Статистика натяжения, калибра и затухания тона гитарных струн (2026): более 40 показателей о натяжении, негармоничности и коррозии

Статистика гитарных струн 2026: 96 часов искусственного пота повысили демпфирование струны примерно в девять раз, с 0,0015 до 0,0137, плюс данные о натяжении.

Девяносто шесть часов в искусственном поту повысили демпфирование (коэффициент потерь) обмоточной гитарной струны на основной частоте 147 Гц с 0,0015 до 0,0137, то есть примерно в девять раз (Segura Alcaraz и др., Heliyon 2024). Именно так выглядят «мёртвые струны» в лаборатории. Старение в солевом тумане снизило жёсткость струн для акустической гитары на 63,9% через 345 часов (Rodriguez-Tejon и др., Corrosion and Materials Degradation 2026), а прижатие некомпенсированной струны на первом ладу сделало ноту на 64,3 цента выше нормы (Varieschi и Gower, American Journal of Physics 2010). Рыночные показатели - в нашей статистике продаж гитар; этот обзор посвящён тому, что происходит на самой струне. Мы свели данные из Journal of the Acoustical Society of America, Acta Acustica, Acoustical Science and Technology, American Journal of Physics, Heliyon, MDPI Materials и Acoustics, трудов ISMA и DAFx, одного патента США и технических заметок D’Addario.

Кратко (TL;DR)

  • Коэффициент потерь обмоточной струны D вырос с 0,0015 до 0,0137 после 96 часов в искусственном поту (Segura Alcaraz и др., Heliyon 2024).
  • Ускоренный солевой туман снизил жёсткость струн на 63,9% через 345 часов (Rodriguez-Tejon и др., Corrosion and Materials Degradation 2026).
  • 1-я струна толщиной 0,300 мм в комплекте из фосфористой бронзы несла натяжение 112 Н (Kodama и др., Acoustical Science and Technology 2023).
  • Чтобы удвоить высоту тона струны при той же мензуре, нужно в четыре раза большее натяжение (формула натяжения D’Addario, техническая заметка производителя).
  • Звук открытой нижней струны E акустической гитары показал коэффициент негармоничности около 1,12 x 10^-4 (Hodgkinson, Timoney и Lazzarini, DAFx 2010).
  • Прижатие струны на первом ладу делало ноту до 64,3 цента выше нормы до компенсации (Varieschi и Gower, American Journal of Physics 2010).
  • Нейлоновым струнам в лабораторном тесте требовалось несколько недель, чтобы перестать растягиваться, если их оставить в покое (Lynch-Aird и Woodhouse, Materials 2017).
  • Основной тон открытой нижней струны E падал на 15 дБ за 5,45 с, а 3-я гармоника всего за 0,86 с (Rau и др., ISMA 2017).
  • Мёртвая точка создала разрыв во времени затухания более 2 с по сравнению с соседними ладами (Pate, Le Carrou и Fabre, JASA 2014).
  • В среднем 16,7 из 21 слушателя заметили изменения демпфирования деки, но предпочтения при этом значимо не сместились (Acoustics 2025).

1. Натяжение по калибру: физика и ньютоны на практике

Натяжение струны - это сила, с которой настроенная струна тянет гриф и подставку. Его определяют три фактора: масса струны на единицу длины (её «погонный вес» или линейная плотность), длина колеблющейся части (мензура) и целевая высота тона. Поскольку натяжение растёт пропорционально квадрату частоты, повышение струны на октаву при той же длине требует в четыре раза большей силы натяжения, и поэтому именно калибр, а не только строй, определяет, как комплект ощущается под пальцами.

В таблице смешаны значения из трёх рецензируемых исследований и строки от производителей. Формула D’Addario - стандартная физика, записанная в имперских единицах; её показатель «сбалансированного натяжения» - это собственное заявление компании о конструкции. Строки исследований показывают, насколько велик разброс: одна и та же позиция 1-й струны несла 82 Н в нейлоновом комплекте и 112 Н в комплекте из фосфористой бронзы (Kodama и др., Acoustical Science and Technology 2023).

