รัสเซีย. ประวัติความเป็นมาของออร์แกน หลักการทำงานของเครื่องดนตรีออร์แกน

แหล่งที่มา: « ในโลกของวิทยาศาสตร์ » , ฉบับที่ 3, 1983. ผู้แต่ง: Neville H. Fletcher และ Susanna Thwaites

เสียงอันสง่างามของออร์แกนถูกสร้างขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ของกระแสอากาศที่ซิงโครไนซ์เฟสอย่างเคร่งครัดผ่านการตัดในท่อและคอลัมน์อากาศที่สะท้อนอยู่ในโพรงของมัน

ไม่มีเครื่องดนตรีชนิดใดเทียบได้กับออร์แกนในเรื่องความหนักแน่น จังหวะ โทนเสียง และความสง่างามของเสียง เช่นเดียวกับเครื่องดนตรีอื่นๆ ออร์แกนได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องโดยอาศัยความพยายามของช่างฝีมือผู้ชำนาญหลายรุ่นซึ่งค่อยๆ สั่งสมประสบการณ์และความรู้ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 อวัยวะส่วนใหญ่ได้รับรูปแบบที่ทันสมัย นักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงที่สุดสองคนแห่งศตวรรษที่ 19 แฮร์มันน์ ฟอน เฮล์มโฮลทซ์ และลอร์ด เรย์ลีห์ เสนอทฤษฎีที่ขัดแย้งกัน ซึ่งอธิบายกลไกพื้นฐานสำหรับการก่อตัวของเสียงใน ท่ออวัยวะแต่เนื่องจากขาดอุปกรณ์และเครื่องมือที่จำเป็น ข้อพิพาทจึงไม่ได้รับการแก้ไข ด้วยการถือกำเนิดของออสซิลโลสโคปและอุปกรณ์สมัยใหม่อื่น ๆ ทำให้สามารถศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับกลไกการทำงานของอวัยวะต่างๆ ได้ ปรากฎว่าทั้งทฤษฎีของเฮล์มโฮลทซ์และทฤษฎีของเรย์ลีห์นั้นใช้ได้กับแรงกดดันบางประการที่อากาศถูกสูบเข้าไปในท่ออวัยวะ นอกจากนี้ในบทความจะมีการนำเสนอผลการศึกษาล่าสุดซึ่งในหลาย ๆ ด้านไม่ตรงกับคำอธิบายกลไกการทำงานของอวัยวะที่ให้ไว้ในตำราเรียน

ไปป์ที่แกะสลักจากต้นอ้อหรือพืชที่มีก้านกลวงอาจเป็นเครื่องดนตรีประเภทลมชนิดแรกๆ พวกมันจะส่งเสียงหากคุณเป่าผ่านปลายเปิดของท่อ หรือเป่าเข้าไปในท่อ สั่นริมฝีปาก หรือโดยการบีบปลายท่อ เป่าลมออกไป ทำให้ผนังสั่นสะเทือน การพัฒนาเครื่องเป่าลมแบบเรียบง่ายทั้งสามประเภทนี้นำไปสู่การสร้างฟลุต ทรัมเป็ต และคลาริเน็ตสมัยใหม่ ซึ่งนักดนตรีสามารถสร้างเสียงในช่วงความถี่ที่ค่อนข้างกว้าง

ในเวลาเดียวกัน เครื่องดนตรีถูกสร้างขึ้นโดยแต่ละหลอดมีจุดประสงค์เพื่อให้เสียงโน้ตตัวใดตัวหนึ่งโดยเฉพาะ เครื่องดนตรีที่ง่ายที่สุดคือไปป์ (หรือ "ขลุ่ยกระทะ") ซึ่งโดยปกติจะมีท่อประมาณ 20 หลอดที่มีความยาวต่างกัน ปิดที่ปลายด้านหนึ่งและส่งเสียงเมื่อเป่าข้ามอีกด้านหนึ่งซึ่งเป็นปลายเปิด เครื่องดนตรีประเภทนี้ที่ใหญ่ที่สุดและซับซ้อนที่สุดคือออร์แกนซึ่งมีท่อมากถึง 10,000 ท่อ ซึ่งออร์แกนควบคุมโดยใช้ระบบเกียร์กลที่ซับซ้อน อวัยวะมีอายุย้อนกลับไปในสมัยโบราณ ตุ๊กตาดินเผาเป็นรูปนักดนตรีเล่นเครื่องดนตรีที่ทำจากไปป์จำนวนมากที่มีเครื่องสูบลม ถูกสร้างขึ้นในเมืองอเล็กซานเดรียในศตวรรษที่ 2 พ.ศ เมื่อถึงศตวรรษที่ 10 อวัยวะเริ่มถูกนำมาใช้ในโบสถ์คริสต์ และบทความเกี่ยวกับโครงสร้างของอวัยวะที่เขียนโดยพระสงฆ์ปรากฏในยุโรป ตามตำนานกล่าวว่า อวัยวะขนาดใหญ่สร้างขึ้นในศตวรรษที่ 10 สำหรับอาสนวิหารวินเชสเตอร์ในอังกฤษ มีท่อโลหะ 400 ท่อ เครื่องสูบลม 26 อัน และคีย์บอร์ด 2 อันพร้อมคีย์ 40 คีย์ โดยแต่ละคีย์ควบคุมท่อ 10 ท่อ ตลอดหลายศตวรรษต่อมา โครงสร้างของออร์แกนได้รับการปรับปรุงทั้งในด้านกลไกและทางดนตรี และในปี 1429 ก็มีการสร้างออร์แกนที่มีท่อ 2,500 ท่อในอาสนวิหารอาเมียงส์ ในประเทศเยอรมนีในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 อวัยวะต่างๆ ได้รับรูปแบบที่ทันสมัยแล้ว

ออร์แกนที่ติดตั้งในปี 1979 ที่ซิดนีย์โอเปร่าเฮาส์ในออสเตรเลีย เป็นออร์แกนที่ใหญ่ที่สุดและทันสมัยที่สุดในโลก ออกแบบและสร้างโดย R. Sharp มีท่อประมาณ 10,500 ท่อ ควบคุมด้วยกลไกโดยมือถือห้าตัวและคีย์บอร์ดแบบใช้เท้าหนึ่งตัว ออร์แกนสามารถควบคุมได้โดยอัตโนมัติด้วยเทปแม่เหล็กซึ่งเคยบันทึกการแสดงของนักดนตรีแบบดิจิทัลไว้

คำศัพท์ที่ใช้ในการอธิบาย อุปกรณ์อวัยวะสะท้อนถึงต้นกำเนิดจากเครื่องมือลมแบบท่อที่ใช้เป่าลมเข้าทางปาก ท่อของออร์แกนเปิดที่ด้านบนและมีรูปทรงกรวยแคบที่ด้านล่าง “ปาก” ของท่อ (ตัด) พาดผ่านส่วนที่แบนเหนือกรวย มีการวาง "ลิ้น" (ขอบแนวนอน) ไว้ภายในท่อ ทำให้เกิด "ช่องเปิดริมฝีปาก" (ช่องว่างแคบ) ระหว่างท่อกับ "ริมฝีปาก" ด้านล่าง เครื่องสูบลมขนาดใหญ่ดันอากาศเข้าไปในท่อ และเข้าสู่ฐานรูปทรงกรวยภายใต้แรงดัน 500 ถึง 1,000 ปาสคาล (ระดับน้ำ 5 ถึง 10 ซม.) เมื่ออากาศเข้าไปในท่อเมื่อเหยียบแป้นและกุญแจที่เกี่ยวข้อง มันจะพุ่งขึ้นด้านบนก่อตัวเป็น รอยแยกริมฝีปากเครื่องบินเจ็ทแบนกว้าง กระแสอากาศไหลผ่านช่อง "ปาก" และกระทบกับริมฝีปากบนโต้ตอบกับคอลัมน์อากาศในท่อ เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนที่มั่นคงซึ่งทำให้ท่อ "พูด" คำถามที่ว่าการเปลี่ยนจากความเงียบเป็นเสียงอย่างกะทันหันเกิดขึ้นในไปป์นั้นซับซ้อนและน่าสนใจมากได้อย่างไร แต่บทความนี้ไม่ได้พิจารณา การสนทนาส่วนใหญ่จะเน้นไปที่กระบวนการที่ทำให้มั่นใจได้ถึงเสียงที่ต่อเนื่องของออร์แกนไปป์และสร้างโทนเสียงที่เป็นลักษณะเฉพาะ

ท่อออร์แกนตื่นเต้นเมื่อมีอากาศเข้าสู่ปลายล่างและก่อตัวเป็นกระแสน้ำขณะไหลผ่านช่องว่างระหว่างริมฝีปากล่างและลิ้น ในส่วนนี้ ไอพ่นจะโต้ตอบกับคอลัมน์อากาศในท่อที่ริมฝีปากบน และผ่านเข้าไปภายในท่อหรือภายนอกท่อ การสั่นสะเทือนในสภาวะคงตัวถูกสร้างขึ้นในคอลัมน์อากาศ ส่งผลให้ท่อส่งเสียง ความกดอากาศที่เปลี่ยนแปลงตามกฎของคลื่นนิ่งจะแสดงด้วยการแรเงาสี ข้อต่อหรือปลั๊กแบบถอดได้ติดอยู่ที่ปลายด้านบนของท่อ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนความยาวของคอลัมน์อากาศได้เล็กน้อยเมื่อทำการปรับ

อาจดูเหมือนว่างานอธิบายกระแสอากาศที่สร้างและรักษาเสียงของอวัยวะนั้นเกี่ยวข้องกับทฤษฎีการไหลของของเหลวและก๊าซอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามปรากฎว่าเป็นเรื่องยากมากที่จะพิจารณาการเคลื่อนที่ของกระแสอากาศที่สม่ำเสมอและราบเรียบในทางทฤษฎี สำหรับกระแสอากาศที่ปั่นป่วนอย่างสมบูรณ์ที่เคลื่อนที่ในท่ออวัยวะการวิเคราะห์นั้นซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อ โชคดีที่ความปั่นป่วนซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของอากาศประเภทที่ซับซ้อน จริงๆ แล้วทำให้ธรรมชาติของการไหลของอากาศง่ายขึ้น หากการไหลนี้เป็นแบบราบเรียบ ปฏิสัมพันธ์ของกระแสลมกับสิ่งแวดล้อมจะขึ้นอยู่กับความหนืด ในกรณีของเรา ความปั่นป่วนจะเข้ามาแทนที่ความหนืดเป็นปัจจัยกำหนดปฏิสัมพันธ์ที่สัมพันธ์โดยตรงกับความกว้างของการไหลของอากาศ ในระหว่างการก่อสร้างออร์แกนจะต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าอากาศที่ไหลในท่อมีความปั่นป่วนอย่างสมบูรณ์ ซึ่งทำได้โดยใช้การตัดเล็ก ๆ ตามขอบของกก น่าแปลกที่การไหลแบบปั่นป่วนต่างจากการไหลแบบราบเรียบตรงที่จะมีความเสถียรและสามารถทำซ้ำได้

กระแสน้ำที่ปั่นป่วนอย่างเต็มที่จะค่อยๆ ผสมกับอากาศโดยรอบ กระบวนการขยายตัวและการชะลอตัวนั้นค่อนข้างง่าย เส้นโค้งที่แสดงการเปลี่ยนแปลงของความเร็วการไหลขึ้นอยู่กับระยะห่างจากระนาบศูนย์กลางของหน้าตัด โดยมีรูปแบบของพาราโบลากลับหัว ซึ่งส่วนปลายจะสัมพันธ์กับค่าความเร็วสูงสุด ความกว้างของกระแสน้ำจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนระยะห่างจากรอยแยกริมฝีปาก พลังงานจลน์ของการไหลยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นความเร็วที่ลดลงจึงเป็นสัดส่วนกับรากที่สองของระยะห่างจากกรีด การพึ่งพาอาศัยกันนี้ได้รับการยืนยันจากทั้งการคำนวณและผลการทดลอง (โดยคำนึงถึงบริเวณการเปลี่ยนแปลงขนาดเล็กใกล้กับช่องว่างริมฝีปาก)

ในท่อออร์แกนที่ตื่นเต้นและมีเสียงอยู่แล้ว การไหลของอากาศจะเข้ามาจากรอยแยกของริมฝีปากเข้าสู่สนามเสียงที่รุนแรงในช่องของท่อ การเคลื่อนที่ของอากาศที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเสียงจะถูกส่งตรงผ่านช่องและดังนั้นจึงตั้งฉากกับระนาบการไหล ห้าสิบปีที่แล้ว บี. บราวน์จากวิทยาลัยแห่งมหาวิทยาลัยลอนดอนสามารถถ่ายภาพการไหลของอากาศที่มีควันเป็นชั้นๆ ในสนามเสียงได้ ภาพเหล่านี้แสดงให้เห็นการก่อตัวของคลื่นคดเคี้ยว ซึ่งเพิ่มขึ้นเมื่อพวกมันเคลื่อนที่ไปตามกระแสน้ำ จนกระทั่งคลื่นหลังแตกออกเป็นวงแหวนน้ำวนสองแถวที่หมุนในทิศทางตรงกันข้าม การตีความข้อสังเกตเหล่านี้และการสังเกตที่คล้ายกันอย่างง่ายทำให้คำอธิบายกระบวนการทางกายภาพในท่ออวัยวะไม่ถูกต้อง ซึ่งพบได้ในหนังสือเรียนหลายเล่ม

วิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่าในการศึกษาพฤติกรรมที่แท้จริงของกระแสลมในสนามเสียงคือการทดลองกับท่อเดี่ยวที่สร้างสนามเสียงโดยใช้ลำโพง จากผลการวิจัยดังกล่าว ซึ่งดำเนินการโดย J. Coltman ในห้องปฏิบัติการของ Westinghouse Electric Corporation และกลุ่มที่ฉันมีส่วนร่วมที่มหาวิทยาลัยนิวอิงแลนด์ในออสเตรเลีย รากฐานของทฤษฎีสมัยใหม่ของกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นในท่ออวัยวะคือ ที่พัฒนา. ในความเป็นจริง เรย์ลีห์ได้ให้คำอธิบายทางคณิตศาสตร์อย่างละเอียดและเกือบจะครบถ้วนเกี่ยวกับการไหลแบบราบเรียบของตัวกลางที่ไม่มองเห็น เนื่องจากพบว่าความปั่นป่วนทำให้ภาพทางกายภาพของสายอากาศดูง่ายขึ้น แทนที่จะทำให้ภาพทางกายภาพของสายอากาศซับซ้อนขึ้น จึงเป็นไปได้ที่จะใช้วิธีการของเรย์ลีห์ (Rayleigh's method) พร้อมการปรับเปลี่ยนเล็กน้อย เพื่ออธิบายการไหลของอากาศที่โคลต์แมนและกลุ่มของเราได้รับจากการทดลองและศึกษา

หากไม่มีช่องริมฝีปากในท่อ เราอาจคาดหวังว่ากระแสลมในรูปของแถบอากาศเคลื่อนที่จะเคลื่อนที่ไปมาพร้อมกับอากาศอื่นๆ ทั้งหมดในช่องท่อภายใต้อิทธิพลของการสั่นสะเทือนทางเสียง ในความเป็นจริง เมื่อไอพ่นออกจากรอยกรีด มันก็จะทรงตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยตัวรอยกรีดเอง เอฟเฟกต์นี้สามารถเปรียบเทียบได้กับผลลัพธ์ของการซ้อนทับการเคลื่อนที่ของอากาศโดยทั่วไปในสนามเสียง ซึ่งเป็นการผสมที่สมดุลอย่างเคร่งครัดซึ่งแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในระนาบของขอบแนวนอน การผสมเฉพาะจุดซึ่งมีความถี่และแอมพลิจูดเท่ากันกับสนามเสียง และด้วยเหตุนี้จึงทำให้เกิดการผสมเจ็ตเป็นศูนย์ที่ขอบแนวนอน จะถูกเก็บไว้ในการไหลของอากาศที่กำลังเคลื่อนที่และสร้างคลื่นคดเคี้ยว

ท่อห้าท่อที่มีการออกแบบต่างกันให้เสียงที่มีระดับเสียงเท่ากัน แต่เสียงต่ำต่างกัน ทรัมเป็ตตัวที่สองจากซ้ายคือ dulciana ซึ่งมีเสียงที่ละเอียดอ่อนและละเอียดอ่อนชวนให้นึกถึงเสียงเครื่องสาย ทรัมเป็ตตัวที่สามเป็นช่วงเปิดที่ให้เสียงที่สดใสและดังกังวานซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของอวัยวะส่วนใหญ่ แตรตัวที่ 4 มีเสียงขลุ่ยอู้อี้มาก ไปป์ที่ห้า – Waldflote ( « ฟลุตป่า") พร้อมเสียงแผ่วเบา ท่อไม้ด้านซ้ายปิดด้วยปลั๊ก มีความถี่พื้นฐานเหมือนกับทรัมเป็ตอื่นๆ แต่สะท้อนในเสียงหวือหวาคี่ ซึ่งมีความถี่มากกว่าความถี่พื้นฐานเป็นจำนวนคี่ ความยาวของท่อที่เหลือไม่เท่ากันทั้งหมด เนื่องจากดำเนินการ "แก้ไขจุดสิ้นสุด" เพื่อให้ได้ระยะพิทช์เท่ากัน

ดังที่เรย์ลีได้แสดงให้เห็นประเภทของเครื่องบินไอพ่นที่เขาศึกษา และเมื่อเราได้รับการยืนยันอย่างสมบูรณ์แล้วสำหรับกรณีของไอพ่นปั่นป่วนที่แยกตัวออกไป คลื่นจะแพร่กระจายไปตามกระแสน้ำด้วยความเร็วน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของความเร็วอากาศในระนาบกลางของไอพ่นเล็กน้อย ในกรณีนี้ ขณะที่มันเคลื่อนที่ไปตามกระแส แอมพลิจูดของคลื่นจะเพิ่มขึ้นเกือบเท่าทวีคูณ โดยปกติแล้ว คลื่นจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเมื่อคลื่นเคลื่อนที่หนึ่งมิลลิเมตร และผลของมันจะมีอิทธิพลเหนือการเคลื่อนไหวด้านข้างไปมาอย่างรวดเร็วซึ่งเกิดจากการสั่นสะเทือนของเสียง

พบว่าความเร็วสูงสุดของการเติบโตของคลื่นจะเกิดขึ้นได้เมื่อความยาวตามแนวการไหลเป็นหกเท่าของความกว้างของการไหลที่จุดที่กำหนด ในทางกลับกัน หากความยาวคลื่นน้อยกว่าความกว้างของการไหล แอมพลิจูดจะไม่เพิ่มขึ้นและคลื่นอาจหายไปโดยสิ้นเชิง เนื่องจากไอพ่นจะขยายตัวและช้าลงในขณะที่เคลื่อนออกจากรอยกรีด มีเพียงคลื่นยาวเท่านั้น ซึ่งก็คือการแกว่งของความถี่ต่ำเท่านั้นที่สามารถแพร่กระจายไปตามลำธารยาวที่มีแอมพลิจูดขนาดใหญ่ได้ สถานการณ์นี้จะมีความสำคัญในการพิจารณาการสร้างเสียงฮาร์มอนิกของท่อออร์แกนในภายหลัง

ตอนนี้ให้เราพิจารณาผลกระทบของสนามเสียงของท่อออร์แกนต่อกระแสลม ไม่ใช่เรื่องยากที่จะจินตนาการว่าคลื่นเสียงของสนามเสียงในช่องท่อทำให้ปลายกระแสลมผสมข้ามริมฝีปากด้านบนของช่อง เพื่อให้ไอพ่นไปสิ้นสุดภายในท่อหรือภายนอกท่อ ภาพนี้ชวนให้นึกถึงภาพคนกำลังแกว่งชิงช้าอยู่แล้ว คอลัมน์อากาศในท่อมีการสั่นอยู่แล้ว และเมื่อลมกระโชกเข้าไปในท่อพร้อมกับการสั่น พวกมันจะคงแรงของการสั่นไว้ แม้จะมีการสูญเสียพลังงานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายของเสียงและการเสียดสีของอากาศกับผนังของ ท่อ หากลมกระโชกไม่ตรงกับการสั่นสะเทือนของเสาอากาศในท่อก็จะระงับการสั่นสะเทือนเหล่านี้และเสียงจะจางหายไป

รูปร่างของแอร์เจ็ทจะแสดงในรูปเป็นชุดของเฟรมต่อเนื่องกัน ขณะที่มันออกจากช่องริมฝีปากเข้าไปในสนามเสียงที่กำลังเคลื่อนที่ซึ่งสร้างขึ้นใน "ปาก" ของท่อโดยเสาอากาศที่สะท้อนภายในท่อ การกระจัดของอากาศเป็นระยะๆ ในส่วนของปากทำให้เกิดคลื่นที่คดเคี้ยว โดยเคลื่อนที่ด้วยความเร็วครึ่งหนึ่งของความเร็วการเคลื่อนที่ของอากาศในระนาบกลางของไอพ่น และเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณจนกระทั่งแอมพลิจูดของมันเกินความกว้างของไอพ่นเอง ส่วนแนวนอนแสดงส่วนของเส้นทางที่คลื่นในเครื่องบินเจ็ตเคลื่อนที่ผ่านไตรมาสต่อเนื่องกันของคาบการสั่น ต- เส้นซีแคนต์จะเคลื่อนเข้าใกล้กันมากขึ้นเมื่อความเร็วไอพ่นลดลง ในท่อออร์แกน ริมฝีปากบนจะอยู่ในตำแหน่งที่ลูกศรระบุ กระแสลมออกสลับกันเข้าสู่ท่อ

การวัดคุณสมบัติการสร้างเสียงของกระแสลมสามารถทำได้โดยการวางแผ่นสักหลาดหรือโฟมลงในปลายเปิดของท่อเพื่อปิดกั้นเสียง และสร้างคลื่นเสียงแอมพลิจูดขนาดเล็กโดยใช้ลำโพง คลื่นเสียงที่สะท้อนจากปลายอีกด้านของท่อจะมีปฏิกิริยากับกระแสลมบริเวณรอยตัด "ปาก" ปฏิกิริยาระหว่างเจ็ทกับคลื่นนิ่งภายในท่อวัดโดยใช้เครื่องทดสอบไมโครโฟนแบบพกพา ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถตรวจสอบได้ว่าแรงลมจะเพิ่มหรือลดพลังงานของคลื่นสะท้อนในส่วนล่างของท่อหรือไม่ เพื่อให้แตรเป่าได้ กระแสน้ำจะต้องเพิ่มพลังงาน ผลการวัดจะแสดงเป็นค่า "การนำไฟฟ้า" ของเสียง ซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของฟลักซ์เสียงที่ทางออกจากส่วน « ปาก” ไปจนถึงแรงกดเสียงที่อยู่ด้านหลังแผลโดยตรง กราฟการนำไฟฟ้าสำหรับแรงดันการฉีดอากาศและความถี่การสั่นต่างๆ รวมกันจะมีรูปทรงเกลียว ดังแสดงในรูปต่อไปนี้

ความสัมพันธ์ระหว่างการเกิดการสั่นสะเทือนทางเสียงในช่องท่อและช่วงเวลาที่กระแสอากาศส่วนถัดไปมาถึงที่ริมฝีปากด้านบนของช่องจะถูกกำหนดโดยระยะเวลาที่คลื่นในการไหลของอากาศเคลื่อนที่เป็นระยะทางจาก กรีดริมฝีปากไปจนถึงริมฝีปากบน ผู้สร้างอวัยวะเรียกระยะนี้ว่า "การตัดราคา" หาก "การตัดราคา" มีขนาดใหญ่หรือความดัน (และความเร็วของการเคลื่อนที่) ของอากาศต่ำ เวลาในการเคลื่อนที่ก็จะยาวนาน ในทางกลับกัน หาก “อันเดอร์คัท” มีขนาดเล็กหรือความกดอากาศสูง เวลาในการเคลื่อนที่ก็จะสั้น

เพื่อที่จะกำหนดความสัมพันธ์ของเฟสระหว่างการแกว่งของคอลัมน์อากาศในท่อและการมาถึงของส่วนของกระแสลมที่ขอบด้านในของริมฝีปากบนอย่างแม่นยำจำเป็นต้องศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะของอิทธิพลของ สัดส่วนเหล่านี้บนเสาอากาศ เฮล์มโฮลทซ์เชื่อว่าปัจจัยหลักที่นี่คือปริมาณการไหลของอากาศที่ส่งมาจากเครื่องบินไอพ่น ดังนั้น เพื่อให้ส่วนของไอพ่นส่งพลังงานไปยังคอลัมน์อากาศที่สั่นได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ จะต้องมาถึงช่วงเวลาที่ความดันด้านในของริมฝีปากบนถึงจุดสูงสุด

เรย์ลีเสนอจุดยืนที่แตกต่างออกไป เขาแย้งว่าเนื่องจากช่องค่อนข้างใกล้กับปลายเปิดของท่อ คลื่นเสียงที่ช่องซึ่งได้รับผลกระทบจากกระแสลมจึงไม่สามารถสร้างแรงกดดันได้มากนัก Rayleigh เชื่อว่าการไหลของอากาศเข้าสู่ท่อจริง ๆ แล้วพบกับสิ่งกีดขวางและเกือบจะหยุดลงซึ่งสร้างแรงดันสูงอย่างรวดเร็วในนั้นซึ่งส่งผลต่อการเคลื่อนที่ในท่อ ดังนั้น ตามข้อมูลของ Rayleigh กระแสลมจะส่งพลังงานในปริมาณสูงสุดหากเข้าสู่ท่อในช่วงเวลาที่ไม่ใช่แรงดัน แต่เป็นการไหลของคลื่นเสียงเอง นั่นคือสูงสุด การเปลี่ยนแปลงระหว่างจุดสูงสุดทั้งสองนี้คือหนึ่งในสี่ของระยะเวลาการแกว่งของเสาอากาศในท่อ หากเราวาดการเปรียบเทียบด้วยการแกว่ง ความแตกต่างนี้จะแสดงออกมาในการผลักของวงสวิงเมื่อมันอยู่ที่จุดสูงสุดและมีพลังงานศักย์สูงสุด (ตาม Helmholtz) และในขณะที่มันอยู่ที่จุดต่ำสุดและ มีความเร็วสูงสุด (ตาม Rayleigh)

