Aké nástroje súvisia s organom. Organ – hudobný nástroj
Keď sa otvorili nenápadné dvere natreté béžovou farbou, z tmy bolo vidieť len pár drevených schodov. Hneď za dverami ide hore mohutná drevená krabica, podobná ventilačnej krabici. „Pozor, toto je organová píšťala, 32 stôp, register basovej flauty,“ varoval ma môj sprievodca. "Počkaj, rozsvietim svetlo." Trpezlivo čakám a očakávam jeden z najzaujímavejších výletov v mojom živote. Predo mnou je vchod do organu. Toto je jediný hudobný nástroj, do ktorého môžete ísť
Organ má vyše sto rokov. Stojí vo Veľkej sále Moskovského konzervatória, tej veľmi známej sály, zo stien ktorej na vás hľadia portréty Bacha, Čajkovského, Mozarta, Beethovena... Oku diváka je však otvorená len konzola organistu. otočený do haly zadnou stranou a trochu honosnou drevenou „výhľadou“ s vertikálnymi kovovými rúrami. Nezasvätený človek pri pozorovaní fasády organu nikdy nepochopí, ako a prečo tento jedinečný nástroj hrá. Aby ste odhalili jej tajomstvá, budete sa musieť na problém pozrieť z iného uhla. Doslova.
Natalya Vladimirovna Malina, strážkyňa organu, učiteľka, hudobníčka a majsterka organu, láskavo súhlasila, že sa stane mojou sprievodkyňou. "V orgáne sa môžete pohybovať iba smerom dopredu," stroho mi vysvetľuje. Táto požiadavka nemá nič spoločné s mystikou a poverčivosťou: jednoducho, pohybom dozadu alebo do strán, môže neskúsený človek stúpiť na niektorú z organových píšťal alebo sa jej dotknúť. A týchto rúr sú tisíce.
Hlavný princíp fungovania organu, ktorý ho odlišuje od väčšiny dychových nástrojov: jedna píšťala - jedna nota. Panovu flautu možno považovať za pradávneho predchodcu organu. Tento nástroj, ktorý od nepamäti existuje v rôznych častiach sveta, pozostáva z niekoľkých dutých rákosií rôznej dĺžky zviazaných dohromady. Ak fúknete pod uhlom na ústie najkratšieho, ozve sa tenký vysoký zvuk. Dlhšie rákosie znejú nižšie.
Na rozdiel od bežnej flauty nemôžete meniť výšku tónu jednotlivej flauty, takže flauta Pan môže hrať presne toľko nôt, koľko je v nej jazýčkov. Aby nástroj produkoval veľmi nízke zvuky, musíte do jeho zloženia zahrnúť elektrónky dlhá dĺžka a veľký priemer. Môžete vyrobiť veľa Panových flaut s rúrkami z rôznych materiálov a rôznych priemerov a potom budú fúkať rovnaké tóny s rôznymi farbami. Nebudete však môcť hrať na všetky tieto nástroje súčasne - nemôžete ich držať v rukách a nebude dostatok dychu pre obrovské „rákosky“. Ale ak postavíme všetky naše flauty vertikálne, vybavíme každú jednotlivú trubicu ventilom na prívod vzduchu, vymyslíme mechanizmus, ktorý nám umožní ovládať všetky ventily z klávesnice a nakoniec vytvoríme štruktúru na čerpanie vzduchu pomocou jeho následná distribúcia, máme akurát sa ukáže, že ide o orgán.
Na starej lodi
Rúry v organoch sú vyrobené z dvoch materiálov: dreva a kovu. Drevené píšťaly používané na produkciu basových zvukov majú štvorcový prierez. Kovové rúry sú zvyčajne menšie, valcového alebo kužeľového tvaru a sú zvyčajne vyrobené zo zliatiny cínu a olova. Ak je viac cínu, fajka je hlasnejšia, ak je viac olova, vydávaný zvuk je nudný, „ako bavlna“.
Zliatina cínu a olova je veľmi mäkká – preto sa organové píšťaly ľahko deformujú. Ak je veľká kovová rúra umiestnená na boku, po určitom čase získa vlastnou váhou oválny prierez, čo nevyhnutne ovplyvní jej schopnosť produkovať zvuk. Pohybujúc sa vnútri organu Veľkej sály Moskovského konzervatória sa snažím len dotknúť drevené časti. Ak na píšťalu stúpite alebo ju nešikovne chytíte, organár bude mať nové problémy: fajku bude treba „ošetrovať“ – narovnať, či dokonca prispájkovať.
Orgán, v ktorom som, nie je ani zďaleka najväčší na svete, ba ani v Rusku. Veľkosťou a počtom píšťal je podriadený orgánom Moskovského domu hudby, katedrály v Kaliningrade a koncertnej sály. Čajkovského. Hlavní držitelia rekordov sa nachádzajú v zámorí: napríklad nástroj inštalovaný v Convention Hall of Atlantic City (USA) má viac ako 33 000 píšťal. V organe Veľkej sály konzervatória je desaťkrát menej píšťal, „len“ 3136, no ani tento významný počet nie je možné umiestniť kompaktne na jednu rovinu. Organ vo vnútri pozostáva z niekoľkých poschodí, na ktorých sú v radoch inštalované píšťaly. Aby mal organár prístup k píšťalám, na každom poschodí bol vytvorený úzky priechod vo forme doskovej plošiny. Vrstvy sú navzájom spojené schodmi, v ktorých úlohu krokov vykonávajú bežné priečky. Orgán je vnútri stiesnený a pohyb medzi jednotlivými poschodiami si vyžaduje istú dávku obratnosti.
„Moja skúsenosť naznačuje,“ hovorí Natalya Vladimirovna Malina, „že pre majstra organov je najlepšie, aby mal štíhlu postavu a mal nízku hmotnosť. Človek rôznych rozmerov tu len ťažko môže pracovať bez toho, aby nespôsobil poškodenie nástroja. Nedávno jeden elektrikár – statný chlap – menil žiarovku nad organom, zakopol a zlomil pár dosiek z doskovej strechy. K obetiam ani zraneniam nedošlo, ale spadnuté dosky poškodili 30 organových píšťal.
Mentálne som si myslel, že sa do môjho tela ľahko zmestí pár staviteľov orgánov dokonalé proporcie Ostražito sa pozriem na chatrné schody vedúce do vyšších poschodí. „Neboj sa,“ upokojuje ma Natalya Vladimirovna, „len choď dopredu a zopakuj pohyby po mne. Štruktúra je pevná, podporí vás.“
Píšťalka a trstina
Stúpame do horného poschodia organu, odkiaľ sa otvára pohľad na Veľkú sálu z najvyššieho bodu, bežnému návštevníkovi konzervatória neprístupný. Na pódiu pod ním, kde práve skončil sláčikový súbor, sa prechádzajú človiečikovia s husľami a violami. Natalya Vladimirovna mi ukazuje blízko píšťaly španielskych registrov. Na rozdiel od iných potrubí nie sú umiestnené vertikálne, ale horizontálne. Tvoria akýsi baldachýn nad organom a fúkajú priamo do sály. Tvorca organu Veľkej sály Aristide Cavaillé-Col pochádzal z francúzsko-španielskej rodiny staviteľov organov. Preto pyrenejské tradície v nástroji na Bolshoi Nikitskaya ulica v Moskve.
Mimochodom, o španielskych registroch a registroch všeobecne. „Registrácia“ je jedným z kľúčových pojmov v dizajne organov. Ide o sériu organových píšťal určitého priemeru, ktoré tvoria chromatickú stupnicu zodpovedajúcu klávesom ich klávesnice alebo jej časti.
V závislosti od škály píšťal zahrnutých v ich zložení (škála je pomer najdôležitejších parametrov píšťaly pre charakter a kvalitu zvuku), registre produkujú zvuk s rôznymi farbami zafarbenia. Keďže som bol unesený porovnaním s Panovou flautou, takmer mi unikla jedna jemnosť: faktom je, že nie všetky organové píšťaly (ako trstiny starej flauty) sú aerofóny. Aerofón je dychový nástroj, v ktorom sa zvuk vytvára v dôsledku vibrácií stĺpca vzduchu. Patria sem flauta, trúbka, tuba a roh. Ale saxofón, hoboj a ústna harmonika patria do skupiny idiofónov, teda „samoznejúcich“. Nevibruje tu vzduch, ale jazyk obletovaný prúdom vzduchu. Tlak vzduchu a elastická sila, pôsobiace proti, spôsobujú chvenie jazýčka a šíria zvukové vlny, ktoré sú zosilňované zvonom nástroja ako rezonátorom.
V organe sú väčšinou píšťaly aerofóny. Nazývajú sa labiálne alebo píšťalky. Idiofónne fajky tvoria špeciálna skupina registre a nazývajú sa jazýčkové registre.
Koľko rúk má organista?
Ale ako sa hudobníkovi podarí, aby všetky tieto tisíce píšťal – drevené a kovové, píšťalky a trstiny, otvorené a zatvorené – desiatky či stovky registrov... zneli v správnom čase? Aby sme to pochopili, zostúpme na chvíľu z horného poschodia organu a prejdime na kazateľnicu alebo organistovú konzolu. Nezasvätený je pri pohľade na toto zariadenie naplnený úžasom, akoby pred palubnou doskou moderného dopravného lietadla. Niekoľko manuálnych klávesníc – manuálov (môže ich byť päť alebo aj sedem!), jednonožná klávesnica plus nejaké ďalšie záhadné pedále. Na rukovätiach je tiež veľa ťahacích pák s nápismi. Prečo toto všetko?
Samozrejme, organista má len dve ruky a nezvládne hrať všetky manuály súčasne (na organe Veľkej sály sú tri, čo je tiež veľa). Na mechanické a funkčné oddelenie skupín registrov je potrebných niekoľko manuálnych klávesníc, rovnako ako v počítači je jeden fyzický pevný disk rozdelený na niekoľko virtuálnych. Napríklad prvý manuál organu Veľkej sály ovláda píšťaly skupiny (nemecký výraz – Werk) registrov s názvom Grand Orgue. Obsahuje 14 registrov. Druhý manuál (Positif Expressif) má na svedomí aj 14 registrov. Tretia klávesnica je Recit expressif – 12 registrov. Nakoniec, 32-klávesový nožný spínač alebo „pedál“ pracuje s desiatimi basovými registrami.
Povedané z pohľadu laika, aj 14 registrov na jednu klávesnicu je akosi priveľa. Organista totiž dokáže stlačením jedného klávesu rozozvučať naraz 14 píšťal v rôznych registroch (a v skutočnosti viac vďaka registrom typu mixtura). Čo ak potrebujete zahrať notu len v jednom registri alebo v niekoľkých vybraných? Na tento účel skutočne slúžia ťažné páky umiestnené vpravo a vľavo od manuálov. Vytiahnutím páky s napísaným názvom registra na rukoväti hudobník otvorí akúsi klapku, umožňujúcu prístup vzduchu k rúram určitého registra.
Takže hrať správna poznámka v požadovanom registri je potrebné zvoliť manuálnu alebo pedálovú klaviatúru, ktorá tento register ovláda, vytiahnuť páčku zodpovedajúcu tomuto registru a stlačiť požadovaný kláves.
