Мини орган музыкальный инструмент. Орган (музыкальный инструмент)

Самый крупногабаритный вид музыкальных инструментов.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Орган – король музыкальных инструментов

✪ Музыкальные инструменты (орган). Иоганн Себастьян Бах | Музыка 2 класс #25 | Инфоурок

✪ "Орган??? Музыкальный инструмент!!!", Баранова Т.А. МБДОУ №44

✪ Орган - Карточки для детей - Музыкальные Инструменты - Карточки Домана

✪ Клавесин – музыкальный инструмент прошлого, настоящего или будущего?

Субтитры

Терминология

В самом деле, даже в неодушевленных предметах имеется такого рода способность (δύναμις), например, в [музыкальных] орудиях (ἐν τοῖς ὀργάνοις); про одну лиру говорят, что она способна [звучать], а про другую - что нет, если она неблагозвучна (μὴ εὔφωνος).

Тот род людей, который занимается инструментами, тратит на это весь свой труд, как, например, кифаред , или тот, кто демонстрирует своё ремесло на органе и других музыкальных инструментах (organo ceterisque musicae instrumentis).

Основы музыки, I.34

В русском языке слово «орга́н» по умолчанию обозначает духовой орган , но также используется по отношению к другим разновидностям, в том числе электронным аналоговым и цифровым, имитирующих звук органа. Органы различают:

• по устройству - духовой, язычковый, электронный , аналоговый, цифровой;
• по функциональной принадлежности - концертный, церковный, театральный , ярмарочный, салонный, учебный и др.;
• по диспозиции - барочный, французский классический, романтический, симфонический, необарочный, современный;
• по количеству мануалов - одномануальный, двух–, трёх– и т.д.

Слово «орган» также обычно уточняется ссылкой на органостроителя (например, «Орган Кавайе-Коля ») или торговую марку («Орган Хаммонда »). Некоторые разновидности органа имеют самостоятельные термины: античный гидравлос , портатив , позитив , регаль , фисгармония , шарманка и др.

История

Орган - один из древнейших музыкальных инструментов. Его история насчитывает несколько тысяч лет. Гуго Риман считал, что родоначальником органа является древняя вавилонская волынка (XIX век до н. э.): «Мех надувался через трубку, а с противоположного конца находился корпус с дудками, имеющими, без сомнения, язычки и по несколько отверстий» . Зародыш органа можно видеть также во флейте Пана , китайском шэне и других аналогичных инструментах. Считается, что орган (водяной орган, гидравлос) изобрёл грек Ктесибий , живший в Александрии Египетской в 296-228 гг. до н. э. Изображение похожего инструмента имеется на одной монете или жетоне времён Нерона . Органы больших размеров появились в IV веке , более или менее усовершенствованные органы - в VII и VIII веках . Папе Виталиану традиция приписывает введение органа в католическое богослужение . В VIII веке Византия славилась своими органами. Византийский император Константин V Копроним в 757 году подарил орган франкскому королю Пипину Короткому . Позже византийская императрица Ирина подарила его сыну - Карлу Великому орган, который звучал на коронации Карла. Орган считался в то время церемониальным атрибутом византийской, а затем и западноевропейской императорской власти .

Искусство строить органы развилось и в Италии , откуда в IX веке они выписывались во Францию . Позднее это искусство развилось в Германии . Повсеместное распространение в западной Европе орган получил начиная с XIV века . Средневековые органы, в сравнении с более поздними, были грубой работы; ручная клавиатура, например, состояла из клавиш шириной от 5 до 7 см, расстояние между клавишами достигало полутора см. Ударяли по клавишам не пальцами, как теперь, а кулаками. В XV веке были уменьшены клавиши и увеличено число труб.

Древнейшим образцом средневекового органа с относительно целостной механикой (трубы не сохранились) считается орган из Норрланды (церковный приход на острове Готланд в Швеции). Этот инструмент обычно датируется 1370-1400 гг., хотя у некоторых исследователей столь ранняя датировка вызывает сомнения . В настоящее время норрландский орган хранится в Национальном историческом музее в Стокгольме.

В XIX веке благодаря, прежде всего, деятельности французского органного мастера Аристида Кавайе-Колля , который задался целью конструировать органы именно таким образом, чтобы они своим мощным и богатым звучанием могли соперничать со звучанием целого симфонического оркестра, стали возникать инструменты ранее небывалого масштаба и мощности звучания, которые иногда называют симфоническими органами .

Устройство

Пульт

Пульт органа («шпильтиш» от нем. Spieltisch или органная кафедра ) - пульт со всеми необходимыми для органиста средствами, набор которых в каждом органе индивидуален, но у большинства есть общие: игровые - мануалы и педальная клавиатура (или просто «педаль» ) и тембровые - включатели регистров . Могут присутствовать также динамические - швеллеры , различные ножные рычаги или кнопки для включения копул и переключения комбинаций из банка памяти регистровых комбинаций и устройство для включения органа. За пультом, на скамье, органист сидит во время исполнения.

• Копула - механизм, с помощью которого включенные регистры одного мануала могут звучать при игре на другом мануале или педали. В органах всегда есть копулы мануалов к педали и копулы к главному мануалу, также почти всегда есть копулы более слабых по звучанию мануалов к более сильным. Копула включается/выключается специальным ножным переключателем с фиксатором или кнопкой.
• Швеллер - устройство, с помощью которого можно регулировать громкость данного мануала, открывая или закрывая створки жалюзи в ящике, в котором расположены трубы этого мануала.
• Банк памяти регистровых комбинаций - устройство в виде кнопок, доступное только в органах с электрической регистровой трактурой, позволяющая запоминать регистровые комбинации, упрощая тем самым переключение регистров (смену общего тембра) во время исполнения.
• Готовые регистровые комбинации - устройство в органах с пневматической регистровой трактурой, позволяющее включать готовый набор регистров (обычно p, mp, mf, f )
• (от итал. Tutti - все) - кнопка включения всех регистров и копул органа.

Мануалы

Первые нотные памятники с органной педалью датированы серединой XV в. - это табулатура немецкого музыканта Адама из Илеборга (англ.) русск. (Adam Ileborgh, ок. 1448) и Буксхаймская органная книга (ок. 1470). Арнольт Шлик в «Spiegel der Orgelmacher» (1511) уже подробно пишет о педали и прилагает свои пьесы, где она весьма виртуозно применяется. Среди них особенно выделяется уникальная обработка антифона Ascendo ad Patrem meum для 10 голосов, из которых 4 поручено педали. Для исполнения этой пьесы требовалась, вероятно, какая-то специальная обувь, позволявшая нажимать одной ногой одновременно две клавиши, отстоящие на расстояние терции . В Италии ноты с использованием органной педали появляются намного позже - в токкатах Аннибале Падовано (1604) .

Регистры

Каждый ряд труб духового органа одинакового тембра составляет как бы отдельный инструмент и называется регистром . Каждая из выдвигаемых или вдвигаемых регистровых рукояток (или электронных выключателей), расположенных на пульте органа над клавиатурами или по бокам от пюпитра, включает или выключает соответствующий ряд органных труб. Если регистры выключены, при нажатии клавиши орган звучать не будет.

Каждая рукоятка соответствует регистру и имеет своё название с указанием высоты тона самой большой трубы этого регистра - футовость , традиционно обозначенную в футах в переводе на регистр Principal. Например, трубы регистра Gedackt - закрытые, и звучат октавой ниже, поэтому такая труба тона «до» субконтроктавы обозначается как 32", при фактической длине в 16". Язычковые регистры, высота звука которых зависит от массы самого язычка, а не от высоты раструба, также обозначаются в футах, по длине аналогичной по высоте звучания трубы регистра Principal .

Регистры по ряду объединяющих признаков группируются в семейства - принципалы , флейты, гамбы, аликвоты, микстуры и др. К основным относятся все 32-, 16-, 8-, 4-, 2-, 1-футовые регистры, к вспомогательным (или обертоновым) - аликвоты и микстуры. Каждая труба основного регистра воспроизводит только один звук неизменной высоты, силы и тембра. Аликвоты воспроизводят порядковый обертон к основному звуку, микстуры дают аккорд, который состоит из нескольких (обычно от 2 до дюжины, иногда до полусотни) обертонов к данному звуку.

Все регистры по устройству труб делятся на две группы:

• Лабиальные - регистры с открытыми или закрытыми трубами без язычков. К этой группе принадлежат: флейты (широкомензурные регистры), принципалы и узкомензурные (нем. Streicher - «штрайхеры» или струнные), а также регистры призвуков - аликвоты и микстуры, в которых каждая нота имеет один или несколько (более слабых) обертоновых призвуков.
• Язычковые - регистры, в трубах которых имеется язычок, при воздействии подаваемого воздуха на который возникает характерный звук, схожий по тембру, в зависимости от названия и особенности конструкции регистра, с некоторыми духовыми оркестровыми музыкальными инструментами: гобой , кларнет , фагот , труба , тромбон и др. Язычковые регистры могут располагаться не только вертикально, но и горизонтально - такие регистры составляют группу, которая от фр. chamade называется «шама́да».

Соединение различных видов регистров:

• итал. Organo pleno - лабиальные и язычковые регистры вместе с микстурой;
• фр. Grand jeu - лабиальные и язычковые без микстур;
• фр. Plein jeu - лабиальные с микстурой.

Название регистра и величину труб композитор может обозначить в нотах над тем местом, где данный регистр должен быть применён. Выбор регистров для исполнения музыкального произведения называется регистровкой , а включенные регистры - регистровой комбинацией .

Так как регистры в разных органах разных стран и эпох не одинаковы, то в органной партии они обычно не обозначаются подробно: выписывают над тем или другим местом органной партии только мануал, обозначение труб с язычками или без них и величину труб, а остальное предоставляется на усмотрение исполнителя. Бо́льшая часть нотного органного репертуара не имеет никаких авторских обозначений, касающихся регистровки произведения, так у композиторов и органистов предыдущих эпох существовали свои традиции и искусство сочетания различных тембров органа передавалась устно из поколения в поколение.

Трубы

Трубы регистров звучат по-разному:

• 8-футовые трубы звучат в соответствии с нотной записью;
• 4- и 2-футовые звучат на одну и две октавы выше соответственно;
• 16- и 32-футовые звучат на одну и две октавы ниже соответственно;
• 64-футовые лабиальные трубы, встречающиеся в наиболее крупных органах мира, звучат на три октавы ниже записи, следовательно, те, что приводятся в действие клавишами педали и мануала ниже контроктавы, издают уже инфразвук ;
• закрытые сверху лабиальные трубы звучат октавой ниже открытых.

Для настройки малых открытых лабиальных металлических труб органа используется штимгорн . С помощью этого молоткообразного инструмента завальцовывается или развальцовывается открытый конец трубы. Более крупные открытые трубы настраивают путём вырезания вертикального лоскута металла вблизи или непосредственно из открытого края трубы, который отгибается под тем или иным углом. Открытые деревянные трубы обычно имеют настроечное приспособление из дерева или металла, регулировка которой, позволяет настраивать трубу. Закрытые деревянные или металлические трубы настраиваются при помощи регулировки затычки или колпачка на верхнем конце трубы.

Фасадные трубы органа могут играть и декоративную роль. Если трубы не звучат, то их называют «декоративными» или «слепыми» (англ. dummy pipes ).

Трактура

Органная трактура - это система передаточных устройств, функционально соединяющая элементы управления на пульте органа с воздухозапорными устройствами органа. Игровая трактура передаёт движение клавиш мануалов и педали на клапаны конкретной трубы или группы труб в микстуре. Регистровая трактура обеспечивает включение или выключение целого регистра или группы регистров в ответ на нажатие тумблера или движение регистровой рукоятки.

