Kako orgulje postaju glazbeni instrument. Fizikalni procesi u cijevima organa

Alexey Nadezhin: “Orgulje su najveće i najsloženije glazbeni instrument. Zapravo, orgulje su cijela limena glazba, a svaki njihov registar zaseban je glazbeni instrument sa svojim zvukom.

Najveće orgulje u Rusiji postavljene su u dvorani Svetlanov Moskovske međunarodne kuće glazbe. Imao sam sreću vidjeti ga sa strane s koje ga je malo tko vidio.
Ove orgulje izradio je 2004. godine u Njemačkoj konzorcij tvrtki Glatter Gotz i Klais, koje se smatraju perjanicama orguljarstva. Orgulje su dizajnirane posebno za Moskovsku međunarodnu kuću glazbe. Orgulje imaju 84 registra (kod konvencionalnih orgulja broj registara rijetko prelazi 60) i više od šest tisuća cijevi. Svaki registar je zaseban glazbeni instrument sa svojim zvukom.
Visina orgulja je 15 metara, težina - 30 tona, cijena - dva i pol milijuna eura.


Pavel Nikolajevič Kravčun, izvanredni profesor Odsjeka za akustiku Moskovskog državnog sveučilišta, ispričao mi je kako orgulje rade.


Orgulje imaju pet klavijatura - četiri ručne i jednu nožnu. Iznenađujuće, nožna tipkovnica je prilično kompletna i neka jednostavni radovi može se izvoditi jednom nogom. Svaki priručnik (ručna tipkovnica) ima 61 tipku. Desno i lijevo su gumbi za uključivanje registara.


Iako orgulje izgledaju potpuno tradicionalno i analogno, njima zapravo dijelom upravlja računalo, koje primarno pamti presete - skupove registara. Isključuju se tipkama na krajevima priručnika.


Presetovi su pohranjeni na običnoj disketi od 1,44 inča. Naravno, diskovi se gotovo nikada ne koriste u računalnoj tehnologiji, ali ovdje radi ispravno.


Za mene je bilo otkriće saznati da je svaki orguljaš improvizator, jer note ili uopće ne označavaju registar ili govore o općim željama. U svim je orguljama zajednički samo osnovni skup registara, a njihov broj i ton mogu jako varirati. Samo najbolji izvođači može se brzo prilagoditi velikom rasponu registara orgulja Svetlanovske dvorane i maksimalno iskoristiti njihove mogućnosti.
Osim ručki, orgulje imaju nožne poluge i pedale. Poluge omogućuju i onemogućuju razne računalno upravljane funkcije. Na primjer, kombinacija klavijatura i efekt pojačanja, kontroliran rotirajućom pedalom-valjkom, čijom se rotacijom spajaju dodatni registri i zvuk postaje bogatiji i snažniji.
Kako bi se poboljšao zvuk orgulja (a istovremeno i drugih instrumenata), u dvoranu je postavljen elektronički sustav Constellation, uključujući mnoštvo mikrofona i mini-stupova-monitora na pozornici, koji se pomoću motora spuštaju sa stropa na kablovima i mnoštvo mikrofona. i govornici u dvorani. Ovo nije sustav za pojačavanje zvuka, kada se uključi, zvuk u dvorani ne postaje glasniji, postaje ujednačeniji (gledatelji sa strane i udaljena mjesta počinju čuti glazbu kao i publika u boksovima) , osim toga, može se dodati reverberacija kako bi se poboljšala percepcija glazbe.


Zrak kojim zvuče orgulje dovode tri snažna, ali vrlo tiha ventilatora.


Za njegovu jednoliku opskrbu koriste se obične opeke. Pritišću krzna. Kada su ventilatori uključeni, mijeh se napuhuje i težina cigli osigurava potreban tlak zraka.


Zrak se do orgulja dovodi kroz drvene cijevi. Začudo, većina zatvarača koji proizvode zvuk cijevi kontrolira se isključivo mehanički - šipkama, od kojih su neke dugačke i više od deset metara. Kad je mnogo registara spojeno na tipkovnicu, orguljašu može biti vrlo teško gurati tipke. Naravno, orgulje imaju sustav električnog pojačanja, kada su uključene, tipke se lako pritiskaju, ali orguljaši visoke klase stare škole uvijek sviraju bez pojačala - uostalom, to je jedini način da se mijenjaju intonacije promjenom brzine. i sila pritiska na tipke. Bez pojačala orgulje su čisto analogni instrument, s pojačalom su digitalne: svaka cijev može samo zvučati ili šutjeti.
Ovako izgledaju šipke od klavijatura do cijevi. Oni su drveni, jer je drvo najmanje osjetljivo na toplinsko širenje.


Možete ući u orgulje i čak se popeti kroz male "požarne" stepenice duž njihovih podova. Unutra je jako malo prostora, tako da je teško osjetiti razmjere strukture na fotografijama, ali ipak ću vam pokušati pokazati što sam vidio.


Cijevi se razlikuju po visini, debljini i obliku.


Neke su lule drvene, neke metalne, izrađene od legure kositra i olova.


Prije svakog velikog koncerta orgulje se iznova ugađaju. Proces postavljanja traje nekoliko sati. Za prilagodbu, krajevi najmanjih cijevi se lagano rašire ili namotaju posebnim alatom, veće cijevi imaju šipku za podešavanje.


Veće trube imaju izrezanu pločicu koja se može zakrenuti i lagano uvrnuti kako bi se prilagodio ton.