ПоказательЗначениеИсточник
Формула натяжения (натяжение в фунтах; UW = погонный вес в фунт/дюйм, L = мензура в дюймах, F = частота в Гц)T = (UW x (2 x L x F)^2) / 386,4; умножьте на 4,45, чтобы получить ньютоныD’Addario, All About String Tension (техническая заметка производителя)
Изменение натяжения, необходимое для удвоения частоты той же струны при той же мензуреВ 4 раза (из (2F)^2 = 4F^2 в формуле выше)Расчёт на основе формулы D’Addario
Натяжение 1-й струны комплекта из фосфористой бронзы (0,300 мм, 0,600 г/м)112 НKodama и др., Acoustical Science and Technology 2023
Натяжение обмоточной 3-й струны того же комплекта (0,634 мм, 2,300 г/м)148 НKodama и др., Acoustical Science and Technology 2023
Натяжение нейлоновых 1-х струн против флюорокарбоновых 1-х струн (по два комплекта каждого)81-82 Н против 100-107 НKodama и др., Acoustical Science and Technology 2023
Натяжение струны G (открытая G3, 196 Гц, длина колеблющейся части 0,629 м) на копии Les Paul Junior69,43 НPate, Le Carrou и Fabre, JASA 2014
Осевая сила на обмоточной струне D’Addario NW026, настроенной на 147 Гц89 НSegura Alcaraz и др., Heliyon 2024
Разброс натяжения между струнами в комплектах D’Addario со сбалансированным натяжениемКак правило, в пределах 1 фунтаD’Addario (собственное заявление производителя)

Примечание к контексту: флюорокарбоновые дисканты плотнее нейлона, поэтому более тонкая флюорокарбоновая струна достигает той же высоты тона при более высоком натяжении. Значение для Les Paul - это натяжение из таблицы параметров струн (Таблица I) в статье JASA 2014 года.

2. Стабильность строя: ползучесть, температура и прижатие к ладу

Натяжение струны не остаётся неизменным после настройки. Полимерные струны продолжают растягиваться (ползучесть), температура сдвигает строй, а прижатие струны к ладу немного растягивает её и делает ноту выше. На некомпенсированной тестовой струне первый лад оказался выше нормы на 64,3 цента, то есть более чем на полутона, и именно поэтому седла гитар отодвигают назад и устанавливают под углом (Varieschi и Gower, American Journal of Physics 2010).

Строки по нейлону получены на арфовых струнах - ближайших опубликованных долгосрочных данных по монофильному нейлону при музыкальном натяжении (Lynch-Aird и Woodhouse, Materials 2017). Самые свежие доступные данные: Lynch-Aird и Woodhouse 2017; SN Applied Sciences 2020; Varieschi и Gower 2010; Hodgkinson и др. 2010.

ПоказательЗначениеИсточник
Рабочее натяжение монофильной нейлоновой струны против значения, предсказанного по её линейной плотности без растяженияПримерно на 10% нижеLynch-Aird и Woodhouse, Materials 2017
Деформация (растяжение), достигаемая нейлоновыми арфовыми струнами под натяжениемДо 20%Lynch-Aird и Woodhouse, Materials 2017
Время, за которое новая нейлоновая струна перестаёт растягиваться, если оставить её в покое, против перетяжки на 6% (около полутона) примерно на три дняНесколько недель против примерно одной неделиLynch-Aird и Woodhouse, Materials 2017
Уход строя с температурой у многих из протестированных нейлоновых струн (наименьшее заметное изменение высоты тона: около 3 центов)Более 1,5 цента на °CLynch-Aird и Woodhouse, Materials 2017
Скольжение высоты тона сразу после щипка, звук открытой нижней струны E на акустической гитареОт 83,4 Гц в начале до 82,8 Гц в покое (около 12,5 цента)Hodgkinson, Timoney и Lazzarini, DAFx 2010
Скольжение высоты тона конусной басовой струны (открытой) против басовой струны сосредоточенной конструкции (все позиции)1,75 цента в секунду против менее 4 центов в секундуSN Applied Sciences 2020, негармоничность басовых гитарных струн
Завышение прижатой ноты без компенсации (тестовая струна C3, мензура 645 мм)От +14,3 до +64,3 цента (+64,3 на 1-м ладу, +30,9 на 12-м ладу)Varieschi и Gower, American Journal of Physics 2010
Та же тестовая струна после компенсации на седле и верхнем порожкеОт -7,9 до +7,3 центаVarieschi и Gower, American Journal of Physics 2010

