Tecnologie costruttive
Sigfrid Karg-Elert - First Sonata, Op.36
L'harmonium nacque nel 1840, quando Alexandre Debain di Parigi deposito' il brevetto per strumenti ad ancia metallica chiamandoli "Harmonium" (deposito' 2 brevetti, uno il 17 agosto 1840 et un secondo il 30 settembre 1842, con il cui ultimo perfeziono' e implemento' il primo). L'organo, gia' conosciuto da migliaia di anni e considerato il fratello maggiore, gia' usava ance metalliche per produrre suoni, ma in un contesto che mai si era espresso finora: un nuovo strumento a tastiera, funzionante ad aria ma i cui suoni sono interamente emessi da lingue metalliche. Anche altri strumenti funzionanti ad ancia e piu' anziani dell'harmonium erano in uso, ma mai si era provveduto a regolarizzare una tecnica. In dettaglio, il brevetto riguarda il principio di produrre suoni musicali da lingue metalliche attraverso un flusso d'aria forzato. Questo porto' in tutto il mondo gli altri inventori/costruttori a chiamare le loro idee con nomi differenti dalla parola "Harmonium". Per far questo si sono sbizzarriti ad aggiungere campanelli, tamburi, fiati e quant'altro la tecnologia offrisse.
Di seguito alcuni sinonimi legati alla nazionalita': harmonium (francese/tedesco), armonium/armonio (italiano), reed organ/chapel organ/pump organ/pedal organ/american organ/classic organ/antique organ/cabinet organ/cottage organ/parlor organ (americano/inglese), traporgel (olandese), armonio (spagnolo).
Il termine REED ORGAN comprende due tipi di strumenti, l'HARMONIUM et l'AMERICAN ORGAN.
Tecnologicamente, l'harmonium produce suoni tramite l'aria compressa dalle pompe, che attraversa l'ancia ed esce contro l'atmosfera (la pressione e' maggiore di quella atmosferica); l'american organ, invece, convoglia l'aria (grazie alle pompe) dall'atmosfera e la fa attraversare alle ance, tramite l'aspirazione, con flusso inverso al precedente (la pressione che mette a suonare le ance e' al massimo quella atmosferica). Ne consegue che l'harmonium ha un timbro piu' squillante e penetrante del suono dolce e caldo del fratello american organ (tuttavia esistono alcuni reed organ ad aspirazione che dal timbro sembrerebbero a pressione).
Una conseguenza pratica e non trascurabile e' che nell'harmonium un cattivo utilizzo delle pompe (o meglio della pressione dell'aria) potrebbe scordare/rovinare le ance, cosa impossibile che avvenga nell'american organ.
Il vento...
...nell'HarmoniumQuando sono a riposo, le pompe (A) sono aperte e piene d'aria, entrata dalle valvole di non ritorno (B); quando il piede preme sul pedale le pompe chiudono premendo l'aria attraverso il condotto (C) verso il serbatoio (D) senza poter ritornare indietro data l'azione delle valvole di non ritorno (I). Sopra il serbatoio (D), si trova il somiere con le ance e i ventilabri; sotto, si trova un serbatoio d'aria (E) che puo' essere azionato dalla valvola (F) corrispondente al registro ESPRESSIONE. La funzione e' quella di garantire una quantita' d'aria a pressione costante, tramite delle molle (G) a libro o a spirale. Una valvola di sicurezza (H) per evitare esplosioni e' necessaria e si attiva quando la riserva e' a fine corsa (un "troppo pieno") azionata da un perno fisso contrapposto al moto di espansione del serbatoio/mantice. Con il mantice disinserito, le ance suonano in presa diretta con le pompe. |
...nell'American OrganIl funzionamento e' inverso all'Harmonium: le pompe generano il vuoto; da notare che tutte le valvole ora sono nella parte esterna dello strumento al contrario dell'Harmonium. |
Negli harmonium "grossi" (con numerose file di ance) o con pedaliera, oppure nel caso di artisti particolarmente "pigri", ci sono dei meccanismi secondari di produzione del vento, azionati manualmente da una seconda persona (tiramantici, termine importato dall'organo) che agisce su delle pedaline secondarie di solito nella schiena dell'harmonium oppure a braccia, tirando una leva apposita situata lateralmente o dietro lo strumento.
