Строка (музыка)

Для оркестрового раздела см. В разделе строки .

Плоские струны на бездушной бас -гитаре .

В музыке строки представляют собой длинные гибкие структуры на струнных инструментах , которые производят звук через вибрацию . Строки удерживаются под напряжением , чтобы они могли свободно вибрировать, но с контролем. Это должно заставить строку вибрировать на желаемом шаге , с более слабыми струнами, производящими более низкие высоты, и более плотные струны, производящие более высокие шаги. Тем не менее, вибрирующая строка создает сама по себе очень мало звука. Следовательно, большинство струнных инструментов имеют плату звучания для усиления звука.

Есть два основных вида струн; простой и рана. «Простые» струны - это просто один кусок длинного цилиндрического материала, обычно состоявший из нейлона или кишки. Струны «раны» имеют центральное ядро, а другой материал плотно наматывается вокруг струны.

До Второй мировой войны строки многих инструментов (включая скрипки и гитары ) состояли из материала, известного как Catgut , типа шнура, изготовленного из утонченных природных волокон животных кишечника . Однако в середине двадцатого века стальные и нейлоновые струны стали более предпочтительными при изготовлении струн. Хотя сегодня многие музыканты по -прежнему ценится во многих музыкантах , из -за его уникального звука. Изобретение струн (особенно стали) было важным шагом в технологии струнных приборов, потому что металлическая струна может создавать более низкий шаг, чем простая кишка с той же толщиной. Это включено струнные инструменты, которые будут изготовлены с более тонкими басовыми струнами.

На струнных инструментах, которые игрок снимает или кладет напрямую (например, двойной бас ), этот позволяет производителям инструментов использовать более тонкие струны для самых низких струн, что облегчило игру строки с нижней частью. На струнных инструментах, на которых игрок нажимает на клавиатуру , вызывая механизм удара по струнам, таким как пианино , это позволило строителям пианино использовать более короткие, более толстые струны для производства самых низких басовых нот, обеспечивая строительство меньших вертикальных пианинов Предназначен для небольших комнат и тренировочных комнат.

Строка строительства

Конец строки, которая прикрепляется к механизму настройки прибора (часть инструмента, которая поворачивается, чтобы затянуть или ослабить натяжение струны), как правило, проста. В зависимости от прибора, другой фиксированный конец строки может иметь либо простую, петлю или шаровой конец (короткий латунный цилиндр), который прикрепляет струну на конце противоположного механизма настройки. Когда мяч или петля используется с гитарой , это гарантирует, что струна остается фиксированной на мосту гитары. Когда мяч или петлю используется с инструментом для скрипки, это удерживает конец строки фиксированным в хвостовой части . Строки пуль Fender имеют больший цилиндр для более стабильной настройки на гитарах, оснащенных синхронизированными системами тремоло . Строки для некоторых инструментов могут быть обернуты шелком на концах, чтобы защитить струну. Цвет и рисунок шелка часто идентифицируют атрибуты струны, такие как производитель, размер, предполагаемый шаг и т. Д.

Типы обмотки

Круглый

Круглые струны являются самыми простыми и самыми основными нанесными струнами, они имеют круглую проволоку, обернутую в плотную спираль вокруг круглого или шестигранного сердечника. Такие струны обычно просты в производстве, являются наименее дорогими и удобны. Несмотря на эти преимущества, у них есть несколько недостатков, однако:

• Круглые струны имеют ухабистый профиль поверхности (шишки обмотки), которые вызывают трение на кончиках пальцев игрока. Это вызывает скрипучие звуки, когда пальцы игрока скользят по струнам, особенно когда используется на электрогитаре с усилителем гитары или с акустической гитарой, усиленной через систему PA . (Некоторые артисты используют этот звук творчески, такой как хардкорные панк и хэви-метал, электрогитаристы, которые соскребают нижние струны для эффекта.)
• Профиль более высокой поверхности трения на круговых струнах может ускорить износ на гриф и износ , по сравнению с более плавными плоскими струнами.
• Когда ядро ​​находится круглым, обмотка менее безопасна и может свободно вращаться вокруг ядра, особенно если обмотка повреждена после использования.

