รูปแบบการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ทำความร้อนแบบใดดีกว่า - ตัวเลือกและวิธีการเชื่อมต่อข้อดีและข้อเสีย รูปแบบการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ทำความร้อนแบบใดดีกว่า - ตัวเลือกและวิธีการเชื่อมต่อข้อดีและข้อเสีย ความแตกต่างระหว่างประเภทการเชื่อมต่อหลัก

ประสิทธิภาพของระบบทำความร้อนขึ้นอยู่กับทางเลือกที่เหมาะสมของรูปแบบการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ทำความร้อน เหมาะอย่างยิ่งหากหม้อน้ำสามารถสร้างความร้อนได้สูงสุดด้วยการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อย ในเนื้อหาด้านล่างเราจะพูดถึงโครงร่างการเชื่อมต่อสำหรับหม้อน้ำทำความร้อนในอาคารอพาร์ตเมนต์ว่าอะไรคือลักษณะเฉพาะของแต่ละรายการรวมถึงปัจจัยใดบ้างที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกตัวเลือกเฉพาะ

ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของหม้อน้ำ

ข้อกำหนดหลักสำหรับระบบทำความร้อนคือประสิทธิภาพและความประหยัด ดังนั้นการออกแบบจะต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบเพื่อไม่ให้พลาดรายละเอียดปลีกย่อยและคุณลักษณะทั้งหมดของพื้นที่อยู่อาศัยโดยเฉพาะ หากคุณไม่มีทักษะเพียงพอในการสร้างโครงการที่มีความสามารถ จะดีกว่าที่จะมอบงานนี้ให้กับผู้เชี่ยวชาญที่พิสูจน์ตัวเองแล้วและได้รับการตอบรับที่ดีจากลูกค้า การพึ่งพาคำแนะนำของเพื่อนที่แนะนำวิธีการบางอย่างในการเชื่อมต่อหม้อน้ำนั้นไม่คุ้มค่าเพราะในแต่ละกรณีเงื่อนไขเริ่มต้นจะแตกต่างกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง สิ่งที่ใช้ได้ผลกับคนคนหนึ่งไม่จำเป็นต้องได้ผลกับอีกคนหนึ่ง

อย่างไรก็ตาม หากคุณยังต้องการจัดการกับระบบท่อเพื่อให้ความร้อนหม้อน้ำ ให้คำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้:

• ขนาดของหม้อน้ำและพลังงานความร้อน
• การจัดวางอุปกรณ์ทำความร้อนภายในบ้าน
• แผนภาพการเชื่อมต่อ

ผู้บริโภคสมัยใหม่มีตัวเลือกอุปกรณ์ทำความร้อนหลากหลายรุ่น ได้แก่ หม้อน้ำแบบบานพับที่ทำจากวัสดุต่าง ๆ และฐานหรือคอนเวคเตอร์พื้น ความแตกต่างระหว่างพวกเขาไม่เพียง แต่ในขนาดและรูปลักษณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการจัดหาตลอดจนระดับการถ่ายเทความร้อน ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้จะส่งผลต่อทางเลือกของตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อเครื่องทำความร้อนหม้อน้ำ

ขึ้นอยู่กับขนาดของห้องอุ่น การมีหรือไม่มีชั้นฉนวนที่ผนังด้านนอกของอาคาร กำลังไฟฟ้า ตลอดจนประเภทของการเชื่อมต่อที่แนะนำโดยผู้ผลิตหม้อน้ำ จำนวนและขนาดของอุปกรณ์ดังกล่าวจะแตกต่างกันไป .

ตามกฎแล้วหม้อน้ำจะถูกวางไว้ใต้หน้าต่างหรือในท่าเรือระหว่างพวกเขาหากหน้าต่างอยู่ห่างจากกันมากเช่นเดียวกับในมุมหรือตามผนังว่างของห้องในห้องน้ำโถงทางเดินตู้กับข้าว มักจะอยู่บนบันไดของอาคารอพาร์ตเมนต์

หากต้องการนำพลังงานความร้อนจากหม้อน้ำเข้าสู่ห้อง ขอแนะนำให้ติดแผ่นสะท้อนแสงพิเศษระหว่างเครื่องกับผนัง ตะแกรงดังกล่าวสามารถทำจากวัสดุฟอยล์สะท้อนความร้อนใดๆ เช่น เพนโนฟอล ไอโซสแปน หรืออื่นๆ

ก่อนเชื่อมต่อแบตเตอรี่ทำความร้อนกับระบบทำความร้อน ให้ความสนใจกับคุณสมบัติบางอย่างของการติดตั้ง:

• ภายในหนึ่งที่อยู่อาศัย ระดับการวางแบตเตอรี่ทั้งหมดควรเท่ากัน
• ซี่โครงบนคอนเวอร์เตอร์จะต้องชี้ในแนวตั้ง
• ตรงกลางของหม้อน้ำต้องตรงกับจุดกึ่งกลางของหน้าต่างหรือสามารถเลื่อนไปทางขวาหรือซ้ายได้ 2 ซม.
• ความยาวรวมของแบตเตอรี่ควรอยู่ที่ 75% ของความกว้างของการเปิดหน้าต่าง
• ระยะห่างจากขอบหน้าต่างถึงหม้อน้ำต้องมีอย่างน้อย 5 ซม. และต้องมีระยะห่างระหว่างเครื่องกับพื้นอย่างน้อย 6 ซม. ทางที่ดีควรทิ้งไว้ 10-12 ซม.

โปรดทราบว่าไม่เพียงแต่การถ่ายเทความร้อนของแบตเตอรี่เท่านั้น แต่ระดับการสูญเสียความร้อนจะขึ้นอยู่กับทางเลือกที่ถูกต้องของวิธีการเชื่อมต่อเครื่องทำความร้อนหม้อน้ำในอาคารอพาร์ตเมนต์

ไม่ใช่เรื่องแปลกที่เจ้าของอพาร์ทเมนต์จะประกอบและเชื่อมต่อระบบทำความร้อนตามคำแนะนำของเพื่อน ในกรณีนี้ผลลัพธ์จะแย่กว่าที่คาดไว้มาก ซึ่งหมายความว่ามีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นระหว่างขั้นตอนการติดตั้ง กำลังของอุปกรณ์ไม่เพียงพอที่จะให้ความร้อนแก่ห้องใดห้องหนึ่ง หรือแผนผังสำหรับเชื่อมต่อท่อความร้อนกับแบตเตอรี่ไม่เหมาะสมสำหรับบ้านหลังนี้

ความแตกต่างระหว่างการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ประเภทหลัก

การเชื่อมต่อหม้อน้ำทำความร้อนทุกประเภทที่เป็นไปได้นั้นแตกต่างกันไปตามประเภทของท่อ อาจประกอบด้วยหนึ่งหรือสองท่อ ในทางกลับกัน แต่ละตัวเลือกเกี่ยวข้องกับการแบ่งออกเป็นระบบที่มีตัวยกแนวตั้งหรือเส้นแนวนอน บ่อยครั้งมีการใช้การเดินสายแนวนอนของระบบทำความร้อนในอาคารอพาร์ตเมนต์และได้รับการพิสูจน์แล้วเป็นอย่างดี

ขึ้นอยู่กับตัวเลือกสำหรับเชื่อมต่อท่อกับหม้อน้ำรูปแบบการเชื่อมต่อจะขึ้นอยู่กับโดยตรง ในระบบทำความร้อนที่มีวงจรแบบท่อเดียวและสองท่อจะใช้วิธีการต่อหม้อน้ำด้านล่าง ด้านข้างและแนวทแยง ไม่ว่าคุณจะเลือกตัวเลือกใด สิ่งสำคัญคือความร้อนที่เพียงพอจะเข้าสู่ห้องเพื่อให้ความร้อนคุณภาพสูง

ประเภทของการเดินสายท่อที่อธิบายไว้เรียกว่าระบบเชื่อมต่อที อย่างไรก็ตาม มีอีกหลากหลายรูปแบบ - นี่คือวงจรสะสมหรือสายไฟบีม เมื่อใช้งานจะวางวงจรทำความร้อนไว้ที่หม้อน้ำแต่ละตัวแยกกัน ในเรื่องนี้ประเภทการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ของตัวเก็บรวบรวมมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าเนื่องจากต้องใช้ท่อจำนวนมากในการเชื่อมต่อดังกล่าว นอกจากนี้พวกเขาจะผ่านทั่วทั้งห้อง อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้ว ในกรณีเช่นนี้ วงจรทำความร้อนจะวางบนพื้นและไม่ทำให้ภายในห้องเสียหาย

แม้ว่าที่จริงแล้วรูปแบบการเชื่อมต่อของตัวรวบรวมที่อธิบายไว้จะถือว่ามีท่อจำนวนมาก แต่ก็มีการใช้มากขึ้นในระหว่างการออกแบบระบบทำความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเชื่อมต่อหม้อน้ำประเภทนี้ใช้เพื่อสร้าง "พื้นอุ่น" ของน้ำ ใช้เป็นแหล่งความร้อนเพิ่มเติมหรือเป็นแหล่งความร้อนหลัก - ทั้งหมดขึ้นอยู่กับโครงการ

แบบท่อเดียว

เรียกว่าระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวซึ่งหม้อน้ำทั้งหมดเชื่อมต่อกับท่อเดียวโดยไม่มีข้อยกเว้น ในเวลาเดียวกัน สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนที่ทางเข้าและเย็นลงที่ทางกลับจะเคลื่อนที่ไปตามท่อเดียวกัน ค่อยๆ เคลื่อนผ่านอุปกรณ์ทำความร้อนทั้งหมด ในกรณีนี้ มันสำคัญมากที่ส่วนภายในของท่อจะเพียงพอที่จะทำหน้าที่หลักได้ครบถ้วน มิฉะนั้น ความร้อนทั้งหมดจะไม่มีประสิทธิภาพ

ระบบทำความร้อนที่มีวงจรแบบท่อเดียวมีข้อดีและข้อเสียบางประการ คงจะเป็นเรื่องผิดพลาดที่จะเชื่อว่าระบบดังกล่าวสามารถลดต้นทุนของการวางท่อและการติดตั้งเครื่องทำความร้อนได้อย่างมาก ความจริงก็คือระบบจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพก็ต่อเมื่อมีการเชื่อมต่ออย่างถูกต้องโดยคำนึงถึงรายละเอียดปลีกย่อยจำนวนมาก มิฉะนั้นจะไม่สามารถให้ความร้อนแก่อพาร์ตเมนต์ได้อย่างถูกต้อง

การประหยัดในการจัดระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวเกิดขึ้นจริง แต่เฉพาะในกรณีที่ใช้ตัวยกการจ่ายแนวตั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบ้านห้าชั้น ตัวเลือกการเดินสายนี้มักใช้กันเพื่อประหยัดวัสดุ ในกรณีนี้ สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนจะถูกป้อนผ่านตัวยกหลัก โดยจะกระจายไปยังตัวยกอื่นๆ ทั้งหมด น้ำร้อนในวงจรจะค่อยๆ ไหลผ่านหม้อน้ำในแต่ละชั้น โดยเริ่มจากด้านบน

เมื่อน้ำหล่อเย็นไปถึงชั้นล่าง อุณหภูมิจะค่อยๆ ลดลง เพื่อชดเชยความแตกต่างของอุณหภูมิ หม้อน้ำที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าจะถูกติดตั้งที่ชั้นล่าง คุณสมบัติอื่นของระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวคือแนะนำให้ติดตั้งบายพาสบนหม้อน้ำทั้งหมด ช่วยให้คุณถอดแบตเตอรี่ออกได้อย่างง่ายดายในกรณีที่จำเป็นต้องซ่อมแซม โดยไม่ต้องหยุดทั้งระบบ

หากให้ความร้อนด้วยวงจรท่อเดียวตามรูปแบบการเดินสายแนวนอน การเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นอาจสัมพันธ์กันหรือทางตัน ระบบดังกล่าวได้พิสูจน์ตัวเองในท่อที่มีความยาวสูงสุด 30 ม. ในเวลาเดียวกันจำนวนหม้อน้ำที่เชื่อมต่อสามารถมีได้ 4-5 ชิ้น

ระบบทำความร้อนแบบสองท่อ

ภายในวงจรสองท่อ น้ำหล่อเย็นจะเคลื่อนผ่านท่อสองท่อที่แยกจากกัน หนึ่งในนั้นใช้สำหรับการไหลของการจ่ายด้วยสารหล่อเย็นร้อน และอีกส่วนหนึ่งสำหรับการไหลกลับด้วยน้ำเย็นซึ่งเคลื่อนไปยังถังทำความร้อน ดังนั้นเมื่อติดตั้งฮีทเตอร์เรดิเอเตอร์ที่มีจุดเชื่อมต่อด้านล่างหรือการเชื่อมต่อแบบอื่น แบตเตอรี่ทั้งหมดจะอุ่นขึ้นอย่างเท่าเทียมกัน เนื่องจากน้ำที่มีอุณหภูมิใกล้เคียงกันจะเข้าสู่แบตเตอรี่

เป็นที่น่าสังเกตว่าวงจรสองท่อเมื่อเชื่อมต่อแบตเตอรี่ที่มีการเชื่อมต่อต่ำกว่าตลอดจนเมื่อใช้โครงร่างอื่น ๆ นั้นเป็นที่ยอมรับได้มากที่สุด ความจริงก็คือการเชื่อมต่อประเภทนี้ทำให้สูญเสียความร้อนน้อยที่สุด รูปแบบการไหลเวียนของน้ำสามารถเป็นได้ทั้งแบบเกี่ยวข้องและแบบทางตัน

โปรดทราบว่าหากมีการเดินสายไฟแบบสองท่อ สามารถปรับประสิทธิภาพการระบายความร้อนของหม้อน้ำที่ใช้ได้

