piszczałki - budowa piszczałek języczkowych

Piszczałki języczkowe (językowe; głosy języczkowe popularnie zwane są po prostu "językami") są, obok piszczałek wargowych, drugą, dużą grupą piszczałek stosowanych w budownictwie organowym. Poszczególne elementy piszczałek języczkowych mogą być budowane tak z drewna jak i z metalu (spotyka się tutaj bardzo wiele różnych rozwiązań).
Schemat konstrukcyjny piszczałek języczkowych można w uproszczeniu omówić w oparciu o ilustrację przedstawiającą przekrój poprzeczny typowej piszczałki z tej grupy. Na poniższym rysunku przedstawiono taki właśnie przekrój wraz z nazwami elementów składowych piszczałki (prawa strona rysunku ilustruje dodatkowo układ wewnętrznych części piszczałki języczkowej widzianych z nieco innej perspektywy).

budowa piszczałki języczkowej

Jednym z podstawowych elementów każdej piszczałki języczkowej jest głowica (główka, osada języczkowa (STZ)) - element, który łączy wszystkie pozostałe części składowe piszczałki. Głowica może być wykonana z metalu lub z drewna. Również kształty głowic bywają różne w zależności od np. kształtu nogi.

piszczałka języczkowa z drewnianą głowicą o przekroju kołowym - Foto: katalog Aug. Laukhuff GmbH & Co <www.laukhuff.de>
piszczałka języczkowa z drewnianą głowicą o przekroju kwadratowym - Foto: katalog Aug. Laukhuff GmbH & Co <www.laukhuff.de>

Fotografie zamieszczone obok przedstawiają budowę piszczałek języczkowych z głowicami o różnych kształtach. W zależności od kształtu nogi piszczałki różny jest kształt głowicy (ilustracje obok przedstawiają głowice o przekrojach koła i kwadratu). Wewnętrzna kontrukcja piszczałki widoczna jest dzięki usunięciu nogi piszczałki, w której osadzona była głowica wraz z pozostałymi elementami.
W głowicy od góry osadzony jest korpus piszczałki czyli tuba rezonansowa (inne spotykane nazwy: rezonator, tuba, dźwięcznik, rura (STZ), roztrąb, czara dźwiękowa). Korpus wykonany bywa z metalu lub z drewna. Metalowe tuby rezonansowe piszczałek języczkowych mogą mieć kształt cylindryczny, koniczny lub lejkowaty, albo mogą być wynikiem połączenia tych trzech kształtów podstawowych.

trąbka hiszpańska (horyzontalna) - Foto: KZ (dzięki uprzejmości Pana Damiana Kaczmarczyka <www.organy-kaczmarczyk.com.pl>)

Piszczałki języczkowe ustawiane są na ogół w pozycji pionowej. Szczególnym przypadkiem jest jednak głos nazywany trąbką hiszpańską (horyzontalną), którego piszczałki ułożone są poziomo (fotografia po lewej).

W niektórych przypadkach, np. w piszczałkach tzw. głosów regałowych rezonatory piszczałek przyjmują bardzo wyszukane kształty (ilustracja poniżej). Drewniane korpusy mają najczęściej kształt odwróconego ostrosłupa (rzadziej bywają cylindryczne). Rezonatory piszczałek języczkowych są przynajmniej częściowo otwarte od góry i bywają często wyposażone w dostroiki - elementy umożliwiające regulowanie długości korpusu. Dostroiki stosowane w korpusach piszczałek języczkowych praktycznie niczym nie różnią się od dostroików stosowanych w piszczałkach wargowych. Oczywiście konstrukcja dostroika zdeterminowana jest m.in. materiałem (drewno lub metal), z którego wykonany jest rezonator. Rolę korpusu piszczałki języczkowej szerzej omówiono na stronie dotyczącej powstawania dźwięku w piszczałkach języczkowych).

piszczałki głosów regałowych - Rys. 'Słownik terminologiczny zabytków'

Korpusy piszczałek języczkowych mogą być w razie potrzeby (podobnie jak korpusy piszczałek wargowych) gierowane.