Con l'avvento dell'elettricita' non si e' mancato di produrre il vento con apposito motore elettrico silenziato all'uopo per un uso discreto; se possibile, lo si e' inserito nel telaio e non e' visibile dall'esterno, altrimenti si configura spesso come un cubo di 30 cm di lato con tubo che entra nello strumento.
Le ance
L'ancia e' una lamina di ottone (nelle fisarmoniche e' di acciaio) ancorata al castelletto da un lato; quando la corrente d'aria vi attraversa, forzata dalle pompe in pressione o in depressione, la lingua si mette a oscillare nella parte non vincolata. L'oscillazione avviene quando la corrente d'aria supera la resistenza del metallo (in funzione delle proprieta' fisiche e meccaniche quali lunghezza, spessore, elasticita', forma) e provoca lo spostamento della lingua intorno alla sua posizione di riposo: se l'aria viene fornita in maniera continua, il movimento della lingua metallica attorno alla posizione di riposo avviene ciclicamente provocando una serie di impulsi (pressione/depressione) nell'aria, generando quindi il suono. La nota risultante, e' un'onda composita, costituita da molti overtones, e per questo non necessita di un corpo risonante per produrre un suono udibile.
L'ancia "a pressione" |
L'ancia "ad aspirazione" |
Le ance sono collocate in scompartimenti all'interno del somiere, in serie di egual timbro e in successione cromatica. Una serie completa si chiama gioco. Costruttivamente, le ance a pressione sono collocate all'interno di un unico scompartimento per timbro o porzione di esso; nel caso dell'harmonium ad aspirazione invece ciascuna ancia e' unica nel suo scompartimento. |
Le ance a pressione si possono trovare singolarmente oppure su una piastra forata che contiene una decina di lingue. Sono avvitate sul somiere e basta un cacciavite per rimuoverle.
Le ance ad aspirazione sono sempre singole e ciascuna e' inserita nella apposita cavita' del somiere su corsie laterali la cella. Per estrarle serve uno strumento apposito che si aggancia sull'incavo ai piedi dell'ancia. Lo strumento da una parte ha un'unghia per agganciarsi all'ancia, mentre dall'altro lato ha una parte piatta simile al cacciavite a taglio, cosi' da inserire fino in fondo alla propria sede l'ancia in parola.
Il somiere
Il somiere ("cassa") e' quella porzione di strumento che contiene i levarismi, e' forato, vi giacciono i corpi risuonatori ed e' attraversato dal flusso d'aria. Si appoggia al tavolaccio, che e' una tavola forata che separa il reparto che genera il flusso d'aria dal somiere. Sopra il somiere vi sono altri leveraggi e i tasti.
Il somiere e' costituito da una tavola con una o piu' serie di fori, ciascuno corrispondente ad un tasto della tastiera. In corrispondenza di ogni foro vi e' una valvola e almeno un'ancia corrispondente al tasto. Possono esserci piu' fori per ogni tasto, nel caso vi fossero numerose file di ance (per esigenze costruttive).
Nell'harmonium a pressione, le valvole sono esterne (sopra) e le ance sono interne (sotto) al somiere, mentre invertite in posizione nell'harmonium ad aspirazione. I meccanismi e i leveraggi sono complessi (soprattutto nell'harmonium a pressione) perche' devono garantire l'apertura dei ventilabri corrispondenti ad ogni tasto in maniera sincrona, evitando che alla pressione del tasto si metta a suonare prima un registro di un altro.
---> !!! <---Negli Alexandre et simili, e' importante evidenziare una caratteristica costruttiva del comando di apertura dei registri che li contraddistingue dagli altri. |
I registri...
I registri sono i meccanismi con cui si riesce ad ottenere dallo strumento particolari effetti sonori.
