Tubo de órgano

Conjunto de tubos del órgano de la Catedral de San Rafael, Dubuque, Iowa. En la fotografía se observan tubos de madera y metal de diversos tamaños.

Un tubo de órgano es un elemento que produce sonidos en un órgano al resonar a una frecuencia específica cuando se insufla aire a presión por su boca o lengüeta. Cada tubo está afinado para producir una nota específica de la escala musical. El conjunto de tubos afinados que forman una escala musical, un tubo para cada nota, con un timbre similar y homogéneo se llama registro.

Construcción

Materiales

Los tubos de órgano en general están fabricados de metal (aleación de plomo y estaño) o madera. Solo ocasionalmente es posible encontrar tubos construidos de vidrio, porcelana, plástico, o aún roca.

Metal

Los tubos de metal generalmente están fabricados de una aleación de plomo y estaño, con pequeñas trazas de antimonio y cobre para aumentar su rigidez. La proporción de cada metal en la aleación dependerá de las características deseadas para el tubo. Cuanto más plomo posee la aleación, más opaco será el tono resultante. Y por el contrario, si un tubo está fabricado con una alta proporción de estaño, tendrá un tono más brillante y claro. Además, un alto contenido de estaño le otorga al tubo un brillo especial y duradero, lo que es muchas veces un efecto deseado si el tubo se encuentra visible. El costo de cada metal es también un tema a tener en cuenta, ya que el estaño es más costoso que el plomo. Los únicos tubos que a veces no se fabrican en aleaciones de plomo-estaño son los tubos más bajos de un rango los cuales a veces se fabrican de zinc. Adicionalmente, se han construido tubos de una gran variedad de metales, incluidos cobre, aluminio, oro, plata, bronce, y hierro.

Los tubos metálicos son fabricados mediante un proceso que comienza con el vertido de la aleación de metal fundida requerida sobre una superficie plana. Una vez que el metal se ha enfriado, el mismo es cortado en trozos, que son enrollados y conformados alrededor de moldes llamados mandriles de conformado y son soldados unos a otros. La sección transversal de un tubo metálico por lo general es circular.

Madera

El cuerpo de los tubos de madera es fabricado a partir de maderas de coníferas o maderas duras, aunque la sección inferior del tubo (que comprende el pie, tapa, bloque y boca) casi puede fabricársele con maderas blandas que permiten modelar en forma precisa el labio de la boca del tubo así como calibrar perfectamente el chorro del aire. Los tubos son armados a partir de piezas de madera de distintas formas y tamaños utilizando cola y tornillos. A diferencia de los tubos metálicos que son de sección transversal circular, es común que los tubos de madera tengan secciones transversales cuadradas o rectangulares.

Formas

Los cuerpos de los tubos de órgano son por lo general fabricados en tres formas: cilíndricos, cónicos, o rectangulares. Los tubos cilíndricos son cilindros simples, mientras que los tubos cónicos poseen la forma de un cono convergente o divergente. Existen formas de tubos cuboides con secciones transversales cuadradas o rectangular. También existen algunas formas irregulares: por ejemplo la flauta triangular posee una sección transversal triangular). Adicionalmente, un tubo cilíndrico o rectangular puede ser conformado en forma de tapered: o sea, puede ser más ancho en su base que en su extremo superior. La forma interna del tubo juega un rol importante en el color del tono del sonido.

El extremo del tubo opuesto a la boca puede estar abierto o cerrado. Un tubo abierto produce un tono en el que participan tanto los armónicos pares como los impares, mientras que un tubo cerrado, tal como un bordón, produce un tono básicamente con los armónicos impares. Adicionalmente, el aire viaja hacia arriba y hacia abajo del cuerpo del tubo, duplicando la longitud de la columna de sonido; por lo tanto, un tubo cerrado suena una octava más bajo que un tubo abierto de la misma longitud. El tono de un tubo cerrado tiende a ser más dulce y amable que el tono de un tubo abierto, aunque esto queda sujeto a la discrecionalidad del ejecutante.

Tono

El tono producido por un tubo de órgano depende de la longitud del tubo. Por ello se utiliza la longitud de un tubo para identificar su tono por ejemplo un diapasón abierto de "8 pies" se refiere a la longitud del tubo más largo del rango. Por lo tanto el tubo más largo el do, (dos octavas por debajo del do central) mide 8 pies de largo. Esta longitud corresponde aproximadamente a la mitad de la frecuencia de longitud de onda de un tubo abierto. Un tubo de 8 pies cerrado suena con un tono unísono, como un piano. Similar a la vibración de una cuerda, la frecuencia del tono de un tubo abierto que tenga la mitad de la longitud que otro, producirá un sonido una octava más alto que su vecino. Si el tubo más largo, Do, mide 8 pies de largo, el tubo con un tono una octava más alta medirá 4 pies de largo, y el que esté dos octavas más arriba (Do central) tendrá 2 pies de largo. Los tubos cerrados o bordones corresponden a longitudes de onda en frecuencia de aproximadamente 4 veces la longitud del tubo. Por ejemplo: Un tubo Do (2 octavas por debajo del Do central) bordón/cerrado tendrá 4 pies de largo.

