Membránová vzdušnice

Membránová vzdušnice je jednou z konstrukčních variant vzdušnic s rejstříkovými kancelami. Registrační mechanismus je u všech těchto vzdušnic shodný – otevřením rejstříkového ventilu (libovolné konstrukce) se vpustí vzduch do podélně probíhajícího kanálu – kancely, nad kterým stojí píšťaly jednoho hlasu.

Druhá funkce – přidělování vzduchu z kancely jednotlivým píšťalám je zajištěna tónovými ventily v kancele. U membránové vzdušnice jsou tyto ventily tvořeny membránami (případně jejich obměnami – míšky, tobolkami, taštičkami atd.). Tato membrána uzavírá přímo otvor kanálku, na kterém stojí píšťala zespodu a při otevírání ventilu poklesne (směr uzavření i pohybu při otevírání je tedy opačný, než u kuželkové vzdušnice). Proto se někdy tento typ vzdušnice označuje jako vzdušnice s dolním uzavíráním (se spodními ventily).

Obrázek ukazuje nákres řezu membránovou vzdušnicí v příčném směru (nakreslené píšťaly tedy patří jednomu tónu). Levá kancela je vyplněna stlačeným vzduchem (patří tedy právě zapnutému rejstříku), zbylé dvě jsou prázdné (vypnuté rejstříky). Všechny membrány jsou zespodu připojeny na společný kondukt, jejich pohyb, ovládaný tlakem vzduchu v tomto konduktu tedy bude současný. Zobrazené řešení pracuje s pneumatickou trakturou a podrobný popis jeho funkce najdete v příslušné kapitole o pneumatické hrací traktuře.

Na tomto obrázku je detail jedné kancely a jednoho membránového ventilu v řezu. Pro jeho ovládání je opět použito pneumatické traktury. Ve středu membrány z tenké kůže či podobného syntetického materiálu je přilepen tuhý kroužek, pokrytý seshora měkkou kůží. Tento kroužek uzavírá zespod otvor do dřevěné či kovové rourky, která přivádí vzduch přímo do nohy píšťaly.

V klidovém stavu je kroužek přitlačován k otvoru rourky tlakem vzduchu pod membránou a silou pomocné pružinky (ta zlepšuje vlastnosti ventilu a umožňuje mimo jiné použít stejný tlak vzduchu pro píšťaly i pro trakturu, v opačném případě by bylo nutné použít pro ovládání vzduch s vyšším tlakem a vzduchové hospodářství nástroje by bylo složitější). Po stisku klávesy na hracím stole traktura přenese impuls až pod vzdušnici a relé vypustí z konduktu pod míšky vzduch (výpustný systém řízení – odtud někdy název této vzdušnice – výpustka). Membrána i s kroužkem poklesne a odkryje otvor rourky, přes kterou vzduch z kancely proudí do píšťaly (samozřejmě pokud je v kancele stlačený vzduch tedy pokud patří zapnutému rejstříku, v opačném případě sice membrána poklesne ale vzduch se do píšťaly nedostane a ta nezazní – tlak v kancele je shodný s atmosférickým okolo píšťaly).

Membránová vzdušnice vyžaduje velmi pečlivé zpracování při výrobě a velký důraz na kvalitu použitých materiálů, především pro membrány. Přístup k membránám v případě jejich závady (prasknutí membrány samotné nebo její pružinky) je poměrně obtížný, nacházejí se totiž uvnitř vzdušnice. Je nutné odstranit píšťaly a demontovat horní desky vzdušnice – píšťalnice. Prasklá membrána brání správné funkci vzdušnice (píšťala, které patří, po zapnutí příslušného rejstříku trvale zní, při vypnutém rejstříku naopak vzduch, který otvorem v membráně uniká z konduktu pod membránami do kancely může způsobit takový pokles tlaku v konduktu, že zazní i ostatní píšťaly v dalších rejstřících). Životnost membrán z kvalitního materiálu dosahuje několika desítek let, nepříznivě na ně působí především kolísání vlhkosti a teploty.

Výhodou membránové vzdušnice je vysoká přesnost a rychlost hry, dobré je i nasazení tónu a intonace píšťaly (vedení od ventilu k píšťale je přímé a velmi krátké). V době svého vzniku byla považována za technickou špičku a patřila k velmi oblíbeným (období třicátých let minulého století), v současnosti se již v nových nástrojích nestaví.

Podobný způsob uzavírání zespodu, jaký používá membránová vzdušnice najdeme i u vzdušnice s elektromagnetickými ventily (ať už ve variantě s rejstříkovými kancelami, tak u skříňové vzdušnice, u které se o rozdělování vzduchu v závislosti na tónu i rejstříku stará přímo logika v traktuře). U tohoto typu ventilů je část, která přímo uzavírá otvory do rourek obdobná jako u membránových, ovládána je přímo kotvou elektromagnetu. Ventil se otevírá směrem dolů a vzduch proudí přímo do nohy píšťaly. Zvukové vlastnosti (intonace, nasazení tónu, rychlost apod.) jsou tedy shodné, jako u membránové vzdušnice (liší se jen traktura jako celek – tady je čistě elektrická, u membránové vzdušnice je alespoň její poslední část pod membránami pneumatická – spojení s hracím stolem pak může být buď pneumatické nebo elektrické).

Na souvisejících stránkách najdete popis dalších modifikací vzdušnic s rejstříkovými kancelami - kuželkové vzdušnice a vzdušnice se svislými ventily.

Další stránky o vzdušnicích se zabývají základními konstrukčními variantami vzdušnic s tónovými kancelami - zásuvková vzdušnice, ventilová vzdušnice, pružinová vzdušnice a skříňová vzdušnice (Unit).