Pozostałe elementy składowe zamocowane w głowicy to: rynienka, języczek, klin oraz drut do strojenia.

Rynienka (gardziołko (OPdU), łódka, pyfel, pifel (STZ)) wykonana jest najczęściej z metalu, np. z mosiądzu (ale bywają również rynienki drewniane np. hebanowe) w formie rurki o stałym przekroju (rynienka cylindryczna) bądź zwężającej się ku jednemu z końców. Rynienka z jednej strony jest ścięta w taki sposób, że powstaje podłużny boczny otwór. Otwór ten zakryty zostanie przez języczek. Górnym, otwartym końcem rynienka osadzona jest w głowicy. W budownictwie organowym spotyka się różnorodne wykonania rynienek, wzorcem których bardzo często bywają źródła historyczne. I tak np. wśród rynienek cylindrycznych, których forma zbliżona bywa do historycznych, opisanych przez Clicquot i Dom Bedos jest tzw. typ francuski. Projekt ten udoskonalił Cavaille-Coll i teraz jest on powszechnie stosowany w swiatowym organmistrzostwie. Oprócz typowego kształtu tego typu rynienek ich równie istotną cechą jest to, że wykonuje się je z jednego kawałka materiału. Spotyka się również inne rynienki cylindryczne - rynienki, które nie są wykonane z jednego kawałka materiału (jak francuskie) lecz na końcu rynienki jest dolutowany kawałek metalu, który zamyka ją od dołu pod odpowiednim kątem (kąt 45o-90o pod jakim przylutowany jest ten kawałek wpływa na brzmienie piszczałki).
Również rynienki zwężane występują w wielu odmianach (typ niemiecki, angielski i francuski); różnią się one wymiarami, stopniem zwężenia, kształtem otworu przykrywanego języczkiem itp.
W rynienkach drewnianych (cylindrycznych lub zwężanych) również spotykamy otwory o różnych kształtach, a końcówki takich rynienek mogą być przyklejane.
Rynienki różnych typów przedstawiono na poniższej fotografii.

Z rynienką współpracuje bezpośrednio języczek, który jest elementem drgającym (wibratorem) w piszczałce języczkowej. Języczek (stroik) jest najczęściej podłużną blaszką o odpowiednim kształcie, wykonaną ze sprężystego mosiądzu, fosforobrązu, stali nierdzewnej lub innego metalu.(BO) Jeden koniec języczka osadzony jest wraz z rynienką w głowicy; koniec ten pozostaje nieruchomy. Odpowiednie zamocowanie górnego końca rynienki i języczka w głowicy zapewnia klin (najczęściej drewniany), który wciśnięty jest w odpowiednie wycięcie w głowicy.
Pomijając w tym momencie ogromną różnorodność kształtów języczków, trzeba je ogólnie podzielić na dwie grupy, które różnią się nieco zasadą funkcjonowania. Mamy więc dwa rodzaje języczków: języczki kryjące (odbijające) oraz języczki przelotowe (swobodnie wibrujące, przelatujące).

Z językiem kryjącym mamy do czynienia wtedy, gdy boczny otwór w rynience jest węższy od samego języka. Takie rozwiązanie pozwala na wibrowanie języczka wyłącznie na zewnątrz rynienki; języczek odbija się od brzegów otworu w rynience i nie ma możliwości "wpadania" w czasie drgań do wnętrza rynienki (język jest szerszy od otworu - animacja po prawej).