Si definiscono registri reali i meccanismi che intervengono direttamente ed esclusivamente nelle ance, consentendo loro di suonare nel pieno delle loro funzioni. Si chiamano registri meccanici tutti gli altri registri: un leveraggio che apre per meta' la portata d'aria alle ance, o che inserisce l'accoppiamento d'ottava o che apre le gelosie (pannelli mobili a mo' di sordina o di forte) e' un registro meccanico. Sono disposti preferenzialmente sopra la tastiera ma si possono trovare anche raggruppati a lato o in altre parti della consolle. Sono sostanzialmente leve che agiscono all'interno del corpo dell'harmonium, tirando i pomelli a cui sono collegate. Nei pomelli ci sono le indicazioni cui fanno riferimento i registri e spesso hanno una disposizione ad hoc per il suonatore. Un'unica fila di ance, spezzata in soprani e bassi, con lo stesso timbro, puo' essere azionata da due registri ed avere anche nomi differenti fra soprani e bassi (il Cor Anglais ai bassi puo' diventare Flute nei soprani).
...nell'Harmonium
I pomelli, piazzati in fila orizzontale, dal centro tastiera verso l'esterno sono numerati da 1 a 5 (dipende dai giochi) e consistono nei registri reali; possono esserci altri registri (reali e meccanici) che sono battezzati con le lettere maiuscole dell'alfabeto latino. |
...nell'American Organ
I pomelli, disposti solitamente in fila orizzontale, sono collocati in maniera logica per una facile fruizione da parte del musicista, ma seguono criteri differenti secondo le indicazioni del costruttore. Sicuramente la parte sinistra dei registri governa la sezione bassi e analogamente la parte destra agisce sui soprani. |
(*1) Grandi costruttori come Mustel e simili, scelsero di disporre nei loro strumenti le prime file di ance (lato musicista) con un ordine caratteristico: la fila da 8 piedi e' la piu' vicina al musicista e spesso si tratta del "Diapason", la seconda fila e' da 16 piedi e trattasi del "Bourdon" (Double diapason). Sono i registri cardine, che "non devono mancare", con funzione di portanti; a seguire, verso la schiena dell'harmonium si trova il 4 piedi "Principal" e ancora 8 piedi "Bassoon" ai bassi et "Oboe" ai soprani. Questi ed altri sono registri usati anche come solisti e comunque caratterizzanti l'harmonium per la loro qualita' timbrica.
A Mustel e' attribuita pure la "Harpe Eolienne": due file di ance da 2 piedi che suonano contemporaneamente, nella zona bassi, leggermente stonate fra loro quel tanto da provocare dei battimenti simili alla voce umana.
Altri nomi sono "Musette" e "Voix Celeste" da 16 piedi; il "Baryton" e' un registro da 32 piedi che suona ai soprani.
Il Subbasso nasce per supplire alla mancanza di pedaliera. E' presente solamente degli American Organ, ma solo alcuni di essi ne sono in possesso. E' un'estensione solitamente di una sola ottava (13 ance, spesso Do1-Do2) di un registro 16', con un effetto timbrico marcato, spesso posizionata nella parte retrostante dell'harmonium. Puo' essere presente anche se nell'harmonium gia' ci sono altri registri 16 piedi. Costruttivamente le ance non sono posizionate in orizzontale ma in verticale su un apposito somiere. La meccanica richiede dei leveraggi aggiuntivi sotto il somiere principale e nel somiere del subbasso. |
...meccanici
Il TremoloIl tremolo e' un effetto pneumatico, causato da un continuo carico/scarico del piccolo manticetto a cuneo all'interno del compartimento del registro cui e' associato. L'aria entra nel compartimento a singhiozzo, attraverso il manticetto che non e' chiuso nella parte superiore e quindi quando la pressione dell'aria dall'interno dello stesso supera la pressione esercitata dal cielo del manticetto, esso si alza lasciando transitare il vento. Questo avviene in maniera ciclica con frequenza uguale a quella che si percepisce come la velocita' del tremolo. La sordinaLa sordina e' una apertura ridotta della portata d'aria (di solito ai bassi) di un registro reale. E' tipico che si esplichi con un separato sistema