Трубы органа

Каждая труба в органе издаёт звук одной высоты, одного тембра и одной силы. Чтобы получить звуки различной высоты нужно иметь большое количество труб. Обычно их количество равно числу клавиш в клавиатуре: по одной трубе на каждый тон. В современных органах от "До" большой октавы до "соль", "ля" третьей или "до" четвёртой в клавиатурах для игры руками (мануалах, от лат. manus - рука) и от "До" большой октавы до "фа" или "соль" первой в клавиатуре для игры ногами (педали, от лат.pedus - нога). Такой ряд труб единого тембра и единой конструкции, из одного и того же материала разной высоты звучания, соответствующей тонам современной хроматической последовательности из 12 полутонов называют регистром.

Но звучание лишь одного регистра не сделало бы орган богатым музыкальным инструментом - в нём присутствует большое количество различных тембров в разных динамических оттенках, различной звуковысотной позиции. Чтобы получить другой тембр нужен другой регистр, т.е. другой ряд труб, иной конструкции, мензуры, материала, высотности, обладающий иным тембром и динамикой, соответствующий по количеству труб полному объёму клавиатуры. Поэтому в органах заключается огромное количество труб до 7, 8 -10 тысяч, разделённых на такие ряды-регистры.

На звучание труб влияют несколько факторов. Существует два типа труб по принципу звукоизвлечения. Это простые свистковые трубы, в которых столб воздуха в верхней части трубы (корпусе) возбуждается ленточной воздушной струёй. Соответственно своей конструкции такие трубы называются лабиальными (основные, labiale Pfeifen /нем./, Fonds /фр./) или губные.

Труба разделена на две части - нижняя (ножка), служащая для подачи воздуха и верхняя, заключающая собственно звучащий объём воздуха. Воздух поступает в ножку из нижнего отверстия, формируется в струю просветом между передней кромкой сердечника (керна) и верхней кромкой нижней губы (керншпальте) и рассекается нижней кромкой верхней губы пополам. Струя-возбудитель колебаний, направляемая верхней губой попадает частично внутрь корпуса. Так как, уже имеющийся в корпусе неподвижный столб воздуха обладает определённой инерцией, струя-возбудитель, ударяясь об него, частично выталкивается наружу. Поэтому в первый момент в корпус попадает лишь 1/3 струи. Но в следующий момент столб воздуха в корпусе (под действием удара) отклоняется и пропускает внутрь 2/3 стремящегося туда потока. В следующий момент, так как струя-возбудитель постоянна, весь процесс повторяется. Вновь 1/3 струи идёт внуть, а 2/3 выталкиваются наружу. Таким образом возникают равномерные периодические колебания воздушного столба в корпусе, которые распространяясь от сердечника до верхней кромки трубы (устья) производят звук.

Другой тип труб - язычковые (linguale Pfeifen, Zungenpfeifen, Rohrwerk /тростевые/, Schnarrwerk /рокочущие, гнусавые/, Anches /фр./, Reeds /англ./).

Здесь источником колебаний является металлический (латунный) язычок, расположенный на плоско срезанной с одной стороны колодочке-трости, к кромкам которой он прилегает. Язычок представляет собой лёгкую плоскую металлическую пружину, которая прижимается к колодочке поступающим в ножку воздухом, но, обладая определённой упругостью, пружинит и отходит от колодочки. Таким образом возникает его колебание, частота которого зависит от массы язычка, его гибкости, от изгиба, от ровности прилегания и многих других услоивй.

Всего параметров, влияющих на качество звучания язычковой трубы, можно насчитать около 70. Подвижный полозок позволяет в ограниченных пределах изменять длину звучащей части язычка - таким образом осуществляется настройка. Чем короче незажатая часть язычка - тем выше звук, чем она длиннее - тем звук ниже. В этих трубах происходит процесс звукоизвлечения аналогичный духовым инструментам типа гобой, кларнет, фагот. Вибрирующий язычок передаёт свои колебания в раструб, который придаёт наряду с язычком тембру ту или иную окраску. Такой вид язычков называется бьющими. Бывают и язычки, как в фисгармонии, когда язычковая пластина размещается в латунной рамке и под действием воздуха вибрирует, поднимаясь одним концом ниже и выше уровня рамки. Такие язычки называют свободновибрирующими. В органах они встречаются не так часто, как бьющие язычки - более всего они были в органах распространены в период романтики.