Посредством регистровой трактуры также действует память органа - комбинации регистров, заранее скомпонованные и заложенные в устройство органа - готовые, фиксированные комбинации. Они могут называться как по сочетанию регистров - Pleno, Plein Jeu, Gran Jeu, Tutti, так и по силе звучания - Piano, Mezzopiano, Mezzoforte, Forte. Помимо готовых комбинаций, есть свободные комбинации, которые позволяют органисту выбирать, запоминать и изменять в памяти органа набор регистров по своему усмотрению. Функция памяти имеется не во всех органах. В органах с механической регистровой трактурой она отсутствует.

Механическая

Механическая трактура - эталонная, аутентичная и наиболее часто встречающаяся на данный момент, позволяющая исполнять наиболее широкий спектр произведений всех эпох; механическая трактура не даёт феномена «запаздывания» звука и позволяет досконально ощущать положение и поведение воздушного клапана, что даёт возможность наилучшего контроля инструмента органистом и достижения высокой техники исполнения . Клавиша мануала или педали при использовании механической трактуры соединена с воздушным клапаном системой лёгких деревянных или полимерных тяг (абстрактов), валиков и рычагов; изредка в больших старых органах применялась канатно-блоковая передача. Так как движение всех перечисленных элементов осуществляется только усилием органиста, существуют ограничения в размере и характере расположения звучащих элементов органа. В органах-гигантах (более 100 регистров) механическая трактура либо не используется, либо дополняется машиной Баркера (пневматическим усилителем, помогающим нажимать на клавиши; таковы французские органы начала XX века, например, Большого зала Московской консерватории и церкви Сен-Сюльпис в Париже). Механическая игровая обычно сочетается с механической регистровой трактурой и виндладой системы шлейфладе.

Пневматическая

Пневматическая трактура - наиболее распространённая в романтических органах - с конца XIX века до 20-х годов XX века; нажатие клавиши открывает клапан в управляющем воздуховоде, подача воздуха в который открывает пневматический клапан конкретной трубы (при использовании виндлад шлейфладе, встречается исключительно редко) либо целого ряда труб одного тона (виндлады кегельладе, характерные для пневматической трактуры). Позволяет строить огромные по набору регистров инструменты, так как не имеет силовых ограничений механической трактуры, однако имеет феномен «запаздывания» звука. Это делает зачастую невозможным исполнение технически сложных произведений, особенно во «влажной» церковной акустике, учитывая то, что время задержки звучания регистра зависит не только от удалённости от пульта органа, но и от его размера труб, наличия в трактуре реле, ускоряющих срабатывание механики за счёт освежения импульса, конструктивных особенностей трубы и используемого типа виндлады (практически всегда это - кегельладе, иногда - мембраненладе: работает на выброс воздуха, исключительно быстрое срабатывание). Кроме того, пневматическая трактура разобщает клавиатуру с воздушными клапанами, лишая органиста ощущения «обратной связи» и ухудшая контроль над инструментом. Пневматическая трактура органа хороша для исполнения сольных произведений периода романтизма , сложна для игры в ансамбле , и далеко не всегда подходит для музыки барокко и современности.

Электрическая

Электрическая трактура - широко используемая в XX веке трактура, с прямой передачей сигнала от клавиши к электромеханическому реле открытия-закрытия клапана посредством импульса постоянного тока в электрической цепи. В настоящее время всё чаще вытесняется механической. Это единственная трактура, не ставящая никаких ограничений по количеству и расположению регистров, а также размещению пульта органа на сцене в зале. Позволяет располагать группы регистров в разных концах зала, управлять органом с неограниченного количества дополнительных пультов, исполнять музыку для двух и трех органов на одном органе, а также ставить пульт в удобное место в оркестре , с которого будет хорошо видно дирижёра . Позволяет соединять несколько органов в общую систему, а также даёт уникальную возможность записи исполнения с последующим воспроизведением без участия органиста. Недостаток электрической трактуры, как и пневматической, - разрыв «обратной связи» пальцев органиста и воздушных клапанов. Кроме того, электрическая трактура может давать задержку звука за счёт времени срабатывания электрических реле клапанов, а также коммутатора-распределителя (в современных органах это устройство электронное и задержки не даёт; в инструментах первой половины и середины 20 века оно нередко было электромеханическим). Электромеханические реле при срабатывании часто дают дополнительные «металлические» звуки - щелчки и стук, которые, в отличие от аналогичных «деревянных» призвуков механической трактуры, совсем не украшают звучание произведения. В некоторых случаях электрический клапан получают самые большие трубы в остальном полностью механического органа (например, в новом инструменте фирмы «Hermann Eule» в Белгороде), что обусловлено необходимостью при большом расходе воздуха трубой сохранять площадь механического вентиля, и как следствие игровые усилия, в басу в приемлемых рамках. Шум может издавать и регистровая электрическая трактура при смене регистровых комбинаций. Пример акустически превосходного органа с механической игровой трактурой и при этом достаточно шумной регистровой трактурой - швейцарский орган фирмы «Kuhn» в Католическом соборе в Москве .

Другие

Крупнейшие органы мира

Крупнейший орган Европы - Большой орган кафедрального собора Св. Стефана в Пассау (Германия), построенный немецкой фирмой «Stenmayer & Co». Имеет 5 мануалов, 229 регистров, 17 774 трубы. Считается четвёртым по величине действующим органом в мире .

До недавнего времени крупнейшим в мире органом с полностью механической игровой трактурой (без применения электронного и пневматического управления) был орган собора св. Троицы в Лиепае (4 мануала, 131 регистр, более 7 тысяч труб), однако, в 1979 году в большом концертном зале центра исполнительских искусств Сиднейского оперного театра был установлен орган, имеющий 5 мануалов, 125 регистров и около 10 тысяч труб. Ныне он считается крупнейшим (с механической трактурой).

Главный орган Кафедрального собора в Калининграде (4 мануала, 90 регистров, около 6,5 тысяч труб ) является самым большим органом в России.

Экспериментальные органы

Органы оригинальной конструкции и настройки разрабатывались начиная со второй половины XVI века , как, например, архиорган итальянского теоретика музыки и композитора Н. Вичентино . Однако широкого распространения такие органы не получили. Ныне они выставляются как исторические артефакты в музеях музыкальных инструментов наряду с другими экспериментальными инструментами прошлого.

Этому клавишному духовому инструменту, по образной характеристике В. В. Стасова, «...в особенности свойственно воплощение в музыкальных образах и формах стремлений нашего духа к колоссальному и беспредельно величественному; у него одного существуют те потрясающие звуки, те громы, тот величественный, говорящий будто из вечности голос, которого выражение невозможно никакому другому инструменту, никакому оркестру».

На сцене концертного зала вы видите фасад орга́на с частью труб. Сотни их находятся за его фасадом, располагаясь ярусами вверх и вниз, вправо и влево, уходят рядами в глубину обширного помещения. Одни трубы расположены горизонтально, другие - вертикально, а некоторые даже подвешены на крюках. У современных органов число труб доходит до 30 000. Самые большие высотой более 10 м, самые маленькие - 10 мм. Кроме того, орган имеет воздухонагнетательный механизм - мехи и воздухопроводы; кафедру, где сидит органист и где сосредоточена система управления инструментом.

Звук органа производит огромное впечатление. Гигантский инструмент обладает множеством различных тембров. Это как бы целый оркестр. В самом деле, диапазон органа превышает диапазон всех инструментов оркестра. Та или иная окраска звука зависит от устройства труб. Набор труб единого тембра называется регистром. Количество их в больших инструментах доходит до 200. Но главное - сочетание нескольких регистров порождает новую окраску звука, новый тембр, не похожий на исходный. У органа несколько (от 2 до 7) ручных клавиатур - мануалов, расположенных террасообразно. По тембровой окраске, регистровому составу они отличаются друг от друга. Особая клавиатура - ножная педаль. Она имеет 32 клавиши для игры носком и каблуком. Традиционно использование педали как самого нижнего голоса - баса, но иногда она служит и как один из средних голосов. На кафедре находятся и рычаги включения регистров. Обычно исполнителю помогают один или два ассистента, они переключают регистры. В новейших инструментах применяется «запоминающее» устройство, благодаря которому можно заранее подобрать определенное сочетание регистров и в нужный момент, нажав кнопку, заставить их звучать.

Органы всегда строились для определенного помещения. Мастера предусматривали все его особенности, акустику, размеры и т. д. Поэтому в мире нет двух одинаковых инструментов, каждый - уникальное творение мастера. Один из лучших - орган Домского собора в Риге.

Музыка для органа записывается на трех нотоносцах. Два из них фиксируют партию мануалов, один - для педали. В нотах не указывается регистровка произведения: исполнитель сам отыскивает наиболее выразительные приемы для раскрытия художественного образа сочинения. Тем самым органист становится как бы соавтором композитора в инструментовке (регистровке) произведения. Орган позволяет тянуть звук, аккорд сколь угодно долго с постоянной громкостью. Эта его особенность приобрела свое художественное выражение в возникновении приема органного пункта: при неизменном звуке в басу мелодия и гармония развиваются. Музыканты на любых инструментах создают динамическую нюансировку внутри каждой музыкальной фразы. Окраска звука органа неизменна независимо от силы удара по клавише, поэтому исполнители применяют особые приемы для изображения начала и конца фраз, логики строения внутри самой фразы. Возможность сочетать одновременно различные тембры обусловила сочинение произведений для органа преимущественно полифонического склада (см. Полифония).

Орган известен с глубокой древности. Изготовление первого органа приписывают механику из Александрии Ктесибию, жившему в III в. до н. э. Это был водяной орган - гидравлос. Давление столба воды обеспечивало равномерность напора воздуха, поступающего в звучащие трубы. Позднее изобрели орган, в котором воздух в трубы подавался с помощью мехов. До появления электрического привода воздух в трубы накачивали специальные рабочие - кальканты. В средние века наряду с большими органами были и маленькие - регали и портативы (от латинского «порто» - «ношу»). Постепенно инструмент сорершенствовался и к XVI в. приобрел почти современный вид.

Музыку для органа писали многие композиторы. Наивысшего своего расцвета органное искусство достигло в конце XVII - 1-й половине XVIII в. в творчестве таких композиторов, как И. Пахельбель, Д. Букстехуде, Д. Фрескобальди, Г. Ф. Гендель, И. С. Бах. Бахом созданы непревзойденные по глубине и совершенству произведения. В России органу значительное внимание уделял М. И. Глинка. Он прекрасно играл на этом инструменте, делал для него переложения различных произведений.

В нашей стране орган можно услышать в концертных залах Москвы, Ленинграда, Киева, Риги, Таллина, Горького, Вильнюса и многих других городов. В исполнении советских и зарубежных органистов звучат произведения не только старинных мастеров, но и советских композиторов.

Строят сейчас и электроорганы. Однако принцип действия у этих инструментов иной: звук возникает благодаря электрическим генераторам различных конструкций (см. Электромузыкальные инструменты).

Источник: « В мире науки» , №3, 1983. Авторы: Невиль Х. Флетчер и Сусанна Туэйтс

Величественное звучание органа создаётся благодаря взаимодействию строго синхронизированных по фазе воздушной струи, проходящей через разрез в трубе, и воздушного столба, резонирующего в её полости.