Najveće cijevi emitiraju infrazvuk od 8 Hz, najmanji - ultrazvuk.


Jedinstvena značajka orgulja MMDM je prisutnost horizontalnih cijevi okrenutih prema dvorani.


Prethodnu sam snimku snimio s malog balkona kojem se može pristupiti iz unutrašnjosti orgulja. Koristi se za podešavanje horizontalnih cijevi. Pogled gledalište s ovog balkona.


Ne veliki broj cijevi ima samo električni pogon.


A orgulje imaju i dva zvučno-vizualna registra ili “specijalna efekta”. To su "zvona" - zvonjava sedam zvona u nizu i "ptice" - cvrkut ptica, koji nastaje zbog zraka i destilirane vode. Pavel Nikolajevič pokazuje kako "zvona" rade.


Nevjerojatan i vrlo složen alat! Sustav Constellation prelazi u parkirni mod i tu je kraj priče o najvećem glazbenom instrumentu kod nas.

Orgulje

Zvučne cijevi, korištene kao glazbeni instrumenti od samog drevna vremena, dijele se na dvije vrste: usnik i lule od trske. Zvučno tijelo u njima je uglavnom zrak. Zrak je moguće vibrirati, pri čemu se u cijevi stvaraju stojni valovi, na razne načine. Kod usnika ili trube za flautu (vidi sl. 1), ton se izaziva puhanjem mlaza zraka (ustima ili mijehom) na šiljati rub ureza u bočnoj stijenci. Trenje mlaza zraka o ovaj rub proizvodi zvižduk koji se čuje kada se lula odvoji od usnika (ušice). Primjer je parna zviždaljka. Truba, koja služi kao rezonator, izdvaja i pojačava jedan od brojnih tonova koji čine ovu složenu zviždaljku, u skladu sa svojom veličinom. U reed cijevi nastaju stojni valovi upuhivanjem zraka kroz poseban otvor prekriven elastičnom pločom (reed, anche, Zunge), koji zatim oscilira.

Tri su vrste svirala od trske: 1) svirale (O.), čiji je ton izravno određen brzinom titraja jezika; služe samo za pojačavanje tona koji ispušta jezik (slika 2).

