thumb|Helsingin tuomiokirkon urkujen julkisivu on vuodelta 1847. thumb|upright|Turun tuomiokirkon pääurut.

Urut, joita kutsutaan myös pilliuruiksi tai kirkkouruiksi (erotukseksi populaarimusiikissa käytetyistä sähköuruista), on yhdistetty puhallin- ja kosketinsoitin, jossa on paineilman avulla soivat pillit. Se muodostuu pillistö(i)stä, ilmanantolaitteista ja koneistosta, joka käsittää myös soittopöydän.

Merkitys Urut on tärkeä läntisen kristillisen kirkon jumalanpalvelussoitin. Urkuja käytetään varsinaisen urkumusiikin lisäksi kirkollisissa menoissa useimmiten virsien säestyssoittimena, sekä säestyssoittimina vokaalimusiikin teoksissa kuten kantaateissa, messuissa, oratorioissa ja passioissa. Pelkästään uruille sävelletty musiikki on suosittua erityisesti Johann Sebastian Bachin ja César Franckin teosten johdosta.

Länsimaisessa taidemusiikissa urkuja on käytetty runsaasti myös muissa kuin uskonnollissävytteisissä teoksissa. Sen vuoksi urkuja on kirkkojen lisäksi suurimmissa konserttisaleissa, joissa niitä käytetään myös yhtenä sinfoniaorkesterin soittimena, esimerkiksi Camille Saint-Saënsin kolmannessa sinfoniassa. Yhdysvalloissa urkuja on aikanaan rakennettu jopa eräisiin varhaisiin tavarataloihin.

Urkujen rakenne Yleensä sähköllä toimiva puhallin puhaltaa ilmaa urkujen koon mukaan yhteen tai useampaan varastopalkeeseen, josta ilma johdetaan ilmakanavia pitkin ilmalaatikoihin ja soittoventtiilin kautta ilmalaatikossa olevan reiän päällä olevaan pilliin soittopöydässä olevaa kosketinta painettaessa. Pillejä on sekä puu- että metallirakenteisia, toimintaperiaatteeltaan sekä huuli- että kielipillejä. Kutakin tällaista eri tavoin soivaa pillirivistöä sanotaan äänikerraksi. Urkuihin rakennettua äänikertavalikoimaa sanotaan urkujen dispositioksi, joka usein esitetään luettelona urkumusiikkiäänitteiden ohjelmalehtisissä.

Urkujen ääniala on yleensä hyvin laaja. Suuret urut ovat mitoiltaan ja äänen dynamiikaltaan suurin ja samalla tekniikaltaan monimutkaisin akustisista soittimista.

Urkujen yli 2000-vuotisen historian aikana niiden rakenne on vaihdellut huomattavasti. Antiikin urkuja ja nykyisiä soittimia yhdistää lähinnä vain se, että soittimen äänen synnyttää paineilma, jota ei tuoteta keuhkoilla, toisin kuin puhaltimissa. Lisäksi pillejä ei soiteta suulla vaan käsillä (ja viime vuosisatojen kuluessa myös jaloilla) koneiston välityksellä.

Puhuttaessa urkujen rakenteesta viitataan yleensä siihen muotoon, jonka soitin oli saavuttanut keskiajan lopulla. Sille luonteenomaista on, että soittajan itsensä ei tarvitse huolehtia ilmanannosta ja että soittaminen tapahtuu sormin koskettimistolla, joka ulkoisesti muistuttaa esimerkiksi cembalon tai pianon koskettimistoa. Useimmissa uruissa on myös jalkiokoskettimisto, joka muistuttaa sormiokoskettimistoa, mutta on luonnollisesti suurempi.

Pillit

thumb|Urkupillistöjä Seinäjoen Lakeuden Risti -kirkossa. Kuvassa näkyy monenlaisia pillejä: takana kuparisia ja aivan edessä valkeita tukittuja huulipillejä; valkeiksi maalattuja tukittuja puupillejä; hopeanvärisiä tukkimattomia huulipillejä; hopeanvärisiä ja valkeiksi maalattuja torvimaisia kielipillejä.

Urkujen ääni syntyy pilleissä, jotka voidaan toimintaperiaatteeltaan jakaa kahteen ryhmään:

