เหงื่อเทียม 96 ชั่วโมงทำให้ค่าการหน่วง (ตัวประกอบการสูญเสีย) ของสายกีตาร์แบบพันที่ความถี่มูลฐาน 147 Hz เพิ่มจาก 0.0015 เป็น 0.0137 หรือสูงขึ้นราวเก้าเท่า (Segura Alcaraz และคณะ, Heliyon 2024) นี่คือหน้าตาของ “สายเสียงตาย” ในห้องปฏิบัติการ การเร่งเสื่อมด้วยละอองเกลือลดความแข็งของสายกีตาร์อะคูสติกลง 63.9% หลัง 345 ชั่วโมง (Rodriguez-Tejon และคณะ, Corrosion and Materials Degradation 2026) และการกดสายที่ไม่ได้ชดเชยลงบนเฟร็ตแรกทำให้โน้ตสูงขึ้น 64.3 เซนต์ (Varieschi และ Gower, American Journal of Physics 2010) ตัวเลขด้านตลาดอยู่ในสถิติยอดขายกีตาร์ของเรา ส่วนสรุปนี้ว่าด้วยสิ่งที่เกิดขึ้นบนตัวสายเอง เรารวบรวมข้อมูลจาก Journal of the Acoustical Society of America, Acta Acustica, Acoustical Science and Technology, American Journal of Physics, Heliyon, MDPI Materials และ Acoustics, เอกสารการประชุม ISMA และ DAFx, สิทธิบัตรสหรัฐฯ หนึ่งฉบับ และบันทึกทางเทคนิคของ D’Addario
สรุปโดยย่อ
- ตัวประกอบการสูญเสียของสาย D แบบพันเพิ่มจาก 0.0015 เป็น 0.0137 หลังอยู่ในเหงื่อเทียม 96 ชั่วโมง (Segura Alcaraz และคณะ, Heliyon 2024)
- การพ่นละอองเกลือแบบเร่งลดความแข็งของสายลง 63.9% หลัง 345 ชั่วโมง (Rodriguez-Tejon และคณะ, Corrosion and Materials Degradation 2026)
- สายที่ 1 ขนาด 0.300 mm ในชุดสายฟอสเฟอร์บรอนซ์รับแรงตึง 112 N (Kodama และคณะ, Acoustical Science and Technology 2023)
- การเพิ่มความถี่ของสายเป็นสองเท่าที่ความยาวสเกลเท่าเดิมต้องใช้แรงตึงสี่เท่า (สูตรแรงตึงของ D’Addario, บันทึกทางเทคนิคของผู้ผลิต)
- เสียง E ต่ำเปิดสายของกีตาร์อะคูสติกมีสัมประสิทธิ์ความไม่เป็นฮาร์มอนิกประมาณ 1.12 x 10^-4 (Hodgkinson, Timoney และ Lazzarini, DAFx 2010)
- การกดสายลงบนเฟร็ตแรกทำให้เสียงสูงขึ้นได้ถึง 64.3 เซนต์ก่อนการชดเชย (Varieschi และ Gower, American Journal of Physics 2010)
- ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ สายไนลอนที่ปล่อยทิ้งไว้ใช้เวลาหลายสัปดาห์กว่าจะหยุดคืบ (Lynch-Aird และ Woodhouse, Materials 2017)
- ความถี่มูลฐานของสาย E ต่ำเปิดใช้เวลา 5.45 s ในการลดลง 15 dB ส่วนฮาร์มอนิกที่ 3 ใช้เพียง 0.86 s (Rau และคณะ, ISMA 2017)
- จุดเสียงตายสร้างความต่างของเวลาสลายตัวมากกว่า 2 s เมื่อเทียบกับเฟร็ตข้างเคียง (Pate, Le Carrou และ Fabre, JASA 2014)
- โดยเฉลี่ยผู้ฟัง 16.7 จาก 21 คนสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของการหน่วงที่แผ่นหน้ากีตาร์ แต่ความชอบไม่เปลี่ยนอย่างมีนัยสำคัญ (Acoustics 2025)
1. แรงตึงตามขนาดสาย: ฟิสิกส์และค่านิวตันในทางปฏิบัติ
แรงตึงของสายคือแรงดึงที่สายซึ่งจูนแล้วกระทำต่อคอและบริดจ์ มีสามสิ่งที่กำหนดแรงตึง: สายหนักแค่ไหนต่อหน่วยความยาว (“น้ำหนักต่อหน่วย” หรือความหนาแน่นเชิงเส้น) ความยาวที่สั่นสะเทือน (ความยาวสเกล) และระดับเสียงเป้าหมาย เนื่องจากแรงตึงเพิ่มตามกำลังสองของความถี่ การยกสายขึ้นหนึ่งอ็อกเทฟที่ความยาวเท่าเดิมจึงต้องใช้แรงดึงสี่เท่า นี่คือเหตุผลที่ขนาดสาย (gauge) ไม่ใช่แค่การจูน ที่เป็นตัวกำหนดความรู้สึกของชุดสายใต้นิ้ว
ตารางนี้ผสมค่าจากงานวิจัยที่ผ่านการประเมินโดยผู้ทรงคุณวุฒิสามชิ้นกับแถวข้อมูลจากผู้ผลิต สูตรของ D’Addario เป็นฟิสิกส์มาตรฐานที่เขียนด้วยหน่วยอิมพีเรียล ส่วนตัวเลข “แรงตึงสมดุล” เป็นข้อกล่าวอ้างด้านการออกแบบของบริษัทเอง แถวจากงานวิจัยแสดงให้เห็นว่าช่วงกว้างเพียงใด: ตำแหน่งสายที่ 1 เดียวกันรับ 82 N ในชุดไนลอนชุดหนึ่ง และ 112 N ในชุดฟอสเฟอร์บรอนซ์ชุดหนึ่ง (Kodama และคณะ, Acoustical Science and Technology 2023)