Mogu se podesiti u malom rasponu pomicanjem opruge koja pritišće jezičak. 2) Cjevčice, u kojima, naprotiv, titraji zraka koji se u njima uspostavljaju određuju vibracije lako savitljivog jezika od trske (klarinet, oboa i fagot). Ova elastična, fleksibilna ploča, povremeno prekidajući struju upuhanog zraka, uzrokuje oscilacije stupca zraka u cijevi; ove posljednje vibracije zauzvrat reguliraju vibracije same ploče na odgovarajući način. 3) Cijevi s mrežastim jezičcima, čija se brzina titranja po želji regulira i varira u širokim granicama. Kod limenih duhačkih instrumenata ulogu takve trske imaju usne; pri pjevanju glasnice. Zakone oscilacija zraka u cijevima tako malog presjeka da sve točke presjeka jednako osciliraju utvrdio je Daniel Bernoulli (D. Bernoulli, 1762.). U otvorenim cijevima antinodi se formiraju na oba kraja, gdje je pokretljivost zraka najveća, a gustoća stalna. Ako se između ta dva antinoda formira jedan čvor, tada će duljina cijevi biti jednaka polovici duljine, tj. L = λ/ 2 ; ovaj slučaj odgovara najnižem tonu. S dva čvora u cijevi, cijeli val će stati, L = 2 λ/ 2 = λ; u tri, L= 3λ/2; na nčvorovi, L = nλ/ 2. Da biste pronašli visinu tona tj. broj N oscilacija u sekundi, prisjetimo se da je valna duljina (udaljenost λ preko koje se titraji šire u mediju u tom trenutku T kada jedna čestica završi svoj puni titraj) jednak je umnošku brzine širenja ω s periodom T fluktuacije, odnosno λ = ωT; Ali T = l/N; dakle λ = ω/ N. Odavde N= ω/λ, odnosno, budući da je iz prethodnog λ = 2L/n, N = nω/ 2L. Ova formula pokazuje da 1) otvorena cijev, s različitom snagom zraka koji puše u nju, može emitirati tonove čije su visine međusobno povezane kao 1:2:3:4 ...; 2) korak je obrnuto proporcionalan duljini cijevi. U zatvorenoj cijevi još uvijek treba postojati antinod blizu usnika, ali na drugom, zatvorenom kraju, gdje bacanje zrak nije moguć, mora postojati čvor. Prema tome, po duljini cijevi može stati 1/4 stojnog vala, što odgovara najnižem ili osnovnom tonu cijevi ili 3/4 vala, ili općenito neparan broj četvrtina vala, t.j. L = [(2n+ 1)/4]λ; gdje N" = (2n+ 1)ω/4 L. Dakle, u zatvorenoj cijevi, uzastopni tonovi koje emitira, ili brojevi vibracija koji im odgovaraju, odnose se kao niz neparnih brojeva 1:3:5; a visina svakog od tih tonova obrnuto je proporcionalna duljini cijevi. Osnovni ton u zatvorenoj cijevi je, osim toga, za oktavu niži nego u otvorenoj cijevi (dapače, s n = 1, N":N= 1:2). Svi ovi zaključci teorije lako se provjeravaju eksperimentom. 1) Ako uzmete dugu i usku cijev s ušću svirale (ustnikom) i u nju upuhujete zrak pod sve većim pritiskom, dobit ćete niz harmoničnih tonova u otvorenoj cijevi koji se postupno dižu (a nije teško doći do do 20 prizvuka). U zatvorenoj cijevi dobivaju se samo neparni harmonijski tonovi, a glavni, najniži ton je za oktavu niži od onog u otvorenoj cijevi. Ovi tonovi mogu postojati u svirali istovremeno, prateći glavni ton ili neki od nižih. 2) Položaj antinodnih čvorova unutar cijevi može se odrediti na različite načine. Tako Savart za ovu svrhu koristi tanku membranu nategnutu preko prstena. Ako poliješ po njoj sitni pijesak i spušten na navoje u cijev, čija je jedna stijenka staklena, tada će na nodalnim mjestima pijesak ostati nepomičan, a na drugim mjestima, a posebno u antinodima, zamjetno će se pomaknuti. Osim toga, budući da zrak ostaje u antinodima na atmosferski pritisak, tada otvaranjem rupe napravljene u zidu cijevi na ovom mjestu, nećemo promijeniti ton; rupa otvorena na drugom mjestu mijenja visinu. Na čvornim mjestima, naprotiv, mijenjaju se tlak i gustoća zraka, ali brzina je nula. Stoga, ako gurnete prigušnicu kroz zid na mjestu gdje čvor pada, tada se visina ne bi trebala mijenjati. Iskustvo to zaista opravdava. Eksperimentalna provjera zakona sondiranja cijevi također se može provesti uz pomoć Koenigovih manometrijskih plamenova (vidi). Ako se manometrijska kutija, zatvorena sa strane cijevi membranom, nalazi u blizini čvora, tada će fluktuacije plinskog plamena biti najveće; u blizini antinoda, plamen će biti nepomičan. Možete promatrati vibracije takvih svjetala kroz pokretna zrcala. U tu se svrhu, na primjer, koristi zrcalni paralelopiped, koji se vrti pomoću centrifugalnog stroja; u zrcalima će biti vidljiva svijetla traka; čiji će se jedan rub činiti nazubljenim. 3) Zakon obrnuta proporcionalnost visina tona i duljina trube (duge i uske) bila je poznata iz davno i lako se provjerava. Pokusi su međutim pokazali da ovaj zakon nije posve točan, osobito za široke cijevi. Tako je Masson (1855) pokazao da je u dugoj Bernoullijevoj, kompozitnoj svirali, sa zvukom koji odgovara poluvalnoj duljini od 0,138 m, zračni stup stvarno podijeljen upravo na takve dijelove duljine 0,138 m, isključujući onaj koji je uz ušće, gdje se ispostavilo da je duljina samo 0,103 m. Također, Koenig je pronašao, na primjer, za jedan poseban slučaj, udaljenosti između odgovarajućih antinoda u cijevi (počevši od ušća) jednake su 173, 315 , 320, 314, 316, 312, 309, 271. Ovdje su prosječni brojevi gotovo isti, malo odstupaju od prosječne vrijednosti 314, dok se prvi od njih (u blizini ušća) razlikuje od prosjeka za 141, a posljednja (na otvoru cijevi) za 43. Razlog ovakvim nepravilnostima ili poremećajima na krajevima cijevi je u tome što elastičnost i gustoća, zbog upuhivanja zraka, ne ostaju potpuno konstantne, kako se pretpostavlja u teoriji. za antinod, ali za slobodno otvaranje otvorene cijevi, zbog istog razloga, oscilirajući stupac zraka, kao da se nastavlja ili strši prema van od rubova stijenki; posljednji antinod će stoga pasti izvan cijevi. A u zatvorenoj cijevi na prigušnici, ako ona sama podlegne vibracijama, mora doći do poremećaja. Wertheim (1849-51) se iskustvom uvjerio da poremećaji na krajevima cijevi ne ovise o valnoj duljini. Poisson (1817.) je prvi dao teoriju takvih poremećaja, pretpostavljajući da su male