Pipeorgel

Orglets ytre

På et orgel er pipene, mekanikken og vindsystemet omgitt av et beskyttende orgelhus, eller det kan være utformet som et crescendoskap (svellverk). Orgelhuset kan enten stå fritt, eller det kan være integrert som en del av bygningen. I tillegg kommer spillepulten, som kan være flyttbar eller innebygd i fasaden. Spillepulten består av m.a. manualer (lat: manus; hender), pedaler og registertrekk.
Fasaden eller prospektet på et orgel er ofte utformet med klingende eller stumme piper; såkalte blindpiper. Pipeverket plasseres frittstående, eller det er innebygd i en «nisje» eller orgelkammer. Det kan også forekomme orgler med fasader i flere retninger. Det var vanlig å plassere den dominerende stemmen som en del av fasaden. Dermed kan man på eldre orgler (før 1850) ut ifra fasaden se hvilke verk et orgel har, samt også hvilket principalfundament (fottall) orgelet er bygget opp omkring.
Fasadens form har tradisjonelt sett fulgt de vekslende stilretningene. Dette var tok slutt omkring 1800. Det ble også slutt på bruken av klingende fasadepiper rundt 1850, da orgelets utforming også ble et romarkitektonisk spørsmål på bakgrunn av romantikkens stadig større orgler.
På starten av 1900-tallet ble det eksperimentert med å plassere ett eller flere av orgelets verk i egne orgelkammer i stedet for de vanlige orgelhusene/kassene. Dette resulterte i midlertid i at lyden ikke ble projisert ut i rommet på samme måte som før, og lyden i orgler fra denne epoken lyder dempet og fjern. Dette gjorde at man fra midten av 1900-tallet søkte tilbake til den originale byggeskikken med orgelhus.

Spillebordet

Alle kontrollene som er tilgjengelige for organisten, finnes på spillebordet eller spillepulten. Dette inkluderer manualer (tangentrekke), pedaler, uttrykkspedaler, stoppkontroller, koppel og registertrekk.
På dagens orgler er det vanlig å finne mer enn ett manual. Det finnes orgler med så mange som sju manualer. Det vanligste manualomfanget i dag er fra C til g³, eller C til c⁴ (USA).
Stemmene på et orgel er ordnet i verk. De vanligste verkene kalles hovedverk, svellverk og pedalverk. Hovedverket er grunnlaget for resten av orgelet, med de bærende prinsipalstemmene. Svellverket står i en kasse med vegger som kan åpnes og lukkes av organisten, noe som gjør det mulig å variere lydstyrken. Andre verk en kan finne i et orgel er oververk, brystverk, ryggpositiv og fjernverk. Hvert manual styrer ett verk, som er benevnelsen på en samling stemmer. Dersom et orgel har flere verk enn manualer, er det vanlig å referere til de ekstra verkene som svevende, og disse gir lyd når de blir koblet til et manual.
Det vanligste pedalomfanget er fra C til f¹ (30 taster) eller g¹. Omfanget vil være mindre ved eldre orgler. Det vanligste pedalprinsippet er konkavpedal (buer oppover ved ytterpunktene), eller radial pedal (buer utover fra midtpunktet).
Registertrekket kobler sammen de ulike stemmene i et orgel. Disse registertrekkene er enten manuelle eller elektriske. Ved elektriske eller pneumatiske orgler er det vanligst med elektriske registertrekk, da som registervipper.
Av ulike koppel finner vi manualkoppel som forbinder de ulike manualene med hverandre, og pedalkoppel, som forbinder de ulike manualene med pedalstemmene. Disse koppelene kan være unisonkoppel eller oktavkoppel. Unisonkoppelet, eller normalkoppelet, forbinder taster med nevning a` med hverandre, mens oktavkoppelet kobler a` med a``. I tillegg finnes det også superoktavkoppel(4´koppel: a`+a```), og suboktavkoppel (16´koppel: a`+a). Koppel manøvreres ved hjelp av tritt, som er pedaler over pedalrekken, eller registertrekk/vipper.
Det siste innslaget på spillepulten er uttrykkspedalene. Den vanligste av disse er crescendorullen/vippen som åpner og lukker svellverket, og dermed gir crescendo/decrescendo.

