吉他弦張力計算器 - 計算琴弦受力
使用物理公式計算吉他弦張力，結果以磅與牛頓表示。輸入弦長、弦徑、材質與目標頻率。
輸入吉他的弦長、弦徑、材質，以及目標頻率或音名，即可計算琴弦張力與安全係數。
吉他弦張力計算器 - 計算琴弦受力
使用物理公式計算吉他弦張力，結果以磅與牛頓表示。輸入弦長、弦徑、材質與目標頻率。
琴弦直徑，單位為英寸（例如輕規格高音 E 弦為 0.009）
標準音名：E4、B3、G3、D3、A2、E2、E5 等
關於吉他弦張力
琴弦張力是被拉伸的吉他弦作用在上弦枕、琴橋與琴頸上的力。它是決定手感、音色、音準，以及吉他長期結構健康的核心物理參數。了解琴弦張力能幫助吉他手選擇合適弦組、正確調校樂器，並避免因張力過高或過低造成損壞。
琴弦張力的物理關係直接來自振動弦的基頻方程式：f = (1 / 2L) × √(T / μ)，其中 f 為頻率（Hz），L 為弦長，T 為張力，μ 為線密度（單位長度質量）。整理後求張力可得：T = (2Lf)² × μ。依琴弦製造商常用的工程形式（D'Addario 方法），公式為 T [lbs] = (UW × (2 × L_in × f)²) / 386.4，其中 UW 為單位重量（lbs/in），L_in 為英寸單位的弦長，386.4 為重力常數（in/s²）。單位重量本身為 UW = (π/4) × d² × ρ，其中 d 為英寸單位的琴弦直徑，ρ 為材料密度（lbs/in³）。
不同琴弦類型的材料密度差異很大。裸鋼弦（密度約 0.284 lbs/in³）在相同弦徑與調音下產生最高張力，因此常用於高音弦，以較細弦徑讓張力保持可控。青銅纏弦（密度約 0.295 lbs/in³）密度略高，能產生溫暖的木吉他音色。尼龍弦（密度約 0.047 lbs/in³）密度低得多，需要大得多的直徑才能在相近張力下達到相同頻率——這就是古典吉他弦雖然更容易按壓，卻比鋼弦粗很多的原因。
弦長是張力計算中最重要的單一變數。標準 Fender 25.5 英寸弦長要比 Gibson 24.75 英寸弦長需要明顯更高的張力，才能用同一條弦達到相同音高。因此有經驗的演奏者有時會覺得 Gibson 吉他推弦稍輕鬆，而 Fender 吉他常被形容為更緊、更有彈性。25 英寸的 PRS 吉他介於兩者之間；27–30 英寸弦長的 Baritone 吉他則需要更低調音或很粗的琴弦，才能讓張力保持在可演奏範圍內。
一套標準輕規格電吉他弦（0.009–0.042）在 25.5 英寸弦長、標準調音下，單弦典型張力約為 12–16 lbs，六條弦總張力約 85–100 lbs。較粗的木吉他弦（0.012–0.053）通常每條為 15–24 lbs，總計 160–180 lbs。尼龍弦古典吉他依張力等級（低、普通、高）每條約 8–15 lbs，總計約 80–100 lbs。
結果中顯示的安全係數會將計算出的張力與每種材質的實用最大值比較。安全係數低於 1 表示可能張力過高，可能導致調音不穩、琴橋翹起、琴頸彎曲，甚至琴弦或樂器災難性損壞。安全係數在 1 到 1.5 之間表示設定仍在可接受範圍內，但偏緊。高於 2 的安全係數適合正常演奏。
本計算器使用適用於裸鋼弦與裸尼龍弦的單弦密度值。纏弦（青銅木吉他弦、鎳纏電吉他弦等）結構更複雜，包含鋼芯或絲芯及金屬纏繞層；此處的青銅密度值可為標準 80/20 或磷青銅木吉他纏弦提供合理近似。
琴弦張力範例
使用標準調音頻率計算常見吉他配置的張力。
| 配置 | 張力 | 說明 |
|---|---|---|
| 弦長：25.5"，弦徑：0.009"，鋼，E4（329.63 Hz） | 約 13.2 lbs / 58.7 N | Fender Stratocaster 上的標準輕規格高音 E 弦。手感輕，容易推弦，常用於藍調與搖滾。 |
