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Orgelpfeifen.jpg Orgelpfeifen sind die klangerzeugenden Bauelemente einer Orgel. Jede Pfeife kann nur einen bestimmten Ton erzeugen, sodass eine Vielzahl von unterschiedlichen Pfeifen benötigt wird. Um verschiedene Klangfarben zu ermöglichen, verwendet man Pfeifen von verschiedener Bauart. Pfeifen gleicher Klangfarbe werden in Registern zusammengefasst.
Vom Klangerzeugungsprinzip lassen sich zwei Pfeifentypen unterscheiden: Labial- oder Lippenpfeifen, die die große Mehrzahl der Pfeifen einer Orgel stellen, und Lingual- oder Zungenpfeifen.
Materialien
Orgelpfeifen können aus Holz oder aus Metall gefertigt sein. Als Metall wird in der Regel eine Legierung aus Zinn und Blei verwendet, das sogenannte Orgelmetall, wobei das Mischungsverhältnis variieren kann. Für Prospektpfeifen wird manchmal – der Optik wegen – teureres reines Zinn oder Kupfer verwendet. Selten findet man Orgelpfeifen aus reinem Blei. Orgelmetall ist so weich, dass man die Pfeifen mit den Fingern verformen kann.
Zwischen etwa 1850 und 1950 wurde auch Zink verwendet, als Ersatz für zu Kriegszwecken eingeschmolzene Pfeifen. Dieses Material ist jedoch spröder, was sich negativ auf den Klang auswirken kann.
Holzpfeifen können aus unterschiedlichen Holzarten gefertigt sein, aus Eiche, Nadel- oder Obsthölzern, gelegentlich auch aus exotischen Hölzern. Die Holzpfeifen werden innen mit Leim abgedichtet.
Bei Zungenpfeifen sind die Zunge und die Kehle meistens aus Messing. Die Kehle von aufschlagenden Zungen kann aber auch aus Zinn oder Holz sein. Der Rand der Kehle, auf dem das Zungenblatt aufschlägt, kann beledert sein, wodurch der Klang weicher und obertonärmer wird. Die Stimmkrücke ist normalerweise aus harter Kupferlegierung. Für die anderen Teile der Zungenpfeife wird Orgelmetall oder Holz verwendet.
Labialpfeifen
Flue_Pipe_schematic.png Die Tonerzeugung der Labialpfeifen oder Lippenpfeifen beruht darauf, dass ein Luftband durch einen schmalen Spalt gegen eine Kante, das Labium, geblasen wird. Dabei biegt sich das Luftband und beginnt beiderseits der Stoßkante zu pendeln, wodurch die Luftsäule im Inneren des Pfeifenkörpers zu Schwingungen angeregt wird. Dies entspricht dem Prinzip der Blockflöte.
Aufbau
Labialpfeifen bestehen aus zwei Teilen, dem spitz zulaufenden Pfeifenfuß, mit dem die Pfeife auf der Windlade steht, und dem Pfeifenkörper, der verschiedene Formen haben kann. Der Fuß ist oben mit einer waagerecht aufgelöteten Platte, dem Kern, fast vollständig verschlossen. An einer Seite ist ein Segment des kreisförmige Kerns abgeschnitten und der Fuß an dieser Stelle nicht mit dem Kern verlötet, sondern so weit zur Kante des Kerns hin eingedrückt, dass sich eine schmale, parallele Spalte bildet, die so genannte Kernspalte. Die eingedrückte Stelle am Fuß wird Unterlabium genannt. Der Pfeifenkörper ist oben auf den Kern aufgelötet. Über der Kernspalte ist eine meist rechteckige, Aufschnitt oder Mundloch genannte Öffnung aus dem Pfeifenkörper herausgeschnitten. Die Oberkante des Aufschnitts bildet das Oberlabium.Größe
Die Größe von Labialpfeifen reicht von einigen Millimetern bis zu einigen Metern. Sehr große Pfeifenorgeln haben bisweilen Pfeifen (64'-Register), deren Frequenz unter der des menschlichen Hörbereiches liegt (Infraschall). Solch tieffrequente Töne werden als Erschütterung und Druckgefühl auf den Ohren empfunden. Der tiefste Ton, der gerade noch als Ton wahrgenommen werden kann, ist das Subkontra-C, dies ist der tiefste Ton eines 32'-Registers (16,4 Hz). Als offene Pfeife entspricht das einer klingenden Länge (ohne den Pfeifenfuß) von etwa 10 Metern.Sehr kleine Pfeifen haben nur eine klingende Länge von wenigen Millimetern. Bei diesen Pfeifen ist jedoch meist der Pfeifenfuß, der nicht zur Klangerzeugung beiträgt, mindestens 15 Zentimeter lang.
