Pfeifenorgel

Hintergrund

Eine Pfeifenorgel ist ein Musikinstrument, das Töne erzeugt, indem es Luft durch eine Reihe von hohlen Röhren bläst, die von Tastaturen gesteuert werden. Pfeifenorgeln werden von Zungenorgeln unterschieden, bei denen Luft dünne Metallstreifen in Schwingung versetzt. Sie unterscheiden sich auch von elektronischen Orgeln, die elektrische Geräte verwenden, um Klänge ähnlich wie Pfeifenorgeln zu erzeugen. Die großen Pfeifenorgeln in öffentlichen Gebäuden sind mit Abstand die größten und kompliziertesten Musikinstrumente, die jemals gebaut wurden.

Eine Pfeifenorgel besteht aus vier Grundteilen. Die Konsole enthält die Tastaturen, Fußpedale und Stopps. Die Rohre, die bis zu 2,5 cm kurz oder bis zu 10 m lang sein können, erzeugen den Ton. Die Aktion ist der komplexe Mechanismus, der von der Konsole betätigt wird, um den Luftstrom zu den Rohren zu steuern. Der Windgenerator versorgt die Rohre mit Luft.

Eine sehr kleine Pfeifenorgel kann einen Spieltisch mit nur einer Tastatur haben, wobei jede Taste den Luftstrom zu einer Pfeife steuert. Die meisten Pfeifenorgeln haben jedoch Konsolen mit zwei bis fünf Keyboards, einem Satz Fußpedale und einem Satz Register. Stopps sind Steuerungen, die die Luftzufuhr zu einer Gruppe von Rohren, einem sogenannten Rang, öffnen oder schließen. Auf diese Weise kann jede Taste den Luftstrom zu mehreren Rohren steuern.

Die Rohre existieren in zwei Grundformen. Ungefähr vier Fünftel der Pfeifen in einer typischen Pfeifenorgel sind Rauchpfeifen. Ein Rauchrohr besteht aus einem Hohlzylinder mit einer Öffnung an der Seite des Rohres. Der Rest der Pfeifen sind Zungenpfeifen. Ein Zungenrohr besteht aus einem Hohlzylinder, der einen schwingenden Metallstreifen enthält, der mit einem Hohlkegel verbunden ist. Die größte Pfeifenorgel der Welt in Philadelphia enthält 28.500 Pfeifen.

Die Wirkung kann mechanisch, pneumatisch, elektrisch oder elektropneumatisch sein. Eine mechanische Aktion verbindet die Konsole mit den Ventilen, die den Luftstrom zu den Rohren mit Kurbeln, Rollen und Hebeln steuern. Eine pneumatische Aktion verwendet Luftdruck, der von der Konsole aktiviert wird, um die Ventile zu steuern. Eine elektrische Aktion verwendet Elektromagnete, die von der Konsole gesteuert werden, um die Ventile zu aktivieren. Eine elektropneumatische Aktion verwendet Elektromagnete, die von der Konsole aktiviert werden, um den Luftdruck zu steuern, der die Ventile aktiviert.

Der Windgenerator einer modernen Pfeifenorgel ist normalerweise ein Rotationsgebläse, das von einem Elektromotor angetrieben wird. Einige kleine Pfeifenorgeln verwenden handgepumpte Bälge als Windgeneratoren, wie alle Pfeifenorgeln bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts.

Der früheste bekannte Vorfahr der Pfeifenorgel war der Hydraulus, der im dritten Jahrhundert v. Chr. vom griechischen Ingenieur Ctesibius in Alexandria, Ägypten, erfunden wurde. Dieses Gerät enthielt ein Luftreservoir, das in einen großen Wasserbehälter gegeben wurde. Luft wurde in das Reservoir gepumpt, und der Druck des Wassers sorgte für eine stetige Luftzufuhr zu den Rohren. Etwa vierhundert Jahre später erschienen Pfeifenorgeln mit Blasebalg.

