 [Nederlandstalige
versie] |
'Ror'
|
<Ror>
|
|
Godfried-Willem RAES 2017-2019 |
A mobile barrelorgan module using recycled pipework by Pels.
Description of the organ register:
Register name: Roerpijp 8' , (4 octaves)
The pipes sounding the notes 36 to 50 are made of zinc, from note 51 on, the
are Sn/Pb in the traditional organ pipe alloy. All these pipes are closed. Here
is a picture of some of these zinc made pipes: 
Since the instrument is designed for transportation, the pipes are inserted
deeper into the upperplate of the windchest than usual in traditional organ
building.
The scale used for the register is (scales in mm):
| internal | external | pipe length | pipe length from flue | length of foot |
diameters (20mm traject) |
hole size | conical valve | ||
| note 55 | g 0 | ||||||||
| note 56 | g#0 | ||||||||
| note 57 | a 0 | ||||||||
| note 58 | a#0 | ||||||||
| note 59 | b 0 | ||||||||
| note 60 | c 1 | ||||||||
| note 61 | c#1 | ||||||||
| note 62 | d 1 | ||||||||
| note 63 | d#1 | ||||||||
| note 64 | e 1 | ||||||||
| note 65 | f 1 | ||||||||
| note 66 | f#1 | ||||||||
| note 67 | g 1 | ||||||||
| note 68 | g#1 | ||||||||
| note 69 | a 1 | ||||||||
| note 70 | a#1 | ||||||||
| note 71 | b 1 | ||||||||
| note 72 | c 2 | ||||||||
| note 73 | c#2 | ||||||||
| note 74 | d 2 | ||||||||
| note 75 | d#2 | ||||||||
| note 76 | e 2 | ||||||||
| note 77 | f 2 | ||||||||
| note 78 | f#2 | ||||||||
| note 79 | g 2 | ||||||||
| note 80 | g#2 | ||||||||
| note 81 | a 2 | ||||||||
| note 82 | a#2 | ||||||||
| note 83 | b 2 | ||||||||
| note 84 | c 3 |
All pipes are switched by solenoid driven pallet valves with conical pads 25mm to 12mm in diameter. In order to make it possible to adjust the valves in the windchest without having to remove all the pipes, we constructed the pipeholder above the windchest such that it can be lifted up mechanically. Moreover, even without lifting the pipeholder, the mechanical parts can be accessed through the polycarbonate windows in the front and the back of the windchest. The electric connection between valves and steering electronics makes use of a series of Weidmueller connectors leaving the pipeholder through a vertical hole and a windtight cable gland. A manometer can be mounted on the windchest to allow for easy and precise adjustment of wind pressure in function of tuning operations. A thermometer is mounted permanently inside the windchest.
Circuit Overview:
Mapping
Midi implementation:
The midi channel for <Ror> is 3 (0-15) or 4 (1-16).
Midi note range: 36 - 84, velocity implemented (steers the speed wherewith the valves do open en hence the note attack). Individual note aftertouch (polyphonic) under development.
Note Off commands are required.
Controller 66 is used to switch the motor on or off.
Controller 1 is used for the windvalve: at value 0 it is fully opened, at 127
it is fully closed. Thus by default and after reset the valve will always be
opened. Controller 11 controls the speed of the tremulant. Normal values are between
100 and 110. The tremulant speed is the midi value divided
by 10.
Modulation depth can be controlled with controller #12. Default value 60. This
is the excursion the valve will make around the central position as set by controller
1. More gentle effects are obtained by setting this controller to 38 (with CC11
to 100 and C1 to 90)
The tremulant is implemented as a modulation around the position of the windvalve
as set by controller 1. Default value for controller 1 when using the tremulant:
80. With high modulation depth (controller #12) it should be smaller.
Note that tremulant speed, depth and windvalve position interfere with each other and not every combination of values will work well.
Controller 7 is used for the wind pressure (motor speed). The normal setting should be 72. Default startup value in the PIC firmware is 0. It cannot be used for fast wind pressure modulation but is perfectly suitable for slow crescendo and decrescendo. Note however that the pitch as well as the intonation may be affected when the robot is operated on nonstandard wind-pressures.
The robot responds to the midi all-notes-off command. This command also switches off the lights and the wind valve, but not the motor. To switch off the motor controller 66 should be used.
