Organy piszczałkowe -
traktura rejestrowa Setzer (Zecer) oraz bezstykowa optyczna lub magnetyczna traktura gry (tonowa)
Współczesne budownictwo organowe jak większość dziedzin obecnej rzeczywistości ma coraz większy kontakt z urządzeniami elektronicznymi, które skutecznie wypierają i zastępują stosowane wcześniej przeważnie w instrumentach z trakturą elektropneumatyczną rozwiązania budowane w oparciu o np. przekaźniki, pakiety styków i inne podobne. Niezawodność, a w szczególności precyzja działania instrumentów wyposażanych w stare rozwiązania przez kilkadziesiąt lat, zawsze budziła wiele wątpliwości i zastrzeżeń.
Dzisiaj wszędzie obecna, nowoczesna elektronika, szczególnie cyfrowa, dzięki swojej niezawodności i precyzji praktycznie całkowicie rozwiązuje poprzednio występujące problemy.
Obecnie jest, co najmniej kilka, bardziej lub mniej znanych systemów sterowania tego typu, różnych wykonawców, które są instalowane przez organmistrzów w piszczałkowych organach kościelnych.
Większość (około 90%) spotykanych urządzeń zbudowana jest na bazie mikrokontrolerów, które chętnie są stosowane przez projektantów i producentów systemów sterowania w organach piszczałkowych.
Właściwości systemów sterowania w organach piszczałkowych opartych na mikrokontrolerach - “Standard MIDI”:
1. Większość urządzeń sterowania trakturą gry (tonową) jak również rejestrową oparta jest o “archaiczny” jak na dzisiaj system (interface) MIDI (standard stworzony w latach 1980/83 w celu ujednolicenia komunikacji między syntezatorami muzycznymi). Standard ten utrzymywany jest do dzisiaj w celu zachowania kompatybilności wstecz ze starszymi urządzeniami działającymi w tym systemie. Standard ten według założeń swojej specyfikacji technicznej działa tak (upraszczając), że im więcej jest naciśniętych klawiszy oraz włączonych rejestrów, to opóźnienie jest coraz większe - skutkiem tego przy dużych instrumentach traktura gry w odczuciu grającego może mieć zauważalnie większe opóźnienie (latencję) niż klasyczna bardzo długa czysto pneumatyczna traktura. To niepożądane zjawisko wynika ze specyfikacji standardu MIDI, w którym szybkość transmisji wynosi tylko 31250 bitów/sek. Biorąc jeszcze pod uwagę właściwości samych organów piszczałkowych np. ściśliwość powietrza i inne mechaniczne czynniki powodujące naturalne opóźnienie, to system MIDI nie bardzo nadaje się do sterowania trakturą gry (tonową) w tego typu instrumentach.
2. Standard MIDI według specyfikacji technicznej zapewnia prawidłowe, gwarantowane (bez zakłóceń) działanie na odległość tylko kilkunastu metrów, co przy dużych instrumentach może być problematyczne, biorąc pod uwagę ich konstrukcję
3. Niewątpliwą zaletą systemów wykonanych na mikrokontrolerach bazujących na standardzie MIDI jest to, że koszt zaprojektowania i zrealizowania systemu traktury tonowej lub rejestrowej w organach piszczałkowych jest niski.
Właściwości nowoczesnych systemów sterowania w organach piszczałkowych budowanych na układach FPGA, CPLD, programowalnych:
1. Alternatywą dla wyżej opisanych rozwiązań są bardziej zaawansowane systemy
pozbawione tych wad. Systemy te, projektowane i konstruowane są na bazie układów programowalnych, których
technologia w każdym punkcie zdecydowanie przewyższa popularnie stosowane mikrokontrolery, np.
nieporównywalnie wyższa szybkość pracy (kilka Gigabitów/sek), stabilność działania i inne ważne parametry.
Możliwość umieszczenia
całego systemu łącznie z większością układów peryferyjnych (w tym pamięci) praktycznie w jednym układzie,
powoduje ograniczenie ilości elementów samego urządzenia, a przez to zwiększa się jego niezawodność.
2. Praca układu programowalnego oparta jest na sprzęcie zaimplementowanym przez projektanta w tym układzie. Są to automaty sprzętowe, które jeśli funkcjonują prawidłowo w fazie projektowania, to żadne przypadkowe zjawiska w późniejszym czasie nie mogą się wydarzyć. Dlatego układy te nie mają żadnej konkurencji w sprzęcie, któremu stawia się wysokie wymagania pod względem niezawodności i odpowiedzialności np. technologie militarne, lotnictwo, samochody i wiele innych.
W organach piszczałkowych pierwsze systemy sterowania trakturą rejestrową oraz bezstykową optyczną trakturą gry (tonową) konstruowane na układach programowalnych FPGA i CPLD zostały zaprojektowane i zamontowane w konkretnych instrumentach (w Polsce) już w latach 1991/96 roku.
3. W systemach tych nie stosuje się “archaicznego” standardu MIDI. Komunikacja odbywa się za pomocą tylko pojedynczego światłowodu z bardzo dużą szybkością (pomijalnie mała latencja) na dowolnie dużą odległość (liczoną w tysiącach metrów), bez żadnego wpływu zakłóceń zewnętrznych na pracę urządzenia. Ograniczenie zasięgu jest uzależnione tylko od mocy użytych podzespołów obsługujących komunikację światłowodową.
4. Koszt urządzenia jest wyższy porównując z mikrokontrolerami, ale jakość, niezawodność, precyzyjne i punktualne działanie z pomijalnie małymi wartościami opóźnień (latencja) oraz inne możliwości (np. rozbudowa, modyfikacja) są zaletami, które są niepodważalne.
W dziale “Organy Piszczałkowe” jest przedstawiony najnowocześniejszy sprzęt, który jest ciągle rozwijany i modyfikowany, oraz przedstawione są jego możliwości w różnych wersjach. Wszystkie modele zbudowane są w oparciu o układy FPGA i CPLD czołowych i największych producentów układów programowalnych.
Więcej informacji o systemach sterowania w dziale “Organy Piszczałkowe” lub “Kontakt”.