di azione valvolare, che disinserisce il registro "intero" e apre un foro d'aria costruttivamente piu' piccolo e spesso dotato di un regolatore manuale per la regolazione fine. Il Grand-JeuIl Grand-Jeu e' il registro meccanico che inserisce tutti i registri che sono giochi interi e non oscillanti. Le ginocchiereLe ginocchiere negli harmonium a pressione non sono sempre presenti, soprattutto negli strumenti con pochi registri, ma possono arrivare anche al numero di tre, nelle creazioni piu' ricche. Le loro funzioni sono attribuite in funzione dei registri presenti. Le percussioniQuello delle percussioni e' un registro meccanico nel senso stretto del termine, in quanto si tratta di una martelliera meccanica di feltri, come nel pianoforte, che agisce sulla prima fila (quella piu' vicina all'esecutore) di ance (convenzionalmente da 8 piedi), provocando un effetto sonoro particolare e delicato. La doppia espressioneIl "Double Expression" e' stato inventato da Mustel. Il doppio toccoE' un meccanismo sofisticato che permette di scegliere tramite pressione differenziata sulla tastiera, se suonare solamente le file di ance dietro (la parte della schiena dell'harmonium) o anche quelle davanti. Una pressione fino a meta' corsa del tasto permette di distinguere lo "scalino" che inserisce anche le file di ance del davanti. Va ricordato che, per convenzione e per caratteristiche costruttive, le ance davanti sono meno squillanti (ma hanno piu' corpo essendo 8 e 16 piedi) delle relative dietro, le quali hanno meno ostacoli nella diffusione sonora, e sono piu' penetranti. Permette quindi all'esecutore di enfatizzare l'espressione o gli accenti durante l'esecuzione modulando il timbro. Il forte espressivo
Il forte espressivo e' un meccanismo pneumatico inventato da Mustel. Serve per enfatizzare i forte e i piano. Amplifica la potenza che si riesce a dosare durante il normale pompaggio a pedali. Gli accoppiamentiMolto raro da trovarsi negli strumenti a pressione, il registro "terza mano" e a volte "quarta mano" sono altro che i corrispondenti della super-ottava e sub-ottava nell'organo.
Il meccanismo nei francesi prende il nome di "Mains doublees" Il prolungamento
Il "Prolongement" simula una terza mano o una pedaliera. Serve per trattenere una o piu' note ai bassi (di solito il registro ha estensione di una ottava) fino a nuova pressione o disinserimento.
Il meccanismo puo' essere di due tipi, il piu' comune e' il seguente: attraverso la manetta (R), si inserisce sotto i tasti un listello con zoccolo (L), che e' governato da un tondino collegato a molle (M) che fan si che il listello possa spostarsi dalla posizione verticale al tasto. Ogni tasto soggetto al "Prolongement" possiede un gancio (G) con zoccolo complementare al listello, e anch'esso verticale al tasto. Con il registro inserito, alla pressione del tasto corrisponde la discesa del gancio che striscia zoccolo contro zoccolo sul listello provocando lo spostamento di quest'ultimo verso l'interno della tastiera. Quando il tasto e' sceso a sufficienza, il listello torna nella verticale e aggancia il tasto che rimane premuto. Alla pressione di un nuovo tasto o al disinserimento del registro il tondino sposta il listello ancora verso la tastiera permettendo il ritorno a riposo del tasto prima vincolato. L'azionamento del dispositivo di rilascio e' affidato alla ginocchiera sinistra oppure ad una talloniera sinistra o centrale. Il metaphone
Il metaphone e' un dispositivo creato per modificare il timbro dei giochi della schiena (ovvero delle file dietro) dell'harmonium. Si tratta di serrande/gelosie, che, se messe nelle immediate prossimita' dei corpi risuonatori ne modificano il timbro (le stesse messe a distanza non variano il timbro ma solo l'intensita' del suono). Il suono appare sensibilmente addolcito e ovattato, quando e' solitamente incisivo essendo le file di ance della schiena caratterizzanti timbri solisti. Lo spessore delle paratie e' sottile rispetto quello del registro "Forte".
