Un tubo de órgano es un elemento productor de sonido del órgano de tubos que resuena en un tono específico cuando aire presurizado (comúnmente conocido como viento ) pasa a través de él. Cada tubo está afinado con una nota de la escala musical . Se conoce como rango a un conjunto de tubos de órgano de timbre similar que comprende la escala completa ; una o más filas constituye una parada .
Los tubos de órgano generalmente están hechos de metal o madera . Muy raramente se pueden ver pipas de vidrio , porcelana , plástico , papel , papel maché o incluso piedra . Un órgano histórico de Filipinas tiene tubos fabricados exclusivamente de bambú .
Las tuberías metálicas suelen estar hechas de plomo ; para aumentar la rigidez se alea con estaño junto con trazas de antimonio y cobre . El porcentaje de cada metal en la aleación influye en las características de la tubería resultante. Una proporción elevada de estaño da como resultado un color ligeramente más brillante (color óptico, no timbre). Además, grandes cantidades de estaño dan un pulido brillante y duradero, que puede ser deseable si la tubería es claramente visible. El coste de cada metal también es un factor, ya que el estaño es más caro que el plomo. Las consideraciones de costo también pueden llevar al uso de zinc laminado de calidad inferior , especialmente para los tonos más bajos que requieren mucho material. Además, se han fabricado tuberías de muchos metales, incluidos cobre , aluminio , electrochapa de oro , plata , latón y hierro .
Los tubos metálicos generalmente se fabrican fundiendo primero la aleación de plomo deseada sobre una superficie larga y plana. Una vez que el metal se enfría, se corta en pedazos, que luego se enrollan en formas alrededor de moldes llamados mandriles y se sueldan entre sí. Por tanto, la sección transversal de un tubo metálico suele ser circular. El bajo punto de fusión, la soldabilidad y la maleabilidad del metal del órgano hacen que la construcción de tubos sea relativamente fácil.
El cuerpo de una pipa de madera puede estar hecho de madera de coníferas (madera blanda) o de madera dura, aunque la sección inferior de la pipa (que comprende la base metálica (en algunas pipas), la tapa, el bloque y la boca) casi siempre estará hecha de madera dura para proporcionar un borde preciso para la boca de la pipa. Utilizando tornillos y pegamento, los tubos se ensamblan a partir de piezas de madera de diversas formas y tamaños. A diferencia de la sección transversal circular de un tubo de metal, la sección transversal de un tubo de madera suele ser cuadrada o rectangular.
Las pipas de vidrio han sido creadas utilizando técnicas de vidrio cálido y vidrieras por Xaver Wilhelmy . En los Estados Unidos existen tres filas de vidrio Wilhelmy, dos en una colección privada en Virginia Occidental y una en una colección privada en Virginia. La imagen de la izquierda muestra el órgano de tubos de vidrio con la bandera estadounidense Wilhelmy que se creó como parte de una propuesta conmemorativa para la Zona Cero después de los acontecimientos del 11 de septiembre de 2001. [1]
Los cuerpos de los tubos de órgano generalmente se fabrican en tres formas: cilíndrica, cónica o rectangular. Los tubos cilíndricos son cilindros simples , mientras que los tubos cónicos tienen forma de cono que se estrecha o se expande . Los tubos rectangulares forman formas cúbicas con una sección transversal cuadrada o rectangular cuando se ven desde arriba. También hay algunas formas irregulares: la Flauta triangular, por ejemplo, tiene una sección transversal triangular vista desde arriba. Además, un tubo cilíndrico o rectangular puede ser ahusado : es decir, se puede hacer que sea más ancho en la parte inferior que en la parte superior. La forma interna de la tubería es un factor importante en el color del tono.
El extremo de la tubería opuesto a la caña o la boca puede estar abierto o cerrado (también conocido como detenido ). Un tubo de humos cerrado con una sección transversal uniforme suena una octava más bajo que un tubo abierto similar de la misma longitud. Además, un tubo abierto produce un tono en el que están presentes tanto los parciales pares como los impares , mientras que un tubo cerrado, como un gedackt , produce un tono con parciales impares. El tono de una flauta parada tiende a ser más suave y dulce que el de una flauta abierta, aunque esto queda en gran medida a discreción del locutor.