Luftforsyning

De tidligste orglene ble operert ved hjelp av hand- eller fotbelg (kjent fra 1100-tallet). Arbeidet med luftforsyningen hadde også en egen stillingstittel: Calcant. På første halvdel av 1800-tallet ble magasinbelgen utviklet for å sørge for et bedre og mer kontinuerlig lufttrykk. Etter hvert innførte man også støtdempere for å eliminere tonesenking. I dag står en eller flere ventilatorer for lufttilførselen, selv om mange orgler også blir bygd med mulighet for manuell pumping.
Luften blir ledet fra ventilatorene, via eventuelt belger i luftkanaler (vindkanaler), til en vindlade som pipene står på. Her blir luften fordelt via ulike ventiler, som står i forbindelse med spillebordets taster og registertrekk. som regel har hvert verk sin egen vindlade. Det er av praktiske årsaker også vanlig med en oppdeling i bass- og diskantlader, eller C- og cisslader, som inneholder henholdsvis C, D, E, Fiss, Giss og Aiss, og Ciss, Diss, F, G, A og H. I større orgler der man finner verk med mange stemmer, kan pipeverket fordeles på flere lader. Sprekker eller feil i ladene forårsaker hylere; toner som henger seg opp og klinger selv om dens korresponderende tangent ikke trykkes ned.
Vindladen er delt opp i flere parallelle rom kalt kanseller. Det finnes to typer kanseller: tonekanselladen (se spilletraktur), og registerkanselladen (se registertraktur).
Ved tonekanselladen er alle piper som spilles med samme tangent, plassert på samme kansell. I sin mest primitive form ville dette fått alle pipene til å lyde samtidig når man trykte ned den tilhørende tangenten. Tonekanselladen kan deles opp i to underkategorier: springladen; der en registerventil under hver pipe må åpnes for at luften i kansellen kan nå opp til pipefoten, og den klassiske tonekanselladen sløyfeladen: Her har hver stemme en sløyfe (tynt brett med hull for hver pipe), der sløyfen i hvilestilling hindrer lufttilgang til pipefoten.
Ved registerkanselladen står alle piper som hører til samme stemme på samme kansell. Dette er det samme prinsippet som ble brukt på orgler i antikken. I den moderne versjonen av registerkanselladen; kjegleladen (fra 1800), har hver pipe sin egen spillventil, og pipene toner bare når den respektive kanselladen er full av luft. Andre varianter av registerkanselladen er taskeladen (witziglade) rundbelgladen og pitmanladen (vanlig i USA).

Traktur og registratur

Spilletrakturen (traktur) og registertrakturen (registraturen) er hovedbestanddelene i forbindelsen mellom spillebordet og orgelets indre. Trakturen overfører tastenes bevegelser til spilleventilene i vindladen, og registraturen formidler impulsene fra registertrekkene (vipper) til tilsvarende sløyfer eller ventiler i vindladen. 
Frem til begynnelsen av 1800-tallet var både traktur og registratur mekaniske systemer. Her ble tastbevegelsene ført videre med abstrakter; tynne ribber/«wire» av tre eller metall. Større orgler, og romantikkens forkjærlighet for luftkrevende 8- og 16´-stemmer gjorde orglene tungspilte ved bruk av det mekaniske systemet. Det ble lettere da C. Barker i 1832 konstruerte den pneumatiske maskinen (lufttrykk). Det som først kom i allmenn bruk, var det rørpneumatiske systemet, der impulsene fra spillebordet ble overført i rør fra hver tast og registertrekk. Ved et helelektrisk system overføres impulsene ved at en strømkrets på 12-15 volt tilsluttes, og elektromagneter åpner spille- eller registerventilene. Da et rent elektrisk system innebærer flere funksjonelle vanskeligheter, er det i dag foretrukket å bruke et elektro-pneumatisk system; en kombinasjon. Her skjer overføringen fra spillebordet til vindladene elektronisk, mens selve spilleventilen åpnes pneumatisk.

Piper

På orgelet er det pipene som produserer lyden. Disse er laget av metall (som oftest en legering av tinn og bly – «orgelmetall») eller tre (for eksempel furu eller eik), og er ordnet i stemmer (eller register), som kan koples inn og ut med registertrekkene. En stemme er en samling piper av éns form og materiale. De viktigste stemmesortene er leppestemmer' og tungestemmer. Noen er laget for å høres ut som et annet instrument (for eksempel trompet, blokkfløyte og obo), mens andre (for eksempel prinsipal, mikstur og unda maris) bare finnes i orgelet. For å endre lydbildet og -styrke må organisten trekke registertrekkene ut og inn i løpet av stykket som spilles. Ved konserter har organisten ofte med seg en registrant som følger med i notene og trekker registrene underveis. Orgler har gjerne frie kombinasjoner som gjør det mulig å veksle raskt mellom bestemte kombinasjoner kun med et tastetrykk. Pipeverket deles inn i to kategorier: labialpiper (leppepiper) og lingualpiper (tungepiper). Pipenes lengde blir oppgitt i fot (for eksempel 8').

Lingualpiper

I en lingualpipe skjer tonedannelsen ved at luften passerer en elastisk «tunge» av messing eller fosforbronse i pipestøvelen, og setter denne i bevegelse. Tonen som oppstår blir forsterket gjennom et kjegleformet lydbeger eller oppsats som er plassert i toppen av pipen. Pipestøvelen er som oftest av metall eller tre, og lydbegeret som stikker ut av denne er som oftest laget av metall eller, for større piper, av tre. Formen på lydbegeret varierer fra sylindrisk form ved metalloppsats, til firkantet form for treoppsatser.