Silný úder
Záverečná časť našej exkurzie je venovaná vzduchu. Práve ten vzduch, ktorý rozozvučí organ. Spolu s Natalyou Vladimirovnou zídeme o poschodie nižšie a ocitneme sa v priestrannej technickej miestnosti, kde nie je nič zo slávnostnej nálady Veľkej siene. Betónové podlahy, biele steny, starožitné drevené nosné konštrukcie, potrubie a elektrický motor. V prvej dekáde existencie organu tu tvrdo pracovali rockeri z calcante. Štyria zdraví muži sa postavili do radu, oboma rukami chytili palicu prevlečenú cez oceľový krúžok na stojane a striedavo jednou alebo druhou nohou tlačili na páky, ktoré nafukovali mechy. Zmena bola naplánovaná na dve hodiny. Ak nejaký koncert či skúška trvali dlhšie, unavených rockerov vystriedali čerstvé posily.
Dodnes sa zachoval starý mech v počte štyri. Ako hovorí Natalya Vladimirovna, okolo konzervatória koluje legenda, že raz sa pokúsili nahradiť prácu rockerov konskou silou. Údajne bol na to dokonca vytvorený špeciálny mechanizmus. Spolu so vzduchom sa však do Veľkej sály dvíhala vôňa konského hnoja a na skúšku prišiel zakladateľ ruskej organovej školy A.F. Goedicke, keď udrel na prvý akord, nespokojne pohol nosom a povedal: „Smrdí!
Či už je táto legenda pravdivá alebo nie, v roku 1913 bola sila svalov konečne nahradená elektromotorom. Pomocou kladky roztočil hriadeľ, ktorý zase pomocou kľukového mechanizmu uviedol do pohybu mechy. Následne sa od tejto schémy upustilo a dnes sa do organu čerpá vzduch elektrickým ventilátorom.
V organe sa nútený vzduch dostáva do takzvaných zásobníkových mechov, z ktorých každý je spojený s jedným z 12 vrátok. Vinlada je nádoba na stlačený vzduch, ktorá vyzerá ako drevená krabica, na ktorej sú v skutočnosti nainštalované rady rúrok. Na jeden vrátok sa zvyčajne zmestí niekoľko registrov. Veľké rúry, ktoré nemajú na vindlade dostatok miesta, sa inštalujú nabok a s vindladom ich spája vzduchové potrubie vo forme kovovej rúrky.
Vrátky organu Veľkej sály (dizajn „stackflad“) sú rozdelené na dve hlavné časti. V spodnej časti je udržiavaný konštantný tlak pomocou zásobníkového mechu. Horná je rozdelená vzduchotesnými priečkami na takzvané tónové kanály. Všetky píšťaly rôznych registrov majú výstup do tónového kanála, ovládaného jednou klávesou manuálu alebo pedálu. Každý tónový kanál je spojený so spodnou časťou vinlady otvorom krytým pružinovým ventilom. Po stlačení klávesu sa pohyb prenesie cez traktúru na ventil, ten sa otvorí a stlačený vzduch prúdi nahor do tónového kanála. Všetky potrubia, ktoré majú prístup k tomuto kanálu, by teoreticky mali začať znieť, ale... toto sa spravidla nestáva. Faktom je, že cez celú hornú časť vetrovky prechádzajú takzvané slučky - klapky s otvormi umiestnenými kolmo na tónové kanály a majúce dve polohy. V jednom z nich slučky úplne pokrývajú všetky píšťaly daného registra vo všetkých tónových kanáloch. V druhom je register otvorený a jeho píšťaly začnú znieť, len čo vzduch po stlačení klávesu vstúpi do príslušného tónového kanála. Ovládanie slučiek, ako by ste mohli hádať, sa vykonáva páčkami na diaľkovom ovládači cez štruktúru registrov. Jednoducho povedané, klávesy umožňujú všetkým píšťalám znieť v ich tónových kanáloch a slučky definujú tie vybrané.
Ďakujeme vedeniu Moskovského štátneho konzervatória a Natalya Vladimirovna Malina za pomoc pri príprave tohto článku
Organ(lat. organum zo starogréčtiny ὄργανον - „nástroj, nástroj“) je klávesovo-dychový hudobný nástroj, najväčší typ hudobného nástroja.
Zariadenie a zvuk
Jeho výška a dĺžka sa rovná veľkosti steny od základov po strechu vo veľkej budove - chráme alebo koncertná sála.
Štruktúra, princípy tvorby zvuku a ďalšie vlastnosti konkrétneho orgánu priamo závisia od jeho typu a typu.
V akustických orgánoch (veterné, parné, labiálne, veterné, hydraulické, mechanické atď.) vzniká zvuk vibráciou vzduchu v špeciálnych organových píšťalách – kovových, drevených, bambusových, trstinových a pod., ktoré môžu mať jazýčky, alebo bez jazykov. V tomto prípade môže byť vzduch čerpaný do píšťal organu rôznymi spôsobmi - najmä pomocou špeciálnych mechov.
Už niekoľko storočí vykonávať takmer všetky cirkevná hudba, páči sa mi hudobných diel, písaný v iných žánroch, používal výlučne dychové organy. Vie sa však o cirkevnom i svetskom používaní organistu, nie dychového, ale sláčikového klávesového nástroja s organovými vlastnosťami.
Elektrický organ bol pôvodne vytvorený na elektronickú imitáciu zvuku dychových organov, ale potom sa elektrické organy začali deliť na niekoľko typov podľa ich funkčného účelu:
- Kostolné elektrické organy, ktorých možnosti sú maximálne prispôsobené na vykonávanie duchovnej hudby v cirkevných kostoloch.
- Elektrické organy na koncertné predvedenie populárnej hudby vrátane jazzu a rocku.
- Elektrické organy na amatérske domáce hranie hudby.
- Programovateľné elektrické organy pre profesionálnu štúdiovú prácu
Pozrime sa bližšie na štruktúru dychového orgánu. Pozostáva z nasledujúcich častí:
Diaľkový ovládač
Organová konzola odkazuje na ovládacie prvky, ktoré zahŕňajú všetky početné klávesy, páky na zmenu registra a pedále.
Medzi herné zariadenia patria manuály a pedále.
Pre timbre sú tu registračné spínače. Okrem nich sa organová konzola skladá z: dynamických spínačov - kanálov, rôznych nožných spínačov a kopulových spínačov, ktoré prenášajú registre jedného manuálu do druhého.
Väčšina organov je vybavená kopulami na prepínanie registrov do hlavného manuálu. Tiež pomocou špeciálnych pák môže organista prepínať rôzne kombinácie z banky kombinácií registrov.
Okrem toho je pred konzolou nainštalovaná lavička, na ktorej sedí hudobník a vedľa nej je organový spínač.
manuál
Inými slovami klávesnica. Ide len o to, že organ má klávesy na hranie nohami – pedále – takže je správnejšie povedať, že je to manuál.
Väčšinou sú v organe dva až štyri návody, ale niekedy sa nájdu aj exempláre s jedným návodom a dokonca aj také potvory, ktoré majú až sedem návodov. Názov príručky závisí od umiestnenia potrubí, ktoré ovláda. Okrem toho má každý manuál priradený svoj vlastný vlastný set registrov
Najhlasnejšie registre sa zvyčajne nachádzajú v hlavnom manuáli. Nazýva sa aj Hauptwerk. Môže byť umiestnený buď najbližšie k interpretovi, alebo v druhom rade.
Oberwerk – trochu tichšie. Jeho potrubia sú umiestnené pod potrubím hlavnej príručky.
Rückpositiv je úplne unikátna klávesnica. Ovláda tie potrubia, ktoré sú umiestnené oddelene od všetkých ostatných. Takže napríklad, ak organista sedí čelom k nástroju, potom budú umiestnené vzadu.
Hinterwerk - Tento manuál ovláda píšťaly, ktoré sú umiestnené na zadnej strane organu.
Brustwerk. Rúry tohto návodu sú však umiestnené buď priamo nad samotným diaľkovým ovládačom, alebo na oboch stranách.
Solowerk. Ako už samotný názov napovedá, trúbky tohto návodu sú vybavené veľkým počtom sólových registrov.
Okrem toho môžu existovať aj iné príručky, ale najčastejšie sa používajú tie, ktoré sú uvedené vyššie.
V sedemnástom storočí mali organy akési ovládanie hlasitosti – skrinku, cez ktorú prechádzali píšťaly s uzávermi. Manuál, ktorý ovládal tieto potrubia, sa volal Schwellwerk a bol umiestnený na vyššej úrovni.
Pedále
Pôvodne organy nemali pedálové klaviatúry. Objavil sa okolo šestnásteho storočia. Existuje verzia, že ho vynašiel brabantský organista menom Louis Van Walbeke.
V súčasnosti existujú rôzne pedálové klaviatúry v závislosti od konštrukcie organu. Pedálov je päť aj tridsaťdva, organy sú úplne bez pedálovej klaviatúry. Nazývajú sa prenosné.
Obyčajne pedály ovládajú najbasovejšie trúbky, pre ktoré je napísaná samostatná notová osnova, pod dvojitou notovou osnovou, ktorá je napísaná pri manuáloch. Ich rozsah je o dve alebo dokonca o tri oktávy nižší ako u iných nôt, takže veľký organ môže mať rozsah deväť a pol oktávy.
Registre
Registre sú sériou píšťal rovnakého zafarbenia, ktoré sú v skutočnosti samostatným nástrojom. Na spínanie registrov slúžia kľučky alebo spínače (u elektricky ovládaných organov), ktoré sú umiestnené na organovej konzole buď nad manuálom alebo vedľa neho po stranách.
Podstatou ovládania registrov je toto: ak sú všetky registre vypnuté, organ pri stlačení klávesu nezaznie.
Názov registra zodpovedá názvu jeho najväčšej fajky a každá rukoväť odkazuje na svoj vlastný register.
Existujú labiálne aj jazýčkové registre. Prvé sa týkajú ovládania píšťal bez jazýčkov, sú to registre otvorených píšťal, ďalej sú to registre uzavretých píšťal, principály, registre alikvót, ktoré v skutočnosti tvoria farbu zvuku (lektvary a alikvóty). V nich má každá nota niekoľko slabších podtextov.
Ale jazýčkové registre, ako ich názov napovedá, riadia potrubia s jazýčkami. Zvukovo sa dajú kombinovať s labiálnymi fajkami.
Výber registra je uvedený v stavať, píše sa nad miestom, kde sa má ten či onen register aplikovať. Ale veci komplikuje skutočnosť, že rôzne časy a dokonca len v rôznych krajinách organové registre sa od seba výrazne líšili. Preto sa zápis organového partu málokedy podrobne špecifikuje. Zvyčajne je presne uvedený iba manuál, veľkosť rúr a prítomnosť alebo neprítomnosť jazýčkov. Všetky ostatné nuansy zvuku sú ponechané na zváženie interpreta.
Rúry
Ako sa dalo očakávať, zvuk fajok je striktne závislý od ich veľkosti. Navyše jediné trúbky, ktoré znejú presne tak, ako je napísané na hudobnom štábe, sú osemstopové trúbky. Menšie píšťaly znejú primerane vyššie a väčšie nižšie, ako je napísané na hudobnej osnove.
Najväčšie píšťaly, ktoré sa nenachádzajú vo všetkých, ale len v najväčších orgánoch na svete, merajú 64 stôp. Znejú o tri oktávy nižšie, ako je napísané na hudobnej osnove. Preto, keď organista pri hre v tomto registri používa pedále, vydáva sa infrazvuk.
