Дымоходная труба (также называемая губной трубой ) — это органная труба , которая производит звук за счет вибрации молекул воздуха, точно так же, как блокфлейта или свисток . Воздух под давлением (называемый ветром ) прогоняется через дымоход к острой кромке, называемой губой , в результате чего столб воздуха в трубе резонирует с частотой, определяемой длиной трубы (см. Духовой инструмент ). Таким образом, в дымоходе нет движущихся частей. В этом отличие от тростниковых трубок , звук которых определяется ударами трости , как в кларнете . Дымоходные трубы являются обычными компонентами органов .
Дымоходные трубы включают в себя все упоры классов «Основной», «Флейта» и «Струна», а также некоторые упоры класса «Гибрид».
Дымоходные трубы могут быть металлическими или деревянными. Металлические трубы обычно имеют круглое поперечное сечение; деревянные трубы обычно имеют квадратную или прямоугольную форму, хотя существуют треугольные и круглые деревянные трубы. Дымоходная труба состоит из двух основных частей: основания и резонатора. Ножка — это нижняя часть трубы, обычно коническая . В его основании находится отверстие для пальца , через которое в него проникает ветер. Длина основания не влияет на шаг трубы, поэтому производители органов варьируют длину основания дымоходных труб в зависимости от других факторов, включая желаемую форму труб на фасаде, высоту стойки, на которой расположены трубы. и вес готовой трубы.
Резонатор поддерживает колебания воздуха, образующиеся в устье трубы, горизонтальном отверстии в месте соединения резонатора с ножкой. Звук, длина резонатора и объем резонатора определяют основной тон дымохода. Коническая конусность трубы определяет шаг раздутия. Если труба металлическая, настроечную втулку или настроечное кольцо можно закрепить в верхней части резонатора и поднимать или опускать, чтобы изменять его длину, тем самым регулируя создаваемую высоту звука.
Между ножкой и резонатором сторона трубы, содержащая устье, плоская. Пластина из металла или дерева, называемая вялой , закрепленная здесь горизонтально, перекрывает дыхательные пути, за исключением небольшой щели, называемой дыхательным проходом , рядом со ртом. Это позволяет воздуху течь в виде потока ветра, направленного к устью трубы. Для настройки по бокам рта можно прикрепить плоские куски металла или дерева, называемые ушами , а к трубке можно прикрепить горизонтальный дюбель, называемый валиком или бородой , чтобы обеспечить быструю речь на трубе.
Когда ветер направляется в нижнюю часть трубы, поток ветра фокусируется по проходу через устье и ударяется чуть выше края верхней губы. Это создает эффект Бернулли или «эффект сифона», в результате чего область низкого давления создается чуть ниже рта. Когда эта область низкого давления достигает критической стадии, она вытягивает воздушный поток за край рта, заполняя вакуум. Это попеременно создает давление внутри и снаружи отверстия, повышая давление и разрежая воздух в резонаторе трубы. Таким образом, столб воздуха в резонаторе колеблется с частотой, определяемой размерами трубы.[1] [2] См. Духовой инструмент .
Дымоходные трубы обычно принадлежат к одному из трех тональных семейств: флейты , диапазоны (или основные струны ) и струнные . Базовый «основной» (от французского термина « fonds ») звук органа состоит из различных комбинаций этих трех тональных групп, в зависимости от конкретного органа и воспроизводимого репертуара .
Конец трубки, противоположный устью, может быть как открытым, так и закрытым (также известный как Gedackt или заглушенный ). 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 частичные звуки , в то время как остановленная труба создает тон с частичными числами с нечетными номерами. Тон заглушенной трубки обычно мягче и слаще, чем звук открытой трубки, хотя это во многом остается на усмотрение говорящего.
В системе масштабирования органных дымоходов «флейты», как правило, представляют собой самые широкие дымоходные трубы и производят тон с наиболее фундаментальными и наименьшими гармониками среди дымоходных труб. Они названы так потому, что по звучанию напоминают флейту ; хотя большинство флейтовых стопов не предназначены для имитации определенного типа флейты, например современного оркестрового инструмента, они издают схожие звуки. Остановленная флейта, такая как Gedackt ( по -немецки «покрытый»), издает более приглушенный звук, в то время как открытая флейта, такая как Waldflöte ( по-немецки «лесная флейта»), издает более округлый, открытый звук. Flûte Harmonique ( по -французски «гармоническая флейта»), использование которой пропагандировал великий французский органный мастер XIX века Аристид Кавайе-Колль , представляет собой металлическую флейтовую трубку двойной длины с отверстием, пробитым в центре, благодаря которому трубка говорит. в первой части с очень круглым и интенсивным звуком. Кавай-Колл использовал названия Flûte Octaviante и Octavin для 4-футовых и 2-футовых гармонических флейт соответственно. Rohrflöte (по-немецки «трубная флейта» или, чаще, «дымовая флейта» на английском языке) представляет собой стопорную флейту с небольшой трубкой или дымоходом, встроенной в крышку.
