Калькулятор натягу гітарних і басових струн

Струна під натягом — це відрізок дроту або дроту з обплетенням, що намагається вібрувати на певній частоті, і фізика, яка пов'язує калібр, мензуру та висоту тону з цим натягом, є точною та добре вивченою. Хвильове рівняння для коливної струни стверджує, що частота, на якій вона прагне звучати, залежить від її довжини, сили натягу та маси на одиницю довжини (її «лінійної маси»). Оберніть це співвідношення — і ви зможете розв'язати його для єдиної змінної, яка справді цікавить музикантів: з якою силою ця струна тягне гриф зараз, у фунтах чи кілограмах?

Для гладкої сталевої струни — верхніх E і B на більшості електрогітар — обчислення лінійної маси є точним, а не оцінним. Струна — це циліндр, тому площа її поперечного перерізу дорівнює π×(діаметр/2)², а сталь має добре встановлену густину близько 7,85 г/см³. Помноживши ці дві величини, ви отримаєте масу на одиницю довжини струни без жодних припущень. Саме тому струна високої E калібру 0,010 дюйма при мензурі 25,5 дюймів, налаштована у стандартний E4, створює натяг близько 16 фунтів — значення, яке ви можете незалежно перевірити, маючи лише лінійку, мікрометр і формулу, показану поруч із кожним результатом тут.

Струни з обплетенням — нікелеве обплетення для електрогітар, фосфориста бронза для акустичних, кругле обплетення для бас-гітар — це зовсім інша історія, і цей калькулятор чесний щодо цього. Струна з обплетенням має сталевий (або інший) сердечник, обмотаний окремим дротом, тому її маса залежить і від діаметра сердечника, і від матеріалу, товщини та щільності намотування дроту обплетення, жоден із цих параметрів не визначається простим вимірюванням зовнішнього діаметра. Замість того, щоб вдавати, ніби струна з обплетенням — це суцільний стрижень з одного однорідного матеріалу, цей інструмент застосовує задокументований коефіцієнт ефективної густини — приблизно від 1,5 до 2 разів більший, ніж у суцільного сталевого сердечника того самого зовнішнього діаметра — щоб наближено врахувати додаткову масу, яку додає обплетення. Це всюди чітко позначено як наближення, тому що подавати його як точне значення було б нечесно щодо того, що насправді означають ці числа.

Чому це все має значення для граючого музиканта? Тому що натяг, а не просто номер калібру — це те, що насправді відчуває ваш гриф. Перехід із сету 0.009 на сет 0.011 або пониження строю сету 0.010 на цілий тон змінює загальне навантаження на гриф на кілька фунтів на кожну струну — іноді цього достатньо, щоб знадобилося регулювання анкерного стрижня, інший натяг пружин бриджу або навіть повне налаштування інструменту. Знання натягу заздалегідь, у реальних одиницях, перетворює заміну струн із припущення на розрахунок.