Na vyladenie malých labial (teda tých bez jazyka) použite parný horn. Jedná sa o tyč, na ktorej jednom konci je kužeľ a na druhom - pohár, pomocou ktorého sa rozširuje alebo zužuje zvon píšťal organu, čím sa dosiahne zmena výšky zvuku. .
Ale na zmenu výšky tónu veľkých píšťal sa zvyčajne vyrezávajú ďalšie kusy kovu, ktoré sa ohýbajú ako trstina a menia tak tón organa.
Okrem toho môžu byť niektoré fajky čisto dekoratívne. V tomto prípade sa nazývajú „slepé“. Neznejú, ale majú čisto estetický význam.
Traktúra veterného orgánu
Klavír má tiež textúru. Tam ide o mechanizmus na prenos sily úderov prstom z povrchu klávesy priamo na strunu. V orgáne hrá traktúra rovnakú úlohu a je hlavným mechanizmom ovládania orgánu.
Okrem toho, že organ má konštrukciu, ktorá ovláda ventily píšťal (nazýva sa aj hracia konštrukcia), má aj štruktúru registra, ktorá umožňuje zapínať a vypínať celé registre.
Lektvar je skupina registrov, do ktorých sú zapojené momentálne. Hracia štruktúra samozrejme nepoužíva rovnaké rúry ako štruktúra registra.
Pri zapínaní a vypínaní celých skupín registrov funguje pamäť organu práve so štruktúrou registrov. V niektorých ohľadoch pripomína moderné syntetizátory. Môžu to byť pevné kombinácie registrov alebo voľné, to znamená, že si ich hudobník vyberie v ľubovoľnom poradí.
Organ je hudobný nástroj s jedinečnou históriou. Jeho vek je asi 28 storočí.
Historickým predchodcom organa je píšťalový nástroj Pan (pomenovaný podľa gréckeho boha, ktorý ho stvoril, ako sa spomína v mýte). Vzhľad Panovej flauty je datovaný do 7. storočia pred Kristom, ale skutočný vek je pravdepodobne oveľa starší.
Tak sa nazýva hudobný nástroj pozostávajúci z jazýčkových trubíc rôznych dĺžok umiestnených vertikálne vedľa seba. Ich bočné plochy k sebe priliehajú a naprieč sú spojené pásom zo silného materiálu alebo drevenej dosky. Interpret fúka vzduch zhora cez otvory trubíc a tie znejú – každý vo svojej výške. Skutočný majster hry môže použiť dve alebo dokonca tri píšťaly naraz na extrakciu simultánnych zvukov a získať dvojhlasný interval alebo so špeciálnou zručnosťou trojhlasný akord.
Panova flauta predstavuje večnú túžbu človeka po invencii, najmä v umení, a túžbu zlepšovať výrazové schopnosti hudby. Predtým, ako sa tento nástroj objavil na historická scéna, najstarší hudobníci mali k dispozícii primitívnejšie pozdĺžne píšťaly - jednoduché píšťaly s otvormi na prsty. Ich technické možnosti boli malé. Na pozdĺžnej flaute nie je možné vytvoriť dva alebo viac zvukov súčasne.
V prospech dokonalejšieho zvuku flauty Pan hovorí aj nasledujúci fakt. Spôsob vháňania vzduchu do nej je bezkontaktný; prúd vzduchu je dodávaný perami z určitej vzdialenosti, čo vytvára zvláštny timbrálny efekt mystického zvuku. Všetci predchodcovia organu boli dychové nástroje, t.j. využíval ovládanú živú silu dýchania na vytváranie umeleckých obrazov. Následne sa tieto vlastnosti - polyfónia a strašidelne-fantastický „dýchací“ timbre - zdedili do zvukovej palety organu. Sú základom jedinečná schopnosť organový zvuk – uviesť poslucháča do tranzu.
Od objavenia sa Panovej píšťaly po vynález ďalšieho predchodcu organu prešlo päť storočí. Počas tejto doby našli odborníci na produkciu zvuku vetra spôsob, ako nekonečne predĺžiť obmedzený čas ľudského výdychu.
V novom nástroji sa vzduch privádzal pomocou kožených mechov – podobných tým, ktoré používal kováč na pumpovanie vzduchu.
Nechýba ani možnosť automaticky podporovať dvojhlas a trojhlas. Jeden-dva hlasy – tie nižšie – pokračovali bez prerušenia v kreslení zvukov, ktorých výška sa nemenila. Tieto zvuky, nazývané „bourdony“ alebo „faubourdony“, boli extrahované bez účasti hlasu priamo z mechov cez otvory v nich otvorené a boli niečo ako pozadie. Neskôr dostanú názov „organ point“.
Prvý hlas, už ďakujem známy spôsob uzavretím otvorov na samostatnej „flautovej“ vložke v mechoch som dokázal hrať celkom rôznorodé až virtuózne melódie. Interpret perami fúkal vzduch do vložky. Na rozdiel od bourdonov bola melódia extrahovaná kontaktnou metódou. Preto v nej nebol žiadny nádych mystiky – prevzali ju Bourdonove ozveny.
Tento nástroj si získal veľkú obľubu najmä v ľudové umenie, ako aj medzi cestujúcimi hudobníkmi a začali sa nazývať gajdy. Vďaka jej vynálezu získal budúci organový zvuk takmer neobmedzené rozšírenie. Kým interpret pumpuje vzduch mechmi, zvuk neprerušuje.
Tak sa objavili tri zo štyroch budúcich zvukových vlastností „kráľa nástrojov“: polyfónia, mystická jedinečnosť zafarbenia a absolútna dĺžka.
Od 2. storočia pred Kr. objavujú sa návrhy, ktoré sú čoraz bližšie k obrazu orgánu. Na čerpanie vzduchu vytvoril grécky vynálezca Ctesebius hydraulický pohon (vodné čerpadlo). To vám umožní zvýšiť akustický výkon a poskytnúť rodiacemu sa kolosálnemu nástroju pomerne dlhé znejúce píšťaly. Hydraulický orgán sa stáva hlasným a drsným pre ucho. S takýmito vlastnosťami zvuku je široko používaný v masových predstaveniach (preteky na hipodrómoch, cirkusové predstavenia, mystériá) medzi Grékmi a Rimanmi. S príchodom raného kresťanstva sa myšlienka čerpania vzduchu mechmi opäť vrátila: zvuk z tohto mechanizmu bol živší a „ľudskejší“.
V skutočnosti možno v tejto fáze považovať za sformované hlavné črty organového zvuku: polyfónnu textúru, ktorá impozantne priťahuje pozornosť, zafarbenie, bezprecedentnú dĺžku a zvláštnu silu, vhodnú na prilákanie veľkého množstva ľudí.
Nasledujúcich 7 storočí bolo pre organ rozhodujúcich v tom zmysle, že kresťanská cirkev sa začala zaujímať o jeho schopnosti a potom si ich pevne „privlastnila“ a rozvinula. Organ bol predurčený stať sa nástrojom hromadného kázania, akým je dodnes. Za týmto účelom sa jeho transformácie pohybovali dvoma kanálmi.
Po prvé. Fyzické rozmery a akustické možnosti nástroja dosiahli neskutočnú úroveň. V súlade s rastom a rozvojom chrámovej architektúry rýchlo napredoval architektonický a hudobný aspekt. Organ začali zabudovávať do steny kostola a jeho hromový zvuk utlmil a šokoval predstavivosť farníkov.
Počet organových píšťal, ktoré sa dnes vyrábali z dreva a kovu, dosiahol niekoľko tisíc. Farby organu nadobudli najširší emocionálny rozsah – od podoby Božieho hlasu až po tiché zjavenia náboženskej individuality.
Zvukové možnosti predtým zakúpené na historická cesta, boli potrebné v cirkevnom živote. Polyfónia organu umožnila čoraz zložitejšej hudbe odrážať mnohostranné prelínanie duchovnej praxe. Dĺžka a intenzita tónu vyzdvihla aspekt živého dýchania a priblížila samotnú povahu organového zvuku zážitkom ľudského života.
Od tejto fázy je organ hudobným nástrojom obrovskej presvedčovacej sily.
Druhý smer vo vývoji nástroja sledoval cestu zvyšovania jeho virtuóznych schopností.
Na riadenie arzenálu tisícok fajok bol potrebný zásadne nový mechanizmus, ktorý umelcovi umožní vyrovnať sa s týmto nespočetným bohatstvom. História sama naznačovala správne riešenie: objavili sa klávesové nástroje. Myšlienka klávesovej koordinácie celého zvukového poľa bola vynikajúco prispôsobená zariadeniu „kráľa hudby“. Odteraz je organ klávesovo-dychovým nástrojom.
Ovládanie giganta sa sústredilo za špeciálnou konzolou, ktorá spájala kolosálne schopnosti klávesovej techniky a dômyselné vynálezy organových majstrov. Pred organistom boli teraz umiestnené v stupňovitom poradí - jedna nad druhou - od dvoch do siedmich klaviatúr. Nižšie, blízko podlahy pod vašimi nohami, bola veľká pedálová klaviatúra na extrakciu nízkych tónov. Hrali sa na ňom nohami. Technika organistu si teda vyžadovala veľkú zručnosť. Sedadlom interpreta bola dlhá lavica umiestnená na vrchu pedálovej klávesnice.
Kombinácia rúr bola riadená registrovým mechanizmom. V blízkosti klávesníc boli špeciálne tlačidlá alebo rukoväte, z ktorých každé súčasne aktivovalo desiatky, stovky a dokonca tisíce rúrok. Aby sa organista nerozptyľoval prepínaním registrov, mal pomocníka – spravidla študenta, ktorý musel rozumieť základom hry na organe.
Organ začína svoje víťazné ťaženie svetom umeleckej kultúry. V 17. storočí dosiahol svoj vrchol a dosiahol nebývalé výšky v hudbe. Po zvečnení organového umenia v diele Johanna Sebastiana Bacha zostáva veľkosť tohto nástroja dodnes neprekonaná. Dnes je organ hudobným nástrojom modernej histórie.
Výrazové prostriedky organu umožňujú vytvárať hudbu so širokým rozsahom obsahu: od myšlienok o Bohu a kozme až po jemné intímne reflexie ľudskej duše.
Zdroj: « Vo svete vedy » , č. 3, 1983. Autori: Neville H. Fletcher a Susanna Thwaites
Majestátny zvuk organa vzniká interakciou striktne fázovo synchronizovaného prúdu vzduchu prechádzajúceho rezom v píšťale a vzduchového stĺpca rezonujúceho v jeho dutine.