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| สูตรแรงตึง (แรงตึงเป็นปอนด์; UW = น้ำหนักต่อหน่วยเป็น lb/in, L = ความยาวสเกลเป็นนิ้ว, F = ความถี่เป็น Hz) | T = (UW x (2 x L x F)^2) / 386.4; คูณด้วย 4.45 เพื่อให้ได้นิวตัน | D’Addario, All About String Tension (บันทึกทางเทคนิคของผู้ผลิต) |
| การเปลี่ยนแปลงแรงตึงที่ต้องใช้เพื่อเพิ่มความถี่ของสายเดียวกันเป็นสองเท่าที่ความยาวสเกลเท่าเดิม | 4 เท่า (จาก (2F)^2 = 4F^2 ในสูตรข้างต้น) | คำนวณจากสูตรของ D’Addario |
| แรงตึงที่รายงานสำหรับสายที่ 1 ของชุดสายฟอสเฟอร์บรอนซ์ (0.300 mm, 0.600 g/m) | 112 N | Kodama และคณะ, Acoustical Science and Technology 2023 |
| แรงตึงที่รายงานสำหรับสายที่ 3 แบบพันของชุดเดียวกัน (0.634 mm, 2.300 g/m) | 148 N | Kodama และคณะ, Acoustical Science and Technology 2023 |
| แรงตึงที่รายงานสำหรับสายที่ 1 ไนลอนเทียบกับสายที่ 1 ฟลูออโรคาร์บอน (อย่างละสองชุด) | 81 ถึง 82 N เทียบกับ 100 ถึง 107 N | Kodama และคณะ, Acoustical Science and Technology 2023 |
| แรงตึงของสาย G (G3 เปิดสาย, 196 Hz, ความยาวสั่น 0.629 m) บนกีตาร์จำลอง Les Paul Junior | 69.43 N | Pate, Le Carrou และ Fabre, JASA 2014 |
| แรงตามแนวแกนบนสายแบบพัน D’Addario NW026 ที่จูนไว้ที่ 147 Hz | 89 N | Segura Alcaraz และคณะ, Heliyon 2024 |
| ความต่างของแรงตึงระหว่างสายในชุดสายแรงตึงสมดุลของ D’Addario | โดยปกติไม่เกิน 1 lb | D’Addario (ข้อกล่าวอ้างของผู้ผลิตเอง) |
หมายเหตุเชิงบริบท: สายเสียงแหลมฟลูออโรคาร์บอนมีความหนาแน่นมากกว่าไนลอน สายฟลูออโรคาร์บอนที่บางกว่าจึงให้ระดับเสียงเท่ากันที่แรงตึงสูงกว่า ค่าของ Les Paul คือแรงตึงที่ระบุไว้ในตารางพารามิเตอร์ของสาย (ตาราง I) ในบทความ JASA 2014
2. เสถียรภาพของระดับเสียง: การคืบ อุณหภูมิ และการกดเฟร็ต
แรงตึงของสายไม่คงที่หลังจากจูนแล้ว สายโพลิเมอร์ยังคงยืดต่อไป (การคืบ หรือ creep) อุณหภูมิทำให้ระดับเสียงเคลื่อน และการกดสายลงบนเฟร็ตจะยืดสายเล็กน้อยจนโน้ตสูงขึ้น บนสายทดสอบที่ไม่ได้ชดเชย เฟร็ตแรกสูงขึ้น 64.3 เซนต์ มากกว่าครึ่งหนึ่งของครึ่งเสียง นี่คือเหตุผลที่แซดเดิลของกีตาร์ถูกเลื่อนถอยหลังและวางเอียง (Varieschi และ Gower, American Journal of Physics 2010)
แถวของไนลอนมาจากสายพิณฮาร์ป ซึ่งเป็นข้อมูลระยะยาวที่เผยแพร่ใกล้เคียงที่สุดเกี่ยวกับไนลอนเส้นเดี่ยวภายใต้แรงตึงระดับดนตรี (Lynch-Aird และ Woodhouse, Materials 2017) ข้อมูลล่าสุดที่มี: Lynch-Aird และ Woodhouse 2017; SN Applied Sciences 2020; Varieschi และ Gower 2010; Hodgkinson และคณะ 2010
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| แรงตึงใช้งานของสายไนลอนเส้นเดี่ยวเทียบกับค่าที่คาดจากความหนาแน่นเชิงเส้นขณะยังไม่ยืด | ต่ำกว่าประมาณ 10% | Lynch-Aird และ Woodhouse, Materials 2017 |
| ความเครียด (การยืดตัว) ที่สายพิณฮาร์ปไนลอนไปถึงภายใต้แรงตึง | สูงสุด 20% | Lynch-Aird และ Woodhouse, Materials 2017 |
| เวลาที่สายไนลอนใหม่ใช้จนหยุดคืบ ปล่อยทิ้งไว้เทียบกับจูนสูงเกินไป 6% (ประมาณหนึ่งครึ่งเสียง) เป็นเวลาราวสามวัน | หลายสัปดาห์เทียบกับประมาณหนึ่งสัปดาห์ | Lynch-Aird และ Woodhouse, Materials 2017 |