Huulipillit, joissa pillin alapäästä puhallettava ilmavirta puristuu kapeaksi nauhaksi pillin sydämen eli keernan ja alahuulen välissä (alaosan yleensä kartiomaisesti laajenevan osan yläpää, jossa on aukko ja josta alkaa pillin suora, putkimainen yläosa). Ilmanauhan osuessa pillin ylähuuleen se saa pillin sisällä olevan ilmapatsaan värähtelemään. Ilma ei siis virtaa koko pillin läpi, vaan toimintaperiaate on samantapainen kuin esimerkiksi nokkahuilussa tai pullon suuhun puhallettaessa. Huulipillit ovat niitä tutuimman näköisiä urkupillejä, joita yleensä ovat urkujen julkisivun useimmat tai kaikki pillit. Pillin äänenkorkeus määräytyy pillin pituuden mukaan (pituus huulesta pillin yläpäähän; huulen alapuolinen kartiomainen osa ei vaikuta äänenkorkeuteen) siten, että pitkä pilli soi matalammalla äänellä kuin lyhyt ja pillin pituuden kaksinkertaistaminen pudottaa sen sävelkorkeutta oktaavin verran. Siten urkujen matalimmalta soivat huulipillit ovat pisimpiä, suurissa uruissa usean metrin mittaisia, ja korkeimmalta soivat huulipillit lyhyimpiä, joskus vain muutaman millimetrin mittaisia. Kielipillit, joissa ilma virtaa metallisen kielen ja hylsyn välistä ja saa toisesta päästään kiinnitetyn (ja siis toisesta päästään vapaan) kielen värähtelemään hylsyä vasten. Värähtelyt vahvistuvat kaikutorvessa. Toimintaperiaate on samantapainen kuin esimerkiksi klarinetissa. Äänenkorkeus määräytyy kielen vapaana värähtelevän pituuden mukaan, jota säädetään pilliin kuuluvan viritystapin avulla. Kaikutorven koon on oltava ainakin tietyssä määrin sopeutettu äänenkorkeuteen, mutta koon merkitys ei ole samalla tavoin yksiselitteinen kuin huulipilleissä, ja kaikutorven koko vaikuttaa myös äänensävyyn.

Materiaaliltaan pillejä on niin ikään kahta lajia, ja kummastakin valmistetaan sekä huuli- että kielipillejä:

Metallipillit, jotka on yleensä valmistettu runsaasti tinaa sisältävästä urkupillimetallista ja ovat yleensä poikkileikkaukseltaan pyöreitä. Metallipillien äänensävy voi olla vaskipuhallinsoittimien tapaan kirkas ja terävä, mutta myös huilumaisen pehmeä. Puupillit, jotka ovat yleensä poikkileikkaukseltaan nelikulmaisia. Puisissa kielipilleissä kieli on metallinen, vaikka muutoin pilli on puuta. Puupillien äänensävy on lähtökohdiltaan metallipilliä pehmeämpi, mutta puisissa kieliäänikerroissa ääni voi olla silti kova, jopa römeä.

Lisäksi lähinnä huiluäänikerroissa pillit voivat olla kahta tyyppiä avoimuudeltaan:

Avoimet pillit ovat yläpäästään avoimia. Tämä on yleisin huulipillien tyyppi. Pilli tehdään hiukan pitemmäksi kuin sen sävelkorkeus edellyttäisi, ja pillin sivu leikataan yläpäästään hiukan matkaa halkioksi niin, että pillin reunaan tulee kapea pystysuuntainen liuska. Tämä liuska kierretään rullalle sopivan matkaa, jotta pillin äänenkorkeus saadaan viritettyä oikeaksi, sillä halkion avoin syvyys vaikuttaa pillin soivaan pituuteen. Tätä ominaisuutta käytetään toisinaan urkujen julkisivuissa hyväksi: esteettisistä syistä muutamat vierekkäiset pillit ovat samanpituisia, mutta niiden taustapuolella olevan halkion syvyys vaihtelee huomattavasti, jolloin edestä samanpituisilta näyttävät pillit soivat eri äänenkorkeuksilla. Tukitut pillit ovat yläpäästään suljettuja. Sulkeminen on tehty hatulla, jota voidaan liikuttaa ylös ja alas pillin äänenkorkeuden virittämiseksi, mikä korvaa avoimien pillien halkioliuskalla tehtävän virittämisen. Tukitun pillin sävelkorkeus on oktaavin verran matalampi kuin soivalta pituudeltaan samanpituisen avoimen pillin. Koska urkujen matalimmat äänet edellyttävät pisimpiä pillejä, tukkimalla saadaan avoimia pillejä puolta lyhyemmillä pilleillä aikaan vastaavia matalia ääniä ja siten säästetyksi pillien materiaalikustannuksissa. Useissa urkujen sijoituspaikoissa tukittuja pillejä on jouduttu käyttämään myös, koska yhtä matalien äänien saaminen aikaan avoimilla pilleillä vaatisi niin pitkiä pillejä, että käytettävissä oleva tila ei ole niille tarpeeksi korkea. Tukkiminen vaikuttaa kuitenkin myös pillin äänen väriin – tukittu pilli soi jonkin verran umpinaisemmin (tukahtuneemmin) kuin vastaava avoin pilli – joten tukitut ja avoimet pillit eivät ole täysin toisensa korvaavia vaihtoehtoja. Yleensä uruissa on sekä avoimia että tukittuja äänikertoja erilaisten sävyjen aikaansaamiseksi.