Žiadny hudobný nástroj sa nemôže porovnávať s organom v sile, zafarbení, rozsahu, tonalite a majestátnosti zvuku. Ako mnohé hudobné nástroje, aj organ bol neustále zdokonaľovaný úsilím mnohých generácií zručných remeselníkov, ktorí pomaly zbierali skúsenosti a znalosti. Do konca 17. stor. organ vo veľkej miere nadobudol svoju modernú podobu. Dva najvýraznejšie fyzika XIX V. Hermann von Helmholtz a Lord Rayleigh predložili protichodné teórie vysvetľujúce základný mechanizmus tvorby zvukov v r. organové píšťaly, no pre nedostatok potrebného vybavenia a prístrojov sa ich spor nikdy nepodarilo vyriešiť. S príchodom osciloskopov a iných moderných zariadení bolo možné podrobne študovať mechanizmus účinku orgánu. Ukázalo sa, že Helmholtzova teória aj Rayleighova teória sú platné pre určité tlaky, pod ktorými je vzduch pumpovaný do organovej píšťaly. Ďalej v článku budú prezentované výsledky najnovších štúdií, ktoré sa v mnohých ohľadoch nezhodujú s vysvetlením mechanizmu účinku orgánu uvedeným v učebniciach.
Fajky, vyrezávané z prútia alebo iných rastlín s dutými stonkami, boli pravdepodobne prvými dychovými hudobnými nástrojmi. Vydávajú zvuky, ak fúknete cez otvorený koniec trubice, alebo fúknete do trubice, pričom budete vibrovať perami, alebo zovretím konca trubice vyfúknete vzduch, čo spôsobí, že jej steny budú vibrovať. Vývoj týchto troch typov jednoduchých dychových nástrojov viedol k vytvoreniu modernej flauty, trúbky a klarinetu, z ktorých môže hudobník extrahovať zvuky v pomerne širokom rozsahu frekvencií.
Zároveň vznikli nástroje, v ktorých každá trubica mala znieť jednu konkrétnu notu. Najjednoduchším z týchto nástrojov je píšťalka (alebo "Pan flauta"), ktorá má zvyčajne asi 20 trubíc rôznych dĺžok, uzavretých na jednom konci a vydávajúcich zvuky, keď fúkame cez druhý otvorený koniec. Najväčším a najzložitejším nástrojom tohto typu je organ, obsahujúci až 10 000 píšťal, ktoré organista ovláda pomocou komplexný systém mechanické prevody. Orgán pochádza z staroveku. Hlinené figúrky zobrazujúce hudobníkov hrajúcich na nástroji vyrobených z mnohých rúrok vybavených mechmi boli vyrobené v Alexandrii už v 2. storočí. BC Do 10. storočia organ sa začína používať v kresťanských kostoloch a v Európe sa objavujú traktáty o štruktúre organov, ktoré napísali mnísi. Podľa legendy, veľký orgán, postavený v 10. storočí. pre Winchester Cathedral v Anglicku, mal 400 kovových píšťal, 26 mechov a dve klávesnice so 40 klávesmi, kde každá klávesa ovládala desať píšťal. V priebehu nasledujúcich storočí sa štruktúra organu mechanicky a hudobne zdokonaľovala a už v roku 1429 bol v katedrále v Amiens postavený organ s 2 500 píšťalami. V Nemecku koncom 17. stor. orgány už nadobudli svoju modernú podobu.
Organ inštalovaný v roku 1979 v koncertnej sieni v Sydney operný dom v Austrálii, je najväčším a technicky najvyspelejším orgánom na svete. Navrhol a postavil R. Sharp. Má približne 10 500 píšťal, ovládaných mechanicky piatimi ručnými a jednou nožnou klávesnicou. Organ je možné ovládať automaticky magnetickou páskou na ktorej digitálna forma Vystúpenie hudobníka bolo predtým zaznamenané.
Termíny používané na opis orgánové prístroje, odrážajú ich pôvod z rúrkových dychových nástrojov, do ktorých sa vzduch vháňal ústami. Rúry organu sú hore otvorené a dole majú zúžený kužeľovitý tvar. „Ústa“ rúry (rez) prebieha cez sploštenú časť nad kužeľom. Vo vnútri potrubia je umiestnený „jazyk“ (horizontálne rebro), takže medzi ním a spodným „pyskom“ je vytvorený „labiálny otvor“ (úzka medzera). Vzduch je do potrubia vháňaný veľkými mechmi a vstupuje do jeho kužeľovej základne pod tlakom 500 až 1000 pascalov (5 až 10 cm vodného stĺpca). Keď vzduch vstúpi do potrubia po stlačení príslušného pedálu a klávesu, prúdi nahor a vytvorí a labiálna trhlinaširoký plochý prúd. Prúd vzduchu prechádza cez štrbinu „ústa“ a naráža na hornú peru a interaguje so vzduchovým stĺpcom v samotnej rúrke; v dôsledku toho sa vytvárajú stabilné vibrácie, ktoré spôsobujú, že potrubie „hovorí“. Samotná otázka, ako k tomuto náhlemu prechodu z ticha do zvuku v potrubí dochádza, je veľmi zložitá a zaujímavá, ale v tomto článku sa ňou nezaoberáme. Rozhovor sa zameria najmä na procesy, ktoré zabezpečujú kontinuálny zvuk organových píšťal a vytvárajú ich charakteristickú tonalitu.
Orgánová píšťala je vzrušená vzduchom vstupujúcim do jej spodného konca a vytváraním prúdu, keď prechádza medzerou medzi spodnou perou a jazykom. V sekcii prúdenie interaguje so vzduchovým stĺpcom v potrubí pri hornom okraji a prechádza buď vnútri potrubia alebo mimo neho. Vo vzduchovom stĺpci sa vytvárajú ustálené vibrácie, ktoré spôsobujú zvuk potrubia. Tlak vzduchu, meniaci sa podľa zákona stojatej vlny, je znázornený farebným tieňovaním. Na hornom konci potrubia je pripevnená odnímateľná spojka alebo zátka, ktorá umožňuje pri nastavovaní mierne zmeniť dĺžku vzduchového stĺpca.
Môže sa zdať, že úloha opísať prúd vzduchu, ktorý vytvára a zachováva zvuk organu, úplne súvisí s teóriou prúdenia kvapalín a plynov. Ukázalo sa však, že je veľmi ťažké teoreticky uvažovať o pohybe aj konštantného, plynulého, laminárneho prúdenia, pretože pri úplne turbulentnom prúde vzduchu, ktorý sa pohybuje v organovej píšťale, je jeho analýza neuveriteľne zložitá. Našťastie turbulencie, čo je komplexný vzhľad pohyb vzduchu v skutočnosti zjednodušuje vzor prúdenia vzduchu. Ak by toto prúdenie bolo laminárne, potom by interakcia prúdu vzduchu s prostredím závisela od ich viskozity. Turbulencia v našom prípade nahrádza viskozitu ako určujúci faktor interakcie v priamom vzťahu k šírke prúdu vzduchu. Pri konštrukcii organu sa osobitná pozornosť venuje tomu, aby prúdenie vzduchu v píšťalách bolo úplne turbulentné, čo sa dosiahne použitím malých rezov pozdĺž okraja rákosu. Prekvapivo, na rozdiel od laminárneho prúdenia je turbulentné prúdenie stabilné a dá sa reprodukovať.
Plne turbulentné prúdenie sa postupne mieša s okolitým vzduchom. Proces expanzie a spomalenia je pomerne jednoduchý. Krivka znázorňujúca zmenu rýchlosti prúdenia v závislosti od vzdialenosti od stredovej roviny jej rezu má tvar obrátenej paraboly, ktorej vrchol zodpovedá maximálnej hodnote rýchlosti. Šírka prúdu sa zväčšuje úmerne so vzdialenosťou od labiálnej trhliny. Kinetická energia prúdu zostáva nezmenená, takže pokles jeho rýchlosti je úmerný druhej odmocnine vzdialenosti od štrbiny. Táto závislosť je potvrdená výpočtami aj experimentálnymi výsledkami (berúc do úvahy malú prechodovú oblasť blízko labiálnej medzery).
V už vybudenej a znejúcej organovej píšťale prúd vzduchu vstupuje z labiálnej štrbiny do intenzívneho zvukového poľa v štrbine píšťaly. Pohyb vzduchu spojený s vytváraním zvukov smeruje cez štrbinu, a teda kolmo na rovinu prúdenia. Pred 50 rokmi sa B. Brownovi z College of the University of London podarilo odfotografovať laminárne prúdenie dymového vzduchu vo zvukovom poli. Snímky ukázali vytváranie sínusových vĺn, ktoré sa zväčšovali, keď sa pohybovali pozdĺž toku, až kým sa tieto vlny nerozpadli na dva rady vírivých prstencov rotujúcich v opačných smeroch. Zjednodušená interpretácia týchto a podobných pozorovaní viedla k nesprávnym opisom fyzikálnych procesov v organových píšťalách, ktoré možno nájsť v mnohých učebniciach.
Plodnejšou metódou štúdia skutočného správania sa prúdu vzduchu vo zvukovom poli je experimentovanie s jednou rúrkou, v ktorej sa zvukové pole vytvára pomocou reproduktora. Výsledkom takéhoto výskumu, ktorý uskutočnil J. Coltman v laboratóriu Westinghouse Electric Corporation a skupina s mojou účasťou na University of New England v Austrálii, boli základy modernej teórie fyzikálnych procesov prebiehajúcich v organových píšťalách. vyvinuté. V skutočnosti Rayleigh podal dôkladný a takmer úplný matematický popis laminárnych tokov nevazkého média. Keďže sa zistilo, že turbulencia skôr zjednodušuje ako komplikuje fyzikálny obraz vzduchových strún, bolo možné použiť Rayleighovu metódu s miernymi úpravami na opísanie prúdenia vzduchu experimentálne získané a študované Coltmanom a našou skupinou.
Ak by v potrubí nebola žiadna labiálna štrbina, potom by sa dalo očakávať, že prúd vzduchu vo forme pásu pohybujúceho sa vzduchu sa bude jednoducho pohybovať tam a späť spolu so všetkým ostatným vzduchom v štrbine potrubia pod vplyvom akustických vibrácií. V skutočnosti, keď prúd vychádza zo štrbiny, je účinne stabilizovaný samotnou štrbinou. Tento efekt možno porovnať s výsledkom superponovania na všeobecný oscilačný pohyb vzduchu vo zvukovom poli prísne vyváženého miešania lokalizovaného v rovine horizontálnej hrany. Toto lokalizované miešanie, ktoré má rovnakú frekvenciu a amplitúdu ako zvukové pole a v dôsledku toho vytvára nulové prúdové miešanie na horizontálnom okraji, je uložené v pohybujúcom sa prúde vzduchu a vytvára sínusovú vlnu.
Päť píšťal rôznych dizajnov vytvára zvuky rovnakej výšky, ale rôzneho zafarbenia. Druhá trúbka zľava je dulciana, ktorá má jemný, subtílny zvuk pripomínajúci sláčikový nástroj. Tretia trúbka je otvorený rozsah, produkuje jasný, zvonivý zvuk, ktorý je pre organ najcharakteristickejší. Štvrtá trúbka má zvuk značne tlmenej flauty. Piata fajka – Waldflote ( « lesná flauta") s jemným zvukom. Drevená rúrka vľavo je uzavretá zátkou. Má rovnakú základnú frekvenciu ako ostatné trúbky, ale rezonuje na nepárnych podtónoch, ktorých frekvencie sú nepárny počet krát väčšie ako základná frekvencia. Dĺžka zostávajúcich rúrok nie je úplne rovnaká, pretože sa vykonáva „korekcia konca“, aby sa dosiahol rovnaký rozstup.