L'harmoniphone |
La Vox HumanaSfruttando le leggi della acustica, si mette avanti alle ance dei soprani un corpo costituito da pale rotanti, e si genera cosi' un suono leggermente vibrante che assomiglia alla voce umana. Se la apertura di immissione dell'aria permette una otturazione graduale si puo' regolare la velocita' dei battimenti agendo direttamente sulla manetta. Il "Dolce"Il "Dolce" e' un registro meccanico che si puo' abbinare (in fase costruttiva) ad ogni set di ance. La sua azione consiste nell'aprire appena il necessario l'otturatore, quel tanto che tutte le ance suonino, senza la potenza piena di cui sono capaci quando attraversate da un buon flusso d'aria. Il risultato e' un suono piu' dolce e tenue. Gli Accoppiamenti
Gli accoppiatori negli American Organ sono meccanismi che fanno suonare il tasto corrispondente a quello pigiato, spostato di un'ottava. Come negli organi, puo' esserci la sub-ottava e la super-ottava che suonano rispettivamente anche il tasto un'ottava sotto o anche il tasto un'ottava sopra. Solitamente, negli American Organ si ritrovano entrambi i meccanismi, suddivisi fra bassi e soprani: ai bassi opera l'accoppiatore sub-ottava mentre ai soprani opera la super-ottava. Alcuni ben piu' rari harmonium possono avere solo la superottava che corre lungo tutta la tastiera. Il meccanismo, illustrato nelle figure seguenti, consiste in un sistema di leveraggio che entra in azione insinuandosi fra il pistone sotto il tasto e il disco presente nei pironi preposti. I CampanelliI campanelli sono un registro meccanico, ma reale. Le ginocchiereSpesso presenti, negli American Organ le ginocchiere hanno la seguente configurazione: a sinistra si trova il Tutti (corrispondente al Grand-Jeu), che inserisce tutti i registri non oscillanti. A volte (dipende dal meccanismo) e' possibile inserire gradualmente i singoli registri (funzione Crescendo). A destra si trova il Forte, che apre le gelosie, consentendo l'uso di espressione durante l'esecuzione del brano. Il meccanismo consiste in leve che aprono o spostano pannelli o rastrelliere. Forte, Forte I, Forte IIIl forte e' il comando di apertura dei pannelli interni e/o esterni che chiudono in un contenitore i corpi risuonatori. Il loro movimento e' "continuo" ovvero e' possibile graduare l'apertura. Se i pannelli sono esterni e visibili a occhio nudo prendono il nome di "gelosie". Se esterne, sono spesso costruite a serranda e si trovano sopra e/o dietro lo strumento. Davanti e' invece frequente un pannello con fori lavorati e tela cosi' che la polvere non entri ma possa uscire il suono. Possono esserci uno o due registri, che azionano il pannello che copre le ance dietro o davanti o entrambi. Ogni costruttore ha adottato la propria metodologia: un unico comando con scritto "Forte" che apre davanti e dietro, oppure due registri ove "Forte 1" apre il pannello davanti e "Forte 2" il pannello dietro, oppure ancora due registri con scritto "Forte" e uno apre la parte anteriore e l'altro la parte posteriore. La doppia espressione
Molto rara da trovare, presente solo in pochi American Organ (fu probabilmente un esperimento che ebbe poco successo) la doppia espressione puo' essere intesa come una duplice modalita' espressiva, oppure anche come una suddivisione in due zone foniche con distinte modalita' espressive.
Si tratta della stessa cosa, vista da due prospettive differenti. Il meccanismo e' illustrato dalla foto seguente: il somiere e' diviso in due zone che possono essere messe in collegamento in modo da renderne omogenea la distribuzione d'aria. Se non sono comunicanti, le due zone (bassi e soprani) sono governate distintamente da una pompa e una reservoire per ciascuna zona. Il somiere comunicante e' l'unico scomparto condiviso. Mentre negli harmonium a pressione la tecnica del movimento delle pedaline varia notevolmente il risultato sonoro, nelle ance ad aspirazione la variazione della portata d'aria influisce poco nel rendimento acustico. |