Дымовая труба (также называемая губной трубой ) — это органная труба , которая производит звук посредством вибрации молекул воздуха, таким же образом, как блокфлейта или свисток в духовом органе . Воздух под давлением (называемый ветром ) прогоняется через дымоход и против острого выступа, называемого губой , заставляя столб воздуха в трубе резонировать на частоте, определяемой длиной трубы (см. духовой инструмент ). Таким образом, в дымовой трубе нет движущихся частей. Это отличает ее от язычковых труб , звук которых создается ударами язычков , как в кларнете .
Дымоходы включают в себя все стойки классов «Основной», «Флейта» и «Струнный», а также некоторые стойки класса «Гибрид».
Дымоходы могут быть металлическими или деревянными. Металлические трубы обычно имеют круглое поперечное сечение; деревянные трубы обычно квадратные или прямоугольные, хотя существуют треугольные и круглые деревянные трубы. Дымоход состоит из двух основных частей: ножки и резонатора. Ножка — это нижняя часть трубы, обычно коническая. У ее основания находится отверстие для носка , через которое в нее попадает ветер. Длина ножки не влияет на высоту трубы, поэтому строители органов варьируют длину ножек своих дымоходных труб в зависимости от других факторов, включая желаемую форму труб на фасаде, высоту стойки, в которой установлены трубы, и вес готовой трубы.
Озвучивание духового органа — это искусство достижения требуемого тонального качества каждой трубы, в отличие от настройки (установки ее высоты или частоты). Этот термин применяется только к дымоходным трубам, а не к язычкам , и практикуется специалистом-вокалистом, [1] который также может быть настройщиком.
Резонатор поддерживает колебания воздуха, создаваемые в устье трубы, горизонтальном отверстии в месте соединения резонатора с основанием. Голос, длина резонатора и объем резонатора определяют основной тон дымоходной трубы. Конусность трубы определяет выдувной тон. Если труба металлическая, настроечная муфта или настроечный воротник могут быть закреплены в верхней части резонатора и подниматься или опускаться для изменения его длины, тем самым регулируя производимый тон.
Между ногой и резонатором сторона трубы, содержащая рот, плоская. Пластина из металла или дерева, называемая лангуид , закрепленная здесь горизонтально, блокирует дыхательные пути, за исключением небольшой щели, называемой ветровым каналом, вдоль рта. Это позволяет воздуху проходить в виде потока ветра, направленного к рту трубы. Плоские куски металла или дерева, называемые ушами, могут быть прикреплены к сторонам рта для настройки, а горизонтальный штифт, называемый валиком или бородой, может быть прикреплен к трубе для обеспечения быстрой речи трубы.
Когда ветер направляется в основание трубы, поток воздуха фокусируется ветровым каналом поперек устья, чтобы ударить чуть выше края верхней губы. Это создает эффект Бернулли , или «эффект сифона», в результате чего область низкого давления создается чуть ниже устья. Когда эта область низкого давления достигает критической стадии, она вытягивает поток воздуха за край устья, заполняя вакуум. Это попеременно создает давление внутри и снаружи отверстия, сжимая и разрежая воздух в резонаторе трубы. Таким образом, столб воздуха в резонаторе вибрирует с частотой, определяемой размерами трубы. [2] [3] См. Духовой инструмент .
Дымовые трубы обычно принадлежат к одному из трех тональных семейств: флейты , диапазоны (или главные ) и струнные . Основной «фундамент» (от французского термина fonds ) звука органа состоит из различных комбинаций этих трех тональных групп, в зависимости от конкретного органа и исполняемого репертуара .
Конец трубы напротив рта может быть открытым или закрытым (также известным как Gedackt или остановленный ). Закрытая труба звучит на октаву ниже, чем открытая труба той же длины. Кроме того, открытая труба производит тон, в котором присутствуют как четные, так и нечетные обертоны , в то время как остановленная труба производит тон с нечетными обертонами. Тон остановленной трубы, как правило, мягче и слаще, чем у открытой трубы, хотя это в значительной степени остается на усмотрение вокалиста.
В системе масштабирования органных дымовых труб «флейты» обычно являются самыми широкими дымовыми трубами и производят тон с наиболее фундаментальными и наименьшими гармониками среди дымовых труб. Они так названы, потому что звучат как флейтовый инструмент; хотя большинство остановок флейт не предназначены для имитации определенного вида флейты, например, современного оркестрового инструмента, они производят похожие звуки. Остановленная флейта, такая как Gedackt ( нем . «закрытый»), производит более приглушенный звук, в то время как открытая флейта, такая как Waldflöte ( нем. «лесная флейта»), производит более округлый, открытый звук. Flûte harmonique ( франц. «гармоническая флейта»), использование которой пропагандировал великий французский строитель органов 19-го века Аристид Кавайе-Коль , представляет собой металлическую флейтовую трубу двойной длины с отверстием, пробитым в центре, что заставляет трубу говорить на своем первом партитуле очень круглым, интенсивным звуком. Кавайе-Коль использовал названия Flûte Octaviante и Octavin для 4-футовой и 2-футовой гармонических флейт соответственно. Rohrflöte (нем. «трубчатая флейта», или чаще «дымоходная флейта» на английском языке) — это закрытый строй флейты с небольшой трубой или дымоходом, встроенным в колпачок.
