Pijporgel

Achtergrond

Een pijporgel is een muziekinstrument dat geluid produceert door lucht door een reeks holle buizen te blazen die worden bestuurd door toetsenborden. Pijporgels onderscheiden zich van rietorgels, waarbij lucht dunne reepjes metaal in trilling brengt. Ze onderscheiden zich ook van elektronische orgels die elektrische apparaten gebruiken om geluiden te produceren die lijken op pijporgels. De grote pijporgels die in openbare gebouwen worden gebruikt, zijn verreweg de grootste en meest gecompliceerde muziekinstrumenten die ooit zijn gebouwd.

Een pijporgel bestaat uit vier basisonderdelen. De console bevat de toetsenborden, voetpedalen en registers. De pijpen, die zo kort kunnen zijn als 1 in (2,5 cm) of zo lang als 32 ft (10 m), produceren het geluid. De actie is het complexe mechanisme dat wordt bediend door de console om de luchtstroom naar de leidingen te regelen. De windgenerator levert lucht aan de leidingen.

Een heel klein pijporgel kan een console hebben met slechts één klavier, waarbij elke toets de luchtstroom naar één pijp regelt. De meeste pijporgels hebben echter consoles met twee tot vijf klavieren, een set voetpedalen en een set registers. Stops zijn bedieningselementen die de luchttoevoer naar een groep pijpen openen of sluiten, ook wel een rangorde genoemd. Op deze manier kan elke toets de luchtstroom naar meerdere leidingen regelen.

De pijpen bestaan ​​in twee basisvormen. Ongeveer viervijfde van de pijpen in een typisch pijporgel zijn rookkanalen. Een rookkanaal bestaat uit een holle cilinder met een opening in de zijkant van de pijp. De rest van de pijpen zijn rietpijpen. Een rietpijp bestaat uit een holle cilinder met daarin een trillende strook metaal, verbonden met een holle kegel. Het grootste pijporgel ter wereld, gelegen in Philadelphia, bevat 28.500 pijpen.

De actie kan mechanisch, pneumatisch, elektrisch of elektropneumatisch zijn. Een mechanische actie verbindt de console met de kleppen die de luchtstroom naar de pijpen regelen met krukken, rollen en hendels. Een pneumatische actie maakt gebruik van luchtdruk, geactiveerd door de console, om de kleppen te bedienen. Een elektrische actie maakt gebruik van elektromagneten, aangestuurd door de console, om de kleppen te activeren. Een elektropneumatische actie maakt gebruik van elektromagneten, geactiveerd door de console, om de luchtdruk te regelen die de kleppen activeert.

De windgenerator van een modern pijporgel is meestal een roterende blazer, aangedreven door een elektromotor. Sommige kleine pijporgels gebruiken een met de hand gepompte balg als windgenerator, zoals alle pijporgels tot het begin van de twintigste eeuw.

De vroegst bekende voorouder van het pijporgel was de hydraulus, uitgevonden door de Griekse ingenieur Ctesibius in Alexandrië, Egypte, in de derde eeuw v.Chr. Dit apparaat bevatte een luchtreservoir dat in een grote bak met water werd geplaatst. Lucht werd in het reservoir gepompt en de druk van het water handhaafde een constante toevoer van lucht naar de leidingen. Ongeveer vierhonderd jaar later verschenen pijporgels met balg.

Middeleeuwse pijporgels hadden zeer grote toetsen en konden alleen diatonische noten spelen (de noten gespeeld door de witte toetsen op moderne toetsenborden). Tegen de veertiende eeuw konden toetsenborden ook chromatische noten spelen (de noten gespeeld door de zwarte toetsen op moderne toetsenborden). Tegen het einde van de vijftiende eeuw werden de sleutels verkleind. Tegen het jaar 1500 hadden pijporgels in Noord-Duitsland alle basiskenmerken van moderne instrumenten. Duitsland leidde driehonderd jaar lang de wereld in de orgelbouw.

Pijporgels raakten uit de gratie tijdens de achttiende eeuw, toen orkestmuziek populair werd. In het begin van de negentiende eeuw werden rietorgels, die kleiner en goedkoper waren dan pijporgels, in kleine gebouwen en particuliere woningen gebruikt. De toegenomen beschikbaarheid van relatief goedkope piano's in het begin van de twintigste eeuw, gevolgd door de ontwikkeling van elektronische orgels in het midden van de eeuw, leidde tot de ondergang van rietorgels in Europa en de Verenigde Staten. In India worden nog steeds kleine rietorgels gebruikt.

Ondertussen ontstond halverwege de negentiende eeuw een hernieuwde belangstelling voor pijporgels, onder leiding van de Franse orgelbouwer Aristide Cavaille-Coll en de Britse orgelbouwer Henry Willis. Deze nieuwe pijporgels waren beter geschikt voor het spelen van orkestmuziek, waardoor hun populariteit enorm toenam.

