tremolo

Tremolo jest urządzeniem występującym w większości organów; niewielkie instrumenty na ogół nie są wyposażone w ten efekt. Działanie urządzenia tremolo polega na wywoływaniu cyklicznych zmian ciśnienia powietrza służącego do zasilania piszczałek. Oczywiście mówimy tutaj tylko o tym powietrzu, które odpowiada za zadęcie piszczałek (ciśnienie powietrza sterującego działaniem elementów traktury pneumatycznej musi pozostać stałe). Zadęcie piszczałki powietrzem o zmiennym ciśnieniu powoduje zmianę wysokości wydawanego przez nią dźwięku; przy ciśnieniu niższym dźwięk piszczałki się obniża, przy wyższym - podnosi. W przypadku efektu tremolo zmiany ciśnienia są cykliczne i powtarzają się z ustaloną częstotliwością; powoduje to wibrowanie dźwięku wydawanego przez piszczałkę.
Wibrato takie powstaje więc na skutek cyklicznych zmian ciśnienia zasilającego piszczałki i należy je odróżnić od drugiego rodzaju wibrata również spotykanego w organach piszczałkowych. Ten drugi typ wibrata wykorzystuje powstawanie dudnień przy nakładaniu się fal wytwarzanych przez dwie piszczałki nastrojone dla zbliżonych częstotliwości. Takie pary piszczałek wchodzące w skład głosu dwuchórowego (dwurzędowego), z których jedna zawsze nastrojona jest nieco wyżej od drugiej, wydają dźwięki o zbliżonych wysokościach, a fale wytwarzane przez obydwie piszczałki nakładając się na siebie powodują powstanie efektu wibrato. Głos taki jest jednak zasilany powietrzem o stałym ciśnieniu, a więc - biorąc pod uwagę sposób powstawania wibracji - nie ma nic wspólnego z opisywanym tutaj urządzeniem tremolo.

W zależności od rozwiązań konstrukcyjnych tremolo może obejmować całe organy, wybraną klawiaturę bądź pojedynczy głos. Tremolo dla całego instrumentu bywa na ogół stosowane w instrumentach wyposażonych w jeden miech. Jeśli w organach występuje kilka miechów (rezerwuarów) i kilka wiatrownic sterowanych oddzielnymi klawiaturami, możliwe jest zastosowanie tremola dla każdej z wiatrownic oddzielnie. I ostatnie rozwiązanie: tremolo dla pojedynczego głosu - ten typ tremola można zastosować wyłącznie w wiatrownicach rejestrowych (podłużnych). Tylko w nich bowiem można doprowadzić powietrze o zmiennym ciśnieniu do wybranego, pojedynczego głosu, podczas gdy pozostałe rejestry zasilane są powietrzem o stałym ciśnieniu (w wiatrownicach tonowych rozwiązanie takie jest nieosiągalne).


budowa urządzenia tremolo dla pojedynczego głosu

Jako pierwsze zostanie opisane tremolo dla pojedynczego głosu.(BO) Jest to urządzenie, które powoduje zmiany ciśnienia stosunkowo niewielkiej ilości powietrza - ilości, która niezbędna jest do zasilania tylko jednego, wybranego rejestru. Konstrukcję tę przedstawia ilustracja obok. Skrzynka drewniana podzielona jest poziomo na dwie części. Dolna komora wypełniona jest sprężonym powietrzem o stałym ciśnieniu. Otwór łączący część dolną skrzynki z częścią górną zakryty jest wentylem klapowym sterowanym pneumatycznie (oczywiście stożek wpuszczejący powietrze do mieszka klinowego mógłby być unoszony również przez elektromagnes). Klapa zakrywająca otwór łączący obydwie części skrzynki nie jest jedyną przeszkodą dla powietrza przepływającego wewnątrz skrzynki (z dolnej komory do górnej). W otworze tym umieszczony jest również języczek tzw. przelatujący.

Języczek ten zamontowany jest w metalowej ramce. Otwór w ramce jest nieco większy niż języczek, co umożliwia wychylanie się języczka w dół i w górę (przelatywanie języczka - patrz animacja). Dopasowanie rozmiarów języczka do rozmiarów otworu sprawia, że w stanie spoczynkowym układu (patrz pierwsza ilustracja) języczek praktycznie całkowicie zakrywa otwór, blokując przepływ powietrza. Jednak otwarcie wentyla klapowego powoduje oddziaływanie sprężonego powietrza zgromadzonego w dolnej części skrzynki na języczek co powoduje jego wychylenie i powstanie szczeliny, przez którą powietrze przepływa do górnej części skrzynki. Szczelina ta tworzy się na bardzo krótko i po chwili sprężysty języczek wychyla się w przeciwnym kierunku przechodząc znowu przez położenie, w którym zakrywa otwór. Dwa skrajne położenia języczka, tzn. jego maksymalne wychylenie w górę i w dół przedstawiono na poniższej ilustracji.