เส้นโค้งการนำเสียงของเจ็ทมีรูปร่างเป็นเกลียว ระยะห่างจากจุดเริ่มต้นบ่งบอกถึงขนาดของการนำไฟฟ้า และตำแหน่งเชิงมุมบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนเฟสระหว่างการไหลของเสียงที่ทางออกของช่องและความดันเสียงด้านหลังช่อง เมื่อการไหลอยู่ในเฟสที่มีความดัน ค่าการนำไฟฟ้าจะอยู่ที่ครึ่งขวาของเกลียวและพลังงานของไอพ่นจะกระจายไป เพื่อให้เจ็ทสร้างเสียงได้ค่าการนำไฟฟ้าจะต้องอยู่ที่ครึ่งซ้ายของเกลียวซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมีการชดเชยหรือความล่าช้าในเฟสการเคลื่อนที่ของไอพ่นสัมพันธ์กับความดันหลังการตัดท่อ ในกรณีนี้ ความยาวของคลื่นสะท้อนจะสูงกว่าความยาวของคลื่นตกกระทบ ขนาดของมุมอ้างอิงขึ้นอยู่กับกลไกใดในสองกลไกที่ควบคุมการกระตุ้นของท่อ: กลไก Helmholtz หรือกลไก Rayleigh เมื่อค่าการนำไฟฟ้าสอดคล้องกับครึ่งบนของเกลียว เจ็ตจะลดความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติของท่อ และเมื่อค่าการนำไฟฟ้าอยู่ที่ส่วนล่างของเกลียว ก็จะเพิ่มความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติของท่อ

กราฟการเคลื่อนที่ของการไหลของอากาศในท่อ (เส้นโค้งเส้นประ) สำหรับการโก่งตัวของเจ็ทที่กำหนดจะไม่สมมาตรเมื่อเทียบกับค่าเบี่ยงเบนเป็นศูนย์ เนื่องจากขอบของท่อได้รับการออกแบบเพื่อไม่ให้เจ็ทตัดไปตามระนาบศูนย์กลาง . เมื่อเจ็ตเบี่ยงเบนไปตามไซน์ซอยด์ธรรมดาที่มีแอมพลิจูดขนาดใหญ่ (เส้นโค้งทึบสีดำ) การไหลของอากาศที่เข้าสู่ท่อ (เส้นโค้งสี) จะ "อิ่มตัว" เป็นที่แรก ณ จุดที่สุดขั้วของการโก่งตัวของเจ็ต เมื่อออกจากท่อโดยสมบูรณ์ ด้วยแอมพลิจูดที่มากขึ้น การไหลของอากาศจะอิ่มตัวที่จุดโก่งสุดขั้วอีกจุดหนึ่ง เมื่อไอพ่นเข้าสู่ท่อจนสุด การเคลื่อนตัวของริมฝีปากทำให้การไหลมีรูปคลื่นที่ไม่สมมาตร ซึ่งเสียงหวือหวาจะมีความถี่เป็นทวีคูณของความถี่ของคลื่นที่หักเห

เป็นเวลากว่า 80 ปีแล้วที่ปัญหายังคงไม่ได้รับการแก้ไข ยิ่งไปกว่านั้น แทบไม่มีการศึกษาใหม่เกิดขึ้นเลย และตอนนี้ก็พบวิธีแก้ปัญหาที่น่าพอใจด้วยผลงานของ L. Kremer และ H. Lising จากสถาบัน ไฮน์ริช เฮิรตซ์ทางตะวันตก Berlin, S. Eller จาก US Naval Academy, Coltman และกลุ่มของเรา กล่าวโดยสรุป Helmholtz และ Rayleigh ต่างก็พูดถูกบางส่วน ความสัมพันธ์ระหว่างกลไกการออกฤทธิ์ทั้งสองถูกกำหนดโดยความดันของอากาศที่ฉีดเข้าไปและความถี่ของเสียง โดยกลไก Helmholtz เป็นกลไกหลักที่แรงดันต่ำและความถี่สูง และกลไก Rayleigh ที่แรงดันสูงและความถี่ต่ำ สำหรับการออกแบบท่อออร์แกนมาตรฐาน กลไก Helmholtz มักจะมีบทบาทสำคัญมากกว่า

Coltman ได้พัฒนาวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการศึกษาคุณสมบัติของกระแสลม ซึ่งได้รับการดัดแปลงและปรับปรุงเล็กน้อยในห้องปฏิบัติการของเรา วิธีการนี้อิงจากการศึกษากระแสลมที่ช่องของท่อออร์แกน เมื่อปลายสุดปิดด้วยแผ่นดูดซับเสียงหรือโฟม ซึ่งป้องกันไม่ให้ท่อส่งเสียง จากนั้น จากลำโพงที่วางอยู่ที่ปลายสุด คลื่นเสียงจะถูกส่งไปตามท่อ ซึ่งสะท้อนจากขอบของช่อง ในตอนแรกเมื่อมีแรงขับพุ่งออกมา และจากนั้นจะไม่มีเสียงดังกล่าว ในทั้งสองกรณี เหตุการณ์และคลื่นสะท้อนมีปฏิสัมพันธ์กันภายในท่อ ทำให้เกิดคลื่นนิ่ง การใช้ไมโครโฟนโพรบขนาดเล็กเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าคลื่นเมื่อมีการใช้แอร์เจ็ท จึงสามารถระบุได้ว่าเจ็ทจะเพิ่มหรือลดพลังงานของคลื่นที่สะท้อน

การทดลองของเราวัด "การนำไฟฟ้า" ของกระแสลม ซึ่งกำหนดโดยอัตราส่วนของการไหลของเสียงที่ทางออกของช่องซึ่งสร้างขึ้นโดยการมีอยู่ของกระแสลม ต่อแรงดันเสียงโดยตรงภายในช่อง การนำเสียงมีลักษณะเฉพาะด้วยขนาดและมุมเฟส ซึ่งสามารถแสดงเป็นกราฟิกในรูปฟังก์ชันของความถี่หรือแรงดันคายประจุ หากคุณจินตนาการถึงกราฟการนำไฟฟ้าที่มีการเปลี่ยนแปลงความถี่และความดันอย่างอิสระ เส้นโค้งนั้นจะมีรูปร่างเป็นเกลียว (ดูรูป) ระยะทางจากจุดเริ่มต้นของเกลียวบ่งบอกถึงขนาดของการนำไฟฟ้าและตำแหน่งเชิงมุมของจุดบนเกลียวสอดคล้องกับการหน่วงเฟสของคลื่นคดเคี้ยวที่เกิดขึ้นในเจ็ทภายใต้อิทธิพลของการสั่นสะเทือนทางเสียงในท่อ การหน่วงเวลาหนึ่งความยาวคลื่นจะสัมพันธ์กับ 360° รอบเส้นรอบวงของเกลียว เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของไอพ่นปั่นป่วนปรากฎว่าเมื่อค่าการนำไฟฟ้าคูณด้วยรากที่สองของค่าความดัน ค่าทั้งหมดที่วัดสำหรับท่ออวัยวะที่กำหนดจะพอดีกับเกลียวเดียวกัน

หากความดันคงที่และความถี่ของคลื่นเสียงที่เข้ามาเพิ่มขึ้น จุดที่แสดงถึงขนาดของการนำไฟฟ้าจะเข้าใกล้เกลียวไปทางตรงกลางตามทิศทางตามเข็มนาฬิกา ด้วยความถี่คงที่และแรงกดดันที่เพิ่มขึ้น จุดเหล่านี้จะเคลื่อนออกจากตรงกลางไปในทิศทางตรงกันข้าม

มุมมองภายในของออร์แกนโรงอุปรากรซิดนีย์ สามารถมองเห็นไปป์จำนวน 26 รีจิสเตอร์ได้ ท่อส่วนใหญ่ทำจากโลหะ บางส่วนทำจากไม้ ความยาวของส่วนที่ทำให้เกิดเสียงของท่อจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ 12 ท่อ และเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ 16 ท่อโดยประมาณ ประสบการณ์หลายปีของผู้สร้างออร์แกนทำให้พวกเขาค้นพบสัดส่วนที่ดีที่สุดเพื่อให้เสียงมีความเสถียร

เมื่อขนาดการนำไฟฟ้าอยู่ที่ครึ่งขวาของเกลียว ไอพ่นจะดึงพลังงานออกจากการไหลในท่อ และทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน เมื่อจุดอยู่ในตำแหน่งครึ่งซ้าย เครื่องบินไอพ่นจะถ่ายเทพลังงานไปยังกระแสและทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดการสั่นสะเทือนของเสียง เมื่อค่าการนำไฟฟ้าอยู่ที่ครึ่งบนของเกลียว เจ็ตจะลดความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติของท่อ และเมื่อจุดนี้อยู่ในครึ่งล่าง เจ็ตจะเพิ่มความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติของท่อ ขนาดของมุมที่แสดงถึงความล่าช้าของเฟสนั้นขึ้นอยู่กับรูปแบบใด - Helmholtz หรือ Rayleigh - การกระตุ้นหลักของท่อจะดำเนินการและดังที่แสดงไว้จะถูกกำหนดโดยค่าของความดันและความถี่ อย่างไรก็ตาม มุมนี้ซึ่งวัดจากด้านขวาของแกนนอน (ควอเตอร์ขวา) จะไม่มากกว่าศูนย์อย่างมีนัยสำคัญ

เนื่องจาก 360° รอบเส้นรอบวงของเกลียวสอดคล้องกับระยะหน่วงเท่ากับความยาวของคลื่นคดเคี้ยวที่แพร่กระจายไปตามกระแสอากาศ ขนาดของความล่าช้าดังกล่าวจากน้อยกว่าหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่นอย่างมีนัยสำคัญไปจนถึงเกือบสามในสี่ของความยาวคลื่นของมัน ความยาวจะอยู่บนเกลียวจากเส้นกึ่งกลางนั่นคือในส่วนนั้น โดยที่ไอพ่นทำหน้าที่เป็นตัวกำเนิดการสั่นสะเทือนของเสียง นอกจากนี้เรายังพบว่าที่ความถี่คงที่ ความล่าช้าของเฟสเป็นฟังก์ชันของความดันของอากาศที่ฉีดเข้าไป ซึ่งส่งผลต่อทั้งความเร็วของไอพ่นและความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นคดเคี้ยวไปตามไอพ่น เนื่องจากความเร็วของคลื่นดังกล่าวคือครึ่งหนึ่งของความเร็วของไอพ่น ซึ่งจะแปรผันโดยตรงกับรากที่สองของความดัน การเปลี่ยนแปลงเฟสของไอพ่นครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นจึงเกิดขึ้นได้เฉพาะกับการเปลี่ยนแปลงความดันที่สำคัญเท่านั้น . ตามทฤษฎี ความดันสามารถเปลี่ยนแปลงได้ถึงเก้าครั้งก่อนที่ทรัมเป็ตจะหยุดส่งเสียงที่ความถี่พื้นฐาน เว้นแต่จะตรงตามเงื่อนไขอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ ทรัมเป็ตจะเริ่มส่งเสียงด้วยความถี่ที่สูงกว่าก่อนที่จะถึงขีดจำกัดการเปลี่ยนแปลงความดันที่สูงขึ้นที่กำหนดไว้

ควรสังเกตว่าเพื่อเติมเต็มการสูญเสียพลังงานในท่อและรับประกันความเสถียรของเสียง เกลียวหลายรอบสามารถไปทางซ้ายได้ไกล แตรสามารถส่งเสียงได้เพียงเทิร์นเดียวเท่านั้น ซึ่งตำแหน่งนั้นตรงกับคลื่นครึ่งคลื่นประมาณสามลูกในกระแสน้ำ เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าของสาย ณ จุดนี้ต่ำ เสียงที่เกิดขึ้นจึงอ่อนกว่าเสียงใดๆ ที่สอดคล้องกับจุดที่หมุนด้านนอกของเกลียว

รูปร่างของเกลียวการนำไฟฟ้าอาจซับซ้อนยิ่งขึ้นหากปริมาณการโก่งตัวที่ริมฝีปากบนเกินความกว้างของเจ็ทเอง ในกรณีนี้ เจ็ตจะถูกเป่าออกจากท่อเกือบทั้งหมดและถูกพัดกลับเข้าไปในแต่ละรอบของการเคลื่อนที่ และปริมาณพลังงานที่เจ็ทส่งให้กับคลื่นที่สะท้อนในท่อจะหยุดขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดที่เพิ่มขึ้นอีก ดังนั้นประสิทธิภาพของสายลมในโหมดสร้างการสั่นสะเทือนทางเสียงจึงลดลง ในกรณีนี้ การเพิ่มแอมพลิจูดของการโก่งตัวของเจ็ตจะส่งผลให้เกลียวการนำไฟฟ้าลดลงเท่านั้น

ประสิทธิภาพของเจ็ทลดลงพร้อมกับการเพิ่มความกว้างของการโก่งตัวจะมาพร้อมกับการสูญเสียพลังงานที่เพิ่มขึ้นในท่ออวัยวะ การสั่นสะเทือนในท่อจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วที่ระดับที่ต่ำกว่า ซึ่งพลังงานของไอพ่นจะชดเชยพลังงานที่สูญเสียไปในท่อได้อย่างแม่นยำ เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าในกรณีส่วนใหญ่ การสูญเสียพลังงานเนื่องจากความปั่นป่วนและความหนืดอย่างมีนัยสำคัญมีมากกว่าการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับการกระเจิงของคลื่นเสียงผ่านช่องและปลายเปิดของท่ออย่างมีนัยสำคัญ

ส่วนของท่อออร์แกนแบบช่วง ซึ่งแสดงให้เห็นว่ากกมีรอยบากเพื่อสร้างการเคลื่อนที่ของกระแสลมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ท่อทำจาก "โลหะที่มีเครื่องหมาย" ซึ่งเป็นโลหะผสมที่มีดีบุกในปริมาณสูงและเติมสารตะกั่ว เมื่อวัสดุแผ่นทำจากโลหะผสมนี้ จะมีลวดลายที่มีลักษณะเฉพาะติดอยู่ซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนในภาพถ่าย

