Профессионально о струнах от Thomastik-Infeld: длина вибрирующей части струны и сила натяжения

Рассмотрена ниже тема может показаться читателю слишком технической или просто вопросом личных предпочтений, и все же, в работе с инструментом музыканту безусловно следует понимать - о чем следует позаботиться и к чему стоит прислушаться.

Что такое длина вибрирующей части струны?

«Длина вибрирующей части струны» (vibrating string length - VL) струнного инструмента - это расстояние от внутреннего края мостика к внутреннему краю порожка. Длину вибрирующей части струны не стоит путать с длиной корпуса инструмента. Это важно для правильного подбора струн и, как следствие, для подбора соответствующего натяжения струн, не слишком ли сильного и не слишком слабого. Ведь от ложного натяжения струн могут пострадать как физические, так и акустические характеристики инструмента. Только путем подбора надлежащей для инструмента силы натяжения струн возможно раскрыть оптимальные акустические и тактильные показатели инструмента.

Для скрипки длина вибрирующей части струны составляет преимущественно от 32,5 см до 32,8 см.

Для альта не существует четко стандартизированного соотношение (нормы) между длиной корпуса инструмента и длиной вибрирующей части струн. Инструмент может иметь небольшой корпус с длинной вибрирующей частью струн или же наоборот - большой корпус с короткой вибрирующей частью струн. Однако обычно длина вибрирующей части струны для альта составляет от 37 см до 38 см.

Длина вибрирующей части струны для виолончели, как правило, составляет около 70 см. Thomastik-Infeld указывает длину вибрирующей части струны для виолончельных струн - 70 см.

Размеры и пропорции для контрабасовых струн значительно меньше стандартизированы, по сравнению с скрипичными и виолончельными. Текущий стандартный размер инструмента - это 3/4, что соответствует длине вибрирующей части струны 103-106 см. Для контрабаса размером 4/4 стандартная длина вибрирующей струны составляет 106-110 см. Но кроме этого, существуют также инструменты вне этого диапазона.

Что такое сила натяжения струны?

Сила натяжения струны - это сила, с которой необходимо натянуть струну для достижения желаемого звучания при определенной длине вибрирующей части струны (VL). Эта сила рассчитывается и обозначается с помощью физической единицы - Ньютон. Однако для более легкого понимания и улучшения удобства в пользовании, каталог Thomastik-Infeld показывает силу натяжения струны (Ньютон), переведенную в эквивалент массы (указанный в килограммах или фунтах, 1 килограмм = 2,20462 фунтам).

Как частота, длина вибрирующей части струны и масса струны влияют на силу натяжения струны?

«Формула Тейлора» описывает взаимозависимость силы натяжения струны F (сила / масса) с массой струны m, частотой струны f и длиной вибрирующей части струны VL. Натяжение струны является квадратичным как к изменению частоты, так и к изменению длины вибрирующей части струны. Достаточно настроить струну несколько высоковато, и натяжение струны, а следовательно и давление на резонансную деку инструмента, будет увеличиваться непропорционально.

То же самое касается изменения длины вибрирующей части струны. Поэтому очень важно выбрать правильную длину вибрирующей части струны для инструмента. Натяжение струны, указанное в каталоге Thomastik-Infeld (представленно в килограммах или фунтах), соотносится с соответствующей длиной вибрирующей части струны, которая также указана в каталоге.

Одинаково ли указывают длину вибрирующей части струны разные производители? Что следует учитывать при сравнении?

У разных производителей струн обозначения длины вибрирующей части струны часто отличается, что может осложнить их сравнения. Возьмем, например, показатели для виолончельных струн. Thomastik-Infeld использует опорное значение 70 см для обозначения длины вибрирующей части виолончельной струны. Для виолончельной струны Ля серии Alphayue с такой длиной вибрирующей части струны необходимо применена масса составляет 17,7 кг (как указано в каталоге Thomastik-Infeld).

Другой производитель струн указывает длину вибрационной части струны 69 см в качестве базового значения для вычисления для своих виолончельных струн. Для виолончельной струны Ля с приведенной выше длиной вибрирующей части струны необходимое значение примененной массы составляет 17,6 кг. На первый взгляд может показаться, что для настройки струны Ля этого производителя требуется применение меньшей массы; другими словами, получается, что эта струна требует меньшей силы натяжения. Однако, конвертировав длину вибрационной части этой струны в 70 см, мы обнаружим, что необходимый для нее показатель примененной массы составляет примерно 18,1 кг. Это означает, что из двух струн с одинаковой длиной вибрирующей части, струна Ля из серии Alphayue требует меньшей силы натяжения, а именно - 17,7 кг.