działanie urządzenia tremolo

W tych dwóch położeniach języka mamy do czynienia z maksymalnym przepływem powietrza z dolnej komory do górnej, z której następnie doprowadzane jest ono do komory rejestrowej wybranego głosu w wiatrownicy. W chwili przechodzenia języczka przez położenie środkowe następuje spadek ciśnienia powietrza w górnej części skrzynki.Te szybko powtarzające się zmiany ciśnienia powietrza powodują powstanie bardzo delikatnego i szlachetnego efektu tremolo.(BO) Działanie urządzenia tremolo dla pojedynczego głosu ilustruje animacja poniżej (oczywiście zostało ono przedstawione w zwolnionym tempie).

Włączenie efektu tremolo polega w zaprezentowanym rozwiązaniu na uniesieniu stożka, który otwiera kanał doprowadzający sprężone powietrze do wnętrza mieszka klinowego sprzężonego z wentylem. Uchylenie tego wentyla odpowiada włączeniu efektu tremolo (oczywiście włączanie efektu może być zrealizowane na wiele innych sposobów: mechanicznie, elektrycznie itd).
Przy zastosowaniu takiego rozwiązania (tzn. tremola dla pojedynczego głosu), w stole gry organów znajduje się osobny włącznik dla głosu, który będzie zasilany poprzez urządzenie tremolo, np. Tremolo Flet 8', Tremolo Gamba 8', itp. Oczywiście znajdą się również w kontuarze włączniki tych głosów bez efektu tremolo, tzn.: Flet 8', Gamba 8' itd. Tak więc wybrany głos może zostać włączony oddzielnymi manubriami: albo z efektem tremolo, albo bez tego efektu. Zwróćmy uwagę jeszcze na sytuację, w której zostają włączone obydwa rejestry równocześnie, np. Flet 8' i Tremolo Flet 8'. Głos Flet 8' zasilany jest w tym przypadku z dwóch źródeł: powietrzem o zmiennym ciśnieniu (efekt tremolo) oraz powietrzem o stałym ciśnieniu. W takim przypadku efekt wibrata nie wystąpi; aby efekt ten wystąpił należy włączyć przycisk Tremolo Flet 8', wyłączyć natomiast Flet 8'; tylko w takim przypadku do piszczałek tego głosu będzie doprowadzane powietrze o zmieniającym się cyklicznie ciśnieniu.
Działanie tego typu urządzenia ograniczone jest do jednego głosu, ale oczywiście tremolo takie można zastosować do kilku odrębnych głosów, każdy z nich wyposażając w podobne urządzenie i w dwa manubria włączające ten rejestr z efektem tremolo i bez tego efektu.


Kolejne omawiane typy urządzeń tremolo mogą współpracować z większą ilością głosów, np. z głosami wybranej wiatrownicy (manuału) bądź całego instrumentu (tremolo zbiorowe).

Aby zastosować tremolo do jednej tylko wiatrownicy, pozostawiając zasilanie pozostałych powietrzem o stałym ciśnieniu konieczne jest doprowadzenie sprężonego powietrza do tej wybranej wiatrownicy na jeden z następujących sposobów: z oddzielnego miecha, z oddzielnej dmuchawy albo przynajmniej oddzielnym kanałem. W zależności od zastosowanego rozwiązanie urządzenie tremolo montuje się albo na miechu (rezerwuarze) zasilającym wiatrownicę manuału objętego efektem tremolo, albo na kanale powietrznym w pobliżu miecha. Włączenie efektu spowoduje cykliczne zmiany ciśnienia powietrza w miechu (górna płyta rezerwuaru zostanie wprawiona w regularne pionowe drgania). To zmienne ciśnienie powoduje powstawanie efektu wibrata tym razem w odniesieniu do wszystkich głosów umieszczonych na wiatrownicy zasilanej z magazynu z drgającym wiekiem. Przy takim rozwiązaniu nie będzie już możliwości włączenia tremola dla pojedynczego głosu w danym manuale; albo będą grały tremolo wszystkie głosy danego manuału, albo żaden. Tremolo do wszystkich głosów w organach bywa stosowane najczęściej w niewielkich organach, które wyposażone są w jeden tylko miech. Rozwiązanie takie jest mniej przydatne w grze choćby ze względu na brak możliwości różnicowania np. melodii i akompaniamentu.(BO)

