Vandens vargonai (hidrauliniai): apibrėžimas, istorija ir veikimas
Vandens vargonai arba hidrauliniai vargonai yra tam tikros rūšies vamzdiniai vargonai. Kaip ir kituose vamzdiniuose vargonuose, garsas susidaro pūčiant orui per vamzdžius, tačiau čia oro slėgį ir tiekimą tiekiantis mechanizmas naudoja vandenį — pavyzdžiui, natūralų arba dirbtinį krioklį — o ne rankinį pūtiką ar elektrą, kaip daugelyje šiuolaikinių vargonų.
Apibrėžimas ir svarbiausi bruožai
Hidraulis (iš graik. – „vanduo“ + „garsas/kvėpavimas“) — tai ankstyvojo tipo vamzdiniai vargonai, kurių oro slėgis gaunamas vandens srove. Šis instrumentas laikomas pirmuoju pasaulyje klavišiniu instrumentu, nes jį buvo galima valdyti klaviatūra arba automatiniu muzikinio cilindro mechanizmu.
Istorija
Hidraulį III a. pr. m. e. greičiausiai išrado helenistinių laikų mokslininkas Ktesibijus iš Aleksandrijos. Jo konstrukcija ir principai turėjo didelę įtaką vėlesnei vargonų raidos linijai: per kelis šimtmečius hidraulis evoliucionavo ir tapo pagrindu vėlyvesniems vamzdiniams vargonams.
Renesanso laikais vandens vargonai išgyveno atgimimą kaip dekoratyviniai ir pramoginiai instrumentai soduose ir vilose. Vienas žymiausių pavyzdžių — XVI a. Tivolyje esanti Villa d'Este, kurioje stovėję vandens vargonai buvo maždaug 6 metrų aukščio, varomi įspūdingo krioklio ir galėję groti automatiškai per muzikinius cilindrus, taip pat turėjo ir klaviatūrą. Tokie mechanizmai tapdavo sodų atrakcijomis ir technikos stebuklais to meto lankytojams.
Veikimo principas (žingsnis po žingsnio)
- Vanduo ir oras kartu patenka į specialią kamerą, vadinamą eoliu arba vėjo kamera.
- Kameroje vanduo ir oras atsiskiria: vanduo nusėda arba nuteka žemyn, o suslėgtas oras kaupiasi kameros viršuje.
- Iš viršutinės kameros oro slėgis per vėjo vamzdį (wind trunk) tiekiamas į vargonų vamzdžius, kurie skleidžia garsą.
- Dvi perforuotos „purslų plokštės“ arba diafragmos apsaugo vamzdžius nuo vandens patekimo kartu su oru.
- Vanduo, kuris buvo atskirtas nuo oro, išeina iš kameros tokiu pat greičiu, kokiu į ją patenka; šis srautas suka vandens ratą. Vandens rato judesys gali sukti automatinį muzikinį cilindrą arba kitą mechanizmą, kuris valdo uždegimus/vožtuvus ir taip leidžia instrumentui groti iš anksto nustatytus kūrinius.
- Instrumentą galima paleisti arba nutraukti sukant arba užverdant įėjimo vamzdyje esantį čiaupą; esant nuolatiniam vandens srautui, vargonai groja tol, kol čiaupas užsukamas.
Konstrukcinės dalys
- Įėjimo vamzdis ir čiaupas — reguliuoja vandens srautą į sistemą.
- Vėjo (eolio) kamera — vieta, kur atskiriamas oras nuo vandens ir kaupiasi suslėgtas oras.
- Purslų plokštės / diafragmos — apsaugo vamzdžius nuo vandens patekimo.
- Vėjo vamzdis — perneša suslėgtą orą nuo kameros iki vargonų vamzdžių.
- Vargonų vamzdžiai — gamina garsus; jų ilgis ir konstrukcija lemia toną.
- Vandens ratas ir mechanizmas — paverčia vandens srautą į mechaninį judesį, valdomą muzikiniam cilindrui ar automatiniam mechanizmui.
- Klaviatūra ar muzikinis cilindras — leidžia groti instrumentu ranka arba automatizuotai.
Skirtumai nuo šiuolaikinių vamzdinių vargonų
Pagrindinis skirtumas — variklis (oro šaltinis): hidrauliai naudoja vandens srautą oro suspaudimui ir tiekimui, o šiuolaikiniai vargonai dažniausiai turi mechaninį pūtiką, vėliau elektros variklį. Hidrauliai dažnai buvo statomi lauke ar sodybose, kur buvo galimybė užtikrinti nuolatinį vandens tiekimą; šiuolaikiniai vargonai — dažniau sakralinėms ar koncertinėms salėms.