| ระดับเสียงเคลื่อนตามอุณหภูมิในสายไนลอนที่ทดสอบจำนวนมาก (การเปลี่ยนแปลงระดับเสียงที่รับรู้ได้น้อยที่สุด: ประมาณ 3 เซนต์) | มากกว่า 1.5 เซนต์ต่อ °C | Lynch-Aird และ Woodhouse, Materials 2017 |
| ระดับเสียงไหลลงทันทีหลังดีด เสียง E ต่ำเปิดสายบนกีตาร์อะคูสติก | 83.4 Hz ตอนเริ่มเป็น 82.8 Hz ตอนนิ่ง (ประมาณ 12.5 เซนต์) | Hodgkinson, Timoney และ Lazzarini, DAFx 2010 |
| ระดับเสียงไหลลงของสายเบสแบบเรียวเล็ก (เปิดสาย) เทียบกับสายเบสแบบมวลรวมก้อน (ทุกตำแหน่ง) | 1.75 เซนต์ต่อวินาที เทียบกับน้อยกว่า 4 เซนต์ต่อวินาที | SN Applied Sciences 2020, ความไม่เป็นฮาร์มอนิกในสายกีตาร์เบส |
| ระดับเสียงโน้ตที่กดเฟร็ตสูงขึ้นเมื่อไม่มีการชดเชย (สายทดสอบ C3, สเกล 645 mm) | +14.3 ถึง +64.3 เซนต์ (+64.3 ที่เฟร็ต 1, +30.9 ที่เฟร็ต 12) | Varieschi และ Gower, American Journal of Physics 2010 |
| สายทดสอบเดียวกันหลังชดเชยที่แซดเดิลและนัต | -7.9 ถึง +7.3 เซนต์ | Varieschi และ Gower, American Journal of Physics 2010 |
หมายเหตุทางคณิตศาสตร์: การไหลลง 12.5 เซนต์เป็นผลการแปลงของเราจากความถี่สองค่าในบทความ 1200 x log2(83.4 / 82.8) = 12.5 เซนต์ การไหลลงเกิดจากการดีดแรงทำให้แรงตึงเฉลี่ยสูงขึ้นชั่วขณะ แล้วคลายลงเมื่อการสั่นเบาลง ตัวเลขการไหลลงของสายเบสมาจากงานศึกษา SN Applied Sciences 2020เกี่ยวกับการออกแบบสายแบบเรียวเล็กและแบบมวลรวมก้อน
3. ความไม่เป็นฮาร์มอนิก: ทำไมโอเวอร์โทนจึงสูงเพี้ยนเล็กน้อย
สายในอุดมคติจะให้โอเวอร์โทนที่จำนวนเต็มเท่าที่แน่นอนของความถี่มูลฐาน แต่สายจริงเป็นแท่งบางและแข็ง ความแข็งนั้นดันพาร์เชียลที่สูงขึ้นแต่ละตัวให้สูงเพี้ยนเล็กน้อย สัมประสิทธิ์ B วัดว่าสูงเพี้ยนไปเท่าไร เสียง E ต่ำเปิดสายบนกีตาร์อะคูสติกวัดค่า B ได้ประมาณ 1.12 x 10^-4 และค่านี้ยังคงเปลี่ยนไปเรื่อย ๆ ขณะที่โน้ตสลายตัว (Hodgkinson, Timoney และ Lazzarini, DAFx 2010) แม้จะดูเล็กน้อย แต่ Jont Allen เขียนไว้ในปี 2005 ว่า “ค่า B ที่เล็กมาก … นำไปสู่ผลทางการรับรู้ที่ใหญ่มหาศาล”
วัสดุสำคัญพอ ๆ กับขนาดสาย: บนสายที่ 3 ที่เฟร็ต 13 ชุดสายไนลอนยืดพาร์เชียลที่ 10 ออกไปไกลกว่าชุดฟอสเฟอร์บรอนซ์ สายแบบพันยังคาดการณ์ได้ยากกว่าสายเรียบ: Murray และ Whitfield พบว่าค่า B ที่วัดได้สอดคล้องกับแบบจำลองดีมากสำหรับสายเส้นเดี่ยว แต่สอดคล้องไม่ดีสำหรับสายแบบพัน (American Journal of Physics 2022) ข้อมูลล่าสุดที่มี: Kodama และคณะ 2023; Murray และ Whitfield 2022; Hodgkinson และคณะ 2010
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| สัมประสิทธิ์ความไม่เป็นฮาร์มอนิก B, เสียง E ต่ำเปิดสาย, กีตาร์อะคูสติก | ประมาณ 1.12 x 10^-4 | Hodgkinson, Timoney และ Lazzarini, DAFx 2010 |
| ค่า B ตอนเริ่มโน้ตเทียบกับเมื่อโน้ตนิ่งแล้ว | 1.1 x 10^-4 เทียบกับ 1.14 x 10^-4 | Hodgkinson, Timoney และ Lazzarini, DAFx 2010 |
| ค่าคงที่เวลาของการตกของระดับเสียงเทียบกับค่าคงที่เวลาของการเปลี่ยนแปลงของ B ในเสียงเดียวกัน | 0.38 s เทียบกับ 0.23 s | Hodgkinson, Timoney และ Lazzarini, DAFx 2010 |
| อัตราส่วนที่วัดได้ของพาร์เชียลที่ 10 ต่อความถี่มูลฐาน สายที่ 3 ที่เฟร็ต 13 ชุดฟอสเฟอร์บรอนซ์ (ฮาร์มอนิกสมบูรณ์ = 10.00) | 10.05 | Kodama และคณะ, Acoustical Science and Technology 2023 |
