Орган-трубка

<час />

Фон

Орган - это музыкальный инструмент, который производит звук, продувая воздух через серию полых трубок, управляемых клавиатурой. Трубные органы отличаются от тростниковых органов, в которых воздух заставляет тонкие полоски металла вибрировать. Они также отличаются от электронных органов, которые используют электрические устройства для создания звуков, похожих на звуки трубных органов. Большие органы, используемые в общественных зданиях, являются, безусловно, самыми большими и сложными музыкальными инструментами из когда-либо созданных.

Орган состоит из четырех основных частей. Консоль содержит клавиатуру, ножные педали и упоры. Трубы, длина которых может составлять от 1 дюйма (2,5 см) или до 32 футов (10 м), производят звук. Действие представляет собой сложный механизм, которым управляет консоль для управления потоком воздуха в трубы. Ветрогенератор подает воздух в трубы.

Очень маленький орган на трубе может иметь консоль только с одной клавиатурой, каждая клавиша которой управляет потоком воздуха к одной трубе. Однако большинство трубных органов имеют консоли с двумя-пятью клавиатурами, набором ножных педалей и набором упоров. Остановки - это элементы управления, которые открывают или закрывают подачу воздуха в группу труб, известную как ряд. Таким образом, каждая клавиша может управлять потоком воздуха в несколько труб.

Трубы существуют в двух основных формах. Около четырех пятых труб в типичном трубном органе составляют дымовые трубы. Дымоход представляет собой полый цилиндр с отверстием сбоку от трубы. Остальные трубы - тростниковые. Тростниковая труба состоит из полого цилиндра, содержащего колеблющуюся металлическую полосу, соединенную с полым конусом. Самый большой в мире трубный орган, расположенный в Филадельфии, насчитывает 28 500 труб.

Действие может быть механическим, пневматическим, электрическим или электропневматическим. Механическое действие связывает консоль с клапанами, которые регулируют поток воздуха к трубам с помощью кривошипов, роликов и рычагов. Пневматическое действие использует давление воздуха, активируемое консолью, для управления клапанами. Электрический механизм использует электромагниты, управляемые консолью, для активации клапанов. Электропневматическое действие использует электромагниты, активируемые консолью, для управления давлением воздуха, которое приводит в действие клапаны.

Ветрогенератор современного органа - это обычно роторный вентилятор, приводимый в действие электродвигателем. Некоторые маленькие трубочные органы используют сильфоны с ручной накачкой в ​​качестве ветрогенераторов, как и все трубочные органы до начала двадцатого века.

Самым ранним известным предком органа для трубы был гидрулус, изобретенный греческим инженером Ктесибием в Александрии, Египет, в III веке до нашей эры. Это устройство содержало резервуар с воздухом, который помещался в большую емкость с водой. Воздух закачивался в резервуар, и давление воды поддерживало постоянную подачу воздуха в трубы. Трубочные органы с мехами появились примерно четыреста лет спустя.

Средневековые трубочные органы имели очень большие клавиши и могли воспроизводить только диатонические ноты (ноты, воспроизводимые белыми клавишами на современной клавиатуре). К четырнадцатому веку клавиатуры также могли воспроизводить хроматические ноты (ноты, воспроизводимые черными клавишами на современных клавиатурах). К концу пятнадцатого века ключи были уменьшены в размерах. К 1500 году трубочные органы в северной Германии имели все основные черты, характерные для современных инструментов. Германия была мировым лидером в органостроении на протяжении трехсот лет.

Органы вышли из моды в восемнадцатом веке, когда стала популярной оркестровая музыка. В начале девятнадцатого века тростниковые органы, которые были меньше и дешевле, чем трубочные, начали использоваться в небольших зданиях и частных домах. Увеличение доступности относительно недорогих фортепиано в начале двадцатого века, за которым последовало развитие электронных органов в середине века, привело к упадку язычковых органов в Европе и Соединенных Штатах. Маленькие тростниковые органы все еще используются в Индии.

