Die am besten geschriebene Zusammenfassung, die ich dazu finden konnte, war auf Wikipedia.

Technische Vorbereitungen (Sie können diese überspringen, wenn Sie sich nicht darum kümmern)

Alle Chordophone (Musikinstrumente auf der Basis vibrierender Saiten) können mit demselben Physikmodell einer Saite unter Spannung analysiert werden, die an beiden Enden befestigt ist. Das Modell ist leicht vereinfacht und unterscheidet sich in zweierlei Hinsicht von der Realität: Im Modell hat die Saite eine Dicke von Null und die Saite eine Steifheit von Null. Beim Vergleich der auf der Grundlage des Modells berechneten Ergebnisse mit dem realen Verhalten solcher Zeichenfolgen stellt sich heraus, dass diese beiden Vereinfachungen in den meisten Bereichen keinen signifikanten Unterschied machen. Eine Ausnahme bildet, dass die Notwendigkeit einer Stretch-Stimmung bei einigen Instrumenten wie dem Klavier aufgrund des Wegfalls der Steifheit vom Modell nicht vorhergesagt wird.

Die folgende Diskussion basiert auf dem beschriebenen Modell der Saitenbewegung über. Wenn die Saite in Ruhe ist, wird kein Ton erzeugt. Wenn die Position der Saite durch Zupfen, Schlagen usw. gestört wird, bewirkt die Spannung an der Saite, dass die Saite wieder in ihrer Ruheposition ist. Die Masse der Saite ergibt die Trägheit der Saite , wodurch die Saite ihre Ruheposition überschreitet und wieder in die entgegengesetzte Richtung verschoben wird, und die Spannung wirkt erneut, um die Saite wiederherzustellen Die Position und die Masse interagieren auf diese Weise, so dass sich die Saite so lange hin und her bewegt, bis etwas die Bewegung der Saite stoppt. Eine Saite, die nicht absichtlich gedämpft ist, stoppt schließlich aufgrund von Reibung, die die kinetische Energie der Saite in Wärme umwandelt.

Die Formel (dies ist die mathematische Antwort auf Ihre Frage)

Sowohl in unserer Modell- als auch in der realen Saite wird die Hin- und Herbewegung der gestörten Saite schnell auf eine Resonanzfrequenz eingestellt. Diese Häufigkeit wird durch die Eigenschaften der Zeichenfolge bestimmt und kann basierend auf dem Modell (mit angemessener Genauigkeit) durch die folgende Gleichung berechnet werden:

Wo:

• f ist die Resonanzfrequenz (die gespielte Note)
• v ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Störung (Welle) entlang der Länge der Zeichenfolge
• L ist die klingende Länge der Zeichenfolge (die Länge zwischen den beiden festen Punkten an beiden Enden des gestörten Teils der Zeichenfolge)
• T. ist die Spannung der Saite (entlang der Schalllänge, wenn die Spannung nicht überall gleich ist)
• mu ist die lineare Dichte oder die Masse pro Längeneinheit

Beachten Sie, dass die Resonanzfrequenz nicht von der Gesamtmasse der Saite entlang der Klanglänge abhängt. In dem Modell und der Formel wird die Längenkomponente, die mit mu multipliziert werden würde, um die Gesamtmasse zu erhalten, "aufgehoben", sodass nur die lineare Dichte von Bedeutung ist.

Die musikalischen Konsequenzen (lesen Sie zumindest dies )

Das Modell und die Formel, die wir für unsere vibrierenden Saiten erstellt haben, legen Folgendes nahe, um die Resonanzfrequenz (und damit die Note, die wir spielen) unserer Saiten zu ändern:

• Um eine höhere Note zu spielen, können wir die Länge verringern, die lineare Dichte (in der Praxis die Dicke) verringern oder die Spannung einer Saite erhöhen.
• Um eine niedrigere Note zu spielen, können wir die erhöhen Länge, erhöhen Sie die Dicke oder verringern Sie die Spannung an der Saite.

Wie oben erwähnt, stoßen wir schnell auf ein Problem, sobald unser Modell die reale Welt erreicht: Die Dicke der Zeichenfolgen (die im Modell ignoriert wird) ist der einfachste Weg, die lineare Dichte zu steuern, hat jedoch einige Auswirkungen auf das Endergebnis Ton und Stimmung des Musikinstruments. Je dünner die Saite ist, desto näher ist die reale Saite am Modell (da das Modell eine Dicke von Null annimmt), was die Mathematik für den Bau des Instruments erleichtert. Auf der anderen Seite neigen dickere Saiten dazu, einen satteren Ton zu haben (Zitieren erforderlich - subjektiv). Andererseits haben dickere Saiten auch eine größere Steifheit, was weiter vom Modell abweicht und andere Probleme verursacht (Nebenbei: Dies ist ein Grund, warum dickere Saiten aus Draht hergestellt werden, der um Draht gewickelt ist, anstatt Nur mit einem wirklich dicken Stück Massivdraht. Wundsaiten sind viel weniger steif als Vollsaiten mit der gleichen linearen Dichte.) Es gibt auch komplizierte Bedenken hinsichtlich der Anpassung der mechanischen Impedanz zwischen Saiten und Brücken oder Fixpunkten usw., die ich gewonnen habe. Ich tauche hier nicht tief ein.