Technical specifications:
Design and construction: dr.Godfried-Willem Raes (2017-2019)
Collaborators on the construction of this robot:
Music composed for this robot:
| Back to Logos-Projects page : projects.html | Back to Main Logos page:index.html | To Godfried-Willem Raes personal homepage... | To Instrument catalogue |  |
<Ror>
De uitgangspunten bij het ontwerp, de planning en de bouw van
deze muzikale robot zijn drieerlei:
1.- Heel regelmatig bereikt ons de vraag naar muziekautomaten die kunnen worden
ingezet op openbare plaatsen, straten en pleinen. Omwille van de gebruikte materialen
en ontwerptechnische beperkingen was dit met de grote meerderheid van de robots
reeds beschikbaar bij Stichting Logos praktisch onmogelijk. Vandaar de overweging
van het bouwen van een 'draaiorgel'-achtig instrument dat geschikt zou zijn
voor bedrijf in openlucht: op straat dus. Anders gesteld, voor het ontwerp vereist
dit een zekere mate van regenbestendigheid, een eigenschap die in geen van de
muzikale robotten die we bij Stichting Logos ontwikkelden in voldoende mate
aanwezig is. Deze vereiste dikteert het gebruik van kunststoffen en metalen
eerder dan de traditionele materialen uit de orgelbouw, met name hout en leder.
Ook voor de elektronika vergt dit uitgangspunt enkele bijzondere maatregelen.
Voor de pijpen kunnen we uitgaan van een register gebouwd door Gerard Pels (1955-2014)
voor een klein kistorgel en waarvoor zink werd gebruikt. Pels heeft het orgeltje
nooit afgewerkt, en we konden dus vertrekken van dit halffabrikaat. Voor de
windlade zelf, komt dik massief PVC in aanmerking, zoals we dat met groot sukses
al hadden toegepast in onze Hybr reeks: <Hybr>, <HybrHi> en <HybrLo>.
2.- Het bouwen van een op zichzelf staande module die bovendien ook interaktief
kan werken in funktie van publiek, bespelers en/of omgeving. Daarmee is bedoeld,
dat de automaat zelfstandig moet kunnen werken en dus geen externe apparatuur
zoals interfaces, een laptop, sensoren... nodig mag hebben. Om die interaktiviteit
mogelijk te maken voorzien we minstens twee Doppler-radar sensoren, waardoor
interaktiviteit via expressief relevante beweging mogelijk wordt gemaakt. Anderzijds
vergt deze vereiste de aanwezigheid van heel wat geheugen in de processoren
die voor de robot worden gebruikt. Alle repertoire moet immers in die chips
kunnen worden opgeslagen.
3.- Los van vorige uitgangspunten, wilden we met deze module een
proefprojekt opzetten ter evaluatie van het koncept van zwaartekracht-kleppen.
Traditionele orgelautomaten maken gebruik van een windlade waarop de pijpen
worden geplaatst. Binnenin die windlade bevinden zich elektrisch bestuurde verntielen
die via een veer in rust gesloten worden gehouden. De veer is nodig, omdat de
ventielen 'ondersteboven' dienen te werken. Principieel zijn tegen dit traditioneel
ontwerp nogat wat bezwaren aan te voeren: de veer introduceert inherent een
risico op resonanties bij bepaalde bekrachtigingsfrekwenties. Het lekvrij monteren
van de ventielen vereist een engelengeduld en lekken ontstaan ook na montage
vrij makkelijk na verplaatsingen of transporten van de windlade. Konische ventielen
zijn wat dit betreft nog vele malen lastiger dan de meestal gebruikte vlakke
exemplaren. (cfr. bouwdagboek voor onze <Bomi>
robot en het paper dat
we in dat verband publiceerden) Het herstellen van een lek is bijzonder
tijdrovend, omdat alle pijpen dienen te worden verwijderd (... en achteraf herstemd...)
teneinde de bovenplaat van de windlade te kunnen bewerken. Vandaar ons idee
om de ventielen bovenop de windlade te monteren, zo dat ze in rust door de zwaartekracht
gesloten worden gehouden. Aangezien de pijpen -op grond van hun konstruktie-
niet goed ondersteboven kunnen worden gemonteerd, wilden we bij dit ontwerp
uitgaan van de toepassing van 'omkeer-cancellen', een soort U-konstrukties tussen
orgelpijp en ventiel. Gebruik van elastische slangen is natuurlijk ook mogelijk,
al moet bij langere trajekten rekening worden gehouden met de vertragingstijden
en drukverliezen.