Ни один музыкальный инструмент не может сравниться с органом по силе, тембру, диапазону, тональности и величественности звучания. Подобно многим музыкальным инструментам, устройство органа постоянно совершенствовалось благодаря усилиям многих поколений искусных мастеров, медленно накапливавших опыт и знания. К концу XVII в. орган в основном приобрёл свою современную форму. Два наиболее выдающихся физика XIX в. Герман фон Гельмгольц и лорд Рэлей выдвинули противоположные теории, объясняющие основной механизм образования звуков в органных трубах , но из-за отсутствия необходимых приборов н инструментов их спор так и не был решён. С появлением осциллографов н других современных приборов стало возможным детальное изучение механизма действия органа. Оказалось, что как теория Гельмгольца, так и теория Рэлея справедливы для определённых величин давления, под которым воздух нагнетается в органную трубу. Далее в статье будут изложены результаты последних исследований, которые во многом не совпадают с объяснением механизма действия органа, приводимым в учебниках.

Трубки, вырезанные из камыша или других растений с полым стеблем, были, вероятно, первыми духовыми музыкальными инструментами. Они издают звуки, если дуть поперёк открытого конца трубки, или дуть в трубку, вибрируя губами, или, защемив конец трубки, вдувать воздух, заставляя вибрировать её стенки. Развитие этих трёх видов простейших духовых инструментов привело к созданию современной флейты, трубы и кларнета, из которых музыкант может извлекать звуки в довольно большом диапазоне частот.

Параллельно создавались и такие инструменты, в которых каждая трубка предназначалась для звучания на одной определённой ноте. Простейший из таких инструментов – это свирель (или «флейта Пана»), которая обычно имеет около 20 трубок различной длины, закрытых с одного конца и издающих звуки, если дуть поперёк другого, открытого конца. Самым большим и сложным инструментом этого типа является орган, содержащий до 10000 труб, которыми органист управляет при помощи сложной системы механических передач. Орган ведёт своё происхождение из глубокой древности. Глиняные фигурки, изображавшие музыкантов, играющих на инструменте из многих труб, снабжённых мехами, были изготовлены в Александрии ещё во II в. до н.э. К X в. орган начинает использоваться в христианских церквях, и в Европе появляются написанные монахами трактаты об устройстве органов. По преданию, большой орган , построенный в Xв. для Винчестерского собора в Англии, имел 400 металлических труб, 26 мехов и две клавиатуры с 40 клавишами, где каждая клавиша управляла десятью трубами. На протяжении последующих столетий устройство органа совершенствовалось в механическом и музыкальном отношении, и уже в 1429 г. в Амьенском соборе был построен орган, имевший 2500 труб. В Германии к концу XVII в. органы уже приобрели свою современную форму.

Орган, установленный в 1979 г. в концертном зале Сиднейского оперного театра в Австралии, является самым большим и технически совершенным органом в мире. Спроектирован и построен Р. Шарпом. В нем имеется около 10500 труб, управляемых с помощью механической передачи пятью ручными и одной ножной клавиатурами. Орган может управляться автоматически магнитной лентой, на которой в цифровой форме ранее было записано исполнение музыканта.

Термины, применяемые для описания устройства органа , отражают их происхождение от трубчатых духовых инструментов, в которые воздух вдувался ртом. Трубы органа сверху открыты, а снизу имеют суженную конусообразную форму. Поперёк сплющенной части, над конусом, проходит «ротик» трубы (разрез). Внутри трубы помешен «язычок» (горизонтальное ребро), так что между ним и нижней «губой» образуется «лабиальное отверстие» (узкая щель). Воздух нагнетается в трубу большими мехами и поступает в её конусообразное основание под давлением от 500 до 1000 паскалей (от 5 до 10 см вод. ст.). Когда при нажатии соответствующей педали и клавиши воздух входит в трубу, он устремляется вверх, образуя при выходе из лабиальной щели широкую плоскую струю. Струя воздуха проходит поперёк прорези «ротика» и, ударяясь о верхнюю губу, взаимодействует с воздушным столбом в самой трубе; в результате создаются устойчивые колебания, которые и заставляют трубу «говорить». Сам по себе вопрос, каким образом происходит в трубе этот внезапный переход от молчания к звучанию, очень сложен и интересен, но в данной статье он не рассматривается. Разговор в основном будет идти о процессах, которые обеспечивают непрерывное звучание органных труб и создают их характерную тональность.

Органная труба возбуждается воздухом, поступающим в её нижний конец и образующим струю при прохождении через щель между нижней губой и язычком. В разрезе струя взаимодействует с воздушным столбом в трубе у верхней губы и проходит то внутри трубы, то вне её. В воздушном столбе создаются установившиеся колебания, заставляющие трубу звучать. Давление воздуха, изменяющееся по закону стоячей волны, показано цветной штриховкой. На верхний конец трубы насаживается съемная муфта или заглушка, которые позволяют при настройке слегка изменять длину воздушного столба.

Может показаться, что задача описания воздушной струи, порождающей и сохраняющей звучание органа, полностью относится к теории потоков жидкостей и газов. Выяснилось, однако, что весьма трудно теоретически рассмотреть движение даже постоянного, плавного, ламинарного потока, что же касается полностью турбулентной струи воздуха, которая движется в органной трубе, то её анализ невероятно сложен. К счастью, турбулентность, представляющая собой сложный вид движения воздуха, в действительности упрощает характер воздушного потока. Если бы этот поток был ламинарным, то взаимодействие струи воздуха с окружающей средой зависело бы от их вязкости. В нашем случае турбулентность заменяет вязкость в качестве определяющего фактора взаимодействия в прямой зависимости от ширины воздушного потока. При строительстве органа особое внимание уделяется тому, чтобы воздушные потоки в трубах были полностью турбулентны, что достигается с помощью мелких нарезок по кромке язычка. Как ни удивительно, в отличие от ламинарного турбулентный поток устойчив и может быть воспроизведён.

Полностью турбулентный поток постепенно смешивается с окружающим воздухом. Процесс расширения и замедления при этом сравнительно несложен. Кривая, изображающая изменение скорости потока в зависимости от расстояния от центральной плоскости его сечения, имеет вид перевёрнутой параболы, вершина которой соответствует максимальному значению скорости. Ширина потока возрастает пропорционально расстоянию от лабиальной щели. Кинетическая энергия потока остаётся неизменной, поэтому уменьшение его скорости пропорционально корню квадратному из расстояния от щели. Эта зависимость подтверждается как расчётами, так и результатами эксперимента (при учёте небольшой области перехода вблизи лабиальной щели).

В уже возбуждённой и звучащей органной трубе воздушный поток попадает из лабиальной щели в интенсивное звуковое поле в прорези трубы. Движение воздуха, связанное с генерацией звуков, направлено через прорезь и, следовательно, перпендикулярно плоскости потока. Пятьдесят лет назад Б. Брауну из колледжа Лондонского университета удалось сфотографировать ламинарный поток задымлённого воздуха в звуковом поле. На снимках было отмечено образование извилистых волн, увеличивающихся по мере их продвижения вдоль потока, пока последний не распадался на два ряда вихревых колец, вращающихся в противоположных направлениях. Упрошенная интерпретация этих и подобных им наблюдений привела к неверному описанию физических процессов в органных трубах, которое можно найти во многих учебниках.

Более плодотворный метод изучения действительного поведения воздушной струи в звуковом поле заключается в экспериментировании с отдельно взятой трубой, в которой звуковое поле создаётся с помощью репродуктора. В результате таких исследований, проведённых Дж. Колтманом в лаборатории компании Westinghouse Electric Corporation и группой с моим участием в Университете Новой Англии в Австралии, были разработаны основы современной теории физических процессов, происходящих в органных трубах. Фактически ещё Рэлей дал тщательное и почти полное математическое описание ламинарных потоков невязких сред. Поскольку обнаружилось, что турбулентность не усложняет, а упрощает физическую картину воздушной струн, оказалось возможным использовать метод Рэлея с небольшими изменениями для описания воздушных потоков, экспериментально полученных и исследованных Колтманом и нашей группой.

Если бы в трубе не было лабиальной щели, то можно было бы ожидать, что воздушная струя в виде полосы движущегося воздуха просто смещалась бы назад и вперёд вместе со всем остальным воздухом в прорези трубы под воздействием акустических колебаний. В действительности же при выходе струи из щели она эффективно стабилизируется самой щелью. Этот эффект можно сравнить с результатом наложения на общее колебательное движение воздуха в звуковом поле строго сбалансированного смешения, локализованного в плоскости горизонтального ребра. Это локализованное смешение, которое имеет ту же частоту и амплитуду, что и звуковое поле, и в результате создаёт у горизонтального ребра нулевое смешение струи, сохраняется в движущемся потоке воздуха и создаёт извилистую волну.

Пять труб разной конструкции производят звуки одинаковой высоты, но разного тембра. Вторая труба слева – это дульсиана, обладающая нежным, тонким звучанием, напоминающим звучание струнного инструмента. Третья труба – открытый диапазон, дающий светлый, звонкий звук, который наиболее характерен для органа. У четвертой трубы звук сильно приглушённой флейты. Пятая труба – Waldflote (« лесная флейта») с мягким звучанием. Деревянная труба слева закрыта заглушкой. Она имеет ту же основную частоту колебаний, что и другие трубы, но резонирует на нечётных обертонах, частоты которых в нечётное число раз больше основной частоты. Длина остальных труб не совсем одинакова, так как для получения одинаковой высоты тона производится «коррекция конца».

Как показал Рэлей для исследованного им типа струи и как мы всесторонне подтвердили для случая с расходящейся турбулентной струёй, волна распространяется вдоль потока со скоростью несколько меньшей половины скорости движения воздуха в центральной плоскости струи. При этом по мере движения вдоль потока амплитуда волны возрастает почти по экспоненте. Как правило, она увеличивается вдвое при перемещении волны на один миллиметр и её воздействие быстро становится преобладающим по отношению к простому возвратно-поступательному боковому перемещению, вызываемому звуковыми колебаниями.

Было установлено, что наибольшая скорость увеличения волны достигается в том случае, когда её длина вдоль потока в шесть раз превышает ширину потока в данной точке. С другой стороны, если длина волны оказывается меньше ширины потока, то амплитуда не увеличивается и волна может вообще исчезнуть. Поскольку воздушная струя расширяется и замедляет движение по мере удаления от щели, распространяться по длинным потокам с большой амплитудой могут только длинные волны, то есть низкочастотные колебания. Это обстоятельство окажется немаловажным при последующем рассмотрении создания гармонического звучания органных труб.

Рассмотрим теперь воздействие на воздушную струю звукового поля органной трубы. Нетрудно представить, что акустические волны звукового поля в прорези трубы заставляют кончик воздушной струи перемешаться поперёк верхней губы прорези, так что струя оказывается то внутри трубы, то вне её. Это напоминает картину, когда толкают уже раскачивающиеся качели. Воздушный столб в трубе уже колеблется, и, когда порывы воздуха входят в трубу синхронно с колебанием, они сохраняют силу колебаний, несмотря на различные потери энергии, связанные с распространением звука и трением воздуха о стенки трубы. Если же порывы воздуха не совпадают с колебаниями воздушного столба в трубе, они будут подавлять эти колебания и звук будет затухать.

