Organy

Budowa organów

System zasilania

System zasilania w powietrze składa się w organach z miechów lub dmuchawy elektrycznej, rezerwuaru oraz konduktów, czyli kanałów powietrznych.

Miech

Miech czerpakowy (czerpak, podawak, pompa) to urządzenie sprężające powietrze i wysyłające je do rezerwuaru celem uzyskania właściwego ciśnienia. Był to najczęściej miech klinowy, obsługiwany przez tzw. kalikanta. Spotyka się, jednak rzadko, grupy miechów czerpakowych, które nie współpracują z rezerwuarem, ale bezpośrednio wysyłają powietrze do wiatrownic.

W przeszłości powietrze do organów było pompowane przez człowieka (zwanego kalikantem) za pomocą pedałów nożnych bądź ręcznie za pomocą korby czy dźwigni. Obecnie do pompowania powietrza stosowane są dmuchawy odśrodkowe napędzane silnikiem elektrycznym.

Dmuchawa

 

Dmuchawa organowa z silnikiem elektrycznym

Dmuchawa (wentylator, motor) jest to urządzenie napędzane silnikiem elektrycznym, działające na zasadzie sprężarki odśrodkowej, tłoczące powietrze do rezerwuaru. Od kilkudziesięciu lat dmuchawa zastępuje w organach miechy czerpakowe i pracę kalikanta.

Rezerwuar

Rezerwuar (magazyn, współcześnie zwany też miechem wyrównawczym) to samodzielny element systemu powietrznego lub element miecha dwuczęściowego (miecha, który jest zbudowany z czerpaka i rezerwuaru). Przyjmuje on powietrze tłoczone przez miech czerpakowy lub przez dmuchawę, magazynuje je i wytwarza odpowiednie ciśnienie potrzebne do zadęcia piszczałek, a także działania innych urządzeń pneumatycznych. Rezerwuar najczęściej buduje się w konstrukcji klinowej lub pływakowej.

Kondukty

Kondukty są to kanały, którymi powietrze jest przekazywane pomiędzy poszczególnymi elementami systemu zasilania, aż do wiatrownic, czy innych urządzeń wymagających napędu pneumatycznego. Mogą również występować kondukty między wiatrownicą a piszczałką, kiedy ta nie jest umieszczona bezpośrednio nad odpowiednim otworem w wiatrownicy. Wykonywane są z drewna, tektury, ołowiu, plastiku i innych tworzyw sztucznych. Ich przekrój może być prostokątny lub owalny. Szerokość konduktów może wahać się od kilkudziesięciu centymetrów do kilku milimetrów i jest uzależniona od ilości i ciśnienia przesyłanego powietrza.

Stół gry

Stołem gry nazywamy element organów w którym umieszczone są przyrządy (przełączniki, klawiatury – ręczne i nożne) pozwalające na grę na instrumencie. Wolnostojący, nieprzyległy do szafy organowej stół gry nazywany jest kontuarem. Często, choć nie do końca poprawnie, kontuarem nazywa się także stół gry przylegający do szafy organowej w instrumentach o trakturze mechanicznej.

Klawiatury

 

Klawiatury ręczne (manuały) organowe

Manuał (z łac. manus-ręka) – klawiatura ręczna (w najmniejszych instrumentach jedna, największe organy na świecie mają siedem), obsługująca przede wszystkim przypisaną do siebie sekcję instrumentu. Manuały często mają nazwy, zazwyczaj będące jednocześnie nazwami sekcji przez nie obsługiwanych, np:

• Główny (Hauptwerk, Great Organ, Grand Orgue) – sekcja główna, wyposażona prawie zawsze w pełną piramidę pryncypałową opartą na głosie 16' lub 8'.
• Pozytyw (Positiv, Chór) – sekcja głosów akompaniujących, bazująca zwykle na pryncypale czterostopowym. Wersją pozytywu jest pozytyw balustradowy, znany też jako pozytyw plecowy (Rückpositiv), gdyż znajduje się za plecami siedzącego tyłem do ołtarza organisty. Szafa tej sekcji jest zawieszona na balustradzie chóru i stanowi całkowicie odrębny element architektoniczny w bryle instrumentu. Bywa, iż organmistrzowie nazywają pozytywem sekcję umieszczoną wewnątrz głównej szafy organowej, ale odpowiadającą pozytywowi pod względem dyspozycji.
• Echo (Schwellwerk, Swell) – sekcja głosów umieszczonych w tzw. szafie ekspresyjnej zamykanej żaluzją sterowaną przez organistę odpowiednią dźwignią (zwykle nożną), pozwalającą regulować głośność dźwięku.
• Brustwerk – sekcja głosów znajdujących się tuż nad grającym, w szafce zamykanej drzwiczkami, lub niekiedy, we współczesnych instrumentach, żaluzją. Podstawą tej sekcji najczęściej jest pryncypał dwustopowy.
• Solo – rzadko spotykana w Polsce sekcja gromadząca głosy solowe, głównie głosy wysokociśnieniowe i głosy językowe (IV manuał w Archikatedrze Wrocławskiej, IV manuał organów głównych w Licheniu).
• Recit – w organach francuskich, bądź stylizowanych na takie.
• Orchestral.
• Bombarde.