Mittelalterliche Pfeifenorgeln hatten sehr große Tasten und konnten nur diatonische Töne spielen (die Töne, die von den weißen Tasten auf modernen Keyboards gespielt wurden). Im 14. Jahrhundert konnten Keyboards auch chromatische Noten spielen (die Noten, die von den schwarzen Tasten auf modernen Keyboards gespielt werden). Die Schlüssel wurden bis zum Ende des 15. Jahrhunderts verkleinert. Um 1500 verfügten die Pfeifenorgeln in Norddeutschland über alle Grundmerkmale moderner Instrumente. Deutschland war 300 Jahre lang führend im Orgelbau.

Pfeifenorgeln gerieten im 18. Jahrhundert in Ungnade, als Orchestermusik populär wurde. Im frühen neunzehnten Jahrhundert wurden in kleinen Gebäuden und Privathäusern Rohrorgeln verwendet, die kleiner und kostengünstiger waren als Pfeifenorgeln. Die zunehmende Verfügbarkeit relativ preiswerter Klaviere zu Beginn des 20. Jahrhunderts, gefolgt von der Entwicklung elektronischer Orgeln in der Mitte des Jahrhunderts, führte zum Untergang der Zungenorgeln in Europa und den Vereinigten Staaten. In Indien werden noch immer kleine Zungenorgeln verwendet.

Unterdessen entstand Mitte des 19. Jahrhunderts ein erneutes Interesse an Pfeifenorgeln, angeführt von dem französischen Orgelbauer Aristide Cavaille-Coll und dem britischen Orgelbauer Henry Willis. Diese neuen Pfeifenorgeln waren besser geeignet, Orchestermusik zu spielen, was ihre Popularität stark steigerte.

Das zwanzigste Jahrhundert brachte die Entwicklung der elektronischen Orgel. Der früheste Vorfahre dieses Geräts, das als Telharmonium bekannt ist, wurde 1904 in den Vereinigten Staaten von Thaddeus Cahill erfunden. Dieses Instrument wog zwei Tonnen (1800 kg) und war kein Erfolg. Die erste erfolgreiche elektronische Orgel wurde 1928 in Frankreich von Edouard Coupleux und Armand Givelet entwickelt. Eine der erfolgreichsten frühen elektronischen Orgeln war die Hammond-Orgel, die 1934 von Laurens Hammond erfunden wurde.

Rohstoffe

Pfeifenorgeln werden hauptsächlich aus Holz und Metall hergestellt. Holz, aus dem nicht sichtbare Teile der Orgel, wie die Traktur, hergestellt werden, kann aus Sperrholz oder Weichhölzern wie Pappel bestehen. Sichtbare Holzteile wie die Konsole werden aus harten, dekorativen Hölzern wie Mahagoni oder Eiche gefertigt. Holz wird auch verwendet, um einige der Pfeifen herzustellen. Für Pfeifen verwendete Hölzer sind Pappel und Mahagoni.

Die meisten Rohre sind aus Metall. Metallrohre werden meistens aus Legierungen hergestellt, die verschiedene Mengen an Zinn und Blei enthalten. Rohre können auch aus anderen Metallen wie Zink und Kupfer bestehen. Die schwingenden Stimmzungen in Stimmzungenrohren sind in der Regel aus Messing.

Diverse Kleinteile, wie Schrauben und Bolzen, um Teile der Mechanik zusammenzuhalten, sind aus Stahl gefertigt. Andere kleine Bauteile können aus anderen Materialien bestehen, beispielsweise aus Kunststoff und Keramik. Elektronische Orgeln benötigen halbleitende Materialien wie Silizium und Germanium, um die elektrischen Schaltkreise herzustellen, die den Klang erzeugen.

Design

Jede Pfeifenorgel muss individuell gefertigt werden. Da nur sehr kleine Pfeifenorgeln beweglich sind, muss das Instrument an einem bestimmten Ort den bestmöglichen Klang erzeugen können.

Der Orgelbauer besichtigt den Einsatzort der Orgel. Die Akustik des Standorts sowie seine physikalischen Abmessungen müssen berücksichtigt werden. Das optische Erscheinungsbild der Pfeifenorgel muss so schön sein wie der Klang, den sie erzeugt. Standorte für Rohre werden unter Berücksichtigung beider Faktoren ausgewählt. Manchmal werden Dummy-Pfeifen, die keinen eigentlichen Klang erzeugen, ausschließlich installiert, um das Erscheinungsbild des Instruments zu verbessern.