Цель подбора соответствующей струны заключается не только в совершенствовании звучания и управляемости инструмента, но и в сохранении или улучшении его исправного состояния. Неправильная сила натяжения струны может привести как к слишком сильному, так и к слишком слабому давлению струн на деку инструмента.

Как сила натяжения струны влияет на звучание и на сам инструмент?

Сила натяжения струны - важный параметр для инструмента. Он определяет силу, необходимую для настройки струн на нужную тональность при определенной длины вибрирующей части струны. Сила натяжения струны осуществляет давление на деку инструмента:

Иными словами, примерно 42 - 45% от общей силы натяжения струны осуществляет давление на мостик. Звук инструмента способен раскрыться лучше всего, когда подобрана правильная сила натяжения струн и, таким образом, давление на деку инструмента идеально уравновешенное.

Как уже было сказано, неправильно подобранная сила натяжения струны чревата слишком сильным или слишком слабым давлением на деку инструмента: ослабление приводит к потере звука, тогда как перегрузка может привести к повреждению инструмента.

• Когда струны звучат несколько гнусаво или очень металлически, это может быть признаком того, что давление струн на инструмент слишком ослабленое. Струну с недостаточной силой натяжения также может быть сложнее почувствовать на ощупь во время игры. Физической причиной этого явления являются многочисленные отражения вибраций на мостик, которые подаются обратно в струну.
• В случае слишком сильного натяжения струн инструмент реагирует немедленно, преимущественно темнее и шире звучанием. Блеск и тембр инструмента могут значительно уменьшиться, в результате чего он со временем теряет необходимые обертоны и металлическую составляющую своего звучания. В результате, звучание инструмента может приобрести пустотелого и подобного трубы окраску. Слишком сильное натяжение также уменьшает продолжительность эксплуатации струн, которая продолжает сокращаться каждый раз, когда на инструмент устанавливается новый комплект струн с той же силой натяжения струны. Кроме того, струны в таком случае часто ощущаются более мягкими на ощупь во время игры.
  В отличие от чрезмерного ослабления натяжения, слишком сильное натяжение может привести к серьезному повреждению инструмента.

Здесь следует рассмотреть два различных и важных явления:

Следствием перегрузки инструмента может быть ортотропным линейным вязкоупругим поведением резонаторной деки. Меньшая степень перегрузки (например, от легкой до средней) приводит к тому, что дека прогибается, но в долгосрочной перспективе она способна полностью восстановиться.

Более серьезный случай - перегрузка, которая приводит к ортотропному нелинейному вязкоупругому поведению. В таком случае, инструмент крайне перегружен (например, легкой и тяжелой степени перегрузки), и резонаторная дека может деформироваться необратимо. Решением в обоих случаях было бы временное ослабление натяжения струн - на срок до 6 месяцев. Таким образом, перейдя на струны с меньшим натяжением, вы дадите для деки возможность восстановиться. В основном, в таком случае дека снова приобретает свою форму, что позволяет инструменту заново раскрыть свое оптимальное звучание.

В начале, этот шаг часто провоцирует более гнусавое и яркое звучание, поскольку, как уже упоминалось выше, сила натяжения струн ослаблена и дека инструмента недостаточно нагружена. Однако, если была выбрана оптимальная сила натяжения струны, это акустическое явление пройдет, дека сможет вновь обрести свою форму, и с течением времени звучания инструмента сможет снова нормально раскрыться. Этот процесс требует терпения. В то же время, продолжение использования неподходящего и чрезмерно высокого натяжения струны приведет к дальнейшему повреждению корпуса инструмента.

Если у Вас возникли подобные проблемы с инструментом - мы рекомендуем Вам обратиться за консультацией к эксперту, поскольку каждый инструмент - по-своему особенный.

У вас есть актуальный вопрос о струнах? Обратитесь к нашим экспертам по адресу sale@komora.com. «Комора» является официальным дистрибьютором компании Thomastik-Infeld в Украине.

Автор статьи - директор по производству и технологиям компании Thomastik-Infeld, Франц Кланнер.