Форма воздушной струи показана на рисунке в виде ряда последовательных кадров при выходе из лабиальной щели в движущееся акустическое поле, создаваемое в «ротике» трубы воздушным столбом, который резонирует внутри трубы. Периодическое смещение воздуха в разрезе ротика создаёт извилистую волну, движущуюся со скоростью вдвое меньшей скорости движения воздуха в центральной плоскости струи и увеличивающейся по экспоненте, пока её амплитуда не превысит ширину самой струи. Горизонтальные сечения показывают отрезки пути, которые волна в струе проходит за последовательные четверти периода колебаний Т . Секущие линии сближаются с уменьшением скорости струи. В органной трубе верхняя губа расположена в месте, указанном стрелкой. Воздушная струя попеременно выходит из трубы и входит в неё.

Измерение звукопроизводящих свойств воздушной струи можно осуществить, помещая в открытый конец трубы фетровые или пенопластовые клинья, препятствующие звучанию, и создавая звуковую волну небольшой амплитуды с помощью громкоговорителя. Отражаясь от противоположного конца трубы, звуковая волна взаимодействует у разреза «ротика» с воздушной струёй. Взаимодействие струи со стоячей волной внутри трубы измеряется с помощью переносного микрофона-тестера. Таким способом удается обнаружить, увеличивает или уменьшает воздушная струя энергию отраженной волны в нижней части трубы. Для того чтобы труба звучала, струя должна увеличивать энергию. Результаты измерения выражаются в величине акустической «проводимости», определяемой как отношение акустического потока на выходе из разреза « ротика» к звуковому давлению непосредственно за резрезом. Кривая значений проводимости при различных сочетаниях давления нагнетания воздуха и частоты колебаний имеет форму спирали, как показано на следующем рисунке.

Связь между возникновением акустических колебаний в прорези трубы и моментом поступления очередной порции воздушной струи на верхнюю губу прорези определяется отрезком времени, за который волна в воздушном потоке проходит расстояние от лабиальной щели до верхней губы. Мастера по изготовлению органов называют это расстояние «подрезом». Если «подрез» велик или давление (а следовательно, и скорость движения) воздуха низкое, то время движения будет большим. И наоборот, если «подрез» мал или давление воздуха высокое, то время движения будет небольшим.

Для того чтобы точно определить фазовое соотношение между колебаниями воздушного столба в трубе и поступлениями порций воздушной струи на внутреннюю кромку верхней губы, необходимо более подробно изучить характер воздействия этих пропорций на воздушный столб. Гельмгольц считал, что главным фактором здесь является объем воздушного потока, доставляемого струёй. Поэтому для того, чтобы порции струи сообщали как можно больше энергии колеблющемуся воздушному столбу, они должны поступать в тот момент, когда давление у внутренней части верхней губы достигает максимума.

Рэлей выдвигал другое положение. Он доказывал, что, поскольку прорезь находится сравнительно недалеко от открытого конца трубы, акустические волны у прорези, на которые воздействует воздушная струя, не могут создавать большое давление. Рэлей считал, что воздушный поток, поступая в трубу, фактически наталкивается на преграду и почти останавливается, что быстро создаёт в нём высокое давление, которое и оказывает воздействие на его движение в трубе. Поэтому, по мнению Рэлея, воздушная струя будет передавать максимальное количество энергии в том случае, если она будет поступать в трубу в момент, когда максимальным будет не давление, а сам поток акустических волн. Сдвиг между этими двумя максимумами составляет одну четверть периода колебаний воздушного столба в трубе. Если провести аналогию с качелями, то это различие выражается в толкании качелей, когда они находятся в верхней точке и обладают максимальной потенциальной энергией (по Гельмгольцу), и в момент, когда они находятся в самой нижней точке и обладают максимальной скоростью (по Рэлею).

Кривая акустической проводимости струи имеет форму спирали. Расстояние от начальной точки указывает величину проводимости, а угловое положение – сдвиг фаз между акустическим потоком на выходе из прорези и звуковым давлением за прорезью. Когда поток совпадает по фазе с давлением, значения проводимости лежат в правой половине спирали и происходит рассеяние энергии струи. Для того чтобы струя генерировала звук, значения проводимости должны находиться в левой половине спирали, что имеет место при компенсации или задержке по фазе движения струи по отношению к давлению за разрезом трубы. В этом случае длина отраженной волны выше длины падающей волны. Величина опорного угла зависитот того, какой из двух механизмов доминирует в возбуждении трубы: механизм Гельмгольца или механизм Рэлея. При проводимости, соответствующей верхней половине спирали, струя понижает собственную резонансную частоту трубы, а когда значение проводимости находится в нижней части спирали, повышает собственную резонансную частоту трубы.

График движения воздушного потока в трубе (пунктирная кривая) при данном отклонении струи несимметричен по отношению к нулевой величине отклонения, поскольку губа трубы устроена так, чтобы разрезать струю не по её центральной плоскости. Когда отклонение струи происходит по простой синусоиде с большой амплитудой (сплошная кривая черного цвета), воздушный поток, поступающий в трубу (цветная кривая), «насыщается» сначала у одной крайней точки отклонения струи, когда она полностью выходит из трубы. При ещё большей амплитуде происходит насыщение воздушного потока и у другой крайней точки отклонения, когда струя полностью входит в трубу. Смещение губы придает потоку асимметричную волновую форму, обертоны которой имеют частоты, кратные частоте отклоняющей волны.

На протяжении 80 лет задача оставалась нерешённой. Более того, новые исследования фактически не проводились. И лишь теперь она нашла удовлетворительное решение благодаря работам Л. Кремера и X. Лизинга из Института им. Генриха Герца в Зап. Берлине, С. Эллера из Военно-морской академии США, Колтмана и нашей группы. Коротко говоря, и Гельмгольц, и Рэлей оба были отчасти правы. Соотношение между двумя механизмами воздействия определяется давлением нагнетаемого воздуха и частотой звука, причём механизм Гельмгольца оказывается основным при низких давлениях и высоких частотах, а механизм Рэлея – при высоких давлениях и низких частотах. Для органных труб стандартной конструкции механизм Гельмгольца играет обычно более важную роль.

Колтман разработал простой и эффективный способ изучения свойств воздушной струи, который был несколько модифицирован и усовершенствован в нашей лаборатории. В основе этого метода лежит изучение воздушной струи у прорези органной трубы, когда дальний конец её закрыт фетровыми или пенопластовыми звукопоглощающими клиньями, не дающими трубе звучать. Затем из репродуктора, помещённого у дальнего конца, вниз по трубе подаётся звуковая волна, которая отражается от края прорези сначала при наличии нагнетаемой струи, а потом без неё. В обоих случаях падающая и отражённая волны взаимодействуют внутри трубы, создавая стоячую волну. Измеряя с помощью небольшого микрофона-зонда изменения в конфигурации волны при подаче воздушной струи, можно определить, увеличивает или уменьшает струя энергию отражённой волны.

В наших экспериментах фактически измерялась «акустическая проводимость» воздушной струи, которая определяется отношением акустического потока на выходе из прорези, создаваемого присутствием струи, к акустическому давлению непосредственно внутри прорези. Акустическая проводимость характеризуется величиной и фазовым углом, которые можно представить графически в виде функции частоты или давления нагнетания. Если представить график проводимости при независимом изменении частоты и давления, то кривая будет иметь форму спирали (см. рисунок). Расстояние от начальной точки спирали указывает величину проводимости, а угловое положение точки на спирали соответствует запаздыванию фазы извилистой волны, возникающему в струе под воздействием акустических колебаний в трубе. Запаздывание на одну длину волны соответствует 360° по окружности спирали. Вследствие особых свойств турбулентной струи оказалось, что при умножении величины проводимости на квадратный корень из величины давления все величины, измеренные для данной органной трубы, укладываются на одной и той же спирали.

Если давление остаётся постоянным, а частота поступающих звуковых волн растёт, то точки, указывающие величину проводимости, приближаются по спирали к её середине по часовой стрелке. При постоянной частоте и увеличении давления эти точки удаляются от середины в противоположном направлении.

Внутренний вид органа Сиднейского оперного театра. Видны некоторые трубы его 26 регистров. Большая часть труб сделана из металла, некоторые изготовлены из дерева. Длина звучащей части трубы удваивается через каждые 12 труб, а диаметр трубы удваивается примерно через каждые 16 труб. Многолетний опыт мастеров – создателей органов позволил им найти наилучшие пропорции, обеспечивающие устойчивый тембр звучания.

Когда точка величины проводимости находится в правой половине спирали, струя отбирает энергию у потока в трубе, и поэтому происходит потеря энергии. При положении точки в левой половине струя передаст энергию потоку и тем самым действует как генератор звуковых колебаний. При положении значения проводимости в верхней половине спирали струя понижает собственную резонансную частоту трубы, а когда эта точка находится в нижней половине, струя повышает собственную резонансную частоту трубы. Величина угла, характеризующего отставание по фазе, зависит от того, по какой схеме – Гельмгольца или Рэлея – осуществляется основное возбуждение трубы, а это, как было показано, определяется величинами давления и частоты. Однако этот угол, отсчитываемый от правой части горизонтальной оси (правая четверть), никогда не бывает значительно больше нуля.

Поскольку 360° по окружности спирали соответствует отставанию по фазе, равному длине и извилистой волны, распространяющейся вдоль воздушной струи, величины такого отставания от значительно меньших четверти длины волны до почти трёх четвёртых её длины будут лежать на спирали от центральной линии, то есть в той части, где струя действует как генератор звуковых колебаний. Мы также видели, что при постоянной частоте отставание по фазе является функцией давления нагнетаемого воздуха, от которой зависят как скорость самой струи, так и скорость распространения извилистой волны вдоль струи. Поскольку скорость такой волны составляет половину скорости струи, которая в свою очередь прямо пропорциональна корню квадратному из величины давления, изменение фазы струи на половину длины волны возможно лишь при значительном изменении давления. Теоретически давление может меняться в девятикратном размере, прежде чем труба перестаёт производить звучание на своей основной частоте, если другие условия не нарушаются. На практике, однако, труба начинает звучать на более высокой частоте до достижения указанного высшего предела изменения давления.

Следует отметить, что для восполнения потерь энергии в трубе и обеспечения устойчивости звука, несколько витков спирали может уйти далеко влево. Заставить трубу звучать может только ещё один такой виток, местоположение которого соответствует примерно трём полуволнам в струе. Так как проводимость струн в этой точке низка, продуцируемый звук слабее любого звука, соответствующего точке на внешнем витке спирали.

Форма спирали проводимости может ещё больше усложниться, если величина отклонения у верхней губы превышает ширину самой струи. При этом струя почти полностью выдувается из трубы и вдувается в неё обратно на каждом цикле перемещения, и количество энергии, которую она сообщает отражённой волне в трубе, перестаёт зависеть от дальнейшего увеличения амплитуды. Соответственно снижается и эффективность воздушной струн в режиме генерации акустических колебаний. В этом случае увеличение амплитуды отклонения струи приводит лишь к уменьшению спирали проводимости.

Снижение эффективности струи мри увеличении амплитуды отклонения сопровождается возрастанием потерь энергии в органной трубе. Колебания в трубе быстро устанавливаются на более низком уровне, при котором энергия струи точно компенсирует потери энергии в трубе. Интересно отметить, что в большинстве случаев потери энергии вследствие турбулентности и вязкости значительно превышают потери, связанные с рассеянием звуковых волн через прорезь и открытый коней трубы.

Разрез органной трубы диапазонного типа, на котором видно, что язычок имеет насечку для соэданияоднородного турбулентного движения струи воздуха. Труба изготовлена из «краплёного металла» – сплава с большим содержанием олова и добавкой свинца. При изготовлении листового материала из этого сплава на нём закрепляется характерный рисунок, который хорошо виден на фотографии.