| อัตราส่วนเดียวกัน ชุดไนลอนสองชุดเทียบกับชุดฟลูออโรคาร์บอนสองชุด | 10.28 และ 10.24 เทียบกับ 10.15 และ 10.13 | Kodama และคณะ, Acoustical Science and Technology 2023 |
| ความสอดคล้องระหว่างค่า B ที่วัดได้กับค่า B ที่คำนวณจากแบบจำลองสาย | ดีมากสำหรับสายเส้นเดี่ยว ไม่ดีสำหรับสายแบบพัน | Murray และ Whitfield, American Journal of Physics 2022 |
หมายเหตุเชิงบริบท: ค่า B เปลี่ยนไปภายในโน้ตเดียวด้วย ในเสียงของงาน DAFx ค่านี้นิ่งด้วยค่าคงที่เวลา 0.23 s เร็วกว่าระดับเสียงเอง (0.38 s) ดังนั้นเศษเสี้ยววินาทีแรกของการดีดจึงเป็นส่วนที่เป็นฮาร์มอนิกน้อยที่สุดของเสียง
4. การสลายตัวของพาร์เชียล: โอเวอร์โทนแต่ละตัวดับเร็วแค่ไหน
ซัสเทน (sustain) ไม่ใช่ตัวเลขเดียว พาร์เชียลแต่ละตัวสลายตัวด้วยอัตราของตัวเอง และความสดใสของโน้ตส่วนใหญ่คือการแข่งกันระหว่างพาร์เชียลเหล่านั้น บนสาย E ต่ำเปิดสายของกีตาร์ไฟฟ้าแบบตัวกลวง ความถี่มูลฐานใช้เวลา 5.45 s ในการลดลง 15 dB ขณะที่ฮาร์มอนิกที่ 3 ใช้เพียง 0.86 s (Rau และคณะ, ISMA 2017) งานศึกษาสายเบสปี 2026 ได้ข้อสรุปเดียวกัน: ฮาร์มอนิกที่สูงกว่า “ถูกหน่วงเร็วกว่าฮาร์มอนิกที่ต่ำกว่ามาก” (Vibration 2026)
ตัวสายเองสูญเสียพลังงานน้อยมากต่อรอบ ส่วนที่เหลือเป็นผลจากตัวกีตาร์ เฟร็ต และวัสดุของสาย โหมดของกีตาร์สายเหล็กสลายตัวด้วยค่าคงที่เวลา 300 ถึง 400 ms เทียบกับ 100 ถึง 200 ms บนแบนโจ (Woodhouse และคณะ, Acta Acustica 2021) ข้อมูลล่าสุดที่มีสำหรับแถวส่วนใหญ่: Kodama และคณะ 2023; Woodhouse และคณะ 2021; Rau และคณะ 2017 ซัสเทนตัดสินด้วยหู มักเป็นที่ระดับเสียงบนเวที และสรุปของเราเรื่องการสูญเสียการได้ยินของนักดนตรีและการสัมผัสเสียงดังครอบคลุมสิ่งที่ระดับเสียงนั้นทำกับหูที่เป็นผู้ตัดสิน
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| เวลาที่ฮาร์มอนิกที่ 1 ของสาย E ต่ำเปิดสายลดลง 15 dB (กีตาร์ไฟฟ้าตัวกลวง สายพันแบบแบน) | 5.45 s | Rau และคณะ, ISMA 2017 |
| การวัดเดียวกัน ฮาร์มอนิกที่ 2 | 4.49 s | Rau และคณะ, ISMA 2017 |
| การวัดเดียวกัน ฮาร์มอนิกที่ 3, 4 และ 5 | 0.86 s, 0.87 s และ 1.12 s | Rau และคณะ, ISMA 2017 |
| ค่าคงที่เวลาการสลายตัวของโหมดสายถึงประมาณ 1 kHz กีตาร์สายเหล็กเทียบกับแบนโจ | 300 ถึง 400 ms เทียบกับ 100 ถึง 200 ms | Woodhouse และคณะ, Acta Acustica 2021 |
| ตัวประกอบ Q ของโหมดสายเทียบกับโหมดตัวกีตาร์ (Q สูงกว่า = สลายตัวช้ากว่า) | หลายพันเทียบกับประมาณ 100 หรือต่ำกว่า | Woodhouse และคณะ, Acta Acustica 2021 |
| การลดทอนของโหมดที่ 10 บนสายไนลอนและฟลูออโรคาร์บอนที่กดที่เฟร็ต 13 เทียบกับเฟร็ต 1 | สูงกว่าประมาณ 10 เท่า ค่าคงที่เวลาเพียง 0.05 s | Kodama และคณะ, Acoustical Science and Technology 2023 |
| สัมประสิทธิ์การสูญเสียของสายฟลูออโรคาร์บอนเทียบกับไนลอน ตามที่ประมาณจากสมการของบทความ | ประมาณ 0.37 เท่า | Kodama และคณะ, Acoustical Science and Technology 2023 |
หมายเหตุเชิงบริบท: งานศึกษาเหล่านี้ใช้เกณฑ์วัดต่างกัน (การลดลง 15 dB ค่าคงที่เวลา สัมประสิทธิ์การลดทอน) จึงควรเปรียบเทียบแนวโน้ม ไม่ใช่จำนวนวินาทีดิบ Rau และคณะยังพบว่าแบบจำลองของพวกเขาทำนายความถี่มูลฐานไว้ที่ 13.29 s เทียบกับ 5.45 s ที่วัดได้ ซึ่งเป็นเครื่องเตือนใจว่าการสูญเสียที่คอกีตาร์ “ไม่ควรถูกมองข้าม”
5. การเสื่อมตามอายุ การกัดกร่อน และการเคลือบ: สายเสียงตายได้อย่างไร
