Какие физические эффекты вызывают изменение звука стареющих/изношенных гитарных струн?

Гитарные струны со временем изнашиваются и подвержены окислению из-за пота. В результате они меняют свой тон, обычно становясь более «яркими», когда они новые, и «тусклыми», когда они стареют.

На этом сайте был вопрос, касающийся того, какие изменения происходят со струнами, т.е. они окисляются и начинает оседать смазка: Почему качество звука гитарных струн со временем ухудшается?

Однако никто не вникал в то, как смазка и окисление изменяют вибрационные характеристики струны. В частности, я бы предположил, что это изменяет способ воспроизведения струной обертонов .

Я слышал, что струны меняют свою жесткость, но нигде не видел научного сравнения жесткости новых и изношенных свойств. Изменяет ли окисление жесткость струны? Как жесткость влияет на обертоны, генерируемые струной?

Кроме того, было бы интересно узнать, почему замена струн особенно актуальна для гитары, но кажется менее актуальной, например, для фортепиано (честно говоря, я никогда не слышал о замене струны на фортепиано).

Рассматривали ли вы возможность связаться с одним из крупных производителей струн? Они могут просто отмахнуться от вас с маркетинговой болтовней, но если вы правильно сформулируете вежливый вопрос, кто-то из технарей может потратить время, чтобы ответить, поскольку страстные люди часто любят говорить о своей области с теми, кто действительно заинтересован.
Похоже, вам следует придумать эксперимент или отправить его в Разрушители мифов.
Струны фортепиано редко трогают, поэтому жир, кислоты и т. д. не будут воздействовать на них, как на гитарные струны. Ответ MeaningfulUsername казался прекрасным.
Я определенно слышал о людях, меняющих струны на фортепиано, но это происходит гораздо реже, а также, как правило, сопровождается полировкой/восстановлением всего инструмента.
Струны фортепиано также рвутся и должны быть заменены, особенно при интенсивном использовании.
Как ни странно, однажды какой-то шутник опрыскал меня и моего Рикки соусом HP во время концерта. Струны затупились за считанные секунды.

Ответы (2)

Одним из эффектов, связанных с износом струн с металлическим сердечником, является деформационное упрочнение : многократное изгибание струны в результате ее использования вызывает микроскопические изменения в кристаллической структуре стальной пряди, влияя на ее жесткость и в конечном итоге приводя к поломке. Это похоже на сгибание скрепки вперед и назад, пока она не сломается. Это влияет на тон, потому что жесткость струны приводит к негармоничности и дисперсии волн в движении струны. Даже в свежих струнах есть негармонизмы, но они меняются по мере изменения жесткости струны.

Я также не уверен на 100%, что "окисление" является значительным эффектом, но если бы это было так, то это выглядело бы примерно так: пятна окисленного металла на струнах жесткие (неэластичные), поэтому они влияют на способность струну свободно изгибаться вперед и назад и, таким образом, влиять на характеристики сустейна и обертонов струны аналогично наклепу, упомянутому в предыдущем абзаце.

Третьим эффектом является накопление жировой/липкой грязи (масло с вашей кожи, смешанное с пылью из воздуха) либо на поверхности струны, либо в канавках намотанных струн. Это приводит к дополнительному внутреннему трению струны (что-то вроде смазывания обтягивания вазелином), что приводит к меньшему сустейну. Из-за этого ноты кажутся пронзительным «стуком», а не звенящим сустейном.

Я не уверен, как (и применимы ли) эти соображения к неметаллическим струнам.

Я считаю, что эффекты:

  • Масло и грязь с ваших пальцев, попадающие на струну: «Третий эффект — накопление жирной/липкой грязи (масло с вашей кожи, смешанное с пылью из воздуха) либо на поверхности струны, либо в канавках струны. намотанные струны. Это приводит к добавлению дополнительного внутреннего трения к струне (что-то вроде смазывания обтягивания вазелином) », - за это отвечает Дэйв. Это влияет на намотанные струны (нейлоновые или стальные) гораздо сильнее, чем на ненамотанные, хотя может скапливаться и под более тонкими струнами.

  • Упрочнение струны, которое повлияет на жесткость металла. Деформационное упрочнение происходит, когда металл многократно изгибается взад и вперед. Это происходит, когда струна вибрирует, особенно на подставке (особенно когда вы сгибаете струну). Металл становится хрупким и со временем сломается. Я не верю, что это повлияет на натяжение струны, но может повлиять на тон. Нейлоновые струны, кажется, не страдают от такого же эффекта, хотя сам нейлон через некоторое время затвердевает, но это может занять гораздо больше времени.

  • И, наконец, также важным является окисление. Это влияет на все струны, но, по моему опыту, больше влияет на более тонкие (размотанные) струны. Кислота в твоем поте садится на струны и металл ржавеет. Вот почему размотанные стальные жала через некоторое время чернеют. В конце концов, кусочки металла в струне фактически ржавеют, и струна становится тоньше, но обычно это происходит неравномерно, что приводит к проблемам с интонацией (вы просто больше не можете настроить струну). Понятно, что чем тоньше струна, тем больше шансов, что она порвется. Это никак не влияет на нейлоновые струны, но витки намотанных нейлоновых струн могут испытывать аналогичный эффект. Внутренняя часть нейлоновой струны... нейлон, так что она не порвется, просто звучит странно.

Этот последний эффект будет различаться в зависимости от того, кто играет на гитаре. У некоторых людей ОЧЕНЬ кислотный пот, у других нет. У меня есть опыт в этом: мои пальцы не слишком ржавеют гитарные струны; они служат довольно долго, но для меня эффект упрочнения - это то, что заставляет их ломаться в конце. Однако я одолжил гутар другу для еженедельного джема и был поражен тем, как неделю за неделей струны буквально становились рыжими от ржавчины. Он говорит, что так делают все его гитары, потому что у него очень кислотный пот.

Вы можете до некоторой степени предотвратить это, протирая струны после игры, чтобы влага с ваших рук не попадала на струну. Это также поможет избавиться от маслянистой грязи.

Интересно, ржавеющие струны - это то, что делает старые струны "острыми" для меня?
@WayneWerner Может быть - я тоже это заметил. Я предполагаю, что может быть не так сильно, что струна истончается, но она становится немного грубой и неровной?