عمل هوائي أنبوبي

يشير مصطلح "التشغيل الهوائي الأنبوبي" إلى جهاز استُخدم في العديد من آلات الأرغن الأنبوبية التي بُنيت خلال أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. ويُشير مصطلح "الأنبوبي" إلى الاستخدام المكثف لأنابيب الرصاص لتوصيل لوحة التحكم بالصمامات التي تتحكم في تدفق الهواء المضغوط إلى الأنابيب . ولا تزال العديد من هذه الآلات قائمة حتى اليوم بعد مرور مئة عام أو أكثر على بنائها.

في أي آلة أورغن، يوجد صمام عند قاعدة كل أنبوب يستجيب لأوامر عازف الأورغن من لوحة المفاتيح ، ودواسات القدم ، ومفاتيح الإيقاف . توجد هذه الصمامات داخل صناديق هوائية تُثبّت عليها أنابيب الأورغن. يُطلق على أي جهاز يربط لوحة مفاتيح الأورغن بصندوقه الهوائي اسم "آلية التشغيل". ويُطلق على الأورغن الذي يستخدم آلية التشغيل الأنبوبية الهوائية اسم "الأورغن الأنبوبي الهوائي".

يبدو أن أول استخدام لهذه الآلية كان عام 1851، في آلة الأرغن الخاصة بمعرض ويليس الكبير، وإن كان محدودًا للغاية. ويبدو أن أول آلة أرغن تستخدم آلية الأنابيب الهوائية بشكل كامل كانت من صنع تي سي لويس في قاعة سانت أندرو، غلاسكو، عام 1877.

قبل ظهور نظام التشغيل الهوائي الأنبوبي، كانت جميع آلات الأرغن تستخدم نظامًا من الروافع والقضبان الخشبية، تُعرف باسم " المُوَصِّلات" ، لنقل حركة المفاتيح والمفاتيح الصوتية إلى الصمامات الموجودة داخل صناديق الهواء. وقد استلزم ذلك قربًا شديدًا بين لوحة المفاتيح وصناديق الهواء. في عام 1845، حصل بروسبير أنطوان مويتيسييه، صانع آلات الأرغن من مونبلييه بفرنسا، على براءة اختراع نظام التشغيل الهوائي الأنبوبي، ^{[ 1 ]} مما سمح بوضع لوحة المفاتيح على مسافة أكبر بكثير من أنابيب الأرغن. وكان كل من كافاييه كول ، وهنري ويليس، وإدوين هورسيل بولبروك من الرواد في إتقان نظام التشغيل الهوائي وإدخاله. ^{[ 1 ] [ 2 ]} وقد مثّل تطوير نوع الأرغن الهوائي الأنبوبي أول خروج عن أسلوب بناء الأرغن ذي المُوَصِّلات الذي استُخدم لمئات السنين.

يتم تشغيل الأورغن الأنبوبي الهوائي عن طريق تغيير ضغط الهواء داخل أنابيب رصاصية قطرها الداخلي حوالي 0.6 سم ، والتي تربط لوحة مفاتيح الأورغن بصندوق الهواء . ويلزم أنبوب منفصل لكل مفتاح يدوي، ومفتاح دواسة، ومفتاح إيقاف على لوحة المفاتيح. وقد يتطلب الأورغن الكبير ذو الأربع لوحات مفاتيح أكثر من 300 أنبوب فردي.  

استُخدم نوعان أساسيان من أنظمة التشغيل الأنبوبية الهوائية: نظام "الضغط" ونظام "التفريغ" الأكثر شيوعًا. يستخدم كلا النظامين ثلاثة مكونات رئيسية لكل مفتاح ومفتاح إيقاف: صمام (داخل وحدة التحكم)، ومحرك هوائي، يُطلق عليه عادةً اسم "المحرك الهوائي" (داخل صندوق الهواء)، وأنبوب توصيل يربط بينهما.

