哪些因素会造成管风琴的延迟?
从按下琴键到阀门打开、音管开始进气,这个过程一般延迟不大。在机械联动的管风琴中,琴键和音栓与阀门之间是通过几根木条和木杆连接的,延迟只能来源于木条和木杆很有限的形变。
在电子联动中,电信号的传播速度就更快了。从音管开始进气到声音进入稳态的 setup 时间。在音管的发声进入稳态之前,还要经过一个瞬态过程。我们可以想象,对于一个很粗很长的音管来说,必须在有充足的风进入音管之后,音管才能进入稳态振动:在风刚刚从音嘴进入上方的管体时,处于音管上部位置的空气尚未开始振动。需要多长时间可以达到稳态,主要取决于单位时间流入音管的空气体积。为了达到同样的响度,一般来说,如果采取低风压,那么需要风量就要多,如果采取高风压,那么需要的风量就少。
因此,在巴洛克管风琴上,这个 setup 时间一般就比较短,具体表现就是有一个比较锋利的音头,有比较好的 timing;而在浪漫派管风琴上,这个 setup 时间就比较长,具体表现在声音上,就是会有一个明显而圆润的音头。声音从音管和琴体,到达听众耳朵的时间。一个大型的教堂,长度超过100米并罕见。而空气中的声速为340 m/s 左右。因此,这个时间一般在零点几秒。这零点几秒可不能忽略,因为如果我们用每分钟120拍的速度弹16分音符,一秒就可以弹8个音。
演奏者从按下键到听到声音的时间:如果演奏台离琴体很近,或者直接被做在琴体中,那么这个时间并不长。但即使是这样,那个声音也不一定可以被很好地听到。如果使用移动演奏台,演奏者离琴体比较远的话,那么这个时间和对观众而言的延迟时间相似,也是零点几秒的延迟。演奏者听到回声的时间。如果管风琴建在西墙上,演奏台和琴体是一体的,教堂的长度是 L,那么回声到达演奏者的时间就是 2L/340。这个时间就更长了,而回声又与管风琴新发出的声音混在一起。一个没有很多在大型教堂中演奏大型管风琴经验的人,在这种管风琴上演奏,经常越弹越慢,因为他总是在等“反馈”。
以上情况,事实上还是在最优的声学条件下得出的:教堂可以被认为是一个长方体的情况。一般来说拉丁十字教堂,如果顶部是平的,就比较类似于这种情况。如果教堂采用尖肋拱顶,那么在每个拱的地方,都会有明显的反射效应:多个反射波和新的声波叠加在一起使得声音变得含混。如果是拜占庭式、使用穹窿顶的教堂,那么声音则会向各个方向反射,这种声音就更含混了。从演奏者松开琴键,到回声完全消逝的时间。首先,从演奏者离键,到音管停止发声,仍然需要一个瞬态过程。然后因为之前发出的声音会被反射、反射再反射,在大型教堂中经常需要历时好几秒,我们才能完全听不到声音。
最后要强调一点。和大部分其他键盘乐器演奏不同,回声是管风琴艺术的一部分。因此,管风琴一般来说在如下这种教堂中演奏效果最好:拉丁十字结构
,平顶,墙体材料具有比较好的反射性,教堂不能太大也不能太小。在使用吸音材料的音乐厅中,效果就会要差一些,经常需要使用反音板来弥补这个缺陷,况且音乐厅的形状一般对管风琴来说也并不完美。