Математическое примечание: скольжение в 12,5 цента - наш пересчёт двух частот из статьи, 1200 x log2(83,4 / 82,8) = 12,5 цента. Скольжение возникает потому, что сильный щипок кратковременно повышает среднее натяжение, которое затем ослабевает по мере затухания колебаний. Показатели скольжения для баса взяты из исследования SN Applied Sciences 2020 года о конусных струнах и струнах сосредоточенной конструкции.

3. Негармоничность: почему обертоны звучат чуть выше

Идеальная струна давала бы обертоны на точных целочисленных кратных своей основной частоты. Реальная струна - это тонкий жёсткий стержень, и эта жёсткость слегка сдвигает каждый более высокий парциал вверх; коэффициент B показывает, насколько. Звук открытой нижней струны E акустической гитары дал B около 1,12 x 10^-4, и значение продолжало смещаться по мере затухания ноты (Hodgkinson, Timoney и Lazzarini, DAFx 2010). Как бы мало оно ни казалось, Jont Allen написал в 2005 году: «Крошечное значение B … приводит к огромному перцептивному эффекту».

Материал важен не меньше калибра: на 3-й струне на 13-м ладу нейлоновые комплекты растягивали 10-й парциал сильнее, чем комплект из фосфористой бронзы. Обмоточные струны также сложнее предсказывать, чем гладкие: Murray и Whitfield обнаружили, что измеренное B очень хорошо совпадало с моделью для монофильных струн, но плохо - для обмоточных (American Journal of Physics 2022). Самые свежие доступные данные: Kodama и др. 2023; Murray и Whitfield 2022; Hodgkinson и др. 2010.

ПоказательЗначениеИсточник
Коэффициент негармоничности B, звук открытой нижней струны E, акустическая гитараОколо 1,12 x 10^-4Hodgkinson, Timoney и Lazzarini, DAFx 2010
B в начале ноты против B после того, как нота устоялась1,1 x 10^-4 против 1,14 x 10^-4Hodgkinson, Timoney и Lazzarini, DAFx 2010
Постоянная времени падения высоты тона против постоянной времени изменения B, тот же звук0,38 с против 0,23 сHodgkinson, Timoney и Lazzarini, DAFx 2010
Измеренное отношение 10-го парциала к основному тону, 3-я струна на 13-м ладу, комплект из фосфористой бронзы (идеально гармоничное = 10,00)10,05Kodama и др., Acoustical Science and Technology 2023
То же отношение, два нейлоновых комплекта против двух флюорокарбоновых комплектов10,28 и 10,24 против 10,15 и 10,13Kodama и др., Acoustical Science and Technology 2023
Согласие между измеренным B и B, рассчитанным по модели струныОчень хорошее для монофильных струн, плохое для обмоточныхMurray и Whitfield, American Journal of Physics 2022

Примечание к контексту: B меняется и внутри одной ноты. В звуке из исследования DAFx оно устоялось с постоянной времени 0,23 с, быстрее самой высоты тона (0,38 с), поэтому первая доля секунды после щипка - наименее гармоничная часть звука.

4. Затухание парциалов: как быстро угасает каждый обертон

Сустейн - это не одно число. Каждый парциал затухает со своей скоростью, а яркость ноты - это в основном гонка между ними. На открытой нижней струне E электрогитары с полым корпусом основной тон падал на 15 дБ за 5,45 с, тогда как 3-й гармонике понадобилось всего 0,86 с (Rau и др., ISMA 2017). Исследование басовых струн 2026 года пришло к тому же выводу: более высокие гармоники «затухают гораздо быстрее, чем низкие» (Vibration 2026).