Разумеется, действительное звучание трубы в органе не ограничено одной определённой частотой, но содержит и звуки более высокой частоты. Можно доказать, что эти обертоны являются точными гармониками основной частоты и отличаются от неё в целое число раз. При постоянных условиях воздухонагнетания форма звуковой волны на осциллографе остаётся совершенно одинаковой. Малейшее отклонение частоты гармоник от величины, строго кратной основной частоте, приводит к постепенному, но чётко видимому изменению формы волны.

Это явление представляет интерес, потому что резонансные колебания воздушного столба в органной трубе, как и в любой открытой трубе, устанавливаются на частотах, которые несколько отличаются от частот гармоник. Дело в том, что при увеличении частоты рабочая длина трубы становится немного меньше из-за изменения акустического потока у открытых концов трубы. Как будет показано, обертоны в органной трубе создаются за счёт взаимодействия воздушной струи и губы прорези, а сама труба служит для обертонов более высокой частоты главным образом пассивным резонатором.

Резонансные колебания в трубе создаются при наибольшем движении воздуха у её отверстий. Другими словами, проводимость в органной трубе должна достигать своего максимума у прорези. Отсюда следует, что резонансные колебания и трубе с открытым длинным концом возникают на частотах, при которых в длине трубы укладывается целое число полуволн звуковых колебаний. Если обозначить основную частоту как f 1 , то более высокие резонансные частоты будут 2f 1 , 3f 1 и т.д. (В действительности, как уже было указано, высшие резонансные частоты всегда немного превышают эти значения.)

В трубе с закрытым или заглушенным дальним конном резонансные колебания возникают на частотах, при которых в длине трубы укладывается нечётное число четвертей длины волны. Поэтому для звучания на той же самой ноте закрытая труба может быть вдвое короче открытой, и её резонансные частоты будут f 1 , 3f 1 , 5f 1 и т.д.

Результаты влияния изменения давления нагнетаеого воздуха на звук в обычной органной трубе. Римскими цифрами обозначены первые несколько обертонов. Главный режим трубы (в цвете) охватывает диапазон хорошо сбалансированного нормального звучания при нормальном давлении. При увеличении давления звучание трубы переходит на второй обертон; при понижении давления создается ослабленный второй обертон.

Теперь вернёмся к воздушной струе в органной трубе. Мы видим, что волновые возмущения высокой частоты постепенно затухают по мере увеличения ширины струи. Вследствие этого конец струи у верхней губы колеблется почти по синусоиде на основной частоте звучания трубы и почти независимо от более высоких гармоник колебаний акустического поля у прорези трубы. Однако синусоидальное движение струи не создаст такого же движения воздушного потока в трубе, поскольку поток «насыщается» за счёт того, что при крайнем отклонении в любую сторону он полностью течёт либо с внутренней, либо с внешней стороны верхней губы. Кроме того, губа обычно несколько смещена и разрезает поток не точно по его центральной плоскости, так что насыщение оказывается несимметричным. Поэтому колебание потока в трубе имеет полный набор гармоник основной частоты со строго определённым соотношением частот и фаз, а относительные амплитуды этих высокочастотных гармоник быстро возрастают с увеличением амплитуды отклонения воздушной струи.

В обычной органной трубе величина отклонения струи в прорези соизмерима с шириной струи у верхней губы. В результате в воздушном потоке создаётся большое число обертонов. Если бы губа разделяла струю строго симметрично, чётные обертоны в звучании отсутствовали бы. Поэтому обычно губе придаётся некоторое смешение, чтобы сохранить все обертоны.

Как и следовало ожидать, открытая и закрытая трубы создают звук разного качества. Частоты обертонов, создаваемых струёй, кратны основной частоте колебаний струи. Столб воздуха в трубе будет сильно резонировать на определённый обертон только при большой акустической проводимости трубы. При этом будет отмечаться резкое увеличение амплитуды на частоте, близкой к частоте обертона. Поэтому в закрытой трубе, где создаются лишь обертоны с нечётными номерами резонансной частоты, происходит подавление всех других обертонов. В результате получается характерный «глухой» звук, в котором чётные обертоны слабы, хотя и не отсутствуют полностью. Напротив, а открытой трубе получается более «светлый» звук, поскольку он сохраняет все обертоны, производные от основной частоты.

Резонансные свойства трубы в большой степени зависят от потерь энергии. Эти потери бывают двух типов: потери на внутреннее трение и теплоотдачу и потери на излучение через прорезь и открытый конец трубы. Потери первого типа более значительны в узких трубах и при низкой частоте колебаний. Для широких труб и при высокой частоте колебаний существенными являются потери второго типа.

Влияние места расположения губы на создание обертонов свидетельствует о целесообразности смещения губы. Если бы губа разделяла струю строго по центральной плоскости, в трубе создавался бы только звук основной частоты (I) и третий обертон (III). При смещении губы, как показано пунктирной линией, возникают второй и четвёртый обертоны, значительно обогащающие качество звука.

Отсюда следует, что при данной длине трубы, а следовательно, и определённой основной частоте широкие трубы могут служить хорошими резонаторами только для основного тона и ближайших нескольких обертонов, образующих приглушенный «флейтоподобный» звук. Узкие трубы служат хорошими резонаторами для широкого диапазона обертонов, и поскольку излучение на высоких частотах происходит более интенсивно, чем на низких, то образуется высокий «струнный» звук. Между этими двумя звучаниями находится звонкий сочный звук, стать характерный для хорошего органа, который создаётся так называемыми принципалами или диапазонами.

Кроме того, в большом органе могут быть ряды труб с коническим корпусом, перфорированной заглушкой или иными разновидностями геометрической формы. Такие конструкции предназначены для модификации резонансных частот трубы, а иногда для увеличения диапазона высокочастотных обертонов с целью получения тембра особой звуковой окраски. Выбор материала, из которого изготавливается труба, не имеет большого значения.

Существует большое число возможных видов колебаний воздуха в трубе, и это в ещё большей степени усложняет акустические свойства трубы. Например, при увеличении давления воздуха в открытой трубе до такой степени, что в струе будет как раз создаваться первый обертон f 1 одной четверти длины основной волны, точка на спирали проводимости, соответствующая этому обертону, перейдёт на её правую половину и струя перестанет создавать обертон данной частоты. В то же время частота второго обертона 2f 1 соответствует полуволне в струе, и он может быть устойчивым. Поэтому звучание трубы перейдёт на этот второй обертон, почти на целую октаву выше первого, причём точная частота колебаний будет зависеть от резонансной частоты трубы и давления нагнетания воздуха.

Дальнейшее увеличение давления нагнетания может привести к образованию следующего обертона 3f 1 при условии, что «подрез» губы не слишком велик. С другой стороны, часто бывает, что низкое давление, недостаточное для образования основного тона, постепенно создаёт один из обертонов на втором витке спирали проводимости. Подобные звуки, создаваемые при излишке или недостатке давления, представляют интерес для лабораторных исследований, но в самих органах применяются крайне редко, лишь для достижения какого-то особого эффекта.

Вид стоячей волны при резонансе в трубах с открытым и закрытым верхним концом. Ширина каждой цветной линии соответствует амплитуде колебаний в различных частях трубы. Стрелками указано направление движения воздуха во время одной половины колебательного цикла; во второй половине цикла направление движения меняется на обратное. Римскими цифрами обозначены номера гармоник. Для открытой трубы резонансными являются все гармоники основной частоты. Закрытая труба должна быть вдвое короче для создании той же ноты, но для нее резонансными являются только нечетные гармоники. Сложная геометрия «ротика» трубы несколько искажает конфигурацию волн ближе к нижнему концу трубы, не меняя их « основного» характера.

После того как мастер при изготовлении органа сделал одну трубу, обладающую необходимым звучанием, основная и наиболее трудная его задача – создать весь ряд труб соответствующей громкости и гармоничности звучании по всему музыкальному диапазону клавиатуры. Этого нельзя достичь простым набором труб одинаковой геометрии, различающихся только своими размерами, поскольку у таких труб потери энергии от трения и излучения будут по-разному влиять на колебания различной частоты. Чтобы обеспечить постоянство акустических свойств по всему диапазону, необходимо варьировать целым рядом параметров. Диаметр трубы меняется при изменении её длины и зависит от неё как степень с показателем k, где k меньше 1. Поэтому длинные басовые трубы делают более узкими. Расчётная величина k составляет 5/6, или 0,83, но с учётом психофизических особенностей человеческого слуха она должна быть уменьшена до 0,75. Это значение kочень близко к тому, которое эмпирически определили великие мастера органов XVII и XVIII вв.

В заключение рассмотрим вопрос, важный с точки зрения игры на органе: каким образом осуществляется управление звучанием множества труб в большом органе. Основной механизм этого управления прост и напоминает ряды и колонки матрицы. Трубы, располагаемые по регистрам, соответствуют рядам матрицы. Все трубы одного регистра обладают одним тембром, и каждая труба соответствует одной ноте на ручной или ножной клавиатуре. Подача воздуха к трубам каждого регистра регулируется специальным рычагом, на котором указано название регистра, а подача воздуха непосредственно к трубам, связанным с данной нотой н составляющим колонку матрицы, регулируется соответствующей клавишей на клавиатуре. Труба будет звучать лишь в том случае, если передвинут рычажок регистра, в котором она находится, и нажата нужная клавиша.

Размещение органных труб напоминает ряды и колонки матрицы. На этой упрощённой схеме каждый ряд, именуемый регистром, состоит из однотипных труб, каждая из которых производит одну ноту (верхняя часть схемы). Каждая колонка, связанная с одной нотой на клавиатуре (нижняя часть схемы), включает трубы разных типов (левая часть схемы). Рычажком на консоли (правая часть схемы) обеспечивается доступ воздуха ко всем трубам регистра, а нажатием клавиши на клавиатуре воздух нагнетается во все трубы данной ноты. Доступ воздуха в трубу возможен только при одновременном включении ряда и колонки.

В наше время можно применять самые различные способы осуществления подобной схемы с использованием цифровых логических устройств и электрически управляемых клапанов на каждой трубе. На старых органах использовались простые механические рычажки и пластинчатые клапаны для подачи воздуха в клавишные каналы и механические ползуны с отверстиями для управления поступлением воздуха к целому регистру. Эта простая и надёжная механическая система, помимо своих конструктивных достоинств, позволяла органисту самому регулировать скорость открытия всех клапанов и как бы делала ему более близким этот уж слишком механический музыкальный инструмент.

В XIX в начале XX в. строились большие органы со всевозможными электромеханическими и электропневматическим устройствами, но в последнее время предпочтение опять отдаётся механическим передачам от клавиш и педалей, а сложные электронные устройства используются для одновременного включения сочетаний регистров во время игры на органе. Например, самый большой орган в мире с механической передачей был установлен в концертном зале Сиднейского оперного театра в 1979 г. В нем 10500 труб в 205 регистрах, распределённых между пятью ручными и одной ножной клавиатурами. Клавишное управление осуществляется механическим способом, но оно дублируется электрической передачей, к которой можно подключаться. Благодаря этому исполнение органиста может быть записано в кодированной цифровой форме, которую затем можно использовать для автоматического воспроизведения на органе первоначального исполнения. Управление регистрами и их сочетаниями осуществляется с помощью электрических или электропневматических устройств и микропроцессоров с памятью, что позволяет широко варьировать управляющую программу. Таким образом, великолепное богатое звучание величественного органа создаётся сочетанием самых передовых достижений современной техники и традиционных приёмов и принципов, которые на протяжении многих столетий использовались мастерами прошлого.

