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sabato 4 dicembre 2021

Il rifornimento d'aria nell'organo a canne

Durante il suo utilizzo l'organo a canne consuma una certa quantità di aria in pressione: tale consumo varia in continuazione durante l'esecuzione dei brani, in funzione del numero di tasti premuti e del numero di registri inseriti in un determinato momento.

Affinché la frequenza dell'onda acustica emessa da ogni canna rimanga costante nel tempo è assolutamente necessario che la pressione dell'aria all'interno dello strumento non subisca variazioni significative, né durante una sessione di utilizzo, né tantomeno nel corso degli anni.

Generalmente i valori di pressione di un organo a canne, che vengono fissati in fase di costruzione, oscillano tra i 45 e i 90 mmH₂O (millimetri in colonna d'acqua): molto però dipende dallo stile costruttivo scelto dall'organaro e dalle tradizioni che variano a seconda del luogo: ad esempio gli organi a canne di fabbricazione tedesca utilizzano generalmente pressioni di esercizio più elevate rispetto a quelli di fabbricazione italiana.

La pressione viene espressa in millimetri in colonna d'acqua perché lo strumento con il quale viene misurata è un tubo manometrico a U che viene riempito con una certa quantità di acqua, preferibilmente colorata per una più facile leggibilità del valore sulla scala.

Quello che vedete qui sotto è il tubo manometrico che ho costruito personalmente: il tubo è in plastica trasparente e l'acqua è stata colorata con un po' di inchiostro ciano (quello per stampanti ink-jet).


Una delle due estremità del tubo viene collegata al somiere dell'organo mentre l'altra estremità è libera. Quando lo strumento entra in pressione si crea un dislivello tra i due rami del tubo a U: la misura di tale dislivello, misurata ed espressa in millimetri, corrisponde alla (sovra)pressione raggiunta nel somiere.

 

L'organo a canne necessita pertanto di un sistema di rifornimento di aria a pressione costante e portata variabile: negli organi moderni questo sistema viene realizzato accoppiando un elettroventilatore ad un mantice stabilizzatore.

L'elettroventilatore deve essere "sovradimensionato" rispetto alle reali esigenze dell'organo: dovrebbe in teoria essere in grado di fornire una portata d'aria sufficiente a far suonare tutte le canne dello strumento contemporaneamente, alla pressione di esercizio fissata in fase di costruzione.

Il mantice stabilizzatore di pressione può essere costruito a cuneo, a lanterna o a vasca: io ho scelto la seconda opzione perché è quella consigliata da alcuni testi di arte organaria.

La base del mantice è stata costruita con tavole di legno lamellare di abete spesse 18 mm mentre le stecche tagliate ad angolo sono state realizzate con legno di multistrato di pioppo spesso 5 mm i cui bordi sono stati adeguatamente smussati con la sega circolare inclinabile. La tavola superiore, flottante, e' stata realizzata con multistrato in legno di pioppo di spessore adeguato. La tenuta d'aria è assicurata da pelle incollata al legno con colla vinilica.








Sopra al mantice vengono posizionate delle zavorre (mattoni, blocchi di metallo, ecc...) il cui peso totale, unito a quello della tavola superiore del mantice, determinerà la pressione di esercizio dello strumento: io ho utilizzato un set di dischi in ghisa (quelli che si utilizzano in palestra per fare sollevamento pesi).

Affinché il sistema elettroventilatore + mantice funzioni in modo adeguato è necessario interporre tra i due elementi una apposita valvola a tendina che effettui un controllo in retroazione (feedback) sulla quantità di aria che viene immessa all'interno del mantice: la tavola del mantice è collegata con un filo di nylon al meccanismo della valvola a tendina.

Grazie a questo meccanismo più il mantice si gonfia e più a valvola a tendina viene progressivamente abbassata, diminuendo a portata d'aria in ingresso al mantice stesso.


Il foro di ingresso dell'aria nel mantice inoltre è dotato di una valvola di non ritorno che può tornare utile nel momento in cui si decidesse di alimentare l'organo a canne con un mantice ausiliario azionato meccanicamente anziché utilizzare l'elettroventilatore:


Così facendo l'aria potrà solo entrare e mai uscire dal foro di alimentazione del mantice a lanterna. Qui di seguito propongo alcune immagini relative alla costruzione e al meccanismo di funzionamento della valvola regolatrice a tendina.





Per quanto riguarda l'elettroventilatore centrifugo si deve ricordare che un dispositivo professionale per organo a canne ha un costo che può partire dai 700 euro per strumenti di piccole dimensioni fino ad arrivare a cifre molto più importanti per i grandi organi da chiesa che consumano quantità d'aria molto elevate: il costo relativamente elevato è giustificato dal fatto che tali dispositivi sono dotati di modernissimi sistemi di insonorizzazione che garantiscono una silenziosità estrema, requisito fondamentale nel caso di uno strumento musicale.

Per il mio organo a canne al momento ho optato per una soluzione di gran lunga più economica e cioè ho acquistato un soffiatore centrifugo in polipropilene da 280 W di potenza e 2850 giri al minuto che si può acquistare con meno di 100 euro: ovviamente è molto rumoroso e anche inserendolo all'interno di una cassa insonorizzante (che ho appositamente costruito) genera una certa quantità di rumore indesiderato.