เจ้าของบ้านส่วนตัวบางคนเชื่อว่าโครงการที่มีการเชื่อมต่อหม้อน้ำแบบสองท่อมีราคาแพงกว่ามากเนื่องจากต้องใช้ท่อมากขึ้น อย่างไรก็ตามหากคุณดูรายละเอียดเพิ่มเติมปรากฎว่าค่าใช้จ่ายไม่สูงกว่าการจัดระบบท่อเดี่ยวมากนัก

ความจริงก็คือระบบท่อเดียวแสดงถึงการมีอยู่ของท่อที่มีหน้าตัดขนาดใหญ่และหม้อน้ำขนาดใหญ่ ในเวลาเดียวกัน ราคาของท่อทินเนอร์ที่จำเป็นสำหรับระบบสองท่อนั้นต่ำกว่ามาก นอกจากนี้ ในท้ายที่สุด ค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นจะได้รับการชำระเนื่องจากการไหลเวียนของสารหล่อเย็นดีขึ้นและสูญเสียความร้อนน้อยที่สุด

ด้วยระบบสองท่อ มีการใช้ตัวเลือกมากมายในการเชื่อมต่อหม้อน้ำทำความร้อนแบบอะลูมิเนียม การเชื่อมต่อสามารถเป็นแนวทแยงด้านหรือด้านล่าง ในกรณีนี้ อนุญาตให้ใช้ข้อต่อแนวตั้งและแนวนอนได้ ในแง่ของประสิทธิภาพการเชื่อมต่อในแนวทแยงถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด ในเวลาเดียวกัน ความร้อนจะกระจายอย่างสม่ำเสมอบนอุปกรณ์ทำความร้อนทั้งหมดโดยสูญเสียน้อยที่สุด

วิธีการเชื่อมต่อด้านข้างหรือด้านเดียวถูกใช้อย่างประสบความสำเร็จเท่ากันในการเดินสายทั้งแบบท่อเดียวและสองท่อ ความแตกต่างที่สำคัญคือวงจรจ่ายและคืนตัดที่ด้านหนึ่งของหม้อน้ำ

การเชื่อมต่อด้านข้างมักใช้ในอาคารอพาร์ตเมนต์ที่มีตัวยกจ่ายแนวตั้ง โปรดทราบว่าก่อนที่จะเชื่อมต่อหม้อน้ำทำความร้อนด้วยการเชื่อมต่อด้านข้าง จำเป็นต้องติดตั้งบายพาสและวาล์วบนมัน ซึ่งจะทำให้คุณสามารถถอดแบตเตอรี่ออกเพื่อล้าง ทาสี หรือเปลี่ยนได้อย่างอิสระโดยไม่ต้องปิดระบบทั้งหมด

เป็นที่น่าสังเกตว่าประสิทธิภาพของการผูกด้านเดียวสูงสุดสำหรับแบตเตอรี่ที่มี 5-6 ส่วนเท่านั้น หากความยาวของหม้อน้ำยาวกว่ามากด้วยการเชื่อมต่อดังกล่าวจะสูญเสียความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ

คุณสมบัติของตัวเลือกท่อด้านล่าง

ตามกฎแล้วหม้อน้ำที่มีจุดเชื่อมต่อด้านล่างจะเชื่อมต่อในกรณีที่ท่อความร้อนไม่สามารถซ่อนอยู่ที่พื้นหรือในผนังเพื่อไม่ให้รบกวนการตกแต่งภายในของห้อง

ลดราคาคุณสามารถค้นหาอุปกรณ์ทำความร้อนจำนวนมากซึ่งผู้ผลิตจัดหาแหล่งจ่ายความร้อนต่ำกว่าให้กับหม้อน้ำ มีให้เลือกหลายขนาดและหลายแบบ ในเวลาเดียวกันเพื่อไม่ให้แบตเตอรี่เสียหายควรดูหนังสือเดินทางของผลิตภัณฑ์ซึ่งกำหนดวิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์รุ่นหนึ่งหรือรุ่นอื่น โดยปกติ บอลวาล์วจะมีให้ในชุดเชื่อมต่อแบตเตอรี่ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถถอดออกได้หากจำเป็น ดังนั้นแม้จะไม่มีประสบการณ์ในการทำงานดังกล่าว คุณสามารถเชื่อมต่อหม้อน้ำทำความร้อนแบบ bimetallic กับจุดเชื่อมต่อด้านล่างโดยใช้คำแนะนำได้

การไหลเวียนของน้ำภายในหม้อน้ำที่ทันสมัยจำนวนมากที่มีจุดเชื่อมต่อต่ำกว่าเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับการเชื่อมต่อในแนวทแยง ผลกระทบนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากมีสิ่งกีดขวางอยู่ภายในหม้อน้ำ ซึ่งทำให้น้ำไหลผ่านฮีตเตอร์ได้ หลังจากนั้นน้ำหล่อเย็นที่ระบายความร้อนจะเข้าสู่วงจรส่งคืน

โปรดทราบว่าในระบบทำความร้อนที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติ การเชื่อมต่อด้านล่างของหม้อน้ำเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา อย่างไรก็ตาม การสูญเสียความร้อนที่มีนัยสำคัญจากรูปแบบการเชื่อมต่อดังกล่าวสามารถชดเชยได้ด้วยการเพิ่มพลังงานความร้อนของแบตเตอรี่

การเชื่อมต่อในแนวทแยง

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว วิธีการเชื่อมต่อหม้อน้ำในแนวทแยงนั้นมีลักษณะเฉพาะโดยการสูญเสียความร้อนน้อยที่สุด ด้วยรูปแบบนี้ น้ำหล่อเย็นร้อนจะเข้ามาจากด้านหนึ่งของหม้อน้ำ ผ่านทุกส่วน แล้วออกจากท่อจากด้านตรงข้าม การเชื่อมต่อประเภทนี้เหมาะสำหรับทั้งระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวและสองท่อ

การเชื่อมต่อหม้อน้ำในแนวทแยงสามารถทำได้ 2 รุ่น:

1. การไหลของน้ำหล่อเย็นร้อนเข้าสู่ช่องเปิดด้านบนของหม้อน้ำ จากนั้นเมื่อผ่านทุกส่วนแล้ว ออกจากช่องเปิดด้านล่างที่ฝั่งตรงข้าม
2. น้ำหล่อเย็นเข้าสู่หม้อน้ำผ่านรูด้านล่างด้านหนึ่งและไหลออกจากด้านบนจากด้านตรงข้าม

แนะนำให้เชื่อมต่อในแนวทแยงในกรณีที่แบตเตอรี่ประกอบด้วยส่วนจำนวนมาก - ตั้งแต่ 12 ขึ้นไป

การไหลเวียนของน้ำหล่อเย็นตามธรรมชาติและบังคับ

เป็นที่น่าสังเกตว่าวิธีการเชื่อมต่อท่อกับหม้อน้ำจะขึ้นอยู่กับว่าสารหล่อเย็นหมุนเวียนภายในวงจรทำความร้อนอย่างไร การไหลเวียนมีสองประเภทคือแบบธรรมชาติและแบบบังคับ

การหมุนเวียนของของเหลวตามธรรมชาติภายในวงจรทำความร้อนทำได้โดยการใช้กฎทางกายภาพ โดยไม่จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติม เป็นไปได้เฉพาะเมื่อใช้น้ำเป็นตัวพาความร้อน หากใช้สารป้องกันการแข็งตัวจะไม่สามารถไหลเวียนผ่านท่อได้อย่างอิสระ

เครื่องทำความร้อนที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติรวมถึงหม้อไอน้ำสำหรับทำน้ำร้อน ถังขยาย 2 ท่อสำหรับจ่ายและส่งคืนรวมถึงหม้อน้ำ ในกรณีนี้ หม้อไอน้ำทำงานจะค่อยๆ ให้ความร้อนกับน้ำ ซึ่งจะขยายตัวและเคลื่อนที่ไปตามไรเซอร์ ผ่านหม้อน้ำทั้งหมดในระบบ จากนั้นน้ำที่ระบายความร้อนแล้วจะไหลกลับเข้าไปในหม้อต้มด้วยแรงโน้มถ่วง

เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำจะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ท่อแนวนอนจะถูกติดตั้งโดยมีความลาดเอียงเล็กน้อยตามทิศทางการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็น ระบบทำความร้อนที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติจะควบคุมตัวเองได้เนื่องจากปริมาณน้ำแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ เมื่อน้ำร้อนขึ้น แรงดันหมุนเวียนจะเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้ห้องมีความร้อนสม่ำเสมอ

ในระบบที่มีการไหลเวียนของของไหลตามธรรมชาติ สามารถติดตั้งหม้อน้ำที่มีจุดเชื่อมต่อด้านล่างได้ โดยมีการเชื่อมต่อแบบสองท่อ และใช้โครงร่างการเดินสายบนในวงจรแบบหนึ่งและสองท่อ ตามกฎแล้วการหมุนเวียนประเภทนี้จะดำเนินการในบ้านหลังเล็กเท่านั้น

โปรดทราบว่าจะต้องจัดให้มีช่องระบายอากาศบนแบตเตอรี่ซึ่งสามารถถอดตัวล็อคอากาศออกได้ อีกทางหนึ่ง ไรเซอร์สามารถติดตั้งช่องระบายอากาศอัตโนมัติได้ ขอแนะนำให้วางหม้อต้มน้ำร้อนไว้ต่ำกว่าระดับห้องอุ่นเช่นในห้องใต้ดิน

หากพื้นที่ของบ้านเกิน 100 ม. 2 จะต้องบังคับวิธีการหมุนเวียนของสารหล่อเย็น ในกรณีนี้จำเป็นต้องติดตั้งปั๊มหมุนเวียนพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเคลื่อนที่ของสารป้องกันการแข็งตัวหรือน้ำไปตามวงจร กำลังของปั๊มขึ้นอยู่กับขนาดของบ้าน

สามารถติดตั้งปั๊มหมุนเวียนได้ทั้งบนท่อจ่ายและท่อส่งกลับ การติดตั้งเครื่องไล่อากาศอัตโนมัติที่ด้านบนของท่อเป็นสิ่งสำคัญมากหรือติดตั้ง Mayevsky tap บนหม้อน้ำแต่ละตัวเพื่อถอดล็อคอากาศด้วยตนเอง

การใช้ปั๊มหมุนเวียนมีความสมเหตุสมผลทั้งในระบบท่อเดียวและสองท่อที่มีการต่อหม้อน้ำแบบแนวตั้งและแนวนอน

เหตุใดจึงต้องเชื่อมต่อเครื่องทำความร้อนหม้อน้ำอย่างถูกต้อง

ไม่ว่าคุณจะเลือกวิธีการเชื่อมต่อและประเภทของหม้อน้ำแบบใด การคำนวณและติดตั้งอุปกรณ์อย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญมาก ในขณะเดียวกัน สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงลักษณะของห้องหนึ่งๆ เพื่อเลือกตัวเลือกที่ดีที่สุด จากนั้นระบบจะมีประสิทธิภาพสูงสุดและจะหลีกเลี่ยงการสูญเสียความร้อนที่สำคัญในอนาคต

หากคุณต้องการประกอบระบบทำความร้อนในคฤหาสน์ราคาแพงขนาดใหญ่ จะดีกว่าถ้ามอบหมายการออกแบบให้ผู้เชี่ยวชาญ

สำหรับบ้านที่มีพื้นที่ขนาดเล็ก คุณสามารถเลือกไดอะแกรมการเดินสายไฟและการติดตั้งแบตเตอรี่ได้ด้วยตัวเอง จำเป็นต้องพิจารณาคุณภาพของรูปแบบการเชื่อมต่อเฉพาะและศึกษาคุณสมบัติของงานติดตั้งเท่านั้น

โปรดทราบว่าท่อและหม้อน้ำต้องทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ท่อพลาสติกไม่สามารถเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่เหล็กหล่อได้ เนื่องจากสิ่งนี้จะเต็มไปด้วยปัญหา

ดังนั้นโดยคำนึงถึงคุณสมบัติของบ้านโดยเฉพาะการเชื่อมต่อหม้อน้ำทำความร้อนสามารถทำได้โดยอิสระ โครงร่างที่เลือกมาอย่างดีสำหรับการเชื่อมต่อท่อกับหม้อน้ำจะลดการสูญเสียความร้อนเพื่อให้อุปกรณ์ทำความร้อนสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

แหล่งที่มา: « ในโลกของวิทยาศาสตร์ » , ฉบับที่ 3, 1983. ผู้แต่ง: Neville H. Fletcher and Susanna Thwaites

เสียงอันน่าเกรงขามของอวัยวะถูกสร้างขึ้นจากปฏิกิริยาของไอพ่นลมที่ซิงโครไนซ์เฟสอย่างเคร่งครัดผ่านการตัดในท่อและคอลัมน์อากาศที่สะท้อนอยู่ในโพรง

ไม่มีเครื่องดนตรีใดเทียบได้กับออร์แกนในแง่ของกำลัง เสียง โทนเสียง และความยิ่งใหญ่ของเสียง เช่นเดียวกับเครื่องดนตรีอื่นๆ โครงสร้างของออร์แกนได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องผ่านความพยายามของช่างฝีมือผู้ชำนาญหลายรุ่นซึ่งค่อยๆ สะสมประสบการณ์และความรู้ ในตอนท้ายของศตวรรษที่ XVII ร่างกายโดยทั่วไปได้รับรูปแบบที่ทันสมัย นักฟิสิกส์ที่โดดเด่นที่สุดสองคนของศตวรรษที่ 19 Hermann von Helmholtz และ Lord Rayleigh เสนอทฤษฎีที่ขัดแย้งกันซึ่งอธิบายกลไกพื้นฐานสำหรับการก่อตัวของเสียงใน ท่ออวัยวะแต่เนื่องจากขาดเครื่องมือและเครื่องมือที่จำเป็น ข้อพิพาทของพวกเขาจึงไม่ได้รับการแก้ไข ด้วยการถือกำเนิดของออสซิลโลสโคปและเครื่องมือสมัยใหม่อื่น ๆ ทำให้สามารถศึกษารายละเอียดกลไกการทำงานของอวัยวะได้อย่างละเอียด ปรากฎว่าทั้งทฤษฎี Helmholtz และทฤษฎี Rayleigh นั้นใช้ได้สำหรับแรงกดดันบางอย่างที่อากาศถูกบังคับให้เข้าไปในท่ออวัยวะ นอกจากนี้ในบทความจะนำเสนอผลการศึกษาล่าสุดซึ่งไม่ตรงกับคำอธิบายกลไกการทำงานของอวัยวะที่ให้ไว้ในหนังสือเรียนในหลายประการ