ความเชื่อพื้นบ้านบอกว่าสายเก่าฟังดูทึบเพราะบางอย่างในโครงสร้างระดับเสียงเปลี่ยนไป แต่ผลการวัดบอกเป็นอย่างอื่น Jont Allen คาดว่าสัมประสิทธิ์ความไม่เป็นฮาร์มอนิกจะเปลี่ยนตามอายุ แต่พบว่า “การหน่วงของพาร์เชียลความถี่สูงเปลี่ยนไป และนั่นคือที่มาที่แท้จริงของผลจากการเสื่อมตามอายุ” (Allen, Catgut Acoustical Society Newsletter 1976 ตามที่ผู้เขียนอธิบายไว้) ในการทดสอบเหงื่อปี 2024 ความหนาแน่นกำลังเสียงรวมของสายที่ไม่มีการป้องกันลดจาก 2.9927 x 10^-4 เหลือ 2.2467 x 10^-5 Pa²/Hz หรือต่ำลงราว 13 เท่า โดยมี “การสูญเสียฮาร์มอนิกอย่างมีนัยสำคัญ” ตั้งแต่ 2000 Hz ขึ้นไป (Segura Alcaraz และคณะ, Heliyon 2024)
เหงื่อเทียมประกอบด้วยโซเดียมคลอไรด์ 0.5% กรดแลกติก 0.1% และยูเรีย 0.1% ที่ pH 6.5 งานศึกษาแบบเร่งปี 2026 กับสายอะคูสติกที่มีแกนเหล็กกล้าคาร์บอนสูงและขดลวดบรอนซ์พบแนวโน้มทิศทางเดียวกันในตัวโลหะเอง: ความต้านทานโพลาไรเซชันลดจาก 25,027 เหลือ 15,445 Ω·cm² ในชั่วโมงแรกของการพ่นละอองเกลือ และความแข็งลดลงมากกว่า 60% (Rodriguez-Tejon และคณะ, Corrosion and Materials Degradation 2026) ข้อมูลเรื่องสารเคลือบยังมีน้อย: การทดสอบการสลายตัวเชิงตัวเลขระหว่างสายเคลือบกับสายไม่เคลือบเพียงรายการเดียวที่เราพบอยู่ในสิทธิบัตรของผู้ผลิตสารเคลือบ จึงระบุป้ายกำกับไว้เช่นนั้น
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| ตัวประกอบการสูญเสียที่ความถี่มูลฐาน 147 Hz สายใหม่เทียบกับสายที่ไม่มีการป้องกันหลังอยู่ในเหงื่อเทียม 96 ชม. | 0.0015 เทียบกับ 0.0137 | Segura Alcaraz และคณะ, Heliyon 2024 |
| ตัวประกอบการสูญเสียเดียวกัน สายที่ป้องกันด้วยการป้องกันแคโทดิกแบบกระแสกระตุ้นหลัง 96 ชม. | 0.0041 | Segura Alcaraz และคณะ, Heliyon 2024 |
| การสูญเสียมวลหลังอยู่ในเหงื่อเทียม 96 ชม. สายที่ไม่มีการป้องกันเทียบกับสายที่ป้องกัน | 0.0245 g (1%) เทียบกับ 0.0153 g (0.6%) | Segura Alcaraz และคณะ, Heliyon 2024 |
| การสูญเสียความแข็งของสาย (มอดุลัสสะสม) หลังพ่นละอองเกลือ 345 ชม. | 63.9% (2.02 x 10^11 Pa เหลือ 0.73 x 10^11 Pa) | Rodriguez-Tejon และคณะ, Corrosion and Materials Degradation 2026 |
| ความต้านทานโพลาไรเซชัน (ความต้านทานต่อการกัดกร่อน) ที่ชั่วโมงที่ 0, 1 และ 170 ของการพ่นละอองเกลือ | 25,027, 15,445 และ 1,387 Ω·cm² | Rodriguez-Tejon และคณะ, Corrosion and Materials Degradation 2026 |
| อัตราการสลายตัวของสาย E ต่ำ (46E) แบบเคลือบเทียบกับไม่เคลือบ | -3.41 เทียบกับ -4.61 dB/s | US Patent 9502008, Cleartone (สิทธิบัตรของผู้ผลิตสารเคลือบ) |
| อัตราการสลายตัวของสาย A (36A) แบบเคลือบเทียบกับไม่เคลือบ | -4.48 เทียบกับ -4.17 dB/s | US Patent 9502008, Cleartone (สิทธิบัตรของผู้ผลิตสารเคลือบ) |
หมายเหตุเชิงบริบท: สาย D (26D) ในสิทธิบัตรสลายตัวที่ -4.21 dB/s เมื่อเคลือบ เทียบกับ -5.12 เมื่อไม่เคลือบ ดังนั้นสารเคลือบทำให้การสลายตัวช้าลงในสองจากสามสายและเร็วขึ้นในหนึ่งสาย (US Patent 9502008) วิทยานิพนธ์เชิงทดลองก่อนหน้านี้เกี่ยวกับสายกีตาร์ไฟฟ้าชุบนิกเกิลไม่พบความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญระหว่างการเสื่อมที่เกิดจากความเค้นกับการเสื่อมที่เกิดจากการกัดกร่อน (Connolly, Trinity College Dublin 2010)
6. ซัสเทนตามโครงสร้าง: คอกีตาร์ ผู้เล่น และจุดเสียงตาย
