubi si allungano. Pertanto, uno strumento musicale richiede un monitoraggio costante.

L'organo di Tomsk è curato solo da due persone: l'organista Dmitry Ushakov e la sua assistente Yekaterina Mastenitsa.

Il mezzo principale per trattare la polvere all'interno dell'organo è un normale aspirapolvere sovietico. Per cercarlo, è stata organizzata un'intera azione: stavano cercando esattamente uno che avesse un sistema di soffiaggio, perché è più facile soffiare la polvere da un organo bypassando tutti i tubi sul palco e solo dopo raccoglierla con un aspirapolvere .

- Lo sporco nell'organo deve essere rimosso dove si trova e quando interferisce, afferma Dmitry Ushakov. - Se ora decidiamo di togliere tutta la polvere dall'organo, dovremo riaccordarlo completamente, e tutta questa procedura richiederà circa un mese, e abbiamo dei concerti.

Molto spesso, i tubi della facciata vengono puliti: sono in bella vista, quindi spesso lasciano impronte digitali su di essi. Dmitry prepara lui stesso una miscela per pulire gli elementi della facciata, da ammoniaca e polvere di denti.

Ricostruzione del suono

L'organo viene accuratamente pulito e accordato una volta all'anno: di solito in estate, quando i concerti sono relativamente pochi e fuori non fa freddo. Ma è necessaria una piccola regolazione del suono prima di ogni concerto. L'accordatore ha un approccio speciale per ogni tipo di canna d'organo. Per alcuni è sufficiente chiudere il tappo, per altri ruotare il rullo e per i tubi più piccoli usano uno strumento speciale: uno stimmhorn.

Non puoi accordare un organo da solo. Una persona dovrebbe premere i tasti e l'altra dovrebbe regolare i tubi mentre si trova all'interno dello strumento. Inoltre, la persona che preme i tasti controlla il processo di sintonizzazione.

L'organo di Tomsk ha subito la prima grande revisione relativamente molto tempo fa, 13 anni fa, dopo il restauro della sala dell'organo e la rimozione dell'organo da un sarcofago speciale, in cui ha trascorso 7 anni. Gli specialisti Sauer sono stati invitati a Tomsk per ispezionare lo strumento. Poi, oltre alla ristrutturazione interna, l'organo cambiò il colore della facciata e acquisì grate decorative. E nel 2012, l'organo ha finalmente avuto i suoi "proprietari": gli organisti dello staff Dmitry Ushakov e Maria Blazhevich.

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