De twintigste eeuw bracht de ontwikkeling van het elektronische orgel. De vroegste voorouder van dit apparaat, bekend als het Telharmonium, werd in 1904 in de Verenigde Staten uitgevonden door Thaddeus Cahill. Dit instrument woog twee ton (1800 kg) en was geen succes. Het eerste succesvolle elektronische orgel werd in 1928 in Frankrijk ontwikkeld door Edouard Coupleux en Armand Givelet. Een van de meest succesvolle vroege elektronische orgels was het Hammond-orgel, uitgevonden door Laurens Hammond in 1934.

Grondstoffen

Pijporgels zijn voornamelijk gemaakt van hout en metaal. Hout dat wordt gebruikt om delen van het orgel te maken die niet zichtbaar zijn, zoals het mechaniek, kan gemaakt zijn van triplex of zacht hout zoals populier. Zichtbare houten delen, zoals de console, zijn gemaakt van harde, decoratieve houtsoorten, zoals mahonie of eiken. Hout wordt ook gebruikt om sommige pijpen te maken. Houtsoorten die voor pijpen worden gebruikt, zijn onder meer populier en mahonie.

De meeste pijpen zijn gemaakt van metaal. Metalen buizen zijn meestal gemaakt van legeringen die verschillende hoeveelheden tin en lood bevatten. Buizen kunnen ook van andere metalen zijn gemaakt, zoals zink en koper. De trillende rieten in rietpijpen zijn meestal gemaakt van messing.

Verschillende kleine onderdelen, zoals schroeven en bouten om delen van de actie bij elkaar te houden, zijn gemaakt van staal. Andere kleine onderdelen kunnen van andere materialen zijn gemaakt, zoals kunststoffen en keramiek. Elektronische orgels hebben halfgeleidende materialen nodig, zoals silicium en germanium, om de elektrische circuits te vervaardigen die het geluid produceren.

Ontwerp

Elk pijporgel moet individueel worden vervaardigd. Omdat alleen zeer kleine pijporgels verplaatsbaar zijn, moet het instrument op een bepaalde plaats de best mogelijke klank kunnen produceren.

De orgelbouwer inspecteert de plaats waar het orgel zal worden gebruikt. Er moet rekening worden gehouden met de akoestiek van de locatie, evenals met de fysieke afmetingen. Het uiterlijk van het pijporgel moet net zo mooi zijn als de klank die het maakt. Locaties voor leidingen worden gekozen met beide factoren in het achterhoofd. Soms worden dummy-pijpen die eigenlijk geen geluid produceren, strikt geïnstalleerd om het uiterlijk van het instrument te verbeteren.

Het bedrag dat een opdrachtgever bereid is te besteden aan een pijporgel is van grote invloed op het ontwerp, zoals het aantal pijpen dat wordt geplaatst. Vaak zal een opdrachtgever ontwerpen van meerdere orgelbouwers in overweging nemen en degene kiezen die het beste de gewenste eigenschappen biedt binnen een bepaald budget.

Het fabricageproces

De pijpen maken

• 1 Hout arriveert bij de pijporgelfabrikant en wordt gecontroleerd op gebreken. Vervolgens wordt het ongeveer zes maanden bewaard om het zich aan te passen aan het plaatselijke klimaat. Dit voorkomt dat het hout splijt of barst nadat het tot buizen is gevormd. Precisiehoutbewerkingsapparatuur wordt gebruikt om het hout op de juiste maat en vorm te zagen.
• 2 Sommige metalen, zoals koper, zink en verschillende legeringen, kunnen bij de leiding terechtkomen Aangedreven door een roterende blazer, creëert een mechanisch pijporgel geluid door de console te koppelen aan de kleppen die de rij regelen van lucht naar de pijpen met krukken, rollen en hendels. De blazer verplaatst lucht door de windstam naar de windlade. Stopknoppen openen en sluiten specifieke rijen leidingen. Als een rij open is, kan de lucht van de windlade naar de pijpen stromen terwijl het toetsenbord wordt bespeeld, waardoor geluid ontstaat. Pijporgons gebruiken twee soorten pijpen. Ongeveer viervijfde van de pijpen in een typisch pijporgel zijn rookkanalen. Een rookkanaal bestaat uit een holle cilinder met een opening in de zijkant van de pijp. De rest van de pijpen zijn rietpijpen. Een rietpijp bestaat uit een holle cilinder met daarin een trillende strook metaal, verbonden met een holle kegel. orgelfabrikant in de vorm van platen van de juiste maat en dikte. Platen gemaakt van legeringen van tin en lood worden meestal gemaakt door de pijporgelfabrikant. Dit komt omdat kleine veranderingen in de exacte hoeveelheden tin en lood die aanwezig zijn grote veranderingen in het geluid van de pijp kunnen veroorzaken. Meer tin heeft de neiging om een ​​helderder geluid te produceren. Meer lood heeft de neiging om een ​​zwaarder geluid te produceren.
• 3 Tin en lood worden zorgvuldig gewogen op een nauwkeurige weegschaal en gemengd in de gewenste hoeveelheden. Het mengsel wordt in een oven verwarmd totdat het in een vloeistof smelt. De gesmolten legering wordt in een grote, ondiepe koelbak gegoten. Het metaal koelt af tot een plaat, die uit de bak wordt gehaald. De exacte hoeveelheid vloeistof die in de bak wordt gegoten, bepaalt de dikte van het vel, wat het geluid van de pijp zal beïnvloeden.
• 4 De metalen plaat wordt op maat gesneden. Vervolgens wordt het rond een houten doorn gebogen in de vorm van de pijp die wordt gemaakt. De plaat wordt gehamerd en rond de doorn gerold totdat deze tot een pijp is gevormd. De naad, waar de ene rand van de plaat de andere rand raakt, wordt gladgestreken en gesoldeerd. De buis wordt vervolgens op de juiste lengte gesneden.
• 5 Voor rookgasafvoerbuizen wordt een opening van de juiste maat, vorm en locatie in de zijkant van de buis gesneden. Bij rietpijpen wordt een strip messing op de juiste plaats aangebracht. Kleine aanpassingen in de opening of het riet zijn vaak nodig als het pijporgel klaar is.

