Budowa organów

Szczegółowo budowa organów została przedstawiona na stronie Konrada Zacharskiego.

Organy są najbardziej skomplikowanym i najbardziej rozbudowanym instrumentem. Traktując każdą grającą piszczałkę jako instrument muzyczny organy to nic innego jak - w zależności od wielkości - kilkaset a nawet kilkanaście tysięcy instrumentów dętych uruchamianych trakturą.

O budowie instrumentów będących "prototypem" organów napisałem słówka kilka w dziale historia, skupię się więc na budowie organów we współczesnym rozumieniu tego słowa.

Organy składają się z pięciu zasadniczych części: szafy organowej, umieszczonych w niej elementów grających (piszczałek), traktury, stołu gry i systemu doprowadzającego powietrze.

Szafa organowa

Szafa organowa - Kraków Dębniki (fot. Konrad Zacharski)

Szafa organowa to innymi słowy obudowa instrumentu. Widoczna część szafy wraz z wmontowanymi w nią piszczałkami nazywana jest prospektem. Szafa organowa prócz roli ozdobnej (zwłaszcza w instrumentach historycznych) pełni rolę zabezpieczającą przed kurzem i innymi czynnikami zewnętrznymi, a także działa jak pudło rezonansowe. W budownictwie organowym znane są instrumenty bez szaf, wyłącznie z wolnostojącym prospektem, jednak z czasem odstąpiono od takich rozwiązań - wpływało to bowiem na gorsze walory brzmieniowe organów, a także na ich trwałość. Szafa organowa zwykle jest wykonana z dobrego, masywnego drewna.

Piszczałki

Wszystkie piszczałki znajdujące się w organach są pogrupowane w głosy. Piszczałki wchodzące w skład jednego głosu charakteryzują się na ogół tą samą budową i właściwościami dźwiękowymi. W dużym uproszczeniu - z wyłączeniem głosów złożonych - w skład jednego głosu wchodzi tyle piszczałek, ile instrument posiada klawiszy w danej sekcji. Głosy organowe posiadają nazwy, np. pryncypał, flet leśny, róg nocny mikstura. Nazwa głosu, często obcojęzyczna charakteryzuje jego brzmienie i barwę. W organach prócz piszczałek czasami można znaleźć inne urządzenia generujące dźwięk, np. dzwonki, celesty. Wysokość brzmienia poszczególnych głosów oznaczana jest w stopach (np. 8', 4'). Korpus cylindrycznej piszczałki otwartej dźwięku C (najniższego w skali klawiatur instrumentu) ma rzeczywiście długość ok. 8 stóp (niespełna 2,5 m), natomiast piszczałki brzmiącej o oktawę niżej - 16 stóp.

Piszczałki

Piszczałki organowe dzielimy na dwa podstawowe typy - wargowe (czyli labialne) i językowe. Piszczałki wargowe - (zdecydowana większość piszczałek) działają na zasadzie wzbudzania do drgań znajdującego się w nich powietrza. Słup powietrza pobudzany jest do drgań przez wypływający ze szczeliny strumień powietrza pod ciśnieniem, poruszający się po górnej wardze piszczałki w kierunku wewnętrznym oraz zewnętrznym. Niektóre piszczałki umożliwiają regulację rozchodzenia się wstęgi powietrza za pomocą skrzydełek znajdujących się przy wargach piszczałki. Piszczałki labialne występują w dwóch zasadniczych odmianach: kryte i otwarte. Piszczałki kryte są zabudowane od góry - dźwięk promieniuje wyłącznie przez dolny otwór, natomiast w piszczałkach otwartych dźwięk promieniuje także górnym otworem, piszczałka bowiem nie jest zabudowana od góry. Oba rodzaje piszczałek różnią się barwą dźwięku - kryte mają ciemniejszą barwę, otwarte mają jasną i wyraźną barwę. Piszczałki kryte są dwa razy krótsze od piszczałek otwartych. Ma to znaczenie przy projektowaniu instrumentów budowanych w małych i niskich wnętrzach. Formą pośrednią są piszczałki półkryte, których przykrywki od góry posiadają otwory lub wbudowane rurki. Piszczałki wargowe wykonuje się z drewna lub metalu. Do budowy małych, wysoko brzmiących piszczałek wykorzystuje się wyłącznie metal. Rodzaj materiału z jakiego wykonane są piszczałki ma istotny wpływ na barwę dźwięku. Drewno na piszczałki powinno być dobrze wysezonowane, bez sęków. Piszczałki metalowe odlewa się ze stopów cyny z ołowiem. Piszczałki wargowe mogą mieć różnorodne kształty: prostokątne, okrągłe, cylindryczne, stożkowe. Piszczałki wargowe stroi się za pomocą zaginania przeznaczonych do tego elementów - blaszek, otworów, płytek itp. Strojenia piszczałek labialnych należy dokonywać możliwie rzadko, wyłącznie jeśli zachodzi wyraźna potrzeba.

Piszczałki językowe

Piszczałki językowe - w tym przypadku dźwięk powstaje przez wzbudzenie drgań metalowego języczka połączonego z tzw. gardłem. Języki wykonane są z materiałów sprężystych (np. mosiądz). Nie należy dotykać ich palcami. Strojenie odbywa się poprzez zmianę długości języczka za pomocą specjalnego pręcika. Wybijając pręt w górę obniżamy dźwięk, natomiast wbijając w dół podnosimy strój piszczałki.. Korpusy piszczałek językowych budowane są z drewna lub ze stopu cyny i ołowiu. W celu nastrojenia głosu językowego najlepiej jest włączyć głos pryncypałowy 4' jako wzorzec stroju, stojący na tej samej wiatrownicy. Do niego dołączamy głos, który zamierzamy nastroić i uderzamy lekko w pręt służący do strojenia np. stalowym płaskownikiem. Stroimy do momentu zaniku charakterystycznych dudnień.