ท่อที่แกะสลักจากกกหรือพืชที่มีก้านกลวงอื่น ๆ น่าจะเป็นเครื่องมือลมชนิดแรก พวกมันจะส่งเสียงหากคุณเป่าผ่านปลายท่อที่เปิดอยู่ หรือเป่าเข้าไปในท่อ สั่นด้วยริมฝีปากของคุณ หรือบีบปลายท่อ เป่าลม ทำให้ผนังสั่นสะเทือน การพัฒนาเครื่องเป่าลมแบบเรียบง่ายทั้งสามประเภทนี้นำไปสู่การสร้างขลุ่ย ทรัมเป็ต และคลาริเน็ตสมัยใหม่ ซึ่งนักดนตรีสามารถสร้างเสียงในช่วงความถี่ที่ค่อนข้างใหญ่ได้

ในแบบคู่ขนาน เครื่องมือดังกล่าวถูกสร้างขึ้นโดยที่แต่ละหลอดมีจุดประสงค์เพื่อให้เสียงในบันทึกเฉพาะอย่างใดอย่างหนึ่ง เครื่องดนตรีเหล่านี้ที่ง่ายที่สุดคือขลุ่ย (หรือ "ขลุ่ยแพน") ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีท่อที่มีความยาวต่างกันประมาณ 20 ท่อ ปิดที่ปลายข้างหนึ่งและส่งเสียงเมื่อเป่าอีกข้างหนึ่งซึ่งเป็นปลายเปิด เครื่องมือที่ใหญ่ที่สุดและซับซ้อนที่สุดของประเภทนี้คืออวัยวะที่มีท่อมากถึง 10,000 ท่อซึ่งออร์แกนควบคุมโดยใช้ระบบเกียร์กลที่ซับซ้อน อวัยวะนี้มีอายุย้อนไปถึงสมัยโบราณ รูปปั้นดินเผาที่แสดงนักดนตรีกำลังเล่นเครื่องดนตรีจากท่อสูบลมหลายชิ้นสร้างขึ้นในเมืองอเล็กซานเดรียตั้งแต่ศตวรรษที่ 2 ก่อนคริสตกาล ปีก่อนคริสตกาล โดยศตวรรษที่ X ออร์แกนเริ่มใช้ในโบสถ์คริสต์และบทความที่เขียนโดยพระเกี่ยวกับโครงสร้างของอวัยวะปรากฏในยุโรป ตามตำนาน, อวัยวะใหญ่สร้างขึ้นในศตวรรษที่ X สำหรับมหาวิหารวินเชสเตอร์ในอังกฤษ มีท่อโลหะ 400 ท่อ เครื่องสูบลม 26 ชิ้น และคีย์บอร์ด 2 ปุ่มพร้อมปุ่ม 40 ปุ่ม โดยแต่ละปุ่มควบคุมท่อสิบท่อ ตลอดหลายศตวรรษต่อมา อุปกรณ์ของออร์แกนได้รับการปรับปรุงทั้งทางกลไกและทางดนตรี และในปี 1429 ออร์แกนที่มีท่อ 2,500 ท่อถูกสร้างขึ้นในอาสนวิหารอาเมียง ประเทศเยอรมนีในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 อวัยวะได้รับรูปแบบที่ทันสมัยแล้ว

ออร์แกนซึ่งติดตั้งในปี 1979 ในห้องแสดงคอนเสิร์ตของโรงอุปรากรซิดนีย์ในออสเตรเลีย เป็นออร์แกนที่ใหญ่และก้าวหน้าทางเทคนิคมากที่สุดในโลก ออกแบบและสร้างโดย R. Sharp มีท่อประมาณ 10,500 ท่อที่ควบคุมโดยระบบเกียร์แบบกลไกที่มีห้ามือและหนึ่งแผ่นเท้า ออร์แกนสามารถควบคุมได้โดยอัตโนมัติด้วยเทปแม่เหล็กซึ่งเคยบันทึกการแสดงของนักดนตรีในรูปแบบดิจิทัล

คำศัพท์ที่ใช้อธิบาย อุปกรณ์อวัยวะสะท้อนต้นกำเนิดของมันจากเครื่องมือลมแบบท่อซึ่งอากาศถูกเป่าด้วยปาก ท่อของอวัยวะเปิดจากด้านบนและจากด้านล่างจะมีรูปทรงกรวยที่แคบลง ข้ามส่วนที่แบนเหนือกรวยผ่าน "ปาก" ของท่อ (ตัด) มีการวาง "ลิ้น" (ซี่โครงแนวนอน) ไว้ในท่อเพื่อให้เกิด "ช่องเปิดริมฝีปาก" (ช่องว่างแคบ) ระหว่างลิ้นกับ "ริมฝีปาก" ล่าง ลมถูกสูบลมขนาดใหญ่เข้าไปในท่อและเข้าสู่ฐานรูปกรวยที่แรงดัน 500 ถึง 1,000 ปาสกาล (เสาน้ำ 5 ถึง 10 ซม.) เมื่อเหยียบคันเร่งและกุญแจที่สอดคล้องกันอากาศจะเข้าสู่ท่ออากาศจะพุ่งขึ้นเมื่อออก รอยแยกของริมฝีปากลำธารแบนกว้าง ไอพ่นของอากาศผ่านช่องของ "ปาก" และกระแทกริมฝีปากบนทำปฏิกิริยากับคอลัมน์อากาศในท่อเอง เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนที่มั่นคงซึ่งทำให้ท่อ "พูด" ในตัวของมันเอง คำถามที่ว่าการเปลี่ยนจากความเงียบไปเป็นเสียงอย่างกะทันหันนี้เกิดขึ้นในทรัมเป็ตได้อย่างไรนั้นซับซ้อนและน่าสนใจมาก แต่ไม่ได้นำมาพิจารณาในบทความนี้ บทสนทนาส่วนใหญ่จะเกี่ยวกับกระบวนการที่รับประกันเสียงที่ต่อเนื่องของท่ออวัยวะและสร้างโทนเสียงที่เป็นลักษณะเฉพาะ

ท่ออวัยวะรู้สึกตื่นเต้นโดยอากาศเข้าสู่ปลายล่างและก่อตัวเป็นไอพ่นขณะผ่านช่องว่างระหว่างริมฝีปากล่างและลิ้น ในส่วนนี้ เครื่องบินเจ็ตโต้ตอบกับคอลัมน์อากาศในท่อใกล้กับริมฝีปากบนและผ่านเข้าไปภายในท่อหรือภายนอก การสั่นในสภาวะคงที่ถูกสร้างขึ้นในคอลัมน์อากาศ ทำให้เสียงแตรดังขึ้น ความกดอากาศซึ่งแปรผันตามกฎคลื่นนิ่งจะแสดงด้วยการแรเงาสี ปลอกหรือปลั๊กแบบถอดได้ติดตั้งอยู่ที่ปลายด้านบนของท่อ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนความยาวของคอลัมน์อากาศได้เล็กน้อยในระหว่างการปรับ

อาจดูเหมือนว่างานในการอธิบายเครื่องบินไอพ่นที่สร้างและรักษาเสียงของอวัยวะนั้นเป็นของทฤษฎีการไหลของของไหลและก๊าซทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ปรากฎว่าเป็นเรื่องยากมากที่จะพิจารณาการเคลื่อนที่ของกระแสลมที่ราบเรียบสม่ำเสมอสม่ำเสมอและสม่ำเสมอตามหลักวิชา เป็นเรื่องยากมากสำหรับกระแสลมปั่นป่วนที่เคลื่อนที่ในท่ออวัยวะ การวิเคราะห์มีความซับซ้อนอย่างเหลือเชื่อ โชคดีที่ความปั่นป่วนซึ่งเป็นรูปแบบที่ซับซ้อนของการเคลื่อนที่ของอากาศ ทำให้ธรรมชาติของการไหลของอากาศง่ายขึ้น หากการไหลนี้เป็นแบบเรียบ ปฏิกิริยาของไอพ่นลมกับสิ่งแวดล้อมจะขึ้นอยู่กับความหนืดของพวกมัน ในกรณีของเรา ความปั่นป่วนเข้ามาแทนที่ความหนืดซึ่งเป็นปัจจัยกำหนดปฏิสัมพันธ์ในสัดส่วนโดยตรงกับความกว้างของกระแสลม ในระหว่างการก่อสร้างอวัยวะต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าอากาศที่ไหลในท่อนั้นปั่นป่วนอย่างสมบูรณ์ซึ่งทำได้โดยใช้การตัดเล็ก ๆ ไปตามขอบของลิ้น น่าแปลกที่การไหลแบบปั่นป่วนมีความเสถียรและสามารถทำซ้ำได้

กระแสน้ำที่ปั่นป่วนเต็มที่ค่อยๆ ผสมกับอากาศโดยรอบ กระบวนการขยายและชะลอตัวค่อนข้างง่าย เส้นโค้งที่แสดงการเปลี่ยนแปลงของความเร็วการไหลขึ้นอยู่กับระยะห่างจากระนาบส่วนกลางของส่วนโค้งมีรูปแบบของพาราโบลาคว่ำ ซึ่งด้านบนสอดคล้องกับค่าสูงสุดของความเร็ว ความกว้างของการไหลเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของระยะห่างจากรอยแยกริมฝีปาก พลังงานจลน์ของการไหลยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นความเร็วที่ลดลงจึงเป็นสัดส่วนกับรากที่สองของระยะห่างจากช่อง การพึ่งพาอาศัยกันนี้ได้รับการยืนยันจากทั้งการคำนวณและผลการทดลอง (โดยคำนึงถึงบริเวณการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยใกล้กับช่องว่างริมฝีปาก)

ในท่ออวัยวะที่ตื่นเต้นและให้เสียงอยู่แล้ว การไหลของอากาศเข้าสู่ช่องปากเข้าไปในช่องเสียงที่เข้มข้นในช่องของท่อ การเคลื่อนที่ของอากาศที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเสียงจะถูกส่งผ่านช่องและตั้งฉากกับระนาบของการไหล 50 ปีที่แล้ว บี. บราวน์จากวิทยาลัยมหาวิทยาลัยลอนดอนสามารถถ่ายภาพการไหลของอากาศที่มีควันลอยอยู่ในสนามเสียงได้ ภาพแสดงให้เห็นการก่อตัวของคลื่นคดเคี้ยวที่เพิ่มสูงขึ้นเมื่อเคลื่อนไปตามกระแสน้ำ จนกระทั่งคลื่นหลังแยกออกเป็นวงแหวนกระแสน้ำวนสองแถวที่หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม การตีความอย่างง่ายของข้อสังเกตเหล่านี้และข้อสังเกตที่คล้ายคลึงกันทำให้เกิดคำอธิบายที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับกระบวนการทางกายภาพในท่ออวัยวะ ซึ่งสามารถพบได้ในหนังสือเรียนหลายเล่ม

วิธีที่ได้ผลมากกว่าในการศึกษาพฤติกรรมที่แท้จริงของเครื่องบินเจ็ตในสนามเสียงคือการทดลองกับหลอดเดียวซึ่งสร้างสนามเสียงโดยใช้ลำโพง จากผลการวิจัยดังกล่าว ดำเนินการโดย J. Coltman ในห้องทดลองของ Westinghouse Electric Corporation และกลุ่มที่ผมมีส่วนร่วมที่ University of New England ในออสเตรเลีย ซึ่งเป็นรากฐานของทฤษฎีสมัยใหม่เกี่ยวกับกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นในท่ออวัยวะ ได้รับการพัฒนา ที่จริงแล้ว แม้แต่ Rayleigh ก็ยังให้คำอธิบายทางคณิตศาสตร์อย่างละเอียดและเกือบสมบูรณ์เกี่ยวกับการไหลลื่นของสื่อ inviscid เนื่องจากพบว่าความปั่นป่วนไม่ซับซ้อน แต่ทำให้ภาพทางกายภาพของสายอากาศง่ายขึ้น จึงเป็นไปได้ที่จะใช้วิธี Rayleigh โดยมีการดัดแปลงเล็กน้อยเพื่ออธิบายการไหลของอากาศที่ได้รับจากการทดลองและตรวจสอบโดย Koltman และกลุ่มของเรา

หากไม่มีช่องริมฝีปากในท่อ อาจมีคนคาดหวังว่าไอพ่นในรูปแบบของแถบอากาศเคลื่อนที่จะเคลื่อนที่ไปมาพร้อมกับอากาศอื่นๆ ในช่องท่อภายใต้อิทธิพลของการสั่นสะเทือนทางเสียง ในความเป็นจริง เมื่อเครื่องบินเจ็ตออกจากสล็อต มันจะเสถียรโดยตัวสล็อตเองอย่างมีประสิทธิภาพ เอฟเฟกต์นี้สามารถเปรียบเทียบได้กับผลลัพธ์ของการกำหนดการเคลื่อนที่แบบสั่นทั่วไปของอากาศในสนามเสียงด้วยการผสมที่สมดุลอย่างเคร่งครัดในระนาบของขอบแนวนอน การผสมแบบโลคัลไลเซชันซึ่งมีความถี่และแอมพลิจูดเท่ากันกับสนามเสียง และด้วยเหตุนี้ จึงไม่เกิดการผสมของเจ็ตที่ครีบแนวนอน จะถูกเก็บไว้ในการไหลของอากาศที่กำลังเคลื่อนที่และสร้างคลื่นคดเคี้ยว

