Er zijn meerdere mogelijkheden om een toetsinstrument te stemmen, de stemmer kan de afstanden binnen het octaaf verschillend verdelen. We noemen dat de temperatuur. Bij de bouw of de restauratie van een orgel wordt een bepaalde temperatuur gekozen, waarbij het jaargetijde geen rol speelt. Men moet altijd een keuze doen en elke keuze heeft voor- en nadelen.
Geluid ontstaat door trilling. Des te hoger de frequentie van die trillingen is, des te hoger de toon. De a ééngestreept van de hobo, waarop de orkesten stemmen, heeft volgens de boekjes een frequentie van 440 Hertz. Tegenwoordig is die a vaak wat hoger: het orgel van het Concertgebouw in Amsterdam kreeg bij de restauratie een a¹ van 443 Hertz. Bij Bach in Leipzig was die a¹ slechts 415 Hertz, dat wil zeggen een halve toon lager dan bij ons. De orgels waren in diezelfde tijd juist vaak een halve toon hoger dan 440 Hertz gestemd. (Op zo’n hooggestemd orgel doen registraties gebaseerd op een 16’ het vaak uitstekend). In Frankrijk speelden de ensembles nog een halve toon lager dan bij Bach: a¹ was 390 Hertz. De Franse orgels uit de tijd van Bach hadden diezelfde lage stemming ofwel een toon lager dan wat wij normaal vinden.

Als we één toon (menen te) horen, horen we eigenlijk een grondtoon met een aantal boventonen. Het klankverschil tussen instrumenten en orgelregisters heeft hiermee te maken, een blokfluit heeft weinig boventonen, een viool veel, een klavecimbel heeft meer boventonen dan een piano, een open Prestant 8’ meer dan een gedekte Holpijp 8’. Grondtoon en boventonen worden samen de natuurtonen genoemd, dat wil zeggen de grondtoon is de eerste natuurtoon, de eerste boventoon is de tweede natuurtoon enzovoorts. Notenvoorbeeld 1 geeft de eerste vijf natuurtonen van de laagste C van de Prestant 8’, dit is de laagste toets van het manuaal (op de piano is dit de tweede C van onderen). Onder het notenvoorbeeld vermeld ik de lengte van de orgelpijp, die je nodig hebt om de bedoelde natuurtoon als een zelfstandige toon te laten klinken (in dat geval is die natuurtoon zelf weer een grondtoon met boventonen!) Het zal de lezer ongetwijfeld opvallen, dat de 5 eerste natuurtonen samen een heel eenvoudig akkoord vormen. Verder vermeld ik de naam van het interval (= de afstand) tussen die tonen.

Bij een zuiver gestemd interval is er een eenvoudige verhouding tussen de frequenties van beide tonen. Zo is bij een octaaf de verhouding tussen de frequenties van de hoogste en de laagste toon 2:1, bij een quint 3:2, bij een quart 4:3 en bij een grote terts 5:4. Alleen deze intervallen worden bij het stemmen gebruikt. Dankzij de eenvoudige verhoudingen kan een handige stemmer ze op het gehoor probleemloos stemmen.
Helaas zijn er enkele problemen. In notenvoorbeeld 2 gaan we drie grote tertsen omhoog. Als we die tertsen zuiver stemmen, dan is de verhouding tussen frequenties van de hoogste en de laagste toon 5/4 x 5/4 x 5/4 : 1 = 125 : 64. We hadden verwacht een zuiver octaaf te horen (verhouding 2 : 1 = 128 : 64), maar kwamen te laag uit. Een onzuiver octaaf is letterlijk niet om aan te horen. Minstens één terts moet veel te groot worden, of de onzuiverheid moet over twee of drie tertsen worden verdeeld.

In voorbeeld 3 gaan we 4 quinten omhoog en komen we van C op e1. Deze toon kunnen we ook bereiken door twee keer een octaaf omhoog te gaan en daarna een grote terts. Stem je die quinten zuiver, dan kom je iets hoger uit dan wanneer je de e¹ volgens de tweede methode bereikt. Het verschil wordt 1 komma genoemd.

Ga je vanaf de laagste a van de piano twaalf keer een zuivere quint omhoog, dan kom je weliswaar bij de hoogste a uit, maar die a is veel te hoog. Daarom bereiken we die a liever door vanuit de onderste a 7 zuivere octaven omhoog te gaan. Ook hier is het verschil 1 komma. Rekenkundig zijn beide komma’s niet helemaal gelijk, maar volgens de klavecimbelbouwer Gerrit Klop, die een buitengewoon verhelderend en praktisch boekje over stemmingen schreef, mag je in de praktijk het verschil tussen deze twee komma’s verwaarlozen. Octaven moeten zuiver gestemd zijn; om dat te bereiken worden een aantal – of alle – quinten verkleind en een aantal - of alle – tertsen vergroot.