Когда неприметная дверь, окрашенная в бежевый цвет, открылась, взгляд выхватил из темноты лишь несколько деревянных ступенек. Сразу за дверью ввысь уходит мощный деревянный короб, похожий на вентиляционный. «Осторожнее, это органная труба, 32 фута, басовый флейтовый регистр, – предупредила моя провожатая. – Подождите, я включу свет». Я терпеливо дожидаюсь, предвкушая одну из самых интересных в моей жизни экскурсий. Передо мной вход в орган. Это единственный музыкальный инструмент, внутрь которого можно зайти

Органу больше ста лет. Он стоит в Большом зале Московской консерватории, том самом знаменитом зале, со стен которого на вас смотрят портреты Баха, Чайковского, Моцарта, Бетховена… Однако все, что открыто глазу зрителя, – это повернутый к залу тыльной стороной пульт органиста и немного вычурный деревянный «проспект» с вертикальными металлическими трубами. Наблюдая фасад органа, человек непосвященный так и не поймет, как и почему играет этот уникальный инструмент. Чтобы раскрыть его секреты, придется подойти к вопросу с другой стороны. В буквальном смысле.

Стать моим экскурсоводом любезно согласилась Наталья Владимировна Малина – хранитель органа, преподаватель, музыкант и органный мастер. «В органе можно передвигаться только лицом вперед», – строго объясняет мне она. К мистике и суевериям это требование не имеет ни малейшего отношения: просто, двигаясь назад или вбок, неопытный человек может наступить на одну из органных труб или задеть ее. А труб этих тысячи.

Главный принцип работы органа, отличающий его от большинства духовых инструментов: одна труба – одна нота. Древним предком органа можно считать флейту Пана. Этот инструмент, существовавший с незапамятных времен в разных уголках мира, представляет собой несколько связанных вместе полых тростинок разной длины. Если подуть под углом в устье самой короткой – раздастся тонкий высокий звук. Более длинные тростинки звучат ниже.

В отличие от обычной флейты менять высоту звучания отдельной трубки нельзя, поэтому флейта Пана может сыграть ровно столько нот, сколько в ней тростинок. Чтобы заставить инструмент издавать очень низкие звуки, нужно включить в его состав трубки большой длины и большого диаметра. Можно сделать много флейт Пана с трубками из разных материалов и разного диаметра, и тогда они будут выдувать одни и те же ноты с разными тембрами. Но играть на всех этих инструментах одновременно не получится – их нельзя удержать в руках, да и дыхания на гигантские «тростинки» не хватит. А вот если поставить все наши флейты вертикально, снабдить каждую отдельную трубку клапаном для впуска воздуха, придумать механизм, который дал бы нам возможность управлять всеми клапанами с клавиатуры и, наконец, создать конструкцию для нагнетания воздуха с его последующим распределением, у нас как раз и получится орган.

На старинном корабле

Трубы в органах делают из двух материалов: дерева и металла. Деревянные трубы, применяющиеся для извлечения басовых звуков, имеют квадратное сечение. Металлические трубы обычно меньшего размера, они цилиндрические или конические по форме и изготавливаются, как правило, из сплава олова и свинца. Если олова больше – труба звонче, если больше свинца, извлекаемый звук более глухой, «ватный».

Сплав олова и свинца очень мягкий – вот почему органные трубы легко поддаются деформации. Если большую металлическую трубу положить на бок, через некоторое время она под собственной тяжестью приобретет овальное сечение, что неизбежно скажется на ее способности извлекать звук. Передвигаясь внутри органа Большого зала Московской консерватории, я стараюсь касаться только деревянных частей. Если наступить на трубу или неловко схватиться за нее, у органного мастера появятся новые хлопоты: трубу придется «лечить» – выправлять, а то и запаивать.

Орган, внутри которого я нахожусь, – далеко не самый большой в мире и даже в России. По размерам и количеству труб он уступает органам Московского дома музыки, Кафедрального собора в Калининграде и Концертного зала им. Чайковского. Главные рекордсмены находятся за океаном: например, инструмент, установленный в Зале съездов города Атлантик-Сити (США), насчитывает более 33 000 труб. В органе Большого зала консерватории труб в десять раз меньше, «всего» 3136, но и это значительное количество невозможно разместить компактно на одной плоскости. Орган внутри – это несколько ярусов, на которых рядами установлены трубы. Для доступа органного мастера к трубам на каждом ярусе сделан узкий проход в виде дощатого помоста. Ярусы соединены между собой лестницами, в которых роль ступенек выполняют обычные перекладины. Внутри органа тесно, а передвижение между ярусами требует известной ловкости.

«Мой опыт говорит о том, – рассказывает Наталья Владимировна Малина, – что органному мастеру лучше всего быть худощавого сложения и иметь небольшой вес. Человеку с иными габаритами здесь сложно работать, не нанеся ущерба инструменту. Недавно электрик – грузный мужчина – менял лампочку над органом, оступился и выломал пару дощечек из дощатой кровли. Обошлось без жертв и увечий, но выпавшие дощечки повредили 30 органных труб».

Мысленно прикидывая, что в моем теле легко поместилась бы пара органных мастеров идеальных пропорций, я с опаской поглядываю на хлипкие с виду лестницы, ведущие на верхние ярусы. «Не беспокойтесь, – успокаивает меня Наталья Владимировна, – идите только вперед и повторяйте движения за мной. Конструкция крепкая, она вас выдержит».

Свистковые и язычковые

Мы поднимаемся на верхний ярус органа, откуда открывается недоступный простому посетителю консерватории вид на Большой зал с верхней точки. На сцене внизу, где только что окончилась репетиция струнного ансамбля, ходят маленькие человечки со скрипками и альтами. Наталья Владимировна показывает мне вблизи трубы испанских регистров. В отличие от прочих труб, они расположены не вертикально, а горизонтально. Образуя своего рода козырек над органом, они трубят прямо в зал. Создатель органа Большого зала Аристид Кавайе-Коль происходил из франко-испанского рода органных мастеров. Отсюда и пиренейские традиции в инструменте на Большой Никитской улице в Москве.

Кстати, об испанских регистрах и регистрах вообще. «Регистр» – одно из ключевых понятий в конструкции органа. Это ряд органных труб определенного диаметра, образующих хроматический звукоряд соответственно клавишам своей клавиатуры или ее части.

В зависимости от мензуры входящих в их состав труб (мензура – соотношение важнейших для характера и качества звучания параметров трубы) регистры дают звук с различной тембровой окраской. Увлекшись сравнениями с флейтой Пана, я чуть не упустил одну тонкость: дело в том, что далеко не все трубы органа (подобно тростинкам старинной флейты) являются аэрофонами. Аэрофон – это духовой инструмент, в котором звучание образуется в результате колебаний столба воздуха. К таким относятся флейта, труба, туба, валторна. А вот саксофон, гобой, губная гармошка состоят в группе идиофонов, то есть «самозвучащих». Здесь колеблется не воздух, а обтекаемый потоком воздуха язычок. Давление воздуха и сила упругости, противодействуя, заставляют язычок дрожать и распространять звуковые волны, которые усиливаются раструбом инструмента как резонатором.

В органе большинство труб – аэрофоны. Их называют лабиальными, или свистковыми. Идиофонные трубы составляют особую группу регистров и носят наименование язычковых.

Сколько рук у органиста?

Но как же музыканту удается заставить все эти тысячи труб – деревянных и металлических, свистковых и язычковых, открытых и закрытых – десятки или сотни регистров… звучать в нужное время? Чтобы это понять, спустимся на время с верхнего яруса органа и подойдем к кафедре, или пульту органиста. Непосвященного при виде этого устройства охватывает трепет как перед приборной доской современного авиалайнера. Несколько ручных клавиатур – мануалов (их может быть пять и даже семь!), одна ножная плюс еще какие-то таинственные педали. Еще есть множество вытяжных рычагов с надписями на рукоятках. Зачем все это?

Разумеется, у органиста всего две руки и играть одновременно на всех мануалах (в органе Большого зала их три, что тоже немало) он не сможет. Несколько ручных клавиатур нужны для того, чтобы механически и функционально разделить группы регистров, подобно тому как в компьютере один физический хард-драйв делится на несколько виртуальных. Так, например, первый мануал органа Большого зала управляет трубами группы (немецкий термин – Werk) регистров под названием Grand Orgue. В нее входит 14 регистров. Второй мануал (Positif Expressif) отвечает также за 14 регистров. Третья клавиатура – Rеcit expressif – 12 регистров. И наконец, 32-клавишная ножная клавиатура, или «педаль», работает с десятью басовыми регистрами.

Рассуждая с точки зрения профана, даже 14 регистров на одну клавиатуру – это как-то многовато. Ведь, нажав одну клавишу, органист способен заставить зазвучать сразу 14 труб в разных регистрах (а реально больше из-за регистров типа mixtura). А если нужно исполнить ноту всего лишь в одном регистре или в нескольких избранных? Для этой цели собственно и применяются вытяжные рычаги, расположенные справа и слева от мануалов. Вытянув рычаг с написанным на рукоятке названием регистра, музыкант открывает своего рода заслонку, открывающую доступ воздуха к трубам определенного регистра.

Итак, чтобы сыграть нужную ноту в нужном регистре, надо выбрать управляющий этим регистром мануал или педальную клавиатуру, вытащить соответствующий данному регистру рычаг и нажать на нужную клавишу.

Мощное дуновение

Финальная часть нашей экскурсии посвящена воздуху. Тому самому воздуху, который заставляет орган звучать. Вместе с Натальей Владимировной мы спускаемся на этаж ниже и оказываемся в просторном техническом помещении, где нет ничего от торжественного настроя Большого зала. Бетонный пол, белые стены, уходящие вверх опорные конструкции из старинного бруса, воздуховоды и электродвигатель. В первое десятилетие существования органа здесь в поте лица трудились качальщики-кальканты. Четыре здоровых мужика вставали в ряд, хватались обеими руками за палку, продетую в стальное кольцо на стойке, и попеременно, то одной, то другой ногой давили на рычаги, надувающие мех. Смена была рассчитана на два часа. Если концерт или репетиция длились дольше, уставших качальщиков сменяло свежее подкрепление.

Старые мехи, числом четыре, сохранились до сих пор. Как рассказывает Наталья Владимировна, по консерватории ходит легенда о том, что однажды труд качальщиков пытались заменить конской силой. Для этого якобы был даже создан специальный механизм. Однако вместе с воздухом в Большой зал поднимался запах конского навоза, и приходивший на репетицию основатель русской органной школы А.Ф. Гедике, взяв первый аккорд, недовольно водил носом и приговаривал: «Воняет!»

Правдива эта легенда или нет, но в 1913 году мускульную силу окончательно заменил электродвигатель. С помощью шкива он раскручивал вал, который в свою очередь через кривошипно-шатунный механизм приводил в движение мехи. Впоследствии и от этой схемы отказались, и сегодня воздух в орган закачивает электровентилятор.

В органе нагнетаемый воздух попадает в так называемые магазинные мехи, каждый из которых связан с одной из 12 виндлад. Виндлада – это имеющий вид деревянного короба резервуар для сжатого воздуха, на котором, собственно, и установлены ряды труб. На одной виндладе обычно помещается несколько регистров. Большие трубы, которым не хватает места на виндладе, установлены в стороне, и с виндладой их связывает воздухопровод в виде металлической трубки.

