Сообщение о инструменте орган. Орган - музыкальный инструмент

Орган – самый большой музыкальный инструмент, уникальное человеческое творение. В мире нет двух одинаковых органов.

Гигантский орган обладает множеством различных тембров. Это достигается за счет использования сотен металлических труб разного размера, через которые продувают воздух, и трубы начинают гудеть, или «петь». Причем орган позволяет тянуть звук сколь угодно долго с постоянной громкостью.

Трубы расположены горизонтально и вертикально, некоторые подвешены на крюках. В современных органах их число доходит до 30 тысяч! Самые большие трубы имеют высоту свыше 10 м, а самые маленькие – 1 см.

Система управления органом называется кафедрой. Это сложный механизм, которым управляет органист. У органа несколько (от 2 до 7) ручных клавиатур (мануалов), состоящих из клавиш, как на фортепиано. Раньше на органе играли не пальцами, а ударяли кулаками. Есть еще ножная клавиатура или просто педаль, имеющая до 32 клавиш.

Обычно исполнителю помогают один или два ассистента. Они переключают регистры, сочетание которых порождает новый тембр, не похожий на исходный. Орган может заменить целый оркестр, потому что его диапазон превышает диапазон всех инструментов оркестра.

Орган известен с глубокой древности. Создателем органа считается греческий механик Ктесибий, живший в Александрии в 296–228 гг. до н. э. Он изобрел водяной орган – гидравлос.

Сейчас чаще всего орган используется на богослужениях. В некоторых церквях и соборах устраивают концерты или органные богослужения. Помимо этого, есть органы, установленные в концертных залах. Самый большой орган в мире находится в американском городе Филадельфия, в универмаге «Маккейз». Его вес составляет 287 т.

Музыку для органа писали многие композиторы, но раскрыл его возможности как виртуоз-исполнитель и создал непревзойденные по глубине произведения как гений-композитор Иоганн Себастьян Бах.

В России органному искусству значительное внимание уделял Михаил Иванович Глинка.

Самостоятельно освоить игру на органе практически невозможно. Это требует большого музыкантского опыта. Обучение на органе начинается в училищах, при наличии навыков игры на фортепиано. Но хорошо овладеть игрой на этом инструменте возможно, продолжив обучение в консерватории.

ЗАГАДКА

Инструмент тот с давних пор

Украшал собой собор.

Украшает и играет,

Весь оркестр заменяет

Большие концертные органы превосходят по габаритам все прочие музыкальные инструменты.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Орган – король музыкальных инструментов

✪ Музыкальные инструменты (орган). Иоганн Себастьян Бах | Музыка 2 класс #25 | Инфоурок

✪ Музыка 11. Звуки органа - Академия занимательных наук

✪ Самый большой орган Украины

✪ "Орган??? Музыкальный инструмент!!!", Баранова Т.А. МБДОУ №44

Субтитры

Терминология

В самом деле, даже в неодушевленных предметах имеется такого рода способность (δύναμις), например, в [музыкальных] орудиях (ἐν τοῖς ὀργάνοις); про одну лиру говорят, что она способна [звучать], а про другую - что нет, если она неблагозвучна (μὴ εὔφωνος).

Тот род людей, который занимается инструментами, тратит на это весь свой труд, как, например, кифаред , или тот, кто демонстрирует своё ремесло на органе и других музыкальных инструментах (organo ceterisque musicae instrumentis).

Основы музыки, I.34

В русском языке слово «орга́н» по умолчанию обозначает духовой орган , но также используется по отношению к другим разновидностям, в том числе электронным (аналоговым и цифровым), имитирующим звук органа. Органы различают:

Слово «орган» также обычно уточняется ссылкой на органостроителя (например, «Орган Кавайе-Коля ») или торговую марку («Орган Хаммонда »). Некоторые разновидности органа имеют самостоятельные термины: античный гидравлос , портатив , позитив , регаль , фисгармония , шарманка и др.

История

Орган - один из древнейших музыкальных инструментов. Его история насчитывает несколько тысяч лет. Гуго Риман считал, что родоначальником органа является древняя вавилонская волынка (XIX век до н. э.): «Мех надувался через трубку, а с противоположного конца находился корпус с дудками, имеющими, без сомнения, язычки и по несколько отверстий» . Зародыш органа можно видеть также во флейте Пана , китайском шэне и других аналогичных инструментах. Считается, что орган (водяной орган, гидравлос) изобрёл грек Ктесибий , живший в Александрии Египетской в 296-228 гг. до н. э. Изображение похожего инструмента имеется на одной монете или жетоне времён Нерона . Органы больших размеров появились в IV веке , более или менее усовершенствованные органы - в VII и VIII веках . Папе Виталиану традиция приписывает введение органа в католическое богослужение . В VIII веке Византия славилась своими органами. Византийский император Константин V Копроним в 757 году подарил орган франкскому королю Пипину Короткому . Позже византийская императрица Ирина подарила его сыну - Карлу Великому орган, который звучал на коронации Карла. Орган считался в то время церемониальным атрибутом византийской, а затем и западноевропейской императорской власти .

Искусство строить органы развилось и в Италии , откуда в IX веке они выписывались во Францию . Позднее это искусство развилось в Германии . Повсеместное распространение в западной Европе орган получил начиная с XIV века . Средневековые органы, в сравнении с более поздними, были грубой работы; ручная клавиатура, например, состояла из клавиш шириной от 5 до 7 см, расстояние между клавишами достигало полутора см. Ударяли по клавишам не пальцами, как теперь, а кулаками. В XV веке были уменьшены клавиши и увеличено число труб.

Древнейшим образцом средневекового органа с относительно целостной механикой (трубы не сохранились) считается орган из Норрланды (церковный приход на острове Готланд в Швеции). Этот инструмент обычно датируется 1370-1400 гг., хотя у некоторых исследователей столь ранняя датировка вызывает сомнения . В настоящее время норрландский орган хранится в Национальном историческом музее в Стокгольме.

В XIX веке благодаря, прежде всего, деятельности французского органного мастера Аристида Кавайе-Колля , который задался целью конструировать органы именно таким образом, чтобы они своим мощным и богатым звучанием могли соперничать со звучанием целого симфонического оркестра, стали возникать инструменты ранее небывалого масштаба и мощности звучания, которые иногда называют симфоническими органами .