koncentracije zraka proporcionalne brzini. Zatim su Hopkins (1838.) i Ke (1855.) dali potpunija objašnjenja, uzimajući u obzir višestruke refleksije na krajevima cijevi. Opći rezultat ovih istraživanja je da za otvorenu cijev, umjesto jednakosti L = nλ/2, treba uzeti L + l = nλ/2 , a za zatvorenu cijev L + ja" = (2n + 1 )λ /4. Stoga se pri proračunu duljine L cijevi se moraju povećavati za konstantan iznos ( l ili ja"). Najpotpuniju i najprecizniju teoriju zvučnih cijevi dao je Helmholtz. Iz ove teorije slijedi da je korekcija na rupi 0,82 R (R- radijus presjeka cijevi) za slučaj uske otvorene cijevi koja povezuje otvor s dnom vrlo široke cijevi. Prema eksperimentima Rayleigha (lord Rayleigh), takva bi izmjena trebala biti 0,6 R ako otvor uske cijevi komunicira s slobodan prostor a ako je valna duljina jako velika u usporedbi s promjerom cijevi. Bosanke (1877) je otkrio da se ta korekcija povećava s omjerom promjera i valne duljine; tako na primjer jednak je 0,64 at R/λ = 1/12 i 0,54 at R/λ = 1/20. Koenig je iz svojih već spomenutih eksperimenata postigao i druge rezultate. Uočio je, naime, da skraćivanje prve poluduljine vala (na izbočini) postaje manje kod viših tonova (tj. kod kraćih valnih duljina); manje značajno skraćivanje zadnjeg poluvala malo se mijenja u ovom slučaju. Osim toga, provedeni su brojni pokusi za ispitivanje amplitude oscilacija i tlaka zraka unutar cijevi (Kundt - 1868., Tepler i Boltzmann - 1870., Mach - 1873.). Međutim, unatoč brojnim eksperimentalnim studijama, pitanje zvuka truba još se ne može smatrati definitivno razjašnjenim u svim aspektima. - Za široke cijevi, kao što je već rečeno, Bernoullijevi zakoni uopće nisu primjenjivi. Tako je Mersenne (1636.), uzevši usput dvije cijevi iste duljine (16 cm), ali različitog promjera, primijetio da je u široj cijevi ( d\u003d 12 cm) ton je bio niži za 7 cijelih tonova nego u cijevi manjeg promjera (0,7 cm). Mersenne je otkrio zakon o takvim cijevima. Savart je za cijevi različitih oblika potvrdio valjanost ovog zakona, koji formulira kako slijedi: u takvim cijevima, razmaci su obrnuto proporcionalni odgovarajućim dimenzijama cijevi. Tako npr. dvije cijevi, od kojih je jedna duga 1 ft. duljina i 22 lin. u promjeru, a drugi 1/2 ft. duljina i 11 redaka. promjera, daju dva tona koji čine oktavu (broj titraja u 1" druge cijevi dvostruko je veći nego kod 1. cijevi). Savart (Savart, 1825.) također je utvrdio da širina pravokutne cijevi ne utjecati na visinu, ako je razmak ušnog jastučića pune širine Cavaillé-Coll je dao sljedeće empirijske formule korekcije za otvorene cijevi: 1) L" = L - 2p, i R dubina pravokutne cijevi. 2) L" = L - 5/3d, Gdje d promjer okrugle cijevi. U ovim formulama L = v"N je teorijska duljina, i L" stvarna duljina cijevi. Primjenjivost Cavalier-Colovih formula u velikoj je mjeri dokazala Wertheimova istraživanja. Razmatrani zakoni i pravila vrijede za flautu ili usnik O. lule. U cijevi od trskečvor se nalazi na otvoru, povremeno se zatvara i otvara elastičnom pločom (jezičkom), dok se kod žlijebnih cijevi uvijek nalazi antinod na otvoru kroz koji se upuhuje struja zraka. Stoga svirala od trstike odgovara zatvorenoj fruli, koja također ima čvor na jednom kraju (iako na drugom kraju od frule). Razlog što se čvor nalazi na samom jezičku cijevi je taj što se na tom mjestu događaju najveće promjene elastičnosti zraka, što odgovara čvoru (u antinodima je, naprotiv, elastičnost konstantna). Dakle, cilindrična svirala (poput zatvorene frule) može dati uzastopni niz tonova 1, 3, 5, 7 .... ako je njezina duljina u odgovarajućem omjeru s brzinom titranja elastične ploče. U širokim cijevima ovaj se omjer možda neće strogo pridržavati, ali izvan određene granice odstupanja, cijev prestaje zvučati. Ako je jezik sastavljen od metalne ploče, kao kod orgulja, tada je visina tona određena gotovo isključivo njegovim vibracijama, kao što je već spomenuto. No općenito, visina tona ovisi i o trski i o samoj trubi. Tu je ovisnost detaljno proučavao W. Weber (1828-29). Ako se truba postavi na jezik koji se otvara prema unutra, kao što je uobičajeno u O. sviralama, tada se ton općenito spušta. Ako postupnim izduživanjem cijevi ton padne za cijelu oktavu (1:2), doći ćemo do takve duljine L, što je sasvim u skladu s vibracijama jezika, tada će ton odmah porasti na prethodnu vrijednost. S daljnjim produljenjem cijevi do 2L ton će opet pasti na kvartu (3:4); na 2L opet odmah dobiti izvorni ton. S novim proširenjem na 3L zvuk će se smanjiti mala terca(5:6); - U drvenim muz. instrumenti (klarinet, oboa i fagot) koriste trske; koji se sastoji od jedne ili dvije tanke i savitljive trske. Ove trske same proizvode mnogo jači zvuk od onog koji proizvode u trubi. Reed lule treba smatrati cijevima zatvorenim sa strane trske. Dakle, kod cilindrične trube, kao i kod klarineta, treba biti 1, 3, 5 uzastopnih tonova s ​​pojačanim puhanjem itd. Otvaranje bočnih rupa odgovara skraćivanju trube. U vrhom zatvorenim konusnim sviralama redoslijed tonova je isti kao iu otvorenim cilindričnim cijevima, tj. 1, 2, 3, 4 itd. (Helmholtz). Oboa i fagot pripadaju čunjastim trubama. Svojstva jezika treće vrste, membranskih, mogu se proučavati, kao što je Helmholtz učinio, kroz jednostavan uređaj, koji se sastoji od dvije gumene membrane nategnute preko rubova drvene cijevi presječene pod kutom, tako da između membrana ostaje uzak razmak u sredini cijevi. Struja zraka može se usmjeriti kroz prorez izvana prema unutrašnjosti cijevi ili natrag. U potonjem slučaju, pri sviranju limenih instrumenata dobiva se privid glasnica ili usana. U ovom slučaju, visina zvuka je određena, zbog mekoće i fleksibilnosti membrana, isključivo veličinom cijevi. limeni instrumenti, poput lovačkog roga, korneta s kapama, roga itd. predstavljaju stožaste cijevi, pa stoga daju prirodni niz viših harmonijskih tonova (1, 2, 3, 4 itd.). Naprava za orgulje – vidi Orgulje.