Algunos tubos de órgano también están montados horizontalmente en forma de trompeta para proyectar el sonido más lejos. Estas pipas se conocen como en chamades . Sin embargo, cuando se desea un tono tan imponente pero es imposible montar un en chamade en el estuche, se utiliza una caña con capucha. Este tipo de tubo se coloca verticalmente y tiene una curva de 90 grados en la parte superior que actúa para proyectar el sonido hacia afuera de la misma manera que lo hace una en chamade, pero se puede colocar en el interior de un órgano. [2]
El tono producido por un tubo de órgano se determina de dos maneras fundamentalmente diferentes. En el caso de un tubo de caña, está determinado principalmente por las propiedades mecánicas de la caña y la longitud de la parte que sobresale. En el caso de los conductos de humos, esto está determinado por la forma de la columna de aire dentro del tubo y si la columna está abierta en el extremo. Para esos tubos, el tono es función de su longitud, siendo la longitud de onda del sonido producido por un tubo abierto aproximadamente el doble de su longitud. Un tubo de la mitad de largo que otro sonará una octava más alto. Si el tubo más largo, C, tiene 2,4 m (8 pies) de largo, el tubo una octava más alto tendrá 1,2 m (4 pies) de largo y dos octavas más arriba (C central) tendrá 0,61 m (2 pies) de largo. Un tubo cerrado (tapado) produce un sonido una octava más bajo que un tubo abierto. Por ejemplo, un tubo cerrado de 1,2 m (4 pies) de largo producirá el mismo tono que un tubo abierto de 8 pies de largo: dos octavas por debajo del do central.
La nomenclatura de un rango de tuberías se basa en el tamaño de un tubo abierto que produciría el mismo paso, independientemente del tipo o tamaño de las tuberías reales del rango. Por ejemplo, una fila de tubos abiertos etiquetados como 8 ′ (pronunciado "ocho pies") tendría un tubo para C dos octavas por debajo del C medio que mide aproximadamente 8 pies de largo. Se dice que una parada de 8 ′ suena al "unísono": las teclas de la consola del órgano producen el tono esperado (por ejemplo, la tecla para el do central hace que un tubo de do central hable), como un piano. En una fila de tubos parados, el tubo más bajo tiene 4 pies de largo pero suena al unísono, es decir, al mismo tono que un tubo abierto de 8 ′ , por lo que se lo conoce como tope de 8 ′ . Los tubos de láminas también están etiquetados de la misma manera que los tubos abiertos con el mismo paso, independientemente de la longitud real del tubo.
El sonido de un tubo de humos se produce sin partes móviles, únicamente por la vibración del aire, del mismo modo que una flauta dulce o un silbato . El viento del "chimenea" o conducto de aire pasa por encima de una ventana abierta y contra un labio afilado llamado Labium . Según el principio de Bernoulli , esto produce una región de menor presión justo debajo de la ventana. Cuando el vacío debajo de la ventana es lo suficientemente grande, la corriente de aire pasa por debajo del labio Labium. Luego, el proceso funciona a la inversa, formándose una región de baja presión sobre el Labium que empuja la corriente de aire hacia el otro lado nuevamente. Este flujo de aire "aleteo" crea ondas de alta y baja presión dentro de la columna de aire de la tubería. Una onda de alta y otra de baja presión forman un único "ciclo" del tono de la tubería. (Ver Instrumento de Viento ).
Los conductos de humos generalmente pertenecen a una de tres familias tonales: flautas , diapasones (o principales ) y cuerdas . El sonido básico "fundamental" (del término francés fonds ) de un órgano se compone de distintas combinaciones de estos tres grupos tonales, dependiendo del órgano en particular y de la literatura que se esté tocando.