Kultūrinė reikšmė ir išlikę pavyzdžiai
Hidraulis turi didelę istorinę reikšmę: tai vienas pirmųjų pažangių mechaninių muzikos instrumentų ir pirmasis užfiksuotas klavišinis instrumentas. Jis iliustruoja senovės inžinerinius pasiekimus ir muzikos bei mechanikos derinimą. Renesanso sodai, ypač Italijoje, naudojo vandens vargonus kaip grožio ir technologijos simbolį; Villa d'Este pavyzdys iki šiol minima kaip vienas įspūdingiausių tokių įrenginių.
Archeologiniai radiniai, istoriniai aprašymai ir modernios rekonstrukcijos leidžia šiandien sušilti senovinės hidraulio garso idėjai — muziejai ir muzikos entuziastai atkuria instrumentus remdamiesi senaisiais šaltiniais ir mechaniniais principais. Kartais atkurti hidrauliai pasirodo koncertuose arba parodose, kad lankytojai galėtų patirti šio unikalaus instrumento skambesį ir veikimo principą.
Šiuolaikinės rekonstrukcijos ir praktinis pritaikymas
Šiuolaikinių rekonstrukcijų tikslas — kuo tiksliau atkurti originalų garso skambesį ir mechaniką. Tai reikalauja tiek istorinių žinių, tiek inžinerinės patirties — ypač kalbant apie vandens valdymą, sandarumą ir diafragmų konstrukciją. Kai kurios rekonstrukcijos naudojamos edukaciniams tikslams muziejuose arba specialiuose renginiuose, kur parodomai interpretuojama, kaip senovėje skambėjo ir veikė šie instrumentai.
Vandens vargonai — tai įdomi ir svarbi muzikinės bei techninės istorijos dalis: jie atspindi, kaip žmogaus kūrybiškumas senovėje sujungė gamtos jėgas (vandenį) su muzika ir mechanika, sukurdami instrumentą, kuris iki šiol žavi inžinerine išradingumu ir estetine galia.
Vandens organas (arba hidraulis).
Šiuolaikinė Aleksandrijos Herono pučiamųjų vargonų ir pučiamųjų rato rekonstrukcija
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra vandens organas?
A: Vandens vargonai, dar vadinami hidrauliniais vargonais, yra vamzdžių vargonų tipas, kurie naudoja vandenį orui, pučiamam per vamzdžius, maitinti.
K: Kas išrado hidraulį?
A: Hidraulį III a. pr. m. e. išrado helenizmo mokslininkas Ktesibijus iš Aleksandrijos.
K: Kaip veikia vandens vargonai?
A: Vanduo ir oras kartu patenka į kamerą aeolis (vėjo kamerą). Čia jie atskiriami, o suspaustas oras varomas į kameros aeolis viršuje esantį vėjo vamzdį ir pučiamas per vamzdžius. Dvi perforuotos "purslų plokštelės" arba "diafragmos" sulaiko vandens purslų patekimą į vamzdžius. Atskirtas vanduo suka vandens ratą, kuris suka muzikinius cilindrus ir prie jo pritvirtintus judesius.
Klausimas: Ar yra istorinių vandens vargonų pavyzdžių?
A: Taip, Renesanso laikais daugelyje Italijos sodų buvo tokie vargonai, vienas garsiausių - XVI a. Italijoje, Tivolyje esančioje Villa d'Este viloje, kuris buvo maždaug 6 metrų aukščio ir buvo varomas kriokliu. Vargonai galėjo groti tris kūrinius automatiškai, bet turėjo ir klaviatūrą, kuria buvo galima groti rankomis.
Klausimas: Ar šiuolaikiniai vargonai naudoja elektrą, o ne vandenį?
A: Taip, šiuolaikiniai vamzdiniai vargonai naudoja ne vandenį, o elektrą oro srautui vamzdžiuose maitinti.
K: Ar yra koks nors skirtumas tarp šiuolaikinių vamzdinių vargonų ir hidraulinių vargonų?
A: Taip, nors abiejų tipų vargonai garsą skleidžia per vamzdžius pučiamu oru, šiuolaikiniai vargonai varomi elektra, o hidrauliniai vargonai varomi tekančiu arba krintančiu vandeniu, pavyzdžiui, iš krioklio arba upės šaltinio.