| 弦長：25.5"，弦徑：0.012"，青銅，G3（196.00 Hz） | 約 8.6 lbs / 38.3 N | 標準 Dreadnought 木吉他上的輕規格青銅 G 弦。UW ≈ 3.34e-5 lbs/in；T = (3.34e-5 × (2×25.5×196)²) / 386.4 ≈ 8.6 lbs。 |
| 弦長：650 mm（25.59"），弦徑：0.028"，尼龍，D3（146.83 Hz） | 約 4.2 lbs / 18.8 N | 古典吉他 D 弦。尼龍密度低（0.047 lbs/in³），因此 UW 很小；T = (2.90e-5 × (2×25.59×146.83)²) / 386.4 ≈ 4.2 lbs。 |
如何使用吉他弦張力計算器
- 輸入吉他的弦長——從上弦枕量到琴橋弦鞍（常見值：Fender 為 25.5"，Gibson 為 24.75"，古典吉他為 650 mm）。
- 選擇單位：大多數電吉他與木吉他使用英寸；古典吉他通常以毫米標示。
- 輸入琴弦弦徑（直徑），單位為英寸——可在琴弦包裝或原廠規格中找到（例如輕規格電吉他為 0.009，輕規格木吉他為 0.012）。
- 選擇琴弦材質：裸電吉他弦選鋼，木吉他纏弦選青銅，古典弦選尼龍。
- 輸入目標頻率（Hz，例如 329.63）或音名（例如 E4）——兩者會計算出相同結果。接著點擊計算琴弦張力。
吉他弦張力常見問題
弦徑如何影響張力？
張力與琴弦直徑的平方成正比。弦徑從 0.009 加倍到 0.018，會使單位重量變為四倍，因此在相同音高與弦長下張力也變為四倍。這就是粗弦手感更硬的原因——每條弦都需要更大的力量來按弦與推弦。細弦張力較低，更容易彈奏，但音量與延音較少。
為什麼較長的弦長會增加張力？
在相同音高下，較長的弦必須在更長長度上以固定頻率振動，因此需要更高張力來維持該頻率。這個關係是平方關係——張力隨弦長的平方變化。25.5 英寸 Fender 弦長比 24.75 英寸 Gibson 弦長約長 6%，但對同一琴弦與音高會產生約 12% 的額外張力，有經驗的演奏者能明顯感受到。
我的吉他能承受多少總弦張力？
典型木吉他設計用於承受標準輕到中等規格琴弦的 150–180 lbs 總張力。古典吉他則用於 80–100 lbs 的尼龍弦張力。帶浮動顫音琴橋的電吉他對總張力變化可能很敏感。如果你大幅增加弦徑或明顯高於標準音調音，應諮詢製琴師評估是否需要調整琴頸鋼筋、琴橋或上弦枕。
這個計算器可以用於貝斯弦嗎？
可以。輸入貝斯弦長（長弦長通常為 34"，短弦長為 30"）、弦徑（例如標準貝斯弦組為 0.040–0.130）和目標頻率（標準貝斯調音為 E2 = 41.2 Hz、A2 = 55 Hz、D3 = 73.4 Hz、G3 = 98 Hz）。同一個張力公式適用；貝斯弦只是使用更大的弦徑與更低的頻率。
標準吉他調音應使用哪些音符頻率？
標準 EADGBE 調音頻率（以 A4 = 440 Hz 為基準）為：E4 = 329.63 Hz（高音 E）、B3 = 246.94 Hz、G3 = 196.00 Hz、D3 = 146.83 Hz、A2 = 110.00 Hz、E2 = 82.41 Hz（低音 E）。你也可以直接在音名欄位輸入這些音名，計算器會自動查找頻率。
為什麼彈同一個音的尼龍弦比鋼弦更粗？
尼龍密度（約 0.047 lbs/in³）遠低於鋼（0.284 lbs/in³），大約低 6 倍。由於張力取決於單位長度質量，尼龍弦必須有大得多的直徑，才能達到相同質量（進而達到相同的張力-頻率關係）。這解釋了為什麼尼龍高音 E 弦明顯比裸鋼 E 弦更粗，儘管兩者都達到相同的 E4 音高。