Fußzahlen und Tonhöhe bei Orgeln


Die Tonhöhe bei Orgelregistern wird immer noch nach dem alten Längenmaß "Fuß" angegeben. Maßgeblich dabei ist - wie bei allen anderen Blasinstrumenten auch - der Zusammen-
hang zwischen Pfeifenlänge (= Länge der schwingenden Luftsäule) und der erzeugten Tonhöhe: Je länger die Pfeife, desto tiefer der Ton, und umgekehrt.

  • Die Basis der Fußangaben bildet der tiefste Ton der Tastatur bzw. des Pedals: Das tiefe C mit einer Frequenz von ca. 64 Hz (d.h. 64 Schwingungen pro Sekunde. Zum Vergleich: Der "Kammerton a" hat 440 Schwingungen pro Sekunde).

  • Die Pfeifenlänge, die zur Erzeugung dieses Tons notwendig ist, beträgt etwa 2,40 Meter. Statt Metern gibt man hier allerdings das alte Maß "Fuß" - abgekürzt ' - an. 1 Fuß (1') entspricht einer Länge von 30 cm. Damit ist also die größte Pfeife, die das tiefe C erzeugt, 240 cm = 8' lang. Man spricht bei der 8'-Lage auch von der "Normallage" oder Äquallage", d.h. ein 8'-Orgelregister (also eine 8'-Pfeifenreihe) erklingt genau in der normalen Tonhöhe, wie sie z.B. dieselben Tasten auf einem Klavier erzeugen würden.

  • Selbstverständlich sind nicht alle Pfeifen eines 8'-Registers gleich lang (sonst würden alle denselben Ton erzeugen), sondern mit zunehmender Tonhöhe werden die Pfeifen kürzer. Hier gilt die einfache Regel, dass sich bei Halbierung der Pfeifenlänge ein doppelt so hoher Ton, d.h. ein Ton mit der doppelten Frequenz ergibt. Das bedeutet, dass die Pfeife, die eine Oktave höher zum tiefen C erklingt, nur noch die halbe Länge, also 4' (= 1,20 m) besitzt; die Pfeife der nächsten Oktave 2' (= 60 cm), und so weiter. Das gleiche gilt natürlich auch umgekehrt: Die Pfeife, die das C eine Oktave tiefer erzeugt, wäre 16' (= 4,80 m) lang, usw. Tatsächlich sind die Pfeifen aber noch länger als die angegebene Fußzahl: Zur Länge der schwingenden Luftsäule kommt nämlich noch der unten spitz zulaufende Pfeifenfuß hinzu und eine Reserve (nicht sichtbar als auf- und abrollbarer Einschnitt an der Rückseite der Pfeife), um in der Stimmung flexibel zu sein, so dass eine 8'-Pfeife effektiv etwa 2,80 m lang ist.

  • Jedes Orgelregister wird nun nach der Länge seiner größten Pfeife = seines tiefsten Tons angegeben, d.h. ein 4' erklingt genau eine Oktave höher als ein 8', ein 16' genau 1 Oktave tiefer und ein 32' zwei Oktaven tiefer, erzeugt also bereits die tiefste hörbare Frequenz von 16 Hz. Ein 1' erzeugt auf der höchsten Taste (viergestrichenes C) etwa 16.000 Hz, also die höchste hörbare Frequenz. Somit ist die Orgel das einzige Musikinstrument, das den gesamten von Menschen hörbaren Frequenzbereich abdeckt. Aufgrund der enormen Größe eines 32' - die größte Pfeife ist effektiv etwa 11 Meter lang, siehe Abbildung rechts - findet man solche Register nur in sehr großen Orgeln; ganz wenige Orgeln besitzen sogar ein 64'-Register. Weil die Anzahl vorhandener 32'- und 64'-Register die Größe und Klangkraft einer Orgel entscheidend mitbestimmen, habe ich diese Angaben in den Übersichtslisten eingebaut.

