String Tension
0 lbs
What is Guitar String Tension Calculator?
▾
Калкулаторът за напрежение на китарни струни определя количеството напрежение, измерено в паундове или килограми, което една струна на китара упражнява върху врата и моста, когато е настроена на определена височина. Напрежението на струните е един от най-важните фактори за възпроизвеждането, тона и структурното здраве на една китара. Твърде голямото напрежение може да изкриви врата, да издърпа мост от върха на акустична китара или да причини проблеми с интонацията. Твърде малко напрежение води до флопи, трудни за контрол струни, които нямат устойчивост и проекция. Напрежението зависи от три основни фактора: дължината на вибриращата струна (дължина на скалата), габарита на струната (нейната маса на единица дължина) и целевата височина, на която струната е настроена. Дължината на скалата е разстоянието от гайката до седлото и варира в широки граници при различните модели китари - Fender Stratocaster има 25,5-инчова скала, Gibson Les Paul има 24,75-инчова скала, а баритоновата китара може да има 27-инчова или по-дълга скала. По-дългата скала при същата стъпка и габарит създава повече напрежение. По-тежките струни имат по-голяма маса на единица дължина, което също увеличава опъна при дадена височина и дължина на скалата. Производителите на струни публикуват стойности на единица тегло (обикновено в lb/in) за всеки габарит на струна, които могат да се използват в стандартната физична формула за вибрираща струна за изчисляване на точното напрежение. Разбирането на тези взаимовръзки позволява на китаристите да избират измервателни уреди, които постигат желаното напрежение и усещане, особено при промяна на настройките - китара, настроена за стандартна E настройка, може да стане неприятно разхлабена, когато падне до C, или неудобно стегната с по-тежки струни.
Calkulon makes complex calculations simple — built for students and everyday problem-solvers.
Формула
▾
T = (UW × (2 × L × f)²) / 386,4
където T = напрежение в паундове, UW = единица тегло (lb/in), L = дължина на скалата в инчове, f = честота в Hz
386.4 = преобразуване на гравитационна константа (in/s²)Variable Legend
▾
| Символ | Име | Единица | Описание |
|---|---|---|---|
| T | Напрежение на струната | lbs (or kg) | Силата на напрежение, която струната упражнява върху структурата на китарата. |
| UW | Единично тегло | lb/in | Масата на единица дължина на низа, предоставена от производителите за габарит. |
| L | Дължина на скалата | inches | Вибриращата дължина на струната от гайката до седлото. |
| f | Честота | Hz | Ключов входен параметър за напрежението на китарните струни, който представлява честотата в изчислението, пряко засягащ изхода чрез ролята си в основната математическа формула |
How to Guitar String Tension Calculator
▾
- 1Стъпка 1: Измерете или потърсете дължината на мащаба на вашата китара (Fender=25,5", Gibson=24,75", PRS=25").
- 2Стъпка 2: Намерете единичното тегло (UW) за вашия размер на струната от спецификационния лист на производителя.
- 3Стъпка 3: Определете целевата честота (Hz) за нотата, на която настройвате (E2=82,41 Hz, A2=110 Hz и т.н.).
- 4Стъпка 4: Приложете формулата: T = (UW × (2 × L × f)²) / 386,4.
- 5Стъпка 5: Сумирайте всичките шест струни, за да намерите общото напрежение на врата.
- 6Стъпка 6: Сравнете с препоръчаните диапазони на опъване (обикновено 40–50 lbs на струна за удобно свирене, 200–250 lbs общо за 6-струнна китара).
Worked Examples
▾
T = (0,000035 × (2 × 25,5 × 329,63)²) / 386,4 = 15,4 фунта. Леките струни в дълга гама създават умерено напрежение.
T = (0,002 × (2 × 24,75 × 82,41)²) / 386,4 = 19,1 lbs. Тежко навитите струни на ниска височина създават значително напрежение дори на по-къса гама.
Намаляването от E2 на D2 намалява честотата с около един тон. Напрежението спада забележимо, което изисква малко по-голям габарит (напр. 52), за да се възстанови стандартното усещане.
Баритон китарите се нуждаят от тежки измервателни уреди на дълги гами, за да поддържат възпроизвеждане на напрежение при ниски височини. Тази комбинация води до 26,5 lbs, типично работно напрежение за ниски баритонови струни.
Real-World Applications
▾
Лекарите от първичната медицинска помощ и интернистите използват Guitar String Tension по време на рутинни клинични оценки, за да скринират пациенти, да установят базови линии за надлъжно наблюдение и да идентифицират лица, които може да се нуждаят от насочване към специалисти за допълнителна диагностична оценка или терапевтична интервенция.