Ako ukázal Rayleigh pre typ prúdu, ktorý študoval a ako sme plne potvrdili pre prípad rozbiehavého turbulentného prúdu, vlna sa šíri pozdĺž prúdu rýchlosťou o niečo menšou ako polovica rýchlosti vzduchu v centrálnej rovine prúdu. V tomto prípade, keď sa vlna pohybuje pozdĺž toku, amplitúda vlny sa zvyšuje takmer exponenciálne. Typicky sa zdvojnásobí, keď sa vlna posunie o jeden milimeter, a jej účinok sa rýchlo stane dominantným nad jednoduchým bočným pohybom tam a späť spôsobeným zvukovými vibráciami.
Zistilo sa, že najvyššiu rýchlosť rastu vlny dosiahneme, keď jej dĺžka pozdĺž toku je šesťnásobkom šírky toku v danom bode. Na druhej strane, ak je vlnová dĺžka menšia ako šírka toku, potom sa amplitúda nezvýši a vlna môže úplne zmiznúť. Keďže prúd vzduchu sa pri pohybe od štrbiny rozširuje a spomaľuje, pozdĺž dlhých prúdov s veľkou amplitúdou sa môžu šíriť iba dlhé vlny, teda nízkofrekvenčné oscilácie. Táto okolnosť sa ukáže ako dôležitá pri následnej úvahe o vytvorení harmonického zvuku organových píšťal.
Uvažujme teraz o vplyve zvukového poľa organovej píšťaly na prúd vzduchu. Nie je ťažké si predstaviť, že akustické vlny zvukového poľa v štrbine potrubia spôsobia, že špička prúdu vzduchu sa premieša cez horný okraj štrbiny, takže prúd skončí buď vo vnútri potrubia alebo mimo neho. Pripomína to obrázok, ako niekto tlačí už hojdaciu hojdačku. Stĺpec vzduchu v potrubí už kmitá a keď poryvy vzduchu vstupujú do potrubia synchrónne s kmitaním, zachovávajú si silu kmitania, a to aj napriek rôznym energetickým stratám spojeným so šírením zvuku a trením vzduchu o steny potrubie. Ak sa poryvy vzduchu nezhodujú s vibráciami vzduchového stĺpca v potrubí, tieto vibrácie potlačia a zvuk sa stratí.
Tvar prúdu vzduchu je na obrázku znázornený ako séria po sebe idúcich snímok, keď vychádza z labiálnej štrbiny do pohybujúceho sa akustického poľa vytvoreného v „ústi“ fajky vzduchovým stĺpcom, ktorý rezonuje vo vnútri fajky. Periodické premiestňovanie vzduchu v časti ústia vytvára kľukaté vlnenie, ktoré sa pohybuje rýchlosťou polovičnou oproti rýchlosti pohybu vzduchu v centrálnej rovine prúdu a exponenciálne sa zvyšuje, kým jeho amplitúda nepresiahne šírku samotného prúdu. Horizontálne rezy znázorňujú úseky dráhy, ktoré vlna v prúde prechádza v priebehu po sebe nasledujúcich štvrťrokov periódy oscilácie T. Sečové čiary sa pri znižovaní rýchlosti prúdu približujú k sebe. V organovej píšťalke je horná pera umiestnená v mieste označenom šípkou. Prúd vzduchu striedavo vystupuje a vstupuje do potrubia.
Meranie zvukotvorných vlastností prúdu vzduchu sa môže uskutočniť umiestnením plstených alebo penových klinov do otvoreného konca potrubia, aby sa zablokoval zvuk a pomocou reproduktora sa vytvorí zvuková vlna s malou amplitúdou. Zvuková vlna, ktorá sa odráža od opačného konca potrubia, interaguje s prúdom vzduchu v „ústnom“ reze. Interakcia prúdu so stojatou vlnou vo vnútri potrubia sa meria pomocou prenosného mikrofónového testera. Týmto spôsobom je možné zistiť, či prúd vzduchu zvyšuje alebo znižuje energiu odrazenej vlny v spodnej časti potrubia. Aby sa trúba rozozvučala, prúd musí zvýšiť energiu. Výsledky merania sú vyjadrené v hodnote akustickej „vodivosti“, definovanej ako pomer akustického toku na výstupe z úseku. « ústa“ na akustický tlak priamo za rezom. Krivka vodivosti pre rôzne kombinácie tlaku vstrekovania vzduchu a frekvencie kmitov má špirálovitý tvar, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku.
Vzťah medzi výskytom akustických vibrácií v štrbine potrubia a momentom, keď ďalšia časť prúdu vzduchu dorazí k hornému okraju štrbiny, je určený dĺžkou času, počas ktorého vlna v prúde vzduchu prejde vzdialenosť od štrbiny. labiálna štrbina k hornej pere. Tvorcovia orgánov nazývajú túto vzdialenosť „podrezanie“. Ak je „podrezanie“ veľké alebo tlak (a teda rýchlosť pohybu) vzduchu je nízky, potom bude čas pohybu dlhý. Naopak, ak je „podrezanie“ malé alebo tlak vzduchu je vysoký, potom bude čas pohybu krátky.
Aby bolo možné presne určiť fázový vzťah medzi osciláciami vzduchového stĺpca v potrubí a príchodom častí prúdu vzduchu na vnútorný okraj horného pera, je potrebné podrobnejšie študovať povahu vplyvu tieto proporcie na vzduchovom stĺpci. Helmholtz veril, že hlavným faktorom tu bol objem prúdu vzduchu dodávaného prúdom. Preto, aby časti prúdu odovzdali čo najviac energie oscilujúcemu vzduchovému stĺpcu, musia doraziť v momente, keď tlak na vnútornej strane horného pera dosiahne maximum.
Rayleigh zaujal inú pozíciu. Tvrdil, že keďže je štrbina relatívne blízko otvoreného konca potrubia, akustické vlny v štrbine, ktoré sú ovplyvnené prúdom vzduchu, nemôžu vytvárať veľký tlak. Rayleigh veril, že prúd vzduchu vstupujúci do potrubia v skutočnosti narazí na prekážku a takmer sa zastaví, čo v ňom rýchlo vytvorí vysoký tlak, ktorý ovplyvňuje jeho pohyb v potrubí. Prúd vzduchu preto podľa Rayleigha prenesie maximálne množstvo energie, ak sa dostane do potrubia v momente, keď maximálny nie je tlak, ale samotné prúdenie akustických vĺn. Posun medzi týmito dvoma maximami je jedna štvrtina periódy oscilácie vzduchového stĺpca v potrubí. Ak nakreslíme analógiu s hojdačkou, potom je tento rozdiel vyjadrený v tlačení hojdačky, keď je v najvyššom bode a má maximálnu potenciálnu energiu (podľa Helmholtza), a v okamihu, keď je v najnižšom bode a má maximálna rýchlosť(podľa Rayleigha).
Krivka akustickej vodivosti prúdu má tvar špirály. Vzdialenosť od počiatočného bodu udáva veľkosť vodivosti a uhlová poloha udáva fázový posun medzi akustickým tokom na výstupe zo štrbiny a akustickým tlakom za štrbinou. Keď je prúdenie vo fáze s tlakom, hodnoty vodivosti ležia v pravej polovici špirály a energia prúdu sa rozptýli. Aby prúd generoval zvuk, hodnoty vodivosti musia byť v ľavej polovici špirály, čo nastáva pri kompenzácii alebo oneskorení fázy pohybu prúdu vo vzťahu k tlaku za rezom potrubia. V tomto prípade je dĺžka odrazenej vlny väčšia ako dĺžka dopadajúcej vlny. Veľkosť referenčného uhla závisí od toho, ktorý z dvoch mechanizmov dominuje pri budení elektrónky: Helmholtzov mechanizmus alebo Rayleighov mechanizmus. Keď vodivosť zodpovedá hornej polovici špirály, prúd zníži prirodzenú rezonančnú frekvenciu rúrky a keď je hodnota vodivosti v spodnej časti špirály, zvýši prirodzenú rezonančnú frekvenciu rúrky.
Graf prúdenia vzduchu v potrubí (prerušovaná krivka) pre dané vychýlenie prúdu je asymetrický vzhľadom na nulovú hodnotu vychýlenia, pretože okraj potrubia je navrhnutý tak, aby neprerezával prúd pozdĺž jeho stredovej roviny. Keď sa prúd vychýli pozdĺž jednoduchej sínusoidy s veľkou amplitúdou (plná čierna krivka), prúd vzduchu vstupujúci do potrubia (farebná krivka) sa „nasýti“ ako prvý. extrémny bod vychýlenie prúdu, keď úplne opustí potrubie. S ešte väčšou amplitúdou sa prúd vzduchu nasýti v druhom extrémnom bode vychýlenia, keď prúd úplne vstúpi do potrubia. Posunutie pery dáva toku asymetrický tvar vlny, ktorého podtóny majú frekvencie, ktoré sú násobkami frekvencie vychyľovacej vlny.
Celých 80 rokov bol problém nevyriešený. Navyše sa neuskutočnili prakticky žiadne nové štúdie. A až teraz našla uspokojivé riešenie vďaka práci L. Kremera a H. Lisinga z Ústavu. Heinrich Hertz na Západe. Berlin, S. Eller z US Naval Academy, Coltman a naša skupina. Stručne povedané, Helmholtz a Rayleigh mali čiastočne pravdu. Vzťah medzi týmito dvoma mechanizmami účinku je určený tlakom vstrekovaného vzduchu a frekvenciou zvuku, pričom Helmholtzov mechanizmus je hlavný pri nízkych tlakoch a vysokých frekvenciách a Rayleighov mechanizmus pri vysokých tlakoch a nízkych frekvenciách. Pre štandardné konštrukcie organových píšťal hrá Helmholtzov mechanizmus zvyčajne dôležitejšiu úlohu.
Coltman vyvinul jednoduchý a efektívnym spôsobomštúdium vlastností prúdu vzduchu, ktorý bol v našom laboratóriu mierne upravený a vylepšený. Táto metóda je založená na skúmaní prúdu vzduchu v štrbine organovej píšťaly, keď je jej vzdialený koniec uzavretý plstenými alebo penovými zvuk pohlcovacími klinmi, ktoré bránia rozozvučaniu píšťaly. Potom sa z reproduktora umiestneného na vzdialenom konci po potrubí vysiela zvuková vlna, ktorá sa odráža od okraja štrbiny, najskôr v prítomnosti núteného prúdu a potom bez neho. V oboch prípadoch dopadajúce a odrazené vlny interagujú vo vnútri potrubia a vytvárajú stojaté vlnenie. Použitím mikrofónu s malou sondou na meranie zmien v konfigurácii vĺn, keď sa aplikuje prúd vzduchu, možno určiť, či prúd zvyšuje alebo znižuje energiu odrazenej vlny.
Naše experimenty skutočne merali „akustickú vodivosť“ prúdu vzduchu, ktorá je určená pomerom akustického toku na výstupe zo štrbiny, vytvoreného prítomnosťou lúča, k akustickému tlaku priamo vo vnútri štrbiny. Akustická vodivosť je charakterizovaná veľkosťou a fázovým uhlom, ktoré možno graficky znázorniť ako funkciu frekvencie alebo výtlačného tlaku. Ak si predstavíte graf vodivosti s nezávislými zmenami frekvencie a tlaku, tak krivka bude mať tvar špirály (pozri obrázok). Vzdialenosť od počiatočného bodu špirály udáva veľkosť vodivosti a uhlová poloha bodu na špirále zodpovedá fázovému oneskoreniu kľukatej vlny, ktorá vzniká v prúde pod vplyvom akustických vibrácií v potrubí. Oneskorenie jednej vlnovej dĺžky zodpovedá 360° po obvode špirály. Vďaka špeciálnym vlastnostiam turbulentného prúdu sa ukázalo, že keď sa hodnota vodivosti vynásobí druhou odmocninou hodnoty tlaku, všetky hodnoty namerané pre danú organovú píšťalu zapadajú do rovnakej špirály.
