管风琴.doc

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管风琴

概述

管风琴是一种键盘乐器，属气鸣乐器类的混合型乐器。

现代管风琴在所有机械结构的传统乐器中，是体积最庞大、结构最复杂、性能最多的乐器。

管风琴的种类很多，小的只有一只手提箱那么大，如欧洲过去常被街头乞丐行乞用的手摇管风琴。

正规管风琴都很大。

这里介绍的，主要是正规管风琴。

管风琴有台阶般的多层键盘，有用手弹的键盘，还有用脚踏的键盘。

手键盘少则2层，一般为4-5层，多的有6-7层；脚键盘一般为1层，也有2层的。

在键盘周围，还有许多变换种种音色、音高、音量和多种音响效果的音栓与踏瓣等装置。

音栓少则数十数百个，多则一、二千个。

这许多键盘和音栓均由一人弹奏和操纵。

管风琴的发音“器官”，是多种不同结构和长短的音管。

最大的管风琴有上万支音管，最长的低音管达64英尺，直径近3英尺，象根大烟囱；最短的高音管只1/3英寸，象支小哨子。

琴键和音栓通过复杂的杠杆系统，新式的通过复杂的电路系统，控制哪些音管发音、哪些音管不发音。

最多时可使约2700多支音管同时发音，声闻数公里之外。

使大量的音管发音需要足够的风力，过去用风箱靠边人力鼓风，大型管风琴常备有几十个象棺材般大的风箱，同时由十多以至几十名强壮劳力踩水车那样鼓动风箱送风。

现在则多数用电力鼓风机。

这样巨大的乐器，都是和高大的厅堂构筑在一起，固定于讲台或舞台后墙上。

成排的音管高耸林立，有三、四层楼房那么高。

如建成不久的澳大利亚悉尼歌剧院的管风琴，有200多排共1万多根音管，整个乐器高达15米、宽14米、进深7米，重约37吨。

耗资百余万美元。

管风琴的音域最宽达九组；音量变化幅度大，声闻数里之外；音色变化多，除管风琴多种特有的本色，还能模拟各种管弦乐器的音色，以及传统乐器之外的所谓“天上人间”的各种音响。

很久以来，管风琴在欧美主要被用于宗教音乐，几乎所有教堂都有或大或小的管风琴。

文艺复兴期以后，尤其是18世纪后，出现不少杰出的管风琴作曲家和演奏家，巴哈尤为其中最突出者，亨德尔、海顿、莫差特、贝多芬、门德尔松、李斯特、勃拉姆斯和圣桑等，都有管风琴作品，其中多数人还是演奏能手。