ท่อห้าท่อที่มีการออกแบบต่างกันให้เสียงที่มีระดับเสียงเท่ากันแต่ให้เสียงต่ำต่างกัน ทรัมเป็ตที่สองจากซ้ายคือ dulciana ซึ่งมีเสียงที่อ่อนโยนและละเอียดอ่อน ชวนให้นึกถึงเสียงของเครื่องสาย ทรัมเป็ตที่สามเป็นช่วงเปิดซึ่งให้เสียงที่เบาและดังก้องกังวาน ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของอวัยวะส่วนใหญ่ แตรที่สี่มีเสียงขลุ่ยอู้อี้อย่างหนัก ทรัมเป็ตที่ห้า - Waldflote ( « ขลุ่ยป่า") ด้วยเสียงที่นุ่มนวล ท่อไม้ด้านซ้ายปิดด้วยปลั๊ก มีความถี่พื้นฐานเหมือนกันกับไพพ์อื่นๆ แต่สะท้อนที่โอเวอร์โทนคี่ซึ่งความถี่เป็นจำนวนคี่คูณของความถี่พื้นฐาน ความยาวของท่อที่เหลือไม่เท่ากันทุกประการ เนื่องจากมีการทำ "การแก้ไขปลายท่อ" เพื่อให้ได้ระยะพิทช์เท่ากัน

ดังที่ Rayleigh แสดงให้เห็นสำหรับประเภทของเครื่องบินเจ็ตที่เขาศึกษา และในขณะที่เราได้ยืนยันอย่างครอบคลุมสำหรับกรณีที่มีเครื่องบินไอพ่นแบบปั่นป่วนที่แตกต่างกัน คลื่นจะแพร่กระจายไปตามกระแสน้ำด้วยความเร็วที่น้อยกว่าความเร็วอากาศในระนาบกลางของเครื่องบินเล็กน้อยเล็กน้อย . ในกรณีนี้ เมื่อเคลื่อนที่ไปตามกระแส แอมพลิจูดของคลื่นจะเพิ่มขึ้นเกือบเท่าทวีคูณ โดยปกติ คลื่นจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปหนึ่งมิลลิเมตร และผลกระทบของคลื่นจะมีผลเหนือการเคลื่อนไหวด้านข้างแบบลูกสูบซึ่งเกิดจากการสั่นสะเทือนของเสียงอย่างรวดเร็ว

พบว่าอัตราการเติบโตของคลื่นสูงสุดเกิดขึ้นเมื่อความยาวตามกระแสน้ำเป็นหกเท่าของความกว้างของกระแส ณ จุดที่กำหนด ในทางกลับกัน หากความยาวคลื่นน้อยกว่าความกว้างของกระแสน้ำ แอมพลิจูดจะไม่เพิ่มขึ้นและคลื่นอาจหายไปโดยสิ้นเชิง เนื่องจากไอพ่นอากาศขยายตัวและช้าลงเมื่อเคลื่อนออกจากช่อง มีเพียงคลื่นยาว กล่าวคือ การสั่นของความถี่ต่ำเท่านั้นที่สามารถแพร่กระจายไปตามลำธารยาวที่มีแอมพลิจูดมาก สถานการณ์นี้จะมีความสำคัญในการพิจารณาการสร้างเสียงฮาร์โมนิกของท่ออวัยวะในภายหลัง

ให้เราพิจารณาผลกระทบของสนามเสียงของท่อออร์แกนบนเครื่องบินไอพ่น เป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการว่าคลื่นเสียงของสนามเสียงในช่องเสียบท่อทำให้ปลายของแอร์เจ็ตเคลื่อนผ่านริมฝีปากบนของช่อง เพื่อให้ไอพ่นอยู่ภายในท่อหรือภายนอก คล้ายกับภาพเมื่อถูกผลักสวิงแล้ว คอลัมน์อากาศในท่อสั่นอยู่แล้ว และเมื่อลมกระโชกแรงเข้าสู่ท่อพร้อมกับการสั่นสะเทือน พวกมันจะคงความแรงของการสั่นสะเทือนไว้ แม้ว่าจะมีการสูญเสียพลังงานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการขยายเสียงและแรงเสียดทานของอากาศกับผนังท่อ หากลมกระโชกแรงไม่ตรงกับความแปรปรวนของเสาอากาศในท่อก็จะระงับความแปรปรวนเหล่านี้และเสียงก็จะจางลง

รูปร่างของเครื่องบินไอพ่นจะแสดงในรูปเป็นชุดของเฟรมที่ต่อเนื่องกันเมื่อออกจากช่องริมฝีปากไปยังช่องเสียงเคลื่อนที่ที่สร้างขึ้นใน "ปาก" ของท่อโดยคอลัมน์อากาศที่สะท้อนอยู่ภายในท่อ การเคลื่อนตัวของอากาศในส่วนของปากเป็นระยะทำให้เกิดคลื่นคดเคี้ยวที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วครึ่งหนึ่งของอากาศในระนาบกลางของเครื่องบินไอพ่นและเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณจนกระทั่งแอมพลิจูดเกินความกว้างของไอพ่นเอง ส่วนแนวนอนแสดงส่วนของเส้นทางที่คลื่นเคลื่อนที่ในเครื่องบินเจ็ตเป็นไตรมาสต่อเนื่องกันของช่วงการสั่น ตู่. เส้นเซแคนต์เข้าใกล้กันเมื่อความเร็วไอพ่นลดลง ในท่ออวัยวะ ริมฝีปากบนจะอยู่ในตำแหน่งที่ระบุโดยลูกศร เครื่องบินไอพ่นออกจากกันและเข้าสู่ท่อ

การวัดคุณสมบัติการสร้างเสียงของเครื่องบินไอพ่นสามารถทำได้โดยการวางสักหลาดหรือโฟมที่ปลายท่อเพื่อป้องกันเสียง และสร้างคลื่นเสียงที่มีแอมพลิจูดน้อยโดยใช้ลำโพง คลื่นเสียงสะท้อนจากปลายอีกด้านของท่อส่งเสียงโต้ตอบกับไอพ่นที่ส่วน "ปาก" ปฏิสัมพันธ์ของเครื่องบินเจ็ตกับคลื่นนิ่งภายในท่อวัดโดยใช้ไมโครโฟนทดสอบแบบพกพา ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถตรวจจับได้ว่ากระแสลมจะเพิ่มหรือลดพลังงานของคลื่นสะท้อนที่ส่วนล่างของท่อหรือไม่ เพื่อให้เสียงแตรดังขึ้น เครื่องบินไอพ่นต้องเพิ่มพลังงาน ผลการวัดจะแสดงเป็น "การนำไฟฟ้า" ทางเสียง ซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของฟลักซ์เสียงที่ทางออกจากส่วน « ปาก" ไปที่ความดันเสียงหลังการตัดโดยตรง เส้นกราฟค่าการนำไฟฟ้าสำหรับแรงดันการจ่ายอากาศและความถี่การสั่นแบบต่างๆ รวมกันจะมีรูปร่างเป็นเกลียว ดังแสดงในรูปต่อไปนี้

ความสัมพันธ์ระหว่างการเกิดการสั่นของเสียงในช่องท่อและโมเมนต์ของการมาถึงของส่วนถัดไปของไอพ่นลมที่ริมฝีปากบนของช่องนั้นพิจารณาจากช่วงเวลาที่คลื่นในการไหลของอากาศเคลื่อนตัวเป็นระยะทาง ช่องริมฝีปากถึงริมฝีปากบน ผู้สร้างอวัยวะเรียกระยะทางนี้ว่า "การตัดราคา" หาก "อันเดอร์คัท" มีขนาดใหญ่หรือความดัน (และด้วยเหตุนี้ความเร็วของการเคลื่อนที่) ของอากาศต่ำ เวลาเคลื่อนที่ก็จะมาก ในทางกลับกัน หาก "อันเดอร์คัท" มีขนาดเล็กหรือความกดอากาศสูง เวลาในการเดินทางจะสั้น

เพื่อที่จะกำหนดความสัมพันธ์เฟสระหว่างความผันผวนของคอลัมน์อากาศในท่อและการมาถึงของส่วนของกระแสอากาศที่ขอบด้านในของริมฝีปากบนได้อย่างแม่นยำจำเป็นต้องศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับธรรมชาติของผลกระทบของ สัดส่วนเหล่านี้บนเสาอากาศ เฮล์มโฮลทซ์เชื่อว่าปัจจัยหลักที่นี่คือปริมาณการไหลของอากาศที่ส่งมาจากเครื่องบินเจ็ต ดังนั้น เพื่อให้ส่วนต่างๆ ของเครื่องบินเจ็ตสามารถสื่อสารพลังงานไปยังคอลัมน์อากาศที่สั่นได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ พวกมันจะต้องมาถึงในช่วงเวลาที่ความดันใกล้กับส่วนในของริมฝีปากบนถึงระดับสูงสุด

Rayleigh เสนอตำแหน่งที่แตกต่างออกไป เขาแย้งว่าเนื่องจากช่องเสียบตั้งอยู่ใกล้กับปลายท่อที่เปิดอยู่ คลื่นเสียงที่ช่องซึ่งได้รับผลกระทบจากไอพ่นจึงไม่สามารถสร้างแรงกดดันได้มาก Rayleigh เชื่อว่ากระแสอากาศที่ไหลเข้าสู่ท่อจะพบกับสิ่งกีดขวางและเกือบจะหยุดนิ่ง ซึ่งทำให้เกิดแรงดันสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งส่งผลต่อการเคลื่อนที่ในท่อ ดังนั้น ตามที่ Rayleigh กล่าว เครื่องบินเจ็ตจะถ่ายเทพลังงานสูงสุดหากเข้าสู่ท่อในขณะที่ไม่ใช่แรงดัน แต่กระแสของคลื่นเสียงเองจะสูงสุด การเปลี่ยนแปลงระหว่างจุดสูงสุดทั้งสองนี้คือหนึ่งในสี่ของคาบการสั่นของคอลัมน์อากาศในท่อ หากเราวาดการเปรียบเทียบด้วยกระดานหก ความแตกต่างนี้จะแสดงในการผลักกระดานหกเมื่ออยู่ที่จุดสูงสุดและมีพลังงานศักย์สูงสุด (ตาม Helmholtz) และเมื่ออยู่ที่จุดต่ำสุดและมีความเร็วสูงสุด (ตาม ถึงเรย์ลี่)

เส้นโค้งการนำเสียงของเครื่องบินเจ็ตมีรูปร่างเป็นเกลียว ระยะห่างจากจุดเริ่มต้นบ่งบอกถึงขนาดของการนำไฟฟ้า และตำแหน่งเชิงมุมบ่งบอกถึงการเปลี่ยนเฟสระหว่างการไหลของเสียงที่ทางออกของช่องและแรงดันเสียงที่อยู่ด้านหลังช่อง เมื่อการไหลอยู่ในเฟสที่มีความดัน ค่าการนำไฟฟ้าจะอยู่ที่ครึ่งทางขวาของเกลียวและพลังงานของไอพ่นจะกระจายไป เพื่อให้เจ็ตสร้างเสียงได้ ค่าการนำไฟฟ้าต้องอยู่ที่ครึ่งซ้ายของเกลียว ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเจ็ทได้รับการชดเชยหรือค่อยๆ หมดสภาพตามแรงดันที่ปลายน้ำของท่อที่ตัด ในกรณีนี้ ความยาวของคลื่นสะท้อนมากกว่าความยาวของคลื่นตกกระทบ ค่าของมุมอ้างอิงขึ้นอยู่กับกลไกทั้งสองที่ครอบงำการกระตุ้นของท่อ: กลไก Helmholtz หรือกลไก Rayleigh เมื่อค่าการนำไฟฟ้าอยู่ในครึ่งบนของเกลียว เจ็ทจะลดความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติของท่อ และเมื่อค่าการนำไฟฟ้าอยู่ในส่วนล่างของเกลียว จะเพิ่มความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติของท่อ

กราฟการเคลื่อนที่ของการไหลของอากาศในท่อ (เส้นโค้งเส้นประ) ที่การโก่งตัวของไอพ่นที่กำหนดนั้นไม่สมมาตรเมื่อเทียบกับค่าการโก่งตัวเป็นศูนย์ เนื่องจากปากท่อได้รับการออกแบบเพื่อไม่ให้ตัดไอพ่นไปตามระนาบกลาง เมื่อเจ็ตเบี่ยงเบนไปตามไซนูซอยด์ธรรมดาที่มีแอมพลิจูดขนาดใหญ่ (เส้นโค้งสีดำทึบ) การไหลของอากาศที่เข้าสู่ท่อ (เส้นโค้งสี) จะ "อิ่มตัว" เป็นครั้งแรกที่จุดสุดขั้วของการเบี่ยงเบนของเจ็ตเมื่อออกจากท่อโดยสมบูรณ์ ด้วยแอมพลิจูดที่มากขึ้น การไหลของอากาศยังอิ่มตัวที่จุดเบี่ยงเบนสุดขั้วอีกจุดหนึ่ง เมื่อเจ็ตเข้าไปในท่อโดยสมบูรณ์ การกระจัดของริมฝีปากทำให้กระแสไหลมีรูปคลื่นไม่สมมาตร ซึ่งเสียงหวือหวาซึ่งมีความถี่ที่ทวีคูณของความถี่ของคลื่นเบี่ยงเบน

