Kalkulačka napětí kytarových a baskytarových strun

Struna pod napětím je drát nebo vinutý drát snažící se kmitat na určité frekvenci a fyzikální vztah mezi tloušťkou, menzurou a výškou tónu je přesně popsán. Vlnová rovnice pro kmitající strunu říká, že frekvence, na které chce znít, závisí na její délce, tahu a hmotnosti na jednotku délky. Když tento vztah otočíte, můžete vyřešit proměnnou, která hráče zajímá nejvíce: jak moc tahá tato struna za krk právě teď, v librách nebo kilogramech?

U hladké ocelové struny — například vysokého E a H na většině elektrických kytar — je výpočet jednotkové hmotnosti přesný, nikoli odhad. Struna je válec, její průřez je π×(průměr/2)² a ocel má dobře zdokumentovanou hustotu kolem 7,85 gramu na centimetr krychlový. Vynásobením těchto dvou hodnot získáte hmotnost na centimetr struny, bez dohadů. Proto 0,010palcová struna E1 na menzuře 25,5 palce naladěná na standardní E4 dává tah kolem 16 liber — číslo, které si můžete nezávisle ověřit jen pomocí pravítka, mikrometru a vzorce zobrazeného zde u každého výsledku.

Vinuté struny — nikl pro elektriku, fosforbronz pro akustiku a roundwound pro baskytaru — jsou jiný příběh a tato kalkulačka to přiznává. Vinutá struna má ocelové (nebo jiné) jádro ovinuté samostatným drátem, takže její hmotnost závisí na průměru jádra i na materiálu vinutí, jeho tloušťce a hustotě vinutí, což z jednoduchého měření vnějšího průměru nezjistíte. Namísto předstírání, že vinutá struna je plná tyč z jednoho materiálu, používá tento nástroj zdokumentovaný multiplikátor efektivní hustoty — přibližně 1,5 až 2× plné ocelové jádro se stejným vnějším průměrem — pro přiblížení dodatečné hmotnosti vinutí. Všude je to jasně označeno jako přiblížení, protože tvrdit, že jde o přesné číslo, by bylo nepoctivé.

Proč na tom pro hrajícího muzikanta záleží? Protože krk cítí napětí, nejen číslo tloušťky. Přechod ze sady 0.009 na 0.011 nebo podladění sady 0.010 o celý tón změní celkový tah na krk o několik liber na strunu — někdy natolik, že je třeba seřídit krk, upravit pružiny tremola nebo udělat kompletní seřízení. Znalost napětí předem, ve skutečných jednotkách, proměňuje výměnu strun z hádání ve výpočet.