 

Klawiatura nożna. Widoczne klawisze pedałowe, wałek crescendowy, pedał szafy żaluzjowej i nożne przyciski kombinacji

Pedał (z łac. pes, pedis – noga) to klawiatura nożna. Obsługuje ona najniższe głosy organowe (32', 16' i 8'-stopowe), podkreślające i uzupełniające brzmienie instrumentu w basie. W sekcji pedału występują także głosy o wyższym stopażu (np. Chorałbas 4', Rauchpfeife 2'), oraz mikstury i głosy językowe. W amerykańskim budownictwie organowym spotyka się głosy 64' (64-stopowe), które generują infradźwięki.

Włączniki rejestrowe

Włącznik rejestrowy (głos, rejestr) włącza poszczególne grupy piszczałek o odrębnym brzmieniu (flet, fagot) i często o odrębnej wysokości dźwięku (m.in. 16'-stopowe, 8'-stopowe, 4'-stopowe). Tak zwany "stopaż" rejestru określa długość największej piszczałki danego głosu w stopach i jego wysokość w stosunku do notacji muzycznej. Np. określenie 8' (głos "ośmiostopowy") oznacza, że największa piszczałka tego głosu odpowiadająca dźwiękowi "C" (C "wielkie" w pisowni) ma osiem stóp długości i nie jest rejestrem transponującym. Naciskając klawisz "C" (C "wielkie") przy włączonym rejestrze 8' uruchamiamy piszczałkę wydającą tenże dźwięk "C". Rejestr 16' ("szesnastostopowy") transponuje o oktawę w dół (klawiszowi "C" odpowiada wówczas w brzmieniu dźwięk "C1" – C "kontra"). Rejestr 32' ("trzydziestodwustopowy"), spotykany w Europie tylko w pedale, transponuje o dwie oktawy w dół – naciskając klawisz "C" odzywa się piszczałka "C2" (C "subkontra"). Z kolei registry 4', 2' i 1' generują dźwięki o częstotliwości wyższej o jedną, dwie lub trzy oktawy od tonu zapisanego w nutach – przykładowo: klawiszowi "C" (C "wielkie") odpowiadają wtedy dźwięki "c", "c1", "c2" (c "małe", c "razkreślne", c "dwukreślne").

Urządzenia dodatkowe

W organach czasem występują urządzenia dodatkowe. Pozwalają one wzbogacić i urozmaicić brzmienie instrumentu oraz stanowią istotne ułatwienie w grze. Urządzenia dodatkowe:

 

Dzwony rurowe

• Tremolo, tremulant – urządzenie powodujące wibrację dźwięku wydobywanego przez piszczałki. Działa poprzez zakłócanie stabilności ciśnienia w rezerwuarze.
• Echo, szafa ekspresyjna, szafa żaluzjowa – urządzenie zamykające część szafy organowej z piszczałkami sekcji echoza pomocą ruchomych żaluzji. Daje to organiście możliwość zwiększania lub zmniejszania siły głosu piszczałek z tejże sekcji. Echo jest najczęściej sterowane dźwignią pedałową. Bardzo rzadko występują przełączniki ręczne do sterowania żaluzjami szafy ekspresyjnej.
• Crescendo – urządzenie pozwalające na stopniowe włączanie kolejnych, coraz głośniejszych kombinacji rejestrowych. Organista dokonuje tego za pomocą specjalnej dźwigni nożnej lub (częściej) wałka umieszczonego tuż nad klawiaturą pedałową. Organy wyposażone w Crescendo posiadają zazwyczaj wskaźnik informujący, czy w danym momencie używana jest kombinacja bliższa w brzmieniu piano czy tutti.
• Tutti – urządzenie włączające wszystkie głosy w organach. Czasem istnieje możliwość nadrzędnego wyłączenia głosów językowych.
• Połączenia, "Koppeln", kopulacje – urządzenie pozwalające na łączenie ze sobą manuałów lub manuałów z pedałem. Podczas gry na jednej z klawiatur można wówczas korzystać z głosów (rejestrów) przyporządkowanych do innej klawiatury (ew. do kilku innych klawiatur naraz).
• Wolne kombinacje – dają możliwość ustawienia za pomocą dodatkowych przełączników rejestrowych dowolnie wybranych kombinacji głosów i późniejsze włączenie/wyłączenie tychże kombinacji podczas gry jednym przełącznikiem.
• Stałe kombinacje – kombinacje "zaprogramowane" przez budowniczego instrumentu. Zwykle są to: p (piano), mf (mezzoforte), f (forte), ff (fortissimo) oraz tutti(włącza wszystkie głosy i połączenia klawiatur danego instrumentu).
• Instrumenty perkusyjne – są umieszczane w organach od dawnych czasów. Najpopularniejszymi są: dzwony (dzwony rurowe) umieszczane zarówno w sekcji pedału jak i w manuałach; tympan, Horrible (odmiana tympanu, występuje prawdopodobnie w jedynym egzemplarzu w Leżajsku); dzwoneczki (Zimbelstern) umieszcza się w odpowiednim mechanizmie – często w ozdobnej gwieździe – który wirując powoduje obijanie się serc dzwonków o ich czaszę. Szczególnie rozbudowaną "sekcję perkusyjną" posiadały tzw. organy kinowe, budowane głównie w Stanach Zjednoczonych.
• Setzer – jest to swego rodzaju komputer zapamiętujący dużą liczbę wolnych kombinacji. Występuje tylko w organach o trakturze rejestrów elektrycznej i mechanicznej ze wspomaganiem elektrycznym, rzadziej w elektropneumatycznej.