  

Плоская гваба

Строки плоских варов-это струны, которые имеют круглый или шестигранный ядро, и имеют обмороткой провод, который имеет округлый квадратный поперечный сечение, которое имеет более мелкий профиль (в поперечном сечении) при плотно замотавшей. Это делает для более удобной игры и снижения износа для ладов и обликов (это делает их популярным выбором для бездушных инструментов). Скрипные звуки из -за скольжения пальцев вдоль струн также значительно снижаются. Плозные стрижки также имеют более длительную играбельную жизнь из -за меньших канавков для грязи и масла, чтобы нарастать.

С другой стороны, плоские струны звучат менее ярко, чем кольцевые породы, и, как правило, сложнее сгибаться, таким образом, производят вибрато . Плоховые игры также дороже, чем круглосутные, из -за меньшего спроса, меньшего производства и более высоких накладных расходов. Производство также сложнее, так как необходимо поддерживать точное выравнивание плоских сторон обмотки (приемлемо некоторое вращение обмотки на круглых струнах).

Современные склоненные струны просты (обычно более высокие, более тонкие струны) или плоские ванны, что позволяет гладко играть и уменьшить поломку волос. Существует нишевый рынок для круглых струн скрипки.

Halfround, Half -Gound, земляная рана, наражение давления

Halfround (также называемый полу -валкой, заземляющей раной или строками намотанных наборов) - это струна, которые находятся в перекрестке между кольцевой и плоской. Такие струны обычно производятся путем обмотки круглого провода вокруг круглого или шестигранного ядра сначала, а затем полировки, размолоть (таким образом, название, заземление ) или прижимание к внешней части обмотки, пока он практически не станет плоским. Это приводит к плоскому, удобному воспроизведению плоских слоев, наряду с менее скрипкой, с яркостью, как правило, между кольцами и плоскими слоями. Процесс полировки удаляет почти половину массы обмотки; Таким образом, чтобы компенсировать это, производители используют обмотку провод более тяжелого калибра. Из -за дополнительного производственного процесса они, как правило, дороже, чем кольцевые, но меньше, чем ровно.

Основные типы

Существует два типа или формы проволоки ядра, обычно используемых в струнах раны.

Hexcore

Хекскорные струны состоят из шестиугольной проволоки ядра и плотной (обычно круглой) обмотки. Hexcore String Design предотвращает скольжение обмотки вокруг ядра, что может происходить с круглыми ядрами. Это может улучшить стабильность настройки, гибкость и снизить поломку струны по сравнению с круглыми ядрами.

Круглый ядро

Круглая ядро ​​строк состоит из обычного круглого ядра и плотной (обычно круглой) обмотки. Круглая ядро ​​- это традиционный «винтажный» способ производства и приводит к большему контакту между обмоткой и ядром струны.

Измерять

Акустическая гитарная струна на раннем этапе ( фосфора бронзовая рана вокруг стали) с шаровым концом, калибром 0,044 дюйма

Стоки с поддержанными инструментами, такие как для скрипки или виолончели, обычно описываются натяжением, а не измельчием. Строки на страшных инструментах (гитара, банджо и т. Д.) Обычно описываются из -за диаметра струны. Тон струны частично зависит от веса и, следовательно, от его диаметра - его датчик. Обычно производители строк, которые не описывают строки по диаметру строки натяжения в тысячи дюйма ( 0,001 в = 0,0254 мм). Чем больше диаметр, тем тяжелее струна. Более тяжелые строки требуют большего напряжения для одного и того же шага и, как следствие, труднее прижать к гриф . , Настольный инструмент который рестораж, с помощью различных строковых датчиков, может потребовать регулировки на высоту струны над ладами (« действие »), чтобы поддерживать легкость игры или не дать струнам гудеть против лаков. Высота действий бездушных инструментов также регулируется в соответствии с калибром или материалом, а также на предполагаемый стиль игры.

Гитара

Стальные струны для шестипринг- гитары обычно поставляются в наборах подходящих струн. На на наборы обычно ссылаются либо калибр первой строки (например, 9), либо парой первого и последнего (например, 9–42); Измерения в тысячах дюйма являются де -факто стандартом, независимо от того, используются ли имперские подразделения в стране. Некоторые производители могут иметь немного разные последовательности измерений; Примерные данные ниже поступают из строковых диаграмм D'Addario для регулярных, круглых никелированных струн.