Устройство

Пульт

Пульт органа («шпильтиш» от нем. Spieltisch или органная кафедра ) - пульт со всеми необходимыми для органиста средствами, набор которых в каждом органе индивидуален, но у большинства есть общие: игровые - мануалы и педальная клавиатура (или просто «педаль» ) и тембровые - включатели регистров . Могут присутствовать также динамические - швеллеры , различные ножные рычаги или кнопки для включения копул и переключения комбинаций из банка памяти регистровых комбинаций и устройство для включения органа. За пультом, на скамье, органист сидит во время исполнения.

• Копула - механизм, с помощью которого включенные регистры одного мануала могут звучать при игре на другом мануале или педали. В органах всегда есть копулы мануалов к педали и копулы к главному мануалу, также почти всегда есть копулы более слабых по звучанию мануалов к более сильным. Копула включается/выключается специальным ножным переключателем с фиксатором или кнопкой.
• Швеллер - устройство, с помощью которого можно регулировать громкость данного мануала, открывая или закрывая створки жалюзи в ящике, в котором расположены трубы этого мануала.
• Банк памяти регистровых комбинаций - устройство в виде кнопок, доступное только в органах с электрической регистровой трактурой, позволяющая запоминать регистровые комбинации, упрощая тем самым переключение регистров (смену общего тембра) во время исполнения.
• Готовые регистровые комбинации - устройство в органах с пневматической регистровой трактурой, позволяющее включать готовый набор регистров (обычно p, mp, mf, f )
• (от итал. Tutti - все) - кнопка включения всех регистров и копул органа.

Мануалы

Первые нотные памятники с органной педалью датированы серединой XV в. - это табулатура немецкого музыканта Адама из Илеборга (англ.) русск. (Adam Ileborgh, ок. 1448) и Буксхаймская органная книга (ок. 1470). Арнольт Шлик в «Spiegel der Orgelmacher» (1511) уже подробно пишет о педали и прилагает свои пьесы, где она весьма виртуозно применяется. Среди них особенно выделяется уникальная обработка антифона Ascendo ad Patrem meum для 10 голосов, из которых 4 поручено педали. Для исполнения этой пьесы требовалась, вероятно, какая-то специальная обувь, позволявшая нажимать одной ногой одновременно две клавиши, отстоящие на расстояние терции . В Италии ноты с использованием органной педали появляются намного позже - в токкатах Аннибале Падовано (1604) .

Регистры

Каждый ряд труб духового органа одинакового тембра составляет как бы отдельный инструмент и называется регистром . Каждая из выдвигаемых или вдвигаемых регистровых рукояток (или электронных выключателей), расположенных на пульте органа над клавиатурами или по бокам от пюпитра, включает или выключает соответствующий ряд органных труб. Если регистры выключены, при нажатии клавиши орган звучать не будет.

Каждая рукоятка соответствует регистру и имеет своё название с указанием высоты тона самой большой трубы этого регистра - футовость , традиционно обозначенную в футах в переводе на регистр Principal. Например, трубы регистра Gedackt - закрытые, и звучат октавой ниже, поэтому такая труба тона «до» субконтроктавы обозначается как 32", при фактической длине в 16". Язычковые регистры, высота звука которых зависит от массы самого язычка, а не от высоты раструба, также обозначаются в футах, по длине аналогичной по высоте звучания трубы регистра Principal .

Регистры по ряду объединяющих признаков группируются в семейства - принципалы , флейты, гамбы, аликвоты, микстуры и др. К основным относятся все 32-, 16-, 8-, 4-, 2-, 1-футовые регистры, к вспомогательным (или обертоновым) - аликвоты и микстуры. Каждая труба основного регистра воспроизводит только один звук неизменной высоты, силы и тембра. Аликвоты воспроизводят порядковый обертон к основному звуку, микстуры дают аккорд, который состоит из нескольких (обычно от 2 до дюжины, иногда до полусотни) обертонов к данному звуку.

Все регистры по устройству труб делятся на две группы:

• Лабиальные - регистры с открытыми или закрытыми трубами без язычков. К этой группе принадлежат: флейты (широкомензурные регистры), принципалы и узкомензурные (нем. Streicher - «штрайхеры» или струнные), а также регистры призвуков - аликвоты и микстуры, в которых каждая нота имеет один или несколько (более слабых) обертоновых призвуков.
• Язычковые - регистры, в трубах которых имеется язычок, при воздействии подаваемого воздуха на который возникает характерный звук, схожий по тембру, в зависимости от названия и особенности конструкции регистра, с некоторыми духовыми оркестровыми музыкальными инструментами: гобой , кларнет , фагот , труба , тромбон и др. Язычковые регистры могут располагаться не только вертикально, но и горизонтально - такие регистры составляют группу, которая от фр. chamade называется «шама́да».

Соединение различных видов регистров:

• итал. Organo pleno - лабиальные и язычковые регистры вместе с микстурой;
• фр. Grand jeu - лабиальные и язычковые без микстур;
• фр. Plein jeu - лабиальные с микстурой.

Название регистра и величину труб композитор может обозначить в нотах над тем местом, где данный регистр должен быть применён. Выбор регистров для исполнения музыкального произведения называется регистровкой , а включенные регистры - регистровой комбинацией .

Так как регистры в разных органах разных стран и эпох не одинаковы, то в органной партии они обычно не обозначаются подробно: выписывают над тем или другим местом органной партии только мануал, обозначение труб с язычками или без них и величину труб, а остальное предоставляется на усмотрение исполнителя. Бо́льшая часть нотного органного репертуара не имеет никаких авторских обозначений, касающихся регистровки произведения, так у композиторов и органистов предыдущих эпох существовали свои традиции и искусство сочетания различных тембров органа передавалась устно из поколения в поколение.

Трубы

Трубы регистров звучат по-разному:

• 8-футовые трубы звучат в соответствии с нотной записью;
• 4- и 2-футовые звучат на одну и две октавы выше соответственно;
• 16- и 32-футовые звучат на одну и две октавы ниже соответственно;
• 64-футовые лабиальные трубы, встречающиеся в наиболее крупных органах мира, звучат на три октавы ниже записи, следовательно, те, что приводятся в действие клавишами педали и мануала ниже контроктавы, издают уже инфразвук ;
• закрытые сверху лабиальные трубы звучат октавой ниже открытых.