Montage van het orgel

• 6 Het vervaardigen van de console, de actie en de windlade is een lang, langzaam en moeilijk proces. Elk van de duizenden houten onderdelen waaruit een pijporgel bestaat, is zorgvuldig gesneden met behulp van precisiehoutbewerkingsapparatuur, waaronder schrijnwerkers, schuurmachines en zagen. Zeer nauwkeurige boormachines worden gebruikt om duizenden gaten te boren, die elk op de juiste positie moeten staan ​​om het pijporgel te laten werken. Houten delen die zichtbaar zullen zijn, worden zorgvuldig glad gepolijst en krijgen een beschermende, transparante afwerking, waardoor de natuurlijke schoonheid van het hout zichtbaar wordt. De toetsen, eveneens uit hout gesneden, zijn bedekt met lagen zwart of wit plastic.
• 7 De verschillende onderdelen, behalve de leidingen, worden in elkaar gezet om de werking te testen. Een klein pijporgel kan worden gemonteerd waar het is gebouwd, maar de meeste pijporgels moeten worden gemonteerd en getest op de plaats waar ze zullen worden gebruikt. Nadat de actie is getest, worden de leidingen geïnstalleerd, getest en afgesteld.

Kwaliteitscontrole

Grondstoffen worden geïnspecteerd voordat het proces van het bouwen van het pijporgel begint. Hout moet droog, gelijkmatig van structuur zijn en vrij van scheuren of barsten. Platen van metaallegeringen moeten de juiste hoeveelheden van elk metaal bevatten en moeten de juiste dikte hebben. Constante visuele inspectie van alle onderdelen is noodzakelijk tijdens de bouw.

Voordat de leidingen worden geïnstalleerd, worden de console en de actie getest om ervoor te zorgen dat alle mechanismen goed werken. Deze procedure blaast ook stof uit de vele gaten die in de actie zijn geboord, waardoor het later geen problemen kan veroorzaken. Elke pijp wordt één voor één getest op geluidskwaliteit. Het geluid van elke pijp wordt ook vergeleken met het geluid van zijn naaste buren. Vervolgens wordt een hele rij pijpen getest en vergeleken met aangrenzende rijen. Indien nodig worden kleine aanpassingen gedaan en de tests worden herhaald.

De Toekomst

Elektronische orgels zullen het geluid van pijporgels met grotere nauwkeurigheid blijven reproduceren. De meest kritische factor in dit proces zijn verbeteringen in de bemonsteringstechnologie. Sampling omvat het omzetten van geluid in digitale informatie, het opslaan van deze informatie, het ophalen van de informatie uit het geheugen en het gebruiken om het geluid te reproduceren. Elektronische orgels zullen ook in toenemende mate gebruik maken van Musical Instrument Digital Interface (MIDI)-technologie. Met MIDI-technologie kunnen elektronische instrumenten van verschillende soorten samenwerken met en met computers. Met MIDI-technologie kunnen elektronische orgels het geluid van bijna elk instrument reproduceren en geluiden produceren die nog nooit eerder zijn gehoord.

Aan de andere kant tonen veel orgelbouwers meer interesse in het maken van instrumenten die vergelijkbaar zijn met die van vóór de negentiende eeuw. Deze pijporgels zijn beter geschikt voor het spelen van muziek uit de barok en de klassieke periode dan orgels die zijn gebouwd met ontwerpen die zijn ontwikkeld tijdens de romantische periode. Misschien zullen deze twee schijnbaar tegengestelde trends worden gecombineerd om geluiden nauwkeurig weer te geven die honderden jaren niet zijn gehoord.