Traktura

 

Organy w Leżajsku

 

Elementy mechanicznej traktury gry - tzw. mechanizm wałkowy

Ze względu na funkcję traktury wyróżniamy w organach jej trzy rodzaje:

• traktura gry – rozwiązanie jakie zastosowano przy komunikacji klawisz – zawór (wentyl) na wiatrownicy;
• traktura rejestrowa (registrowa, registratury) – rozwiązanie jakie zastosowano do uruchamiania poszczególnych głosów (rejestrów);
• traktura kopulacji (połączeń) – rozwiązanie jakie zastosowano przy łączeniu poszczególnych klawiatur.

Ze względu na konstrukcję trakturę dzielimy na cztery rodzaje:

• mechaniczna – kiedy klawisz (lub w przypadku traktury rejestrowej cięgło, cięgno, manubrium) uruchamia zawór lub zasuwę na wiatrownicy za pomocą dźwigni mechanicznej;
• pneumatyczna – kiedy klawisz z wiatrownicą połączony jest za pomocą ołowianych rurek (lub czasami z innego materiału), wypełnionych powietrzem, którego zmiany ciśnienia, wynikające z naciśnięcia lub zwolnienia klawisza, powodują otwarcie lub zamknięcie zaworu pod piszczałkami. Analogicznie w trakturze rejestrowej;
• elektropneumatyczna – kiedy przy klawiszu znajduje się styk sterujący elektromagnesem uruchamiającym pneumatyczne zawory na wiatrownicy;
• elektryczna/elektromagnetyczna – kiedy przy klawiszu znajduje się styk sterujący zaworem elektromagnetycznym pod każdą piszczałką, a w przypadku traktury rejestrowej pod manubrium znajduje się styk sterujący siłownikiem elektromagnetycznym otwierającym i zamykającym dopływ powietrza do konkretnego rejestru.

Zdarzają się rozwiązania będące kombinacjami powyższych; w przeszłości w dużych instrumentach mechanicznych budowano tzw. Dźwignię Barkera. Była to pneumatyczna maszyna, która miała za zadanie zniwelować duże opory traktury gry, szczególnie przy załączonych mechanicznych połączeniach klawiatur.

Współcześnie buduje się przede wszystkim organy o mechanicznej trakturze gry – i takie są najbardziej cenione przez wykonawców ze względu na brak opóźnienia w zadęciu piszczałki po naciśnięciu klawisza, oraz – co z tego wynika – ze względu na bezpośredni wpływ muzyka na sposób wydobycia dźwięku z instrumentu. W Polsce zdecydowanie dominują instrumenty o trakturze pneumatycznej i elektropneumatycznej, co jest wynikiem swoistego zapóźnienia organmistrzostwa polskiego w XX wieku. Od końca lat siedemdziesiątych XX wieku zaczęto w Polsce budować instrumenty o trakturze mechanicznej (firmy: Kamiński, Truszczyński, Mollin i ostatnio Zych).

