DE10051700A1 - Labial- oder Lingualpfeife - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Labial- oder Lingualpfeife, vorzugsweise für die Anwendung im Pfeifenwerk einer Orgel. Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Pfeife zu schaffen, mit der das Klangbild gezielt beeinflußt werden kann. Insbesondere sollen reproduzierbare Klangeigenschaften bei höchster Klanggüte erreicht werden. Diese Aufgabe wird gelöst, indem zumindest einige der klangbestimmenden Abschnitte (11; 12; 14; 16; 17; 21; 22; 24-27) der Pfeifen (1; 2) zumindest partiell aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Labial- oder Lingualpfeife, vorzugswei­ se für die Anwendung im Pfeifenwerk einer Orgel.

Die Orgel, das Tasteninstrument mit dem größten Tonumfang, hat be­ reits seit Jahrhunderten einen Doppelcharakter: Zum einen ist die Orgel in der eigentlichen Funktion als Instrument ein Werkzeug zur Wiedergabe von Kunstwerken. Zum anderen ist die Orgel häufig selbst ein Gegenstand mit Merkmalen eines Kunstwerkes. Der grundlegende Aufbau einer Orgel hat sich dabei über lange Zeiträume kaum verän­ dert und wird auch für neuzeitliche Konstruktionen, die z. B. aus DE 195 46 312 A1 und DE 299 22 184 U1 bekannt sind, weiterhin be­ nutzt. Orgeln bestehen im wesentlichen aus dem Pfeifenwerk, dem Windwerk, dem Regierwerk, dem Spieltisch und dem Prospekt. Diese Baugruppen bestimmen mit unterschiedlicher Wertigkeit das Klang­ bild, die Stabilität und den optischen Gesamteindruck der Orgel. Unabhängig davon, ob das Orgelbaukonzept vordergründig auf den kunsthandwerklich-ästhetischen Eigenwert der Orgel oder auf deren Gebrauchswert als Musikinstrument ausgerichtet ist, werden die aku­ stischen Merkmale wesentlich vom Pfeifenwerk geprägt. Die Pfeifen werden nach dem Prinzip der Klangerzeugung in Labialpfeifen (oder Lippenpfeifen) und Lingualpfeifen (oder Zungenpfeifen) unterschie­ den.

Im europäischen Raum sind aufgrund jahrhundertelanger Traditionen im Orgelbau noch zahlreiche Pfeifenorgeln verfügbar, die häufig hervorragende Klangeigenschaften aufweisen. Allerdings benötigen viele dieser Instrumente eine Restaurierung. Hierbei ist es aus denkmalpflegerischen Aspekten sinnvoll, die Instrumente nicht auf aktuelle Klangansprüche zu "verbessern", sondern vielmehr die eine oder andere "Klangschwäche" zu erhalten, um dem historischen Bezug des jeweiligen Instrumentes gerecht zu werden. Diese Forderungen ergeben jedoch insbesondere für die Instandsetzung bzw. den Ersatz der Labial- und Lingualpfeifen große Probleme, weil die Zusammen­ setzung der ursprünglichen Materialien teilweise nicht mehr bekannt ist. Aber selbst wenn diese Informationen vorliegen - so ist z. B. bekannt, dass der Orgelbauer Gottfried Silbermann für die Pfeifen eine Zinn-Blei-Legierung und Holz verwendet hat - ist häufig das Material nicht mehr in seiner ursprünglichen Qualität verfügbar. Dies kann beispielsweise durch die Erschöpfung der ehemals genutz­ ten Zinngrube oder durch veränderte Holzeigenschaften infolge von Umweltbelastungen der Bäume begründet sein.

Aber selbst wenn derartige Materialprobleme überwunden werden kön­ nen, ist keinesfalls gewährleistet, dass die Orgel wieder ihr ur­ sprüngliches Klangbild erhält. Der Orgelbau ist ein typisches Hand­ werk, wobei die Pfeifen direkt im Handwerksbetrieb gegossen werden. Somit ist die Herstellung wesentlich vom Können des jeweiligen Or­ gelbauers abhängig, der kaum bereit ist, sein Fachwissen zu offen­ baren. Eine Reproduzierbarkeit qualitativ hochwertiger Pfeifen wird folglich bereits durch subjektive Hindernisse erschwert. Außerdem muß jede Orgel, sowohl eine restaurierte als auch eine neugefertig­ te, bezüglich ihrer Klangstärke und Klangfarbe auf den jeweiligen Raum angepaßt werden. Hierbei erfordert die klangliche Abstimmung der einzelnen Labial- und Lingualpfeifen neben einem ohnehin enor­ men Zeitaufwand ebenfalls große handwerkliche Erfahrung. Weiterhin ist zu beachten, dass die Tonhöhe der Orgelpfeifen temperaturabhän­ gig ist. Beispielsweise steigt bei einer Erhöhung der Temperatur von 0°C (eine Temperatur, die im Winter in ungeheizten Kirchen durchaus auftreten kann) auf 20°C die Frequenz einer Labialpfeife um etwa 3%, dies entspricht ½ Halbton. Hingegen ist die Frequenz einer Lingualpfeife wesentlich weniger von Temperaturänderungen abhängig. Demzufolge hat auch ein erfahrener Orgelbauer erhebliche Probleme, um das Klangbild zu realisieren, das entweder durch den historischen Bezug eines zu restaurierenden Instrumentes oder die Ansprüche des Auftraggebers für ein neues Instrument weitgehend vorbestimmt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Labial- bzw. Lingualpfeife zu schaffen, mit der vorzugsweise das Klangbild einer Orgel gezielt beeinflußt werden kann. Insbesondere sollen reproduzierbare Klang­ eigenschaften bei höchster Klanggüte erreicht werden. Die Labial- bzw. Lingualpfeifen sollen hierbei zumindest teilweise aus einem anderen Werkstoff als Metall oder Holz gefertigt werden.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem die klangbestimmenden Abschnitte der Pfeifen zumindest partiell aus einem Faserverbundwerkstoff be­ stehen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben.