แน่นอนว่าเสียงจริงของไปป์ในอวัยวะไม่ได้จำกัดอยู่เพียงความถี่ใดความถี่หนึ่งเท่านั้น แต่ยังประกอบด้วยเสียงที่มีความถี่สูงกว่าด้วย สามารถพิสูจน์ได้ว่าเสียงหวือหวาเหล่านี้เป็นฮาร์โมนิกที่แน่นอนของความถี่พื้นฐาน และแตกต่างจากความถี่ดังกล่าวด้วยตัวประกอบจำนวนเต็ม ภายใต้สภาวะการฉีดอากาศคงที่ รูปร่างของคลื่นเสียงบนออสซิลโลสโคปจะยังคงเหมือนเดิมทุกประการ การเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อยของความถี่ฮาร์มอนิกจากค่าที่เป็นทวีคูณของความถี่พื้นฐานอย่างเคร่งครัด ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของคลื่นทีละน้อยแต่มองเห็นได้ชัดเจน

ปรากฏการณ์นี้เป็นที่สนใจเนื่องจากการสั่นพ้องของคอลัมน์อากาศในท่อออร์แกน เช่นเดียวกับในท่อเปิดใดๆ จะถูกตั้งค่าไว้ที่ความถี่ที่ค่อนข้างแตกต่างจากความถี่ฮาร์มอนิก ความจริงก็คือเมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ความยาวในการทำงานของท่อจะเล็กลงเล็กน้อยเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของการไหลของเสียงที่ปลายเปิดของท่อ ดังที่แสดงไว้ เสียงหวือหวาในท่ออวัยวะถูกสร้างขึ้นโดยปฏิสัมพันธ์ของกระแสอากาศและขอบของช่อง และตัวท่อเองทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนเสียงแบบพาสซีฟสำหรับเสียงหวือหวาที่มีความถี่สูงกว่าเป็นหลัก

การสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์ในท่อเกิดขึ้นเมื่อมีการเคลื่อนที่ของอากาศมากที่สุดที่ช่องเปิด กล่าวอีกนัยหนึ่ง ค่าการนำไฟฟ้าในท่อออร์แกนควรถึงค่าสูงสุดที่ช่อง การสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์ในท่อที่มีปลายด้านยาวแบบเปิดจะเกิดขึ้นที่ความถี่ที่การสั่นสะเทือนของเสียงครึ่งคลื่นจำนวนเต็มพอดีกับความยาวของท่อ ถ้าเราแสดงความถี่พื้นฐานเป็น ฉ 1 ดังนั้นความถี่เรโซแนนซ์ที่สูงขึ้นจะเป็น 2 ฉ 1 , 3ฉ 1 ฯลฯ (อันที่จริง ตามที่ได้ระบุไว้แล้ว ความถี่เรโซแนนซ์ที่สูงกว่าจะสูงกว่าค่าเหล่านี้เล็กน้อยเสมอ)

ในไปป์ที่มีปลายไกลแบบปิดหรืออู้อี้ การสั่นพ้องจะเกิดขึ้นที่ความถี่ซึ่งมีจำนวนหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่นเป็นคี่พอดีกับความยาวของท่อ ดังนั้นเพื่อให้เสียงโน้ตเดียวกัน ท่อปิดสามารถยาวได้ครึ่งหนึ่งของท่อเปิด และความถี่เรโซแนนซ์ของมันจะเท่ากับ ฉ 1 , 3ฉ 1 , 5ฉ 1 ฯลฯ

ผลลัพธ์ของอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงความดันอากาศที่บังคับต่อเสียงในท่อออร์แกนแบบธรรมดา ตัวเลขโรมันบ่งบอกถึงเสียงหวือหวาสองสามตัวแรก โหมดทรัมเป็ตหลัก (แบบสี) ครอบคลุมช่วงเสียงปกติที่มีความสมดุลอย่างดีที่ความดันปกติ เมื่อความดันเพิ่มขึ้น เสียงของทรัมเป็ตจะเคลื่อนไปที่โอเวอร์โทนที่สอง เมื่อความดันลดลง เสียงโอเวอร์โทนที่สองจะอ่อนลง

ทีนี้ลองกลับมาที่กระแสลมในท่อออร์แกนกัน เราจะเห็นว่าการรบกวนของคลื่นความถี่สูงค่อยๆ ลดลงเมื่อความกว้างของเจ็ตเพิ่มขึ้น ผลก็คือ ปลายเจ็ทที่ริมฝีปากบนจะสั่นเกือบจะแบบไซน์ซอยด์ที่ความถี่พื้นฐานของเสียงไปป์ และเกือบจะเป็นอิสระจากฮาร์โมนิกที่สูงขึ้นของการสั่นของสนามเสียงที่ช่องไปป์ อย่างไรก็ตามการเคลื่อนที่แบบไซน์ซอยด์ของเจ็ทจะไม่สร้างการเคลื่อนที่ของการไหลของอากาศในท่อเหมือนกันเนื่องจากการไหลนั้น "อิ่มตัว" เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าด้วยการเบี่ยงเบนอย่างมากในทิศทางใด ๆ ก็ตามจะไหลอย่างสมบูรณ์จากด้านในหรือด้านนอก ด้านข้างของริมฝีปากบน นอกจากนี้ ปากมักจะถูกชดเชยเล็กน้อยและไม่ตัดการไหลตามแนวระนาบกลางพอดี ดังนั้นความอิ่มตัวของสีจึงไม่สมมาตร ดังนั้นการแกว่งของการไหลในท่อจึงมีฮาร์โมนิคครบชุดของความถี่พื้นฐานพร้อมความสัมพันธ์ของความถี่และเฟสที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด และแอมพลิจูดสัมพัทธ์ของฮาร์โมนิคความถี่สูงเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามแอมพลิจูดของการโก่งตัวของกระแสอากาศที่เพิ่มขึ้น

ในท่อออร์แกนธรรมดา ปริมาณการโก่งตัวของกระแสน้ำในช่องจะสมส่วนกับความกว้างของกระแสน้ำที่ริมฝีปากบน เป็นผลให้เกิดเสียงหวือหวาจำนวนมากในการไหลของอากาศ หากริมฝีปากแบ่งกระแสน้ำอย่างสมมาตรอย่างเคร่งครัด เสียงก็จะไม่มีเสียงหวือหวาด้วยซ้ำ ดังนั้นโดยปกติแล้วริมฝีปากจะได้รับการผสมเพื่อรักษาเสียงหวือหวาทั้งหมด

อย่างที่คุณคาดหวัง ท่อเปิดและปิดจะสร้างคุณภาพเสียงที่แตกต่างกัน ความถี่ของเสียงหวือหวาที่สร้างขึ้นโดยเจ็ทจะเป็นทวีคูณของความถี่การสั่นพื้นฐานของเจ็ท คอลัมน์อากาศในท่อจะสะท้อนอย่างแรงต่อเสียงโอเวอร์โทนเฉพาะในกรณีที่ค่าการนำเสียงของท่ออยู่ในระดับสูงเท่านั้น ในกรณีนี้ แอมพลิจูดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่ความถี่ใกล้กับความถี่โอเวอร์โทน ดังนั้น ในไปป์แบบปิด ซึ่งมีการสร้างเฉพาะโอเวอร์โทนที่มีจำนวนความถี่เรโซแนนซ์เป็นเลขคี่เท่านั้น เสียงหวือหวาอื่นๆ ทั้งหมดจะถูกระงับ ผลลัพธ์ที่ได้คือเสียงที่ “ทื่อ” ที่เป็นลักษณะเฉพาะ โดยเสียงหวือหวาที่เป็นเลขคู่จะอ่อนลง แม้ว่าจะไม่ได้หายไปเลยก็ตาม ในทางตรงกันข้าม ท่อเปิดจะสร้างเสียงที่ "เบากว่า" เนื่องจากยังคงรักษาเสียงหวือหวาทั้งหมดที่ได้จากความถี่พื้นฐานไว้

คุณสมบัติการสั่นพ้องของท่อขึ้นอยู่กับการสูญเสียพลังงานเป็นส่วนใหญ่ การสูญเสียเหล่านี้มีสองประเภท: การสูญเสียเนื่องจากแรงเสียดทานภายในและการถ่ายเทความร้อน และการสูญเสียเนื่องจากการแผ่รังสีผ่านช่องและปลายเปิดของท่อ การสูญเสียประเภทแรกมีความสำคัญมากกว่าในท่อแคบและที่ความถี่การสั่นสะเทือนต่ำ สำหรับท่อขนาดกว้างและที่ความถี่การสั่นสะเทือนสูง การสูญเสียประเภทที่สองถือเป็นสิ่งสำคัญ

อิทธิพลของตำแหน่งของริมฝีปากต่อการสร้างเสียงหวือหวาบ่งบอกถึงความเหมาะสมในการขยับริมฝีปาก ถ้าปากแบ่งเจ็ตไปตามระนาบส่วนกลางอย่างเคร่งครัด เฉพาะเสียงของความถี่พื้นฐาน (I) และโอเวอร์โทนที่สาม (III) เท่านั้นที่จะถูกสร้างขึ้นในไปป์ เมื่อริมฝีปากถูกขยับ ดังที่แสดงด้วยเส้นประ เสียงโอเวอร์โทนที่สองและสี่จะปรากฏขึ้น ส่งผลให้คุณภาพเสียงดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ตามมาด้วยว่าสำหรับความยาวท่อที่กำหนดและความถี่พื้นฐานที่แน่นอน ท่อกว้างสามารถทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนเสียงที่ดีเฉพาะสำหรับโทนเสียงพื้นฐานและโอเวอร์โทนถัดไปสองสามเสียง ซึ่งก่อให้เกิดเสียง "คล้ายขลุ่ย" ที่ถูกปิดเสียง ท่อแคบทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนเสียงที่ดีสำหรับช่วงโอเวอร์โทนที่หลากหลาย และเนื่องจากการแผ่รังสีที่ความถี่สูงเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นมากกว่าที่ความถี่ต่ำ เสียง "สตริง" ที่มีระดับเสียงสูงจึงถูกสร้างขึ้น ระหว่างเสียงทั้งสองนี้จะมีเสียงกริ่งที่หนักแน่นซึ่งเป็นลักษณะของอวัยวะที่ดีซึ่งสร้างขึ้นโดยสิ่งที่เรียกว่าหลักการหรือช่วง

นอกจากนี้ อวัยวะขนาดใหญ่อาจมีท่อที่มีรูปทรงกรวยเป็นแถว ปลั๊กแบบมีรูพรุน หรือรูปทรงเรขาคณิตอื่นๆ การออกแบบดังกล่าวมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับเปลี่ยนความถี่เรโซแนนซ์ของไปป์ และบางครั้งเพื่อเพิ่มช่วงของโอเวอร์โทนความถี่สูงเพื่อให้ได้เสียงต่ำที่มีสีเสียงพิเศษ การเลือกใช้วัสดุที่ใช้ทำท่อไม่สำคัญมาก

การสั่นสะเทือนของอากาศที่เป็นไปได้ในท่อมีหลายประเภท และทำให้คุณสมบัติทางเสียงของท่อมีความซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อความดันอากาศในท่อเปิดเพิ่มขึ้นถึงระดับที่เสียงโอเวอร์โทนแรกจะถูกสร้างขึ้นในไอพ่น ฉ 1 หนึ่งในสี่ของความยาวของคลื่นหลัก จุดบนเกลียวการนำไฟฟ้าที่สอดคล้องกับโอเวอร์โทนนี้จะเคลื่อนไปครึ่งขวาของมัน และไอพ่นจะหยุดสร้างโอเวอร์โทนของความถี่นี้ ในเวลาเดียวกันความถี่ของโอเวอร์โทนที่สอง 2 ฉ 1 สอดคล้องกับครึ่งคลื่นในเจ็ตและสามารถมีเสถียรภาพได้ ดังนั้นเสียงของทรัมเป็ตจะเปลี่ยนไปที่เสียงโอเวอร์โทนที่สองนี้ ซึ่งสูงกว่าเสียงแรกเกือบทั้งอ็อกเทฟ และความถี่การสั่นสะเทือนที่แน่นอนจะขึ้นอยู่กับความถี่เรโซแนนซ์ของท่อและความดันการฉีดอากาศ

แรงดันการฉีดที่เพิ่มขึ้นอีกสามารถนำไปสู่การก่อตัวของโอเวอร์โทนต่อไปนี้ 3 ฉ 1 โดยมีเงื่อนไขว่า “อันเดอร์คัท” ของริมฝีปากต้องไม่ใหญ่เกินไป ในทางกลับกัน มักจะเกิดขึ้นที่แรงดันต่ำซึ่งไม่เพียงพอที่จะสร้างโทนเสียงพื้นฐาน จะค่อยๆ สร้างเสียงหวือหวาหนึ่งเสียงในการหมุนเกลียวการนำไฟฟ้าครั้งที่สอง เสียงดังกล่าวซึ่งสร้างขึ้นจากแรงกดดันที่มากเกินไปหรือขาดหายไปเป็นที่สนใจสำหรับการวิจัยในห้องปฏิบัติการ แต่ไม่ค่อยมีการใช้ในอวัยวะมากนักเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์พิเศษบางอย่างเท่านั้น

มุมมองของคลื่นนิ่งที่มีการสั่นพ้องในท่อที่มีปลายบนเปิดและปิด ความกว้างของเส้นสีแต่ละเส้นสอดคล้องกับแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนในส่วนต่างๆ ของท่อ ลูกศรแสดงทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศในช่วงครึ่งหนึ่งของรอบการแกว่ง ในช่วงครึ่งหลังของวงจร ทิศทางการเคลื่อนที่จะกลับกัน เลขโรมันบ่งบอกถึงตัวเลขฮาร์มอนิก สำหรับท่อเปิด ฮาร์โมนิคทั้งหมดของความถี่พื้นฐานจะเป็นเสียงสะท้อน ไปป์แบบปิดจะต้องยาวครึ่งหนึ่งจึงจะสร้างโน้ตเดียวกันได้ แต่เฉพาะฮาร์โมนิกคี่เท่านั้นที่จะสะท้อนกลับ รูปทรงที่ซับซ้อนของ "ปาก" ของท่อค่อนข้างบิดเบือนการกำหนดค่าของคลื่นใกล้กับปลายล่างของท่อโดยไม่เปลี่ยนแปลง « หลัก » อักขระ.