เป็นเวลา 80 ปีที่ปัญหายังไม่ได้รับการแก้ไข นอกจากนี้ ยังไม่มีการศึกษาใหม่เกิดขึ้นจริง และตอนนี้เธอได้พบวิธีแก้ปัญหาที่น่าพอใจด้วยผลงานของ L. Kremer และ H. Leasing จากสถาบัน ไฮน์ริช เฮิรตซ์ทางทิศตะวันตก เบอร์ลิน, เอส. เอลเลอร์แห่ง US Naval Academy, Coltman และกลุ่มของเรา กล่าวโดยสรุป ทั้ง Helmholtz และ Rayleigh ต่างก็มีสิทธิ์บางส่วน ความสัมพันธ์ระหว่างกลไกการทำงานทั้งสองถูกกำหนดโดยความดันของอากาศที่ฉีดเข้าไปและความถี่ของเสียง โดยกลไกของ Helmholtz เป็นกลไกหลักที่แรงดันต่ำและความถี่สูง และกลไก Rayleigh ที่แรงดันสูงและความถี่ต่ำ สำหรับท่อออร์แกนที่มีการออกแบบมาตรฐาน กลไกของเฮล์มโฮลทซ์มักจะมีบทบาทสำคัญกว่า

Koltman พัฒนาวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการศึกษาคุณสมบัติของเครื่องบินไอพ่น ซึ่งได้รับการแก้ไขและปรับปรุงในห้องปฏิบัติการของเรา วิธีนี้อิงจากการศึกษาไอพ่นลมที่ร่องท่ออวัยวะ เมื่อปลายสุดปิดด้วยผ้าสักหลาดหรือเวดจ์ดูดซับเสียงโฟมที่ป้องกันไม่ให้ท่อส่งเสียง จากนั้น จากลำโพงที่วางอยู่ปลายสุด คลื่นเสียงจะถูกป้อนลงท่อ ซึ่งสะท้อนจากขอบของช่อง ขั้นแรกด้วยการฉีดด้วยไอพ่น จากนั้นจึงไม่มีเสียง ในทั้งสองกรณี เหตุการณ์และคลื่นสะท้อนกลับโต้ตอบภายในท่อ ทำให้เกิดคลื่นนิ่ง ด้วยการวัดด้วยไมโครโฟนโพรบขนาดเล็ก การเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าคลื่นเมื่อมีการใช้ลมอัด จึงสามารถระบุได้ว่าเจ็ตจะเพิ่มหรือลดพลังงานของคลื่นสะท้อนกลับ

ในการทดลองของเรา เราได้วัด "ค่าการนำไฟฟ้าอะคูสติก" ของไอพ่นลม ซึ่งกำหนดโดยอัตราส่วนของฟลักซ์เสียงที่ทางออกของช่องซึ่งสร้างขึ้นจากการมีอยู่ของเจ็ท ต่อแรงดันเสียงภายในช่องโดยตรง การนำเสียงมีลักษณะเฉพาะด้วยขนาดและมุมเฟส ซึ่งสามารถแสดงเป็นภาพกราฟิกเป็นฟังก์ชันของความถี่หรือแรงดันการคายประจุ หากเรานำเสนอกราฟการนำไฟฟ้าโดยมีการเปลี่ยนแปลงความถี่และความดันอย่างอิสระ เส้นโค้งจะมีรูปทรงเป็นเกลียว (ดูรูป) ระยะห่างจากจุดเริ่มต้นของเกลียวแสดงถึงค่าการนำไฟฟ้า และตำแหน่งเชิงมุมของจุดบนเกลียวสอดคล้องกับการหน่วงเวลาในเฟสของคลื่นไซน์ที่เกิดขึ้นในเจ็ตภายใต้อิทธิพลของการสั่นสะเทือนทางเสียงในท่อ ความล่าช้าของความยาวคลื่นหนึ่งสอดคล้องกับ 360° รอบเส้นรอบวงของเกลียว เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของเจ็ทปั่นป่วน ปรากฎว่าเมื่อค่าการนำไฟฟ้าคูณด้วยรากที่สองของค่าความดัน ค่าทั้งหมดที่วัดสำหรับท่ออวัยวะที่กำหนดจะพอดีกับเกลียวเดียวกัน

หากความดันคงที่และความถี่ของคลื่นเสียงที่เข้ามาเพิ่มขึ้น จุดที่ระบุขนาดของการนำไฟฟ้าเข้าใกล้เป็นเกลียวไปทางตรงกลางตามทิศทางตามเข็มนาฬิกา ที่ความถี่คงที่และแรงดันที่เพิ่มขึ้น จุดเหล่านี้จะเคลื่อนออกจากตรงกลางไปในทิศทางตรงกันข้าม

มุมมองภายในของออร์แกนซิดนีย์โอเปร่าเฮาส์ มองเห็นท่อบางตัวจากทะเบียน 26 ตัว ท่อส่วนใหญ่ทำด้วยโลหะและบางส่วนทำจากไม้ ความยาวของส่วนที่ส่งเสียงของท่อจะเพิ่มเป็นสองเท่าทุกๆ 12 ท่อ และเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจะเพิ่มเป็นสองเท่าทุกๆ 16 ท่อโดยประมาณ ประสบการณ์หลายปีของผู้เชี่ยวชาญ - ผู้สร้างอวัยวะอนุญาตให้พวกเขาค้นหาสัดส่วนที่ดีที่สุดโดยให้เสียงต่ำที่มั่นคง

เมื่อจุดการนำไฟฟ้าอยู่ในครึ่งทางขวาของเกลียว เจ็ทจะดึงพลังงานจากการไหลในท่อ ดังนั้นจึงมีการสูญเสียพลังงาน ด้วยตำแหน่งของจุดในครึ่งซ้าย เครื่องบินเจ็ตจะถ่ายเทพลังงานไปยังกระแสน้ำและด้วยเหตุนี้จึงทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดเสียงสั่นสะเทือน เมื่อค่าการนำไฟฟ้าอยู่ในครึ่งบนของเกลียว เจ็ทจะลดความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติของท่อ และเมื่อจุดนี้อยู่ในครึ่งล่าง เจ็ตจะเพิ่มความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติของท่อ ค่าของมุมที่กำหนดลักษณะของเฟสแล็กขึ้นอยู่กับรูปแบบ - Helmholtz หรือ Rayleigh - การกระตุ้นหลักของท่อและสิ่งนี้ดังที่แสดงไว้จะถูกกำหนดโดยค่าความดันและความถี่ อย่างไรก็ตาม มุมนี้ซึ่งวัดจากด้านขวาของแกนนอน (จตุภาคขวา) ไม่เคยมีค่ามากกว่าศูนย์อย่างมีนัยสำคัญ

เนื่องจาก 360° รอบเส้นรอบวงของเกลียวนั้นสอดคล้องกับระยะหน่วงเท่ากับความยาวของคลื่นลมที่พัดผ่านไอพ่นลม ขนาดของแล็กดังกล่าวจากน้อยกว่าหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่นถึงเกือบสามในสี่ ความยาวจะอยู่บนเกลียวจากเส้นกึ่งกลางนั่นคือในส่วนนั้น ที่เจ็ตทำหน้าที่เป็นตัวกำเนิดการสั่นสะเทือนของเสียง เรายังได้เห็นด้วยว่าที่ความถี่คงที่ ระยะหน่วงเป็นหน้าที่ของแรงดันอากาศที่ฉีดเข้าไป ซึ่งส่งผลต่อทั้งความเร็วของไอพ่นเองและความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นคดเคี้ยวไปตามเจ็ต เนื่องจากความเร็วของคลื่นดังกล่าวมีความเร็วครึ่งหนึ่งของเครื่องบินเจ็ต ซึ่งจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับรากที่สองของแรงดัน การเปลี่ยนแปลงเฟสของเจ็ทโดยครึ่งความยาวคลื่นจึงเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อความดันเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ . ในทางทฤษฎี ความดันสามารถเปลี่ยนแปลงได้เก้าเท่าก่อนที่ทรัมเป็ตจะหยุดส่งเสียงที่ความถี่พื้นฐาน หากไม่มีการละเมิดเงื่อนไขอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ แตรจะเริ่มส่งเสียงที่ความถี่สูงขึ้นจนกว่าจะถึงขีดจำกัดบนของการเปลี่ยนแปลงแรงดันที่กำหนด

ควรสังเกตว่าเพื่อชดเชยการสูญเสียพลังงานในท่อและให้ความเสถียรของเสียง เกลียวหลายรอบสามารถไปทางซ้ายได้ มีเพียงลูปดังกล่าวอีกอันหนึ่งซึ่งตำแหน่งซึ่งสอดคล้องกับคลื่นครึ่งคลื่นในเครื่องบินไอพ่นประมาณสามคลื่นเท่านั้นที่สามารถทำให้ท่อส่งเสียงได้ เนื่องจากความนำไฟฟ้าของสายที่จุดนี้ต่ำ เสียงที่เกิดขึ้นจึงอ่อนกว่าเสียงใดๆ ที่สอดคล้องกับจุดที่หมุนด้านนอกของเกลียว

รูปร่างของเกลียวการนำไฟฟ้าอาจซับซ้อนยิ่งขึ้นหากความเบี่ยงเบนที่ริมฝีปากบนเกินความกว้างของเจ็ตเอง ในกรณีนี้ เครื่องบินไอพ่นถูกพัดออกจากท่อเกือบหมดและถูกพัดกลับเข้าไปในแต่ละรอบการเคลื่อนที่ และปริมาณพลังงานที่จ่ายให้กับคลื่นสะท้อนในท่อจะหยุดขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดที่เพิ่มขึ้นอีก ในทำนองเดียวกัน ประสิทธิภาพของสายอากาศในโหมดสร้างการสั่นสะเทือนของเสียงก็ลดลงเช่นกัน ในกรณีนี้ การเพิ่มขึ้นของแอมพลิจูดการโก่งตัวของเจ็ตจะทำให้เกลียวการนำไฟฟ้าลดลงเท่านั้น

ประสิทธิภาพเจ็ทที่ลดลงพร้อมกับแอมพลิจูดการโก่งตัวที่เพิ่มขึ้นนั้นมาพร้อมกับการสูญเสียพลังงานที่เพิ่มขึ้นในท่ออวัยวะ ความผันผวนในท่อจะถูกตั้งค่าให้อยู่ในระดับที่ต่ำกว่าอย่างรวดเร็ว ซึ่งพลังงานของเครื่องบินไอพ่นจะชดเชยการสูญเสียพลังงานในท่อได้อย่างแม่นยำ เป็นที่น่าสนใจที่จะต้องสังเกตว่าในกรณีส่วนใหญ่การสูญเสียพลังงานอันเนื่องมาจากความปั่นป่วนและความหนืดนั้นสูงกว่าการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับการกระเจิงของคลื่นเสียงผ่านช่องและปลายเปิดของท่อ

ส่วนของท่ออวัยวะประเภทพิสัย ซึ่งแสดงว่าลิ้นมีรอยบากเพื่อสร้างกระแสลมปั่นป่วนสม่ำเสมอ ท่อทำด้วย "โลหะที่มีเครื่องหมาย" ซึ่งเป็นโลหะผสมที่มีปริมาณดีบุกสูงและเติมตะกั่ว ในการผลิตวัสดุแผ่นจากโลหะผสมนี้มีรูปแบบเฉพาะซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนในภาพถ่าย

แน่นอน เสียงจริงของท่อในอวัยวะไม่ได้จำกัดอยู่เพียงความถี่เดียว แต่ประกอบด้วยเสียงที่มีความถี่สูงกว่า สามารถพิสูจน์ได้ว่าเสียงหวือหวาเหล่านี้เป็นฮาร์โมนิกที่แน่นอนของความถี่พื้นฐานและแตกต่างไปจากนี้ด้วยจำนวนเต็มจำนวนครั้ง ภายใต้สภาวะการฉีดอากาศคงที่ รูปร่างของคลื่นเสียงบนออสซิลโลสโคปยังคงเหมือนเดิมทุกประการ ความเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อยของความถี่ฮาร์มอนิกจากค่าที่เป็นทวีคูณของความถี่พื้นฐานอย่างเคร่งครัดจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไป แต่มองเห็นได้ชัดเจนในรูปคลื่น

ปรากฏการณ์นี้เป็นที่สนใจเนื่องจากการสั่นสะเทือนของเสาอากาศในท่อออร์แกน เช่นเดียวกับในท่อเปิดใดๆ ที่ตั้งไว้ที่ความถี่ซึ่งค่อนข้างแตกต่างจากความถี่ของฮาร์โมนิก ความจริงก็คือด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น ความยาวในการทำงานของท่อจะเล็กลงเล็กน้อยเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์เสียงที่ปลายเปิดของท่อ ดังที่แสดงไว้ข้างต้น เสียงหวือหวาในไปป์ออร์แกนจะถูกสร้างขึ้นโดยการทำงานร่วมกันของไอพ่นลมและริมฝีปากของช่อง และตัวท่อเองก็ทำหน้าที่สำหรับเสียงหวือหวาความถี่ที่สูงขึ้นโดยส่วนใหญ่เป็นตัวสะท้อนแบบพาสซีฟ

การสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์ในท่อเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของอากาศที่รูมากที่สุด กล่าวอีกนัยหนึ่ง ค่าการนำไฟฟ้าในท่ออวัยวะควรถึงค่าสูงสุดที่ช่อง ตามมาด้วยการสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์เกิดขึ้นในท่อที่มีปลายด้านยาวเปิดที่ความถี่ซึ่งมีการสั่นสะเทือนของเสียงจำนวนเต็มจำนวนครึ่งคลื่นพอดีกับความยาวของท่อ หากเรากำหนดความถี่พื้นฐานเป็น ฉ 1 จากนั้นความถี่เรโซแนนซ์ที่สูงขึ้นจะเป็น 2 ฉ 1 , 3ฉ 1 เป็นต้น (อันที่จริง ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ความถี่เรโซแนนซ์สูงสุดมักจะสูงกว่าค่าเหล่านี้เล็กน้อยเสมอ)