เนื่องจากตัวสายสูญเสียพลังงานน้อยมากด้วยตัวเอง โครงสร้างที่สายยึดอยู่จึงเป็นตัวกำหนดซัสเทนเป็นส่วนใหญ่ จุดเสียงตายคือเฟร็ตที่คอกีตาร์สั่นพ้องที่ความถี่ของโน้ตและดึงพลังงานออกจากสาย บนกีตาร์ไฟฟ้าที่สร้างเป็นแบบจำลอง Les Paul Junior จุดเสียงตายที่เฟร็ต 12 สร้างความต่างของเวลาสลายตัวมากกว่า 2 s เมื่อเทียบกับเฟร็ตข้างเคียง ขณะที่ปิกอัพแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ได้เพิ่มการหน่วงเลย (Pate, Le Carrou และ Fabre, JASA 2014)
การถือกีตาร์แทบไม่ทำให้ความถี่สั่นพ้องเลื่อน แต่เปลี่ยนการหน่วง (Le Carrou, Pate และ Chomette, JASA 2019) สำหรับด้านการผลิตกีตาร์อะคูสติก ดูสถิติการผลิตกีตาร์อะคูสติกของเรา ข้อมูลล่าสุดที่มีสำหรับแถวของกีตาร์ไฟฟ้า: Le Carrou และคณะ 2019; Pate และคณะ 2014; Fleischer 1999
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| ความต่างของเวลาสลายตัวระหว่างจุดเสียงตายที่เฟร็ต 12 กับเฟร็ตข้างเคียง สาย G กีตาร์จำลอง Les Paul Junior | มากกว่า 2 s | Pate, Le Carrou และ Fabre, JASA 2014 |
| ความต่างมากที่สุดระหว่างเวลาสลายตัวที่วัดได้กับที่แบบจำลองทำนาย (T30 เวลาที่ลดลง 30 dB) | 0.6 s | Pate, Le Carrou และ Fabre, JASA 2014 |
| ค่า T30 ของโน้ตกีตาร์ไฟฟ้าสังเคราะห์เมื่อกีตาร์ห้อยอิสระ (ไม่มีผู้เล่น) | 3 ถึง 8 s | Le Carrou, Pate และ Chomette, JASA 2019 |
| การเลื่อนของความถี่โหมดโครงสร้างเมื่อผู้เล่นถือกีตาร์ | น้อยกว่า 5% (โหมด 1 และ 2) น้อยกว่า 2.5% (โหมด 3 ถึง 6) | Le Carrou, Pate และ Chomette, JASA 2019 |
| โหมดของคอกีตาร์เบื้องหลังจุดเสียงตายที่เฟร็ต 12 เทียบกับโน้ตที่ดูดซับ | ประมาณ 373.81 Hz เทียบกับ G4 ที่ 392.00 Hz | Le Carrou, Pate และ Chomette, JASA 2019 |
| การสั่นพ้องของคอกีตาร์เบื้องหลังจุดเสียงตายที่เฟร็ตที่ 4 ของสาย D กีตาร์ชนิด Stratocaster | การสั่นพ้องนอกระนาบที่ 430 Hz | Fleischer, ASA/EAA/DAGA Berlin 1999 |
| แอดมิตแตนซ์ของบริดจ์ (บริดจ์ขยับได้ง่ายแค่ไหน) ของแบนโจเทียบกับกีตาร์เหนือ 300 Hz | สูงกว่า 20 ถึง 30 dB | Woodhouse และคณะ, Acta Acustica 2021 |
| ผู้ฟังที่เลือกตัวอ้างอิงที่ซ่อนอยู่ได้ถูกต้องในบรรดากีตาร์สายเหล็กที่มีการหน่วงของแผ่นหน้าต่างกัน | เฉลี่ย 16.7 จาก 21 | Acoustics 2025, งานศึกษาการหน่วงของแผ่นหน้ากีตาร์ |
หมายเหตุเชิงบริบท: ในงานศึกษาแผ่นหน้าปี 2025 ผู้เขียนสรุปว่าการเปลี่ยนการหน่วงของแผ่นหน้า “ดูเหมือนไม่มีอิทธิพลที่เกี่ยวข้องในทางปฏิบัติ” ต่อกีตาร์ที่ทดสอบ แม้ผู้ฟังส่วนใหญ่จะได้ยินความแตกต่างก็ตาม (Acoustics 2025) Fleischer นิยามซัสเทนว่าเป็นเวลาที่ลดลง 30 dB และเรียกค่าการนำของคอกีตาร์ว่าเป็นพารามิเตอร์สำคัญในการวินิจฉัยจุดเสียงตาย (Fleischer, บทความภาษาสามัญของ ASA 1999) บทความ Forum Acusticum ปี 2025 ให้คะแนนซัสเทนของสายเปิดที่ 4.1 ± 0.9 สำหรับกีตาร์อ้างอิง เทียบกับ 3.1 ± 1.2 สำหรับกีตาร์พิมพ์ 3 มิติ บนมาตราห้าระดับ (Espinoza และคณะ, Forum Acusticum 2025)
สรุป: แรงตึง ขนาดสาย และการสลายของเสียงสายกีตาร์ในรูปแบบตัวเลข
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| ตัวประกอบการสูญเสียที่ 147 Hz สายใหม่เทียบกับหลังเหงื่อเทียม 96 ชม. | 0.0015 เทียบกับ 0.0137 | Segura Alcaraz และคณะ, Heliyon 2024 |
| ความแข็งของสายที่สูญเสียหลังพ่นละอองเกลือ 345 ชม. | 63.9% | Rodriguez-Tejon และคณะ, Corrosion and Materials Degradation 2026 |