Mensur
Während die Länge einer Pfeife im Wesentlichen die Tonhöhe bestimmt, ist der Querschnitt sowie die Labienbreite und Höhe des Aufschnitts prägend für die Klangfarbe. Alle diese Maße fasst man zusammen unter dem Begriff Mensur. Da die Aufschnittmaße oft aus dem Umfang des Pfeifenkörpers abgeleitet werden, tritt die Durchmessermensur in den Vordergrund. Dies ist der Hintergrund für die grobe Charakterisierung mit weiter oder enger Mensur.Tonerzeugung
Die Luft strömt aus dem Fuß durch die Kernspalte und wird von dieser als Luftband auf das Oberlabium gelenkt. An diesem biegt sich das Band und beginnt zu pendeln (Details siehe Holzblasinstrument). Dadurch wird auch die Luft im Pfeifenkörper zu Schwingungen angeregt. Diese Schwingung ist, nachdem sie sich periodisiert und ihre Frequenz gefunden hat, als Ton wahrzunehmen. Die Einschwingvorgänge bis zur Ausbildung des stabilen Pfeifenklanges werden Ansprache genannt.Die Länge der Pfeife bestimmt bei den Labialpfeifen direkt die Tonhöhe. Man unterscheidet zwischen offenen Pfeifen und den Gedackten, die oben mit einem Deckel oder Spund verschlossen sind. Gedackte Pfeifen klingen eine Oktave tiefer als gleichlange offene Pfeifen und sind obertonärmer. Ihr Obertonspektrum enthält nur ungerade Teiltöne. Wegen der Platzersparnis werden sie gerne für tiefe Register verwendet.
Eine Pfeife kann auch absichtlich „zu lang“ gebaut werden. Dies geschieht aus optischen Gründen häufig bei Prospektpfeifen, wobei man die effektive Länge der schwingenden Luftsäule durch Ausschnitte an der Rückseite der Pfeife reduziert. Eine Überlänge kann auch aus akustischen Gründen nötig sein, wenn man die Labialpfeife zum überblasen bringen will. Dabei schwingt die Luftsäule auf einem der tiefsten Obertöne. Im Verhältnis zu dem klingenden Oberton ist die Pfeife also zu lang, und könnte im Prinzip auch den Grundton herstellen. In der Regel werden zylindrisch offene Pfeifen überblasend gebaut, sie sind dann doppelt so lang. Gedackte Pfeifen überblasen in den dritten Teilton und sind daher dreimal so lang (also anderthalb mal so lang wie eine offene Pfeife gleicher Tonhöhe). Man erleichtert das Überblasen durch ein kleines Loch in der Pfeifenwand etwa auf halber Höhe.
Bauarten
Material und Form bestimmen erheblich die Klangfarbe der Pfeife.Labialpfeifen aus Metall sind rund, der Kern ist eine an der Nahtstelle zwischen Fuß und Körper eingelötete Metallplatte. Der Körper kann zylindrisch sein, nach oben spitz zulaufend (konisch), seltener trichterförmig oder eine Kombination, z. B. unten zylindrisch, oben konisch. Der Pfeifenkörper von hölzernen Labialpfeifen hingegen ist in der Regel rechteckig gebaut; ihr Kern ist ein Holzblock, der im unteren Teil der Pfeife befestigt ist. Um die Ansprache der Pfeifen zu verbessern, verwendet man sogenannte Bärte, das sind Metallplättchen, die seitlich oder unter dem Pfeifenmund angebracht sind. Gedackte können im Deckel eine Öffnung oder ein offenes Röhrchen haben; solche Pfeifen bezeichnet man als halb- oder teilgedackt.
Man kann die wichtigsten Labialregister nach der Bauart etwa wie folgt einteilen:
- Zylindrische offene Stimmen mittlerer Mensur bilden einen Ton, der mit einem vollen, herben Klang dem allgemein bekannten Orgelton entspricht. Häufig verwendete Namen sind hier Prinzipal, Oktave, auch die Quinte in 2 2/3-Fußlage und die silbrig glänzenden Klangkronen gehören dazu. Die Prinzipalfamilie heißt auch Prinzipalchor.