Variedades

Tubos de boca o labiales

Conjunto de tubos de labio de un registro diapasón en el órgano Schuke en Sofía, Bulgaria.

El sonido en un tubo labial se produce solo por la vibración del aire sin el accionamiento de ninguna parte móvil, en forma similar a lo que ocurre en una flauta dulce o un silbato. El aire de los fuelles es conducido por conductos hasta una abertura y enviado contra un "labio" filoso. De acuerdo con el principio de Bernoulli esto produce una zona de baja presión justo debajo de la abertura. Cuando el vacío debajo de la abertura es lo suficientemente grande, el flujo de aire es desviado por debajo del labio. Luego el proceso funciona en sentido contrario, la formación de una zona de baja presión sobre el labio fuerza el flujo de aire hacia el otro lado. Este flujo de aire alternante crea ondas de alta y baja presión dentro de la columna de aire del tubo. Una onda de presión baja y alta forman un "ciclo" del tono del tubo. El flujo de aire oscilatorio producido por el labio se llama calle de vórtices de von Kárman. Los tubos labiales por lo general pertenecen a alguna de las tres familias tonales: flautas, diapasones (o principales), y cuerdas. El sonido básico de un órgano se compone de diversas combinaciones de estos tres grupos tonales, dependiendo de cada órgano en particular y la pieza que se esté ejecutando.^[1]

Los diferentes sonidos producidos por estas tres familias tonales de tubos es producto de las características constructivas de cada uno de ellos. El tono de un tubo labial es afectado por el tamaño y forma de los tubos como también del material del cual está hecho. Un tubo con mayor diámetro producirá un tono de flauta, un tubo con un diámetro intermedio producirá un tono diapasón, y un tubo con un diámetro pequeño dará un tono de cuerdas. En un tubo de gran diámetro se favorece el tono fundamental restringiendo los armónicos de alta frecuencia, mientras que en un tubo de diámetro menor se favorecen los armónicos altos y se suprime el fundamental. La ciencia de medir y decidir cual es el diámetro de tubo adecuado se denomina escala del tubo, y las medidas que resultan de ella son llamada la escala del tubo. Los rangos de las tres familias tonales pueden ser abiertos o cerrados, aunque de los tres las flautas son las que con mayor frecuencia son cerradas.

Ejemplos de los nombres de registros:

Tubos labiales abiertos: Flautado, Principal, Octava, Viola, etc.
Tubos labiales tapados: Violón, Bordón, Espigueta, Quintatón, etc.

Tubos de lengüeta

El sonido en un tubo de lengüeta se produce por la vibración de una lengüeta: el aire es enviado hacia un componente de bronce (la lengüeta). Se genera un vacío parcial por el flujo de aire que circula a alta velocidad por debajo de la lengüeta lo que hace que la lengüeta se doble contra una superficie rígida llamada shallot. Esto corta el vacío y permite que la lengüeta regrese a su posición abierta. Un resonador afinado se encuentra sobre este conjunto y refuerza el sonido. El principio de funcionamiento es el mismo que el de un clarinete. El tono de un tubo de lengüeta queda determinado básicamente por la longitud de la lengüeta pero el volumen de aire en el resonador refuerza la frecuencia. La mayoría de los tubos de lengüeta poseen un ajuste deslizante para afinar el tubo mediante el ajuste de la porción de lengüeta que vibra. Debido a la precisión requerida para fabricar la lengüeta, el tubo resonador y sus partes los tubos de lengüeta son más difíciles de fabricar que los tubos de labio.

Ejemplo estos registros de lengüeta son: Bajoncillo, Clarín, Trompeta, etc.

Es posible obtener un amplio espectro de colores tonales en el tubo de lengüeta, para ello se pueden modifican varios de sus parámetros, tales como la forma y el volumen de aire alojado en el resonador, como también el espesor y forma de la lengüeta. Así es posible que los tubos de lengüeta cerrados imiten a algunos instrumentos musicales históricos, tales como el cromorno o el regal. Debido a que el resonador es parcialmente cerrado por la lengüeta, dominan los armónicos impares (por ejemplo en los tonos vacíos de los tubos cerrados de Krumhorn o Clarinete). Si el tubo resonador se expande en un cono, la geometría permite producir tanto resonancias pares como impares, pudiéndose obtener los tonos completos de las llaves de la trompeta y el oboe.

Referencias

↑ How the organ is made

Dom Bédos de Celles, L'art du facteur d'orgues -1766- (Extraits)

Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Tubo de órgano.

Datos: Q1510738
Multimedia: Organ pipes / Q1510738

[1] How the organ is made

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