Traktura

Źródłosłów: traho (łac.) - ciągnę. Tym terminem określa się układ łączący klawiaturę organów z wentylami otwierającymi dopływ powietrza do piszczałek. W budownictwie organowym występują trzy zasadnicze rodzaje traktury: mechaniczna, pneumatyczna i elektryczna. Szczególnie w latach powojennych popularna była traktura elektro-pneumatyczna. W nowo budowanych organach stosowana jest głównie mechaniczna traktura gry. Ten rodzaj traktury był wykorzystywany w organach od początku ich istnienia. W wieku XIX pojawił się trend budowania organów symfonicznych. Poszukując nowych rozwiązań czyniących grę na organach lżejszą konstruktorzy wypracowali pneumatyczno - mechaniczny system traktury zwany dźwignią Barkera (od nazwiska wynalazcy). W drugiej połowie XIX wieku wykorzystywano przekaźniki czysto pneumatyczne, w wieku XX elektryczne i elektro-pneumatyczne.

Traktura

Elementami traktury mechanicznej są cięgna i kątowniki, których zadaniem jest mechaniczne przeniesienie ruchu klawisza na wentyl otwierający dopływ powietrza do piszczałek. Listwy te, zwane abstraktami wykonane są z cienkich listewek drewnianych lub prętów metalowych.

Angielski organmistrz - Charles Barker wynalazł dźwignię znacznie likwidującą opór traktury mechanicznej. Dochodząca od klawisza traktura uruchamia dźwignię komory wiatrowej, wentyl otwiera dopływ powietrza do mieszka, układ mieszków pociąga dalszą część abstraktu prowadzącego do wentyla. Mieszek działa na trakturę z większą mocą, niż palec organisty. Tym samym grający ma za zadanie uruchomienie części traktury na odcinku do dźwigni.

Dźwignia Barkera - Bazylika w Sejnach (fot. Michał Markuszewski)

Kolejny etap to całkowite zastąpienie mechaniki pneumatyką rurkową. Zasada polega na otwarciu przez klawisz wentyla w komorze wiatrowej w stole gry, rurka przekazuje powietrze pod wyższym ciśnieniem do przekaźnika w wiatrownicy, który otwiera dopływa powietrza z wiatrownicy do piszczałki. Cechą tego typu traktury jest opóźnienie - dźwięk pojawia się ułamek sekundy później niż naciśnięcie klawisza, stanowi to duży dyskomfort dla grającego, szczególnie w przypadku motorycznych utworów.

Pod koniec XIX wieku i masowo w wieku XX rurki z powietrzem zastąpiono kablem elektrycznym, a pneumatyczne przekaźniki zastąpiono elektromagnesem. Naciskając klawisz zamykamy obwód elektryczny, który uruchamia elektromagnes w wiatrownicy.

Stół gry

Stół gry

Służy do sterowania pracą organów - znajdują się w nim klawiatury (czyli manuały), klawiatura nożna (pedał) i włączniki registrowe. Stół gry może posiadać jeden manuał lub kilka, w zależności od wielkości instrumentu. Zwykle jeden manuał obsługuję jedną sekcję organów. Manuały można ze sobą łączyć. Przełączniki rejestrowe służą do uruchamiania poszczególnych głosów i przybierają różne formy - metalowe lub drewniane cięgła, przyciski kołyskowe, języczkowe, nowoczesne przyciski dotykowe. W większych instrumentach buduje się urządzenia zwane wolnymi kombinacjami, dzięki którym można ustawić dowolne zestawy brzmieniowe. W nowoczesnych instrumentach są to pamięci komputerowe, mogące zapamiętać kilka tysięcy ustawień.

System powietrzny

Wiatrownica

Najważniejszymi elementami systemu powietrznego są wiatrownice: tonowe, rejestrowe i skrzyniowe. Wiatrownica składa się z części podzielonej na przegrody oraz niepodzielnej komory powietrznej. Tu umieszczone są wentyle uruchamiane przez trakturę. Najpopularniejszy rodzaj wiatrownicy tonowej to wiatrownica zasuwowa. W tym przypadku dostęp powietrza do przegród możliwy jest po otwarciu wentyla. Przegród i wentyli jest tyle, ile klawiszy. Dopływa powietrza do piszczałek jest możliwy po ich otwarciu przez przesuwanie zasuw z otworami. Otwory w zasuwach pokrywają się z otworami w pokrywie wiatrownicy i powietrze może wtedy swobodnie przepływać do piszczałki. Wiatrownica tonowa może pracować ze wszystkimi rodzajami traktury. Wiatrownica rejestrowa składa się z komór dostarczających powietrze do poszczególnych głosów. Podział wiatrownicy przebiega w kierunku podłużnym. Komór w wiatrownicy jest tyle, ile rejestrów (głosów). Z kolei wiatrownica skrzyniowa składa się wyłącznie z komory powietrznej, na jej górnej pokrywie umieszczone są piszczałki. Wentyle znajdują się bezpośrednio pod piszczałkami

Miech

Urządzeniem służącym do wytwarzania powietrza pod odpowiednim ciśnieniem są miechy. We współczesnych instrumentach spotkać możemy miechy fałdowe (przez podniesienie górnej pokrywy miecha napełniamy miech powietrzem, przy opadaniu powietrze zostaje wypchnięte do kanału), magazynowe (zaletą jest możliwość utrzymania stałego ciśnienia), pływakowe. W czasach współczesnych powietrze do miechów dostarczają dmuchawy elektryczne.