Для настройки малых открытых лабиальных металлических труб органа используется штимгорн . С помощью этого молоткообразного инструмента завальцовывается или развальцовывается открытый конец трубы. Более крупные открытые трубы настраивают путём вырезания вертикального лоскута металла вблизи или непосредственно из открытого края трубы, который отгибается под тем или иным углом. Открытые деревянные трубы обычно имеют настроечное приспособление из дерева или металла, регулировка которой, позволяет настраивать трубу. Закрытые деревянные или металлические трубы настраиваются при помощи регулировки затычки или колпачка на верхнем конце трубы.

Фасадные трубы органа могут играть и декоративную роль. Если трубы не звучат, то их называют «декоративными» или «слепыми» (англ. dummy pipes ).

Трактура

Органная трактура - это система передаточных устройств, функционально соединяющая элементы управления на пульте органа с воздухозапорными устройствами органа. Игровая трактура передаёт движение клавиш мануалов и педали на клапаны конкретной трубы или группы труб в микстуре. Регистровая трактура обеспечивает включение или выключение целого регистра или группы регистров в ответ на нажатие тумблера или движение регистровой рукоятки.

Посредством регистровой трактуры также действует память органа - комбинации регистров, заранее скомпонованные и заложенные в устройство органа - готовые, фиксированные комбинации. Они могут называться как по сочетанию регистров - Pleno, Plein Jeu, Gran Jeu, Tutti, так и по силе звучания - Piano, Mezzopiano, Mezzoforte, Forte. Помимо готовых комбинаций, есть свободные комбинации, которые позволяют органисту выбирать, запоминать и изменять в памяти органа набор регистров по своему усмотрению. Функция памяти имеется не во всех органах. В органах с механической регистровой трактурой она отсутствует.

Механическая

Механическая трактура - эталонная, аутентичная и наиболее часто встречающаяся на данный момент, позволяющая исполнять наиболее широкий спектр произведений всех эпох; механическая трактура не даёт феномена «запаздывания» звука и позволяет досконально ощущать положение и поведение воздушного клапана, что даёт возможность наилучшего контроля инструмента органистом и достижения высокой техники исполнения . Клавиша мануала или педали при использовании механической трактуры соединена с воздушным клапаном системой лёгких деревянных или полимерных тяг (абстрактов), валиков и рычагов; изредка в больших старых органах применялась канатно-блоковая передача. Так как движение всех перечисленных элементов осуществляется только усилием органиста, существуют ограничения в размере и характере расположения звучащих элементов органа. В органах-гигантах (более 100 регистров) механическая трактура либо не используется, либо дополняется машиной Баркера (пневматическим усилителем, помогающим нажимать на клавиши; таковы французские органы начала XX века, например, Большого зала Московской консерватории и церкви Сен-Сюльпис в Париже). Механическая игровая обычно сочетается с механической регистровой трактурой и виндладой системы шлейфладе.

Пневматическая

Пневматическая трактура - наиболее распространённая в романтических органах - с конца XIX века до 20-х годов XX века; нажатие клавиши открывает клапан в управляющем воздуховоде, подача воздуха в который открывает пневматический клапан конкретной трубы (при использовании виндлад шлейфладе, встречается исключительно редко) либо целого ряда труб одного тона (виндлады кегельладе, характерные для пневматической трактуры). Позволяет строить огромные по набору регистров инструменты, так как не имеет силовых ограничений механической трактуры, однако имеет феномен «запаздывания» звука. Это делает зачастую невозможным исполнение технически сложных произведений, особенно во «влажной» церковной акустике, учитывая то, что время задержки звучания регистра зависит не только от удалённости от пульта органа, но и от его размера труб, наличия в трактуре реле, ускоряющих срабатывание механики за счёт освежения импульса, конструктивных особенностей трубы и используемого типа виндлады (практически всегда это - кегельладе, иногда - мембраненладе: работает на выброс воздуха, исключительно быстрое срабатывание). Кроме того, пневматическая трактура разобщает клавиатуру с воздушными клапанами, лишая органиста ощущения «обратной связи» и ухудшая контроль над инструментом. Пневматическая трактура органа хороша для исполнения сольных произведений периода романтизма , сложна для игры в ансамбле , и далеко не всегда подходит для музыки барокко и современности.

Электрическая

Электрическая трактура - широко используемая в XX веке трактура, с прямой передачей сигнала от клавиши к электромеханическому реле открытия-закрытия клапана посредством импульса постоянного тока в электрической цепи. В настоящее время всё чаще вытесняется механической. Это единственная трактура, не ставящая никаких ограничений по количеству и расположению регистров, а также размещению пульта органа на сцене в зале. Позволяет располагать группы регистров в разных концах зала, управлять органом с неограниченного количества дополнительных пультов, исполнять музыку для двух и трех органов на одном органе, а также ставить пульт в удобное место в оркестре , с которого будет хорошо видно дирижёра . Позволяет соединять несколько органов в общую систему, а также даёт уникальную возможность записи исполнения с последующим воспроизведением без участия органиста. Недостаток электрической трактуры, как и пневматической, - разрыв «обратной связи» пальцев органиста и воздушных клапанов. Кроме того, электрическая трактура может давать задержку звука за счёт времени срабатывания электрических реле клапанов, а также коммутатора-распределителя (в современных органах это устройство электронное и задержки не даёт; в инструментах первой половины и середины 20 века оно нередко было электромеханическим). Электромеханические реле при срабатывании часто дают дополнительные «металлические» звуки - щелчки и стук, которые, в отличие от аналогичных «деревянных» призвуков механической трактуры, совсем не украшают звучание произведения. В некоторых случаях электрический клапан получают самые большие трубы в остальном полностью механического органа (например, в новом инструменте фирмы «Hermann Eule» в Белгороде), что обусловлено необходимостью при большом расходе воздуха трубой сохранять площадь механического вентиля, и как следствие игровые усилия, в басу в приемлемых рамках. Шум может издавать и регистровая электрическая трактура при смене регистровых комбинаций. Пример акустически превосходного органа с механической игровой трактурой и при этом достаточно шумной регистровой трактурой - швейцарский орган фирмы «Kuhn» в Католическом соборе в Москве .

