Професійно про струни від Thomastik-Infeld: довжина вібруючої частини струни і сила натягу

Розглянута нижче тема може видатися читачеві занадто технічною або просто питанням особистих уподобань, та все ж, у роботі з інструментом музикантові безумовно варто розуміти – про що слід потурбуватися і до чого варто прислухатися.

Що таке довжина вібруючої частини струни?

«Довжина вібруючої частини струни» (vibrating string length – VL) струнного інструменту – це відстань від внутрішнього краю містка до внутрішнього краю поріжка. Довжину вібруючої частини струни не варто плутати з довжиною корпусу інструмента. Це важливо для правильного підбору струн і, як наслідок, для підбору відповідного натягу струн, не занадто сильного і не занадто слабкого. Адже від хибного натягу струн можуть постраждати як фізичні, так й акустичні характеристики інструменту. Тільки шляхом підбору належної для інструменту сили натягу струн можливо розкрити оптимальні акустичні і тактильні показники інструменту.

Для скрипки довжина вібруючої частини струни становить, переважно, від 32,5 см до 32,8 см.

Для альта не існує чітко стандартизованого співвідношення (норми) між довжиною корпусу інструмента і довжиною вібруючої частини струн. Інструмент може мати невеликий корпус з довгою вібруючою частиною струн або ж навпаки – великий корпус з короткою вібруючою частиною струн. Однак зазвичай, довжина вібруючої частини струни для альта становить від 37 см до 38 см.

Довжина вібруючої частини струни для віолончелі, зазвичай, складає близько 70 см. Thomastik-Infeld вказує довжину вібруючої частини струни для віолончельних струн – 70 см.

Розміри та пропорції для контрабасових струн значно менше стандартизовані, порівняно зі скрипковими та віолончельними. Поточний стандартний розмір інструмента – це 3/4, що відповідає довжині вібруючої частини струни 103-106 см. Для контрабаса розміром 4/4 стандартна довжина вібруючої струни складає 106-110 см. Але крім цього, існують також інструменти поза цим діапазоном.

 

Що таке сила натягу струни?

Сила натягу струни – це сила, з якою необхідно натягнути струну для досягнення бажаного звучання при певній довжині вібруючої частини струни (VL). Ця сила розраховується і позначається за допомогою фізичної одиниці – Ньютон. Однак для легшого розуміння та поліпшення зручності у користуванні, каталог Thomastik-Infeld показує силу натягу струни (Ньютон), переведену в еквівалент маси (вказаний у кілограмах або фунтах, 1 кілограм = 2,20462 фунтам).

 

Як частота, довжина вібруючої частини струни та маса струни впливають на силу натягу струни?

«Формула Тейлора» описує взаємозалежність сили натягу струни F (сила / маса) з масою струни m, частотою струни f і довжиною вібруючої частини струни VL. Натяг струни є квадратичним як до зміни частоти, так і до зміни довжини вібруючої частини струни. Достатньо налаштувати струну дещо зависоко, і натяг струни, а отже і тиск на резонансну деку  інструменту, збільшуватиметься непропорційно.

Те ж саме стосується зміни довжини вібруючої частини струни. Тому дуже важливо вибрати правильну довжину вібруючої частини струни для інструменту. Натяг струни, зазначений у каталозі Thomastik-Infeld (поданий у кілограмах або фунтах), співвідноситься з відповідною довжиною вібруючої частини струни, яка також вказана у каталозі.

 

Чи однаково вказують довжину вібруючої частини струни різні виробники? Що слід враховувати під час порівняння?

У різних виробників струн позначення довжини вібруючої частини струни часто відрізняється, що може ускладнити їх порівняння. Візьмемо, наприклад, показники для віолончельних струн. Thomastik-Infeld використовує опорне значення 70 см для позначення довжини вібруючої частини віолончельної струни. Для віолончельної струни Ля серії Alphayue з такою довжиною вібруючої частини струни необхідна застосована маса становить 17,7 кг (як зазначено в каталозі Thomastik-Infeld).

Інший виробник струн вказує довжину вібраційної частини струни 69 см в якості базового значення для обчислення для своїх віолончельних струн. Для віолончельної струни Ля із наведеною вище довжиною вібруючої частини струни необхідне значення застосованої маси становить 17,6 кг. На перший погляд може здатися, що для налаштування струни Ля цього виробника потрібне застосування меншої маси; іншими словами, виглядає, що ця струна потребує меншої сили натягу. Однак, конвертувавши довжину вібраційної частини цієї струни у 70 см, ми виявимо, що необхідний для неї показник застосованої маси складає приблизно 18,1 кг. Це означає, що з-поміж двох струн з однаковою довжиною вібруючої частини, струна Ля із серії Alphayue потребує меншої сили натягу, а саме – 17,7 кг.