Между тем, в середине девятнадцатого века возобновился интерес к трубным органам, который возглавили французский производитель органов Аристид Кавай-Колль и британский производитель органов Генри Уиллис. Эти новые органы лучше подходили для оркестровой музыки, что значительно увеличило их популярность.

Двадцатый век принес развитие электронного органа. Самый ранний предок этого устройства, известный как Telharmonium, был изобретен в Соединенных Штатах в 1904 году Таддеусом Кэхиллом. Это орудие весило две тонны (1800 кг) и не имело успеха. Первый успешный электронный орган был разработан во Франции в 1928 году Эдуардом Парау и Арманом Гивеле. Одним из самых успешных ранних электронных органов был орган Hammond, изобретенный Лоренсом Хаммондом в 1934 году.

Сырье

Органы для трубок в основном изготавливаются из дерева и металла. Древесина, используемая для изготовления невидимых частей органа, таких как механизм, может быть изготовлена ​​из фанеры или мягких пород дерева, таких как тополь. Видимые деревянные части, такие как консоль, изготовлены из твердых декоративных пород дерева, таких как красное дерево или дуб. Из дерева также делают некоторые трубы. Для изготовления труб используются такие породы дерева, как тополь и красное дерево.

Большинство труб делают из металла. Металлические трубы чаще всего изготавливают из сплавов, содержащих различное количество олова и свинца. Трубы также могут быть изготовлены из других металлов, таких как цинк и медь. Вибрирующие язычки внутри язычковых труб обычно изготавливаются из латуни.

Различные мелкие компоненты, такие как винты и болты, скрепляющие части механизма, изготовлены из стали. Другие небольшие компоненты могут быть изготовлены из других материалов, например из пластика и керамики. Электронным органам требуются полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, для изготовления электрических цепей, производящих звук.

Дизайн

Каждый орган должен быть изготовлен индивидуально. Поскольку подвижными могут быть только очень маленькие трубочные органы, инструмент должен обеспечивать наилучшее возможное звучание в одном конкретном месте.

Изготовитель органов осматривает место, где будет использоваться орган. Необходимо учитывать акустику помещения, а также его физические размеры. Внешний вид органа должен быть таким же красивым, как и звук, который он издает. Расположение труб выбирается с учетом обоих факторов. Иногда трубы-пустышки, которые на самом деле не воспроизводят звук, устанавливаются строго для улучшения внешнего вида инструмента.

Сумма денег, которую клиент готов потратить на трубный орган, имеет важное влияние на дизайн, например, количество труб, которые будут установлены. Часто клиент рассматривает проекты, представленные несколькими производителями органов, и выбирает тот, который лучше всего обеспечивает желаемые характеристики в рамках указанного бюджета.

Производственный
процесс

Изготовление труб

• 1 Пиломатериал поступает к производителю органа для труб и проверяется на наличие дефектов. Затем его хранят около шести месяцев, чтобы дать ему возможность адаптироваться к местному климату. Это позволяет избежать раскола или трещин в древесине после того, как из нее будут сформированы трубы. На высокоточном деревообрабатывающем оборудовании древесина распиливается до нужного размера и формы.
• 2 Некоторые металлы, например медь, цинк и различные сплавы, могут попасть в трубу. Приводимый в действие роторным вентилятором, механический орган трубы создает звук, соединяя консоль с клапанами, которые управляют строкой воздуха в трубы с помощью кривошипов, роликов и рычагов. Воздуходувка перемещает воздух через ветровой ствол к ветровому ящику. Стопорные ручки открывают и закрывают определенные ряды труб. Когда ряд открыт, во время игры на клавиатуре воздух может течь из ветрозащитного кожуха к трубам, создавая звук. В оргонах труб используются два типа труб. Около четырех пятых труб в типичном трубном органе составляют дымовые трубы. Дымоход представляет собой полый цилиндр с отверстием сбоку от трубы. Остальные трубы - тростниковые. Тростниковая труба состоит из полого цилиндра, содержащего вибрирующую металлическую полосу, соединенную с полым конусом. орган производителя в виде листов нужного размера и толщины. Листы из сплавов олова и свинца обычно изготавливает производитель органа. Это связано с тем, что небольшие изменения точного количества присутствующего олова и свинца могут вызвать большие изменения в звуке трубы. Чем больше олова, тем ярче звук. Чем больше свинца, тем тяжелее звук.
• 3 Олово и свинец тщательно взвешиваются на точных весах и смешиваются в желаемых количествах. Смесь нагревают в духовке до тех пор, пока она не превратится в жидкость. Расплавленный сплав выливают в большой неглубокий поддон для охлаждения. Металл остывает в лист, который вынимают из лотка. Точное количество жидкости, налитой в поддон, определяет толщину листа, что повлияет на звук трубы.
• 4 Металлический лист обрезан до нужного размера. Затем его сгибают вокруг деревянной оправки по форме изготавливаемой трубы. Лист забивается и раскатывается вокруг оправки, пока он не превратится в трубу. Шов в месте пересечения одного края листа с другим краем заглаживается и спаивается. Затем труба отрезается до нужной длины.
• 5 В дымоходных трубах в боковой части трубы вырезается отверстие нужного размера, формы и расположения. Для камышовых труб в правильном положении устанавливается полоса латуни. После завершения сборки органа часто требуются небольшие изменения в отверстии или язычке.