Другие

Крупнейшие органы мира

Крупнейший орган Европы - Большой орган кафедрального собора Св. Стефана в Пассау (Германия), построенный немецкой фирмой «Stenmayer & Co». Имеет 5 мануалов, 229 регистров, 17 774 трубы. Считается четвёртым по величине действующим органом в мире .

До недавнего времени крупнейшим в мире органом с полностью механической игровой трактурой (без применения электронного и пневматического управления) был орган собора св. Троицы в Лиепае (4 мануала, 131 регистр, более 7 тысяч труб), однако, в 1979 году в большом концертном зале центра исполнительских искусств Сиднейского оперного театра был установлен орган, имеющий 5 мануалов, 125 регистров и около 10 тысяч труб. Ныне он считается крупнейшим (с механической трактурой).

Главный орган Кафедрального собора в Калининграде (4 мануала, 90 регистров, около 6,5 тысяч труб ) является самым большим органом в России.

Экспериментальные органы

Органы оригинальной конструкции и настройки разрабатывались начиная со второй половины XVI века , как, например, архиорган итальянского теоретика музыки и композитора Н. Вичентино . Однако широкого распространения такие органы не получили. Ныне они выставляются как исторические артефакты в музеях музыкальных инструментов наряду с другими экспериментальными инструментами прошлого.

В филиппинском городе Лас-Пиньясе (в церкви Св. Иосифа) в 1822 году установлен уникальный орган, в конструкции которого используются 832 бамбуковые трубы.

В XX веке нидерландским физиком

Технология выращивания миниатюрных человеческих органов из стволовых клеток стала активно развиваться только в последнее десятилетие. Однако ученые уже смогли получить в лабораторных условиях аналоги сердца, почки, головного мозга, желудка, легких, сетчатки, толстого и тонкого кишечника и так далее. В них есть группы дифференцированных клеток, подобные тем, что имеются в полноразмерных органах.

Чтобы получить органоид, стволовые клетки помещают в среду, которая позволяет им формировать трехмерную структуру. Там они самоорганизуются и дифференцируются в клетки различных типов, повторяя с некоторой степенью точности строение и даже функции реального органа. Такие органоиды уже служат для испытаний лекарств, но не менее важна их роль для фундаментальных исследований, так как с их помощью можно установить генетические механизмы формирования настоящих органов в ходе развития эмбриона.

Развитие любого органа определяется сложным алгоритмом, предусматривающим включение и отключение конкретных генов в нужные моменты. Ученые только начинают узнавать детали этой программы. Позволяет сделать это новая технология – секвенирование РНК из одиночной клетки (single-cell RNA sequencing). Чтение молекул РНК дает возможность определять, какие гены работают в данный момент, так как именно с помощью так называемых информационных, или матричных РНК закодированная в генах информация передается в рибосомы, где происходит синтез белков. РНК – короткоживующая молекула, поэтому конкретную матричную РНК можно встретить, только во время работы связанного с ней гена, не раньше и не позже.

Поэтому ученые выращивают из стволовых клеток, помещенных в объемную среду, органоид и в процессе его развития определяют, секвенируя РНК отдельных клеток, какие гены и насколько активны в данный момент. Специалист по биологии развития Джейсон Спенс (Jason Spence) из Мичиганского университета говорит, что секвенирования одиночных клеток – прекрасный способ описать эти процессы с достаточной степенью строгости.

Использование органоидов позволяет к тому же значительно легче, чем, например, исследования на лабораторных животных, применять различные способы воздействия на генетическую активность клеток. Можно удалять или вставлять отдельные гены при помощи специально сконструированных вирусов или же использовать метод точечного редактирования генома CRISPR/Cas9. А потом смотреть, какой эффект вызвали эти изменения. Биологи даже научились заражать органоиды различными бактериальными или вирусными инфекциями, чтобы определить молекулярный механизм болезни. Сейчас, например, так изучают воздействие на мозг вирусной лихорадки Зика. Кроме того, были разработаны системы совместного культивирования нескольких органоидов, воспроизводящие строение участков организма, включая сеть нейронов и клетки иммунной системы.

На прошлой неделе в журнале Nature было опубликовано самое подробное на настоящий момент исследование формирования из стволовых клеток миниатюрной печени. Один из ее авторов – Таканори Такебе (Takanori Takebe), работающий в университетах Иокогамы и Цинциннати – заинтересовался, можно ли использовать искусственно выращенную ткань печени для трансплантации пациентам. Он научился успешно выращивать в своей лаборатории миниорганы размером всего несколько миллиметров из плюрипотентных стволовых клеток, которые дифференцировались в клетки-предшественники гепатоцитов, мезенхимальные и эндотелиальные клетки.

Но он понимал, что печень из чашки Петри может отличаться от органа естественного происхождения. Внимание Такебе привлекла работа Барбары Третлейн (Barbara Treutlein) из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Общества Макса Планка. Барбара руководит лабораторией, которая специализируется на секвенировании РНК одиночных клеток. В работе, на которую обратил внимание Такебе, она исследовала активность генов при формировании легких у эмбрионов летучих мышей. Таканори Такебе предложил ей совместно изучить генетические механизмы роста минипечени из стволовых клеток. Ученых больше всего интересовало взаимодействие разных типов клеток во время формирования органа, ведь иногда сигналом для запуска какого-либо гена в клетке служит белок, выделяемый соседней клеткой другого типа. Среди ведущих авторов работы были также Кейсуке Секине (Keisuke Sekine) из Иокогамы и Дж. Грей Кэмп (J. Gray Camp) из отдела эволюционной генетики Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка.

По методу Таканори Такебе выращивались миниатюрные печени, и на разных этапах их развития исследователи брали клетки и секвенировали из них все молекулы РНК, кодирующие белки, определяя активность генов. Каждый раз они получали полный набор активных факторов транскрипции (белков, управляющих работой других генов), сигнальных белков и рецепторов, задействованных в этот конкретный момент.

Для сравнения активность генов также исследовалась в клетках человеческих эмбрионов и в клетках печени взрослого человека. Согласно полученным данным, закономерности работы генов в органоидах весьма близки процессам в естественной эмбриональной печени, но отличаются от печени взрослого.

Органоид печени, выращенный из плюрипотентных стволовых клеток человека.
Зеленым окрашены гепатоциты, красным – клетки кровеносных сосудов.