Сама струна теряет за период очень мало энергии; остальное делают корпус, лады и материал струны. Моды гитар со стальными струнами затухали с постоянными времени от 300 до 400 мс против 100-200 мс у банджо (Woodhouse и др., Acta Acustica 2021). Самые свежие доступные данные для большинства строк: Kodama и др. 2023; Woodhouse и др. 2021; Rau и др. 2017. Сустейн оценивают на слух, часто при сценической громкости, а наш обзор о потере слуха у музыкантов и воздействии шума рассказывает, что эта громкость делает с ухом, которое выносит оценку.

ПоказательЗначениеИсточник
Время, за которое 1-я гармоника открытой нижней струны E падает на 15 дБ (электрогитара с полым корпусом, струны с плоской обмоткой)5,45 сRau и др., ISMA 2017
Тот же показатель, 2-я гармоника4,49 сRau и др., ISMA 2017
Тот же показатель, 3-я, 4-я и 5-я гармоники0,86 с, 0,87 с и 1,12 сRau и др., ISMA 2017
Постоянные времени затухания мод струны до примерно 1 кГц, гитара со стальными струнами против банджо300-400 мс против 100-200 мсWoodhouse и др., Acta Acustica 2021
Добротность мод струны против мод корпуса (выше добротность = медленнее затухание)Несколько тысяч против около 100 или нижеWoodhouse и др., Acta Acustica 2021
Затухание 10-й моды на нейлоновых и флюорокарбоновых струнах, прижатых на 13-м ладу против 1-го ладаПримерно в 10 раз выше, постоянная времени всего 0,05 сKodama и др., Acoustical Science and Technology 2023
Коэффициент потерь струны у флюорокарбоновых струн против нейлоновых, по оценке из уравнения статьиПримерно в 0,37 разаKodama и др., Acoustical Science and Technology 2023

Примечание к контексту: в исследованиях используются разные мерки (падение на 15 дБ, постоянная времени, коэффициент затухания), поэтому сравнивайте тенденции, а не сырые секунды. Rau и др. также обнаружили, что их модель предсказывала для основного тона 13,29 с против 5,45 с по измерениям, - напоминание о том, что потери на грифе «не следует пренебрегать».

5. Старение, коррозия и покрытия: как струны «умирают»

Народная мудрость гласит, что старые струны звучат глухо, потому что в их структуре высот что-то меняется. Измерения говорят иное. Jont Allen ожидал, что коэффициент негармоничности будет меняться с возрастом, но обнаружил, что «изменилось демпфирование высоких парциалов, и именно оно было настоящим источником эффекта старения» (Allen, Catgut Acoustical Society Newsletter 1976, в описании автора). В тесте с потом 2024 года полная плотность звуковой мощности незащищённой струны упала с 2,9927 x 10^-4 до 2,2467 x 10^-5 Па²/Гц, то есть примерно в 13 раз, при «значительной потере гармоник» начиная с 2000 Гц (Segura Alcaraz и др., Heliyon 2024).

Искусственный пот состоял из 0,5% хлорида натрия, 0,1% молочной кислоты и 0,1% мочевины при pH 6,5. Ускоренное исследование 2026 года на акустических струнах с сердечником из высокоуглеродистой стали и бронзовой обмоткой выявило ту же тенденцию в самом металле: поляризационное сопротивление упало с 25 027 до 15 445 Ом·см² за первый час солевого тумана, а жёсткость снизилась более чем на 60% (Rodriguez-Tejon и др., Corrosion and Materials Degradation 2026). Данных о покрытиях мало: единственный численный тест затухания струн с покрытием и без него, который мы нашли, приведён в патенте производителя покрытий, поэтому он помечен соответствующим образом.