  • Die Möglichkeit einer Orgel, verschiedene Klangfarben zu erzeugen, beruht auf der Tatsache, dass die Klangfarbe durch die Obertöne bestimmt wird. Das bedeutet: Man kann durch Hinzuziehen von Registern in anderen Tonhöhen (= Fußlagen) die Klangfarbe ändern. Insofern funktionieren Pfeifenorgeln prinzipiell nicht anders als Synthesizer. Je mehr obertonreiche Register zur 8'-Basis hinzukommen, desto heller und farbenreicher wird der Klang.

  • Es gibt nicht nur Register in Oktavlagen (32' - 16' - 8' - 4' - 2' - 1' - 1/2' usw.), sondern bei der Orgel wird nahezu die gesamte Obertonreihe genutzt, insbesondere
    - Quinten (das sind die "Drittel", also 32/3 = 10 2/3', 16/3 = 5 1/3', 8/3 = 2 2/3', 4/3 = 1 1/3', 2/3' usw.)
    - Terzen (das sind die "Fünftel", also 32/5 = 6 2/5', 16/3 = 3 1/5', 8/5 = 1 3/5', 4/5' usw.)
    - Septimen (das sind die "Siebentel", also 32/7 = 4 4/7', 16/7 = 2 2/7', 8/7 = 1 1/7', 4/7' usw.
    - Nonen (das sind die "Neuntel", also 32/9 = 3 5/9', 16/9 = 1 7/9', 8/9', 4/9' usw.

    Vielleicht wundern Sie sich, warum Quinten "Drittel" sein sollen, wo doch die Quinte der fünfte Ton der Tonleiter ist und Terzen "Fünftel", wo sie doch der dritte Ton der Tonleiter sind. Die Erklärung liegt darin, dass es hier um den physikalischen Aufbau der Obertonreihe geht, der nichts mit der Tonleiter zu tun hat. Die Obertonreihe setzt sich - (hier am Beispiel eines 8'-Registers dargestellt) wie folgt zusammen:

    • 1. Oberton = "Eintel": 8/1' = 8' (Prime / Grundton)
    • 2. Oberton = "Halbe": 8/2' = 4' (Oktave)
    • 3. Oberton = "Drittel": 8/3' = 2 2/3' (Quinte)
    • 4. Oberton = "Viertel": 8/4' = 2' (Oktave)
    • 5. Oberton = "Fünftel": 8/5' = 1 3/5' (große Terz)
    • 6. Oberton = "Sechstel": 8/6' = 1 1/3' (Quinte)
    • 7. Oberton = "Siebtel": 8/7' = 1 1/7' (kleine Septime)
    • 8. Oberton = "Achtel": 8/8' = 1' (Oktave)
    • 9. Oberton = "Neuntel": 8/9' = 8/9' (große None)
    • 10. Oberton = "Zehntel": 8/10' = 4/5' (Terz)
    • 11. Oberton = "Elftel": 8/11' = 8/11' (Quarte)
    • 12. Oberton = "Zwölftel": 8/12' = 2/3' (Quinte) - und so weiter...

    Ein fünffaches Kornett auf 8'-Basis mit der Standard-Zusammensetzung 8'-4'-2 2/3'-2'-1 3/5' verstärkt also genau die natürliche Obertonreihe.
  • Bestimmte Orgelregister benötigen nur die halbe Länge, um die gleiche Tonhöhe zu erzeugen. Sie gehören zur Familie der "Gedackte". Hierbei wird der Pfeife ein "Deckel" aufgesetzt, der dafür sorgt, dass die Luftsäule doppelt so lang erscheint. Allerdings schwächt sich dabei die Intensität des Tons ab. Ebenso gibt es Register, die die doppelte Länge benötigen. Dies ist z.B. bei überblasenden Registern der Fall. Hierbei wird natürlich auch die Tonintensität entsprechend stärker. Mehr hierzu steht im Bereich Pfeifenarten, Orgelregister.

