Kalkulator naprężenia strun gitarowych i basowych

Naprężona struna to odcinek drutu lub nawinięty drut próbujący wibrować z określoną częstotliwością, a fizyka łącząca miernik, długość skali i wysokość z tym napięciem jest dokładna i dobrze poznana. Równanie falowe dla wibrującej struny mówi, że częstotliwość, z jaką chce dzwonić, zależy od jej długości, napięcia naciągającego strunę oraz masy, jaką ma ona na cal długości („ciężar jednostkowy”). Odwróć tę relację, a znajdziesz jedną zmienną, na której naprawdę zależy graczom: jak mocno ten sznurek ciągnie mnie teraz za szyję, w funtach czy kilogramach?

W przypadku zwykłej stalowej struny – strun o wysokim E i B w większości gitar elektrycznych – obliczenie masy jednostkowej jest dokładne, a nie szacunkowe. Struna jest cylindrem, więc jej pole przekroju poprzecznego wynosi π×(średnica/2)², a stal ma dobrze ustaloną gęstość około 0,284 funta na cal sześcienny. Pomnóż te dwa, a otrzymasz funty masy na cal sznurka, bez konieczności zgadywania. Właśnie dlatego struna E o wysokości 0,010 cala i długości skali 25,5 cala dostrojonej do standardowego E4 wytrzymuje około 16 funtów naciągu — liczbę tę można niezależnie zweryfikować za pomocą linijki, mikrometru i wzoru pokazanego obok każdego wyniku tutaj.

Struny nawijane — struny elektryczne nawijane niklem, struny akustyczne z brązu fosforowego i struny basowe nawijane okrągło — to inna historia i ten kalkulator jest w tym uczciwy. Nawinięta struna ma stalowy (lub inny) rdzeń owinięty oddzielnym drutem, więc jego masa zależy zarówno od średnicy rdzenia, jak i materiału, grubości i gęstości uzwojenia, z których żaden nie jest widoczny w prostym pomiarze średnicy zewnętrznej. Zamiast udawać, że nawinięta struna jest litym prętem z jednego, jednolitego materiału, narzędzie to stosuje udokumentowany mnożnik gęstości efektywnej — w przybliżeniu 1,5 do 2 razy większy od litego stalowego rdzenia o tej samej średnicy zewnętrznej — w celu przybliżenia dodatkowej masy, jaką dodaje owijka. Wszędzie, gdzie się pojawia, jest wyraźnie oznaczone jako przybliżone, ponieważ przedstawienie go jako dokładnego byłoby nieuczciwe w odniesieniu do rzeczywistego znaczenia liczb.

Dlaczego to wszystko ma znaczenie dla pracującego gracza? Ponieważ napięcie, a nie tylko liczba wskaźników, tak naprawdę odczuwa Twoja szyja. Przeskok z zestawu 0,009 na zestaw 0,011 lub dostrojenie zestawu 0,010 o cały krok w dół zmienia uciąg siatki na gryfie o kilka funtów na strunę – czasami na tyle, aby wymagać regulacji pręta kratownicy, innego napięcia sprężyny mostka lub całkowicie nowego ustawienia. Znajomość napięcia z góry, w jednostkach rzeczywistych, sprawia, że ​​zmiana struny z przypuszczenia staje się obliczeniem.