Der Geldbetrag, den ein Kunde für eine Pfeifenorgel auszugeben bereit ist, hat einen wichtigen Einfluss auf das Design, beispielsweise die Anzahl der zu installierenden Pfeifen. Oftmals wird ein Kunde Entwürfe von mehreren Orgelbauern berücksichtigen und denjenigen auswählen, der die gewünschten Eigenschaften innerhalb eines bestimmten Budgets am besten liefert.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Herstellung der Rohre

• 1 Das Holz kommt beim Orgelhersteller an und wird auf Mängel untersucht. Anschließend wird es etwa sechs Monate gelagert, damit es sich an das lokale Klima anpassen kann. Dadurch wird vermieden, dass das Holz spaltet oder reißt, nachdem es zu Rohren geformt wurde. Präzisionsholzbearbeitungsgeräte werden verwendet, um das Holz in die richtige Größe und Form zu schneiden.
• 2 Einige Metalle wie Kupfer, Zink und verschiedene Legierungen können in das Rohr gelangen Angetrieben von einem Drehgebläse erzeugt eine mechanische Pfeifenorgel den Klang, indem sie den Spieltisch mit den Ventilen verbindet, die die Reihe steuern von Luft zu den Rohren mit Kurbeln, Rollen und Hebeln. Das Gebläse bewegt Luft durch den Windkasten zum Windkasten. Stoppknöpfe öffnen und schließen bestimmte Rohrreihen. Wenn eine Reihe geöffnet ist, kann die Luft beim Spielen auf der Tastatur von der Windlade zu den Pfeifen strömen und einen Klang erzeugen. Rohrorgone verwenden zwei Arten von Rohren. Ungefähr vier Fünftel der Pfeifen in einer typischen Pfeifenorgel sind Rauchpfeifen. Ein Rauchrohr besteht aus einem Hohlzylinder mit einer Öffnung an der Seite des Rohres. Der Rest der Pfeifen sind Zungenpfeifen. Ein Zungenrohr besteht aus einem Hohlzylinder, der einen vibrierenden Metallstreifen enthält, der mit einem Hohlkegel verbunden ist. Orgelhersteller in Form von Platten in der richtigen Größe und Dicke. Bleche aus Zinn-Blei-Legierungen werden in der Regel vom Orgelhersteller hergestellt. Dies liegt daran, dass kleine Änderungen der genauen Menge an Zinn und Blei große Änderungen im Klang der Pfeife verursachen können. Mehr Zinn erzeugt tendenziell einen helleren Klang. Mehr Blei erzeugt tendenziell einen schwereren Klang.
• 3 Zinn und Blei werden sorgfältig auf einer genauen Waage abgewogen und in den gewünschten Mengen miteinander vermischt. Die Mischung wird in einem Ofen erhitzt, bis sie zu einer Flüssigkeit schmilzt. Die geschmolzene Legierung wird in eine große, flache Kühlschale gegossen. Das Metall kühlt zu einem Blech ab, das aus dem Tablett entnommen wird. Die genaue Flüssigkeitsmenge, die in das Tablett eingefüllt wird, bestimmt die Dicke des Blechs, die den Klang der Pfeife beeinflusst.
• 4 Das Blech wird auf die richtige Größe zugeschnitten. Es wird dann in Form des herzustellenden Rohres um einen Holzdorn gebogen. Das Blech wird gehämmert und um den Dorn gerollt, bis es zu einem Rohr geformt ist. Die Naht, wo ein Blechrand auf den anderen trifft, wird geglättet und gelötet. Das Rohr wird dann auf die richtige Länge geschnitten.
• 5 Bei Rauchrohren wird eine Öffnung der richtigen Größe, Form und Position in die Seite des Rohres geschnitten. Bei Zungenrohren wird ein Messingstreifen lagerichtig eingebaut. Wenn die Pfeifenorgel fertig ist, sind oft kleine Anpassungen in der Öffnung oder am Blatt erforderlich.