Die vorgeschlagene technische Lösung ist grundsätzlich für jedes Musikinstrument geeignet, das Labial- und/oder Lingualpfeifen auf­ weist. Hierbei wird es möglich, das Klangbild dieses Instrumentes gezielt zu beeinflussen. Das bevorzugte Einsatzgebiet ist jedoch der Orgelbau. Durch die zumindest teilweise Substitution der bisher im Orgelbau üblichen Werkstoffe Metall und Holz werden reproduzier­ bare Klangeigenschaften bei höchster Klanggüte erreicht. Ein weite­ rer wesentlicher Vorteil ist, dass die Tonhöhe der Pfeifen nicht mehr von Temperaturänderungen beeinflußt wird, die Klangqualität der Pfeifen ist nunmehr thermostabil. Die erfindungsgemäß ausge­ stalteten Labial- und Lingualpfeifen sind gleichermaßen für eine Wiedergabe von klassischer und moderner Musik geeignet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Labialpfeife

Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau einer Lingualpfeife

Die vorgeschlagenen Labial- oder Lingualpfeifen sind vorzugsweise für die Anwendung im Pfeifenwerk einer Orgel vorgesehen. Die in Fig. 1 dargestellte Labialpfeife 1 besteht aus einem Fuß 11 und einem Pfeifenkörper 12. Im unteren Fußbereich ist ein Fußloch 13 ausgestaltet. Im Übergangsbereich von Fuß 11 und Pfeifenkörper 12 befindet sich das sog. Labium 14. Im Bereich des Labiums 14 ist eine Öffnung vorgesehen, die als Kernspalt 15 bezeichnet wird und mit einem, im Innenraum des Pfeifenkörpers 12 angeordneten Kern 16 in Wirkverbindung steht. Die Labialpfeife 1 umfaßt weiterhin einen Generator 17, der mit den geometrischen Abmessungen seiner Anblas­ öffnung letztlich die Tonerzeugung definiert.

In Fig. 2 ist eine Lingualpfeife 2 dargestellt. Auch diese besteht wie die Labialpfeife 1 aus einem unteren und oberen Abschnitt, wo­ bei die tonerzeugenden Elemente auch hier im Übergangsbereich die­ ser beiden Abschnitte angeordnet sind. Allerdings wird aufgrund der unterschiedlichen Arten der Tonerzeugung überwiegend eine andere Terminologie zur Bezeichnung dieser Bauteile benutzt: Demgemäß be­ steht die in Fig. 2 dargestellte Lingualpfeife 2 aus einem Stiefel 21 und einem Schallbecher 22. Im unteren Stiefelbereich ist ein Stiefelloch 23 ausgestaltet. Im Übergangsbereich von Stiefel 21 und Schallbecher 22 befindet sich der sog. Kopf 24, dem eine Kehle 25, eine Zunge 26 und eine Stimmkrücke 27 zugeordnet sind. Die Toner­ zeugung wird hierbei durch die aufschlagenden Zungen 26 bewirkt.

Unabhängig von der konkreten konstruktiven Ausgestaltung der Pfeife als Labialpfeife 1 oder Lingualpfeife 2 ist es wesentlich, dass die klangbestimmenden Abschnitte der Pfeifen 1; 2 zumindest partiell aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen. Solche klangbestimmenden Abschnitte sind insbesondere der Fuß 11, der Pfeifenkörper 12 und der Generator 17 einer Labialpfeife 1 bzw. der Stiefel 21 und der Schallbecher 22 einer Lingualpfeife 2. Die Herstellung dieser Bau­ teile erfolgt vorzugsweise durch Anwendung eines endkonturnahen Verfahrens, z. B. Faserwickeltechnik, Spritzguss, Druckguss oder Schleuderverfahren. Bei Anwendung der Faserwickeltechnik werden al­ so beispielsweise Fuß 11, Pfeifenkörper 12, Stiefel 21 und Schall­ becher 22 aus Faserverbundwerkstoff "gewickelt". In Abhängigkeit der jeweiligen Werkstoffeigenschaften sowie der Dicke und Orientie­ rung der Wicklung lassen sich somit beliebige Parameter bezüglich Steifigkeit und Schwingungsverhalten erreichen, wobei die akusti­ sche Optimierung primär ist.