Ak tlak zostáva konštantný a frekvencia prichádzajúcich zvukových vĺn sa zvyšuje, potom sa body označujúce veľkosť vodivosti približujú k špirále smerom k jej stredu v smere hodinových ručičiek. S konštantnou frekvenciou a rastúcim tlakom sa tieto body vzďaľujú od stredu opačným smerom.
Vnútorný pohľad na organ opery v Sydney. Niektoré píšťaly z jeho 26 registrov sú viditeľné. Väčšina potrubia sú vyrobené z kovu, niektoré sú vyrobené z dreva. Dĺžka sondovanej časti rúry sa zdvojnásobí každých 12 rúr a priemer rúry sa zdvojnásobí približne po každých 16 rúrach. Dlhoročné skúsenosti výrobcov organov im umožnili nájsť tie najlepšie proporcie, ktoré zaisťujú stabilný zvukový timbre.
Keď je bod veľkosti vodivosti v pravej polovici špirály, prúd odoberá energiu prúdu v potrubí, a preto dochádza k strate energie. Keď je bod umiestnený v ľavej polovici, prúd prenesie energiu do prúdu a tým pôsobí ako generátor zvukových vibrácií. Keď je hodnota vodivosti v hornej polovici špirály, prúd znižuje prirodzenú rezonančnú frekvenciu potrubia a keď je tento bod v dolnej polovici, prúd zvyšuje prirodzenú rezonančnú frekvenciu potrubia. Veľkosť uhla charakterizujúceho fázové oneskorenie závisí od toho, ktorá schéma - Helmholtz alebo Rayleigh - sa vykonáva hlavné budenie potrubia, a to, ako sa ukázalo, je určené hodnotami tlaku a frekvencie. Tento uhol, meraný z pravej strany horizontálnej osi (pravá štvrtina), však nikdy nie je výrazne väčší ako nula.
Keďže 360° po obvode špirály zodpovedá fázovému oneskoreniu, ktoré sa rovná dĺžke kľukatej vlny šíriacej sa pozdĺž prúdu vzduchu, veľkosť takéhoto oneskorenia od podstatne menšej ako štvrtiny vlnovej dĺžky po takmer tri štvrtiny jej vlnovej dĺžky. dĺžka bude ležať na špirále od stredovej čiary, teda v tej časti, kde prúd pôsobí ako generátor zvukových vibrácií. Tiež sme videli, že pri konštantnej frekvencii je fázové oneskorenie funkciou tlaku vstrekovaného vzduchu, ktorý ovplyvňuje rýchlosť samotného prúdu, ako aj rýchlosť šírenia sínusovej vlny pozdĺž prúdu. Keďže rýchlosť takejto vlny je polovičná ako rýchlosť prúdu, ktorá je zase priamo úmerná druhej odmocnine tlaku, zmena fázy prúdu o polovicu vlnovej dĺžky je možná len pri výraznej zmene tlaku. . Teoreticky sa tlak môže zmeniť až deväťkrát, kým trúbka prestane produkovať zvuk na svojej základnej frekvencii, pokiaľ nie sú splnené iné podmienky. V praxi však začne trúbka znieť na vyššej frekvencii ešte pred dosiahnutím stanovenej vyššej hranice zmeny tlaku.
Treba poznamenať, že na doplnenie energetických strát v potrubí a zabezpečenie zvukovej stability môže niekoľko závitov špirály ísť ďaleko doľava. Trúbka sa dá rozozvučať už len jednou takouto otočkou, ktorej umiestnenie zodpovedá približne trom polvlnám v prúde. Pretože vodivosť strún je v tomto bode nízka, vytvorený zvuk je slabší ako akýkoľvek zvuk zodpovedajúci bodu na vonkajšom závite špirály.
Tvar vodivej špirály sa môže stať ešte zložitejším, ak veľkosť vychýlenia na hornom okraji presahuje šírku samotného prúdu. V tomto prípade je prúd pri každom cykle pohybu takmer úplne vyfúknutý z potrubia a vháňaný späť do neho a množstvo energie, ktoré odovzdáva odrazenej vlne v potrubí, prestáva závisieť od ďalšieho zvyšovania amplitúdy. V súlade s tým klesá účinnosť vzduchových strún v režime vytvárania akustických vibrácií. V tomto prípade zvýšenie amplitúdy vychýlenia prúdu vedie len k zníženiu vodivej špirály.
Zníženie účinnosti prúdu so zvýšením amplitúdy výchylky je sprevádzané nárastom energetických strát v organovej píšťale. Vibrácie v potrubí sa rýchlo ustavia na nižšej úrovni, pri ktorej energia prúdu presne kompenzuje stratu energie v potrubí. Je zaujímavé, že vo väčšine prípadov straty energie v dôsledku turbulencie a viskozity výrazne prevyšujú straty spojené s rozptylom zvukových vĺn cez štrbinu a otvorené konce potrubia.
Časť varhanovej píšťaly, ktorá ukazuje, že trstina má zárez na vytvorenie homogénneho turbulentného pohybu prúdu vzduchu. Rúrka je vyrobená z „označeného kovu“ - zliatiny s vysokým obsahom cínu a prídavkom olova. Keď sa z tejto zliatiny vyrába listový materiál, je k nemu pripevnený charakteristický vzor, ktorý je jasne viditeľný na fotografii.
Samozrejme, vlastný zvuk píšťaly v organe nie je obmedzený na jednu konkrétnu frekvenciu, ale obsahuje aj zvuky vyšších frekvencií. Dá sa dokázať, že tieto podtóny sú presné harmonické základnej frekvencie a líšia sa od nej celočíselným faktorom. Pri konštantných podmienkach vstrekovania vzduchu zostáva tvar zvukovej vlny na osciloskope úplne rovnaký. Najmenšia odchýlka harmonickej frekvencie od hodnoty, ktorá je striktne násobkom základnej frekvencie, vedie k postupnej, ale jasne viditeľnej zmene tvaru vlny.
Tento jav je zaujímavý, pretože rezonančné kmity vzduchového stĺpca v organovej píšťale, ako v každej otvorenej píšťale, sú nastavené na frekvencie, ktoré sa trochu líšia od harmonických frekvencií. Faktom je, že so zvyšujúcou sa frekvenciou sa pracovná dĺžka potrubia mierne zmenšuje v dôsledku zmeny akustického toku na otvorených koncoch potrubia. Ako bude ukázané, podtóny organovej píšťaly vznikajú spolupôsobením prúdu vzduchu a okraja štrbiny a samotná píšťala slúži hlavne ako pasívny rezonátor pre vyššie frekvenčné podtóny.
Rezonančné vibrácie v potrubí vznikajú vtedy, keď je pohyb vzduchu najväčší v jeho otvoroch. Inými slovami, vodivosť v organovej píšťale by mala dosiahnuť maximum v štrbine. Z toho vyplýva, že rezonančné vibrácie v potrubí s otvoreným dlhým koncom vznikajú pri frekvenciách, pri ktorých sa do dĺžky potrubia zmestí celý počet polvln zvukových vibrácií. Ak základnú frekvenciu označíme ako f 1, potom vyššie rezonančné frekvencie budú 2 f 1 , 3f 1 atď. (V skutočnosti, ako už bolo uvedené, vyššie rezonančné frekvencie sú vždy o niečo vyššie ako tieto hodnoty.)
V potrubí s uzavretým alebo tlmeným vzdialeným koncom dochádza k rezonančným osciláciám pri frekvenciách, pri ktorých sa do dĺžky potrubia zmestí nepárny počet štvrtín vlnovej dĺžky. Preto, aby znela rovnaká nota, uzavretá fajka môže byť o polovicu dlhšia ako otvorená a jej rezonančné frekvencie budú f 1 , 3f 1 , 5f 1 atď.
Výsledky vplyvu zmien núteného tlaku vzduchu na zvuk v klasickej organovej píšťale. Rímske číslice označujú niekoľko prvých podtónov. Hlavný režim trúbky (vo farbe) pokrýva rozsah dobre vyváženého normálneho zvuku pri normálnom tlaku. So zvyšujúcim sa tlakom sa zvuk trúbky presunie do druhého podtónu; Pri znižovaní tlaku vzniká oslabený druhý podtón.
Teraz sa vráťme k prúdu vzduchu v organovej píšťale. Vidíme, že rušenie vysokofrekvenčných vĺn postupne tlmí, keď sa zväčšuje šírka prúdu. Výsledkom je, že koniec prúdu na hornom okraji kmitá takmer sínusovo pri základnej frekvencii zvuku potrubia a takmer nezávisle od vyšších harmonických kmitov akustického poľa v štrbine potrubia. Sínusový pohyb prúdu však nevytvorí rovnaký pohyb prúdu vzduchu v potrubí, pretože prúdenie je „nasýtené“ v dôsledku skutočnosti, že s extrémnou odchýlkou v akomkoľvek smere prúdi úplne buď z vnútornej alebo vonkajšej strany. strane hornej pery. Okrem toho je okraj zvyčajne trochu posunutý a neprerušuje tok presne pozdĺž svojej centrálnej roviny, takže sýtosť je asymetrická. Preto oscilácia prúdenia v potrubí má celý súbor harmonických základnej frekvencie s presne definovaným vzťahom frekvencií a fáz a relatívne amplitúdy týchto vysokofrekvenčných harmonických rýchlo narastajú so zvyšujúcou sa amplitúdou vychýlenia prúdu vzduchu.
V bežnej organovej píšťale je veľkosť vychýlenia prúdu v štrbine úmerná šírke prúdu pri hornom okraji. V dôsledku toho sa v prúde vzduchu vytvára veľké množstvo podtónov. Ak by pera rozdelila prúd striktne symetricky, vo zvuku by neboli žiadne rovnomerné podtóny. Preto sú pery zvyčajne zmiešané, aby sa zachovali všetky podtóny.
Ako by ste mohli očakávať, otvorené a uzavreté potrubia produkujú rôzne kvality zvuku. Frekvencie podtónov vytvorených prúdom sú násobky základnej frekvencie oscilácií prúdu. Stĺpec vzduchu v potrubí bude silne rezonovať do určitého podtónu iba vtedy, ak je akustická vodivosť potrubia vysoká. V tomto prípade dôjde k prudkému zvýšeniu amplitúdy pri frekvencii blízkej frekvencii podtónu. Preto v uzavretej fajke, kde vznikajú len podtóny s nepárnym počtom rezonančných frekvencií, sú všetky ostatné podtóny potlačené. Výsledkom je charakteristický „fádny“ zvuk, v ktorom sú párne podtóny slabé, aj keď nie úplne absentujúce. Naopak, otvorená fajka produkuje „ľahší“ zvuk, pretože si zachováva všetky podtóny odvodené od základnej frekvencie.