Болничните клинични фармацевти прилагат Guitar String Tension, за да проверят изчисленията на дозировката на лекарствата, особено за лекарства с тесни терапевтични индекси като варфарин, аминогликозиди и химиотерапевтични агенти, където специфични за пациента фактори като бъбречна функция и телесно тегло оказват критично влияние върху безопасните диапазони на дозиране.
Епидемиолозите на общественото здравеопазване използват Guitar String Tension в програми за скрининг на ниво популация, за да изчислят разпространението на болестта, да оценят чувствителността и специфичността на скрининг теста и да определят броя, необходим за скрининг за откриване на един случай в различни демографски подгрупи.
Клиничните изследователи включват напрежението на китарните струни в протоколите за дизайн на проучването, за да изчислят размера на пробите, да определят статистическата мощност за откриване на клинично значими разлики и да установят критерии за включване въз основа на количествени физиологични прагове.
Special Cases
▾
Педиатрични спрямо възрастни референтни диапазони
На практика този краен случай изисква внимателно разглеждане, тъй като стандартните допускания може да не са валидни. Когато се натъкнат на този сценарий при изчисленията на напрежението на китарните струни, практикуващите трябва да проверят граничните условия, да проверят за рискове от деление на нула и да обмислят дали допусканията на модела остават валидни при тези екстремни условия.
Бременност и хормонални промени
На практика този краен случай изисква внимателно разглеждане, тъй като стандартните допускания може да не са валидни. Когато се натъкнат на този сценарий при изчисленията на напрежението на китарните струни, практикуващите трябва да проверят граничните условия, да проверят за рискове от деление на нула и да обмислят дали допусканията на модела остават валидни при тези екстремни условия.
Изключителен състав на тялото
На практика този краен случай изисква внимателно разглеждане, тъй като стандартните допускания може да не са валидни. Когато се натъкнат на този сценарий при изчисленията на напрежението на китарните струни, практикуващите трябва да проверят граничните условия, да проверят за рискове от деление на нула и да обмислят дали допусканията на модела остават валидни при тези екстремни условия.
Приблизително напрежение на струните за стандартен комплект 9-42 (25,5" скала, стандартна E настройка)
▾
| низ | Забележка | габарит (в) | Честота (Hz) | Напрежение (lbs) |
|---|---|---|---|---|
| 1 (високо E) | E4 | 0.009 | 329.63 | 15.4 |
| 2 (B) | B3 | 0.011 | 246.94 | 15.7 |
| 3 (G) | G3 | 0.016 | 196.00 | 17.9 |
| 4 (D) | D3 | 0,024w | 146.83 | 18.4 |
| 5 (A) | A2 | 0,032w | 110.00 | 19.5 |
| 6 (нисък E) | E2 | 0,042w | 82.41 | 18.0 |
| Общо | — | — | — | 104.9 |
Frequently Asked Questions
▾
Какво е удобно опъване на струните за повечето китаристи?
Повечето китаристи намират индивидуалното опъване на струните между 14 и 22 lbs за удобно за стандартна електрическа китара. Общото напрежение на всичките шест струни обикновено варира от 100 до 175 lbs, въпреки че акустичните китари често са по-високи при 150-200 lbs поради по-тежките стоманени струни и акустичната горна част трябва да се натиска по-силно. Много леки напрежения под 10 lbs на струна могат да се почувстват нестабилни и трудни за контролиране, докато напрежения над 25 lbs на струна могат да бъдат уморителни за ръката, която се дразни.
Как дължината на скалата влияе върху напрежението?
Дължината на мащаба има квадратна връзка с напрежението - увеличаването на дължината на мащаба значително повишава напрежението. Преминаването от 24,75" скала на Gibson към 25,5" скала на Fender при същия габарит и настройка увеличава напрежението с приблизително 6–7%. Ето защо много китаристи, които преминават от китари Gibson към китари Fender, чувстват, че струните са по-твърди, дори и при същата дебелина. Китарите с по-дълга гама също имат по-висока твърдост на струните (нехармоничност), което допринася за по-ярък тон и по-добра точност на интонацията.
Трябва ли да сменя габарита, когато сменям настройките?
Да, това е силно препоръчително. Намаляването намалява значително напрежението на струните. Намаляването от стандартно E на D намалява напрежението с около 20%, което кара струните да се чувстват разхлабени и бръмчащи. За да компенсират, много китаристи използват по-тежки измервателни уреди за алтернативни настройки - например, като използват 11s или 12s за Eb или drop D настройка срещу 9s или 10s за стандартна. Обратно, ако се настройвате (като някои слайд китаристи), по-леките измервателни уреди помагат да се избегне прекомерното напрежение във врата.
Как напрежението на струната влияе на тона?