Die roten Tasten auf den Tastaturen zeigen jeweils die Töne, die in der angegebenen Fußlage erklingen, wenn das tiefe C gedrückt wird:

Oktave 4'

Superoktave 2'



Neben den einfach gestimmten Registern gibt es außerdem Register, bei denen beim Drücken einer Taste mehrere Töne (aus der Obertonreihe) erklingen, die sog. Mixturen. Auch hier zeigen die roten Tasten jeweils die Töne, die erklingen, wenn das tiefe C gedrückt wird:

Sesquialtera 2-fach (2 2/3' + 1 3/5', also Quinte und Terz)

Mixtur 4-fach (2 2/3' + 2' + 1 1/3' + 1', also Quinten und Oktaven)




Hier ist noch eine Übersicht über alle gängigen Fußzahlen, Tonhöhen und ihre Bezeichnung in verschiedenen Sprachen:

Deutschland Anglo-Amerika Frankreich Italien Spanien Zahlwort Manual Pedal
Sub-Sub-Oktave 32 64
Sub-Sub-Quinte 21 1/3 42 2/3
Sub-Oktave 16 32
Sub-Terz 12 4/5 25 3/5
Sub-Quinte 10 2/3 21 1/3
Grundton Unison I 8' 16'
(Groß-) Terz Third (Grande) Tierce Terza Tercia III 6 2/5 12 4/5
Quinte Fifth (Grande) Quinte Quinta Quinta V 5 1/3 10 2/3
Septime Seventh (Grande) Septième Settima Séptima VII 4 4/7 9 1/7
Oktave Eighth Octave Ottava Octava VIII 4 8
(Groß-) Terz Tenth (Grande) Tierce Decima Décima, Desena X 3 1/5 6 2/5
Quarte Eleventh XI 2 10/11 5 9/11
Quinte Twelfth Quinte Duodecima Docena, Dotzena XII 2 2/3 5 1/3
Sexte Thirteenth XIII 2 6/13 4 12/13
Septime Forteenth Septième Séptima XIV 2 2/7 4 4/7
(Super-) Oktave Fifteenth (Super-) Octave Decimaquinta Quincena, Quinzena XV 2 4
None Sixteenth Novena XVI 1 7/9 3 5/9
Terz Seventeenth Tierce Decimasettima Decisetena XVII 1 3/5 3 1/5
Quarte Eighteenth XVIII 1 5/11 2 10/11
Quinte Nineteenth Quinte Decimanona Decinovena XIX 1 1/3 2 2/3
Sexte Twentieth XX 1 3/13 2 6/13
Septime Twenty-First Septième Vigesimaprima Séptima XXI 1 1/7 2 2/7
Superoktave Twenty-Second (Super-) Octave Vigesimaseconda Veintidocena, Vintidotzena XXII 1 2
None Twenty-Third Vigesimaterza Novena XXIII 8/9 1 7/9
(Klein-) Terz Twenty-Forth Tierce Vigesimaquarta XXIV 4/5 1 3/5
Quarte, Undezime Twenty-Fifth Vigesimaquinta XXV 8/11 1 5/11
(Klein-) Quinte Twenty-Sixth Quinte Vigesimasesta Veintiseisena XXVI 2/3 1 1/3
Sexte Twenty-Seventh Vigesimasettima XXVII 8/13 1 3/13
Septime Twenty-Eighth Septième XXVIII 4/7 1 1/7
Oktävlein Twenty-Ninth (Super-) Octave Vigesimanona Veintinovena XXIX 1/2 1
(Klein-) Terz Thirty-First Tierce Trigesimaprima XXXI 2/5 4/5
(Klein-) Quinte Thirty-Third Quinte Trigesimaterza XXXIII 1/3 2/3
Septime Thirty-Fifth Septième Trigesimaquinta XXXV 2/7 4/7
Oktävlein Thirty-Sixth (Super-) Octave Trigesimasesta XXXVI 1/4 1/2
(Klein-) Terz Thirty-Eighth Tierce XXXVIII 1/5 2/5
(Klein-) Quinte Fortieth Quinte XL 1/6 1/3
Oktävlein Forty-third (Super-) Octave XLIII 1/8 1/4


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