ในท่อที่มีม้าพิสัยไกลปิดหรืออู้อี้ การสั่นพ้องเกิดขึ้นที่ความถี่ซึ่งหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่นเป็นจำนวนคี่พอดีกับความยาวของท่อ ดังนั้นเพื่อให้ออกเสียงเป็นเสียงเดียวกัน ท่อปิดสามารถยาวได้ครึ่งนึงของท่อเปิด และความถี่เรโซแนนท์ของมันจะเป็น ฉ 1 , 3ฉ 1 , 5ฉ 1 เป็นต้น

ผลของการเปลี่ยนแปลงความดันของอากาศที่ถูกบังคับต่อเสียงในท่อออร์แกนทั่วไป เลขโรมันแสดงถึงเสียงหวือหวาสองสามตัวแรก โหมดทรัมเป็ตหลัก (แบบสี) ครอบคลุมช่วงของเสียงปกติที่สมดุลที่แรงดันปกติ เมื่อความดันเพิ่มขึ้น เสียงแตรจะดังขึ้นเป็นเสียงที่สอง เมื่อความดันลดลง เสียงหวือหวาที่สองที่อ่อนลงจะถูกสร้างขึ้น

ทีนี้กลับไปที่กระแสลมในท่ออวัยวะ เราจะเห็นว่าการรบกวนของคลื่นความถี่สูงค่อยๆ ลดลงเมื่อความกว้างของเจ็ตเพิ่มขึ้น เป็นผลให้ปลายของเจ็ตใกล้กับริมฝีปากบนสั่นเกือบไซน์ที่ความถี่พื้นฐานของเสียงของท่อและเกือบจะเป็นอิสระจากฮาร์โมนิกที่สูงขึ้นของการสั่นของสนามอะคูสติกใกล้กับช่องท่อ อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนที่แบบไซนัสของเครื่องบินเจ็ตจะไม่สร้างการเคลื่อนที่แบบเดียวกันของการไหลของอากาศในท่อ เนื่องจากกระแส "อิ่มตัว" เนื่องจากมีการเบี่ยงเบนที่รุนแรงในทุกทิศทาง น้ำจะไหลจากด้านในอย่างสมบูรณ์ทั้งจากด้านใน หรือจากด้านนอกของริมฝีปากบน นอกจากนี้ ริมฝีปากมักจะเคลื่อนไปบ้างและตัดกระแสไม่ตรงแนวระนาบตรงกลาง เพื่อไม่ให้ความอิ่มตัวของสีสมมาตร ดังนั้นความผันผวนของการไหลในท่อจึงมีชุดฮาร์โมนิกครบชุดของความถี่พื้นฐานที่มีอัตราส่วนความถี่และเฟสที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด และแอมพลิจูดสัมพัทธ์ของฮาร์โมนิกความถี่สูงเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อแอมพลิจูดของการโก่งตัวของลมพุ่งสูงขึ้น .

ในท่ออวัยวะทั่วไป ปริมาณการโก่งตัวของเจ็ตในช่องจะสมกับความกว้างของเจ็ตที่ริมฝีปากบน เป็นผลให้มีการสร้างเสียงหวือหวาจำนวนมากในกระแสอากาศ หากริมฝีปากแบ่งเจ็ตส์อย่างสมมาตรอย่างเคร่งครัด เสียงก็จะไม่มีเสียงหวือหวา ดังนั้นโดยปกติริมฝีปากจะได้รับการผสมบางส่วนเพื่อรักษาความหวือหวาทั้งหมด

ตามที่คุณคาดหวัง ท่อแบบเปิดและแบบปิดสร้างคุณภาพเสียงที่แตกต่างกัน ความถี่ของเสียงหวือหวาที่สร้างขึ้นโดยเครื่องบินเจ็ตเป็นความถี่ของการสั่นของไอพ่นหลักหลายเท่า คอลัมน์ของอากาศในท่อจะสะท้อนอย่างแรงถึงเสียงหวือหวาบางอย่างก็ต่อเมื่อค่าการนำไฟฟ้าทางเสียงของท่อสูงเท่านั้น ในกรณีนี้ แอมพลิจูดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่ความถี่ใกล้กับความถี่ของโอเวอร์โทน ดังนั้น ในหลอดปิด ซึ่งสร้างเฉพาะโอเวอร์โทนที่มีความถี่เรโซแนนซ์เป็นเลขคี่ โอเวอร์โทนอื่นๆ ทั้งหมดจะถูกระงับ ผลที่ได้คือเสียง "อู้อี้" ที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งเสียงหวือหวายังอ่อนอยู่ แม้ว่าจะไม่ได้หายไปโดยสิ้นเชิงก็ตาม ในทางตรงกันข้าม ท่อเปิดจะให้เสียงที่ "เบากว่า" เนื่องจากยังคงเสียงหวือหวาทั้งหมดที่มาจากความถี่พื้นฐาน

คุณสมบัติการสั่นพ้องของท่อขึ้นอยู่กับการสูญเสียพลังงานในระดับมาก การสูญเสียเหล่านี้มีสองประเภท: การสูญเสียเนื่องจากแรงเสียดทานภายในและการถ่ายเทความร้อน และการสูญเสียเนื่องจากการแผ่รังสีผ่านช่องและปลายเปิดของท่อ การสูญเสียประเภทแรกมีความสำคัญมากกว่าในท่อแคบและความถี่การแกว่งต่ำ สำหรับท่อกว้างและความถี่การแกว่งสูง การสูญเสียประเภทที่สองมีความสำคัญ

อิทธิพลของตำแหน่งของริมฝีปากที่มีต่อการสร้างเสียงหวือหวาบ่งบอกถึงความเหมาะสมในการขยับริมฝีปาก หากริมฝีปากแบ่งเจ็ตตามระนาบกลางอย่างเคร่งครัด เสียงของความถี่พื้นฐาน (I) และโอเวอร์โทนที่สาม (III) จะถูกสร้างขึ้นในท่อ โดยการขยับริมฝีปากดังที่แสดงด้วยเส้นประ เสียงหวือหวาที่สองและสี่จะปรากฏขึ้น ช่วยเพิ่มคุณภาพเสียงอย่างมาก

ตามความยาวของท่อที่กำหนด และด้วยเหตุนี้ความถี่พื้นฐานบางอย่าง ท่อกว้างสามารถทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนที่ดีได้เฉพาะสำหรับโทนเสียงพื้นฐานและเสียงหวือหวาอีกสองสามตัวถัดไป ซึ่งก่อให้เกิดเสียง "คล้ายขลุ่ย" อู้อี้ หลอดแคบทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนที่ดีสำหรับเสียงหวือหวาที่หลากหลาย และเนื่องจากการแผ่รังสีที่ความถี่สูงจะมีความเข้มข้นมากกว่าที่ความถี่ต่ำ จึงทำให้เกิดเสียง "สตริง" สูง ระหว่างเสียงทั้งสองนี้จะมีเสียงที่ฉ่ำดังก้องกังวานซึ่งกลายเป็นลักษณะของอวัยวะที่ดีซึ่งสร้างขึ้นโดยหลักการหรือช่วงที่เรียกว่า

นอกจากนี้ อวัยวะขนาดใหญ่อาจมีท่อหลายแถวที่มีรูปทรงกรวย ปลั๊กแบบมีรูพรุน หรือรูปแบบทางเรขาคณิตอื่นๆ การออกแบบดังกล่าวมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับเปลี่ยนความถี่เรโซแนนท์ของแตร และบางครั้งเพื่อเพิ่มช่วงของเสียงหวือหวาความถี่สูงเพื่อให้ได้เสียงต่ำของสีเสียงพิเศษ การเลือกใช้วัสดุที่ใช้ทำท่อนั้นไม่สำคัญมากนัก

มีการสั่นสะเทือนของอากาศในท่อหลายประเภท และทำให้คุณสมบัติทางเสียงของท่อซับซ้อนยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อความดันอากาศในท่อเปิดเพิ่มขึ้นจนทำให้เกิดโอเวอร์โทนแรกในเจ็ท ฉ 1 หนึ่งในสี่ของความยาวของคลื่นหลัก จุดบนเกลียวการนำที่สอดคล้องกับโอเวอร์โทนนี้จะเคลื่อนไปทางครึ่งขวา และเจ็ตจะหยุดสร้างโอเวอร์โทนของความถี่นี้ ในเวลาเดียวกันความถี่ของโอเวอร์โทนที่สอง2 ฉ 1 สอดคล้องกับคลื่นครึ่งลูกในเจ็ตและสามารถคงที่ได้ ดังนั้นเสียงของทรัมเป็ตจะไปที่โอเวอร์โทนที่สองนี้ เกือบทั้งอ็อกเทฟเหนืออันแรก และความถี่ที่แน่นอนของการสั่นจะขึ้นอยู่กับความถี่เรโซแนนซ์ของทรัมเป็ตและแรงดันอากาศ

การเพิ่มแรงดันการคายประจุเพิ่มเติมสามารถนำไปสู่การก่อตัวของโอเวอร์โทน 3 . ถัดไป ฉ 1 โดยมีเงื่อนไขว่า "อันเดอร์คัท" ของริมฝีปากไม่ใหญ่เกินไป ในทางกลับกัน มักเกิดขึ้นที่ความดันต่ำ ซึ่งไม่เพียงพอต่อการสร้างโทนเสียงพื้นฐาน ค่อยๆ สร้างหนึ่งในเสียงหวือหวาในเทิร์นที่สองของเกลียวการนำไฟฟ้า เสียงดังกล่าวซึ่งสร้างขึ้นโดยมากเกินหรือขาดแรงกด เป็นที่สนใจสำหรับการวิจัยในห้องปฏิบัติการ แต่มักใช้ในอวัยวะต่างๆ เองน้อยมาก เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์พิเศษบางอย่างเท่านั้น

มุมมองของคลื่นนิ่งที่เสียงสะท้อนในท่อที่มีปลายด้านบนเปิดและปิด ความกว้างของเส้นสีแต่ละเส้นสอดคล้องกับแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนในส่วนต่างๆ ของท่อ ลูกศรระบุทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศในช่วงครึ่งหนึ่งของวัฏจักรการแกว่ง ในช่วงครึ่งหลังของรอบทิศทางของการเคลื่อนไหวจะกลับกัน เลขโรมันแสดงถึงตัวเลขฮาร์มอนิก สำหรับไพพ์แบบเปิด ฮาร์โมนิกทั้งหมดของความถี่พื้นฐานจะเป็นเสียงก้อง ท่อปิดต้องยาวครึ่งหนึ่งเพื่อสร้างโน้ตเดียวกัน แต่มีเพียงฮาร์โมนิกที่คี่เท่านั้นที่สะท้อน รูปทรงที่ซับซ้อนของ "ปาก" ของท่อค่อนข้างบิดเบือนการกำหนดค่าของคลื่นใกล้กับปลายล่างของท่อโดยไม่ต้องเปลี่ยน « หลัก » อักขระ.

หลังจากที่ผู้เชี่ยวชาญในการผลิตออร์แกนได้สร้างท่อเสียงที่จำเป็นหนึ่งท่อแล้ว ภารกิจหลักและยากที่สุดของเขาคือการสร้างท่อทั้งชุดที่มีระดับเสียงที่เหมาะสมและความกลมกลืนของเสียงตลอดช่วงดนตรีทั้งหมดของคีย์บอร์ด สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้โดยชุดท่อธรรมดาที่มีรูปทรงเดียวกัน ซึ่งแตกต่างกันในขนาดเท่านั้น เนื่องจากในท่อดังกล่าว การสูญเสียพลังงานจากแรงเสียดทานและการแผ่รังสีจะส่งผลต่อการสั่นของความถี่ต่างกัน เพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติทางเสียงที่คงที่ตลอดช่วงทั้งหมด จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์จำนวนหนึ่ง เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจะเปลี่ยนไปตามความยาวและขึ้นอยู่กับกำลังที่มีเลขชี้กำลัง k โดยที่ k น้อยกว่า 1 ดังนั้นท่อเสียงเบสที่ยาวจึงแคบลง ค่าที่คำนวณได้ของ k คือ 5/6 หรือ 0.83 แต่เมื่อคำนึงถึงลักษณะทางจิตฟิสิกส์ของการได้ยินของมนุษย์แล้วควรลดลงเหลือ 0.75 ค่า k นี้ใกล้เคียงกับค่าที่นักประดิษฐ์ออร์แกนผู้ยิ่งใหญ่แห่งศตวรรษที่ 17 และ 18 กำหนดโดยเชิงประจักษ์

โดยสรุป ให้เราพิจารณาคำถามที่มีความสำคัญจากมุมมองของการเล่นออร์แกน: วิธีควบคุมเสียงของท่อจำนวนมากในอวัยวะขนาดใหญ่ กลไกพื้นฐานของตัวควบคุมนี้เรียบง่ายและคล้ายกับแถวและคอลัมน์ของเมทริกซ์ ท่อที่จัดเรียงโดยรีจิสเตอร์สอดคล้องกับแถวของเมทริกซ์ ไปป์ทั้งหมดที่มีรีจิสเตอร์เดียวกันมีโทนเสียงเดียวกัน และแต่ละไพพ์จะสอดคล้องกับโน้ตหนึ่งตัวบนแป้นพิมพ์มือหรือเท้า การจ่ายอากาศไปยังท่อของแต่ละรีจิสเตอร์ถูกควบคุมโดยคันโยกพิเศษซึ่งระบุชื่อของรีจิสเตอร์และการจ่ายอากาศโดยตรงไปยังท่อที่เกี่ยวข้องกับโน้ตที่กำหนดและประกอบเป็นคอลัมน์ของเมทริกซ์ถูกควบคุมโดย ปุ่มที่เกี่ยวข้องบนแป้นพิมพ์ ทรัมเป็ตจะส่งเสียงก็ต่อเมื่อขยับคันโยกของรีจิสเตอร์ที่ตั้งอยู่และกดปุ่มที่ต้องการ