Сборка органа

• 6 Изготовление консоли, механизма и ветрозащитного кожуха - долгий, медленный и сложный процесс. Каждая из тысяч деревянных деталей, составляющих орган трубы, тщательно вырезана с использованием высокоточного деревообрабатывающего оборудования, включая столярные, шлифовальные машины и пилы. Высокоточные сверлильные станки используются для сверления тысяч отверстий, каждая из которых должна находиться в правильном положении, чтобы трубчатый орган мог работать. Деревянные детали, которые будут видны, тщательно отполированы до гладкости и приобретут защитную прозрачную отделку, позволяющую увидеть естественную красоту дерева. Клавиши, также вырезанные из дерева, покрыты слоями черного или белого пластика.
• 7 Различные компоненты, за исключением труб, собираются для проверки действия. Небольшой трубочный орган можно собрать там, где он построен, но большинство трубочных органов необходимо собрать и испытать в том месте, где они будут использоваться. После проверки действия трубы устанавливаются, тестируются и регулируются.

Контроль качества

Сырье проверяется до начала процесса сборки органа. Древесина должна быть сухой, ровной, без трещин и сколов. Листы из металлического сплава должны содержать надлежащее количество каждого металла и иметь надлежащую толщину. Необходим постоянный визуальный осмотр всех деталей по мере их изготовления.

Перед установкой труб консоль и действие проверяются, чтобы убедиться, что все механизмы работают должным образом. Эта процедура также выдувает пыль из многих отверстий, просверленных в механизме, что предотвращает возникновение проблем в дальнейшем. Каждая труба проверяется на качество звука по очереди. Звук каждой трубы также сравнивается со звуками ближайших соседей. Затем весь ряд трубок проверяется и сравнивается с соседними рядами. При необходимости вносятся небольшие корректировки, и испытания повторяются.

Будущее

Электронные органы продолжат воспроизводить звук органа с большей точностью. Наиболее важным фактором в этом процессе будет совершенствование технологии отбора проб. Сэмплирование включает преобразование звука в цифровую информацию, сохранение этой информации, затем извлечение информации из памяти и ее использование для воспроизведения звука. Электронные органы также будут все шире использовать технологию цифрового интерфейса музыкальных инструментов (MIDI). Технология MIDI позволяет электронным инструментам различного типа работать вместе и с компьютерами. Технология MIDI может позволить электронным органам воспроизводить звук практически любого инструмента, а также создавать звуки, которые раньше никогда не слышались.

С другой стороны, многие строители органов проявляют больший интерес к созданию инструментов, подобных тем, которые использовались до девятнадцатого века. Эти органы лучше подходят для воспроизведения музыки эпохи барокко и классицизма, чем органы, построенные с использованием конструкций, разработанных в период романтизма. Возможно, эти две, казалось бы, противоположные тенденции будут объединены для точного воспроизведения звуков, которые не слышались сотни лет.