Струните с по-голямо напрежение вибрират с по-малка амплитуда за дадена сила на скубане, което може да произведе по-стегнат, по-фокусиран тон с по-добро разделяне на нотите. Струните с по-ниско напрежение вибрират с по-голяма амплитуда, давайки по-свободен и по-отворен звук. Напрежението на струната също влияе върху устойчивостта - по-високото напрежение обикновено поддържа по-дълго време, защото в струната се съхранява повече енергия. Върховете на акустичната китара реагират по различен начин на различни напрежения и производителите обикновено озвучават своите инструменти за определен диапазон на напрежение.
Какво е единица тегло и къде да го намеря?
Единичното тегло (понякога наричано линейна плътност) е масата на низ на единица дължина, изразена в паундове на инч (lb/in) или грамове на метър (g/m). D'Addario, Ernie Ball, GHS, Elixir и други големи производители публикуват таблици за единично тегло за всички техни калибри на струни в техните продуктови спецификации. Стойността също понякога се отпечатва в листовки за опаковки на набор от низове. За навити струни теглото на единицата зависи както от диаметъра на сърцевината, така и от материала и дебелината на намотката.
Как материалът на струните влияе на напрежението?
Материалът на струната влияе върху теглото на единицата, което пряко влияе върху напрежението. Навитите с никел струни имат малко по-различна плътност от струните от неръждаема стомана или кобалт със същия калибър. Обикновените стоманени струни имат единично тегло, определено само от площта на напречното сечение. Бронзовите и фосфорно-бронзовите акустични струни имат по-високи единични тегла от еквивалентни стоманени струни. Когато сравнявате напрежението между материалите, винаги използвайте специфичното единично тегло на производителя за този материал, а не обща стойност за габарита.
Може ли прекомерното напрежение на струните да повреди китарата?
да Прекомерното общо напрежение на врата може да извие врата напред (увеличаване на облекчението), което изисква регулиране на пръта. При акустичните китари много голямото напрежение може да спука горната част, да повдигне моста или да изкриви тялото. Класическите китари, предназначени за найлонови струни, никога не трябва да бъдат нанизани със стоманени струни, тъй като разликата в напрежението (общо найлон ≈ 80 lbs срещу стомана ≈ 160+ lbs) би унищожила инструмента. Винаги проверявайте спецификациите на производителя на вашата китара за максимално препоръчително напрежение на струните, преди да експериментирате с много тежки калибри.
Каква е разликата между опъването на навита и обикновена струна?
Обикновените струни (обикновено високите струни E и B на стандартен комплект китара) са еднонишкова стомана с еднакво тегло. Напрежението им е предвидимо от напречното им сечение. Навитите струни имат тънка сърцевина, обвита с метална лента - никел, неръждаема или бронзова. Намотката добавя маса, без да добавя толкова много твърдост, позволявайки по-ниски терени да бъдат постигнати при възпроизвеждане на напрежение. Същата височина, постигната с обикновена струна, би изисквала непрактично дебел уред. Ето защо всички басови струни и ниски струни на китара са навити.
Common Mistakes to Avoid
▾
- !Използване на същия габарит при смяна на значително различна настройка.
- !Игнориране на разликите в дължината на скалата при смяна на китари — 27" баритон и 24,75" Les Paul се нуждаят от много различни измервателни уреди за една и съща настройка и напрежение.
- !Не се преизчислява общото напрежение при добавяне на струна (преминаване от 6 на 7 или 8 струни).
- !Използване на общи оценки на единица тегло вместо специфични за производителя стойности.
- !Забравяйки, че опорният прът компенсира облекчението на врата, а не грубото напрежение — и двете трябва да се вземат предвид.
Pro Tip
Когато експериментирате с алтернативни настройки, опитайте се да поддържате общото напрежение на струните в рамките на 10–15% от стандартната настройка на вашата китара, за да сведете до минимум необходимите корекции на врата и действието. Инструментът String Tension Pro на D'Addario ви позволява да смесвате и напасвате измервателни уреди, за да постигнете еднакво напрежение на всички струни.
Did you know?
Съобщава се, че Джон Майер използва ултра лек калибър .008 на своята висока E струна за лесно огъване, но компенсира с китара с по-дълъг мащаб, за да поддържа достатъчно напрежение за тона. Персонализираните набори от калибри, смесени от отделни струни, са често срещани сред професионалните китаристи, които имат много специфични предпочитания за напрежение.
Regional Guides
▾
🇺🇸 US▾
🇬🇧 UK▾
🇪🇺 EU▾
References
Получавайте седмични съвети по математика
Присъединете се към 12 000+ абонати, които получават съвети за калкулатор всяка седмица.