Mensuur tabel voor de pijpen:
noot = midi note
length = measured from flue to pipe end. Between brackets: extra length roerpijp
| Noot | diameter (in mm) | length | orifice | valve seat |
| 36 | 110 | 1/2" | ||
| 37 | 107 | |||
| 38 | 104 | |||
| 39 | 100 | |||
| 40 | 97 | |||
| 41 | 94 | |||
| 42 | 91 | |||
| 43 | 87 | |||
| 44 | 85 | |||
| 45 | 81 | |||
| 46 | 79 | |||
| 47 | 77 | |||
| 48 | 79 | |||
| 49 | 76 | |||
| 50 | 71 | |||
| 51 | 66 | |||
| 52 | ||||
| 53 | ||||
| 54 | ||||
| 55 | ||||
| 56 | ||||
| 57 | ||||
| 58 | ||||
| 59 | ||||
| 60 | ||||
| 61 | ||||
| 62 | ||||
| 63 | ||||
| 64 | ||||
| 65 | ||||
| 66 | ||||
| 67 | ||||
| 68 | ||||
| 69 | ||||
| 70 | ||||
| 71 | ||||
| 72 | ||||
| 73 | ||||
| 74 | ||||
| 75 | ||||
| 76 | ||||
| 77 | ||||
| 78 | ||||
| 79 | ||||
| 80 | ||||
| 81 | ||||
| 82 | ||||
| 83 | ||||
| 84 |
Voor de windvoorziening maakten we gebruik van een kleine Ventus orgelblazer van de firma Laukhuff, met een regelbare winddruk van maximaal 80mm waterkolom, of 8mBar = 785 Pa, in eenheden uit de fysika. De aansturing van de 80 Watt motor gebeurt met een motorcontroller. Zoals voorspelbaar en normaal bij orgelpijpen, is ook hier de stemming enigszins afhankelijk van de winddruk. Alleen bij een motor AC frekwentie van 50Hz is de stemming korrekt. Winddruk 70mm H2O. Om een eenvoudige afregeling, stemming en intonering mogelijk te maken, monteerden we een precieze manometer aan de buitenkant van de windlade. Het maximale debiet van de kompressor is 1 kubieke meter, wat dus brede klusters ruimschoots mogelijk maakt.
Tessituur:
Building logbook / Bouwdagboek:
Omdat ons vaak wordt gevraagd hoeveel werk en tijd kruipt in, en nodig is voor, het bouwen van dergelijke muzikale robotten, houden we ook voor <Ror> een beknopt en geilllustreerd bouwdagboek bij:
| wind pressure | wind speed |
| 50 mm H2O | 29 m/s |
| 80 mm H2O | 38 m/s |
| 100 mm H2O | 42 m/s |
| 120 mm H2O | 47 m/s |
| 230 mm H2O | 60 m/s |
| cone diameter | top angle | traject | diameter of equivalent orifice |
| 35mm / 15mm | 110° | 5.2mm | 10 mm |
| 25mm / 12mm | 100° | 5.0mm | 7 mm |
| 20mm / 11mm | 85° | 6.0mm | 5 mm |
| 16.5mm /10.2mm | 81° | 6.0mm | 4.3 mm |
| 13mm/ 8.7mm | 72° | 6.0mm | 3 mm |
After assembling, we wonder whether using a double sided PCB is worth all
the effort. Particularly because we cannot make metalized holes. After all,
placing a few wire bridges on a single sided PCB is much less work then soldering
all the via's on a double sided board...
The single sided version was used for our <Balsi> robot.To be done:
Robodies Pictures with <Ror>:
to be done as soon as Ror gets ready.
Last update: 2019-09-01 by Godfried-Willem Raes
Technical data sheet and maintenance instructions:
Wiring for a mini Ventola Laukhuff blower:
Valve solenoids:
Banggood, 1/2" solenoid valves used for the lowest pipes.