หลังจากที่ปรมาจารย์สร้างไปป์หนึ่งอันในการผลิตออร์แกนที่มีเสียงที่ต้องการ งานหลักและยากที่สุดของเขาคือการสร้างท่อทั้งชุดที่มีระดับเสียงและเสียงฮาร์มอนิกที่เหมาะสมตลอดช่วงดนตรีทั้งหมดของคีย์บอร์ด สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้โดยชุดท่อธรรมดาที่มีรูปทรงเดียวกัน ซึ่งแตกต่างกันเพียงขนาดเท่านั้น เนื่องจากในท่อดังกล่าว การสูญเสียพลังงานจากแรงเสียดทานและการแผ่รังสีจะส่งผลต่อการแกว่งของความถี่ที่แตกต่างกันที่แตกต่างกัน เพื่อให้แน่ใจถึงความสม่ำเสมอของคุณสมบัติทางเสียงตลอดทั้งช่วง จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์จำนวนหนึ่ง เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจะเปลี่ยนไปตามความยาวและขึ้นอยู่กับว่าเป็นกำลังที่มีเลขชี้กำลัง k โดยที่ k น้อยกว่า 1 ดังนั้นท่อเบสที่ยาวจึงแคบลง ค่าที่คำนวณได้ของ k คือ 5/6 หรือ 0.83 แต่เมื่อคำนึงถึงลักษณะทางจิตฟิสิกส์ของการได้ยินของมนุษย์ควรลดลงเหลือ 0.75 ค่า k นี้ใกล้เคียงกับค่าที่กำหนดโดยปรมาจารย์ด้านออร์แกนผู้ยิ่งใหญ่แห่งศตวรรษที่ 17 และ 18 มาก

โดยสรุปเราจะพิจารณาคำถามที่สำคัญในมุมมองของการเล่นออร์แกน: วิธีควบคุมเสียงของท่อหลายท่อในออร์แกนขนาดใหญ่ กลไกพื้นฐานของการควบคุมนี้เรียบง่ายและมีลักษณะคล้ายกับแถวและคอลัมน์ของเมทริกซ์ ไปป์ที่จัดเรียงโดยรีจิสเตอร์จะสอดคล้องกับแถวของเมทริกซ์ ไปป์ทั้งหมดที่มีรีจิสเตอร์เดียวกันจะมีเสียงต่ำเหมือนกัน และแต่ละไปป์จะสอดคล้องกับโน้ตเดียวบนแป้นมือหรือเท้า การจ่ายอากาศไปยังท่อของแต่ละรีจิสเตอร์จะถูกควบคุมโดยคันโยกพิเศษซึ่งระบุชื่อของรีจิสเตอร์และการจ่ายอากาศโดยตรงไปยังท่อที่เกี่ยวข้องกับบันทึกที่กำหนดและการประกอบคอลัมน์เมทริกซ์จะถูกควบคุมโดยที่สอดคล้องกัน ปุ่มบนแป้นพิมพ์ ทรัมเป็ตจะดังขึ้นก็ต่อเมื่อมีการย้ายคันโยกของรีจิสเตอร์ที่มันตั้งอยู่และกดปุ่มที่ต้องการ

การวางตำแหน่งของออร์แกนไปป์จะคล้ายกับแถวและคอลัมน์ของเมทริกซ์ ในแผนภาพแบบง่ายนี้ แต่ละแถวเรียกว่ารีจิสเตอร์ ประกอบด้วยไปป์ประเภทเดียวกัน ซึ่งแต่ละแถวจะสร้างโน้ตหนึ่งอัน (ด้านบนของแผนภาพ) แต่ละคอลัมน์ที่เกี่ยวข้องกับบันทึกย่อหนึ่งรายการบนแป้นพิมพ์ (ด้านล่างของแผนภาพ) จะมีไปป์ประเภทต่างๆ (ส่วนด้านซ้ายของแผนภาพ) คันโยกบนคอนโซล (ด้านขวาของแผนภาพ) ช่วยให้อากาศเข้าถึงท่อทั้งหมดของรีจิสเตอร์ และโดยการกดปุ่มบนแป้นพิมพ์ อากาศจะถูกสูบเข้าไปในท่อทั้งหมดของโน้ตที่กำหนด การเข้าถึงท่อทางอากาศทำได้เฉพาะเมื่อมีการเปิดแถวและคอลัมน์พร้อมกัน

ปัจจุบัน มีวิธีต่างๆ มากมายในการนำโครงร่างดังกล่าวไปใช้โดยใช้อุปกรณ์ลอจิกดิจิทัลและวาล์วควบคุมด้วยไฟฟ้าในแต่ละท่อ อวัยวะรุ่นเก่าใช้คันโยกเชิงกลและเพลทวาล์วธรรมดาเพื่อจ่ายอากาศไปยังช่องหลักและกลไกสไลด์ที่มีรูเพื่อควบคุมการไหลของอากาศไปยังรีจิสเตอร์ทั้งหมด ระบบกลไกที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้นี้ นอกเหนือจากข้อได้เปรียบด้านการออกแบบแล้ว ยังทำให้ออร์แกนสามารถควบคุมความเร็วในการเปิดของวาล์วทั้งหมดได้อย่างอิสระ และในขณะเดียวกันก็ทำให้เครื่องดนตรีกลไกนี้คุ้นเคยกับเขามากขึ้นเช่นกัน

ในศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 อวัยวะขนาดใหญ่ถูกสร้างขึ้นด้วยอุปกรณ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าและนิวแมติกส์ทุกประเภท แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ ได้มีการให้ความสำคัญกับการส่งสัญญาณทางกลจากคีย์และแป้นเหยียบอีกครั้ง และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนได้ถูกนำมาใช้เพื่อเปิดใช้งานการรวมกันของรีจิสเตอร์พร้อมกันในขณะที่เล่นออร์แกน ตัวอย่างเช่น มีการติดตั้งออร์แกนกลที่ใหญ่ที่สุดในโลกในคอนเสิร์ตฮอลล์ของซิดนีย์โอเปร่าเฮาส์ในปี 1979 มีท่อ 10,500 ท่อใน 205 จุด โดยกระจายไปตามคีย์บอร์ดห้ามือและคีย์บอร์ดเท้าเดียว การควบคุมปุ่มจะดำเนินการโดยใช้กลไก แต่จะทำซ้ำโดยระบบส่งไฟฟ้าซึ่งคุณสามารถเชื่อมต่อได้ ด้วยเหตุนี้ การแสดงของออร์แกนจึงสามารถบันทึกในรูปแบบดิจิทัลที่เข้ารหัส ซึ่งจากนั้นจะสามารถใช้เพื่อเล่นการแสดงต้นฉบับบนออร์แกนได้โดยอัตโนมัติ รีจิสเตอร์และการรวมกันจะถูกควบคุมโดยใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าหรือไฟฟ้านิวแมติกส์และไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีหน่วยความจำ ซึ่งช่วยให้โปรแกรมควบคุมมีความหลากหลายอย่างกว้างขวาง ดังนั้นเสียงอันไพเราะอันงดงามของออร์แกนคู่บารมีจึงถูกสร้างขึ้นโดยการผสมผสานระหว่างความสำเร็จขั้นสูงสุดของเทคโนโลยีสมัยใหม่กับเทคนิคและหลักการดั้งเดิมที่ปรมาจารย์ในอดีตใช้มานานหลายศตวรรษ

เครื่องดนตรีประเภทลมคีย์บอร์ดนี้ตามคำอธิบายโดยนัยของ V.V. Stasov“ ... มีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยรูปลักษณ์ทางดนตรีและรูปแบบของแรงบันดาลใจแห่งจิตวิญญาณของเราสำหรับความยิ่งใหญ่และสง่างามอย่างไร้ขอบเขต พระองค์ผู้เดียวเท่านั้นที่มีเสียงที่น่าทึ่ง เสียงฟ้าร้องเหล่านั้น เสียงอันสง่างามที่พูดราวกับมาจากนิรันดร์กาล ซึ่งเป็นไปไม่ได้สำหรับเครื่องดนตรีอื่นใด หรือสำหรับวงออเคสตราใด ๆ ”

บนเวทีของคอนเสิร์ตฮอลล์ คุณจะเห็นส่วนหน้าของออร์แกนพร้อมกับท่อส่วนหนึ่ง หลายร้อยคนตั้งอยู่ด้านหลังส่วนหน้าของอาคาร จัดเรียงเป็นชั้นขึ้นและลง ขวาและซ้าย และเดินเรียงกันเป็นแถวเข้าไปในส่วนลึกของห้องอันกว้างใหญ่ ท่อบางอันวางในแนวนอน บางท่อก็ตั้งในแนวตั้ง และบางท่อก็แขวนไว้บนตะขอด้วยซ้ำ ในอวัยวะสมัยใหม่จำนวนท่อถึง 30,000 ท่อที่ใหญ่ที่สุดมีความสูงมากกว่า 10 ม. และท่อเล็กที่สุดคือ 10 มม. นอกจากนี้อวัยวะยังมีกลไกการฉีดอากาศ - เครื่องเป่าลมและท่ออากาศ แผนกที่ออร์แกนนั่งอยู่และจุดที่ระบบควบคุมเครื่องดนตรีรวมอยู่

เสียงของออร์แกนสร้างความประทับใจอย่างมาก เครื่องดนตรีขนาดยักษ์มีโทนเสียงที่แตกต่างกันมากมาย มันเหมือนกับวงออเคสตราทั้งหมด ในความเป็นจริง ระยะของออร์แกนนั้นเกินกว่าเครื่องดนตรีทั้งหมดในวงออเคสตรา สีของเสียงนี้หรือนั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างของท่อ ชุดท่อที่มีเสียงเดียวเรียกว่ารีจิสเตอร์ จำนวนของพวกเขาในเครื่องดนตรีขนาดใหญ่สูงถึง 200 แต่สิ่งสำคัญคือการรวมกันของการลงทะเบียนหลาย ๆ ทำให้เกิดสีสันของเสียงใหม่เสียงต่ำใหม่ไม่คล้ายกับเสียงต้นฉบับ ออร์แกนมีคีย์บอร์ดแบบแมนนวลหลายแบบ (ตั้งแต่ 2 ถึง 7) - แบบแมนนวลซึ่งจัดเรียงในลักษณะคล้ายระเบียง พวกเขาแตกต่างกันในการระบายสีเสียงและองค์ประกอบการลงทะเบียน แป้นพิมพ์พิเศษคือแป้นเหยียบ มี 32 ปุ่มสำหรับเล่นนิ้วเท้าและส้นเท้า โดยทั่วไปแล้ว คันเหยียบจะใช้เป็นเสียงต่ำสุด ซึ่งก็คือเสียงเบส แต่บางครั้งก็ทำหน้าที่เป็นเสียงกลางด้วย นอกจากนี้ยังมีคันโยกรีจิสเตอร์บนแท่นบรรยายด้วย โดยปกติแล้วนักแสดงจะได้รับความช่วยเหลือจากผู้ช่วยหนึ่งหรือสองคน โดยจะเปลี่ยนทะเบียน เครื่องดนตรีใหม่ล่าสุดใช้อุปกรณ์ "หน่วยความจำ" ซึ่งคุณสามารถเลือกชุดการลงทะเบียนล่วงหน้าและในเวลาที่เหมาะสมโดยการกดปุ่มเพื่อทำให้เสียงเหล่านั้น

อวัยวะถูกสร้างขึ้นมาเพื่อสถานที่เฉพาะเสมอ ปรมาจารย์ได้จัดเตรียมคุณสมบัติ เสียง ขนาด และอื่นๆ ไว้ครบถ้วน ดังนั้นจึงไม่มีเครื่องดนตรีสองชนิดที่เหมือนกันในโลก แต่ละเครื่องดนตรีเป็นการสร้างสรรค์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวของปรมาจารย์ หนึ่งในสิ่งที่ดีที่สุดคือออร์แกนของอาสนวิหารโดมในริกา