In de tijd van Sweelinck werd de middentoonstemming gebruikt. Acht grote tertsen (op c, d, e, f, g, a, bes en es ) worden zuiver gestemd door telkens 4 opeenvolgende quinten 1/4 komma te klein te nemen. Eén quint (gewoonlijk gis-es) moet dan 13/4 komma te groot worden gemaakt, die wordt dan ook de wolfsquint genoemd. In deze stemming kun je maar in een beperkt aantal toonsoorten – met maximaal 3 kruizen of 2 mollen – spelen, maar die klinken dan ook ongekend zuiver en rustgevend. Voor gemeentezangbegeleiding is dit de meest ideale stemming, al moet een enkel lied worden getransponeerd. Het is niet voor niets dat deze stemming in sommige landen tot in de 19e eeuw werd gebruikt.

In de loop van de 17e eeuw kregen de componisten behoefte om meer te moduleren en toonsoorten met meer voortekens te gaan gebruiken. Er ontstonden toen stemmingen, waarbij in méér (of in alle?) toonsoorten gespeeld kon worden, maar waarbij de toonsoorten met weinig voortekens beter klonken dan de toonsoorten met meer voortekens. Van de aldus ontstane karakteristieke verschillen in de toonsoorten werd bewust gebruik gemaakt. Het meest bekende voorbeeld hiervan is de stemming III van Werckmeister. Werckmeister stemde acht quinten rein, de vier andere 1/4 komma te klein. Anders dan bij de middentoonstemming waren die quinten niet aaneensluitend geplaatst, maar juist op slimme wijze over het klavier verdeeld. Het Wohltemperierte Klavier van Bach is vermoedelijk voor een dergelijke stemming geschreven.
De evenredig zwevende stemming (alle quinten 1/12 komma te klein, gevolg alle grote tertsen te groot), die theoretisch reeds lang bekend was, werd door de meeste musici afgewezen, omdat men gehecht was aan de toonaardkarakteristieken. Speelt u maar eens de Pastorale van Bach - die staat in F - op een orgel in Werckmeisterstemming!

In de 18e eeuw ontstonden de 1/6 kommastemmingen van Valotti en Young (zes aansluitende quinten zijn komma 1/6 te klein, de anderen rein), die weer een stapje verder van de middentoonstemming verwijderd zijn. Zolang je als speler maar de passende muziek bij het betreffende orgel kiest, zijn deze stemmingen een groot voordeel. In die literatuur worden overigens de ‘slechte toonsoorten’ niet of tijdelijk gebruikt. Alleen wie geen passende literatuur kiest, kan in de problemen komen.
Interessant zijn de ideeën van Neidhardt. Hij onderscheidt drie stemmingen: voor het dorp, voor de kleine stad en voor de grote stad. Des te groter de plaats, des te meer ging de stemming in de richting van de sinds de 19e eeuw normale evenredig zwevende – ook wel gelijk zwevende – temperatuur. Alle majeur- en mineurtoonsoorten zijn gelijk, er kan onbeperkt worden gemoduleerd. Voor de romantische orgelmuziek is dit noodzakelijk. Ook piano’s en elektronische muziekinstrumenten hebben deze stemming. Voor orgels met veel grondtonige registers is deze stemming geen probleem, maar de boventoonrijke barokorgels winnen aan schoonheid door de toepassing van ‘historische’, niet-evenredig zwevende stemmingen. In het verleden werden orgels zelden precies volgens een bepaald schema gestemd (er waren nog geen elektronische stemapparaten), soms ook werd bewust een modificatie aangebracht.
Tenslotte een lijst van Friese orgels, waar de hier behandelde stemmingen gebruikt zijn . Deze lijst is waarschijnlijk onvolledig, voor aanvullingen is ondergetekende u zeer dankbaar.

Middentoonstemming:

Dronrijp, Herv. Kerk

Stemming naar Werckmeister:
(vaak met enige modificaties)

a.  De historische orgels in de Hervormde kerken van Berlikum, Damwoude
     (Dantumawoude), Langweer, Aldeboarn (Oldeboorn), Sloten, Wolvega, Workum
     en Tzum.
b.  Vanaf ongeveer 1960 door orgelmakers Reil gebouwde nieuwe instrumenten in de Gereformeerde
     kerken te Appelscha (‘De Aanloop’), Boksum, Burgum, Dokkum (Fonteinkerk), Dronrijp,
     Heerenveen-Centrum, Heerenveen-Zuid, Oosternijkerk en Twijzel en in de Gereformeerd
     Vrijgemaakte Kerk te Heerenveen.
c.  Het Ahrendorgel in de Herv. kerk te Joure.
d.  Het Van Vulpenorgel in de Gereformeerde Kerk Vrijgemaakt te Ureterp.

1/6 Komma:

a.  De historische orgels in de Hervormde kerken Blessum, Duurswoude en Haskerhorne en de
     Doopsgezinde kerk Bolsward.
b.  Het nieuwe orgel van Mense Ruiter in de Gereformeerde Kerk te Hurdegaryp (Hardegarijp).

Stemming naar Neidhart:

a.  Hinszorgel in de Hervormde kerk te Driesum.
b.  nieuwe orgels in Joure (“De Oerdracht”, Reil), Dokkum (Oosterkerk, Reil) en Sneek (Oosterkerk,
     Blank/Reil).