Drugi typ języka to język przelotowy (przelatujący). Języczek tego typu jest węższy od otworu w rynience (podobne języczki można spotkać np. w harmonijce ustnej). Odpowiednio umocowany może pod wpływem strumienia powietrza swobodnie wibrować, wychylając się na zewnątrz i do wewnątrz rynienki (animacja po lewej). Język przelotowy może być przymocowany albo bezpośrednio do rynienki, albo do specjalnej metalowej ramki, a wraz z nią do rynienki.(BO)
Języczki odbijające (kryjące) dają dźwięk silniejszy i jaśniejszy niż języczki przelotowe (swobodnie wibrujące).(BO)

Strojenie piszczałki języczkowej polega na skracaniu lub wydłużaniu wibrującej części języczka. Czynność tę umożliwia specjalnie uformowany twardy drut do strojenia, nazywany często dostroikiem (niektóre źródła nazwę dostroik uznają za błędną proponując jednocześnie termin strojnik jako poprawny (STZ)).

drut do strojenia - Foto: katalog Aug. Laukhuff GmbH & Co <www.laukhuff.de>

Dostroik języczka, przeprowadzony jest przez specjalny otwór w głowicy. Jeden z końców drutu uformowany jest w ten sposób, że dociska języczek do rynienki, ograniczając w ten sposób wibrujący fragment języka (widać to wyraźnie na omówionych już powyżej fotografiach). Drugi koniec dostroika, ten który wyprowadzony jest na zewnątrz piszczałki, bywa najczęściej zagięty (na fotografii obok koniec ten nie jest zagięty), co ułatwia poruszanie całym dostroikiem w górę lub w dół w czasie strojenia.
Drut do strojenia wykonany jest z cynowanego brązu (czasem ze srebra), lub z innego materiału odpornego na korozję i wystarczająco sprężystego.

Zasadę strojenia piszczałki języczkowej ilustruje animacja obok. Przesuwanie dostroika w dół lub w górę sprawia, że przesuwa się jego dolny koniec - koniec, który dociska języczek do rynienki. Ta odpowiednio uformowana końcówka drutu skraca wibrujący fragment języczka, wpływając tym samym na częstotliwość jego drgań. Oczywiście zakres ruchów drutu do strojenia w rzeczywistości na ogół nie jest taki duży jak na animacji, a również i różnice w częstotliwości drgań języczka przy różnych położeniach dostroika nie są tak znaczne jak zaprezentowano (drgania języczka przedstawiono oczywiście w zwolnionym tempie). Ponieważ w normalnych warunkach rynienka wraz z języczkiem ukryte są wewnątrz nogi piszczałki, osoba, która stroi piszczałkę tego typu nie widzi ani języka, ani dociskającej go do rynienki końcówki drutu którym porusza. Dlatego też przy strojeniu należy zachować szczególną ostrożność i nie dopuścić do tego, aby końcówka drutu do strojenia opadła poniżej języczka. Dopóki dostroik dociska języczek można bez większego ryzyka (ale umiejętnie) przesuwać nim w górę lub w dół. Jeśli natomiast drut ten zostanie za bardzo wciśnięty, straci on kontakt z powierzchnią języczka i dalsze poruszanie nim nie tylko nie będzie służyło zmianie częstotliwości drgań języczka, ale może wręcz uszkodzić język przy przesuwaniu drutu do góry.

Omówiony tutaj sposób strojenia dotyczy tylko piszczałek z języczkami kryjącymi. Tylko w tych piszczałkach bowiem drut może dociskać języczek do rynienki i w ten sposób skracać jego długość. W przypadku języczków przelotowych urządzenie do strojenia ma inną konstrukcję, ponieważ musi ono ujmować języczek z dwóch stron tak, aby nie traciło ono kontaktu z języczkiem w chwili gdy ten wychyla się do wnętrza rynienki.

