Система управления

Еще Ктезибию, который заменил машиной легкие музыканта, пришлось попутно решать и другую задачу - заменить чем-то его губы. Ведь не звучат же трубы все сразу, воздух по воле музыканта должен подаваться в нужный момент к нужным трубам. Ктезибий нашел довольно простой способ: поставил у концов труб заслонки наподобие тех, которыми оснащены печные трубы. Музыкант играл, выдвигая и задвигая заслонки. Так что в изобретении Ктезибия были уже все три основные части современного органа - инструмент, машина, управление. Но это не значит, что орган стал совершенствоваться как единое целое. Иногда эти самые части входили в противоречие друг с другом, и причиной противоречий чаще всего была система управления.

Когда, обрадовавшись машине, стали увеличивать количество труб, музыканту пришлось встать с насиженного места и чуть ли не бегать от одной заслонки к другой. Некоторое время этим неудобством сдерживался рост органа, добавлять новые трубы было нельзя. Пришлось конструировать клавиатуру, а трубы оснащать клапанами. От клавиш к клапанам шла механическая система тяг и рычагов. Конечно, иметь дело с клавишами было удобнее, чем с «печными» заслонками.

Почувствовав облегчение, принялись еще и еще добавлять трубы. Система тяг и рычагов тоже, естественно, разрасталась и в конце концов стала такой громоздкой, что пальцы музыканта перестали справляться с клавиатурой. Тогда стали делать каждую клавишу чуть ли не по полуметру, и музыкант нажимал их уже не пальцами, а кулаками и даже локтями. Причем качество музыки было обратно пропорционально затраченным усилиям: что можно сыграть локтями?

Надо было совершенствовать систему механической передачи с клавиш на клапаны. И это удалось сделать: тяги и рычаги стали легкими, подвижными, клавиатура обрела нормальные размеры. Новая конструкция передачи была настолько удачной, что сохранилась почти без изменения до наших дней: часть нынешних органов по-прежнему оснащена простой и надежной механической передачей.

Несколько веков назад был придуман еще один способ управления - пневматический. Органные мастера рассудили так: почему бы не поручить еще одну роль тому самому воздуху, который подается к трубам? К клавиатуре были подведены тонкие трубопроводы. Музыкант, нажимая клавишу, открывал трубопровод, воздух шел по нему и приводил в действие клапан соответствующей трубы. Как только музыкант отпускал клавишу, подача воздуха в трубопровод прекращалась и клапан под действием пружины снова закрывал трубу. Пневматический способ управления развивался параллельно с механическим и тоже дожил до наших дней.

Ну а самый современный способ - электромеханический. Нажимая клавишу, музыкант замыкает контакт, импульс тока идет по проводу на обмотку электромеханического реле, оно срабатывает и открывает клапан.

С древнейших времен системе управления поручалось еще одно задание - помочь музыканту включать и выключать регистры. Допустим, орган располагает всего двумя регистрами - деревянным и медным. В этом случае органист имеет в своем распоряжении три тембра: отдельно деревянный, отдельно медный и сочетание обоих. Пока трубы управлялись заслонками, все было просто: какую из них выдвинешь, такая труба и будет звучать. Но когда музыкант получил клавиатуру, задача усложнилась. Теперь от одной и той же клавиши должна была звучать то деревянная труба, то медная, то обе вместе. Как это сделать? С нашей нынешней точки зрения, не очень-то и сложно, но в те времена это требовало таких же инженерных решений, как и все остальное в органе.

Концы труб каждого регистра были вставлены в длинный деревянный ящик, сбитый и склеенный герметично. Воздух подавался в этот ящик. Клапаны, закрывающие концы труб, располагались внутри ящика.

Музыкант сидит за своей клавиатурой, от нажатия каждой клавиши работают сразу два клапана - один в ящике с медными трубами, другой в ящике с деревянными. Звучат оба регистра сразу. Но вот музыкант нажимает на специальный рычаг, и подача воздуха в ящик с медными трубами прекращается. Клапаны внутри него по-прежнему работают от нажатия клавиш, но регистр не звучит - нет воздуха. А звучит только деревянный. Можно сделать и наоборот - перекрыть подачу воздуха в ящик деревянного регистра и оставить только медный.

Впоследствии число регистров увеличилось. Во многих органах их несколько десятков, а в некоторых даже больше ста. Однако принцип управления ими оставался прежним - чтобы выключить какой-то из них, достаточно было прекратить подачу воздуха к нему.

Но увеличение числа регистров требовало и новых решений, которые объединились с прежними.

Одно дело, когда от каждой клавиши работают одновременно два клапана при двух регистрах. Усложняется, но все еще остается выполнимой система управления, когда к клавиатуре подключено десять - пятнадцать регистров и, следовательно, от каждой клавиши приходит в действие столько же клапанов. Но шестьдесят, восемьдесят или сто регистров? Представляете, как непросто провести систему тяг от каждой клавиши к такому количеству клапанов!

Выход был найден и тут - кафедру органа стали оснащать не одной клавиатурой, а двумя, потом тремя, четырьмя и даже пятью. И если, скажем, инструмент имеет при шестидесяти регистрах четыре клавиатуры, то каждая из них ведает в среднем пятнадцатью регистрами, что вполне терпимо для системы управления. Появилась и ножная клавиатура, к которой обычно подключены регистры, издающие низкие, басовые звуки.

А внедрение электромеханической системы управления и вовсе упростило проблему: ведь один-единственный электрический импульс можно подать одновременно к какому угодно количеству реле, управляющих клапанами труб. Упростилась, конечно, лишь проблема, а не сама конструкция: от вмешательства электричества механизмы управления отнюдь не стали проще. И хотя при электромеханической системе в принципе возможна передача от одной клавиатуры на все регистры органа, все равно инструмент сохраняет несколько клавиатур, каждая из которых управляет определенной группой регистров. Так музыкант, во-первых, избегает слишком частых переключений, а во-вторых, может иметь под руками (и под ногами) сразу несколько разных тембров. Скажем, правой рукой он исполняет мелодию на одной клавиатуре, левой рукой ведет гармоническое сопровождение на другой клавиатуре, а с помощью ножной клавиатуры извлекает басовые звуки.