N. Gezehus.

enciklopedijski rječnik F. Brockhaus i I.A. Efron. - St. Petersburg: Brockhaus-Efron. 1890-1907 .

Pogledajte što su "orgulje" u drugim rječnicima:

Zvučne cijevi, koje se od najstarijih vremena koriste kao glazbeni instrumenti, dijele se na dvije vrste: usnik i svirale s trskom. Zvučno tijelo u njima je uglavnom zrak. Dovedite zrak u vibracije, štoviše, u cijevi ... ...

- (lat. Organum, od grč. organon alat, instrument; tal. organo, engl. orgulje, franc. orgue, njem. Orgel) duhačka glazba s klavijaturom. alat složenog uređaja. Vrste O. su različite: od prijenosnih, malih (vidi Prijenosni, pozitivni) do ... ... Glazbena enciklopedija

Puhački instrument s tipkama, najveći i najsloženiji instrument koji postoji. Ogromne moderne orgulje sastoje se, takoreći, od tri ili više orgulja, a izvođač može upravljati svima njima u isto vrijeme. Svaki od organa u... Collier Encyclopedia

Broj titraja u jedinici vremena, brzina ili frekvencija titraja, ovisi o veličini, obliku i prirodi tijela. Visina tona, određena brojem titraja tijela koje sondira u jedinici vremena, može se odrediti različiti putevi(vidi Zvuk).…… Enciklopedijski rječnik F.A. Brockhaus i I.A. Efron

- (fizičko) promicanje ili suprotstavljanje dvoje ili više njih više valovi koji potječu od oscilatornih, povremeno ponavljajućih kretanja. Valovi (vidi) mogu se pojaviti u tekućinama, čvrstim tvarima, plinovima i eteru. U prvom slučaju vidljivi su I. valovi ... ... Enciklopedijski rječnik F.A. Brockhaus i I.A. Efron

Nijedan se glazbeni instrument ne može usporediti s orguljama u pogledu snage, boje boje, raspona, tonaliteta i veličanstvenosti zvuka. Poput mnogih glazbenih instrumenata, struktura orgulja neprestano se usavršavala kroz napore mnogih generacija vještih majstora koji su polako skupljali iskustvo i znanje. Do kraja XVII stoljeća. tijelo je u osnovi steklo svoje moderni oblik. Dvojica najistaknutijih fizičara 19.st. Hermann von Helmholtz i Lord Rayleigh iznijeli su suprotne teorije objašnjavajući glavni mehanizam nastanka zvukova u orguljskim cijevima, ali zbog nedostatka potrebnih instrumenata i instrumenata njihov spor nikada nije riješen.

Pojavom osciloskopa i drugih modernih instrumenata postalo je moguće detaljno proučavati mehanizam djelovanja organa. Pokazalo se da i Helmholtzova i Rayleighova teorija vrijede za određene vrijednosti tlaka pod kojim se zrak tjera u cijev organa.

Dalje u članku bit će predstavljeni rezultati studija koji se u mnogim aspektima ne podudaraju s objašnjenjem mehanizma djelovanja organa danim u udžbenicima. Cijevi izrezbarene od trske ili drugih biljaka sa šupljim stabljikama bile su vjerojatno prva puhačka glazbala. Ispuštaju zvukove kada ih se puše otvoreni kraj cijev, ili puhnuti u cijev, vibrirajući usnama, ili, stisnuvši kraj cijevi, upuhati zrak, uzrokujući da njezine stijenke vibriraju. Razvoj ove tri vrste jednostavnih puhačkih instrumenata doveo je do stvaranja moderne flaute, trube i klarineta, iz kojih glazbenik može proizvoditi zvukove u prilično velikom rasponu frekvencija. Paralelno su stvoreni takvi instrumenti u kojima je svaka cijev trebala zvučati na jednoj posebnoj noti.

Najjednostavniji od ovih instrumenata je flauta (ili "Panova frula"), koja obično ima oko 20 cijevi različite duljine, zatvorene na jednom kraju i proizvode zvukove kada puše preko drugog, otvorenog kraja.

Najveći i najsloženiji instrument ove vrste su orgulje koje sadrže i do 10 000 cijevi kojima orguljaš upravlja pomoću složenog sustava mehaničkih zupčanika.
Orgulje potječu iz antičkog doba. Glinene figurice koje prikazuju glazbenike kako sviraju instrument sastavljen od mnogo cijevi s mijehom izrađivane su u Aleksandriji još u 2. stoljeću pr. PRIJE KRISTA. Do X stoljeća. orgulje se počinju koristiti u kršćanskim crkvama, au Europi se pojavljuju rasprave koje su napisali redovnici o strukturi orgulja. Prema legendi, velike orgulje izgrađene u X stoljeću. za katedralu u Winchesteru u Engleskoj, imao je 400 metalnih cijevi, 26 mijehova i dvije klavijature s 40 tipki, gdje je svaka tipka kontrolirala deset cijevi.