Мета підбору відповідної струни полягає не лише у вдосконаленні звучання та керованості інструменту, але й у збереженні або покращенні його справного стану. Неправильна сила натягу струни може призвести як до занадто сильного, так і до занадто слабкого тиску на деку інструмента.

 

Як сила натягу струни впливає на звучання та на сам інструмент?

Сила натягу струни – важливий параметр для інструменту. Він визначає силу, необхідну для налаштування струн на потрібну тональність за певної довжини вібруючої частини струни. Сила натягу струни здійснює тиск на деку інструменту:

Іншими словами, приблизно 42 – 45% від загальної сили натягу струни здійснює тиск на місток. Звук інструменту здатен розкритися найкраще, коли підібрана правильна сила натягу струн і, таким чином, тиск на деку інструмента ідеально врівноважений.

Як вже було сказано, неправильно підібрана сила натягу струни здатна спричинити занадто сильний або занадто слабкий тиск на деку інструмента: послаблення призводить до втрати звуку, тоді як перевантаження може призвести до пошкодження інструменту.

  • Коли струни звучать дещо гугняво або дуже металево, це може бути ознакою того, що тиск струн на інструмент занадто послаблений. Струну з недостатньою силою натягу також може бути складніше відчути на дотик під час гри. Фізичною причиною цього явища є численні віддзеркалення вібрацій на місток, які подаються назад у струну.
  • У разі занадто сильного натягу струн інструмент реагує негайно, переважно темнішим і ширшим звучанням. Блиск і тембр інструмента можуть значно зменшитись, внаслідок чого він з часом втрачає необхідні обертони і металеву складову свого звучання. В результаті, звучання інструменту може набути пустотілого і подібного до труби забарвлення. Занадто сильний натяг також зменшує тривалість експлуатації струн, яка продовжує скорочуватися щоразу, коли на інструмент встановлюється новий комплект струн з тією самою силою натягу струни. Крім того, струни в такому випадку часто відчуваються більш м’якими на дотик під час гри.

На відміну від надмірного послаблення натягу, занадто сильний натяг може призвести до серйозного пошкодження інструменту.

Тут слід розглянути два різних і важливих явища:

Наслідком перевантаження інструменту може бути ортотропна лінійна в’язкопружна поведінка резонаторної деки. Менший ступінь перевантаження (наприклад, від легкого до середнього) призводить до того, що дека прогинається, але в довгостроковій перспективі вона здатна повністю відновитися.

Більш серйозний випадок – перевантаження, яке призводить до ортотропної нелінійної в’язкопружної поведінки. В такому випадку, інструмент вкрай перевантажений (наприклад, від легкого до важкого ступеня перевантаження), і резонаторна дека може деформуватися незворотно. Рішенням в обох випадках було б тимчасове послаблення натягу струн – на строк до 6 місяців. Таким чином, перейшовши на струни із меншим натягом струни, ви дасте для деки можливість відновитись. Здебільшого, в такому випадку дека знову набуває своєї форми, що дозволяє інструменту наново розкрити своє оптимальне звучання.

На початках, цей крок часто провокує більш гугняве та яскраве звучання, оскільки, як уже згадувалося вище, сила натягу струн послаблена й дека інструменту недостатньо  навантажена. Однак, якщо була обрана оптимальна сила натягу струни, це акустичне явище мине, дека зможе знову набути свою форму, і з плином часу звучання  інструмента зможе знову оптимально розкритися. Цей процес вимагає терпіння. Водночас, продовження використання невідповідного та надмірно високого натягу струни призведе до подальшого пошкодження корпусу інструмента.

Якщо у Вас виникли подібні проблеми з інструментом – ми рекомендуємо Вам звернутися за консультацією до експерта, оскільки кожен інструмент – по-своєму особливий.

Ви маєте актуальне питання щодо струн? Зверніться до наших експертів за електронною адресою sale@komora.com. «Комора» є офіційним дистриб’ютором компанії Thomastik-Infeld в Україні.

Автор статті – директор з виробництва і технологій компанії Thomastik-Infeld, Франц Кланнер.

Tags: