Garten & Hobby

Saitenspannung aus Mensur, Frequenz und Saitengewicht

Geben Sie Mensur, Frequenz des Tons und das Längengewicht der Saite ein. Der Rechner zeigt die Zugkraft und wie sie sich beim Herunter- oder Hochstimmen verändert.

Saite und Stimmung
Westerngitarre und E-Gitarre meist 628 bis 648 mm, E-Bass 864 mm.
Hohe E-Saite: 329,63 Hz, A-Saite: 110 Hz.
Negativ für tiefer, zum Beispiel −2 für Drop D.
Ergebnis

Wie stark zieht eine Saite am Instrument?

Jede gestimmte Saite zieht mit einer bestimmten Kraft an Hals und Steg. Bei einer E-Gitarre kommen über alle sechs Saiten leicht 45 bis 50 Kilogramm zusammen. Die Spannung bestimmt, wie sich die Saite unter den Fingern anfühlt, wie weit sie schwingt und ob sie beim Anschlag schnarrt. Wer Saitenstärken oder Stimmung wechselt, verändert diese Kräfte.

Die Zugkraft folgt aus der Mersenne-Gleichung. Sie hängt von drei Größen ab: der schwingenden Länge zwischen Sattel und Steg, der Frequenz des Leertons und dem Gewicht der Saite pro Längeneinheit. Hersteller geben dieses Längengewicht in Spannungstabellen als Unit Weight in Pfund pro Zoll an, deshalb lässt sich diese Einheit direkt eintragen.

Über das Feld für Halbtöne sehen Sie, was eine andere Stimmung bewirkt. Da die Frequenz quadratisch eingeht, verliert eine Saite schon bei zwei Halbtönen tiefer gut ein Fünftel ihrer Spannung. Das erklärt, warum für tiefe Stimmungen meist dickere Saitensätze empfohlen werden, damit die Saiten nicht zu schlaff werden.

Zugkraft (N)=(2×Mensur (m)×Frequenz (Hz))2×La¨ngengewicht (kg / m); 1 lb / in=17,858 kg / m; 1 kg Zugkraft=9,80665 N\text{Zugkraft}\,\left(N\right) = \left(2 \times \text{Mensur}\,\left(m\right) \times \text{Frequenz}\,\left(\text{Hz}\right)\right)^{2} \times \text{Längengewicht}\,\left(\text{kg}\,/\,m\right);\ 1\,\text{lb}\,/\,\text{in} = 17{,}858\,\text{kg}\,/\,m;\ 1\,\text{kg Zugkraft} = 9{,}80665\,N

Beispiel: Eine Saite mit Unit Weight 0,00002215 lb/in (0,3956 g/m) auf 648 mm Mensur, gestimmt auf das hohe E mit 329,63 Hz, zieht mit 72,2 Newton. Das sind 7,36 Kilogramm oder 16,23 Pfund. Zwei Halbtöne tiefer sinkt die Spannung um 20,6 Prozent auf 5,84 Kilogramm.

Saitenspannung in der Praxis

Eine ausgewogene Spannung über alle Saiten sorgt für ein gleichmäßiges Spielgefühl. Viele Gitarristen stellen sich deshalb eigene Sätze aus Einzelsaiten zusammen und prüfen mit dem Rechner, ob die Kräfte von Saite zu Saite ähnlich bleiben. Das ist besonders bei Bariton- und Siebensaitern hilfreich, für die es weniger fertige Sätze gibt.

Die Mensur hat großen Einfluss. Dieselbe Saite auf der gleichen Tonhöhe steht auf 648 Millimetern unter deutlich mehr Zug als auf 628 Millimetern. Deshalb fühlen sich gleiche Saitensätze auf verschiedenen Gitarrenmodellen unterschiedlich an, obwohl Stärke und Stimmung identisch sind.

Bei Instrumenten mit Holzhals hält ein Stahlstab im Hals der Saitenspannung entgegen. Ändert sich die Gesamtspannung deutlich, etwa durch einen Wechsel von 10er auf 12er Saiten oder eine tiefe Stimmung, muss er oft nachjustiert werden. Klassische Gitarren mit Nylonsaiten sind nicht für Stahlsaiten ausgelegt; aufgezogener Stahl kann den Hals beschädigen.

Die Rechnung gilt idealisiert für eine homogene, frei schwingende Saite. Umsponnene Saiten folgen ihr in der Praxis sehr gut, solange das Längengewicht aus der Herstellertabelle stammt. Für Grenzwerte Ihres Instruments sind die Angaben des Herstellers oder eines Instrumentenbauers maßgeblich. Die Frequenzen der einzelnen Töne liefert der Ton-Frequenz-Rechner.

Tipps und typische Fehler

Saiten abstimmen.

  • Mensur: Genau messen.
  • Unit Weight: Aus Tabelle.
  • Ausgewogen: Satz prüfen.
  • Halsstab: Nachstellen.

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Häufige Fragen

Wie viel Spannung hat eine E-Gitarre insgesamt?

Mit einem 10er Satz in Standardstimmung etwa 45 bis 50 Kilogramm über alle Saiten.

Warum sinkt die Spannung beim Runterstimmen so stark?

Die Frequenz geht quadratisch ein; zwei Halbtöne tiefer kosten gut 20 Prozent Spannung.

Wo finde ich das Längengewicht meiner Saite?

In den Spannungstabellen der Saitenhersteller als Unit Weight in lb/in.

Welche Saitenstärke für tiefe Stimmungen?

Meist eine Stufe dicker, damit die Spannung ähnlich bleibt.

Schadet zu hohe Saitenspannung der Gitarre?

Dauerhaft deutlich zu hoher Zug kann Hals und Steg belasten.

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