| ความต้านทานโพลาไรเซชัน ตอนเริ่มเทียบกับหลังพ่นละอองเกลือ 170 ชม. | 25,027 เทียบกับ 1,387 Ω·cm² | Rodriguez-Tejon และคณะ, Corrosion and Materials Degradation 2026 |
| การเปลี่ยนแปลงแรงตึงเพื่อเพิ่มความถี่ของสายเป็นสองเท่าที่ความยาวเท่าเดิม | 4 เท่า | คำนวณจากสูตรของ D’Addario |
| แรงตึงใช้งานของไนลอนเทียบกับค่าจากความหนาแน่นขณะยังไม่ยืด | ต่ำกว่าประมาณ 10% | Lynch-Aird และ Woodhouse, Materials 2017 |
| ระดับเสียงสูงขึ้นเมื่อไม่ได้ชดเชยที่เฟร็ต 1 | +64.3 เซนต์ | Varieschi และ Gower, American Journal of Physics 2010 |
| ช่วงความคลาดเคลื่อนจากการกดเฟร็ตหลังชดเชยที่แซดเดิลและนัต | -7.9 ถึง +7.3 เซนต์ | Varieschi และ Gower, American Journal of Physics 2010 |
| ระดับเสียงไหลลงหลังดีด เสียง E ต่ำเปิดสายของกีตาร์อะคูสติก | 83.4 Hz เป็น 82.8 Hz (ประมาณ 12.5 เซนต์) | Hodgkinson, Timoney และ Lazzarini, DAFx 2010 |
| สัมประสิทธิ์ความไม่เป็นฮาร์มอนิก B เสียง E ต่ำเปิดสายของกีตาร์อะคูสติก | ประมาณ 1.12 x 10^-4 | Hodgkinson, Timoney และ Lazzarini, DAFx 2010 |
| พาร์เชียลที่ 10 เทียบกับความถี่มูลฐาน ไนลอนเทียบกับฟอสเฟอร์บรอนซ์ (อุดมคติ 10.00) | 10.28 เทียบกับ 10.05 | Kodama และคณะ, Acoustical Science and Technology 2023 |
| ความสอดคล้องระหว่างค่า B ที่วัดได้กับค่า B จากแบบจำลอง | ดีมากสำหรับสายเส้นเดี่ยว ไม่ดีสำหรับสายแบบพัน | Murray และ Whitfield, American Journal of Physics 2022 |
| การสลายตัว 15 dB ฮาร์มอนิกที่ 1 เทียบกับที่ 3 สาย E ต่ำเปิดสาย | 5.45 s เทียบกับ 0.86 s | Rau และคณะ, ISMA 2017 |
| ค่าคงที่เวลาการสลายตัว โหมดสายของกีตาร์เทียบกับแบนโจ | 300 ถึง 400 ms เทียบกับ 100 ถึง 200 ms | Woodhouse และคณะ, Acta Acustica 2021 |
| อัตราการสลายตัวของสาย E ต่ำแบบเคลือบเทียบกับไม่เคลือบ | -3.41 เทียบกับ -4.61 dB/s | US Patent 9502008, Cleartone (สิทธิบัตรของผู้ผลิต) |
| อัตราการสลายตัวของสาย A แบบเคลือบเทียบกับไม่เคลือบ | -4.48 เทียบกับ -4.17 dB/s | US Patent 9502008, Cleartone (สิทธิบัตรของผู้ผลิต) |
| ความต่างของเวลาสลายตัวของจุดเสียงตายที่เฟร็ต 12 | มากกว่า 2 s | Pate, Le Carrou และ Fabre, JASA 2014 |
| การสั่นพ้องของคอกีตาร์เบื้องหลังจุดเสียงตายของสาย D | 430 Hz | Fleischer, ASA/EAA/DAGA Berlin 1999 |
| ผู้ฟังที่สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของการหน่วงที่แผ่นหน้ากีตาร์ | เฉลี่ย 16.7 จาก 21 | Acoustics 2025, งานศึกษาการหน่วงของแผ่นหน้ากีตาร์ |
ระเบียบวิธีและแหล่งที่มา
- Segura Alcaraz, Bonastre Cano, Julia Sanchis, Gadea Borrell และ Cases Iborra, “Evaluation of the acoustic performance of a novelty cathodic protection system against guitar steel strings corrosion”, Heliyon 2024
- Rodriguez-Tejon และคณะ, “Degradation of Metal Guitar Strings: Corrosion-Induced Mechanical Damage and Electrochemical Analysis Under Accelerated Conditions”, Corrosion and Materials Degradation 2026
- Kodama, Sato, Hoshika และ Yokoyama, การลดทอนของสายไนลอน ฟลูออโรคาร์บอน และฟอสเฟอร์บรอนซ์, Acoustical Science and Technology 2023
- Pate, Le Carrou และ Fabre, “Predicting the decay time of solid body electric guitar tones”, JASA 2014
- Le Carrou, Pate และ Chomette, “Influence of the player on the dynamics of the electric guitar”, JASA 2019
