Klangvariation durch Material und Bauart

Die gebrächlichsten Materialien sind Zinn, Kupfer, Bronze, Zinn- und Bleilegierungen und Holz. Heute neigt man eher zu Zinnlegierungen, da Blei weicher und damit anfälliger für Schäden ist. Außerdem steigt bei Bleipfeifen die Tendenz, dass die Pfeifen im Laufe der Zeit in sich zusammensacken. Trotzdem wurden in der Vergangenheit auch Orgeln mit Bleipfeifen gebaut, der Klang wird als Grundtöniger, bzw. weniger obertonreich beschrieben, als der von Pfeifen mit Zinnlegierungen. Ein Beispiel dafür ist die Orgel der St. Johannis Kirche in Lüneburg von 1553.

Was die Bauform betrifft, unterscheidet man grundsätzlich zwischen Labial – und Lingualpfeifen. Bei den Labialpfeifen erfolg die Klangerzeugung wie bei einer Blockflöte. Die Luft gelangt von unten in Pfeife hinein und wird durch einen engen Spalt, genannt Labium (lat. für Lippe), in Schwingung versetzt. Es baut sich in der Pfeife eine schwingende Luftsäule auf, je höher die Luftsäule, desto tiefer ist der Ton. Die Pfeifen können oben an der Pfeife mit Hilfe eines kleinen Einschnittes gestimmt werden, welcher die Pfeifenlänge variiert.

Die Labialpfeifen teilen sich wiederum in mehrere Untergruppen. Die wohl bekannteste Gruppe ist das Prinzipalregister, das sind die Pfeifen, die auch meistens im Prospekt einer Orgel stehen, sie kommen in den meisten Pfeifenorgeln vor. Die Prospektpfeifen sind übrigens in den meisten Fällen Zierpfeifen, nur selten ist das Prospekt klingend. Die Prizipale sind oben offen und haben eine im Vergleich zu anderen Pfeifenarten mittelgroße Mensur. Sie erzeugen einen klaren Grundton mit vielen Obertönen, die den Grundton aber nicht verdecken. Aufgrund dieser Eigenschaft dienen diese Pfeifen als Grundgerüst eines Orgelplenums.

Setzt man nun einen Deckel auf eine Principalpfeife, wird die Schwingung an dem Ende reflektiert, sodass die Pfeife eine Oktave tiefer klingt. Diese sogenannten „Gedackte“ haben nur ungerade Obertöne und klingen sehr weich. Der Grundton ist klar vernehmbar, aber nicht so stark ausgeprägt, wie bei einem Prinzipal.

Manchmal befindet sich oben am Deckel noch ein kleines Rohr um Luft durchzulassen, die Pfeife klingt dann noch einmal deutlich leiser. Lässt man den Prinzipal offen, vergrößert aber die Mensur, erklingt die Pfeife weniger kräftig, man erhält den Klang einer Flöte. Verringert man die Mensur, verstärkt man die Obertöne, was zu Folge hat, dass man einen intensiven, scharfen Klang erhält, der einem Streichinstrument ähnelt. Diese Register werden auch nach den Streichinstrumenten benannt, z.B. „Viola“ oder „Gambe“. Man kann die Mensur auch so wählen, dass ausgewählte Obertöne betohnt werden. Ein in Renaissance und im Frühbarock übliches Register ist beispielsweise die „Quintadena“. Man hört in ihrem Klang deutlich den 2. Oberton, die Quinte heraus. Zu genannten Hauptklangfarben kommen noch weitere Möglichkeiten, den Klang zu variieren. Baut man Pfeifen sehr eng, können sie überblasen, wie bei einer Querflöte. Auch die Form der Pfeife lässt sich ändern, sodass diese nach oben spitz zuläuft, diese konische Form erzeugt einen sehr zurückhaltenen, dunklen Klang.

Man kann Schwingungen auch durch ein dünnes Metall- oder Rohrplättchen erzeugen, vergleichbar mit einer Klarinette, Oboe oder einem Saxophon. Der vom Windwerk erzeugte Luftstrom bringt dieses Plättchen zum Schwingen, welches wiederum die Schwingungen an die Luftsäule darüber weitergibt. Diese Pfeifen heißen Lingualpfeifen oder Zungenpfeifen. Sie sind deutlich obertonreicher und unterscheiden sich stark in ihrer Klangfarbe von den Labialpfeifen. Da sie dem Klang von Trompeten und anderen Blechblasinstrumenten ähneln, werden sie auch oft nach diesen benannt. Sie bilden in mehreren Fußlagen verwendet eine Art Fanfarenchor. Die Spanische Trompete ist sogar horizontal angeordnet, damit der Klang direkt zum Zuhörer gelangt, was einem Plenum noch mehr Kraft gibt. Gleichzeitig gibt es gerade in der Romantik auch viele leise Zungenstimmen, wie z.B. die „Klarinette“ oder die „Vox Humana“, die einer menschliche Stimme ähnelt. Man verwendet diese als Solostimmen. Im Barock baute man dazu noch Register mit bewusst schnarrendem Klang, wie dem Regal oder dem Krummhörn.