Rezonančné vlastnosti potrubia závisia vo veľkej miere od energetických strát. Tieto straty sú dvojakého druhu: straty v dôsledku vnútorného trenia a prenosu tepla a straty v dôsledku sálania cez štrbinu a otvorený koniec potrubia. Straty prvého typu sú výraznejšie v úzkych potrubiach a pri nízkych frekvenciách vibrácií. Pre široké potrubia a pri vysokých frekvenciách vibrácií sú straty druhého typu významné.
Vplyv umiestnenia pery na vytváranie podtónov naznačuje vhodnosť pohybu pery. Ak by ret rozdelil prúd striktne pozdĺž centrálnej roviny, v píšťale by sa vytvoril iba zvuk základnej frekvencie (I) a tretieho podtónu (III). Pri pohybe pery, ako je znázornené bodkovanou čiarou, sa objaví druhý a štvrtý podtón, čo výrazne obohatí kvalitu zvuku.
Z toho vyplýva, že pre danú dĺžku píšťaly, a teda určitú základnú frekvenciu, môžu široké píšťaly slúžiť ako dobré rezonátory len pre základný tón a niekoľko ďalších alikvót, vytvárajúc tlmený zvuk podobný flaute. Úzke píšťaly slúžia ako dobré rezonátory pre široký rozsah podtónov, a keďže vyžarovanie pri vysokých frekvenciách prebieha intenzívnejšie ako pri nízkych, vytvára sa vysoko položený „strunový“ zvuk. Medzi týmito dvoma zvukmi je zvonivý, bohatý zvuk, charakteristický pre dobrý organ, ktorý vytvárajú takzvané principály alebo rozsahy.
Okrem toho môže mať veľký organ rady píšťal s kónickým telom, perforovanou zátkou alebo inými variáciami geometrického tvaru. Takéto konštrukcie sú určené na úpravu rezonančných frekvencií píšťaly a niekedy na zväčšenie rozsahu vysokofrekvenčných podtónov, aby sa získal timbre špeciálneho zvukového sfarbenia. Výber materiálu, z ktorého je potrubie vyrobené, nie je veľmi dôležité.
V potrubí existuje veľké množstvo možných druhov vibrácií vzduchu a to ešte viac komplikuje akustické vlastnosti potrubia. Napríklad, keď sa tlak vzduchu v otvorenom potrubí zvýši do takej miery, že sa v prúde vytvorí prvý podtón. f 1 jednu štvrtinu dĺžky hlavnej vlny, bod na vodivej špirále zodpovedajúci tomuto podtónu sa posunie do jej pravej polovice a prúd prestane vytvárať podtón tejto frekvencie. Zároveň je frekvencia druhého podtónu 2 f 1 zodpovedá polovičnej vlne v prúde a môže byť stabilná. Preto sa zvuk trúbky posunie do tohto druhého tónu, takmer o celú oktávu nad prvým, a presná frekvencia vibrácií bude závisieť od rezonančnej frekvencie píšťaly a tlaku vstrekovania vzduchu.
Ďalšie zvýšenie vstrekovacieho tlaku môže viesť k vytvoreniu nasledujúceho podtónu 3 f 1, za predpokladu, že „podrezanie“ pery nie je príliš veľké. Na druhej strane sa často stáva, že nízky tlak, nedostatočný na vytvorenie základného tónu, postupne vytvorí jeden z podtónov na druhej otáčke vodiacej špirály. Takéto zvuky, vytvorené nadmerným alebo nedostatočným tlakom, sú zaujímavé pre laboratórny výskum, ale v samotných orgánoch sa používajú extrémne zriedkavo, len aby sa dosiahol nejaký špeciálny efekt.
Pohľad na stojatú vlnu pri rezonancii v potrubí s otvoreným a uzavretým horným koncom. Šírka každej farebnej čiary zodpovedá amplitúde vibrácií v rôznych častiach potrubia. Šípky označujú smer pohybu vzduchu počas jednej polovice oscilačného cyklu; v druhej polovici cyklu sa smer pohybu obráti. Rímske číslice označujú harmonické čísla. Pre otvorené potrubie sú všetky harmonické základnej frekvencie rezonančné. Uzavretá píšťala musí byť o polovicu kratšia, aby vytvorila rovnaký tón, ale rezonančné sú iba nepárne harmonické. Zložitá geometria „ústa“ potrubia trochu skresľuje konfiguráciu vĺn bližšie k dolnému koncu potrubia bez toho, aby ich zmenila « hlavné » charakter.
Keď majster pri výrobe organu zhotoví jednu píšťalu, ktorá má požadovaný zvuk, je jeho hlavnou a najťažšou úlohou vytvoriť celý rad píšťal primeranej hlasitosti a harmonického zvuku v celom hudobnom rozsahu klaviatúry. To sa nedá dosiahnuť jednoduchou sadou rúrok rovnakej geometrie, ktoré sa líšia iba veľkosťou, pretože v takýchto rúrach budú mať straty energie trením a vyžarovaním rôzne účinky na oscilácie rôznych frekvencií. Na zabezpečenie konzistentnosti akustických vlastností v celom rozsahu je potrebné meniť množstvo parametrov. Priemer píšťaly sa mení s jej dĺžkou a závisí od nej ako mocnina s exponentom k, kde k je menšie ako 1. Preto sa dlhé basové píšťaly vyrábajú užšie. Vypočítaná hodnota k je 5/6 alebo 0,83, ale s prihliadnutím na psychofyzikálne vlastnosti ľudského sluchu by sa mala znížiť na 0,75. Táto hodnota k je veľmi blízka tej, ktorú empiricky určili veľkí organoví majstri 17. a 18. storočia.
Na záver sa zamyslíme nad otázkou, ktorá je dôležitá z hľadiska hry na organe: ako ovládať zvuk mnohých píšťal vo veľkom organe. Základný mechanizmus tohto ovládania je jednoduchý a pripomína riadky a stĺpce matice. Rúry usporiadané podľa registrov zodpovedajú radom matice. Všetky píšťaly toho istého registra majú rovnaké zafarbenie a každá píšťalka zodpovedá jednej note na ručnom alebo nožnom klaviatúre. Prívod vzduchu do rúrok každého registra je regulovaný špeciálnou pákou, na ktorej je uvedený názov registra a prívod vzduchu priamo do rúrok spojených s danou notou a tvoriacich matricový stĺpec je regulovaný príslušným kláves na klávesnici. Trúbka zaznie len vtedy, ak sa pohne páčkou registra, v ktorom sa nachádza a stlačí sa požadovaná klávesa.
Umiestnenie organových píšťal pripomína riadky a stĺpce matrice. V tomto zjednodušenom diagrame každý riadok, nazývaný register, pozostáva z rovnakého typu rúr, z ktorých každá vytvára jednu notu (horná časť diagramu). Každý stĺpec spojený s jednou poznámkou na klávesnici (spodná časť diagramu) obsahuje rôzne typy rúr (ľavá časť diagramu). Páka na konzole (pravá strana schémy) poskytuje prístup vzduchu ku všetkým píšťalám registra a stlačením klávesu na klávesnici sa vzduch vháňa do všetkých píšťal danej noty. Prístup vzduchu k potrubiu je možný len vtedy, keď sú riadok a stĺpec zapnuté súčasne.
V dnešnej dobe sa dá využiť najviac rôznymi spôsobmi implementácia podobného obvodu pomocou digitálnych logických zariadení a elektricky ovládaných ventilov na každom potrubí. Staršie organy používali jednoduché mechanické páky a tanierové ventily na prívod vzduchu do kľúčových kanálov a mechanické posúvače s otvormi na ovládanie prietoku vzduchu do celého registra. Tento jednoduchý a spoľahlivý mechanický systém okrem konštrukčných predností umožnil organistovi samostatne regulovať rýchlosť otvárania všetkých ventilov a akoby mu tento príliš mechanický hudobný nástroj viac zoznámil.
V 19. a začiatkom 20. stor. sa stavali veľké orgány so všetkými druhmi elektromechanických a elektropneumatických zariadení, ale v poslednom čase sa opäť uprednostňujú mechanické prevody z kláves a pedálov a na súčasnú aktiváciu kombinácií registrov pri hre na organe sa používajú zložité elektronické zariadenia. Napríklad najväčší mechanický organ na svete bol inštalovaný v koncertnej sále opery v Sydney v roku 1979. Má 10 500 píšťal s 205 zarážkami, ktoré sú rozdelené medzi päť ručných klávesníc a jednu nožnú klávesnicu. Ovládanie sa vykonáva pomocou klávesnice mechanicky, ale je duplikovaný elektrickým prevodom, na ktorý sa dá pripojiť. Vďaka tomu je možné zaznamenať vystúpenie organistu v zakódovanej digitálnej podobe, ktorú potom možno použiť na automatické prehrávanie pôvodného prednesu na organe. Registre a ich kombinácie sú riadené pomocou elektrických alebo elektropneumatických zariadení a mikroprocesorov s pamäťou, čo umožňuje široké obmieňanie riadiaceho programu. Veľkolepý bohatý zvuk majestátneho organu teda vzniká spojením najpokrokovejších výdobytkov modernej techniky a tradičných techník a princípov, ktoré po mnoho storočí používali majstri minulosti.
Alexey Nadezhin: „Organ je najväčší a najkomplexnejší hudobný nástroj. Organ je vlastne celá dychová kapela a každý z jeho registrov je samostatný hudobný nástroj s vlastným zvukom.
Najväčší organ v Rusku je inštalovaný v Svetlanovovej sieni Moskovského medzinárodného domu hudby. Mal som to šťastie, že som videl jeho stranu, z ktorej ho videlo len veľmi málo ľudí.
Tento organ bol vyrobený v roku 2004 v Nemecku konzorciom firiem Glatter Gotz a Klais, považovaných za vlajkové lode organárstva. Organ bol vyvinutý špeciálne pre Moskovský medzinárodný dom hudby. Organ má 84 registrov (v bežnom organe počet registrov málokedy presiahne 60) a viac ako šesťtisíc píšťal. Každý register je samostatný hudobný nástroj s vlastným zvukom.
Výška organu je 15 metrov, hmotnosť je 30 ton, náklady sú dva a pol milióna eur. 
O tom, ako organ funguje, mi porozprával Pavel Nikolaevič Kravchun, docent Katedry akustiky Moskovskej štátnej univerzity, ktorý je hlavným správcom organov Moskovského medzinárodného domu hudby a ktorý sa podieľal na vývoji tohto nástroja. 
Organ má päť klaviatúr – štyri manuálne a jednu nožnú. Prekvapivo je nožná klávesnica celkom kompletná a nejaká jednoduché diela možno vykonávať iba nohami. Každý manuál (manuálna klávesnica) má 61 kláves. Vpravo a vľavo sú rukoväte na zapnutie registrov. 
Hoci organ vyzerá úplne tradične a analógovo, v skutočnosti je sčasti riadený počítačom, ktorý si v prvom rade pamätá presety - sady registrov. Prepínajú sa pomocou tlačidiel na koncoch manuálov. 
Predvoľby sa ukladajú na bežnú 1,44″ disketu. Samozrejme, diskové jednotky sa už v počítačovej technike takmer vôbec nepoužívajú, ale tu to funguje správne. 