Tijekom sljedećih stoljeća, uređaj orgulja je poboljšan u mehaničkom i glazbeno, a već 1429. godine u katedrali u Amiensu izgrađene su orgulje s 2500 cijevi. Njemačka potkraj 17. stoljeća. orgulje su već dobile svoj moderni oblik. Pojmovi koji se koriste za opisivanje strukture orgulja odražavaju njihovo podrijetlo od cjevastih puhačkih instrumenata u koje se zrak upuhivao ustima. Cijevi organa su otvorene odozgo, a odozdo imaju suženi stožasti oblik. Preko spljoštenog dijela, iznad konusa, prolazi "usta" cijevi (presjeka). Unutar cijevi nalazi se “jezik” (vodoravno rebro) tako da se između njega i donje “usnice” formira “labijalni otvor” (uski razmak). Veliki mijeh tjera zrak u cijev i ulazi u njen stožasti temelj pod pritiskom od 500 do 1000 paskala (5 do 10 cm vode). Kada, kada se pritisne odgovarajuća papučica i tipka, zrak uđe u cijev, juri prema gore, tvoreći široki ravni mlaz dok izlazi iz labijalne fisure. Mlaz zraka prolazi kroz prorez "usta" i, udarajući u gornju usnicu, stupa u interakciju sa stupcem zraka u samoj cijevi; kao rezultat toga, stvaraju se stabilne vibracije, koje čine da cijev "govori".

Prilikom izrade orgulja posebna se pažnja posvećuje tome da strujanje zraka u cijevima bude potpuno turbulentno, što se postiže malim zarezima uz rub jezičca. Iznenađujuće, za razliku od laminarnog strujanja, turbulentno strujanje je stabilno i može se reproducirati. Potpuno turbulentno strujanje postupno se miješa s okolnim zrakom.Proces širenja i usporavanja je relativno jednostavan. Krivulja koja prikazuje promjenu brzine protoka ovisno o udaljenosti od središnje ravnine njezinog presjeka ima oblik obrnute parabole čiji vrh odgovara najvećoj vrijednosti brzine. Širina protoka se povećava proporcionalno udaljenosti od labijalne fisure. Kinetička energija protoka ostaje nepromijenjena, pa je smanjenje njegove brzine proporcionalno kvadratnom korijenu udaljenosti od raspora. Ovu ovisnost potvrđuju i izračuni i eksperimentalni rezultati (uzimajući u obzir malo prijelazno područje u blizini labijalnog jaza). U već ekscitiranoj i zvučnoj cijevi orgulja strujanje zraka ulazi iz labijalnog proreza u intenzivno zvučno polje u otvoru cijevi. Kretanje zraka povezano s stvaranjem zvukova usmjereno je kroz prorez i stoga okomito na ravninu strujanja.

U XIX i ranom XX stoljeću. građene su velike orgulje sa svim vrstama elektromehaničkih i elektropneumatskih uređaja, ali u U zadnje vrijeme ponovno se favoriziraju mehanički prijenosi s tipki i pedala, a složeni elektronički uređaji koriste se za istovremeno mijenjanje kombinacija registara tijekom sviranja orgulja. Kontrola ključa se vrši mehanički, ali je duplicirana električnim prijenosom na koji se možete spojiti. Na taj se način izvedba orguljaša može snimiti u kodiranom digitalnom obliku, koji se potom može koristiti za automatsku reprodukciju na orguljama izvorne izvedbe. Upravljanje registrima i njihovim kombinacijama provodi se pomoću električnih ili elektropneumatskih uređaja i mikroprocesora s memorijom, što vam omogućuje široku varijaciju upravljačkog programa. Dakle, veličanstveni bogati zvuk veličanstvenih orgulja stvoren je kombinacijom najnaprednijih dostignuća Moderna tehnologija i tradicionalne tehnike i principe koje su stoljećima koristili majstori prošlosti.
http://planete-zemlya.r

Orgulje su glazbeni instrument koji se naziva "kraljem glazbe". Grandioznost njegovog zvuka izražava se u emocionalnom utjecaju na slušatelja, kojemu nema premca. Osim toga, orgulje su najveći glazbeni instrument na svijetu i imaju najnapredniji sustav upravljanja. Njegova visina i duljina jednake su veličini zida od temelja do krova u velikoj zgradi - hramu ili Koncertna dvorana.

Izražajni resurs orgulja omogućuje vam da za njih stvarate glazbu s najširim opsegom sadržaja: od razmišljanja o Bogu i kozmosu do suptilnih intimnih razmišljanja ljudska duša.

Orgulje su glazbeni instrument s poviješću jedinstvenom po svom trajanju. Njegova starost je oko 28 stoljeća. U okviru jednog članka nemoguće je pratiti veliki put ovog instrumenta u umjetnosti. Ograničili smo se na kratki prikaz nastanka orgulja od davnina do onih stoljeća kada su dobile oblik i svojstva koja su do danas poznata.

Povijesni prethodnik orgulja je instrument Panova frula koja je došla do nas (prema imenu onoga koji ih je stvorio, kako se spominje u mitu). Pojava Panove frule datirana je u 7. stoljeće prije Krista, no prava je starost vjerojatno puno starija.

Ovo je naziv glazbenog instrumenta koji se sastoji od trščanih cijevi različitih duljina postavljenih okomito jedna do druge. Bočne plohe su prislonjene jedna uz drugu, a poprečno su spojene pojasom od čvrste materije ili drvenom daskom. Izvođač puše zrak odozgo kroz rupe cijevi, a one zvuče - svaka u svojoj visini. Pravi majstor igre može s dvije ili čak tri cijevi odjednom izvući simultani zvuk i dobiti dvodijelni interval ili, uz posebnu vještinu, trodijelni akord.