ПоказательЗначениеИсточник
Коэффициент потерь на основном тоне 147 Гц, новая струна против незащищённой струны после 96 ч в искусственном поту0,0015 против 0,0137Segura Alcaraz и др., Heliyon 2024
Тот же коэффициент потерь, струна под катодной защитой наложенным током после 96 ч0,0041Segura Alcaraz и др., Heliyon 2024
Потеря массы после 96 ч в искусственном поту, незащищённая струна против защищённой0,0245 г (1%) против 0,0153 г (0,6%)Segura Alcaraz и др., Heliyon 2024
Потеря жёсткости струны (модуль накопления) после 345 ч солевого тумана63,9% (с 2,02 x 10^11 Па до 0,73 x 10^11 Па)Rodriguez-Tejon и др., Corrosion and Materials Degradation 2026
Поляризационное сопротивление (сопротивление коррозии) через 0 ч, 1 ч и 170 ч солевого тумана25 027, 15 445 и 1 387 Ом·см²Rodriguez-Tejon и др., Corrosion and Materials Degradation 2026
Скорость затухания нижней струны E (46E), с покрытием против без покрытия-3,41 против -4,61 дБ/сUS Patent 9502008, Cleartone (патент производителя покрытий)
Скорость затухания струны A (36A), с покрытием против без покрытия-4,48 против -4,17 дБ/сUS Patent 9502008, Cleartone (патент производителя покрытий)

Примечание к контексту: струна D (26D) из патента затухала со скоростью -4,21 дБ/с с покрытием против -5,12 без покрытия, так что покрытие замедлило затухание у двух из трёх струн и ускорило у одной (US Patent 9502008). Более ранняя экспериментальная диссертация о никелированных струнах для электрогитар не обнаружила значимой зависимости между деградацией, вызванной нагрузкой, и деградацией, вызванной коррозией (Connolly, Trinity College Dublin 2010).

6. Сустейн и конструкция: грифы, исполнители и мёртвые точки

Поскольку сама струна теряет так мало энергии, значительную часть сустейна определяет конструкция, к которой она крепится. Мёртвая точка (по-английски dead spot) - это лад, на котором гриф резонирует на частоте ноты и отбирает энергию у струны. На электрогитаре, построенной как копия Les Paul Junior, мёртвая точка на 12-м ладу создала разрыв во времени затухания более 2 с по сравнению с соседними ладами, при этом электромагнитный звукосниматель не добавил никакого демпфирования (Pate, Le Carrou и Fabre, JASA 2014).

Удержание гитары почти не сдвигает её резонансы, но меняет демпфирование (Le Carrou, Pate и Chomette, JASA 2019). О производственной стороне акустических гитар читайте в нашей статистике производства акустических гитар. Самые свежие доступные данные для строк об электрогитаре: Le Carrou и др. 2019; Pate и др. 2014; Fleischer 1999.

ПоказательЗначениеИсточник
Разрыв во времени затухания между мёртвой точкой на 12-м ладу и соседними ладами, струна G, копия Les Paul JuniorБолее 2 сPate, Le Carrou и Fabre, JASA 2014
Наибольшая разница между измеренным и предсказанным моделью временем затухания (T30, время падения на 30 дБ)0,6 сPate, Le Carrou и Fabre, JASA 2014
T30 синтезированных нот электрогитары при свободно висящей гитаре (без исполнителя)3-8 сLe Carrou, Pate и Chomette, JASA 2019
Сдвиг частот структурных мод, когда исполнитель держит гитаруМенее 5% (моды 1 и 2), менее 2,5% (моды 3-6)Le Carrou, Pate и Chomette, JASA 2019
Мода грифа за мёртвой точкой на 12-м ладу против ноты, которую она поглощаетОколо 373,81 Гц против G4 на 392,00 ГцLe Carrou, Pate и Chomette, JASA 2019
Резонанс грифа за мёртвой точкой на 4-м ладу струны D, гитара типа StratocasterРезонанс вне плоскости на 430 ГцFleischer, ASA/EAA/DAGA Berlin 1999
Адмиттанс подставки (насколько легко подставка движется) у банджо против гитар выше 300 ГцВыше на 20-30 дБWoodhouse и др., Acta Acustica 2021
Слушатели, правильно выбравшие скрытый эталон среди гитар со стальными струнами с разным демпфированием декиВ среднем 16,7 из 21Acoustics 2025, исследование демпфирования деки