Opisane powyżej elementy, a więc rynienka, języczek, klin oraz część dostroika dociskająca język, ukryte są wewnątrz nogi piszczałki. Noga to dolna część piszczałki stykająca się bezpośrednio z klocem wiatrownicy, na której jest ustawiona.

piszczałka języczkowa z drewnianą nogą i metalowym korpusem - Foto: katalog Aug. Laukhuff GmbH & Co <www.laukhuff.de>

Noga piszczałki wykonana bywa z drewna lub z metalu i nie ma tutaj większego znaczenia z jakiego materiału wykonane są pozostałe elementy piszczałki; spotyka się bowiem piszczałki języczkowe w całości wykonane z metalu (jak na fotografii po prawej) lub z drewna, jak i piszczałki, do budowy których użyto różnych materiałów, np. piszczałka z drewnianą nogą i metalowym korpusem (fotografia po lewej) lub na odwrót.
Noga piszczałki jest dolną częścią piszczałki. W górny otwór nogi wetknięta jest głowica z zamocowanymi w niej pozostałymi elementami piszczałki. Od spodu nogi znajduje się otwór (niekiedy o regulowanej przepustowości), przez który napływa do jej wnętrza sprężone powietrze pobudzające do drgań języczek.
W piszczałkach języczkowych omawianych do tej pory, głowica była elementem, który mocowany jest na górnym końcu nogi. Jest to rozwiązanie (określane czasem jako typ niemiecki (STZ)) stosowane w przypadku konstruowania piszczałek, których rezonatory są stosunkowo niewielkie i nie wymagają dodatkowego podparcia. W przypadku dużych pisczczałek, w których korpus wymaga dodatkowego podparcia stosuje się głowice typu francuskiego. Głowica w piszczałce typu francuskiego ma inny kształt niż głowica "standardowa". Wynika to z konieczności umieszczenia jej głębiej we wnętrzu przedłużonej nogi (ilustracja poniżej). W ten sposób długi korpus piszczałki dodatkowo opiera się na krawędzi górnego otworu tej wydłużonej nogi (na poniższej ilustracji jest to środkowa piszczałka).

typy piszczałek języczkowych

Jeśli dodatkowo korpus piszczałki jest na tyle wąski, że niemożliwe jest zastosowanie tego prostego rozwiązania, na rezonator nakłada się tzw. pierścień wzmacniający. Pierścień ten umiejscowiony przy górnym otworze nogi utrzymuje w odpowiednim położeniu długi i wąski rezonator piszczałki (piszczałka po prawej stronie powyższej ilustracji).


Z konstrukcją piszczałki związane jest bezpośrednio pojęcie menzury - terminu określającego związki między różnymi wymiarami poszczególnych części piszczałki.
Najistotniejszymi elementami biorącymi udział w powstawaniu i kształtowaniu dźwięku w piszczałkach języczkowych są: języczek i tuba rezonansowa (oczywiście do prawidłowego funkcjonowania piszczałki potrzebne są wszystkie opisane powyżej elementy składowe, ale ich budowa i rozmiary w dużym stopniu wynikają np. z rodzaju i wielkości zastosowanego języka). Wymiary tych elementów właśnie mają znaczenie decydujące o wysokości, natężeniu i barwie dźwięku generowanego przez piszczałkę. Oczywiście również sam materiał, z którego wykonane są wspomniane elementy ma bardzo ważne znaczenie dla brzmienia piszczałki. Wpływ poszczególnych wymiarów elementów składowych piszczałki na cechy wydawanego przez nią dźwięku omówiono bliżej na stronie dotyczącej powstawania dźwięku w piszczałkach języczkowych, wspomnijmy tutaj tylko, że w przypadku języka znaczenie mają wszystkie jego wymiary, a więc: długość, szerokość i grubość. Nie bez znaczenia jest również to, jakiego typu jest to język (przelotowy czy kryjący). W przypadku rezonatorów i ogromnej różnorodności ich kształtów i rozmiarów mamy wprost nieograniczoną ilość możliwych rozwiązań (zwłaszcza w przypadkach stosowania rezonatorów o kształtach "kombinowanych" czyli będących złożeniem wielu części o kształtach podstawowych).


2001-2016 © Copyright by Konrad Zacharski