从16世纪以来，还有不少专门的管风琴作曲家。

管风琴音乐作品数量之多，在键盘乐器中仅次于钢琴。

至今，欧美有些国家还常举行管风琴音乐会。

自16世纪以来，欧洲有些国家和后来的美国，均设有专门的管风琴制造学校，一些较大的音乐学院设有管风琴演奏专业。

中国有些城市的天主教和基督教教堂中，也设有管风琴。

但是管风琴音乐在我国未得到发展。

近年北京先后从捷克和美国进口了两套中型管风琴，分别安置于音乐厅堂。

构造

19世纪中期以前建造的管风琴，其通过键盘和音栓操纵音管发音的机构，都是称为轨杆机（trackeraction）的一套杠杆系统。

其后，利用风动和电动的操纵机构渐被普遍采用。

20世纪中期以后，轨杆机即趋淘汰。

晚近多数改为电传动。

18世纪欧洲工业革命以前，管风琴和钟表曾被看成最复杂的机械装置。

莫差特曾称赞管风琴是“人类智慧和技术的胜利”。

管风琴的基本构造，简述于下。

（一）发音系统

音管（pipe）是管风琴的发音器。

管风琴上通常有两种音管：

1．哨管（fluepipe）

基本上和哨嘴笛（竖笛或木笛）发音原理相似，但结构有所不同。

哨管竖立装在气室上，由两部分组成：

上部为管体，其长度占全长的大部分；下部为较短的锥形体，称为管脚，即为哨嘴。

在管体和管脚相连的管壁一侧，开有一条长方孔（象平常吹的哨子），称为嘴孔。

嘴孔的两条长边为嘴唇，上端（即靠管体一端）为上唇，其边缘呈刀刃形；下端（靠管脚一端）为下唇。

管内，在管体与管脚连接处，有一个三角形的拦格，其上平面（处于管子的剖面位置）与下唇缘平齐（处于同一水平面），两者之间有一条窄孔，称为哨道。

拦格从哨道孔往下为倾斜面，这就使哨道孔下面的一段管腔逐渐扩大。

哨管的发音情形是这样的：

空气由气室进入哨管下端入口后，流经哨道孔而冲击上唇的锐边，激发管内空气柱振动。

管体的长短，决定音的高低。

在管体顶端装有一个能上下调节的套筒或堵头，称为调音滑管，可略调整管体的长短。

哨管有方管（一般为木质）和圆管（一般为金属），还有开管和闭管等多种结构，能产生不同音色。

2．簧管（reedpipe）

是一种管内装有簧片的音管。

簧管内的簧片与簧风琴的自由簧不同，为拍簧。

簧管的簧片是一条舌状铜片，自由端略有点翘起，另一端固定于一根比簧片长的、剖面为半圆形铜管的有长孔的平面一侧，半圆铜管称为簧舌管。

簧舌管的下端（即簧舌的自由端）是闭孔的，上端（即簧舌的固定端）是开孔的。

装有簧舌的簧舌管，系装在簧管下部内的一小段堵木孔内，簧舌管装有簧舌的下端露出于堵木之下。

簧管的发音情形是这样的：

当气流从气室进入管下端的入口后，因为簧舌管的下端是闭孔，周围也被其上的堵木阻塞，故气流只能从簧舌自由端和簧舌管上的簧舌孔之间的缝隙通过，从而激发簧舌振动。

气流继而从簧舌管上端的开孔进入管体，激发管腔内空气柱振动。

这里决定音高的，主要是簧片；空气柱振动起共鸣作用。

在簧片近根部有一可升降调节的调音钢条，藉以控制簧舌的振动长度，调节音高。

管体长度在音高上对簧片是从属关系。

簧管一般是金属管，管体有圆柱形和倒圆锥形等，多为开管。

多种结构和形状的簧片及管体，能产生多种不同的音色。

３.管列（rank或stop）

管风琴中的大量音管，系按长短和种类排列，每排音管称为管列。

大型管风琴中的管列多达一、二百排。

设置这么多管列，除出于产生从低到高的音阶的需要，更多的是用于产生繁多的音色变化。

弹奏时需要哪些管列发音或不发音，均由音栓控制。

（二）供气系统

传统管风琴的供气系统由以下几部分组成：

1.气室（windbox或windchest）

气室为一方形或长方形的箱体，内有多层隔板，最上面一层为尾板，成排音管的管脚下端即插入此板的孔中；尾板下面有一层顶板，其上有与尾板对应的孔；尾板和顶板之间有一条可推进拉出的滑板，其上也有与上述两板对应的孔。

