Kalkulator naciągu strun gitary i basu

Struna pod naciągiem to odcinek drutu lub drutu owijanego, który próbuje drgać z określoną częstotliwością, a fizyka łącząca grubość, długość skali i wysokość dźwięku z tym naciągiem jest ścisła i dobrze poznana. Równanie falowe dla struny drgającej mówi, że częstotliwość, z jaką dąży do rezonansu, zależy od jej długości, siły naciągu utrzymującej ją w naprężeniu i masy przypadającej na cal długości (jej „ciężaru jednostkowego”). Odwróć tę zależność, a możesz rozwiązać ją dla jednej zmiennej, na której naprawdę zależy muzykom: z jaką siłą ta struna ciągnie teraz mój gryf – w funtach lub kilogramach?

Dla gładkiej struny stalowej – jak wysokie E i H w większości gitar elektrycznych – obliczenie ciężaru jednostkowego jest dokładne, a nie szacunkowe. Struna to walec, więc jej pole przekroju wynosi π×(średnica/2)², a stal ma ustaloną gęstość około 0,284 funta na cal sześcienny. Przemnóż te dwie wartości, a otrzymasz masę funtów na cal struny – bez żadnych domysłów. Właśnie dlatego struna wysoka E o grubości 0,010 cala, przy długości skali 25,5 cala i w standardowym stroju E4, wypada tuż przy 16 funtach naciągu – liczbie, którą możesz niezależnie zweryfikować, mając jedynie linijkę, mikrometr i wzór pokazywany obok każdego wyniku.

Struny owijane – niklowane do gitar elektrycznych, brąz fosforowy do akustycznych i okrągłe owijki basowe – to inna historia i ten kalkulator jest wobec niej szczery. Struna owijana ma stalowy (lub inny) rdzeń opleciony oddzielnym drutem, więc jej masa zależy zarówno od średnicy rdzenia, jak i od materiału, grubości i gęstości nawinięcia drutu owijki, z których żaden nie wynika z prostego pomiaru średnicy zewnętrznej. Zamiast udawać, że struna owijana to lity pręt z jednego, jednolitego materiału, to narzędzie stosuje udokumentowany mnożnik efektywnej gęstości – mniej więcej 1,5 do 2 razy więcej niż lity stalowy rdzeń o tej samej średnicy zewnętrznej – aby przybliżyć dodatkową masę wnoszoną przez owijkę. Jest to wyraźnie oznaczone jako przybliżenie wszędzie, gdzie się pojawia, ponieważ prezentowanie tego jako wartości dokładnej byłoby nieuczciwe wobec rzeczywistego znaczenia tych liczb.

Dlaczego ma to znaczenie dla czynnego muzyka? Ponieważ to naciąg, a nie tylko numer grubości, realnie odczuwa gryf. Przejście z zestawu 0,009 na 0,011, albo przestrojenie zestawu 0,010 o cały ton w dół, zmienia całkowite obciążenie gryfu o kilka funtów na strunę – czasem na tyle, by wymagać regulacji pręta napinającego, innego napięcia sprężyn mostka lub zupełnie nowej regulacji instrumentu. Znajomość naciągu z wyprzedzeniem, w rzeczywistych jednostkach, zamienia zmianę strun z domysłu w kalkulację.