Avoimesta pillistä saatavan sävelen korkeus on sellainen, että sen aallonpituus on kaksi kertaa pillin pituus ja taajuus sama kuin äänen nopeus jaettuna tällä aallon­pituudella. Sävel, jolla on tietty taajuus f, saadaan siis pillistä, jonka pituus on , missä v on äänen nopeus (330 m/s). Esimerkiksi yksi­viivainen a1 (440 Hz) saadaan pillistä, jonka pituus on 330/(2·440) = 0,375 m = 37,5 cm, ja suuri C (66 Hz) pillistä, jonka pituus on 330/(2·66) = 2,5 m. Samat sävelet saadaan suljetuista pilleistä, joiden pituus on puolet näistä.

Urkujen julkisivuissa monesti osa pilleistä (joskus jopa kaikki) on mykkiä kulissipillejä, joita ei ole lainkaan yhdistetty urkujen koneistoon ja ilmalaatikoihin. Kulissipillit on joskus valmistettu halvemmasta materiaalista kuin soivat urkupillit, ja joissakin uruissa kulissipillit voivat olla jopa vain hopeamaalilla maalattua puuta.

Urkupillit ovat pääsääntöisesti suoria, mutta harvinaisissa tapauksissa pillit voivat olla taitettuja mutkalle tai lenkille, yleensä pitkien pillien mahduttamiseksi rajalliseen käytettävissä olevaan tilaan. Periaate on tällöin sama kuin vaskipuhaltimissa, joissa putki on soittimen lyhentämiseksi moninkerroin taivutettuna.

Ilmanantolaitteet Pillien soimisessa tarvittava paineilma synnytetään palkeissa, joita voi olla yksi tai useampia. Palkeiden tehtävänä on saattaa ilma haluttuun paineeseen. Ennen sähkömoottorien käyttöönottoa ilma syötettiin palkeisiin lihasvoimalla, joko käsin tai jaloin. Siksi soittaessa tarvittiin "urkujenpolkija".

Palkeista ilma johdetaan ilmakanavan avulla ilmalaatikkoon, jonka päällä pillit seisovat riveissä. Pillirivit sisältävät rakenteeltaan ja soinniltaan samankaltaisia pillejä matalimmasta korkeimpaan säveltasoon. Pillirivejä kutsutaan äänikerroiksi, jotka poikkeavat toisistaan äänen korkeuden ja värin suhteen. Soittajalla on mahdollisuus valita, mitkä äänikerrat kulloinkin soivat, ja täten vaikuttaa soiton äänenvoimakkuuteen ja sointiväriin.

Koneisto thumb|upright|Luulajan tuomiokirkon urkujen soittopöytä. Soittaja on yhteydessä ilmalaatikkoon ja sitä kautta pilleihin soitto- ja hallintakoneiston avulla. Soittokoneistoksi kutsutaan välitystä koskettimista ilmalaatikkoon kun taas hallintakoneistolla valitaan soivat äänikerrat.

Yleisin soittokoneisto on mekaaninen koneisto, jossa koskettimen liike välittyy ilmalaatikossa olevaan soittoventtiiliin puisten ja/tai metallisten abstraktien, vinkkelien ja vellojen avulla. Mekaaninen soittokoneisto pyritään rakentamaan siten, että se on riittävän kevyt nopeidenkin juoksutusten soittamiseen ja samalla riittävän tunnokas, jotta soittaja voi kokea olevansa mahdollisimman suorassa yhteydessä pilleihin.

Hallintakoneisto on pienissä uruissa yleensä mekaaninen, mutta suuremmissa monesti sähköinen, jolloin eri äänikertayhdistelmiä voidaan tallentaa muistiin ja ottaa käyttöön nopeasti ja vaivattomasti.

Urkujen soitto- ja hallintakoneistona on käytetty myös pneumaattista koneistoa (Suomessa 1880-luvulta 1950-luvulle), jossa koskettimet eivät ole mekaanisessa vaan pneumaattisessa yhteydessä pilleille ilmaa antaviin venttiileihin. Sama koskee hallintakoneistoa, jolla äänikerrat kytketään soimaan. Tällaisessa koneistossa soitto- ja hallintakäskyt välittyvät ohuissa lyijyputkissa kulkevan paineilman välityksellä. Paineilmalla toimivat pienet palkeet avaavat ja sulkevat ilmalaatikoissa olevat pilleihin ilmaa päästävät soittoventtiilit. Pneumaattisen koneiston parantamiseksi kehitettiin sähköpneumaattinen koneisto, jossa yhteys soittopöydän ja ilmalaatikon välillä on toteutettu sähköisesti niin, että ilmalaatikoissa olevat sähköreleet käyttävät pneumaattisia soittoventtiilejä. Myös täysin sähköistä koneistoa on käytetty.

Soittopöytä