- Rau, Maestre, Smith และ Scavone, แอดมิตแตนซ์ของคอกีตาร์ที่ตำแหน่งกดสายต่าง ๆ, ISMA 2017
- Woodhouse และคณะ, “Acoustics of the banjo: measurements and sound synthesis”, Acta Acustica 2021
- Hodgkinson, Timoney และ Lazzarini, “A Model of Partial Tracks for Tension-Modulated Steel-String Guitar Tones”, DAFx-10 2010
- Varieschi และ Gower, “Intonation and Compensation of Fretted String Instruments”, American Journal of Physics 2010
- Murray และ Whitfield, “Inharmonicity in plucked guitar strings”, American Journal of Physics 2022
- Lynch-Aird และ Woodhouse, “Mechanical Properties of Nylon Harp Strings”, Materials 2017
- SN Applied Sciences 2020, “On inharmonicity in bass guitar strings with application to tapered and lumped constructions”
- Vibration 2026, “Modeling Bass Guitar String Vibration with Frequency- and Fret-Dependent Damping for Real-Time Sound Generation”
- Acoustics 2025, “Evaluation of Soundboard Damping Variations on Physical and Perceptual Aspects of the Sound of a Steel-String Acoustic Guitar”
- Espinoza และคณะ, “Perceptual Comparison Between a Low-Cost Guitar and a 3D-Printed Guitar”, Forum Acusticum 2025
- Fleischer, จุดเสียงตายของกีตาร์ไฟฟ้าและเบส, บทความภาษาสามัญของ ASA/EAA/DAGA Berlin 1999
- Allen, “On the aging of steel guitar strings”, Catgut Acoustical Society Newsletter 1976 ตามที่ผู้เขียนสรุปไว้ในปี 2005
- Connolly, “Degradation Process in Nickel Plated Electric Guitar Strings: An Experimental Study”, Trinity College Dublin 2010
- US Patent 9502008, “Methods and apparatus for improving decibel level decay rates of excited strings”, โอนให้ Cleartone
- D’Addario, All About String Tension (บันทึกทางเทคนิคของผู้ผลิต)
- ข้อสังเกตเกี่ยวกับข้อมูล: การวัดฟิสิกส์ของสายส่วนใหญ่ทำก่อนปลายปี 2023 ตัวเลขที่เก่ากว่านั้นจึงถูกระบุว่าเป็นข้อมูลล่าสุดที่มีในแต่ละส่วน ตัวเลขการสลายตัวใช้เกณฑ์วัดต่างกัน (การลดลง 15 dB การลดลง 30 dB ค่าคงที่เวลา dB ต่อวินาที) และเปรียบเทียบกันโดยตรงไม่ได้ บทความ Heliyon 2024 ระบุว่าสายที่ป้องกันมี “ความต้านทานโพลาไรเซชันสูงกว่า 400% และการสูญเสียมวลต่ำกว่า 60%” แต่ตารางของบทความเอง (2402 เทียบกับ 668 Ω·cm², 0.0153 g เทียบกับ 0.0245 g) ให้ความต้านทานราว 3.6 เท่าและการสูญเสียมวลต่ำกว่าราว 38% เราจึงรายงานเฉพาะค่าดิบ อัตราการสลายตัวของสายเคลือบมาจากสิทธิบัตรที่ผู้ผลิตสารเคลือบเป็นเจ้าของ ครอบคลุมสามสาย และข้อความในสิทธิบัตรขัดแย้งกันเองเรื่องระดับยอด แผนภูมิแรงตึงของผู้ผลิตเป็นข้อมูลของผู้ผลิตและจำกัดไว้เพียงส่วนน้อยของแถว แผนภูมิที่ดาวน์โหลดได้ของ D’Addario ปัจจุบันเปลี่ยนเส้นทางไปยังเครื่องคำนวณแบบโต้ตอบ จึงไม่ได้อ้างค่าของผู้ผลิตรายขนาดสาย คะแนนของ Forum Acusticum 2025 ไม่ได้ระบุจำนวนผู้ฟังในข้อความที่เราอ่าน ค่า B เชิงตัวเลขของ Murray และ Whitfield อยู่หลังระบบเสียเงินจึงไม่ได้อ้างไว้
- อัปเดตล่าสุด: 7 พฤศจิกายน 2026 เราจะทบทวนและอัปเดตสรุปนี้ทุกไตรมาส และคาดว่าการอัปเดตครั้งถัดไปจะเกิดขึ้นเมื่อวารสาร Journal of the Acoustical Society of America และ Acta Acustica ฉบับถัดไปตีพิมพ์ผลการวัดสายกีตาร์ชุดใหม่