Диапазоны или основные принципы представляют собой характерный звук органа. Они не предназначены для имитации какого-либо другого инструмента или звука. Они среднего размера и часто занимают видное место на фасадах органов, часто окрашенных и украшенных. Диапазоны появляются во всем диапазоне инструмента, от 32’ до 1’ (не считая смесей ), в диапазоне девяти октав.
Остановка типа диапазона может иметь или не иметь метку «Диапазон». Метка «Diapason» чаще всего используется в органах английского и американского типа, тогда как на органах немецкого типа тот же тип остановки известен как «Prinzipal» или «Principal», а для французских органов их обычно называют « Montre» (буквально от «Дисплей» — т. е. трубы в передней части корпуса органа) или «Престант» («стоящий впереди» — латинское praestare ). Более того, диапазоны на высоте выше 8 футов (произносится как 8 футов, что относится к длине резонаторной части самой длинной трубы стопора) часто маркируются другими названиями. Например, на органах английского типа остановки, называемые основной и пятнадцатой, звучат на одну октаву и две октавы соответственно выше 8-футового диапазона; на органах немецкого типа название Octav используется для обозначения остановки на октаву выше 8 ′ Prinzipal, и аналогично для французских инструментов обычно используются названия Octave и Doublette для 4 ′ и 2 ′ высоты соответственно.
В итальянских органах 8-футовые, а иногда и 16-футовые высоты называются «основными» и составляют основу всего органа. Одной из характеристик классического итальянского органа (начиная с 16 века) является отдельное «Рипиено». «Рипьено» включает в себя множество остановок Diapason, все отдельные, в отличие от немецких и французских «Fourniture» и «Mixtur». Высота 4 футов называется «Оттава», а все остальные названы в честь производимой ими гармоники. Они могут подняться до «Quadragesima Terza» (43-й), трубы с шагом 1 ⁄ ’ .
Струнные трубы — это дымоходные трубы наименьшего размера (самые узкие). Они производят яркий звук с низким содержанием основных частот и богатым верхними нотами. Стойки для струн обычно называют в честь смычковых струнных инструментов, таких как виолончель , гамба , гейген (от немецкого Geige — скрипка ) и скрипка . Одним из самых известных органов со струнным отделом является орган Wanamaker .
Часто орган имеет две ноты с одинаковым звучанием, одна из которых настроена немного резко или ровно по сравнению с другой. Когда эти остановки воспроизводятся вместе, возникает уникальный волнообразный эффект из-за чередования конструктивных и деструктивных помех ( частоты биений ). Примеры включают Voix céleste (по-французски небесный голос ), обычно настроенный слегка резко, и Unda maris ( латинское слово « морские волны »), обычно настроенный слегка ровно. Ограничители для струн чаще всего используются в качестве волнообразных упоров, хотя некоторые строители изготавливали волнообразные ограничители для флейты (в частности, « Небесная флейта» Эрнеста М. Скиннера ). За пределами Италии встречается волнообразный диапазон, как в итальянском «Voce Umana» (не путать с Vox Humana , который представляет собой мягкий геркон с коротким резонатором).
Некоторые дымоходные трубы предназначены для воспроизведения звуков тростниковых трубок или для имитации звуков оркестровых инструментов, приближенных к тростниковым трубкам. Звук, как правило, более мягкий и сладкий, чем у настоящей тростниковой трубы. Примеры включают саксофон, приглушенную валторну, флейту-кларнет и гобой «Эхо».
Диаметр дымоходной трубы напрямую влияет на ее тон. При сравнении труб одинаковой формы и размера широкая труба будет иметь тенденцию воспроизводить звук флейты, средняя труба - тон диапазона, а узкая труба - звук струны. Эти отношения называются масштабом трубы : т.е. широкомасштабный, нормальномасштабный или узкомасштабный. По мере увеличения масштаба трубы в тоне будет присутствовать более фундаментальный тон и меньше частичных звуков. Таким образом, тон становится богаче и полнее по мере того, как диаметр трубы увеличивается от струнной гаммы до основной гаммы и затем до гаммы флейты.
Материал, из которого изготовлена трубка, также во многом влияет на ее окончательный звук. Хотя недавние научные исследования показали, что природа металла, используемого при изготовлении трубки, практически не влияет на конечный звук , производители органов сходятся во мнении, что сплав олова и свинца, например, создает совсем другой тон, чем цинк или медь, а также пятнистые или матовые сплавы.