เพลงออร์แกนเขียนไว้บนคานสามอัน สองคนซ่อมคู่มือชุดหนึ่งสำหรับคันเหยียบ หมายเหตุไม่ได้ระบุถึงการลงทะเบียนของผลงาน: นักแสดงเองก็ค้นหาเทคนิคที่แสดงออกมากที่สุดเพื่อเปิดเผยภาพลักษณ์ทางศิลปะขององค์ประกอบ ดังนั้นนักออร์แกนจึงกลายเป็นผู้ร่วมเขียนบทประพันธ์ในเครื่องมือวัด (การลงทะเบียน) ของงาน ออร์แกนช่วยให้คุณยืดเสียงหรือคอร์ดได้นานเท่าที่คุณต้องการด้วยระดับเสียงคงที่ คุณลักษณะนี้ทำให้เขาได้รับการแสดงออกทางศิลปะในการปรากฏตัวของเทคนิคจุดออร์แกน: ด้วยเสียงเบสคงที่ในเบส ท่วงทำนองและความสามัคคีพัฒนา นักดนตรีที่ใช้เครื่องดนตรีใดๆ ก็ตามจะสร้างความแตกต่างอันทรงพลังภายในวลีทางดนตรีแต่ละวลี สีของเสียงออร์แกนไม่เปลี่ยนแปลงโดยไม่คำนึงถึงความแรงของการตีคีย์ ดังนั้นนักแสดงจึงใช้เทคนิคพิเศษในการพรรณนาถึงจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของวลี และตรรกะของโครงสร้างภายในวลีนั้นเอง ความสามารถในการรวม timbres ที่แตกต่างกันในเวลาเดียวกันนำไปสู่การจัดองค์ประกอบของงานสำหรับอวัยวะที่มีลักษณะโพลีโฟนิกเป็นส่วนใหญ่ (ดู Polyphony)

อวัยวะนี้เป็นที่รู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณ การผลิตอวัยวะชิ้นแรกเป็นผลมาจากช่างเครื่องของ Alexandria Ctesibius ซึ่งอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 3 พ.ศ จ. มันคืออวัยวะน้ำ - ไฮโดรลอส แรงดันของคอลัมน์น้ำทำให้มั่นใจได้ว่าแรงดันอากาศที่เข้าสู่ท่อส่งเสียงมีความสม่ำเสมอ ต่อมามีการประดิษฐ์อวัยวะที่ใช้สูบลมเพื่อจ่ายอากาศเข้าไปในท่อ ก่อนการกำเนิดของไดรฟ์ไฟฟ้า อากาศถูกสูบเข้าไปในท่อโดยคนงานพิเศษ - แคลแคนเตส ในยุคกลางพร้อมกับอวัยวะขนาดใหญ่ยังมีอวัยวะขนาดเล็กอีกด้วย - regalis และแบบพกพา (จากภาษาละติน "porto" - "carry") เครื่องดนตรีได้รับการปรับปรุงทีละน้อยและในศตวรรษที่ 16 มีรูปลักษณ์ที่เกือบจะทันสมัย

นักแต่งเพลงหลายคนแต่งเพลงให้กับออร์แกน ศิลปะออร์แกนขึ้นสู่จุดสูงสุดในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 - ครึ่งแรกของศตวรรษที่ 18 ในผลงานของนักแต่งเพลงเช่น I. Pachelbel, D. Buxtehude, D. Frescobaldi, G. F. Handel, J. S. Bach บาคสร้างสรรค์ผลงานที่มีความลึกและความสมบูรณ์แบบอย่างไม่มีใครเทียบได้ ในรัสเซีย M. I. Glinka ให้ความสนใจอย่างมากกับอวัยวะนี้ เขาเล่นเครื่องดนตรีนี้ได้อย่างไพเราะและได้ถอดเสียงผลงานต่างๆ มากมาย

ในประเทศของเรา สามารถฟังออร์แกนนี้ได้ในห้องแสดงคอนเสิร์ตในมอสโก เลนินกราด เคียฟ ริกา ทาลลินน์ กอร์กี วิลนีอุส และเมืองอื่น ๆ อีกมากมาย นักออร์แกนชาวโซเวียตและชาวต่างประเทศไม่เพียงแต่แสดงผลงานโดยปรมาจารย์ในสมัยโบราณเท่านั้น แต่ยังแสดงโดยนักแต่งเพลงชาวโซเวียตด้วย

ตอนนี้อวัยวะไฟฟ้าก็กำลังถูกสร้างขึ้นเช่นกัน อย่างไรก็ตาม หลักการทำงานของเครื่องดนตรีเหล่านี้แตกต่างออกไป คือ เสียงเกิดขึ้นเนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีรูปแบบต่างๆ (ดูเครื่องดนตรีไฟฟ้า)

1. ในภาษาละติน อวัยวะเน้นที่พยางค์แรก (เช่นเดียวกับในต้นแบบภาษากรีก)
2. ช่วงความถี่ของอวัยวะลมโดยคำนึงถึงเสียงหวือหวานั้นรวมถึงเกือบสิบอ็อกเทฟ - ตั้งแต่ 16 Hz ถึง 14,000 Hz ซึ่งไม่มีความคล้ายคลึงกับเครื่องดนตรีอื่น ๆ ช่วงไดนามิกของอวัยวะลมอยู่ที่ประมาณ 85-90 dB ค่าสูงสุดของระดับความดันเสียงถึง 110-115 dB-C
3. ดักลาส อี. บุช, ริชาร์ด คาสเซล. อวัยวะ: สารานุกรม. นิวยอร์ก/ลอนดอน: 2006 ISBN 978-0-415-94174-7
4. “เสียงออร์แกนไม่เคลื่อนไหว มีกลไก และไม่เปลี่ยนแปลง โดยไม่ยอมแพ้ต่อการตกแต่งที่นุ่มนวลใด ๆ เขานำเสนอความเป็นจริงของการแบ่งแยกและให้ความสำคัญกับความสัมพันธ์ทางโลกเพียงเล็กน้อย แต่หากเวลาเป็นเพียงวัสดุพลาสติกเพียงอย่างเดียวในประสิทธิภาพของอวัยวะ ข้อกำหนดหลักของเทคนิคอวัยวะก็คือความแม่นยำของการเคลื่อนไหวตามลำดับเวลา” (Braudo, I. A., ดนตรีออร์แกนและคีย์บอร์ด - L., 1976, หน้า 89)
5. นิโคลัส ธิสเทิลเวท, เจฟฟรีย์ เว็บเบอร์. สหายเคมบริดจ์กับออร์แกน สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, 1998 ISBN 978-0-521-57584-3
6. Praetogius M. “Syntagma musicum”, เล่ม 2, Wolffenbuttel, 1919, p. 99.
7. Riemann G. ปุจฉาวิสัชนาประวัติศาสตร์ดนตรี. ตอนที่ 1 ม. พ.ศ. 2439 หน้า 20
8. ความเชื่อมโยงระหว่างขลุ่ยของแพนกับแนวคิดเรื่องออร์แกนนั้นเห็นได้ชัดเจนที่สุดในบทกวีทางกวีนิพนธ์ของจักรพรรดิฟลาเวียส คลอดิอุส จูเลียน (331-363): “ฉันเห็นต้นกกชนิดใหม่เติบโตแยกจากกันบนสนามโลหะอันเดียว . พวกมันไม่ได้ส่งเสียงจากลมหายใจของเรา แต่มาจากลมที่ออกมาจากแหล่งกักเก็บหนังซึ่งอยู่ใต้รากของมัน ในขณะที่นิ้วอันเบาบางของมนุษย์ผู้แข็งแกร่งวิ่งผ่านรูฮาร์โมนิก ... " (อ้างอิงจากบทความ "On the ต้นกำเนิดของออร์แกน” - “รัสเซีย” คนพิการ", 1848, 29 กรกฎาคม, หมายเลข 165)
9. “มีท่อไม้ไผ่ 13 หรือ 24 หลอดประกอบกับกกโลหะ (ทองแดง) แต่ละหลอดมีขนาดเล็กกว่าหลอดถัดไป 1/3 ชุดนี้ชื่อเปียวเสี่ยว ท่อจะถูกสอดเข้าไปในถังที่ทำจากมะระที่เจาะรู (ต่อมาทำจากไม้หรือโลหะ) เสียงเกิดจากการเป่าเข้าไปในอ่างเก็บน้ำและดึงอากาศเข้าไป” (Modr A. เครื่องดนตรี. M., 1959, หน้า 148)
10. บร็อคเกอร์ 2548 หน้า 190: “คำว่าออร์แกนหมายถึงทั้งการฝึกดนตรีแบบโพลีโฟนิกและออร์แกน ซึ่งในยุคกลางมีการใช้ท่อโดรน มันสามารถใช้เป็นแบบอย่างเมื่อถึงเวลาต้องเรียก hurdy-gurdy เนื่องจากประเภทของพฤกษ์อาจไม่แตกต่างจาก hurdy-gurdy มากนัก “ออร์แกนิสตรัม” จึงสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นเครื่องดนตรีที่เหมือนหรือคล้ายกับอวัยวะ ฮิวจ์ รีมันน์ ตีความชื่อนี้เมื่อเขาเห็นว่ามันเป็นคำย่อของ "ออร์แกนัม" เขาคิดว่าเช่นเดียวกับที่ "นักกวี" มาจาก "กวี" "ออร์แกนิสตรัม" ก็มาจาก "ออร์แกนัม" และแต่เดิมหมายถึง "อวัยวะเล็ก" คำว่า "ออร์แกนัม" หมายถึงทั้งการฝึกดนตรีแบบโพลีโฟนิกและออร์แกน ซึ่งในยุคกลางมีการใช้ท่อโดรน เมื่อถึงเวลาตั้งชื่อ hurdy-gurdy มันอาจจะทำหน้าที่เป็นต้นแบบได้ เนื่องจากประเภทของพฤกษ์มันอาจไม่แตกต่างไปจาก hurdy-gurdy มากนัก จากนั้นสามารถเข้าใจได้ว่า "ออร์แกนิสตรัม" เป็นเครื่องมือที่เหมือนหรือคล้ายกับอวัยวะนั้น ฮัก รีมันน์ ตีความชื่อในลักษณะนี้เมื่อเขาเห็นว่ามันเป็นคำย่อของ "ออร์แกนัม" เขาคิดว่าเช่นเดียวกับที่ "นักกวี" มาจาก "กวี" "ออร์แกนิสตรัม" มาจาก "ออร์กานัม" และเดิมทีหมายถึง "อวัยวะเล็กๆ")»
11. เครื่องดนตรีแต่ละชิ้นมีภาพลักษณ์ คำอธิบายรูปร่างและรูปลักษณ์ของตัวเอง และการตีความเชิงเปรียบเทียบ ซึ่งจำเป็นสำหรับ "การชำระให้บริสุทธิ์" ของเครื่องมือในพระคัมภีร์เพื่อเข้าสู่ลัทธิคริสเตียน การกล่าวถึงเครื่องดนตรีของเจอโรมครั้งสุดท้ายอยู่ในบทความของ M. Praetorius Sintagma musicum-II; เขานำส่วนนี้มาจากบทความ Musica getutscht 1511 ของ S. Virdung คำอธิบายประการแรกเน้นย้ำความดังที่ดังผิดปกติของเครื่องดนตรี ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเปรียบเสมือนอวัยวะของชาวยิวซึ่งได้ยินจากกรุงเยรูซาเล็มถึงภูเขามะกอกเทศ (ถอดความจากคัมภีร์ทัลมุด “ได้ยินจากเมืองเยรีโค…”) อธิบายว่าเป็นโพรงของหนังสองใบที่มีเครื่องสูบลมสิบสองเครื่องสูบลมเข้าไป และมีท่อทองแดงสิบสองท่อส่งเสียง "เสียงหอนดังสนั่น" ซึ่งเป็นปี่สก็อตชนิดหนึ่ง ภาพต่อมาได้รวมเอาองค์ประกอบของปี่และอวัยวะเข้าด้วยกัน ขนมักไม่ได้แสดงให้เห็นมากนัก กุญแจและท่อสามารถพรรณนาได้ตามอัตภาพ เหนือสิ่งอื่นใด Virdung ยังพลิกภาพกลับหัว เพราะเขาอาจจะคัดลอกมันมาจากแหล่งอื่น และเขาไม่รู้ว่ามันเป็นเครื่องดนตรีประเภทไหน
12. คริส ไรลีย์. คู่มือออร์แกนสมัยใหม่ สำนักพิมพ์ซูลอน, 2549 ISBN 978-1-59781-667-0
13. วิลเลียม แฮร์ริสัน บาร์นส์. ออร์แกนอเมริกันร่วมสมัย - วิวัฒนาการ การออกแบบ และการก่อสร้าง 2550. ไอ 978-1-4067-6023-1
14. อาเปล 2512 หน้า 396: "อธิบายไว้ในบทความสมัยศตวรรษที่ 10 ที่มีชื่อว่า (จี.เอส. i, 303 ซึ่งมาจาก Oddo of Cluny) มีอธิบายไว้ในบทความสมัยศตวรรษที่ 10 เรื่อง Quomodo Organistrum โครงสร้าง (จี.เอส. i, 303 ซึ่งมาจาก Oddo of Cluny))»
15. ออร์ฟา แคโรไลน์ ออชเซ. ประวัติความเป็นมาของอวัยวะในสหรัฐอเมริกา สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอินเดียนา, 1988 ISBN 978-0-253-20495-0
16. ระบบ MIDI เสมือน "Hauptwerk"
17. Kamneedov 2012: "สวิตช์สั่งงานแต่ละคีย์เชื่อมต่อกับแถบเลื่อนรีจิสเตอร์หรือแถบเลื่อนต่างๆ"
18. - บทนำเกี่ยวกับ Drawbars: “สไลเดอร์คือหัวใจและจิตวิญญาณของเสียงออร์แกนของแฮมมอนด์ มีแถบเลื่อนเก้าแถบสองชุด ซึ่งบางครั้งเรียกว่าแถบโทนสำหรับคู่มือด้านบนและด้านล่าง และแถบเลื่อนแป้นเหยียบสองชุดที่อยู่ระหว่างคู่มือด้านบนและจอแสดงผลศูนย์ข้อมูล (ภาษาอังกฤษ) Drawbars คือหัวใจและจิตวิญญาณของเสียงออร์แกน Hammond ของคุณ มี Drawbars เก้าชุดสองชุด ซึ่งบางครั้งเรียกว่า Tonebars สำหรับคู่มือด้านบนและด้านล่าง และ Drawbar สองชุดสำหรับคันเหยียบ ซึ่งอยู่ระหว่างคู่มือด้านบนและจอแสดงผล Information Center)»
19. HammondWiki 2011: "แต่เดิมออร์แกนแฮมมอนด์ได้รับการพัฒนาเพื่อแข่งขันกับออร์แกนไปป์ สไลเดอร์เป็นนวัตกรรมอันเป็นเอกลักษณ์ของเครื่องดนตรีคีย์บอร์ดแฮมมอนด์ (ปุ่มลงทะเบียนหรือทางลัดถูกใช้เพื่อควบคุมการไหลเวียนของอากาศในท่อของออร์แกนลม)... ออร์แกนแฮมมอนด์เดิมที พัฒนาขึ้นเพื่อแข่งขันกับไปป์ออร์แกน การสนทนาส่วนใหญ่ที่ตามมาจะเข้าใจง่ายกว่าหากคุณมีความรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับคำศัพท์เกี่ยวกับไปป์ออร์แกน นี่คือลิงก์ไปยัง A Crash Course in Concepts and Terminology Concerning Organs ปุ่มหยุดหรือแท็บที่ใช้กันทั่วไปเพื่อควบคุมการไหลของอากาศเข้าสู่ระดับเฉพาะของท่อ ท่อสามารถให้เสียงฟลุตที่มีฮาร์โมนิกน้อยหรือรีดี้ที่มีฮาร์โมนิกจำนวนมากและคุณภาพโทนเสียงที่แตกต่างกันมากมายระหว่างจุดหยุดที่เปิดหรือปิด นักออร์แกนผสมผสานเสียงที่เกิดจากอันดับไปป์ด้วยการเปิดหรือปิดจุดหยุด ออร์แกน Hammond ผสมผสานโทนคลื่นไซน์ที่ค่อนข้างบริสุทธิ์ที่สร้างโดย ToneGenerator เพื่อสร้างเสียงที่เลียนแบบไปป์ออร์แกนอย่างกลมกลืน (เห็นได้ชัดว่านักออร์แกน Jazz, Blues และ Rock ไม่สนใจที่จะเลียนแบบไปป์ออร์แกนเสมอไป) ออร์แกนิกของ Hammond ผสมผสานฮาร์โมนิคเหล่านี้โดยการกำหนดตำแหน่งของคานเลื่อนซึ่งจะเพิ่มหรือลดปริมาตรของฮาร์โมนิคในการผสม -
20. วงออเคสตราประกอบด้วยออร์แกนกลเล่นเองได้หลากหลาย ซึ่งเป็นที่รู้จักในเยอรมนีภายใต้ชื่อ: Spieluhr, Mechanische Orgel, ein mechanisches Musikwerk, ein Orgelwerk ใน eine Uhr, eine Walze ใน eine kleine Orgel, Flötenuhr, Laufwerk ฯลฯ Haydn และ Mozart เขียน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องดนตรีเหล่านี้ บีโธเฟน (สารานุกรมดนตรี - ม.: สารานุกรมโซเวียต, นักแต่งเพลงชาวโซเวียต เรียบเรียงโดย Yu. V. Keldysh พ.ศ. 2516-2525)
21. สปิลเลน 2435 ซีซี. 642-3: “ลักษณะเฉพาะของออร์แกนตู้ (ซาลอน) ของอเมริกานั้นอยู่ที่ระบบโครงสร้างกกที่ประดิษฐ์ขึ้นในประเทศนี้เป็นหลัก ด้วยความช่วยเหลือในการเปลี่ยนโทนเสียง ซึ่งทำให้ออร์แกนนี้แตกต่างจากเครื่องดนตรีกกที่ผลิตในต่างประเทศ อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติอื่นๆ หลายประการในโครงสร้างภายในและการตกแต่งภายนอก ทำให้แตกต่างจากเครื่องดนตรีกกที่เรียกว่าฮาร์โมเนียม "กกอิสระ" ดังที่ใช้ครั้งแรกในหีบเพลงและเซราฟินของอเมริกานั้น ไม่ได้เป็นสิ่งประดิษฐ์ภายในแต่อย่างใด ดังที่นักเขียนอ้างอย่างหุนหันพลันแล่น ถูกใช้โดยผู้สร้างไปป์ออร์แกนชาวยุโรปสำหรับรีจิสเตอร์เอฟเฟกต์ เช่นเดียวกับในเครื่องดนตรีคีย์บอร์ดแต่ละตัวก่อนปี 1800 "กกอิสระ" ได้รับการตั้งชื่อเพื่อแยกความแตกต่างจาก "กกหัก" ของคลาริเน็ตและ "กกคู่" ของโอโบและบาสซูน ความเป็นเอกเทศของออร์แกนในห้องนั่งเล่นของอเมริกานั้นขึ้นอยู่กับระบบโครงสร้างกกที่ประดิษฐ์ขึ้นในประเทศนี้เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งมีการพัฒนาโทนเสียงซึ่งสามารถแยกแยะได้ง่ายจากที่ผลิตโดยเครื่องดนตรีกกที่ผลิตในต่างประเทศ อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติอื่นๆ หลายประการในโครงสร้างภายในและภายนอกทำให้แตกต่างจากเครื่องดนตรีกกที่เรียกว่าฮาร์โมเนียม "กกอิสระ" ดังที่ใช้ครั้งแรกในหีบเพลงและเซราฟีนของอเมริกานั้น ไม่ใช่สิ่งประดิษฐ์ภายในประเทศแต่อย่างใด ดังที่นักเขียนยืนยันอย่างไม่ใส่ใจ ก่อนปี ค.ศ. 1800 ช่างสร้างไปป์ออร์แกนชาวยุโรปใช้ในการทำสต็อปเอฟเฟ็กต์ และใช้ในเครื่องดนตรีแบบคีย์บอร์ดแยกต่างหาก ก่อนปี ค.ศ. 1800 "กกอิสระ" ได้รับการตั้งชื่อเพื่อให้แยกแยะความแตกต่างจาก "ไม้ตี" ของคลาริโอเน็ตและ "ดับเบิล" “กก” ของวอลเปเปอร์และบาสสัน)»