Los diferentes sonidos de estas familias tonales de flautas surgen de su construcción individual. El tono de un tubo de humos se ve afectado por el tamaño y la forma de los tubos, así como por el material del que está hecho. Una pipa de diámetro ancho tenderá a producir un tono de flauta, una pipa de diámetro medio un tono de diapasón y una pipa de diámetro estrecho un tono de cuerda. Un tubo de gran diámetro favorecerá el tono fundamental y restringirá los armónicos de alta frecuencia, mientras que un diámetro más estrecho favorecerá los armónicos altos y suprimirá los fundamentales. La ciencia de medir y decidir los diámetros de las tuberías se conoce como escalado de tuberías , y las mediciones resultantes se denominan escala de la tubería.
El sonido de una flauta de caña se produce mediante el golpe de una caña : el viento se dirige hacia una pieza curva de latón (la caña). Se crea un vacío parcial mediante el flujo de aire a mayor velocidad debajo de la caña, lo que hace que se cierre contra una superficie dura llamada chalota . Esto cierra el vacío y permite que la caña se abra nuevamente. Un resonador sintonizado se extiende por encima de este conjunto y refuerza el sonido producido. El principio es el mismo que el del clarinete orquestal . El tono de un tubo de lengüeta está determinado principalmente por la longitud de la lengüeta, pero el volumen de aire en el resonador soporta esa frecuencia. La mayoría de los tubos de caña tienen una corredera para ajustar la longitud de vibración de la caña y afinarla. Debido a la precisión requerida en la fabricación de la lengüeta vibratoria, el tubo resonador y las piezas que lo acompañan, los tubos de lengüeta son más complicados de fabricar que los tubos de humos.
Al alterar cualquiera de varios parámetros (incluidos la forma y el volumen del resonador, así como el grosor y la forma de la caña), un tubo de caña puede producir una amplia variedad de colores tonales. Esto permite que los registros de lengüeta imiten instrumentos musicales históricos, como el krumhorn o el regal . Debido a que el resonador está parcialmente detenido/cerrado por la lengüeta, los parciales/armónicos impares son dominantes (en los tonos huecos de Krumhorn y Clarinete, por ejemplo). Si el tubo del resonador se expande hacia afuera hasta volverse cónico, la geometría permite la producción de parciales pares e impares, lo que da como resultado tonos más completos de las paradas de trompeta y oboe.
Estos son bastante poco comunes; consulte "Cañas libres" en el artículo "Tubo de caña" .
El diáfono es un tubo de órgano único. Poco comunes en órganos de tubos de iglesia y conciertos, son bastante comunes en órganos de teatro. Inventado por Robert Hope-Jones alrededor de 1900, tiene características tanto de conductos de humos como de conductos de caña. El tubo habla a través de un resonador, muy parecido a un tubo de caña, pero una paleta con resorte instiga la vibración en lugar de una caña. Al poseer un potente tono de fondo bajo, la pipa generalmente está hecha de madera y puede sonar con varias presiones de viento. El diáfono generalmente se encuentra en pasos de 16' y 32', sin embargo, hay algunos ejemplos de diáfonos de 8'. Hay dos Diaphones de 32' en el órgano Wanamaker de Filadelfia , y un Diaphone-Dulzian de 64' de larga duración está instalado en el órgano del Boardwalk Hall Auditorium de Atlantic City .
Los tubos Diaphone se utilizan para las 12 o 18 notas inferiores del rango Diapasón de 16', y también para la octava inferior de 32', en esos pocos órganos de teatro que llegan tan bajo.
Hope-Jones también desarrolló una versión imitativa del diáfono llamada bocina diafónica , que tenía una calidad más parecida a una caña que el diáfono y se expresaba con presiones de viento más bajas. Wurlitzer construyó una versión de la bocina diafónica para sus órganos de teatro en tonos de 32' y 16' con enormes resonadores de madera como extensiones de su diapasón diafónico, y en 16' con resonadores de metal como una extensión de su diapasón abierto de menor escala. La Austin Organ Company también desarrolló un diáfono de metal con un tono de 16' conocido como Magnaton. Debido a su tono penetrante, también se ha utilizado una bocina de tipo diáfono en sirenas de niebla y señales de incendio.