Panova frula personificira vječnu ljudsku želju za izumiteljstvom, posebno u umjetnosti, te želju za usavršavanjem izražajne mogućnosti glazba, muzika. Prije nego što se ovaj alat pojavio na povijesna pozornica, dostupno drevni glazbenici postojale su primitivnije uzdužne flaute - najjednostavnije cijevi s rupama za prste. Njihove tehničke mogućnosti nisu bile velike. Na uzdužnoj flauti nemoguće je istovremeno izvući dva ili više zvukova.

U prilog savršenijem zvuku Panove frule govori i sljedeća činjenica. Metoda upuhivanja zraka u njega je beskontaktna, zračni mlaz se dovodi usnama s određene udaljenosti, što stvara poseban tembralni efekt mističnog zvuka. Sve preteče orgulja bile su limene, tj. koristio kontroliranu živu snagu disanja za stvaranje.Naknadno su te osobine - polifonija i sablasno fantastičan "dišući" ton - naslijeđene u zvučnoj paleti orgulja. Oni su osnova jedinstvena sposobnost zvuk orgulja – uvesti slušatelja u trans.

Od pojave Panove flaute do izuma sljedećeg prethodnika orgulja prošlo je pet stoljeća. Tijekom tog vremena, poznavatelji ekstrakcije zvuka vjetra pronašli su način da beskonačno povećaju ograničeno vrijeme ljudskog izdisaja.

U novom instrumentu zrak se dovodio pomoću kožnih mijehova, sličnih onima koje kovač koristi za tjeranje zraka.

Postojala je i mogućnost automatske podrške za dvoglas i tri glasa. Jedan ili dva glasa - oni niži - bez prekida su izvlačili zvukove čija se visina nije mijenjala. Ti su se zvukovi, zvani "bourdons" ili "faubourdons", izvlačili bez sudjelovanja glasa, izravno iz mijeha kroz rupe otvorene u njima, i bili su nešto kao pozadina. Kasnije će dobiti naziv "organ point".

Prvi glas, hvala već jednom poznat način zatvarajući rupe na zasebnom “flautastom” umetku u mijehu, dobili priliku svirati prilično raznolike, pa čak i virtuozne melodije. Izvođač je usnama upuhao zrak u umetak. Za razliku od burdona, melodija se izvlačila kontaktom. Stoga u njemu nije bilo prizvuka mističnosti – preuzeli su ga burdonski odjeci.

Ovaj alat je stekao veliku popularnost, posebno u narodna umjetnost, kao i među putujućim glazbenicima, te je postala poznata kao gajde. Zahvaljujući njezinu izumu, budući zvuk orgulja dobio je gotovo neograničenu duljinu. Dok izvođač pumpa zrak mijehom, zvuk se ne prekida.

Tako su se pojavila tri od četiri buduća zvučna svojstva "kralja instrumenata": polifonija, mistična jedinstvenost boje i apsolutna duljina.

Počevši od 2. st. pr. pojavljuju se konstrukcije koje se sve više približavaju slici organa. Za ubrizgavanje zraka, grčki izumitelj Ktesebius stvara hidraulički pogon. To vam omogućuje povećanje snage zvuka i opskrbu instrumenta kolosa u nastajanju prilično dugim zvučnim cijevima. Za uho, hidraulički organ postaje glasan i oštar. S takvim svojstvima zvuka ima široku primjenu u masovnim nastupima (trke, utrke, cirkuske predstave, misteriji) kod Grka i Rimljana. S dolaskom ranog kršćanstva ponovno se vratila ideja o puhanju zraka pomoću mijeha: zvuk iz ovog mehanizma bio je življi i "ljudskiji".

Zapravo, u ovoj se fazi mogu smatrati da su formirane glavne značajke zvuka orgulja: polifona tekstura, moćno plijen zvuka, neviđena duljina i posebna snaga pogodna za privlačenje velike mase ljudi.

Sljedećih 7 stoljeća bilo je odlučujuće za orgulje u smislu da su se zainteresirale za njihove mogućnosti, a zatim ih čvrsto "prisvojile" i razvile kršćanska crkva. Orgulje su bile predodređene da postanu instrument masovnog propovijedanja, što je i ostalo do danas. U tu svrhu njegove su se transformacije odvijale u dva kanala.

Prvi. Fizičke dimenzije i akustičke sposobnosti instrumenta dosegle su nevjerojatne razine. U skladu s rastom i razvojem hramske arhitekture, arhitektonski i glazbeni aspekti su brzo napredovali. Orgulje su se počele ugrađivati ​​u zid hrama, a njihov je gromoglasni zvuk ukrotio i potresao maštu župljana.

Broj orgulja koje su sada izrađene od drva i metala dostigao je nekoliko tisuća. Zvukovi orgulja poprimili su najširi emocionalni raspon - od sličnosti Božjeg glasa do tihih otkrića religiozne individualnosti.

Mogućnosti zvuka, prethodno stečene na povijesnom putu, bile su potrebne u crkvenom životu. Polifonija orgulja omogućila je sve složenijoj glazbi da odražava višestruku isprepletenost duhovne prakse. Duljina i intenzitet tona uzvisili su aspekt živog disanja, čime je samu prirodu zvuka orgulja približila iskustvima sudbine ljudskog života.

Od ove faze orgulje su glazbeni instrument velike uvjerljive moći.

Drugi smjer razvoja instrumenta išao je putem jačanja njegovih virtuoznih mogućnosti.

Za upravljanje tisućitim arsenalom cijevi bio je potreban temeljno novi mehanizam koji bi izvođaču omogućio da se nosi s tim neizrecivim bogatstvom. Sama povijest potaknula je ispravnu odluku: ideja o koordinaciji tipkovnice cijelog niza zvukova savršeno je prilagođena uređaju "kralja glazbe". Od sada su orgulje klavijaturno-puhački instrument.