操纵音栓通过一套杠杆机构使滑板进出，从而可使上述三板与音管相通而发音，也可抽动滑板使三板的孔互不相通而不发音。

在气室的上述三板之下，相隔不大的空档还有一层隔板，板上有个方孔，孔上有个可转动启闭的阀板，阀板的动作与琴键相连。

当按下琴键时，通过一套杠杆机构使阀板开启，气流即可通往音管。

在上述有阀板的隔板之下，相隔不大的空档，即为气室的底板。

底板有孔通气室外。

气室上安插有成排或若干排管列。

粗而长的最低音管，每根管有一个单独的气室。

气室的工作情形是这样的：

气流从气室的底板孔进入气室，拉出有关的音栓使滑板与下面的顶板及上面连接音管的尾板三者的孔相通，再按琴键使阀板打开，气流即通过阀板孔和以上三板的孔进入音管。

2.储气箱（reservoir）

为一方形箱体，上下板均有通风口，分别通往气室和风箱。

储气箱储存一定容积的由风箱供给的气量，以保证音管发音之需。

3.风箱（bellows）

传统管风琴的风箱由一个储气大风箱和一对鼓风小风箱（feeders）结合在一起组成，和常见的簧风琴上的脚踏风箱相似。

藉人力往复轮番鼓动一对小风箱，空气即进入相邻的大风箱；由大风箱通往储气箱；再由储气箱通往气室。

此即整个供气系统。

20世纪中、后期以来，逐渐采用电动鼓风。

（三）控制系统

管风琴的控制系统是指键盘、音栓和音管之间的联系机构，弹奏者操纵键盘和音栓，即通过这些机构控制音管发音。

传统管风琴，在20世纪中期以前，控制系统为杠杆结构的轨杆机（trackeraction）。

19世纪中期以后，相继出现压缩空气传动机（pneumaticaction）和电力传动机（electricaction）。

20世纪中期以后，不再采用轨杆机，普遍采用电力风动机（electropneumaticaction）。

但在现存的管风琴中，轨杆机的仍占多数。

一台轨杆管风琴（trackerorgan）上的轨杆机，由两套杠杆系统组成。

每套杠杆系统由一些顶杆（sticker）、连杆（tracker）、翘杆（backfall）和阀板（pallet）等杆状零件构成。

这两套杠杆系统系按笛卡尔坐标交叉动作相互配合。

即要使音管发音，必须拉出某音栓和按下琴键。

横坐标（x）表示按一琴键，纵坐标（y）表示拉一音栓，在几何学上要求被指定的两个数（x和y）相交于一点，才得出结果——发出所要求的音。

电力风动管风琴（electropneumaticorgan）的每根音管，均有其各自的阀门。

阀门系装在一个皮风囊（pouch）上。

风囊充气后，阀门即关闭；风囊排气后，阀门即打开，音管随即发音。

在这种机构中，当按下一个琴键时，会使一条让磁铁作功的线路关闭。

磁铁上微小的电枢的作用，有如一个风动的阀门，除非被音栓机构拦截，所有风囊内气体的排放均由琴键控制。

同样，拉出一个音栓，排出一个通道内的气体，即使琴键机构起作用。

如同轨杆机的情形一样，只有当琴键和音栓机构相交于直角时，音管才发音。

这类电控机构的管风琴，尚有多种形式。

（四）弹奏部分

管风琴的弹奏部分包括弹奏者直接按触的键盘、音栓、强弱音踏瓣和风压、电压指示器等。

这些供弹奏者手脚操纵的键、钮、杆、板等形状的零件，均集中布置在一个象大酒柜似的弹奏台（console）上。

为说明弹奏部分的性质，先对一些有关的专用术语简释如下：

英尺（音）foot（tone）。

在管风琴上，传统上采用英制长度单位——英尺，标示音栓和键盘控制的音管的发音高低。

在多数音栓上除有表明某种音色的名称文字外，还有32′，16′，8′，4′或2′等等数字符号，此即指示用该音栓时所发音的高低。

英尺数来自音管的长度，这个长度与音高并不精确对应，是大约数。

约8′（8英尺）长的开管，发C音；其一半长4′（4英尺）的，高一个八度，发c音；加倍长16′（16英尺）的，低一个八度，发C1音。