Акустическая гитара

Струйный датчик подлежит личным предпочтениям музыканта, но акустические гитары обычно натянуты с более тяжелым средством, чем электрогитары. Потребность в проекции из -за отсутствия усиления является одной из основных причин этого.

Бас -гитара

Струны бас -гитары иногда создаются для определенной длины масштаба и поставляются в коротких, средних, длинных и очень длинных (иногда называемых супер длинными) шкалами. Почти все басовые гитарные струны сделаны ранены. Типичные бас -гитарные струны поставляются в следующих датчиках:

Подгнутые струны

Начиная с 20 -го века, с появлением стальных и синтетических ядра, большинство изготовленных инструментальными производителями приборов продают свои строки натяжением, а не по диаметру. Обычно они производят наборы струн на трех уровнях натяжения: тяжелый , средний и легкий (немецкий Старк , Миттель и Вейх ). Эти уровни натяжения не стандартизированы между производителями и не коррелируют с определенными диаметрами. Средние струны одного бренда могут иметь совершенно другое напряжение от среды другого бренда. Основываясь на доступных исторических записях, строки кишечника были проданы до 1900 года аналогичным образом.

С другой стороны, современные струны кишечника с металлической обмоткой, как правило, продавались либо без кадров для менее дорогих брендов, либо с помощью конкретного датчика. Компания Gustav Pirazzi в Германии представила измерение Pirazzi Meter (PM) в начале 20 -го века. Один PM равен 0,05 мм. Например, 14 1/2 вечера строка имеет диаметр 0,725 мм. Pirazzi (теперь известный как Pirastro) продолжает продавать свои основные бренды Oliv, Eudoxa и Passione Premium Gut Core от PM Gauge. Каждая строка доступна в 5 или более дискретных датчиках. Производители традиционных простых струн, часто используемых в исторически информированной производительности, продают свою продукцию по свету/среду/тяжелую, по PM, MM или некоторой комбинацией.

Основные материалы

Сталь образует ядро ​​большинства металлических струн. Определенные клавиатуры (например, клавесист) и гэльская арфа используют латунь. Другие натуральные материалы, такие как шелк или кишечник - или синтетика, такие как нейлон и кевлар, также используются для ядер струн. (Сталь, используемая для струн, называемых музыкальной проволокой , является закаленной и смягченной.) Некоторые струны для скрипки E призваны для улучшения качества тона.

Сталь

Стальные или металлические струны стали основой струн для электрогитары и окуня. У них есть приятный яркий тон по сравнению с нейлоновыми натяжными гитарами. Их металлический состав сильно варьируется, иногда используя множество разных сплавов в качестве покрытия. Большая часть истории металлических струн развивалась благодаря инновациям с пианино. На самом деле, первые из когда -либо использованные струны для раневых металлов использовались на пианино. Однако, когда дело дошло до получения супер -малых струн с хорошими эластичными свойствами, электрическая гитара подняла металлическую струну на следующий уровень, адаптируя ее для использования пикапов.

Из-за более высокого натяжения стальных струн производится стальные гитары более надежно, чем «классические» гитары, которые используют синтетические строки. Большинство игроков джаза и народной струны предпочитают стальные ядра для их более быстрых ответов, низкой стоимости и устойчивости настройки.

Нейлон

Нейлон (обычно 610 или 612) строка, Традиционно используется для классической музыки , имеет более мягкий тон, и его отзывчивость можно наслаждаться обычно для народных, но другие стили музыки также используют его (например, Вилли Нельсон выступает на нейлоновой нагрузке). Нейлоновые струны изготавливаются из более мягкого, менее плотного материала и находятся под меньшим натяжением, чем стальные струны (примерно на 50% меньше). Это означает, что их можно использовать на более старых гитар, которые не могут поддерживать натяжение современных стальных строк.

Нейлоновые струны не работают с магнитными пикапами , которые требуют железных струн, которые могут взаимодействовать с магнитным полем пикапов для получения сигнала.

В настоящее время Stroned Nylon является одним из самых популярных материалов для ядер скрипки, виота, виолончели и двойных басовых струн. Он часто продается под торговым названием Перлона . Нейлоновые гитарные струны были впервые разработаны Альбертом Августином Строками в 1947 году.