На звучание труб влияет помимо типа звукоизвлечения материал, из которого они изготавливаются. В органостроении применяется обычно древесина и металл. Более твёрдые или более мягкие сорта древесины используются чаще всего для больших, низкозвучащих труб. Применяется сосна, дуб, красное дерево, буковые породы, орех и другие виды. Редко встречается бамбук. Дерево должно быть хорошо просушено, обладать ровной слоистой структурой без сучков. От качества материала в большой степени зависит звуковой результат, долгий срок службы труб.

Из металлов органные мастера с давних пор используют сплав свинца и олова в различных пропорциях, который часто так и называют органный металл. Красивые блестящие трубы, находящиеся в передней, видимой части органа (в органном проспекте), изготовляются из сплава с высоким (70-90%) содержанием олова или из чистого олова.

Во все времена очень высоко ценилось английское олово. Эти трубы тщательно обрабатываются, полируются до блеска - помимо звуковой функции они должны представлять собой и внешний облик органа, его архитектурное лицо. Они обычно обладают светлой, серебристой окраской. Когда в этих трубах заметна некоторая голубизна металла, это означает, что в сплаве присутствует больший процент свинца. Такие трубы мягче, менее устойчивы, легче подвержены деформациям. Сам сплав - органный металл - обладает значительным весом и со временем может терять форму, "оплывать", что негативно сказывается на звучании.

Кроме сплава свинца и олова для изготовления труб используют медь, латунь, реже - цинк (в эпоху романтического органостроения), жестяные и железные листы. Здесь царствует единый закон - чем твёрже материал, тем жёстче и определённее звук.

На звучание труб влияет их форма и конструкция. Так открытые трубы обладают ясным и конкретным тембром, закрытые звучат приглушённо. Трубы воронковидной формы усиливают звук, форсируют его. Наоборот, трубы сужающиеся к верхнему концу (конические) как-бы прикрывают, приглушают звук, сообщая ему более таинственные тембры. Форм труб существует великое множество. Между основными видами - цилиндрическими, коническими, воронковидными, открытыми и закрытыми, существует огромное разнообразие промежуточных форм и видов - полуприкрытые, веретенообразные, шаровые, в виде сдвоенных конусов и т.п. Представляя себе внешний вид трубы, можно приблизительно получить представление о её звучании.

На звучание труб влияет их мензура. В широком смысле это понятие включает все размеры трубы, отдельного ряда труб или отдельного комплекса труб. Здесь учитывается длина ножки и корпуса, толщина материала, подробности отдельных частей формы (колпачка, конуса, трости и т.п.). Но в более узком смысле это понятие применяется как соотношение длины трубы к её диаметру. Чем шире труба, тем звук её мягче, неопределённее, объёмнее. У труб средней ширины звучание чёткое, сдержанное, конкретное. Чем меньше диаметр трубы, тем большее в её звучании проявляется качество, схожее со звучанием струнных смычковых инструментов. Тембр таких труб интенсивный, немного напряжённый, очень характерный.

В зависимости от конструкции и мензуры лабиальные трубы группируются в регистровые семейства. Старейшее из них - семейство Принципалов. Это как правило открытые цилиндрические металлические (реже - деревянные) трубы средней мензуры с ясным, светлым, конкретным тоном, сильным, несущим звучанием объективной окраски. Динамическая градациях этих регистров лежит в зоне меццо-форте и форте, в комплексе они формируют ту звучность, которая в истории органа получила название "Органо плено (полный орган)". Они бывают почти во всех звуковысотных позициях от 32 футов до 1/4 фута.