Biregistre

I orgelets instrumentering inngår også biregistre. Dette er lyd som blir produsert av andre kilder enn pipene. Særlig i barokken fantes det mange slike; for eksempel symbelstjerne, fuglekvitter, pauker, trommer og torden. I amerikanske orgler forekommer også ofte «chimes», eller rørklokkespill. Slagverksimitasjoner og lignende biregistre er vanlige i kinoorgler.

Disposisjon

Sammensetningen av et orgels stemmer, deres mensurer og fordeling på eventuelle verk, samt tekniske deler som vindlader, lufttrykk, traktur, registratur med mer, kalles en disposisjon. Det er ikke mulig å disponere et orgel for all mulig orgelmusikk, så de fleste orgler i dag vil derfor være kompromisser mellom ulike stilarter.

Antikken

Orgelet er det eldste instrumentet som fortsatt er i bruk i europeisk klassisk musikk, og røttene strekker seg helt tilbake til 300 f.Kr. I tillegg til hydraulis, eksisterte det i antikken også det såkalte pneumatiske orgelet (som ikke må forveksles med dagens pneumatiske orgel). Dette kan spores tilbake til 100-tallet e.Kr, men er trolig mye eldre. Dette var mindre enn hydraulis, hadde svakere tone, og var et instrument for hjemmet. Det ble forsynt med luft fra en belg, og er således en nærere forgjenger til det moderne orgelet en hydraulis. Funnet fra Aquincum er mest trolig et orgel av denne typen. Fra 400-tallet nevnes orgelet stadig sjeldnere i de vestlige land, men levde videre i Det østromerske riket, og spilte en viktig rolle ved hoffseremoniene i Bysants.

Middelalderen

Etter at Pippin den lille fikk et orgel i gave av den øst-romerske keiseren, spredte orgelet seg til de vestlige land, og fikk etter hvert sin liturgiske rolle. Middelalderens orgler var nesten alltid av den pneumatiske typen. Men med et omfang på kun 1-2 oktaver, og få stemmer som ikke kunne benyttes separat, og uten tilbakefjærende tastsløyfer var denne typen orgler på mange måter mer primitivt enn antikkens orgler. Et slikt instrument, som hele tiden klinger i fullt verk, kalles blokkverksorgel. På 1300-tallet ble toneomfanget utvidet, og man innførte pedalene (til å begynne med bare koblet opp mot manualene; såkalt anhangspedal. Dessuten delte man opp blokkverksorgelet i enkeltstemmer.

Renessansen og barokken

I renessansen og barokken utviklet orgelet seg etter hvert til et instrument med unik evne til å skape ulike unike og imitatoriske klanger. I denne epoken utvikler orglene seg også svært forskjellig, og med svært ulikt tempo i de ulike land. I Nord-Europa utviklet orgelet seg til et stort instrument med flere ulike divisjoner. Denne byggeskikken har i moderne tid fått tilnavnet werkprinzip. I England sto utviklingen av orglene omtrent stille på bakgrunn av den puritanske bevegelsen, og flere orgel ble også ødelagt i denne perioden.

Romantikken

I løpet av den romantiske perioden utviklet orgelet seg fra å være et polyfonisk instrument til et symfonisk. Det romantiske orgelet hadde mulighet til å utvikle seg i så ekstrem grad som det gjorde, på bakgrunn av de teknologiske nyvinninger som også ble gjort på 1800-tallet. På bakgrunn av romantikkens krav om store, dramatiske orgler, ble det etter hvert nødvendig å konstruere det pneumatiske orgelet. Samtidig fikk man stadig flere registre og stopp for å kunne oppfylle kravene fra den storslåtte romantiske musikken. På denne tiden tok også orglene steget ut fra kirkerommet, og det ble bygget orgler i teatre og konserthaller.

Moderne utvikling

I siste halvdel av 1900-tallet ble det elektro-pneumatiske systemet utviklet. Dette systemet gjorde det mulig å plassere spillebordet uavhengig av resten av orgelet, og orgelbyggerne kunne bygge enda større orgel av symfonisk karakter.
Som en reaksjon på denne utviklingen kom orgelbevegelsen som ønsket seg tilbake til barokkens mekaniske traktur. Albert Schweitzer.var en av orgelbevegelsens forkjempere. I dag bygges de fleste nye orgel med mekanisk traktur, men det er også vanlig å ha elektronisk styring av registratur. Her kan alle kombinasjonene som skal benyttes i en konsert forhåndprogrammeres og velges skritt for skritt under konserten.