ตำแหน่งของท่ออวัยวะคล้ายกับแถวและคอลัมน์ของเมทริกซ์ ในไดอะแกรมแบบง่ายนี้ แต่ละแถวเรียกว่ารีจิสเตอร์ประกอบด้วยไพพ์ประเภทเดียวกันซึ่งแต่ละอันสร้างโน้ตหนึ่งอัน (ส่วนบนของไดอะแกรม) แต่ละคอลัมน์ที่เกี่ยวข้องกับโน้ตหนึ่งรายการบนแป้นพิมพ์ (ส่วนล่างของไดอะแกรม) ประกอบด้วยไปป์ประเภทต่างๆ (ส่วนด้านซ้ายของไดอะแกรม) คันโยกบนคอนโซล (ด้านขวาของแผนภาพ) ช่วยให้อากาศเข้าไปยังท่อทั้งหมดของรีจิสเตอร์ได้ และการกดปุ่มบนแป้นพิมพ์จะเป่าลมเข้าไปในท่อทั้งหมดของโน้ตที่กำหนด การเข้าถึงอากาศไปยังท่อทำได้เมื่อเปิดแถวและคอลัมน์พร้อมกันเท่านั้น

ปัจจุบันนี้ มีการใช้วงจรดังกล่าวได้หลายวิธีโดยใช้อุปกรณ์ลอจิกดิจิทัลและวาล์วควบคุมด้วยไฟฟ้าในแต่ละท่อ อวัยวะที่มีอายุมากกว่าใช้คันโยกแบบกลไกธรรมดาและวาล์วกกเพื่อจ่ายอากาศไปยังช่องคีย์บอร์ด และตัวเลื่อนแบบกลไกที่มีรูเพื่อควบคุมการไหลของอากาศไปยังรีจิสเตอร์ทั้งหมด ระบบกลไกที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้นี้ นอกเหนือจากข้อดีในการออกแบบแล้ว ยังช่วยให้ออร์แกนิกควบคุมความเร็วของการเปิดวาล์วทั้งหมดได้ด้วยตัวเอง และทำให้เครื่องดนตรีเชิงกลนี้เข้าใกล้เขามากขึ้น

ใน XIX เมื่อต้นศตวรรษที่ XX อวัยวะขนาดใหญ่ถูกสร้างขึ้นด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องกลไฟฟ้าทุกประเภท แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับการตั้งค่าอีกครั้งสำหรับการส่งสัญญาณทางกลจากกุญแจและคันเหยียบ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนถูกใช้เพื่อเปิดการรวมกันของการลงทะเบียนในขณะที่เล่นออร์แกน ตัวอย่างเช่น ออร์แกนขับเคลื่อนที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้รับการติดตั้งในห้องแสดงคอนเสิร์ตซิดนีย์โอเปร่าเฮาส์ในปี 1979 มีท่อ 10,500 ท่อใน 205 รีจิสเตอร์ที่แจกจ่ายให้กับคีย์บอร์ดแบบมือและแบบเท้าเดียว การควบคุมกุญแจดำเนินการแบบกลไก แต่มีการทำซ้ำโดยระบบส่งกำลังไฟฟ้าที่คุณสามารถเชื่อมต่อได้ ด้วยวิธีนี้ การแสดงของออร์แกนสามารถบันทึกในรูปแบบดิจิทัลที่เข้ารหัส ซึ่งสามารถใช้สำหรับการเล่นออร์แกนของการแสดงดั้งเดิมโดยอัตโนมัติ การควบคุมรีจิสเตอร์และการรวมกันนั้นดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าหรือไฟฟ้านิวเมติก และไมโครโปรเซสเซอร์พร้อมหน่วยความจำ ซึ่งช่วยให้คุณปรับเปลี่ยนโปรแกรมควบคุมได้อย่างกว้างขวาง ดังนั้นเสียงอันไพเราะของอวัยวะอันสง่างามจึงถูกสร้างขึ้นโดยการผสมผสานของความสำเร็จขั้นสูงสุดของเทคโนโลยีสมัยใหม่กับเทคนิคและหลักการดั้งเดิมที่ผู้เชี่ยวชาญในอดีตใช้มานานหลายศตวรรษ

เมื่อประตูสีเบจเปิดออก เพียงไม่กี่ขั้นบันไดไม้ก็ดึงสายตาฉันออกจากความมืด ทันทีที่ประตูกล่องไม้อันทรงพลังที่ดูเหมือนกล่องระบายอากาศก็ขึ้นไป “ระวัง นี่คือท่อออร์แกน 32 ฟุต เครื่องบันทึกขลุ่ยเบส” ไกด์ของผมเตือน “เดี๋ยวผมเปิดไฟให้” ฉันอดทนรอโดยคาดว่าจะมีการทัศนศึกษาที่น่าสนใจที่สุดในชีวิตของฉัน ข้างหน้าฉันคือทางเข้าออร์แกน นี่เป็นเครื่องดนตรีชนิดเดียวที่คุณสามารถเข้าไปข้างในได้

ร่างกายมีอายุกว่าร้อยปี มันตั้งอยู่ในห้องโถงใหญ่ของ Conservatory มอสโกซึ่งเป็นห้องโถงที่มีชื่อเสียงมากจากผนังที่ภาพเหมือนของ Bach, Tchaikovsky, Mozart, Beethoven มองมาที่คุณ ... อย่างไรก็ตามสิ่งที่เปิดตาของผู้ชมคือคอนโซลของออร์แกน หันไปทางห้องโถงด้านหลังและไม้ศิลปะเล็กน้อย " อนาคต" กับท่อโลหะแนวตั้ง ผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัดจะไม่เข้าใจว่าทำไมเครื่องดนตรีที่เป็นเอกลักษณ์นี้จึงเล่นได้อย่างไรและทำไมเมื่อดูส่วนหน้าของออร์แกน หากต้องการเปิดเผยความลับ คุณจะต้องเข้าถึงประเด็นจากมุมมองที่ต่างออกไป อย่างแท้จริง.

Natalya Vladimirovna Malina ภัณฑารักษ์ของออร์แกน ครู นักดนตรี และหัวหน้าออร์แกน ได้ตกลงที่จะเป็นไกด์ของฉัน “คุณสามารถก้าวไปข้างหน้าในอวัยวะเท่านั้น” เธออธิบายอย่างเข้มงวดกับฉัน ข้อกำหนดนี้ไม่เกี่ยวข้องกับไสยศาสตร์และไสยศาสตร์ เพียงแค่เดินถอยหลังหรือไปด้านข้าง ผู้ที่ไม่มีประสบการณ์สามารถเหยียบท่ออวัยวะหรือสัมผัสอวัยวะใดอวัยวะหนึ่งได้ และมีท่อหลายพันท่อ

หลักการสำคัญของอวัยวะซึ่งแตกต่างจากเครื่องมือลมส่วนใหญ่: หนึ่งท่อ - หนึ่งโน้ต ขลุ่ยแพนถือได้ว่าเป็นบรรพบุรุษของอวัยวะโบราณ เครื่องมือนี้ซึ่งมีมาตั้งแต่สมัยโบราณในส่วนต่างๆ ของโลก ประกอบด้วยกกกลวงหลายอันที่มีความยาวต่างกันผูกเข้าด้วยกัน หากคุณเป่าที่มุมปากของอันที่สั้นที่สุดจะได้ยินเสียงสูงบาง ๆ ลิ้นที่ยาวขึ้นจะลดเสียงลง

เครื่องดนตรีที่ตลกคือออร์แกนปากที่มีแตรที่ผิดปกติสำหรับเครื่องดนตรีนี้ แต่เกือบจะเหมือนกันทุกประการในการออกแบบที่สามารถพบได้ในอวัยวะขนาดใหญ่ใด ๆ (เช่นเดียวกับที่แสดงในภาพด้านขวา) - นี่คือวิธีการจัดเรียงท่ออวัยวะ "กก"

เสียงแตรสามพัน. รูปแบบทั่วไป แผนภาพแสดงแผนภาพแบบง่ายของอวัยวะที่มีโครงสร้างแบบกลไก ภาพถ่ายที่แสดงส่วนประกอบและอุปกรณ์แต่ละชิ้นของเครื่องดนตรีถูกถ่ายภายในอวัยวะของห้องโถงใหญ่ของเรือนกระจกแห่งรัฐมอสโก แผนภาพไม่แสดงเครื่องสูบลมซึ่งรักษาแรงดันคงที่ในกระจกหน้ารถ และคันโยก Barker (อยู่ในรูปภาพ) ที่ขาดหายไปก็คือแป้นเหยียบ (แป้นเหยียบ)

คุณไม่สามารถเปลี่ยนระดับเสียงของแต่ละหลอดได้ ซึ่งต่างจากขลุ่ยทั่วไป ดังนั้นขลุ่ยของแพนจึงสามารถเล่นโน้ตได้มากเท่ากับที่มีกกอยู่ในนั้น ในการทำให้เครื่องมือสร้างเสียงที่ต่ำมาก จำเป็นต้องรวมท่อที่มีความยาวมากและเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ไว้ในองค์ประกอบด้วย เป็นไปได้ที่จะทำขลุ่ยแพนหลายๆ อันด้วยท่อที่ทำจากวัสดุต่างกันและมีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน จากนั้นจะเป่าโน้ตเดียวกันด้วยโทนเสียงที่ต่างกัน แต่การเล่นเครื่องดนตรีเหล่านี้พร้อมกันจะไม่ได้ผล - คุณไม่สามารถถือมันไว้ในมือได้และจะไม่มีลมหายใจเพียงพอสำหรับ "กก" ยักษ์ แต่ถ้าเราวางร่องฟันทั้งหมดในแนวตั้ง ให้แต่ละหลอดมีวาล์วอากาศเข้า สร้างกลไกที่จะให้โอกาสเราควบคุมวาล์วทั้งหมดจากแป้นพิมพ์ และสุดท้าย สร้างการออกแบบสำหรับการสูบลมด้วย ต่อมากระจาย เราเพิ่งได้รับอวัยวะ

บนเรือลำเก่า

ท่อในอวัยวะทำจากวัสดุสองชนิด: ไม้และโลหะ ท่อไม้ที่ใช้แยกเสียงเบสมีส่วนสี่เหลี่ยม ท่อโลหะมักจะมีขนาดเล็กกว่า มีลักษณะเป็นทรงกระบอกหรือทรงกรวย และมักทำจากโลหะผสมของดีบุกและตะกั่ว หากมีดีบุกมากขึ้นท่อจะดังขึ้นหากมีตะกั่วมากขึ้นเสียงที่แยกออกมาจะหูหนวกมากขึ้น "ฝ้าย"

โลหะผสมของดีบุกและตะกั่วนั้นนิ่มมาก ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ท่ออวัยวะผิดรูปได้ง่าย หากมีการวางท่อโลหะขนาดใหญ่ไว้ด้านข้าง หลังจากนั้นไม่นานก็จะได้ส่วนวงรีที่มีน้ำหนักของมันเอง ซึ่งจะส่งผลต่อความสามารถในการดึงเสียงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เมื่อย้ายภายในอวัยวะของห้องโถงใหญ่ของเรือนกระจกมอสโก ฉันพยายามสัมผัสเฉพาะส่วนที่เป็นไม้ หากคุณเหยียบไปป์หรือคว้ามันไว้อย่างเชื่องช้า หัวหน้าอวัยวะจะมีปัญหาใหม่: ท่อจะต้อง "รักษาให้หาย" - ยืดให้ตรง หรือแม้แต่บัดกรี

อวัยวะที่ฉันอยู่ภายในนั้นยังห่างไกลจากการเป็นอวัยวะที่ใหญ่ที่สุดในโลกและแม้แต่ในรัสเซีย ในแง่ของขนาดและจำนวนท่อ มันด้อยกว่าออร์แกนของมอสโกเฮาส์ออฟมิวสิค มหาวิหารในคาลินินกราดและคอนเสิร์ตฮอลล์ ไชคอฟสกี. เจ้าของสถิติหลักอยู่ต่างประเทศ ตัวอย่างเช่น เครื่องมือที่ติดตั้งในหอประชุมแอตแลนติกซิตี (สหรัฐอเมริกา) มีท่อมากกว่า 33,000 ท่อ ในอวัยวะของห้องโถงใหญ่ของเรือนกระจก มีท่อน้อยกว่าสิบเท่า "เท่านั้น" 3136 แต่ถึงกระนั้นจำนวนที่มีนัยสำคัญนี้ก็ยังไม่สามารถวางอย่างแน่นหนาบนระนาบเดียวได้ อวัยวะภายในมีหลายระดับซึ่งติดตั้งท่อเป็นแถว สำหรับการเข้าถึงท่อของอาจารย์อวัยวะในแต่ละชั้นจะมีทางเดินแคบ ๆ ในรูปแบบของแท่นไม้กระดาน ชั้นเชื่อมต่อกันด้วยบันไดซึ่งในบทบาทของขั้นบันไดนั้นใช้คานขวางธรรมดา ภายในอวัยวะนั้นแออัด และการเคลื่อนไหวระหว่างระดับต้องใช้ความคล่องแคล่ว

“ประสบการณ์ของฉันคือสิ่งนั้น” นาตาลียา วลาดิมีรอฟนา มาลินากล่าว “ดีที่สุดสำหรับผู้เชี่ยวชาญอวัยวะที่บางและน้ำหนักเบา เป็นเรื่องยากสำหรับคนที่มีมิติอื่นที่จะทำงานที่นี่โดยไม่ทำให้เครื่องมือเสียหาย เมื่อเร็วๆ นี้ ช่างไฟฟ้า - ชายร่างใหญ่ - กำลังเปลี่ยนหลอดไฟเหนืออวัยวะ สะดุดและหักแผ่นไม้สองสามแผ่นจากหลังคาไม้กระดาน ไม่มีผู้เสียชีวิตหรือบาดเจ็บ แต่แผ่นไม้ที่ตกลงมาทำให้ท่ออวัยวะเสียหาย 30 อัน”