Кишечник

Кишечная , хотя кошки никогда или кишечная овец, крупного рогатого скота и других животных (иногда называемых Catgut не использовались в качестве источника для этого материала) является одним из первых материалов, используемых для изготовления музыкальных струн. На самом деле, древнегреческое слово «chring», «Хорд», имеет «кишечник» в качестве первоначального значения.

Кишечный кишечник состоит из эластомеров , что делает их очень гибкими. Но они также чрезвычайно гигроскопичны, что делает их восприимчивыми к колебаниям высоты в результате изменения влажности. Воздействие влаги от пота рук музыканта может привести к тому, что простые (неотъемлемые) кишечные струны потерпели неудачу и в конечном итоге сломаются. Это не такая большая проблема с строками раны, в которой ядро ​​кишечника, защищенное от контакта с потом от металлической обмотки (и подложка, если он есть), длится гораздо больше времени. Тем не менее, как такая кишечная струна и постоянно реагирует на циклические изменения температуры и влажности, ядро ​​становится слабым и хрупким и в конечном итоге ломается. Кроме того, все строки кишечника уязвимы для выхода из мелодии из -за изменений влажности атмосферы .

Однако даже после введения металлических и синтетических основных материалов, многие музыканты по -прежнему предпочитают использовать строки кишечника, полагая, что они обеспечивают превосходный тон. Игроки, связанные с периодом движения по выступлению, используют рану и разматывающие строки кишечника в рамках усилий по воссозданию звука музыки классических, барокко и эпохичленных периодов, поскольку слушатели слышали бы это во время композиции.

Для игроков сорванных инструментов струны Nylgut являются недавно разработанной альтернативой кишечным струнам. Они изготовлены из специального нейлона и предназначены для того, чтобы предложить те же акустические свойства, что и струны кишечника без проблем с настройкой.

Флуорополимеры (он же "углерод")

Флоролимерные строки доступны для классической гитары, арфы и гавайской гитаре. Это тот же материал, который используется для монофиламентальных рыболовных линий , а типичным химическим веществом является PVDF . Эти строки обычно торгуются в соответствии с такими описаниями, как флуоруглерод , углеродное волокно или углерод , что научно неверно.

Так называемый углеродный материал имеет более высокую плотность , чем нейлон, так что нейлоновая струна может быть заменена углеродной цепочкой меньшего диаметра. Это повышает точность более высоких нот, и результирующее вибрационное поведение приводит к более блестящему звуку с улучшенными гармониками . В частности, классические гитаристы , которые считают, что нейлоновая строка звучит слишком скучно, могут использовать строки, которые включают углеродную строку.

Другие полимеры

другие полимеры, в том числе полиэфитеркетоне и полибутилентерефталат . Также использовались

Шелк

Шелк широко использовался в Китае для традиционных китайских музыкальных инструментов, пока в 1950 -х годах заменил металлические и нейлоновые струны. Только чисто шелковые струны, используемые для Guqin, все еще производятся, в то время как некоторые серебряные шелковые струны по-прежнему доступны для классических гитар и гавайских изделий. Качество в древние времена было достаточно высоким, так что один бренд был оценен как «ледяные струны» за их гладкость и полупрозрачную внешность.

Извилистые материалы

Алюминиевая , серебряная и хромированная сталь являются общими обмотками для склоненных инструментов, таких как скрипка и альт, тогда как акустические гитарные струны обычно намотаны бронзовыми, а струны для фортепиано обычно намотаны медной . Чтобы противостоять коррозии от пота, алюминий может использоваться в качестве устойчивого сплава, такого как гидроналий . Классические гитарные струны, как правило, являются нейлоном, причем басы намотаны серебром или бронзой. Электрогитарные струны обычно намотаны никелированной сталью; Чистый никель и нержавеющая сталь также используются. Струны бас -гитары чаще всего намотаны нержавеющей сталью или никелем . Медь , золото , серебро и вольфрам используются для некоторых инструментов. Серебро и золото дороже и используются для их сопротивления коррозии и гипоаллергичности .

Некоторые «исторически информированные» струны используют открытую металлическую обмотку с « парикмахерским шестом ». Эта практика улучшает акустические характеристики более тяжелых строк кишечника, добавляя массу и делая струну более тонкой для его натяжения. Образцы таких открытых раневых строк известны с начала 18 -го века в коллекции артефактов Антонио Страдивари . Гитарные струны «шелковые и стальные» представляют собой стальные струны с надписью с шелковыми нитями под обмоткой.