В частности, впервые в истории авторам удалось определить белки, которые обеспечивают коммуникацию между разными типами клеток в развивающемся органоиде. Для проверки своих результатов исследователи создали много новых маленьких печеней, но при их развитии в среду добавляли ингибиторы, блокирующие действие сигнальных белков. Это позволило ученым по своей воле отключать или включать процессы клеточной дифференциации и формирования органа.

Также им удалось установить роль гипоксии – нехватки кислорода – в процессе роста органоида. Когда скопление клеток становится слишком большим, те клетки, что находятся внутри, начинают испытывать дефицит кислорода. Это заставляет клетки, которые должны дать начало кровеносным сосудам, начать производство белков, ответственных за этот процесс. Если после этого пересадить органоид в печень лабораторной мыши, он сможет подсоединить свои формирующиеся сосуды к ее кровеносной системе.

«Возможность создания биоинженерной трансплантируемой печени или тканей печени будет весьма полезна для людей, страдающих заболеваниями печени, для спасения жизни которых нужны инновационные методы лечения, – прокомментировал Таканори Тейкбе полученные результаты. – Наши данные дают новое, детальное понимание межклеточной коммуникации между развивающимися клетками печени и показывают, что мы можем создавать фрагменты человеческой печени, которые очень удивительно близки к образованиям из эмбриональных клеток, появляющимся в ходе естественного развития человека».

В мае этого года журнал Nature Cell Biology опубликовал другую работу , в которой проверялась возможность использования выращенных в лаборатории миниатюрных легких для исследования вирусных респираторных исследований и муковисцидоза. Коллективом исследователей из Колумбийского университета руководил профессор Ханс-Виллем Снук (Hans-Willem Snoeck). Ученые вырастили модельные органоиды из плюрипотентных стволовых клеток, добившись, чтобы в них возникли аналоги разветвляющихся ветвей бронхов, завершающихся альвеолами. Потом органоиды подвергали воздействию вируса или же, редактируя клеточный геном, воспроизводили мутацию, ответственную за муковисцидоз. В обоих случаях они наблюдали эффекты, характерные для данного заболевания, а значит, такие минилегкие можно использовать в поисках эффективных методов лечения.

Также в этом году группа ученых из США начала использовать миниорганы при лечении рака простаты. Врачи под руководством Хатема Сабауи (Hatem Sabaawy) из Института исследований рака Ратгерского университета (Rutgers Cancer Institute of New Jersey) решили выращивать модельные опухоли из клеток, взятых у пациентов, и подвергать их воздействию препаратов, предложенных для лечения этих пациентов. Если препарат покажет свою эффективность, его будут давать больному.

Культуры опухолевых клеток для испытаний различных средств терапии выращивают уже давно, но исследователи считают, что плоская опухолевая ткань в чашке Петри недостаточно отражает сложность опухоли и плохо предсказывает, как пациенты будут реагировать на лечение. Поэтому они решили построить трехмерные аналоги пораженного опухолью органа. Исследователи также намерены секвенировать ДНК опухолевой ткани, чтобы создать банк генетических профилей, который можно будет использовать для лечения других пациентов.

Профессор Ханс Клеверс (Hans Clevers) из Института Хюбрехта Нидерландской королевской академии наук в данный момент руководит аналогичным проектом, в котором исследуются опухоли толстой кишки. Он говорит, что, хотя исследование находится на ранней стадии, результаты, полученные с первыми пациентами, выглядят многообещающими. По словам Клеверса, лабораторные исследования позволяют подобрать наиболее действенный препарат для конкретного больного и избежать использования тех лекарств, к которым клетки данной опухоли устойчивы. До конца года в Нидерландах будут начаты еще два проекта изучения рака на органоидах, один будет посвящен колоректальному раку, другой – раку молочных желез.

Джатин Ропер (Jatin Roper), руководитель Центра исследований наследственного рака желудочно-кишечного тракта в Медицинском центре Тафтс в Бостоне, сочетает использование органоидов с исследованиями на лабораторных животных. Миниорганы, моделирующие ткань толстого кишечника с опухолью, выращиваются в лаборатории, а затем имплантируются в кишечник мыши. Там клетки опухоли вступают во взаимодействие с другими клетками кишечника, что позволяет исследователям наблюдать рак в более естественной среде, Различные генетические варианты при этом воспроизводятся при помощи технологии CRISPR/Cas9.

Когда неприметная дверь, окрашенная в бежевый цвет, открылась, взгляд выхватил из темноты лишь несколько деревянных ступенек. Сразу за дверью ввысь уходит мощный деревянный короб, похожий на вентиляционный. «Осторожнее, это органная труба, 32 фута, басовый флейтовый регистр, — предупредила моя провожатая. — Подождите, я включу свет». Я терпеливо дожидаюсь, предвкушая одну из самых интересных в моей жизни экскурсий. Передо мной вход в орган. Это единственный музыкальный инструмент, внутрь которого можно зайти

Олег Макаров

Забавный инструмент — губная гармоника с необычными для этого инструмента раструбами. Но практически точно такую же конструкцию можно встретить в любом большом органе (вроде того, что показан на снимке справа) — именно так устроены «язычковые» органные трубы

Звук трех тысяч труб. Общая схема На схеме представлена упрощенная схема органа с механической трактурой. Фотографии, показывающие отдельные узлы и устройства инструмента, сделаны внутри органа Большого зала Московской государственной консерватории. На схеме не показан магазинный мех, поддерживающий постоянное давление в виндладе, и рычаги Баркера (они есть на снимках). Также отсутствует педаль (ножная клавиатура)

Органу больше ста лет. Он стоит в Большом зале Московской консерватории, том самом знаменитом зале, со стен которого на вас смотрят портреты Баха, Чайковского, Моцарта, Бетховена… Однако все, что открыто глазу зрителя, — это повернутый к залу тыльной стороной пульт органиста и немного вычурный деревянный «проспект» с вертикальными металлическими трубами. Наблюдая фасад органа, человек непосвященный так и не поймет, как и почему играет этот уникальный инструмент. Чтобы раскрыть его секреты, придется подойти к вопросу с другой стороны. В буквальном смысле.