- Zylindrische offene Stimmen von weiter Mensur haben einen vollen, sanften Klang. Namen sind unter anderem Flöte, Hohlflöte, Waldflöte, Nachthorn (mit sehr weiter Mensur). Auch Gedackt-Register gehören dazu (Gedackt, Bordun, Subbass). Man spricht von dieser Pfeifenfamilie auch als Weitchor. Der Weitchor ist am obertonärmsten und eignet sich daher als tragfähige Grundlage des Orgelklanges.
- Eine Sonderform stellen Flötenmixturen wie das Kornett dar.
- Zylindrische offene Stimmen von enger Mensur sind scharf mit einem schwächeren Klang. Da der Klang an Streichinstrumente erinnert, hat man den Registern entsprechende Namen gegeben: Viola, Violine, Gamba, verbreitet ist auch Salizional (Weidenpfeife). Hierzu gehören meist auch die schwebenden Stimmen wie Vox coelestis und Unda maris. Hierbei klingen pro Taste gleich zwei Pfeifen, wobei die eine gegen die andere leicht verstimmt ist. Dadurch erreicht man einen schwebenden, sphärischen Klang. Diese Familie heißt Streicherfamilie oder Engchor. Die Streicher sind obertonreich.
- Pfeifen, die sich nach oben konisch verjüngen, verstärken einzelne Obertöne. Dadurch ergibt sich ein etwas hellerer Klang. Hier finden sich Register wie Spitzflöte, Blockflöte und Gemshorn.
- Umgekehrt konische, also trichterförmige Pfeifen sind etwas herb, wie Dolkan (auch Dulcan).
- Überblasende Pfeifen werden fast ausschließlich bei zylindrischen Flötenregistern eingesetzt, wie Querflöte und Flûte harmonique. Sie sind gekennzeichnet durch eine ausgeprägte, aber dennoch weiche Ansprache und einen vollen Klang.
Neben den genannten existieren weitere Sonderformen.
Lingualpfeifen
Reed_Pipe_schematic.png Die zweite Gruppe der Orgelpfeifen sind die Lingualpfeifen oder Zungenpfeifen, bei denen der Luftstrom eine Metallzunge in Schwingungen versetzt, der Klang wird durch einen Resonanzkörper (Becher) verstärkt. Die Metallzunge schlägt dabei entweder auf eine Kehle auf („aufschlagende“ Zungenstimme) oder schwingt (wie beim Harmonium) durch eine genau passende Öffnung hindurch („durch“ oder „einschlagende“ Zungenstimme). Durchschlagende Zungenstimmen sind allerdings selten zu finden. Der Klang von Zungenpfeifen ist wesentlich obertonreicher als der von Lippenpfeifen.
Wenn in der Höhe wenig Platz zur Verfügung steht, können Lingualpfeifen „gekröpft“ ausgeführt werden, d h. dass sie (meist um 90 Grad) geknickt werden und so horizontal weiter verlaufen.
Die Gesamtheit aller Zungenpfeifen einer Orgel wird auch Rohrwerk in Anlehnung an das Rohrblatt bei Holzblasinstrumenten genannt. Die Bezeichnung Schnarrwerk für die Gesamtheit aller Zungenstimmen der Orgel geht auf den schnarrenden Klang der kurzbecherigen Zungenstimmen zurück.
Aufbau
Auch Zungenpfeifen sind zweiteilig aufgebaut: Im unteren Teil (Stiefel) ist die Zunge mit der Stimmvorrichtung untergebracht, der obere Teil (Becher) ist ein Hohlkörper aus Holz oder Metall, der für Resonanz und damit Verstärkung und Färbung des Klanges sorgt. Im Stiefel, der oben durch die Nuss abgedichtet ist, hängt die Kehle, ein Metallröhrchen, das am oberen Ende in den Becher geöffnet ist und das seitlich einen Schlitz hat. Auf diesem Schlitz liegt die Zunge auf. Sie ist am oberen Ende festgeklemmt und am unteren Ende leicht aufgebogen.