Фосфор Бронза

Фосфор -бронза была введена D'Addario в начале 1970 -х годов. Говорят, что фосфор Бронза сохраняет свой «новый» звук дольше, чем другие струны. Небольшое количество фосфора и цинка добавляется в бронзовую смесь. Это делает фосфор бронзу немного более устойчивой к коррозии, чем бронза 80/20.

80/20 Бронза

Бронзовые струны 80/20 составляют 80 процентов меди и 20 процентов цинка. Цинк также дает ему более яркий тон, дополнительную твердость и замедляет процесс старения. С помощью дополнительного строкового покрытия они сохраняются еще больше. Хотя, если часть покрытия применяется плохо, струны могут потерять свой тон всего за несколько часов, и, если оставить при высокой влажности, могут повернуть намек на зеленый из -за медь и корродировать со временем. Название «Бронза 80/20» является неправильным, поскольку по определению сплав меди олова и бронза . Строки «80/20» будут более правильно названы латуни .

Никелированная сталь

Некоторые акустики используют струны, намотанные никелированной стали, предназначенные для электрогитары. Свойства никелированных струн делают его хорошим выбором для гитар с плоской вершиной со звуковыми магнитными пикапами.

Коррозия и профилактика строки

Гитарная строка без покрытия

Гитарная строка с покрытием

Все металлические строки подвержены окислению и коррозии . Строки раны обычно используют металлы, такие как латунь или бронза в их обмотке. Эти два металла очень уязвимы для коррозии. Сальная железа в коже игрока производит масла, которые могут быть кислыми. Масла, соли и влажность от пальцев игрока являются самым большим источником коррозии. Композиция масла и кислорода в воздухе также помогает окислять и коррозировать струны. В стальных струнах кислород реагирует с железом в стали и создает ржавчину. В результате строка теряет свое блеск с течением времени. Вода, другой побочный продукт окисления, увеличивает потенциал кислотной коррозии в маслах. Ранные струны, такие как бронзовые акустические струны, очень трудно сохранять свежую звучание из -за отсутствия коррозионной стойкости. Чтобы помочь решить проблему с коррозией, либо металлические, либо полимерные покрыты. Полимерное покрытие, как утверждается, уменьшает скрипку и износ пальца и имеет лучшую способность настройки. Некоторые компании продают смазочные масла, которые замедляют процесс окисления, увеличивая жизнь строки. Эти специальные смазочные масла применяются к струнам в качестве барьера для воздуха, чтобы помочь замедлить процесс окисления.

Покрытие и покрытие

Некоторые общие типы металлического покрытия на струнах включают олово, никель, золото и серебро. Некоторые металлы, такие как золото и серебро, дают струны другой звук. Среди струн, покрытых полимером ( политетрафторэтилен) тефлон, является наиболее часто используемым. Тефлон устойчив ко многим коррозийным агентам, таким как: хлор, уксусная кислота, серная кислота и соляная кислота . На микроскопическом уровне тефлон имеет очень плотно упакованные полимерные цепи, и эти плотно упакованные цепочки создают скользкую поверхность, которая не только помогает не удерживать масло от рук игрока от струн, но и заставляет их гладко, чтобы играть. Этилен тетрафторотилен (ETFE) является еще одним полимером, который иногда используется для покрытия строк. Это истирание и резистентное и имеет много характеристик, похожих на тефлон.

Кипящие струны (гитара и бас)

Некоторые музыканты варят гитару или басовые струны, чтобы омолодить их. Высокая температура кипящей воды помогает освободить струны масла, соли и грязи от рук игрока. Когда воспроизводится струна, очень маленькие металлические стружки от износа лада могут разорвать и подать между обмотками струн. Нагревание струн может расширить эти частицы и отделить их от обмоток. Некоторые игроки используют деионизированную воду для кипячения струн, полагая, что минеральные отложения в водопроводной воде могут помочь в коррозии струнного ядра. После кипения струны могут иметь меньшую эластичность и быть более хрупкими, в зависимости от качества связанных сплавов. Было известно, что проведение струн в цикл в посудомоечной машине также было известно.