Стать моим экскурсоводом любезно согласилась Наталья Владимировна Малина — хранитель органа, преподаватель, музыкант и органный мастер. «В органе можно передвигаться только лицом вперед», — строго объясняет мне она. К мистике и суевериям это требование не имеет ни малейшего отношения: просто, двигаясь назад или вбок, неопытный человек может наступить на одну из органных труб или задеть ее. А труб этих тысячи.

Главный принцип работы органа, отличающий его от большинства духовых инструментов: одна труба — одна нота. Древним предком органа можно считать флейту Пана. Этот инструмент, существовавший с незапамятных времен в разных уголках мира, представляет собой несколько связанных вместе полых тростинок разной длины. Если подуть под углом в устье самой короткой — раздастся тонкий высокий звук. Более длинные тростинки звучат ниже.

В отличие от обычной флейты менять высоту звучания отдельной трубки нельзя, поэтому флейта Пана может сыграть ровно столько нот, сколько в ней тростинок. Чтобы заставить инструмент издавать очень низкие звуки, нужно включить в его состав трубки большой длины и большого диаметра. Можно сделать много флейт Пана с трубками из разных материалов и разного диаметра, и тогда они будут выдувать одни и те же ноты с разными тембрами. Но играть на всех этих инструментах одновременно не получится — их нельзя удержать в руках, да и дыхания на гигантские «тростинки» не хватит. А вот если поставить все наши флейты вертикально, снабдить каждую отдельную трубку клапаном для впуска воздуха, придумать механизм, который дал бы нам возможность управлять всеми клапанами с клавиатуры и, наконец, создать конструкцию для нагнетания воздуха с его последующим распределением, у нас как раз и получится орган.

На старинном корабле

Трубы в органах делают из двух материалов: дерева и металла. Деревянные трубы, применяющиеся для извлечения басовых звуков, имеют квадратное сечение. Металлические трубы обычно меньшего размера, они цилиндрические или конические по форме и изготавливаются, как правило, из сплава олова и свинца. Если олова больше — труба звонче, если больше свинца, извлекаемый звук более глухой, «ватный».

Сплав олова и свинца очень мягкий — вот почему органные трубы легко поддаются деформации. Если большую металлическую трубу положить на бок, через некоторое время она под собственной тяжестью приобретет овальное сечение, что неизбежно скажется на ее способности извлекать звук. Передвигаясь внутри органа Большого зала Московской консерватории, я стараюсь касаться только деревянных частей. Если наступить на трубу или неловко схватиться за нее, у органного мастера появятся новые хлопоты: трубу придется «лечить» — выправлять, а то и запаивать.

Орган, внутри которого я нахожусь, — далеко не самый большой в мире и даже в России. По размерам и количеству труб он уступает органам Московского дома музыки, Кафедрального собора в Калининграде и Концертного зала им. Чайковского. Главные рекордсмены находятся за океаном: например, инструмент, установленный в Зале съездов города Атлантик-Сити (США), насчитывает более 33 000 труб. В органе Большого зала консерватории труб в десять раз меньше, «всего» 3136, но и это значительное количество невозможно разместить компактно на одной плоскости. Орган внутри — это несколько ярусов, на которых рядами установлены трубы. Для доступа органного мастера к трубам на каждом ярусе сделан узкий проход в виде дощатого помоста. Ярусы соединены между собой лестницами, в которых роль ступенек выполняют обычные перекладины. Внутри органа тесно, а передвижение между ярусами требует известной ловкости.

«Мой опыт говорит о том, — рассказывает Наталья Владимировна Малина, — что органному мастеру лучше всего быть худощавого сложения и иметь небольшой вес. Человеку с иными габаритами здесь сложно работать, не нанеся ущерба инструменту. Недавно электрик — грузный мужчина — менял лампочку над органом, оступился и выломал пару дощечек из дощатой кровли. Обошлось без жертв и увечий, но выпавшие дощечки повредили 30 органных труб».

Мысленно прикидывая, что в моем теле легко поместилась бы пара органных мастеров идеальных пропорций, я с опаской поглядываю на хлипкие с виду лестницы, ведущие на верхние ярусы. «Не беспокойтесь, — успокаивает меня Наталья Владимировна, — идите только вперед и повторяйте движения за мной. Конструкция крепкая, она вас выдержит».

Свистковые и язычковые

Мы поднимаемся на верхний ярус органа, откуда открывается недоступный простому посетителю консерватории вид на Большой зал с верхней точки. На сцене внизу, где только что окончилась репетиция струнного ансамбля, ходят маленькие человечки со скрипками и альтами. Наталья Владимировна показывает мне вблизи трубы испанских регистров. В отличие от прочих труб, они расположены не вертикально, а горизонтально. Образуя своего рода козырек над органом, они трубят прямо в зал. Создатель органа Большого зала Аристид Кавайе-Коль происходил из франко-испанского рода органных мастеров. Отсюда и пиренейские традиции в инструменте на Большой Никитской улице в Москве.

Кстати, об испанских регистрах и регистрах вообще. «Регистр» — одно из ключевых понятий в конструкции органа. Это ряд органных труб определенного диаметра, образующих хроматический звукоряд соответственно клавишам своей клавиатуры или ее части.

В зависимости от мензуры входящих в их состав труб (мензура — соотношение важнейших для характера и качества звучания параметров трубы) регистры дают звук с различной тембровой окраской. Увлекшись сравнениями с флейтой Пана, я чуть не упустил одну тонкость: дело в том, что далеко не все трубы органа (подобно тростинкам старинной флейты) являются аэрофонами. Аэрофон — это духовой инструмент, в котором звучание образуется в результате колебаний столба воздуха. К таким относятся флейта, труба, туба, валторна. А вот саксофон, гобой, губная гармошка состоят в группе идиофонов, то есть «самозвучащих». Здесь колеблется не воздух, а обтекаемый потоком воздуха язычок. Давление воздуха и сила упругости, противодействуя, заставляют язычок дрожать и распространять звуковые волны, которые усиливаются раструбом инструмента как резонатором.

В органе большинство труб — аэрофоны. Их называют лабиальными, или свистковыми. Идиофонные трубы составляют особую группу регистров и носят наименование язычковых.

Сколько рук у органиста?