Der Faserverbundwerkstoff kann für die gesamte zu restaurierende bzw. neu zu fertigende Baugruppe verwendet werden. In diesem Fall wird eine "monolithische" Bauweise realisiert. Ebenso ist es mög­ lich, den Faserverbundwerkstoff lediglich für Teilbereiche dieser Baugruppen zu verwenden und die anderen Teilbereiche aus konventi­ onellen Orgelbauwerkstoffen herzustellen. In diesem Fall wird eine "hybride" Bauweise realisiert, wobei bezüglich der Material- und Bauteilkombinationen nahezu keine Einschränkungen bestehen. Die so­ mit geschaffenen Orgelbauteile können weiter ausgestaltet werden, indem Öffnungen (z. B. im Pfeifenkörper 12) und ähnliche Details be­ reits während der Herstellung eingebracht werden und nicht - wie bisher üblich - erst in einem späteren und zusätzlichen Arbeits­ schritt. Weiterhin kann der Faserverbundwerkstoff mit einer Be­ schichtung bzw. mit einer Lackierung versehen werden. Somit lassen sich verschiedene Oberflächeneffekte erzielen. Diese Effekte können z. B. die ursprüngliche Materialoptik (Holz, Zinn o. ä.) imitieren oder auch eine moderne Materialoptik bewirken.

Für den Faserverbundwerkstoff sind verschiedene Alternativen mög­ lich. So können diese Faserverbundwerkstoffe z. B. eine duromere Matrix, eine thermoplastische Matrix oder auch eine metallische Matrix aufweisen. Als Vorzugsvariante wird jedoch ein kohlenstoff­ faserverstärkter Kunststoff (z. B. Epoxidharz) verwendet, der gegen­ über den klassischen Orgelbaumaterialien besonders umfangreiche Möglichkeiten zur Klangbeeinflussung ergibt.

Ferner ist es zweckmäßig, dass der jeweilige Faserverbundwerkstoff ein textiles Verstärkungsgerüst aufweist. Das Verstärkungsgerüst kann aus organischen oder anorganischen Fasern bzw. aus einer Kom­ bination dieser Faserarten bestehen. Weiterhin kann das Verstär­ kungsgerüst innerhalb des Faserverbundwerkstoffes unterschiedlich ausgerichtet werden, nämlich flächig oder räumlich. Die konkrete Ausrichtung kann verschiedenartige Effekte bewirken. Beispielsweise kann eine thermostabile Orientierung angestrebt werden, in derem Ergebnis insbesondere bei Veränderungen von Temperatur und Feuch­ tigkeit eine gleichbleibende Klangakustik gewährleistet wird. Dies wird z. B. erzielt, indem in der Pfeifenlängsachse eine thermostabi­ le, d. h. eine bei Temperaturänderungen gleichbleibende Struktur aus Faserverbundwerkstoff eingesetzt wird. Die Ausrichtung des Verstär­ kungsgerüstes muß keineswegs konstant über den gesamten Werkstoff­ bereich erfolgen. Vielmehr ist es möglich, an ausgewählten Stellen eine lokal unterschiedliche Ausrichtung zu realisieren, um somit beispielsweise lokale Belastungsspitzen optimal abzufangen.

Aufstellung der Bezugszeichen

1

Labialpfeife

11

Fuß

12

Pfeifenkörper

13

Fußloch

14

Labium

15

Kernspalt

16

Kern

17

Generator

2

Lingualpfeife

21

Stiefel

22

Schallbecher

23

Stiefelloch

24

Kopf

25

Kehle

26

Zunge

27

Stimmkrücke

Claims (8)

1. Labial- oder Lingualpfeife, vorzugsweise für die Anwendung im Pfeifenwerk einer Orgel, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der klangbestimmenden Abschnitte (11; 12; 14; 16; 17; 21; 22; 24-27) der Pfeifen (1; 2) zumindest partiell aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen.

2. Labial- oder Lingualpfeife nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff eine duromere, eine thermoplastische oder eine metallische Matrix aufweist.

3. Labial- oder Lingualpfeife nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff ist.

4. Labial- oder Lingualpfeife nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff ein textiles Verstärkungsgerüst auf­ weist.

5. Labial- oder Lingualpfeife nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff ein Verstärkungsgerüst aus organi­ schen und/oder anorganischen Fasern aufweist.

6. Labial- oder Lingualpfeife nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff ein Verstärkungsgerüst aufweist, das flächig, räumlich oder lokal unterschiedlich ausgerichtet ist.

7. Labial- oder Lingualpfeife nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff mit einer Beschichtung bzw. mit ei­ ner Lackierung versehen wird.

8. Labial- oder Lingualpfeife nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pfeifenlängsachse eine thermostabile Struktur aus Fa­ serverbundwerkstoff eingesetzt wird.