Zusammenbau der Orgel

• 6 Die Herstellung der Konsole, der Action und der Windlade ist ein langer, langsamer und schwieriger Prozess. Jedes der Tausenden von Holzteilen, aus denen eine Pfeifenorgel besteht, wird sorgfältig mit Präzisionsholzbearbeitungsgeräten wie Schreinern, Schleifmaschinen und Sägen geschnitzt. Hochpräzise Bohrmaschinen werden verwendet, um Tausende von Löchern zu bohren, von denen jedes in der richtigen Position sein muss, damit die Pfeifenorgel funktioniert. Sichtbare Holzteile werden sorgfältig glattpoliert und mit einem schützenden, transparenten Finish versehen, sodass die natürliche Schönheit des Holzes sichtbar wird. Die ebenfalls aus Holz geschnitzten Tasten sind mit Schichten aus schwarzem oder weißem Kunststoff überzogen.
• 7 Die verschiedenen Komponenten, mit Ausnahme der Rohre, werden zusammengebaut, um die Wirkung zu testen. Eine kleine Pfeifenorgel kann dort zusammengebaut werden, wo sie gebaut wird, aber die meisten Pfeifenorgeln müssen an dem Ort zusammengebaut und getestet werden, an dem sie verwendet werden. Nachdem die Aktion getestet wurde, werden die Rohre installiert, getestet und angepasst.

Qualitätskontrolle

Bevor mit dem Bau der Pfeifenorgel begonnen wird, werden die Rohstoffe inspiziert. Das Holz muss trocken, gleichmäßig gemasert und frei von Rissen oder Rissen sein. Bleche aus Metallegierungen müssen die richtigen Mengen jedes Metalls enthalten und müssen die richtige Dicke haben. Eine ständige Sichtkontrolle aller Teile ist beim Bau notwendig.

Bevor die Rohre installiert werden, werden die Konsole und die Aktion getestet, um sicherzustellen, dass alle Mechanismen richtig funktionieren. Dieses Verfahren bläst auch Staub aus den vielen Löchern, die in das System gebohrt wurden, sodass es später nicht zu Problemen kommt. Jede Pfeife wird einzeln auf Klangqualität getestet. Der Klang jeder Pfeife wird auch mit den Klängen ihrer nächsten Nachbarn verglichen. Dann wird eine ganze Reihe von Rohren getestet und mit benachbarten Reihen verglichen. Bei Bedarf werden kleine Anpassungen vorgenommen, und die Tests werden wiederholt.

Die Zukunft

Elektronische Orgeln werden auch in Zukunft den Klang von Pfeifenorgeln mit größerer Genauigkeit reproduzieren. Der wichtigste Faktor in diesem Prozess werden Verbesserungen in der Probenahmetechnologie sein. Beim Sampling wird Ton in digitale Informationen umgewandelt, diese Informationen gespeichert, dann die Informationen aus dem Speicher abgerufen und zur Wiedergabe des Tons verwendet. Elektronische Orgeln werden auch zunehmend von der Musikinstrumenten-Digital-Schnittstelle (MIDI)-Technologie Gebrauch machen. Die MIDI-Technologie ermöglicht die Zusammenarbeit elektronischer Instrumente verschiedener Art und mit Computern. Die MIDI-Technologie könnte es elektronischen Orgeln ermöglichen, den Klang fast jedes Instruments zu reproduzieren und Klänge zu erzeugen, die noch nie zuvor gehört wurden.

Auf der anderen Seite zeigen viele Orgelbauer mehr Interesse an der Herstellung von Instrumenten, die denen vor dem 19. Jahrhundert ähnlich sind. Diese Pfeifenorgeln eignen sich besser zum Spielen von Musik aus Barock und Klassik als Orgeln, die nach Entwürfen der Romantik gebaut wurden. Vielleicht werden diese beiden scheinbar gegensätzlichen Trends kombiniert, um Klänge genau zu reproduzieren, die seit Hunderten von Jahren nicht mehr gehört wurden.