A teraz kilka konkretnych rozwiązań konstrukcyjnych urządzenia tremolo stosowanego do jednego manuału bądź całych organów.
Pierwsza konstrukcja opiera się na pracy mieszka klinowego, w którego pokrywie zamontowano zawór klapowy. Mieszek ten zamontowany jest na skrzynce, a całość osadzona zostaje na kanale powietrznym (ilustracja poniżej).(BO)

działanie urządzenia tremolo

Przy wyłączonym efekcie tremolo klapa zakrywająca otwór między kanałem i skrzynką jest zamknięta; powietrze o stałym ciśnieniu płynie do odbiorników (omijając skrzynkę urządzenia tremolo). Uruchomienie efektu następuje w chwili uchylenia klapy, która wpuszcza powietrze z kanału do skrzynki i mieszka klinowego. W wieku mieszka znajduje się otwór przykryty klapą z przymocowaną doń sprężyną (listwą sprężynującą). Na sprężynie tej zamocowany jest ciężarek. Obciążnik ten może być przesuwany wzdłuż sprężyny, co pozwala na regulowanie częstotliwości wibracji. Dwie fazy działania urządzenia przedstawia kolejna ilustracja.
W pierwszej fazie mieszek klinowy napełnia się sprężonym powietrzem pompowanym z kanału. Wieko mieszka unosi się do położenia, w którym dalszy jego ruch blokowany jest przez ogranicznik. Wieczko nie może się już wyżej podnieść ale w mieszku następuje dalszy wzrost ciśnienia powietrza, co powoduje uchylenie klapy zamontowanej na wierzchu mieszka (druga faza).

działanie urządzenia tremolo

Przez otwarty otwór powietrze nagle ucieka z mieszka powodując spadek ciśnienia zgromadzonego w samym mieszku oraz w skrzynce i w kanale powietrznym, a w konsekwencji i w miechu. W związku ze spadkiem ciśnienia opada wieczko mieszka z otwartą klapą, ale po chwili klapa opada (pod wpływem własnego ciężaru oraz ciężaru obciążnika zamontowanego na sprężynie) i zamyka otwór w wieku mieszka. Układ ponownie jest szczelny i ciśnienie w jego wnętrzu wzrasta do poprzedniego poziomu, mieszek klinowy znowu napełnia się (faza pierwsza) itd. Taki cykl powtarza się kilka razy na sekundę powodując wprawienie w pionowe drgania górnej płyty miecha. Częstotliwość pracy układu (a więc i częstotliwość zmian ciśnienia powietrza) można regulować poprzez odpowiednie ustawienie ciężarka na sprężynie przymocowanej do klapy. Przesunięcie obciążnika w kierunku klapy zwiększa częstotliwość drgań, odsuwanie ciężarka od klapy spowalnia działanie urządzenia (częstotliwość maleje).
Urządzenie to daje dobry efekt tremola, pracuje jednak zbyt głośno - słychać głuche uderzenia klapki i mieszka.(BO)

Inne rozwiązanie to tzw. tremolo pneumatyczne. Konstrukcja ta pracuje dużo ciszej niż poprzednia, jednak jej budowa i sposób działania są o wiele bardziej skomplikowane. Budowę tremola pneumatycznego przedstawia ilustracja poniżej.(BO) Zamieszczono tutaj dwa przekroje przez to urządzenie: podłużny i poprzeczny; przekrój poprzeczny (po prawej stronie) wykonano w płaszczyźnie przebiegającej przez zawór (6). Ilustracja przedstawia spoczynkowy stan urządzenia tzn. przy wyłączonym efekcie tremolo. Włączenie efektu odbywa się w tym przypadku poprzez doprowadzenie sprężonego powietrza rurką (9) do mieszka, który unosi zawór stożkowy (7).

tremolo pneumatyczne - budowa

Całe urządzenie połączone jest odpowiednim kanałem z miechem. Powietrze z miecha poprzez otwór (2) napełnia skrzynkę (1). W skrzynce tej znajduje się mieszek poziomy (3), którego górna płyta zamyka otwór (4) znajdujący się w wierzchniej płycie skrzynki; górna płyta mieszka jest oczywiście oklejona materiałem uszczelniającym (skóra, filc). W konstrukcji tej występują dwie rurki doprowadzające powietrze do mieszków sterujących pracą zaworów (6) i (8); otwory wlotowe tych rurek usytuowane są w niewielkich komorach zakrywanych przez zawory (6) i (7). W stanie spoczynkowym układu (przy wyłączonym efekcie tremolo) zawór (6) znajduje się w dolnym położeniu. Umożliwia to wypełnienie sprężonym powietrzem ze skrzynki (1) mieszka unoszącego stożek (8). Podniesiony stożek (8) otwiera wlot do kanału, którym powietrze ze skrzynki (1) napływa do mieszka (3). W tej sytuacji na zewnątrz i wewnątrz mieszka (3) jest takie samo ciśnienie, a sprężyna (5) dociska jego górną płytę do ścianki skrzyni, zamykając otwór wylotowy (4). Naprężenie sprężyny dociskającej wieczko mieszka można regulować nakrętką.
Taki stan układu utrzymuje się do czasu włączenia efektu tremolo.