Pre mňa bolo objavom, že každý organista je improvizátor, pretože noty buď vôbec neoznačujú súpravu registrov, alebo označujú všeobecné želania. Všetky organy majú spoločnú iba základnú sadu registrov a ich počet a tonalita sa môže značne líšiť. Iba najlepších interpretov sa dokáže rýchlo prispôsobiť obrovskej škále registrov organu Svetlanovovej sály a využiť jeho možnosti naplno.
Okrem gombíkov má organ aj páky a pedále ovládané nohou. Páky zapínajú a vypínajú rôzne funkcie ovládané počítačom. Napríklad kombináciou klaviatúr a stúpajúceho efektu ovládaného otočným roller pedálom sa pri jeho otáčaní pripájajú ďalšie registre a zvuk sa stáva bohatším a mohutnejším.
Pre zlepšenie zvuku organu (a zároveň aj iných nástrojov) bol v sále nainštalovaný elektronický systém Constellation, ktorý zahŕňa množstvo mikrofónov a minireproduktorov-monitorov na pódiu, spustených zo stropu na kábloch pomocou motorov a mnoho mikrofóny a reproduktory v sále. Toto nie je ozvučovací systém, keď sa zapne, zvuk v sále sa nezvýši, stane sa jednotnejším (diváci na vedľajších a vzdialených sedadlách začnú počuť hudbu aj diváci v stánkoch), navyše sa dá pridať dozvuk, ktorý zlepšuje vnímanie hudby. 
Vzduch, ktorým organ znie, dodávajú tri výkonné, no veľmi tiché ventilátory. 
Na rovnomerné zásobovanie... sa používajú obyčajné tehly. Tlačia kožušiny. Keď sú ventilátory zapnuté, vlnovec sa nafúkne a hmotnosť tehál poskytuje potrebný tlak vzduchu. 
Vzduch je k organu privádzaný drevenými píšťalami. Väčšina tlmičov, ktoré ozvučujú fajky, je prekvapivo ovládaná čisto mechanicky – tyčami, z ktorých niektoré majú aj viac ako desať metrov. Keď je ku klaviatúre pripojených veľa registrov, môže byť pre organistu veľmi ťažké stláčať klávesy. Samozrejme, organ má elektrický zosilňovací systém, vďaka ktorému sa klávesy po zapnutí ľahko stláčajú, no prvotriedni organisti starej školy hrajú vždy bez zosilnenia – pretože len tak možno zmeniť intonáciu zmenou rýchlosti a sila stláčania kláves. Bez zosilnenia je organ čisto analógový nástroj so zosilnením, je digitálny: každá píšťala môže len znieť alebo byť ticho.
Takto vyzerajú tyče od klávesníc až po potrubia. Sú vyrobené z dreva, pretože drevo je najmenej náchylné na tepelnú rozťažnosť. 
Môžete ísť dovnútra organu a dokonca vyliezť po malom „požiarnom“ rebríku pozdĺž jeho poschodí. Vo vnútri je veľmi málo miesta, takže je ťažké získať predstavu o mierke štruktúry z fotografií, ale aj tak sa vám pokúsim ukázať, čo som videl. 
Rúry sa líšia výškou, hrúbkou a tvarom. 
Niektoré fajky sú drevené, iné kovové zo zliatiny cínu a olova. 
Pred každým väčším koncertom sa organ nanovo naladí. Proces nastavenia trvá niekoľko hodín. Na nastavenie sú konce najmenších rúr mierne rozšírené alebo zvinuté pomocou špeciálneho nástroja, väčšie rúry majú nastavovaciu tyč. 
Väčšie fajky majú vyrezaný okvetný lístok, ktorý sa dá mierne skrútiť alebo skrútiť, aby sa upravil tón. 
Najväčšie potrubia vyžarujú infrazvuk od 8 Hz, najmenšie - ultrazvuk. 
Jedinečnou vlastnosťou organu MMDM je prítomnosť horizontálnych píšťal smerujúcich do sály. 
Predchádzajúci záber som urobil z malého balkóna, na ktorý sa dostanete zvnútra organu. Používa sa na úpravu vodorovných potrubí. Zobraziť posluchárni z tohto balkóna. 
Malý počet potrubí je poháňaných len elektricky. 
Organ má tiež dva zvukové registre alebo „špeciálne efekty“. Sú to „zvony“ - zvonenie siedmich zvonov v rade a „vtáky“ - štebot vtákov, ku ktorému dochádza v dôsledku vzduchu a destilovanej vody. Pavel Nikolaevič ukazuje, ako fungujú „zvony“. 
Úžasné a veľmi komplexný nástroj! Systém Constellation prejde do parkovacieho režimu a tu končím príbeh o najväčšom hudobnom nástroji u nás. 
Kráľ nástrojov je často nazývaný organ, ktorého vzhľad vyvoláva pocit rozkoše a ktorého zvuk fascinuje a inšpiruje. Veľký, ťažký strunový klávesový nástroj so širokým rozsahom zvuku je právom považovaný za niečo ako „legendu v tele“. Kto vynašiel organ a čím je táto ťažká váha jedinečná?
Kto vynašiel nezvyčajný nástroj?
História legendárneho nástroja, na ktorom sa nie každý profesionálny hudobník dokáže naučiť hrať, siaha stovky storočí do minulosti.
Názov „organum“ sa spomína v starovekých spisoch veľkého Aristotela a Platóna. Ale nedá sa presne odpovedať, kto tento zázrak vymyslel. Podľa jednej verzie sú jeho predkom babylonské gajdy, ktoré vytvárajú zvuk smerovaním prúdov vzduchu k okrajom trubice. Na druhej strane existuje panvová flauta alebo čínsky šen, ktoré fungujú na rovnakom princípe. Hranie na navzájom prepojených fajkách nebolo príliš pohodlné, keďže účinkujúci niekedy nemal dostatok vzduchu v pľúcach. Myšlienka čerpania vzduchu pri hre s mechmi bola skutočnou spásou.
Blízky brat organu, jeho vodný náprotivok, bol vynájdený gréckym remeselníkom Ctesibiom v roku 200 pred naším letopočtom. Volá sa to hydraulika. Neskôr bola hydraulická konštrukcia nahradená mechmi, čo umožnilo výrazne zlepšiť kvalitu zvuku.
Hudobné nástroje známejších veľkostí a vzhľad sa začali objavovať v 4. storočí. V tomto období sa vďaka úsiliu pápeža Vitaliana začali používať organy na sprevádzanie katolíckych bohoslužieb. Od prvej polovice 5. storočia sa strunový klávesový nástroj stal nemenným slávnostným atribútom nielen byzantskej, ale aj celej západoeurópskej cisárskej veľmoci.
Legendárny „klávesový prehrávač“ sa v európskych krajinách rozšíril do polovice 14. storočia. Vtedajší nástroj mal ďaleko od dokonalosti: mal menej píšťal a širšie klávesy. Napríklad na manuálnej klávesnici so šírkou samotných kláves asi 50-70 mm bola vzdialenosť medzi nimi 15-20 mm. Na extrakciu zvukov musel umelec „neprechádzať“ prstami po obrovských a ťažkých klávesoch, ale doslova klepať lakťami alebo päsťami.
Organizácia nadobudla najväčší rozsah v 16. – 17. storočí. V slávnom známa éra Barokoví majstri sa naučili vytvárať nástroje, ktoré by svojim mohutným zvukom bez problémov konkurovali celému symfonickému orchestru. Zvukové schopnosti nástrojov umožnili napodobniť zvonenie zvonov, hukot skalných rúcanín a dokonca aj hlboký spev vtákov.
Rok 1908 sa právom považuje za apoteózu stavby organov, kedy svetová výstava bol predstavený model, ktorý obsahoval 6 návodov. Najväčší pracovný orgán na svete váži niečo vyše 287 ton. Teraz zdobí nákupné centrum Macy's Lord & Taylor vo Philadelphii.
Aký fajnšmeker organová hudba pozeranie z haly - fasáda nástroja. Za ním leží priestranná miestnosť, niekedy s niekoľkými poschodiami, naplnená mechanickými prvkami a tisíckami rúr. Aby sme pochopili princíp fungovania tohto zázraku, stojí za to zvážiť aspoň jeho stručný popis.
Organ je jedným z najhlasnejších hudobných nástrojov. Tento efekt je dosiahnutý prostredníctvom registrov, ktoré obsahujú niekoľko radov organových píšťal. Tieto registre sa na základe farby zvuku a množstva ďalších jednotiacich charakteristík delia do niekoľkých skupín: zmesi, alikvoty, gamby, flauty, principály. Zaregistrujte zvuk fajok v súlade s notovým zápisom. Môžu byť zapnuté jednotlivo alebo súčasne. K tomu použite rukoväte umiestnené na bočných paneloch klávesnice.
Ovládacím panelom interpreta pracujúceho pri nástroji sú manuály, pedálová klaviatúra a samotné registre. Počet manuálov sa v závislosti od modifikácie „klávesového prehrávača“ môže meniť od 1 do 7. Sú umiestnené na terase: jedna nad druhou.
Pedálová klaviatúra môže obsahovať 5 až 32 kláves, prostredníctvom ktorých sa aktivujú registre tvoriace nízke zvuky. V závislosti od prstokladu hudobného nástroja stláča interpret špičkou alebo pätou pedálové klávesy.
Prítomnosť niekoľkých klávesníc, ako aj všetkých druhov prepínačov a páčok značne komplikuje proces hry. Preto často jeho asistent sedí pri nástroji s interpretom. Pre ľahké čítanie poznámok a dosiahnutie synchronizovaného výkonu je časť pre nohy tradične umiestnená na samostatnej latke priamo pod časťou pre ruky.
V moderných modeloch je funkcia čerpania vzduchu do vlnovca vykonávaná elektromotormi. V stredoveku túto prácu vykonávali špeciálne vyškolení kalcanti, ktorých služby bolo potrebné platiť osobitne.
Napriek širokému používaniu orgánov je dnes takmer nemožné nájsť dva rovnaké modely, pretože všetky sú zostavené podľa individuálnych projektov. Inštalačné rozmery sa môžu pohybovať od 1,5 m do 15 m veľké modely dosahuje 10 m a hĺbka je 4 m Hmotnosť takýchto štruktúr sa meria v tonách.
Držitelia rekordov v rôznych nomináciách
Najstaršieho predstaviteľa legendárneho nástroja, ktorého „život“ siaha až do obdobia 1370-1400 rokov, nájdete v Štokholmskom múzeu. Bol prinesený z cirkevnej farnosti na švédskom ostrove Gotland.
Líder v kategórii „najhlasnejší organ“ zdobí Concord Hall v Atlantic City. Rekordman obsahuje 7 manuálov a pomerne rozsiahlu timbrovú sadu, ktorú tvorí 445 registrov. Zvuk tohto obra si nebudete môcť vychutnať, pretože jeho zvuk môže spôsobiť, že si poslucháči pretrhnú ušné bubienky. Tento hudobný nástroj váži cez 250 ton.
Nástroj, ktorý zdobí kostol sv. Anny, ktorý sa nachádza v poľskom hlavnom meste, je pozoruhodný tým, že obsahuje najdlhšie píšťaly na svete. Ich výška dosahuje približne 18 metrov a produkovaný zvuk dokáže doslova ohlušiť. Frekvenčný rozsah prístroja je v rámci limitov, ktoré pokrývajú aj ultrazvukovú oblasť.