Виндлады органа Большого зала (конструкция «шлейфлада») разделены на две основные части. В нижней части с помощью магазинного меха поддерживается постоянное давление. Верхняя поделена воздухонепроницаемыми перегородками на так называемые тоновые каналы. В тоновый канал имеют выход все трубы разных регистров, управляемые одной клавишей мануала или педали. Каждый тоновый канал соединен с нижней частью виндлады отверстием, закрытым подпружиненным клапаном. При нажатии клавиши через трактуру движение передается клапану, он открывается и сжатый воздух попадает наверх, в тоновый канал. Все трубы, имеющие выход в этот канал, по идее должны начать звучать, но… этого, как правило, не происходит. Дело в том, что через всю верхнюю часть виндлады проходят так называемые шлейфы – заслонки с отверстиями, расположенные перпендикулярно тоновым каналам и имеющие два положения. В одном из них шлейфы полностью перекрывают все трубы данного регистра во всех тоновых каналах. В другом – регистр открыт, и его трубы начинают звучать, как только после нажатия клавиши воздух попадет в соответствующий тоновый канал. Управление шлейфами, как нетрудно догадаться, осуществляется рычагами на пульте через регистровую трактуру. Попросту говоря, клавиши разрешают звучать всем трубам в своих тоновых каналах, а шлейфы определяют избранных.

Благодарим руководство Московской государственной консерватории и Наталью Владимировну Малину за помощь в подготовке этой статьи

Орган – древний инструмент. Его отдаленными предшественниками были, по- видимому, волынка и флейта Пана. В древние времена, когда сложных музыкальных инструментов еще не было, несколько тростниковых дудочек разной величины стали соединять вместе – это и есть флейта Пана.

Считалось, что придумал его бог лесов и рощ Пан. На одной дудочке играть легко: ей нужно немного воздуха. А вот играть на нескольких сразу значительно труднее - не хватает дыхания. Поэтому уже в глубокой древности люди искали механизм, заменяющий человеческое дыхание. Такой механизм нашли: нагнетать воздух стали мехами, такими же как те, которыми кузнецы раздували огонь в горне.
Во втором веке до нашей эры в Александрии Ктесебий (лат.Ctesibius, примерно III - II вв. до н. э.)изобрел гидравлический орган. Заметим, что это греческое прозвище дословно означает "Творец жизни" (греч. Ktesh-bio), т.е. попросту Господь Бог. Этот Ктесибий якобы изобрел также поплавковые водяные часы (не дошедшие до нас), поршневой насос и гидравлический привод
- задолго до открытия закона Торричелли (1608-1647). (Каким мыслимым образом во II в. до н. э. можно было обеспечить герметичность, необходимую для создания разрежения в насосе Ктесибия? Из какого материала мог быть изготовлен шатунный механизм насоса - ведь для обеспечения звучания органа требуется начальное избыточное давление не менее 2 атм.?).
В гидравлосе воздух нагнетался не мехами, а водяным прессом. Поэтому он поступал равномернее, и звук получался лучше - ровнее и красивее.
Гидравлос использовался греками и римлянами на ипподромах, в цирках, а также для сопровождения языческих мистерий. Звук гидравлоса был необычайно сильным и пронзительным. В первые века христианства водяной насос был заменен воздушными мехами, что позволило увеличить размеры труб и их количество в органе.
Шли века, инструмент совершенствовался. Появился так называемый исполнительский пульт или исполнительский стол. На нем несколько клавиатур, расположенных одна над другой, а внизу огромные клавиши для ног - педали, которыми извлекались самые низкие звуки. Конечно, давно были забыты камышовые дудочки - флейты Пана. В органе зазвучали металлические трубы, причем число их доходило до многих тысяч. Понятно, что если бы каждой трубе соответствовала клавиша, то на инструменте с тысячами клавиш невозможно было бы играть. Поэтому над клавиатурами сделали регистровые ручки или кнопки. Каждой клавише соответствуют несколько десятков, а то и сотен труб, издающих звуки одной высоты, но разного тембра. Их можно включать и выключать регистровыми ручками, и тогда, по желанию композитора и исполнителя, звук органа становится похожим то на флейту, то на гобой или другие инструменты; он может имитировать даже пение птиц.
Уже в середине 5 века органы строились в испанских церквах, но, поскольку инструмент звучал по-прежнему громко, его использовали только в дни больших праздников.
К 11 веку органы строила вся Европа. Необычными размерами был известен орган, построенный в 980 году в Уенчестере (Англия).Постепенно клавиши заменили неуклюжие большие «пластины»; диапозон инструмента стал шире, регистры – разнообразнее. В это же время вошли в широкое употребление маленький переносной орган – портатив и миниатюрный стационарный орган – позитив.
Музыкальная энциклопедия гласит, что клавиши органа до 14 в. были огромными
- длиной 30 -33 см. и шириной 8-9 см. Техника игры была весьма незамысловатой: по таким клавишам били кулаками и локтями (нем. Orgel schlagen). Какие органные возвышенные богодуховные мессы могли звучать в католических соборах (считается, что с VII в. н. э.) при такой технике исполнения?? Или это были оргии?
17-18 вв. – «золотой век» органостроения и органного исполнительства.
Органы этого времени отличались красотой и разнообразием звучания; исключительная тембровая ясность, прозрачность делала их превосходными инструментами для исполнения полифонической музыки.
Во всех католических соборах и больших церквах были построены органы. Их торжественное и мощное звучание как нельзя лучше подходило к архитектуре соборов с уходящими вверх линиями, высокими сводами. Лучшие музыканты мира служили церковными органистами. Много великолепной музыки было написано для этого инструмента разными композиторами, в том числе Бахом. Чаще всего писали для «барочного органа», который имел большее распространение, нежели органы предшествующих или последующих периодов. Разумеется, далеко не вся музыка, созданная для органа, была культовой, связанной с церковью.
Сочинялись для него и так называемые "светские" произведения. В России орган был только светским инструментом, так как в православной церкви, в отличие от католической, его никогда не ставили.
Начиная с 18 века композиторы включают орган в оратории. А в 19 веке он появился и в опере. Как правило это было вызвано сценической ситуацией - если действие происходило в храме или около него. Чайковский, например, воспользовался органом в опере "Орлеанская дева" в сцене торжественной коронации Карла VII. Мы слышим орган и в одной из сцен оперы Гуно "Фауст"
(сцена в соборе). А вот Римский-Корсаков в опере "Садко" поручил органу аккомпанировать песне Старчища-могуч-богатыря, который прерывает пляску
Морского царя. Верди в опере "Отелло" при помощи органа имитирует шум морской бури. Иногда орган включается и в партитуру симфонических произведений. С его участием исполняются Третья симфония Сен-Санса, Поэма экстаза и "Прометей" Скрябина в симфонии "Манфред" Чайковского тоже звучит орган, хотя композитор и не предусмотрел этого. Он написал партию фисгармонии, которую там орган часто заменяет.
Романтизм 19 в., с его стремлением к экспрессивному оркестровому звучанию оказал сомнительное влияние на органостроение и органную музыку; мастера пытались создать инструменты, являющие собой «оркестр для одного исполнителя», в результате же дело свелось к слабой имитации оркестра.
Вместе с тем в 19 и 20 вв. в органе появилось много новых тембров, а также были сделаны существенные усовершенствования в конструкции инструмента.
Тенденция к созданию все более крупных органов достигла кульминации в огромном, насчитывающим 33112 трубы, органе в Атлантик-Сити (шт. Нью-
Джерси). Этот инструмент имеет две кафедры, причем на одной их них – 7 клавиатур. Несмотря на это, в 20 в. органисты и органостроители осознали необходимость возвращения к более простым и удобным типам иструмента.

Остатки старейшего органоподобного инструмента с гидравлическим приводом были найдены в 1931 г. при раскопках Аквинкума (вблизи г. Будапешт) и датированы 228 г. н. э. Считается, что этот город, имевший систему принудительного водоснабжения, разрушен в 409 г. Однако, по уровню развития гидравлической техники - это середина XV в.

Строение современного органа.
Орган – клавишно-духовой музыкальный инструмент самый большой и сложный из существующих инструментов. Играют на нем, как на фортепиано, нажимая на клавиши. Но в отличие от фортепиано орган не струнный, а духовой инструмент и родственником он оказывается не клавишным инструментам а маленькой флейте.
Огромный современный орган состоит как бы из трех и более органов, причем исполнитель может управлять одновременно всеми. Каждый из органов, входящих в состав такого «большого органа», имеет свои регистры (наборы труб) и свою клавиатуру (мануал). Трубы, выстроенные в ряды, располагаются во внутренних помещениях (камерах) органа; часть труб может быть видна, но в принципе все трубы скрыты фасадом (проспектом), состоящим частично из декоративных труб. Органист сидит за так называемым шпильтишем (кафедрой), перед ним - клавиатуры (мануалы) органа, расположенные террасами одна над другой, а под ногами – педальная клавиатура. Каждый из органов, входящих в
«большой орган»,имеет свое назначение и название; среди наиболее распространенных – «главный» (нем. Haupwerk), «верхний», или «оберверк»
(нем. Oberwerk), «рюкпозитив» (Rykpositiv), а также набор педальных регистров. «Главный» орган – самый большой и содержащий основные регистры инструмента. «Рюкпозитив» подобен «главному», но меньше и звучит мягче, а также содержит некоторые особые солирующие регистры. «Верхний» орган добавляет в ансамбль новые солирующие и звукоподражательные тембры; с педалью связаны трубы, издающие низкие звуки для усиления басовых партий.
Трубы некоторых их названных органов, особенно «верхнего» и «рюкпозитива», помещаются внутри полузакрытых жалюзи-камер, которые могут закрываться или открываться с помощью так называемого швеллера в результате чего создаются эффекты crescendo и diminuendo,недоступные на органе без этого механизма. В современных органах воздух нагнетается в трубы с помощью электромотора; через деревянные воздухопроводы воздух из мехов поступает в виндлады – систему деревянных ящиков с отверстиями в верхней крышке. В этих отверстиях укреплены своими «ножками» органные трубы. Из виндлад воздух под давлением поступает в ту или иную трубу.
Поскольку каждая труба в состоянии воспроизвести звукодной высоты и одного тембра, для стандартного мануала объемом в пять октав необходим набор как минимум из 61 трубы. Вообще же в органе может быть от нескольких сотен до многих тысяч труб. Группа труб, производящих звуки одного тембра, называется регистром. Когда органист включает регистр на шпильтише (с помощью кнопки или рычага, расположенного сбоку от мануалов или над ними), открывается доступ ко всем трубам данного регистра. Таким образом исполнитель может выбрать любой нужный ему регистр или любую комбинацию регистров.
Существуют различные типы труб, создающих многообразие звуковых эффектов.
Трубы изготавливаются из жести, свинца, меди и разных сплавов
(преимущественно свинца и олова), в некоторых случаях применяется и дерево.
Длина труб может быть от 9,8 м до 2,54 см и меньше; диаметр варьируется в зависимости от высоты и тембра звука. Трубы органа разделяются на две группы по способу звукоизвлечения (лабиальные и язычковые) и на четыре группы по тембрам. В лабиальных трубах звук образуется в результате удара воздушной струи о нижнюю и верхнюю губу «ротика» (лабиума) – разреза в нижней части трубы; в язычковых трубах источником звукаявляется вибрирующих под напором воздушной струи металлический язычок. Основные семейства регистров (тембров) – принципалы, флейты, гамбы и язычковые.
Принципалы – фундамент всего органного звучания; флейтовые регистры звучат спокойней, мягче и до некоторой степени напоминают по тембру оркестровые флейты; гамбы (струнные) пронзительнее и острее, чем флейты; тембр язычковых – металлический, имитирующий тембры оркестровых духовых инструментов. Некоторые органы, особенно театральные, имеют также ударные тембры, например, имитирующие тарелки и барабан.
Наконец многие регистры строятся так, что их трубы дают не основной звук, а его транспозицию на октаву выше или ниже, а в случае так называемых микстур и аликвот – даже не один звук, а также обертоны к основному тону (аликвоты воспроизводят один обертон, микстуры – до семи обертонов).