في نظام الضغط، يكون الهواء داخل الأنبوب والمضخة الهوائية عادةً عند الضغط الجوي. يؤدي الضغط على مفتاح إلى زيادة الضغط داخل الأنبوب، مما يؤدي إلى نفخ المضخة الهوائية، وبالتالي فتح صمام الأنبوب.

في نظام العادم، يحتوي الأنبوب الهوائي عادةً على ضغط صندوق الهواء. يؤدي الضغط على مفتاح إلى تفريغ هذا الضغط، مما يؤدي إلى انضغاط الأنبوب الهوائي وفتح صمام الأنبوب.

تتميز آلية التشغيل الأنبوبية الهوائية عن آلية التشغيل الميكانيكية بسهولة استخدامها التي لا تتأثر باستخدام الوصلات، بالإضافة إلى مرونة موقع لوحة التحكم. ورغم أن الأولى تُعدّ تحسينًا كبيرًا مقارنةً بآلة الأرغن الميكانيكية، إلا أن موقع لوحة التحكم كان لا يزال محدودًا إلى حوالي 20 مترًا من الأنابيب.  

بينما اعتبر البعض آلية التشغيل الأنبوبية الهوائية إنجازًا عظيمًا في صناعة الأرغن، رأى آخرون عكس ذلك تمامًا. فقد وصفها السير جون ستاينر ، عازف الأرغن في كاتدرائية سانت بول، بأنها "انتصار للمهارة الميكانيكية"، في حين وصفها عازف الأرغن الإنجليزي البارز دبليو تي بيست بأنها "فشل ذريع؛ فلا يمكنك عزف ثلاثية على البوق، وأعتبرها أسوأ اختراع وُضع داخل أرغن على الإطلاق". ^{[ 3 ]}

تتمثل أبرز عيوب نظام التشغيل الأنبوبي الهوائي في بطء استجابته، ويزداد هذا العيب وضوحًا مع ازدياد المسافة بين لوحة المفاتيح وشبكة الأنابيب. في الآلات الموسيقية التي تقع أقسامها على مسافات متفاوتة من لوحة المفاتيح، يتسبب هذا البطء في تأخير غير مرغوب فيه بين نطق الأقسام.

ومن عيوبها الأخرى مقارنة بأعضاء الحركة التتبعية هو عدم وجود "إحساس" بالهجوم والتحكم فيه من قبل العازف، وهي سمة موجودة في جميع أعضاء الحركة غير التتبعية.

مع تطبيق الطاقة الكهربائية على آلية عمل الأرغن الأنبوبي، تراجع استخدام آلية العمل الأنبوبية الهوائية بسرعة. يتميز الأرغن ذو آلية العمل الكهروهوائية أو الكهربائية المباشرة بخفة اللمس التي يتميز بها الأرغن الأنبوبي الهوائي، ولكنه أسرع استجابة، ويمكن وضع لوحة التحكم في أي مكان بعيد. كما يمكن نقل لوحة التحكم، حيث يتم توصيلها ببقية أجزاء الأرغن بواسطة كابل فقط.

بحلول عشرينيات القرن العشرين، أصبح بناء الأرغن الأنبوبي الهوائي نادراً.

مع ذلك، غالبًا ما تحتوي الصناديق الكهروهوائية على قنوات خشبية محكمة الإغلاق (أنابيب) في عناصرها الهيكلية الخشبية وألواحها السفلية، وتتألف عادةً من قنوات هوائية تمتد بين صمام الأنبوب والجزء الأساسي المزود بمغناطيساته الكهربائية. استغل صانعو الأرغن فرق ضغط الهواء داخل الأرغن وخارجه لأداء مهام أكثر صعوبة، حيث قاموا بتحويل القوة الضعيفة للمغناطيس الكهربائي إلى قوة هوائية مضاعفة لفتح صمامات الأنابيب.

• التحكم الكهروهوائي

• الثورة الحديثة في صناعة الأرغن بقلم جورج لاينغ ميلر
• الأورغن الأمريكي المعاصر بقلم ويليام هـ. بارنز