Upravljanje divom bilo je koncentrirano na posebnoj konzoli, koja je spajala kolosalne mogućnosti klavirske tehnike i genijalne invencije orguljaških majstora. Ispred orguljaša sada su bile raspoređene u stepenastom redoslijedu - jedna iznad druge - od dvije do sedam klavijatura. Na dnu, blizu poda pod nogama, nalazila se velika pedal klavijatura za izvlačenje niskih tonova. Igralo se nogama. Stoga je tehnika orguljaša zahtijevala veliku vještinu. Sjedalo izvođača bila je duga klupa postavljena na vrhu klavijature s pedalom.

Kombinacijom cijevi upravljao je registarski mehanizam. U blizini klavijatura nalazile su se posebne tipke ili ručke, od kojih je svaka pokretala desetke, stotine pa čak i tisuće cijevi u isto vrijeme. Da orguljaš ne bi bio ometen mijenjanjem registara, imao je pomoćnika - obično učenika koji je trebao razumjeti osnove sviranja orgulja.

Orgulje započinju svoj pobjednički hod u svjetskoj umjetničkoj kulturi. Do 17. stoljeća doživjela je procvat i neviđene visine u glazbi. Nakon ovjekovječenja orguljske umjetnosti u djelu Johanna Sebastiana Bacha, veličina ovog instrumenta ostala je neprevaziđena do danas. Danas su orgulje glazbeni instrument novije povijesti.

Orgulje su klavijaturno-puhački glazbeni instrument. Orgulje se smatraju kraljem glazbenih instrumenata. Teško je pronaći tako velik, složen instrument bogat zvučnim bojama.

Orgulje su jedan od starinski instrumenti. Njegovim precima smatraju se gajde i drvena pan frula. U najstarijim kronikama Grčke iz trećeg stoljeća prije Krista spominje se vodeni organ - hidraulika. Zove se voda jer se u nju kroz cijevi dovodio zrak pomoću vodene pumpe. Mogao je proizvoditi neobično glasne, prodorne zvukove, pa su ga Grci i Rimljani koristili na utrkama, tijekom cirkuske predstave, jednom riječju, gdje se okupio veliki broj ljudi.

Već u prvim stoljećima naše ere pumpu za vodu zamijenili su kožni mijehovi koji su pumpali zrak u cijevi. U 7. stoljeću nove ere, uz dopuštenje pape Vitaliana, orgulje su se počele koristiti za bogoslužje u Katolička crkva. Ali svirali su ih samo na određene praznike, jer su orgulje zvučale vrlo glasno i njihov zvuk nije bio tih. Nakon 500 godina orgulje su se počele širiti Europom. promijenio i izgled instrument: bilo je više cijevi, pojavila se tipkovnica (ranije su tipke zamijenile široke drvene ploče).

U 17. i 18. stoljeću orgulje su izgrađene u gotovo svakoj većoj katedrali u Europi. Skladatelji stvarali veliki iznos komada za ovaj instrument. Osim duhovne glazbe za orgulje, počeli su pisati cijele koncerte svjetovna glazba. Organi su se počeli poboljšavati.

Vrhunac "gradnje orgulja" bio je instrument s 33.112 cijevi i sedam klavijatura. Takve su orgulje izgrađene u Americi u Atlantic Cityju, ali je bilo vrlo teško svirati, pa je ostao jedini "kralj orgulja" svoje vrste, nitko drugi nije pokušao izgraditi tako veliki instrument.

Proces nastanka zvuka u orguljama vrlo je kompliciran. Na govornici za orgulje nalaze se dvije vrste klavijatura: ručna (od 1 do 5) i nožna. Osim klavijatura, propovjedaonica ima ručke za registre, kojima glazbenik odabire boju zvukova. Zračna pumpa pumpa zrak, pedale otvaraju ventile određenog bloka cijevi, a tipke otvaraju ventile pojedinih cijevi.

Orgulje se dijele na reed i labijalne. Zrak prolazi kroz cijev, uzrokujući vibriranje trske - tako se proizvodi zvuk. U labijalnim cjevčicama zvuk se javlja jer se zrak pod pritiskom gura kroz rupe na vrhu i dnu cjevčice. Same cijevi izrađene su od metala (olovo, kositar, bakar) ili drveta. Cijev za orgulje može proizvesti samo zvuk određene visine, boje i jačine. Cijevi se kombiniraju u redove koji se nazivaju registri. Prosječan broj cijevi u orguljama je 10.000.

Treba napomenuti da se cijevi, u čijoj leguri postoji velika količina olova, s vremenom deformiraju. Zbog toga zvuk orgulja postaje lošiji. Takve cijevi obično imaju plavu nijansu.

Kvaliteta zvuka ovisi o aditivima koji se dodaju leguri orgulja. To su antimon, srebro, bakar, mesing, cink.

Cijevi za orgulje imaju različite oblike. Oni su otvoreni i zatvoreni. Otvorene cijevi omogućuju izvlačenje glasnog zvuka, zatvorene cijevi prigušuju zvuk. Ako se cijev širi prema gore, onda će zvuk biti jasan i otvoren, a ako se sužava, onda je zvuk komprimiran i tajanstven. Promjer cijevi također utječe na kvalitetu zvuka. Cijevi malog promjera proizvode intenzivne zvukove, cijevi velikog promjera otvorene i tihe zvukove.