Орган в России.
Орган, развитие которого издревне связывалось с историей Западной церкви, смог утвердиться и в России, в стране, где православная церковь запрещала использование музыкальных инструментовво во время богослужения.
Киевская Русь (10-12вв.). Первые органы в Россию как и в Западную Европу, пришли из Византии. Это совпало по времени с принятием на Руси христианства в 988 г. и правлением князюя Владимира Святого (ок. 978-1015), с эпохой особенно тесных политических, религиозных и культурных контактов между русскими князьями и византийскими правителями. Орган в Киевской Руси был устойчивой составной частью придворной и народной культуры. Самое раннее свидетельство об органе в нашей стране находится в киевском Софийском соборе, который вследствие его продолжительного строительства в 11-12 вв. стал “каменной летописью” Киевской Руси.Там сохранилась фреска Скоморохи, на которой изображен играющий на позитиве музыкант и два кальканта
(качальщики мехов органа), накачивающие воздух в мех органа. После гибели
Киевского государства во время монголо-татарского владычества (1243-1480) культурно-политическим центром Руси становиться Москва.

Московское Великое княжество и царство (15-17 вв.) . В эту эпоху между
Москвой и Западной Европой складывались все более тесные отношения. Так, в1475- 1479 гг. итальянский архитектор Аристотель Фьораванти возвел в
Московском кремле Успенский Собор, а брат Софьи Палеолог, племянницы последнего византийского императора Константина XI и с 1472 года жены царя
Ивана III, привез в Москву из Италии органиста Иоанна Сальватора.

Царский двор того времени выказывал живейший интерес к органному искусству.
Это позволило в 1578 г. поселиться в Москве голландскому органисту и органостроителю Готлибу Эйльгофу (русские называли его Данило Немчин). 1586 г. датировано письменное сообщение английского посланника Джерома Горсея о покупке для царицы Ирины Федоровны, сестры Бориса Годунова, несколько клавикордов и органа, построенного в Англии.
Широкое распространение получили органы и среди простого народа.
Странствовавшие по Руси скоморохи на портативах. По самым разнообразным поводам, что осуждалось православной церковью.
Во время правления царя Михаила Романова (1613-1645) и далее, вплоть до
1650, кроме русских органистов Томилы Михайлова (Бесова), Бориса Овсонова,
Мелентия Степанова и Андрея Андреева, в потешной палате в Москве работали также иностранцы: поляки Ежи (Юрий) Проскуровский и Федор Завальский, органостроители братья – голландцы Яган (вероятно – Иохан) и Мельхерт Лун.
При царе Алексее Михайловиче с 1654 по 1685 служил при дворе Симон
Гутовский, музыкант “мастер на все руки” польского происхождения,родом из
Смоленска. Своей многогранной деятельностью Гутовский внес значительный вклад в развитие музыкальной культуры. В Москве построил несколько органов, в 1662п по повелению царяв он и четверо его подмастерьев отправились в
Персию, чтобы передать один из своих инструментов в дар персидскому шаху.
Одним из значительнейших событий в культурной жизни Москвы явилось основание в 1672 придворного театра, который был также оснащен органом
Гутовского.
Эпоха Петра Великого (1682-1725) и его приемников. Петр I живо интересовался Западной культурой. В 1691 девятнадцатилетним юношей он поручил знаменитому гамбургскому органостроителю Арпу Шнитгеру (1648-1719) построить для Москвы орган с шестнадцатью регистрами, украшенный сверху фигурами из орехового дерева. В 1697 Шнитгер направил в Москву еще один, на этот раз восьмирегистровый инструмент для некоего господина Эрнхорна. Петр
I, стремившийся перенять все западноевропейские достижения, среди прочего поручил герлицкогму органисту Кристиану Людвигу Боксбергу, продемонстрировавшему царю новый орган Еугена Каспарини в церкви св. Петра и Павла в Герлице (Германия), установленный там в 1690-1703 спроектировать для митрополичьего собора в Москве еще более грандиозный орган. Проекты двух диспозиций этого “органа-гиганта” на 92 и на 114 регистров были подготовлены Боксбергом ок. 1715. В годы правления царя – реформатора органы строились по всей стране, прежде всего в лютеранских и католических храмах.

В Санкт-Петербурге важную роль играли католическая церковь св. Екатерины и протестантская церковь свв. Петра и Павла. Для последней в1737 г. орган построил ИоганнГенрих Иоахим (1696-1752) из Митау (ныне Елгава в Латвии).С
1764 в этой церкви еженедельно начали проводиться концерты симфонической и ораториальной музыки. Так, в 1764 царский двор был покорен игрой датского органиста Иоганна Готфрида Вильгельма Пальшау (1741 или 1742-1813). В конце
1770-х годов императрица Екатерина II поручила английскому мастеру Сэмюэлю
Грину (1740-1796) строительство органа в Санкт-Петербурге предположительно для князя Потемкина.

Известный органостроитель Генрих Адреас Контиус (1708-1792) из Галле
(Германия), в основном работая в прибалтийских городах, а также построил два органа, один – в Санкт-Петербурге (1791), другой – в Нарве.
Самым знаменитым органостроителем России конца 18 е. Был Франц Киршник
(1741-1802). Аббат георг Иозеф Фоглер, давший в апреле и мае 1788 в Санкт-
Птербурге два концерта, после посещения органной мастерской Киршника был под таким сильным впечатлением от его инструментов, что пригласил в 1790 его помошника мастера Раквица сначала в Варшаву, а затем в Роттердам.
В культурной жизни Москвы знаменитый след оставила тридцатилетняя деятельность немецкого композитора, органиста и пианиста Иоганна Вильгельма
Гесслера (1747- 1822). Игре на органе Гесслер обучался у ученика И. С. Баха
Иоганна Кристиана Киттеля и поэтому в своем творчестве придерживался традиции лейпцигского кантора церкви св. Фомы.. В 1792 Гесслер был назначен императорским придворным капельмейстером в Петербурге. В 1794, переехал в
Москву, снискал славу лучшего фортепианного педагога, а благодаря многочисленным концертам, посвященным органному творчеству И. С. Баха, оказал огромное влияние на русских музыкантов и любителей музыки.
19 – начало 20 в. В 19 в. в среде русской аристократии распространился интерес к музицированию на органе в жомашних условиях. Князь Владимир
Одоевский (1804-1869), одна из самых примечательных личностей русского общества, друг М. И. Глинки и автор первых в России оригинальных сочинений для органа, в конце 1840-х годов пригласил мастера Георга Мельцеля (1807-
1866) для строительства органа, вошедшего в историю русской музыки как
“Себастьянон” (по имени Иоганна Себастьяна Баха).Речь шла о домашнем органе, в разработке которого принимал участиесам князь Одоевский. Этот русский аристократ одну из главных целей своей жизни видел в пробуждении интереса у русской музыкальной общественности к органу и к исключительной личности И. С. Баха. Соответственно, и программы его домашних концертов были в первую очередь посвящены творчеству лейпцигского кантора. Именно от
Одоевского исходил и призыв к русской общественности собрать денежные средства на восстановление баховского органа в Новоф церкви (ныне Баховская церковь) в Арнштадте (Германия).
Часто на органе Одоевского импровизировал М. И. Глинка. Из воспоминаний его современников нам известно, что Глинка был наделен выдающимся импровизаторским талантом. Высоко оценил органные импровизации Глинки Ф.
Лист. Во время своих гастролей в Москве 4 мая 1843 Лист выступил с органным концертом в протестантской церкви свв. Петра и Павле.
Не утратила свою интенсивность в 19 в. и деятельность органостроителей. К
1856 в России имелось 2280 церковных органов. В строительстве органов, установленных в19 –начале 20 вв., принимали участие немецкие фирмы.
В период с 1827 по 1854 в Петербурге в качестве фортепианного и органного мастера работал Карл Вирт (1800-1882), построивший несколько органов, среди которых один предназначался для церкви Св. Екатерины. В 1875 этот инструмент был продан в Финляндию. В Москву, Кронштадт и Петербург поставляла свои органы английская фирма «Бриндли и Фостер» из Шеффилда, немецкая фирма «Эрнст Рёвер» из Хауснайндорфа (Харц) в 1897 построила один из своих органов Москве, австрийская органостроительная мастерская братьев
Ригер возвела несколько органов в церквах российских провинциальных городов
(в Нижнем Новгороде – в1896, в Туле – в 1901, в Самаре – в 1905, в Пензе – в 1906). Один из самых знаменитых органов Эберхарда Фридриха Валькера с
1840 находился в протестантском соборе свв. Петра и Павла в Петербурге. Он был возведен по образцу построенного семью годами раньше большого органа в церкви св. Павла во Франкфурте-на-Майне.
Огромный подъем в русской органной культуре начался с основанием органных классов в Петербургской (1862) и Московской (1885) консерваториях. В качестве первого преподавателя органа в Петербурге был приглашен выпускник лейпцигской консерватории, уроженец города Любека Герих Штиль (1829-
1886). Его преподавательская деятельность в Петербурге продлилась с 1862 по
1869. В последние годы жизни он был органистом церкви Олая в Таллинею Штиль и его преемник в Петербургской консерватории продлилась с 1862 по 1869. В последние годы жизни он был органистом церкви Олая в Таллинею Штиль и его преемник в Петербургской консерватории Луи Гомилиус (1845-1908), в своей педагогической практике ориентировались прежде всего на немецкую органную школу. Занятия органного класса Петербургской консерватории в первые годы проходили в соборе свв. Петра и Павла, а среди первых студентов-органистов был П. И. Чайковский. Собственно в самой консерватории орган появился лишь в 1897.
В 1901 получает великолепный концертный орган получает и московская консерватория. В течении года этот орган был выставочным экспонатом в
Русском павильоне Всемирной выставке в Париже (1900). В дополнении к этому инструменту имелись еще два органа Ладегаста, которыев1885 нашли свое место в Малом зале консерватории Больший из них пожертвовал купец и меценат
Василий Хлудов (1843-1915). Этот орган был в употреблении в консерватории до 1959. Профессора и студенты регулярно участвовали в концертах в Москве и
Петербурге, а выпускники обеих консерваторий концертировали также в других городах страны. В Москве также выступали и иностранные исполнители: Шарль-
Мари Видор (1896 и 1901), Шарль Турнемир (1911), Марко Энрико Босси (1907 и
1912).
Строились органы и для театров, например для Императорского и для
Мариинского театров в Санкт-Петербурге, а в дальнейшем для Императорского театра в Москве.
Преемником Луи Гомилиуса в Петербургскую консерваторию был приглашен Жак
Ганшин (1886-1955). Уроженец Москвы, а в последствии гражданин Швейцарии и ученик Макса Регера и Шарля-Мари Видора, он с 1909 по 1920 возглавлял органный класс. Интересно, что органная музыка, принадлежащая перу профессиональных композиторов России, начиная с Дм. Бортянского (1751-
1825), сочетала в себе западноевропейские музыкальные формы с традиционными русскими мелосом. Это способствовало проявлению особой выразительности и обаяния, благодаря которым русские сочинения для органа выделяются самобытностью на фоне мирового органного репертуара Это же стало залогом того сильного впечатления, которое они производят на слушателя.