Wiatrownica

Wiatrownica to element układu zasilającego w organach, rozdzielający powietrze pod ciśnieniem do odpowiednich piszczałek. Ogólnie wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje wiatrownic:

• Rejestrowa – podzielona "podłużnie", tzn. według głosów (rejestrów) stojących na wiatrownicy. W momencie włączenia jakiegokolwiek głosu powietrze wypełnia kanał rejestrowy. Dźwięk odzywa się wtedy, gdy organista przy użyciu traktury gry (klawisza) otworzy wentyl doprowadzający powietrze z kanału rejestrowego do piszczałki. Wiatrownica tego typu posiada tyle przegród, ile głosów na takiej wiatrownicy umiejscowiono.
• Tonowa – podzielona "poprzecznie", tzn. według dźwięków (tonów) które obsługuje. Przegrody (tzw. kancele) biegną w poprzek takiej wiatrownicy. Naciśnięcie klawisza otwiera wentyl (w tym przypadku tzw. klapę) wpuszczający powietrze do kanceli obsługującej jeden dźwięk i wszystkie głosy stojące na wiatrownicy. Odezwą się natomiast tylko piszczałki tych głosów, których zasuwy zostaną otwarte przy pomocy traktury rejestrowej. Wiatrownica tonowa posiada tyle przegród ("kanceli") ile klawiszy ("tonów") obsługuje.

Piszczałki i ich menzury

 

Piszczałki organowe drewniane i metalowe

Fizyczna interpretacja zjawiska harmonicznych w piszczałce sprowadza się do zwiększających się różnic częstotliwości między częstotliwością rezonansów akustycznych poszczególnych harmonicznych korpusu piszczałki a naturalnym szeregiem harmonicznym generatora (wibrującej wstęgi powietrza pomiędzy wargą dolną i górną) w miarę zwiększania się średnicy korpusu. Wywołane tak tłumienie oddziałuje jak filtr dolnoprzepustowy, gdzie źródłem jest wstęga, a filtrem korpus piszczałki. Różnica pojawia się z kolei przez zjawisko zwane z ang. Correction End, występujące w pobliżu punktów końcowych korpusu rury akustycznej (w piszczałce też przy wargach) i jest związane z obniżaniem amplitud tonów komponentów harmonicznych przy poszerzaniu piszczałki – mocniej dla wyższych, a słabiej dla niższych. Chociaż w wielu najstarszych dziełach określenie menzura dotyczy tak długości jak szerokości piszczałek, jednak w czasach nowszych określa zawsze stosunek szerokości do długości piszczałki.

Menzury w sztuce budowy organów obok intonacji uchodzą za najbardziej artystyczny fragment tworzenia warstwy brzmieniowej przez organmistrza. W najstarszych organach piszczałki wszystkich tonów miały jeden wymiar szerokości. Zauważono, że barwa piszczałek jest nierówna na przestrzeni wszystkich tonów. Szybko się przekonano, że nie można też obliczać menzury jako zawsze tej samej części długości piszczałek, tzn. jako zawsze tego samego procentu długości w piszczałkach małych i wielkich. Barwa tonu jeszcze pozostawała nieodpowiednia. Ostatecznie najlepiej brzmiący głos miał menzurę zmieniającą się tylko nieznacznie wolniej niż zmieniała się długość piszczałek. Jeżeli długości piszczałek podwaja się co 12 tonów, to szerokość co 17. W 1855 r. niemiecki profesor J.G. Topfer wydał pierwsze duże dzieło, ujmujące matematycznie postępy tonowe w powierzchniach przekrojów piszczałek. W 1926 r. konwent w Fryburgu zgromadził organmistrzów z całej Europy. Zderzyły się tam opcje Topfera, jako ujęcia matematycznego, oraz opcje ujęcia bazującego na artystycznej intuicji i wyczuciu (np. Walcker). Powrócono ostatecznie do wypróbowanych norm baroku, odrzucono wąskie menzury romantyzmu, odtworzono znaczenie sztuki w kontekście menzurowania i wyprowadzono tzw. Menzurę Normalną. MN określa dla piszczałki C 155,5 mm szerokości, oraz siedemnasty ton jako ton podziału średnicy (w zakresie oktawy stosunek ma się jak 1:1,68), uznając, że tak poprowadzone postępy średnic zapewnią najbardziej jednorodny charakter brzmienia w głosie. Potem w 1936 r. studia nad menzuracją pogłębił znacznie Marhenholtz, badając podejście od średniowiecza do połowy XIX w., uzupełniając swoje dzieło licznymi wzorami matematycznymi i podając metody oddziaływania na przebieg menzurowy (w większości oparte o Bedosa - zakonnika, organmistrza francuskiego XVIIIw. ) . Dzisiaj ustalenia fryburskie są fundamentem pracy twórczej organmistrza w zakresie barwy organów.

Głosy

Szafa organowa

Szafa organowa jest to drewniana obudowa instrumentu. Oprócz zabudowy estetycznej szafa spełnia funkcje akustyczne. Prospekt stanowi najbardziej ozdobną i widoczną część szafy. Wzornictwo szaf i prospektów osiągnęło swój szczyt w epoce baroku.