Но как же музыканту удается заставить все эти тысячи труб — деревянных и металлических, свистковых и язычковых, открытых и закрытых — десятки или сотни регистров… звучать в нужное время? Чтобы это понять, спустимся на время с верхнего яруса органа и подойдем к кафедре, или пульту органиста. Непосвященного при виде этого устройства охватывает трепет как перед приборной доской современного авиалайнера. Несколько ручных клавиатур — мануалов (их может быть пять и даже семь!), одна ножная плюс еще какие-то таинственные педали. Еще есть множество вытяжных рычагов с надписями на рукоятках. Зачем все это?

Разумеется, у органиста всего две руки и играть одновременно на всех мануалах (в органе Большого зала их три, что тоже немало) он не сможет. Несколько ручных клавиатур нужны для того, чтобы механически и функционально разделить группы регистров, подобно тому как в компьютере один физический хард-драйв делится на несколько виртуальных. Так, например, первый мануал органа Большого зала управляет трубами группы (немецкий термин — Werk) регистров под названием Grand Orgue. В нее входит 14 регистров. Второй мануал (Positif Expressif) отвечает также за 14 регистров. Третья клавиатура — Recit expressif — 12 регистров. И наконец, 32-клавишная ножная клавиатура, или «педаль», работает с десятью басовыми регистрами.

Рассуждая с точки зрения профана, даже 14 регистров на одну клавиатуру — это как-то многовато. Ведь, нажав одну клавишу, органист способен заставить зазвучать сразу 14 труб в разных регистрах (а реально больше из-за регистров типа mixtura). А если нужно исполнить ноту всего лишь в одном регистре или в нескольких избранных? Для этой цели собственно и применяются вытяжные рычаги, расположенные справа и слева от мануалов. Вытянув рычаг с написанным на рукоятке названием регистра, музыкант открывает своего рода заслонку, открывающую доступ воздуха к трубам определенного регистра.

Итак, чтобы сыграть нужную ноту в нужном регистре, надо выбрать управляющий этим регистром мануал или педальную клавиатуру, вытащить соответствующий данному регистру рычаг и нажать на нужную клавишу.

Мощное дуновение

Финальная часть нашей экскурсии посвящена воздуху. Тому самому воздуху, который заставляет орган звучать. Вместе с Натальей Владимировной мы спускаемся на этаж ниже и оказываемся в просторном техническом помещении, где нет ничего от торжественного настроя Большого зала. Бетонный пол, белые стены, уходящие вверх опорные конструкции из старинного бруса, воздуховоды и электродвигатель. В первое десятилетие существования органа здесь в поте лица трудились качальщики-кальканты. Четыре здоровых мужика вставали в ряд, хватались обеими руками за палку, продетую в стальное кольцо на стойке, и попеременно, то одной, то другой ногой давили на рычаги, надувающие мех. Смена была рассчитана на два часа. Если концерт или репетиция длились дольше, уставших качальщиков сменяло свежее подкрепление.

Старые мехи, числом четыре, сохранились до сих пор. Как рассказывает Наталья Владимировна, по консерватории ходит легенда о том, что однажды труд качальщиков пытались заменить конской силой. Для этого якобы был даже создан специальный механизм. Однако вместе с воздухом в Большой зал поднимался запах конского навоза, и приходивший на репетицию основатель русской органной школы А.Ф. Гедике, взяв первый аккорд, недовольно водил носом и приговаривал: «Воняет!»

Правдива эта легенда или нет, но в 1913 году мускульную силу окончательно заменил электродвигатель. С помощью шкива он раскручивал вал, который в свою очередь через кривошипно-шатунный механизм приводил в движение мехи. Впоследствии и от этой схемы отказались, и сегодня воздух в орган закачивает электровентилятор.

В органе нагнетаемый воздух попадает в так называемые магазинные мехи, каждый из которых связан с одной из 12 виндлад. Виндлада — это имеющий вид деревянного короба резервуар для сжатого воздуха, на котором, собственно, и установлены ряды труб. На одной виндладе обычно помещается несколько регистров. Большие трубы, которым не хватает места на виндладе, установлены в стороне, и с виндладой их связывает воздухопровод в виде металлической трубки.

Виндлады органа Большого зала (конструкция «шлейфлада») разделены на две основные части. В нижней части с помощью магазинного меха поддерживается постоянное давление. Верхняя поделена воздухонепроницаемыми перегородками на так называемые тоновые каналы. В тоновый канал имеют выход все трубы разных регистров, управляемые одной клавишей мануала или педали. Каждый тоновый канал соединен с нижней частью виндлады отверстием, закрытым подпружиненным клапаном. При нажатии клавиши через трактуру движение передается клапану, он открывается, и сжатый воздух попадает наверх, в тоновый канал. Все трубы, имеющие выход в этот канал, по идее должны начать звучать, но… этого, как правило, не происходит. Дело в том, что через всю верхнюю часть виндлады проходят так называемые шлейфы — заслонки с отверстиями, расположенные перпендикулярно тоновым каналам и имеющие два положения. В одном из них шлейфы полностью перекрывают все трубы данного регистра во всех тоновых каналах. В другом — регистр открыт, и его трубы начинают звучать, как только после нажатия клавиши воздух попадет в соответствующий тоновый канал. Управление шлейфами, как нетрудно догадаться, осуществляется рычагами на пульте через регистровую трактуру. Попросту говоря, клавиши разрешают звучать всем трубам в своих тоновых каналах, а шлейфы определяют избранных.

Благодарим руководство Московской государственной консерватории и Наталью Владимировну Малину за помощь в подготовке этой статьи

Приступая к рассказу о строении инструмента орган, следует начинать с самого очевидного.

Под пультом органа подразумевают средства управления, которые включают в себя все многочисленные клавиши, рычажки смены регистров и педали.

Итак, к игровым устройствам относятся мануалы и педали.

К тембровым – переключатели регистров. Кроме них, пульт органа состоит из: динамических переключателей – швеллеров, самых разных ножных переключателей и клавиш включения копул, которые переносят регистры одного мануала на другой.

Большинство органов снабжаются копулами для переключения регистров на главный мануал. Также, при помощи специальных рычажков, органист может переключать различные комбинации из банка регистровых комбинаций.

Кроме того, перед пультом устанавливается скамья, на которой сидит музыкант, и рядом же располагается выключатель органа.