Диапазоны или основные струны создают характерный звук духового органа. Они не предназначены для имитации какого-либо другого инструмента или звука. Они имеют средний масштаб и часто занимают видное место на фасадах духовых органов, часто расписанных и украшенных. Диапазоны появляются во всем диапазоне инструмента, от высоты тона 32′ до высоты тона 1′ (не включая смеси ), диапазон из девяти октав.
Остановка типа диапазона может быть или не быть фактически помечена как «Diapason». Метка «Diapason» чаще всего используется в органах английского и американского стиля, тогда как тот же тип остановки известен как «Prinzipal» или «Principal» на органах немецкого стиля, а на французских органах они обычно называются «Montre» (буквально на «Display» — т. е. трубы в передней части корпуса органа) или «Prestant» («стоя спереди» — лат. praestare ). Кроме того, диапазоны на высотах выше 8′ (произносится как «8 футов», имея в виду длину резонаторной части самой длинной трубы остановки) часто помечаются другими названиями. Например, на органах английского стиля остановки, называемые Principal и Fifteenth, звучат на одну октаву и две октавы выше 8′ Diapason соответственно; На органах немецкого типа название Octav используется для обозначения ноты на октаву выше 8′ Prinzipal, а для французских инструментов обычно используются названия Octave и Doublette для нот высотой 4′ и 2′ соответственно.
В итальянских органах 8′ и иногда 16′ высоты называются «Principale» и образуют основу всего органа. Одной из характерных черт классического итальянского органа (с XVI века) является разделенный «Ripieno». «Ripieno» включает в себя много остановок Diapason, все отдельные, в отличие от немецкого и французского стиля «Fourniture» и «Mixtur». 4′ высота называется «Ottava», а все остальные названы в честь гармоники, которую они производят. Они могут доходить до «Quadragesima Terza» (43-й), трубы высотой 1 ⁄ 8 ′.
Струнные трубы — это самые маленькие (узкие) дымовые трубы. Они производят яркий звук, низкий в основных тонах и богатый в верхних обертонных частотах. Струнные остановки обычно называются в честь смычковых струнных инструментов, таких как виолончель , гамба , гейген (от немецкого Geige — скрипка ) и виола . Одним из самых известных органов со струнным отделением является орган Уонамейкера .
Часто орган будет иметь два одинаково голосистых остановки, одна из которых настроена немного выше или ниже другой. Когда эти остановки играют вместе, возникает уникальный волнообразный эффект из-за чередующейся конструктивной и деструктивной интерференции ( частоты биений ). Примерами служат Voix céleste (по-французски небесный голос ), обычно настроенный немного выше, и Unda maris ( по -латыни морские волны ), обычно настроенный немного ниже. Струнные остановки чаще всего используются в качестве волнообразных остановок, хотя некоторые строители делали волнообразные остановки для флейты (в частности, Flute celeste Эрнеста М. Скиннера ). Редко за пределами Италии встречается волнообразный диапазон, как в итальянском «Voce Umana» (не путать с Vox Humana , который представляет собой мягкую язычковую остановку с коротким резонатором).
Некоторые дымовые трубы предназначены для воспроизведения звуков язычковых труб или для имитации звуков оркестровых инструментов, которые аппроксимируются язычковыми трубами. Звук, как правило, более мягкий и сладкий, чем у настоящей язычковой трубы. Примерами служат саксофон, сурдинка, флейта-кларнет и гобой-эхо.
Диаметр дымовой трубы напрямую влияет на ее тон. При сравнении труб одинаковой формы и размера, широкая труба будет стремиться производить тон флейты, средняя труба — тон диапазона, а узкая труба — тон струнных. Эти соотношения называются звукорядом трубы : то есть широкомасштабный, нормальномасштабный или узкомасштабный. По мере увеличения звукоряда трубы будет присутствовать больше основных тонов, и меньше обертонов будет присутствовать в тоне. Таким образом, тон становится богаче и полнее по мере того, как диаметр трубы расширяется от струнного лада к основному ладу и к ладу флейты.
Материал, из которого сделана труба, также во многом влияет на ее окончательный звук. Хотя недавние научные исследования показали, что природа металла, используемого для изготовления трубы, не оказывает практически никакого влияния на окончательный звук [ необходима ссылка ] , производители органов сходятся во мнении, что сплав олова и свинца, например, создает совершенно другой тон, чем цинк или медь, или пятнистые или матовые сплавы.