Струнная вибрация

Основные статьи: законы Мерсенна и вибрирующая струна

Строка вибрирует в сложной гармонической картине. Каждый раз, когда игрок приводит строку в движении, определенный набор частот резонирует на основе серии гармоник . Фундаментальная частота является самой низкой, и она определяется плотностью , длиной и натяжением строки . Это частота, которую мы идентифицируем как шаг строки. Помимо этой частоты, обертоны (или гармоники) слышат, каждая из них становится тише, чем выше она. Например, если фундаментальный шаг составляет 440 Гц ( среднего выше c ), обертоны для идеальной струны, настроенной на этот шаг, составляют 880 Гц, 1320 Гц, 1760 Гц, 2200 Гц и т. Д. A, a, e, a, c ♯ и т. Д. Из -за физической природы струн, тем не менее, чем выше, тем больше, тем более из мелодий (или «ложно») они являются фундаментальными. Это важное соображение для фортепианных тюнеров , которые пытаются растянуть настройку на пианино, чтобы сохранить подъемные наклоны, когда они поднимаются на клавиатуре.

В явлении, называемом симпатической вибрацией , струна, кажется, вибрирует само по себе. Это происходит, когда звуковые волны ударяют по струне с частотой, близкой к фундаментальному шагу строки или одним из ее обертонов . Строка подключена к этой похожей звуковой волне через воздух, которая поднимает вибрации звуковых волн на той же частоте и, в свою очередь, приводит к вибрированию струны самостоятельно. Когда внешний источник применяет вынужденную вибрацию, которая соответствует естественной частоте строки, строка вибрирует.

Резонанс может вызвать обратную связь аудио . Например, в установке с акустической гитарой и системой PA динамик вибрирует на той же естественной частоте струны на гитаре и может заставить его в вибрационное движение. Аудио -обратная связь часто рассматривается как нежелательное явление с акустической гитарой , которая подключена к системе PA , потому что она вызывает громкий вой, звук. Тем не менее, с электрогитарой , некоторые гитаристы в хэви-металлической музыке и психоделической рок намеренно создают обратную связь, удерживая электрическую гитару рядом с мощным, громким гитарным шкафом с динамиком , с искажением, выросшим громким, создавая уникальные высокие, устойчивые звуки. Джими Хендрикс и Брайан Мэй были известными пользователями обратной связи с электрогитарой.

Для типичной высокой нейлоновой струны максимальная поперечная сила примерно в 40 раз выше, чем максимальная амплитуда продольной силы. Однако продольная сила увеличивается с квадратом амплитуды импульса, поэтому различия уменьшаются с увеличением амплитуды. Эластичный (молодой) модуль для стали примерно в 40 раз больше, чем для нейлона, а натяжение струны примерно на 50% выше, поэтому амплитуды долготы и поперечной силы почти равны.

Растягивающие свойства

Настройка струнного инструмента, такого как гитара на шаг, ставит струны в большое количество напряжения, что указывает на количество напряжений внутри струны. Стресс относительно растяжения или удлинения струн. Поскольку струна настроена на более высокий шаг, она становится длиннее и тоньше. Инструмент может выйти из настройки, потому что, если он был растянут после его упругого предела, он не восстановит свое первоначальное напряжение. На кривой напряжения против деформации существует линейная область, где связаны напряжение и деформация, называемая модулем Янга . Более новый набор струн часто будет в области на стрессовой кривой по сравнению с кривой напряжения мимо модуля Янга, называемого пластической областью. В пластической области происходит пластическая деформация - деформация материала не может восстановиться. Таким образом, в пластической области отношения не являются линейными (модуль Янга больше не является постоянной). Упругая область - это то, где происходит упругая деформация или деформация, откуда может восстанавливаться строка. Линейная (т.е. эластичная) регион - это то, где музыканты хотят играть на своем инструменте.

Смотрите также

• Строительство и механики скрипки
• Электронный тюнер
• Гармонический осциллятор

Внешние ссылки

• Видео, объясняющие различия между гитарными струнами архивированы 2013-09-16 на The Wayback Machine
• Определите струны по их шелковым узорам
• Вибрации струн с обоими концами фиксированы архивированы 2005-12-19 на The Wayback Machine
• Гитарные струны от девятнадцатого века до появления нейлона
• Расчет строк; Измерение строки; Масса на единицу длины
• Натяжение строки - техническая информация о натяжении строк, с калькулятором натяжения