Калькулятор натяжения струн гитары

Натяжение струны — это сила, с которой натянутая гитарная струна действует на верхний порожек, бридж и гриф инструмента. Это главный физический параметр, определяющий удобство игры, тембр, интонацию и долгосрочное структурное состояние гитары. Понимание натяжения помогает гитаристам выбирать подходящие комплекты струн, правильно настраивать инструмент и избегать повреждений из-за слишком высокого или слишком низкого натяжения. Физика натяжения струны напрямую следует из уравнения основной частоты колеблющейся струны: f = (1 / 2L) × √(T / μ), где f — частота в Hz, L — мензура, T — натяжение, а μ — линейная плотность массы (масса на единицу длины). Если выразить натяжение, получаем: T = (2Lf)² × μ. В инженерной форме, используемой производителями струн (метод D'Addario), это записывается как T [lbs] = (UW × (2 × L_in × f)²) / 386.4, где UW — удельный вес в lbs/in, L_in — мензура в дюймах, а 386.4 — гравитационная постоянная в in/s². Сам удельный вес равен UW = (π/4) × d² × ρ, где d — диаметр струны в дюймах, а ρ — плотность материала в lbs/in³. Плотность материала заметно различается у разных типов струн. Гладкие стальные струны (плотность ≈ 0.284 lbs/in³) дают самое высокое натяжение при заданном калибре и строе, поэтому часто используются для высоких струн, где тонкие калибры позволяют держать натяжение управляемым. Бронзовые витые струны (плотность ≈ 0.295 lbs/in³) немного плотнее и дают теплый акустический тембр. Нейлоновые струны (плотность ≈ 0.047 lbs/in³) гораздо менее плотные, поэтому для достижения той же частоты при похожем натяжении им нужны намного большие диаметры. Именно поэтому струны классической гитары физически значительно толще стальных, хотя нажимать их гораздо легче. Мензура — самая важная отдельная переменная в расчете натяжения. Стандартная мензура Fender 25.5 дюйма требует заметно большего натяжения, чем 24.75 дюйма у Gibson, чтобы достичь той же высоты той же струной. Поэтому опытные музыканты иногда ощущают, что на гитарах Gibson чуть легче делать бенды, а Fender часто описывают как более тугие и резкие по атаке. Гитары PRS с 25 дюймами находятся между ними, а баритон-гитары с мензурами 27–30 дюймов требуют более низких строев или очень толстых струн, чтобы натяжение оставалось в удобном для игры диапазоне. Типичное натяжение стандартного легкого комплекта электрогитары (0.009–0.042), настроенного в стандартный строй на мензуре 25.5 дюйма, составляет примерно 12–16 lbs на струну, а суммарное натяжение шести струн — около 85–100 lbs. Акустические гитары с более толстыми струнами (0.012–0.053) обычно имеют 15–24 lbs на струну, всего 160–180 lbs. Классические гитары с нейлоновыми струнами работают с 8–15 lbs на струну в зависимости от класса натяжения (низкое, нормальное, высокое), всего около 80–100 lbs. Коэффициент безопасности в результатах сравнивает рассчитанное натяжение с практическим максимумом для каждого типа материала. Коэффициент ниже 1 указывает на возможное перенатяжение, которое может вызвать нестабильность строя, подъем бриджа, прогиб грифа или даже катастрофический обрыв струны либо повреждение инструмента. Коэффициент от 1 до 1.5 означает, что настройка находится в допустимых пределах, но ближе к жесткой. Коэффициенты выше 2 комфортны для обычной игры. Этот калькулятор использует значения плотности одиночной струны, подходящие для гладких стальных и гладких нейлоновых струн. Витые струны (бронзовые акустические, никелевые витые электрогитарные и т. п.) имеют более сложную конструкцию со стальным или шелковым сердечником и металлической обмоткой; приведенное здесь значение плотности бронзы дает разумное приближение для стандартных акустических витых струн из бронзы 80/20 или фосфорной бронзы.