Примечание к контексту: в исследовании деки 2025 года авторы заключили, что изменение демпфирования деки «по-видимому, не оказывало практически значимого влияния» на протестированную гитару, хотя большинство слушателей слышали разницу (Acoustics 2025). Fleischer определил сустейн как время падения на 30 дБ и назвал проводимость грифа ключевым параметром для диагностики мёртвых точек (Fleischer, популярная статья ASA 1999). В статье Forum Acusticum 2025 сустейн открытых струн оценили в 4,1 ± 0,9 для эталонной гитары против 3,1 ± 1,2 для гитары, напечатанной на 3D-принтере, по пятибалльной шкале (Espinoza и др., Forum Acusticum 2025).

Итоги: натяжение, калибр и затухание тона гитарных струн в цифрах

ПоказательЗначениеИсточник
Коэффициент потерь на 147 Гц, новая струна против после 96 ч в искусственном поту0,0015 против 0,0137Segura Alcaraz и др., Heliyon 2024
Потеря жёсткости струны после 345 ч солевого тумана63,9%Rodriguez-Tejon и др., Corrosion and Materials Degradation 2026
Поляризационное сопротивление, в начале против после 170 ч солевого тумана25 027 против 1 387 Ом·см²Rodriguez-Tejon и др., Corrosion and Materials Degradation 2026
Изменение натяжения для удвоения частоты струны при той же длинеВ 4 разаРасчёт на основе формулы D’Addario
Рабочее натяжение нейлона против значения по плотности без растяженияПримерно на 10% нижеLynch-Aird и Woodhouse, Materials 2017
Завышение без компенсации на 1-м ладу+64,3 центаVarieschi и Gower, American Journal of Physics 2010
Диапазон ошибки прижатия после компенсации на седле и верхнем порожкеОт -7,9 до +7,3 центаVarieschi и Gower, American Journal of Physics 2010
Скольжение высоты тона после щипка, звук открытой нижней струны E акустической гитарыОт 83,4 Гц до 82,8 Гц (около 12,5 цента)Hodgkinson, Timoney и Lazzarini, DAFx 2010
Коэффициент негармоничности B, звук открытой нижней струны E акустической гитарыОколо 1,12 x 10^-4Hodgkinson, Timoney и Lazzarini, DAFx 2010
10-й парциал против основного тона, нейлон против фосфористой бронзы (идеал 10,00)10,28 против 10,05Kodama и др., Acoustical Science and Technology 2023
Согласие измеренного и модельного BОчень хорошее для монофильных, плохое для обмоточныхMurray и Whitfield, American Journal of Physics 2022
Затухание на 15 дБ, 1-я против 3-й гармоники, открытая нижняя струна E5,45 с против 0,86 сRau и др., ISMA 2017
Постоянные времени затухания, моды струн гитары против банджо300-400 мс против 100-200 мсWoodhouse и др., Acta Acustica 2021
Скорость затухания нижней струны E, с покрытием против без покрытия-3,41 против -4,61 дБ/сUS Patent 9502008, Cleartone (патент производителя)
Скорость затухания струны A, с покрытием против без покрытия-4,48 против -4,17 дБ/сUS Patent 9502008, Cleartone (патент производителя)
Разрыв во времени затухания у мёртвой точки на 12-м ладуБолее 2 сPate, Le Carrou и Fabre, JASA 2014
Резонанс грифа за мёртвой точкой на струне D430 ГцFleischer, ASA/EAA/DAGA Berlin 1999
Слушатели, заметившие изменения демпфирования декиВ среднем 16,7 из 21Acoustics 2025, исследование демпфирования деки

Методология и источники

Попробуй VoxBooster — 3 дня бесплатно.

Клонирование голоса в реальном времени, саундборд и эффекты — везде, где ты говоришь.

  • Без карты
  • ~30 мс задержки
  • Discord · Teams · OBS
Попробовать 3 дня бесплатно