ออร์แกนเป็นเครื่องดนตรีที่เรียกว่า "ราชาแห่งดนตรี" ความยิ่งใหญ่ของเสียงแสดงออกผ่านอารมณ์ที่มีต่อผู้ฟังซึ่งไม่เท่ากัน นอกจากนี้ เครื่องดนตรีที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือออร์แกน และมีระบบควบคุมที่ทันสมัยที่สุด ความสูงและความยาวเท่ากับขนาดของผนังตั้งแต่ฐานรากถึงหลังคาในอาคารขนาดใหญ่ - วัดหรือคอนเสิร์ตฮอลล์

ทรัพยากรที่แสดงออกของออร์แกนช่วยให้สามารถสร้างดนตรีที่มีเนื้อหาหลากหลาย ตั้งแต่ความคิดเกี่ยวกับพระเจ้าและจักรวาลไปจนถึงการสะท้อนจิตวิญญาณมนุษย์อย่างลึกซึ้ง

ออร์แกนเป็นเครื่องดนตรีที่มีประวัติอันเป็นเอกลักษณ์ มีอายุประมาณ 28 ศตวรรษ ในบทความหนึ่ง เป็นไปไม่ได้ที่จะติดตามเส้นทางอันยิ่งใหญ่ของเครื่องดนตรีชิ้นนี้ในงานศิลปะ เราได้จำกัดตัวเองอยู่เพียงโครงร่างสั้นๆ ของการกำเนิดของอวัยวะตั้งแต่สมัยโบราณจนถึงศตวรรษเมื่อได้รับรูปลักษณ์และคุณสมบัติที่ทราบกันจนถึงทุกวันนี้

บรรพบุรุษทางประวัติศาสตร์ของออร์แกนคือเครื่องดนตรีฟลุตแพนที่ลงมาหาเรา (ตั้งชื่อตามผู้สร้างมันดังที่กล่าวไว้ในตำนาน) ลักษณะของขลุ่ยกระทะมีอายุตั้งแต่ศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราช แต่อายุที่แท้จริงน่าจะแก่กว่ามาก

เป็นชื่อของเครื่องดนตรีที่ประกอบด้วยท่อกกที่มีความยาวต่างกันวางเรียงกันในแนวตั้งติดกัน พื้นผิวด้านข้างติดกันและรวมเข้าด้วยกันด้วยเข็มขัดที่ทำจากวัสดุที่แข็งแรงหรือแผ่นไม้ นักแสดงเป่าลมจากด้านบนผ่านรูของท่อ แล้วส่งเสียง - แต่ละรายการมีความสูงของตัวเอง ผู้เชี่ยวชาญที่แท้จริงของเกมสามารถใช้สองหรือสามท่อในคราวเดียวเพื่อแยกเสียงพร้อมกันและรับช่วงเวลาสองเสียงหรือคอร์ดสามเสียงด้วยทักษะพิเศษ

ขลุ่ยกระทะสื่อถึงความปรารถนาชั่วนิรันดร์ของมนุษย์ในการประดิษฐ์คิดค้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานศิลปะ และความปรารถนาที่จะพัฒนาความสามารถในการแสดงออกของดนตรี ก่อนที่เครื่องดนตรีนี้จะปรากฏบนเวทีประวัติศาสตร์ นักดนตรีที่เก่าแก่ที่สุดมีขลุ่ยตามยาวแบบดั้งเดิมในการกำจัดของพวกเขา - ท่อธรรมดาที่มีรูสำหรับนิ้ว ความสามารถทางเทคนิคของพวกเขามีน้อย สำหรับฟลุตตามยาว เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างเสียงตั้งแต่สองเสียงขึ้นไปในเวลาเดียวกัน

ข้อเท็จจริงต่อไปนี้ยังกล่าวถึงเสียงที่สมบูรณ์แบบของฟลุตแพนอีกด้วย วิธีการเป่าลมเข้าไปนั้นไม่ใช่การสัมผัสกระแสลมจะถูกส่งมาจากริมฝีปากจากระยะหนึ่งซึ่งสร้างเอฟเฟกต์เสียงต่ำพิเศษของเสียงลึกลับ ออร์แกนรุ่นก่อนๆ ทั้งหมดเป็นเครื่องดนตรีประเภทลม เช่น ใช้พลังชีวิตที่ควบคุมได้ของการหายใจเพื่อสร้าง ต่อจากนั้น คุณลักษณะเหล่านี้ - พฤกษ์และเสียง "การหายใจ" ที่น่าอัศจรรย์ที่น่ากลัว - ได้รับการสืบทอดในจานเสียงของออร์แกน เป็นพื้นฐานของความสามารถพิเศษของเสียงออร์แกนในการทำให้ผู้ฟังตกอยู่ในภวังค์

ห้าศตวรรษผ่านไปจากการปรากฏตัวของขลุ่ยกระทะไปสู่การประดิษฐ์ออร์แกนรุ่นต่อไป ในช่วงเวลานี้ ผู้เชี่ยวชาญด้านการผลิตเสียงลมได้ค้นพบวิธีที่จะเพิ่มระยะเวลาการหายใจออกของมนุษย์ที่จำกัดได้อย่างไม่สิ้นสุด

ในเครื่องดนตรีชนิดใหม่ มีการจ่ายอากาศโดยใช้เครื่องเป่าลมแบบหนัง คล้ายกับที่ช่างตีเหล็กใช้ในการสูบลม

นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการรองรับสองเสียงและสามเสียงโดยอัตโนมัติ เสียงหนึ่งหรือสองเสียง - เสียงที่ต่ำกว่า - ยังคงวาดเสียงต่อไปโดยไม่หยุดชะงัก ระดับเสียงที่ไม่เปลี่ยนแปลง เสียงเหล่านี้เรียกว่า "bourdons" หรือ "faubourdons" ถูกดึงออกมาโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของเสียง โดยตรงจากเครื่องสูบลมผ่านรูที่เปิดอยู่ในนั้น และมีลักษณะคล้ายพื้นหลัง ต่อมาจึงได้ชื่อว่า “จุดอวัยวะ”

เสียงแรกต้องขอบคุณวิธีการปิดรูบนส่วนแทรก "รูปขลุ่ย" ที่แยกจากกันในเครื่องสูบลม ทำให้สามารถเล่นท่วงทำนองที่หลากหลายและแม้กระทั่งความสามารถพิเศษได้ นักแสดงเป่าลมเข้าไปในส่วนแทรกด้วยริมฝีปากของเขา ทำนองถูกดึงออกมาโดยใช้วิธีการสัมผัสซึ่งต่างจาก Bourdons ดังนั้นจึงไม่มีเวทย์มนต์อยู่ในนั้น - มันถูกครอบงำโดย Bourdon echoes