Die Zunge wird an einer Stelle durch einen stabilen Draht (Stimmkrücke) auf der Kehle festgedrückt. Verschiebt man diesen Draht, ändert sich der freie Bereich der Zunge und damit die Tonhöhe. Dieser Draht ist oben aus der Nuss herausgeführt, damit Zungenpfeifen von außen stimmbar sind (durch Hoch- oder Niederklopfen mit dem Stimmeisen).
Tonerzeugung
Da die Zunge etwas nach außen gewölbt ist und den Schlitz (längliche Öffnung in der Kehlenwand) nicht völlig schließt, kann die Luft, die in den Stiefel einströmt, unter der Zunge durch in die Kehle und weiter in den Becher gelangen. Durch diese Luftströmung entsteht in der Kehle ein Unterdruck, der die Zunge auf den Schlitz zieht. Da die Zunge den Schlitz geschlossen hat, wird die Luftströmung unterbrochen. Alsbald gleichen sich die Luftdrücke in und außerhalb der Kehle aus, und die Zugkraft auf die Zunge läßt nach. Nun ist die Zunge wieder frei und kann sich in die ursprüngliche Stellung ziehen. Wenn dieser Vorgang sich regelmäßig und schnell genug wiederholt, entsteht dabei eine Luftschwingung, die wir mit dem Ohr als einen Ton wahrnehmen.
Bedingt durch die Art der Tonerzeugung mit einer schwingenden Zunge hat die Länge des Schallbechers – anders als bei den Lippenpfeifen – keinen direkten Einfluss auf die Tonhöhe, wohl aber auf die Klangfarbe und -stärke als auch auf eine gelungene Klangerzeugung. Jedoch hat der Schallbecher, genauso wie der Körper einer Lippenpfeife, eine gewisse maximale Länge für jede Tonhöhe. Deswegen darf er nicht zu lang sein, wenn man eine bestimmte Grundtonhöhe erwünscht. Die Zunge spricht aber auch ohne Schallbecher und im Prinzip mit allen Becherlängen an, die kürzer sind als die maximale Länge.
Bauarten
Einfluss auf den Klang einer Zungenpfeife haben die Gestalt der Kehle, die Dicke und Breite der Zunge und die Form und Mensur des Bechers. Letztere kann sehr unterschiedlich sein. Man unterscheidet zwischen lang- oder vollbechrigen Zungen (d. h. Zungenregistern), bei denen die Becherlänge auf die Tonhöhe abgestimmt ist, und kurzbechrigen Zungen mit deutlich kürzerem Becher.
- Trichterkörper in voller Länge (51/3' Länge für 8' Ton) ergeben durch ihren natürlichen, möglichst vollkommenen Obertonaufbau einen harmonischen Klang ähnlich einem Blechblasinstrument. Typische Namen sind daher Trompete (16', 8', 4') und Posaune (16', seltener 32' oder 8'), aber auch Fagott (32', 16', nicht so kräftig wie eine Posaune), Bombarde (32', 16'), Clairon (4') und Zink (2' oder 1' im Pedal).
- Überlange Trichterkörper ergeben einen sehr tragfähigen Ton. Ein Beispiel für ein Register dieser Bauart ist der Dulzian.
- Zusammengesetzte Trichterkörper ergeben unterschiedliche Klänge wie Schalmei, Oboe, Englisch Horn (dunkler als Oboe).
- Zylindrische Körper in voller Länge (4' Länge für 8' Ton) geben einen näselnden Klang wie Krummhorn. Durch die zylindrische Becherform fallen die geraden Teiltöne (die Oktaven) weg.
- Mit kurzem Becher ergibt sich ein schnarrender, sehr obertonreicher Klang, wie beim Regal oder bei der Vox humana.
Die durchschlagenden Zungenstimmen fanden am meisten Verbreitung zwischen 1840 und 1920 und werden erst in den letzten Jahren wieder neu gebaut. Sie unterscheiden sich von den aufschlagenden Zungen vor allem durch eine weichere Ansprache und den starken, durchdringenden Klang. Typische Register sind Bassetthorn, Euphon, Klarinette (oder Clarinet). Auch die Oboe oder Posaune, die normalerweise aufschlagend sind, können als durchschlagende Zungenstimmen gebaut werden.
Register mit Gegenschlagzungen sind im Orgelbau der Neuzeit nicht bekannt. Sie könnten aber in den Orgeln der Antike (Hydraulos) zur Anwendung gekommen sein.
Weblinks
"Orgelpfeife"