เมื่อพิจารณาในใจว่าผู้เชี่ยวชาญด้านอวัยวะที่มีสัดส่วนในอุดมคติจะพอดีกับร่างกายของฉันอย่างง่ายดาย ฉันเหลือบมองไปที่บันไดที่ดูบอบบางซึ่งทอดไปสู่ชั้นบนอย่างระมัดระวัง “ ไม่ต้องกังวล” Natalya Vladimirovna ทำให้ฉันมั่นใจ“ แค่ไปข้างหน้าและทำซ้ำการเคลื่อนไหวหลังจากฉัน โครงสร้างแข็งแรงก็จะทนทานต่อคุณ

นกหวีดและกก

เราปีนขึ้นไปที่ชั้นบนของออร์แกนจากจุดที่มุมมองของห้องโถงใหญ่จากจุดสูงสุดซึ่งไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับผู้มาเยี่ยมทั่วไปในเรือนกระจก บนเวทีด้านล่าง ซึ่งการซ้อมวงดนตรีเพิ่งจบลง ผู้ชายตัวเล็ก ๆ เดินไปมาพร้อมกับไวโอลินและวิโอลา นาตาลียา วลาดิมีรอฟนา ขอแสดงทะเบียนภาษาสเปนใกล้ปล่องไฟ ไม่เหมือนกับท่ออื่น ๆ ไม่ใช่แนวตั้ง แต่เป็นแนวนอน สร้างกระบังหน้าเหนืออวัยวะ พวกมันพัดเข้าไปในห้องโถงโดยตรง ผู้สร้างออร์แกนของห้องโถงใหญ่ Aristide Cavaillé-Coll มาจากตระกูลผู้เชี่ยวชาญด้านออร์แกนในฝรั่งเศส-สเปน ดังนั้นประเพณี Pyrenean ในเครื่องดนตรีบนถนน Bolshaya Nikitskaya ในมอสโก

โดยวิธีการที่เกี่ยวกับการลงทะเบียนและการลงทะเบียนภาษาสเปนโดยทั่วไป “การลงทะเบียน” เป็นหนึ่งในแนวคิดหลักในการออกแบบอวัยวะ นี่คือชุดของท่ออวัยวะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งซึ่งสร้างมาตราส่วนสีตามปุ่มของแป้นพิมพ์หรือส่วนหนึ่งของมัน

ขึ้นอยู่กับขนาดของท่อที่รวมอยู่ในองค์ประกอบ (มาตราส่วนคืออัตราส่วนของพารามิเตอร์ท่อที่สำคัญที่สุดสำหรับตัวละครและคุณภาพเสียง) รีจิสเตอร์ให้เสียงที่มีสีต่ำต่างกัน เมื่อเปรียบเทียบกับขลุ่ย Pan ฉันเกือบจะพลาดความละเอียดอ่อนอย่างหนึ่ง: ความจริงก็คือท่ออวัยวะทั้งหมด (เช่นกกของขลุ่ยเก่า) เป็น aerophones แอร์โรโฟนเป็นเครื่องมือลมที่เสียงเกิดขึ้นจากการสั่นสะเทือนของเสาอากาศ ได้แก่ ขลุ่ย ทรัมเป็ต ทูบา เขา แต่แซกโซโฟน โอโบ ออร์แกนปาก อยู่ในกลุ่มของไอดิโอโฟน นั่นคือ "ฟังเอง" ไม่ใช่อากาศที่สั่นที่นี่ แต่ลิ้นที่ไหลเวียนไปตามการไหลของอากาศ แรงกดอากาศและแรงยืดหยุ่นที่ตอบโต้ทำให้กกสั่นสะเทือนและกระจายคลื่นเสียงซึ่งถูกขยายโดยกระดิ่งของเครื่องดนตรีเป็นเครื่องสะท้อน

ท่อในอวัยวะส่วนใหญ่เป็นแอโรโฟน พวกเขาเรียกว่าริมฝีปากหรือผิวปาก ท่อไอดิโอโฟนเป็นกลุ่มรีจิสเตอร์พิเศษและเรียกว่าท่อรีด

นักออร์แกนมีกี่มือ?

แต่นักดนตรีจะจัดการสร้างท่อนับพันเหล่านี้ได้อย่างไร - ไม้และโลหะ นกหวีดและกก เปิดและปิด - รีจิสเตอร์หลายสิบหรือหลายร้อยรายการ ... เสียงในเวลาที่เหมาะสม? เพื่อให้เข้าใจสิ่งนี้ ให้ลงจากชั้นบนของออร์แกนสักครู่แล้วไปที่ธรรมาสน์หรือคอนโซลของออร์แกน ผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัดเมื่อเห็นอุปกรณ์นี้สั่นสะท้านเหมือนหน้าแดชบอร์ดของเครื่องบินโดยสารสมัยใหม่ คีย์บอร์ดแบบแมนนวลหลายแบบ - คู่มือ (อาจมีห้าหรือเจ็ดอย่าง!) เท้าข้างหนึ่งพร้อมแป้นเหยียบลึกลับอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีคันโยกไอเสียหลายคันพร้อมจารึกที่ด้ามจับ ทำไมทั้งหมดนี้?

แน่นอนว่าออร์แกนมีเพียงสองมือเท่านั้น และเขาจะไม่สามารถเล่นคู่มือทั้งหมดได้พร้อมๆ กัน (ในออร์แกนของห้องโถงใหญ่มีสามมือ ซึ่งค่อนข้างมากด้วย) จำเป็นต้องใช้คีย์บอร์ดแบบแมนนวลหลายตัวเพื่อแยกกลุ่มการลงทะเบียนทางกลไกและการทำงาน เช่นเดียวกับในคอมพิวเตอร์ ฮาร์ดไดรฟ์จริงหนึ่งตัวจะแบ่งออกเป็นหลายตัวเสมือน ตัวอย่างเช่น คู่มือแรกของอวัยวะในห้องโถงใหญ่ควบคุมท่อของกลุ่ม (ศัพท์ภาษาเยอรมันคือ Werk) ของทะเบียนที่เรียกว่า Grand Orgue ประกอบด้วยทะเบียน 14 คู่มือที่สอง (Positif Expressif) รับผิดชอบการลงทะเบียน 14 รายการด้วย แป้นพิมพ์ที่สาม - Recit expressif - 12 registers สุดท้าย สวิตช์เท้า 32 คีย์หรือ "แป้นเหยียบ" ทำงานร่วมกับเบสรีจิสเตอร์ 10 ตัว

การโต้เถียงจากมุมมองของฆราวาส แม้แต่ 14 การลงทะเบียนสำหรับคีย์บอร์ดเดียวก็มากเกินไป ท้ายที่สุด ด้วยการกดคีย์เดียว นักออร์แกนจะสามารถสร้างเสียงได้ 14 ท่อพร้อมกันในรีจิสเตอร์ที่ต่างกัน (จริงๆ แล้วมากกว่านั้นเป็นเพราะรีจิสเตอร์อย่างมิกซ์ทูร่า) และถ้าคุณต้องการเล่นโน้ตในเครื่องบันทึกเดียวหรือในเครื่องเดียว? ด้วยเหตุนี้เองจึงใช้คันโยกไอเสียที่อยู่ด้านขวาและด้านซ้ายของคู่มือ เมื่อดึงคันโยกที่มีชื่อของรีจิสเตอร์ที่เขียนอยู่บนที่จับออกมานักดนตรีจะเปิดแดมเปอร์ชนิดหนึ่งซึ่งจะเปิดอากาศไปยังท่อของรีจิสเตอร์บางตัว

ดังนั้น เพื่อเล่นโน้ตที่ต้องการในรีจิสเตอร์ที่ต้องการ คุณต้องเลือกคีย์บอร์ดแบบแมนนวลหรือแป้นเหยียบที่ควบคุมรีจิสเตอร์นี้ ดึงคันโยกที่สัมพันธ์กับรีจิสเตอร์นี้ออกแล้วกดปุ่มที่ต้องการ

ลมหายใจอันทรงพลัง

ส่วนสุดท้ายของทัวร์ของเราทุ่มเทให้กับอากาศ อากาศที่ทำให้อวัยวะมีเสียง ร่วมกับ Natalya Vladimirovna เราลงไปที่พื้นด้านล่างและพบว่าตัวเองอยู่ในห้องเทคนิคที่กว้างขวางซึ่งไม่มีอะไรจากอารมณ์เคร่งขรึมของห้องโถงใหญ่ พื้นคอนกรีต ผนังปูนขาว โครงสร้างรองรับไม้โค้ง ท่อลม และมอเตอร์ไฟฟ้า ในช่วงทศวรรษแรกของการดำรงอยู่ของออร์แกน นักโยก calcante ทำงานหนักที่นี่ ชายสุขภาพดีสี่คนยืนเป็นแถวเป็นแถว จับมือทั้งสองข้างด้วยไม้เรียวที่ร้อยผ่านวงแหวนเหล็กบนเคาน์เตอร์ และกดคันโยกที่พองขนโดยใช้เท้าข้างหนึ่งหรืออีกข้างหนึ่งสลับกัน กะถูกกำหนดเวลาไว้สองชั่วโมง หากคอนเสิร์ตหรือการซ้อมยาวนานขึ้น นักโยกที่เหนื่อยล้าก็ถูกแทนที่ด้วยการเสริมกำลังใหม่

ขนเก่าจำนวนสี่ตัวรอดมาได้จนถึงทุกวันนี้ ตามที่ Natalya Vladimirovna มีตำนานอยู่รอบ ๆ เรือนกระจกว่าเมื่อพวกเขาพยายามแทนที่งานของนักโยกด้วยแรงม้า ด้วยเหตุนี้จึงมีการสร้างกลไกพิเศษขึ้น อย่างไรก็ตาม พร้อมกับอากาศ กลิ่นของมูลม้าก็ลอยขึ้นมาในห้องโถงใหญ่ และผู้ก่อตั้งโรงเรียนออร์แกนแห่งรัสเซีย A.F. Gedike รับคอร์ดแรกขยับจมูกด้วยความไม่พอใจและพูดว่า: "มันเหม็น!"

ไม่ว่าตำนานนี้จะจริงหรือไม่ก็ตาม ในปี 1913 มอเตอร์ไฟฟ้าก็ได้เข้ามาแทนที่ความแข็งแกร่งของกล้ามเนื้อในที่สุด ด้วยความช่วยเหลือของรอก เขาหมุนเพลา ซึ่งจะทำให้เครื่องสูบลมเคลื่อนที่ผ่านกลไกข้อเหวี่ยง ต่อจากนั้น โครงการนี้ก็ถูกยกเลิกเช่นกัน และวันนี้พัดลมไฟฟ้าสูบลมเข้าไปในอวัยวะ

ในอวัยวะนั้น อากาศที่ถูกบังคับเข้าสู่เครื่องสูบลมของนิตยสารซึ่งแต่ละอันเชื่อมต่อกับหนึ่งใน 12 กังหันลม Windlada เป็นถังลมอัดที่ดูเหมือนกล่องไม้ซึ่งอันที่จริงแล้วมีการติดตั้งท่อหลายแถว ใน windlad เดียวมักจะมีการลงทะเบียนหลายอัน ท่อขนาดใหญ่ซึ่งไม่มีที่ว่างเพียงพอบนกระบังลมถูกติดตั้งไว้ที่ด้านข้าง และท่อลมในรูปแบบของท่อโลหะจะเชื่อมต่อเข้ากับกังหันลม

กังหันลมของออร์แกนของห้องโถงใหญ่ (การออกแบบ "loopflade") แบ่งออกเป็นสองส่วนหลัก ในส่วนล่างด้วยความช่วยเหลือของขนนิตยสารจะคงแรงดันคงที่ ด้านบนถูกแบ่งโดยพาร์ติชั่นสุญญากาศเป็นช่องสัญญาณเสียงที่เรียกว่า ท่อทั้งหมดของรีจิสเตอร์ที่แตกต่างกันซึ่งควบคุมโดยปุ่มเดียวของคู่มือหรือแป้นเหยียบมีเอาต์พุตไปยังช่องสัญญาณเสียง ช่องสัญญาณเสียงแต่ละช่องเชื่อมต่อกับด้านล่างของกังหันลมด้วยรูที่ปิดด้วยวาล์วสปริง เมื่อกดคีย์ผ่าน tracture การเคลื่อนไหวจะถูกส่งไปยังวาล์ว จะเปิดขึ้น และอากาศอัดจะเข้าสู่ช่องโทนเสียงขึ้นด้านบน ในทางทฤษฎีแล้วท่อทั้งหมดที่เข้าถึงช่องทางนี้ควรเริ่มส่งเสียง แต่ ... สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นตามกฎ ความจริงก็คือสิ่งที่เรียกว่าลูปผ่านส่วนบนทั้งหมดของกังหันลม - แดมเปอร์ที่มีรูตั้งฉากกับช่องสัญญาณเสียงและมีสองตำแหน่ง หนึ่งในนั้นลูปครอบคลุมท่อทั้งหมดของรีจิสเตอร์ที่กำหนดในทุกช่องสัญญาณเสียง ในอีกทางหนึ่งการลงทะเบียนเปิดอยู่และท่อเริ่มส่งเสียงทันทีหลังจากกดปุ่มอากาศจะเข้าสู่ช่องสัญญาณเสียงที่เกี่ยวข้อง การควบคุมลูปอย่างที่คุณอาจเดาทำได้โดยคันโยกบนรีโมทคอนโทรลผ่านเส้นทางการลงทะเบียน พูดง่ายๆ ก็คือ ปุ่มต่างๆ ช่วยให้ไพพ์ทั้งหมดส่งเสียงในช่องโทนเสียง และลูปจะกำหนดรายการโปรด

เราขอขอบคุณผู้นำของโรงเรียนสอนดนตรีแห่งรัฐมอสโกและ Natalya Vladimirovna Malina สำหรับความช่วยเหลือในการเตรียมบทความนี้