เครื่องดนตรีนี้ได้รับความนิยมอย่างมากโดยเฉพาะในศิลปะพื้นบ้านตลอดจนในหมู่นักดนตรีเดินทางและเริ่มถูกเรียกว่าปี่สก็อต ต้องขอบคุณสิ่งประดิษฐ์ของเธอ เสียงออร์แกนในอนาคตจึงขยายได้แทบจะไร้ขีดจำกัด ขณะที่นักแสดงสูบลมโดยใช้เครื่องสูบลม เสียงจะไม่รบกวน

ดังนั้นคุณสมบัติเสียงในอนาคตสามในสี่ของ "ราชาแห่งเครื่องดนตรี" จึงปรากฏขึ้น: พหูพจน์, เอกลักษณ์อันลึกลับของเสียงต่ำและความยาวสัมบูรณ์

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช การออกแบบที่ปรากฏมีความใกล้ชิดกับภาพลักษณ์ของอวัยวะมากขึ้น ในการสูบลม Ctesebius นักประดิษฐ์ชาวกรีกได้สร้างระบบขับเคลื่อนแบบไฮดรอลิก ทำให้สามารถเพิ่มพลังเสียงและให้เครื่องดนตรีขนาดมหึมาที่มีท่อที่มีเสียงค่อนข้างยาว อวัยวะไฮดรอลิกจะดังและรุนแรงต่อหู ด้วยคุณสมบัติของเสียงดังกล่าว จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการแสดงมวลชน (การแข่งขันฮิปโปโดรม การแสดงละครสัตว์ และความลี้ลับ) ในหมู่ชาวกรีกและโรมัน ด้วยการถือกำเนิดของศาสนาคริสต์ยุคแรก ความคิดในการสูบลมด้วยเครื่องสูบลมกลับมาอีกครั้ง: เสียงจากกลไกนี้มีชีวิตชีวาและเป็น "มนุษย์" มากขึ้น

ในความเป็นจริงในขั้นตอนนี้สามารถพิจารณาคุณสมบัติหลักของเสียงออร์แกนได้: พื้นผิวโพลีโฟนิก, ดึงดูดความสนใจอย่างไม่ลดละ, เสียงต่ำ, ความยาวที่ไม่เคยมีมาก่อนและพลังพิเศษเหมาะสำหรับการดึงดูดผู้คนจำนวนมาก

7 ศตวรรษต่อมาถือเป็นช่วงชี้ขาดสำหรับออร์แกนในแง่ที่ว่าคริสตจักรคริสเตียนเริ่มสนใจในความสามารถของมัน จากนั้นจึง "จัดสรร" และพัฒนามันอย่างมั่นคง ออร์แกนถูกกำหนดให้เป็นเครื่องมือในการเทศน์มวลชน เนื่องจากยังคงมีอยู่จนถึงทุกวันนี้ ด้วยเหตุนี้ การเปลี่ยนแปลงจึงเคลื่อนไปตามสองช่องทาง

อันดับแรก. ขนาดทางกายภาพและความสามารถด้านเสียงของเครื่องดนตรีถึงระดับที่น่าทึ่งแล้ว ตามการเติบโตและการพัฒนาของสถาปัตยกรรมวัด สถาปัตยกรรมและดนตรีก็ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว พวกเขาเริ่มสร้างออร์แกนเข้ากับผนังโบสถ์ และเสียงที่ดังกึกก้องของออร์แกนนั้นสงบลงและทำให้จินตนาการของนักบวชตกตะลึง

จำนวนท่อออร์แกนซึ่งปัจจุบันทำจากไม้และโลหะมีจำนวนหลายพันท่อ เสียงของอวัยวะได้รับช่วงอารมณ์ที่กว้างที่สุด - ตั้งแต่ความคล้ายคลึงของสุรเสียงของพระเจ้าไปจนถึงการเปิดเผยบุคลิกทางศาสนาอย่างเงียบสงบ

ความสามารถด้านเสียงที่ได้รับมาก่อนหน้านี้ตามเส้นทางประวัติศาสตร์เป็นสิ่งจำเป็นในการใช้งานของคริสตจักร การเล่นหลายเสียงของออร์แกนทำให้ดนตรีที่ซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ สะท้อนถึงการผสมผสานหลายแง่มุมของการฝึกปฏิบัติทางจิตวิญญาณ ความยาวและความเข้มข้นของน้ำเสียงช่วยยกระดับการหายใจที่มีชีวิต ทำให้ธรรมชาติของเสียงอวัยวะใกล้เคียงกับประสบการณ์ชีวิตมนุษย์มากขึ้น

จากขั้นตอนนี้ ออร์แกนจึงเป็นเครื่องดนตรีที่มีพลังโน้มน้าวใจมหาศาล

ทิศทางที่สองในการพัฒนาเครื่องดนตรีเป็นไปตามเส้นทางของการเสริมสร้างความสามารถอันชาญฉลาด

ในการจัดการคลังแสงจำนวนหลายพันท่อ จำเป็นต้องมีกลไกพื้นฐานใหม่ ซึ่งช่วยให้นักแสดงสามารถรับมือกับความมั่งคั่งจำนวนนับไม่ถ้วนนี้ ประวัติศาสตร์แนะนำวิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้อง: แนวคิดเรื่องการประสานแป้นพิมพ์ของอาร์เรย์เสียงทั้งหมดปรากฏขึ้นและได้รับการปรับให้เข้ากับอุปกรณ์ของ "ราชาแห่งดนตรี" อย่างดีเยี่ยม นับจากนี้ไป ออร์แกนจะเป็นเครื่องเป่าลมแบบคีย์บอร์ด

การควบคุมของยักษ์นั้นมุ่งเน้นไปที่คอนโซลพิเศษซึ่งรวมความสามารถอันมหาศาลของเทคโนโลยีคีย์บอร์ดและสิ่งประดิษฐ์อันชาญฉลาดของผู้เชี่ยวชาญด้านออร์แกน ตอนนี้วางคีย์บอร์ดไว้ด้านหน้าออร์แกนเป็นขั้นบันได โดยอันหนึ่งอยู่เหนือคีย์บอร์ดอีกอันหนึ่ง ด้านล่าง ใกล้กับพื้นใต้ฝ่าเท้าของคุณ มีแป้นเหยียบขนาดใหญ่สำหรับแยกโทนเสียงต่ำ พวกเขาเล่นด้วยเท้าของพวกเขา ดังนั้นเทคนิคของออร์แกนจึงต้องใช้ทักษะที่ยอดเยี่ยม ที่นั่งของนักแสดงเป็นม้านั่งยาววางอยู่บนแป้นเหยียบ

การรวมกันของท่อถูกควบคุมโดยกลไกการลงทะเบียน ใกล้แป้นพิมพ์มีปุ่มหรือที่จับพิเศษซึ่งแต่ละอันเปิดใช้งานไปป์หลายสิบร้อยหรือหลายพันไปพร้อม ๆ กัน เพื่อป้องกันไม่ให้นักออร์แกนถูกรบกวนด้วยการเปลี่ยนทะเบียน เขามีผู้ช่วย ซึ่งโดยปกติจะเป็นนักเรียนที่ต้องเข้าใจพื้นฐานของการเล่นออร์แกน

ออร์แกนเริ่มเดินขบวนแห่งชัยชนะในวัฒนธรรมศิลปะโลก เมื่อถึงศตวรรษที่ 17 เขาก้าวขึ้นสู่จุดสูงสุดและก้าวสู่จุดสูงสุดในวงการดนตรีอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน หลังจากการทำให้ศิลปะออร์แกนกลายเป็นอมตะในผลงานของโยฮันน์ เซบาสเตียน บาค ความยิ่งใหญ่ของเครื่องดนตรีชิ้นนี้ยังคงไม่มีใครเทียบได้จนถึงทุกวันนี้ ปัจจุบันออร์แกนเป็นเครื่องดนตรีแห่งประวัติศาสตร์สมัยใหม่

ออร์แกนเป็นเครื่องดนตรีประเภทลมคีย์บอร์ด ออร์แกนถือเป็นราชาแห่งเครื่องดนตรี เป็นเรื่องยากที่จะหาเครื่องดนตรีที่มีขนาดใหญ่ ซับซ้อน และเต็มไปด้วยสีสันของเสียง

อวัยวะเป็นหนึ่งในเครื่องดนตรีที่เก่าแก่ที่สุด บรรพบุรุษของมันถือเป็นปี่และขลุ่ยกระทะไม้ ในพงศาวดารที่เก่าแก่ที่สุดของกรีซในศตวรรษที่ 3 มีการกล่าวถึงอวัยวะน้ำ - ไฮโดรลอส มันถูกเรียกว่าน้ำเนื่องจากมีการจ่ายอากาศเข้าไปในท่อโดยใช้ปั๊มน้ำ มันอาจส่งเสียงดังผิดปกติและแหลมคม ดังนั้นชาวกรีกและโรมันจึงใช้มันในการแข่งม้า ระหว่างการแสดงละครสัตว์ หรือพูดง่ายๆ ก็คือในที่ซึ่งมีผู้คนจำนวนมากมารวมตัวกัน

ในศตวรรษแรกของยุคของเรา ปั๊มน้ำถูกแทนที่ด้วยเครื่องสูบลมหนัง ซึ่งบังคับให้อากาศเข้าไปในท่อ ในคริสต์ศตวรรษที่ 7 โดยได้รับอนุญาตจากสมเด็จพระสันตะปาปาวิตาเลียน อวัยวะต่างๆ จึงเริ่มถูกนำมาใช้เพื่อสักการะในโบสถ์คาทอลิก แต่เล่นเฉพาะบางวันหยุดเพราะออร์แกนดังมากและเสียงก็ไม่เบา หลังจากผ่านไป 500 ปี อวัยวะต่างๆ ก็เริ่มแพร่กระจายไปทั่วยุโรป รูปลักษณ์ของเครื่องดนตรีก็เปลี่ยนไปเช่นกัน: มีท่อมากขึ้นมีคีย์บอร์ดปรากฏขึ้น (ก่อนหน้านี้ปุ่มถูกแทนที่ด้วยแผ่นไม้กว้าง)

ในศตวรรษที่ 17 และ 18 มีการสร้างอวัยวะในอาสนวิหารสำคัญๆ เกือบทั้งหมดในยุโรป ผู้แต่งได้สร้างผลงานจำนวนมากสำหรับเครื่องดนตรีนี้ นอกเหนือจากดนตรีศักดิ์สิทธิ์แล้ว คอนเสิร์ตดนตรีฆราวาสทั้งหมดยังเริ่มเขียนขึ้นสำหรับออร์แกนด้วย อวัยวะต่างๆก็เริ่มดีขึ้น

จุดสุดยอดของ "การสร้างออร์แกน" คือเครื่องดนตรีที่มีท่อ 33,112 ท่อและคีย์บอร์ด 7 ตัว อวัยวะดังกล่าวสร้างขึ้นในอเมริกาในแอตแลนติกซิตี แต่มันเล่นยากมาก ดังนั้นจึงยังคงเป็น "ราชาแห่งอวัยวะ" เพียงแห่งเดียวในประเภทนี้

กระบวนการผลิตเสียงในอวัยวะนั้นซับซ้อนมาก บนธรรมาสน์ออร์แกนมีคีย์บอร์ดสองประเภท: แบบธรรมดา (มีตั้งแต่ 1 ถึง 5 แบบ) และแบบใช้เท้า นอกจากคีย์บอร์ดแล้ว ยังมีปุ่มหมุนบนธรรมาสน์ ซึ่งนักดนตรีจะเลือกโทนเสียงด้วยความช่วยเหลือ ปั๊มลมจะสูบอากาศ แป้นเหยียบจะเปิดวาล์วของท่อเฉพาะ และกุญแจจะเปิดวาล์วของท่อแต่ละท่อ

ท่อของอวัยวะแบ่งออกเป็นกกและริมฝีปาก อากาศไหลผ่านท่อทำให้กกสั่นสะเทือนทำให้เกิดเสียง ในท่อริมฝีปาก เสียงจะเกิดขึ้นเนื่องจากอากาศที่มีแรงดันผ่านรูที่ด้านบนและด้านล่างของท่อ ตัวท่อทำจากโลหะ (ตะกั่ว, ดีบุก, ทองแดง) หรือไม้ ไปป์ออร์แกนสามารถสร้างเสียงได้เฉพาะระดับเสียงสูงต่ำ จังหวะ และความแข็งแกร่งเท่านั้น ไปป์จะรวมกันเป็นแถวที่เรียกว่ารีจิสเตอร์ จำนวนท่อเฉลี่ยในอวัยวะหนึ่งๆ คือ 10,000

ควรสังเกตว่าท่อที่มีตะกั่วจำนวนมากในโลหะผสมจะมีรูปร่างผิดปกติเมื่อเวลาผ่านไป ด้วยเหตุนี้เสียงของอวัยวะจึงแย่ลง ท่อดังกล่าวมักจะมีโทนสีน้ำเงิน

คุณภาพเสียงขึ้นอยู่กับสารเติมแต่งที่เติมลงในโลหะผสมของท่อออร์แกน เหล่านี้คือพลวง เงิน ทองแดง ทองเหลือง สังกะสี

ท่อของออร์แกนมีรูปร่างต่างกัน พวกเขาเปิดและปิด ท่อเปิดช่วยให้คุณสร้างเสียงดังได้ ท่อปิดจะอุดเสียง หากท่อขยายขึ้นเสียงจะชัดเจนและเปิด และหากท่อแคบลงเสียงจะถูกบีบอัดและลึกลับ เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อก็ส่งผลต่อคุณภาพเสียงด้วย ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กให้เสียงที่หนักแน่น ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ให้เสียงที่เปิดกว้างและนุ่มนวล