依此类推。

这个长度是指该音栓的管列中最长的、即最低的那支管的长度和音高，也是指整个该管列的音高。

除上述八度关系的音栓，还有其它音程的音栓。

如22/3′（二又三分之二英尺）音栓，即为4′音栓的第三谐音（十二度）。

若这两个音栓同时拉出，按c键时即同时发c和g1两音。

标准音高或音栓（normalpitchorstop）或同度音高或音栓（unisonpitchorstop）。

现代管风琴标准手键盘音域为C—c4，第一（最低）音C为8′音。

如果弹奏时用8′音栓，那么按键所发实音均与各该键的音名是一致的，亦即同度的。

按C即发C；按c即发c。

这和钢琴上的发音情况相同。

即称为标准音高或同度音高。

如果拉出4′音栓，按C键即发c，就是实音要比原该键音名高八度；若用16′音栓，按C键即发C1。

依此类推。

尺度（scaling或scale,在此非指“音阶”），是指音管的直径（或圆周）与长度之比。

长度相同直径不同的音管，产生的音色不同。

在管风琴音管上利用这一原理（约自15世纪始），作为音色变化的方法之一。

这主要用于哨管；在簧管上还利用改变簧片尺寸和管体形状等方法产生不同音色。

风压（windpressure）。

在一台管风琴上，对某些不同音管的送风压力不尽相同。

如通常给簧管的风压要比给哨管的大一倍，给有些粗大簧管的风压甚至八倍于哨管。

弹奏中利用风压的变化，还可产生强弱音和颤音等效果。

对组成弹奏部分的键盘和音栓等的性质，分别简要说明如下：

1.键盘

一台管风琴上通常有用手弹的和用脚踏的两种键盘。

琴键的形状与排列和钢琴相似。

手键盘（manual）。

管风琴上至少有两层手键盘，四、五层的也较常见，还有多达六、七层手键盘的。

各层键盘依次排列成台阶状。

每层键盘的标准音域为61键（整五组），皆为C-c4。

每层键盘各自控制一套各有其音响特性的发音系统。

也就是说，一台有多层键盘的管风琴，实际上是由多种不同特性的单元管风琴组合在一起构成的。

组成一台完整管风琴（fullorgan）的分部管风琴，通常有以下几种：

大键盘（greatorgan），或称大管风琴键盘（greatorganmanual，下同），这是最重要的基本部分，发音结实而有力。

强弱音键盘（swellorgan），这部分管风琴的音管装在强弱音箱（swellbox或expressionchamber）内，箱体的一面有若干能翻转启闭的窗（shutter）。

窗的开度大小通过一个强弱音踏板（swellpedal），又称表情踏板（expressionpedal）予以控制，从而使发音增强或减弱。

有两层手键盘的管风琴，第一层为大键盘，第二层（上一层）为强弱音键盘。

伴唱键盘（choirorgan或positiveorgan，后一名称尚指一种中世纪的小型管风琴），这部分键盘有发音柔美的特点，主要用于合唱伴奏。

有三层手键盘的管风琴，第一层为伴唱键盘，第二、第三层依次为大键盘和强弱音键盘。

独奏键盘（soloorgan），这种键盘近处有一些具有管弦乐效果的音栓，适合独奏用，不适于为其它部分管风琴伴奏或混合使用。

有四层手键盘的管风琴，独奏键盘位于上述三层之上，即第四层。

回声键盘（echoorgan），发音有似从远处传来的效果。

有五层手键盘的管风琴，回声键盘位于往上数第五层。

脚键盘（pedalorgan），通常为一层，不少管风琴也有两层脚键盘。

标准的脚键盘音域为32键（两组半），名义上为C-g1，实际发音要低八度。

键杆比手键盘长、粗且间距大。

如上所述，各层手键盘的音域均为五组，加上脚键盘共达六组，实际还有超出六组范围的管列，利用音栓可使这些超出原键盘音域的管列由原键盘控制发音。

这样管风琴的实际音域常宽达整九组，从C2至c6。

为所有乐器中音域最宽广的。