Пример копулы органа

Но обо всем по порядку:

• Копула. Механизм, который может регистры одного мануала переносить на другой мануал, или педальную клавиатуру. Это актуально, когда надо перенести регистры звучания более слабых мануалов к более сильным, или вывести регистры звучания на основной мануал. Включаются копулы специальными ножными рычагами с фиксаторами или же при помощи специальных кнопок.
• Швеллер. Это устройство, при помощи которого можно регулировать громкость каждого отдельно взятого мануала. При этом регулируются створки жалюзи в ящике, через который проходят трубы именно этого мануала.
• Банк памяти регистровых комбинаций. Подобное устройство доступно лишь в электрических органах, то есть в органах с электрической трактурой. Здесь бы сделать предположение, что орган с электрической трактурой чем-то родственен допотопным синтезаторам, но духовой орган сам по себе слишком неоднозначный инструмент, чтобы можно было с легкостью допустить подобную оплошность.
• Готовые регистровые комбинации. В отличие от банка памяти регистровых комбинаций, которые отдаленно напоминают пресеты современных цифровых процессоров обработки звука, готовые регистровые комбинации относятся к органам с пневматической регистровой трактурой. Но суть одна и та же: они дают возможность задействовать готовые настройки.
• Тутти. А вот это устройство включает мануалы и все регистры. Вот такой вот выключатель.

Мануал

Клавиатура, иначе говоря. Вот только в органе есть клавиши для игры ногами – педали, поэтому правильней говорить все-таки именно мануал.

Обычно в органе от двух до четырех мануалов, но иногда встречаются экземпляры с одним мануалом, и даже такие монстры, которые насчитывают целых семь мануалов. Название мануала зависит от расположения труб, которыми он управляет. Кроме того, каждому мануалу присваивается свой собственный набор регистров.

В главном мануале обычно располагаются самые громкие регистры. Его также еще называют Hauptwerk. Он может располагаться как ближе всего к исполнителю, так и во втором ряду.

• Oberwerk – чуть потише. Его трубы расположены под трубами главного мануала.
• Rückpositiv – совершенно уникальная клавиатура. Она управляет теми трубами, которые расположены отдельно от всех остальных. Так, например, если органист сидит к инструменту лицом, то они будут располагаться сзади.
• Hinterwerk – этот мануал управляет трубами, которые расположены в задней части органа.
• Brustwerk. А вот трубы этого мануала расположены либо прямо над самим пультом, либо с обеих сторон.
• Solowerk. Как можно судить из самого названия, трубы этого мануала оснащаются большим количеством сольных регистров.

Кроме того, могут встречаться и другие мануалы, но те, что перечислены выше, используются наиболее часто.

В семнадцатом веке у органов появился своеобразный регулятор громкости – ящик, через который проходили трубы с створками жалюзи. Мануал, который управлял этими трубами, назывался Schwellwerk и размещался на более высоком уровне.

Педали

Изначально у органов не было педальной клавиатуры. Она появилась примерно в шестнадцатом столетии. Есть версия, что ее придумал брабантский органист по имени Луи Ван Вальбеке.

Сейчас бывают самые разные педальные клавиатуры в зависимости от конструкции органа. Есть как на пять, так и на тридцать две педали, есть органы и вовсе без педальной клавиатуры. Их называют портативами.

Обычно педали управляют наиболее басовитыми трубами, для которых пишется отдельный нотный стан, под двойной партитурой, которая пишется для мануалов. Их диапазон на две, а то и на три октавы ниже остальных нот, поэтому большой орган может иметь диапазон в девять с половиной октав.

Регистры

Регистры – это ряд труб одинакового тембра, которые представляют собой, по сути, отдельный инструмент. Для переключения регистров предусмотрены рукоятки, или переключатели (для органов с электрическим управлением), которые расположены на пульте органа либо над мануалом, либо рядом, по бокам.

Суть управления регистрами такова: если все регистры выключить, то орган при нажатии клавиши звучать не будет.

Название регистра соотносится с названием самой большой его трубы, и каждая рукоятка относится к своему регистру.

Есть как лабиальные , так и язычковые регистры. Первые относятся к управлению трубами без язычков, это регистры открытых флейт, также есть регистры закрытых флейт, принципалы, регистры призвуков, которые, по сути, и формируют окраску звучания (микстуры и аликвоты). В них каждая нота имеет несколько более слабых обертоновых призвуков.

А вот язычковые регистры, как видно из самого их названия, управляют трубами с язычками. Они могут быть объединены в звучании с лабиальными трубами.

Выбор регистра предусмотрен в нотном стане, он пишется над тем местом, где должен быть применен тот или иной регистр. Но дело усложняется тем, что в разные времена и даже просто в разных странах регистры органов резко отличались друг от друга. Поэтому регистровка органной партии редко когда подробно уточняется. Обычно точно указывается лишь мануал, величина труб и наличие или отсутствие язычков. Все остальные нюансы звука отдаются на рассмотрение исполнителя.

Трубы

Как и следовало ожидать, звучание труб находится в строгой зависимости от их размера. Причем единственные трубы, которые звучат именно так, как и написано в нотном стане, – это восьмифутовые трубы. Меньшие трубы звучат соответственно выше, а большие – ниже, чем написано в нотном стане.

Самые крупные трубы, которые встречаются далеко не во всех, а лишь в самых крупных органах мира, имеют размер 64-фута. Они звучат на три октавы ниже того, что записано в нотном стане. Поэтому, когда при игре в этом регистре органист задействует педали, издается уже инфразвук.

Чтобы настроить небольшие лабиальные (то есть те, что без язычка), используют штимгорн. Это стержень, на одном конце которого имеется конус, а на другом – чашка, с помощью которых расширяют или сужают раструб труб органа, чем добиваются изменения высоты звука.

А вот чтобы изменить высоту звука больших труб, обычно вырезают дополнительные лоскуты металла, которые изгибаются наподобие язычков и таким образом изменяют тон звучания органа.

Кроме того, некоторые трубы могут быть чисто декоративными. В таком случае они называются «слепыми». Они не звучат, а имеют исключительно эстетическое значение.

Трактура есть и у рояля. Там это механизм передачи усилия удара пальцев от поверхности клавиши непосредственно к струне. У органа играет ту же роль и является основным механизмом управления органом.

Кроме того, что у органа есть трактура, управляющая клапанами труб (она еще называется игровой трактурой), у него есть также регистровая трактура, которая позволяет включать и выключать целые регистры.