działanie pneumatycznego urządzenia tremolo

Włączenie efektu następuje poprzez doprowadzenie sprężonego powietrza rurką (9) do mieszka, który unosi stożek (7) (ilustracja obok). Uniesienie tego zaworu (włączenie tremola) może być oczywiście wywołane również drogą mechaniczną bądź elektryczną. Podniesienie stożka (7) powoduje odkrycie otworu, którym powietrze napływa z górnej części skrzynki do mieszka zaworu (6). Mieszek ten wypełnia się i powoduje uniesienie zaworu (6). Podwójny zawór (6) natomiast odcina dopływ powietrza do mieszka zaworu (8), otwierając równocześnie otwór którym powietrze zgromadzone dotychczas w mieszku ucieka na zewnątrz. Mieszek ten opróżniając się powoduje opadanie stożka (8).

działanie pneumatycznego urządzenia tremolo

Sytuację po opadnięciu zaworu (8) ilustruje kolejny rysunek. Stożek (8) odcina dopływ powietrza ze skrzynki (1) do mieszka poziomego (3), otwierając równocześnie otwór, którym powietrze z mieszka (3) ulatuje na zewnątrz. Powstająca różnica ciśnień między wnętrzem mieszka (3) a jego otoczeniem tzn. wnętrzem skrzynki (1) powoduje ściskanie mieszka (3). Górna pokrywa ściskanego mieszka opada otwierając otwór (4), którym powietrze ze skrzynki (1) gwałtownie ulatuje na zewnątrz. Ciśnienie w skrzynce (1), a tym samym w połączonym z nią miechu gwałtownie spada. Odpływ powietrza z mieszka (3) powoduje również spadek ciśnienia w mieszku utrzymującym w górnym położeniu zawór (6). Zawór ten więc opada wpuszczając powietrze ze skrzynki (1) do rurki zasilającej mieszek zaworu (8). Stożek (8) unosi się co powoduje wyrównanie ciśnień na zewnątrz i wewnątrz mieszka poziomego (3). Górna płyta mieszka podnosi się więc zamykając otwór (4) i ciśnienie w skrzynce (1) i w połączonym z nią mieszku (3) wzrasta. Powietrze napływające ze skrzynki (1) do mieszka (3) napływa równocześnie do mieszka zaworu (6), zawór ten podnosi się i cały cykl powtarza się od początku. Cykl ten trwa ułamek sekundy i powtarza się do czasu wyłączenia efektu, tzn. opadnięcia stożka (7). Cykliczne zmiany ciśnienia w skrzynce (1) powodują analogiczne zmiany ciśnienia w miechu, którego górna pokrywa zostaje w ten sposób wprawiona w regularne, pionowe drgania.

Częstotliwość pracy tego układu można regulować przez zmianę naprężenia sprężyny (5) dociskającej górną płytę mieszka poziomego (3) do otworu (4), a także przez wkręcanie bądź wykręcanie śrub regulacyjnych (10) znajdujących się w pobliżu mieszków zaworów (6) i (8). Usytuowanie takiego wkrętu (10) można zaobserwować na pierwszej ilustracji dotyczącej omawianego urządzenia (na przekroju poprzecznym widać śrubkę częściowo blokującą otwór, którym powietrze ulatuje z mieszka zaworu (6) na zewnątrz). Wkręcenie śrubki (zmniejszenie otworu wylotowego) powoduje szybsze napełnianie mieszka i wolniejsze opróżnianie. Jej wykręcenie natomiast (zwiększenie otworu) sprawia, że mieszek się wolniej napełnia i szybciej opróżnia. Dobierając odpowiednie ustawienia wkrętów przy mieszkach zaworów (6) i (8) oraz naprężenie sprężyny (5) można osiągnąć optymalny efekt.
Zawór (7) również wyposażony jest w taki wkręt regulacyjny, jednak jego położenie nie wpływa na częstotliwość działania układu, a jedynie na sprawność włączania i wyłączania całego urządzenie (efektu tremolo).
Poniżej zamieszczono animację ilustrującą działanie tremola pneumatycznego. Animacja ta jest znacznie spowolniona, a dokładne przeanalizowanie zasady działania urządzenia ułatwia dodatkowo przycisk sterujący pozwalający zatrzymać animację w dowolnym momencie.


2001-2016 © Copyright by Konrad Zacharski