Mit ein wenig Experimentieren können wir eine ideale Saitendicke und -zusammensetzung für jedes Instrument finden, das Saiten verwendet. Aber jetzt haben wir andere Probleme. Wenn wir die Dicke (lineare Dichte) aller Saiten auf unserem Instrument festlegen, können Sie die Noten, die diese Saiten spielen, nur ändern, indem Sie die Länge und / oder die Spannung ändern. Spannung kann ein Problem sein, da die Materialien, mit denen wir die Saiten dehnen, stark genug sein müssen, um dieser Spannung standzuhalten. Aus diesem Grund waren gusseiserne Klavierrahmen bei ihrer Einführung von Bedeutung. Auf der anderen Seite haben zu lockere Saiten keinen so guten Ton oder keine so gute Intonation. Die Länge ist ein Problem, da es wiederum Bedenken hinsichtlich des Instrumentenbaus sowie der Spielbarkeit gibt. Für ein Instrument wie die Gitarre ist es nicht praktikabel, die Saiten unterschiedlich lang zu machen. Für ein Instrument wie das Klavier wäre die ideale Länge der tiefsten Saiten extrem lang. Sogar ein 9 Fuß Flügel ist ein Kompromiss in Bezug auf die Länge!

Realitäten der Klavierkonstruktion

Mit dem Klavier gibt es eine hervorragende Möglichkeit, die Dicke auszugleichen. Spannung und Länge der Saiten, da jede Note ihre eigenen Saiten erhält! Moderne Klaviere sind mehr oder weniger so gebaut, dass sie versuchen, für jede Note die optimale Länge, Spannung und Dicke zu erzielen. Es gibt jedoch viele Herausforderungen und Kompromisse.

Dünnere Saiten mit kürzeren Klanglängen spielen möglicherweise die richtige Rolle Beachten Sie, aber sie sind auch leiser und haben ein kürzeres Sustain. Wenn Sie sich hohe Noten auf dem Klavier ansehen, sehen Sie daher drei Saiten, die für jede Note verwendet werden. Das hilft beim Sustain nicht sehr (beachten Sie, dass Dämpfer für die höchsten Töne vieler Klaviere vollständig weggelassen werden, aber es hilft, die Lautstärke auszugleichen.

Dickere Saiten helfen beim Verringern der Note, die eine Saite erzeugt, aber dann haben wir Steifheitsprobleme. Wir brauchen auch etwas Spannung, um zu verhindern, dass die Saite "zu schlapp" wird (Fachbegriff). Machen wir also die Bassnoten auf dem Klavier wirklich lang! Nun, das verursacht Probleme beim Einbau des Klaviers in ein Wohnzimmer oder auf einer überfüllten Bühne und macht das Klavier sehr teuer. Sinfonieorchester können es sich leisten, viel Platz und Geld für die besten Klaviere in Anspruch zu nehmen, sodass Sie sehen können, wie 9 Fuß lange Konzertflügel für Konzerte gespielt werden. Zu Hause haben Sie möglicherweise ein Spinett mit einer maximalen Klanglänge von nur etwa drei Fuß und einem weniger satten Bass, der dazu passt.

Finden Sie also das ideale Gleichgewicht zwischen Länge, Spannung, Dicke, Ton, Kosten und Größe sind alles Faktoren, die bestimmen, wie lang jede Saite auf einem bestimmten Klavier ist.

Realitäten des Gitarrenbaus

Bei einer Gitarre haben alle Saiten ungefähr gleich lang sein. Wenn sie nicht wären, wäre es keine Gitarre und es könnte nicht so gespielt werden, wie eine Gitarre gespielt wird. Jede Saite muss ungefähr die gleiche Spannung haben, sonst kann die falsch abgestimmte Spannung der Saiten die Gitarre verformen und ihren Ton und ihre Intonation zerstören. Das bedeutet, dass die Dicke unser Hauptwerkzeug für die Erstellung der offenen Saitennoten auf einer Gitarre ist.

Dies bringt uns zu einem grundlegenden Unterschied zwischen Gitarre und Klavier. Jede Note auf dem Klavier hat ihre eigene Saite (n), während jede Saite auf der Gitarre zum Spielen mehrerer Noten verwendet wird. Es ist nicht praktisch, die Dicke oder Spannung einer Saite in Echtzeit zu ändern, um Musik zu spielen. Auf der Gitarre (und allen Instrumenten der Saitenfamilie) werden verschiedene Noten auf derselben Saite gespielt, indem die Klanglänge der Saite geändert wird .

Obwohl die grundlegenden "offenen" Klanglängen aller Saiten einer Gitarre (oder Violine oder Cello usw.) gleich sind, ändern sich die Klanglängen während des Spielens und sind möglicherweise sehr unterschiedlich. Falls es nicht offensichtlich ist, werden die Saitenlängen auf der Gitarre durch Fretting geändert, dh durch Drücken der Saite gegen eine Metallstange (die in einer platziert ist) bestimmter Ort), der die Klanglänge der Saite verkürzt.

Zusammenfassung

Das ist also viel zu viele Informationen, um einfach zu sagen: Es sind Länge, Spannung, und Dicke kombiniert , die die Note (n) einer Saite bestimmen. Auf einem Klavier werden diese alle vorgewählt und gestimmt, bevor eine einzelne Taste gedrückt wird. Bei einer Gitarre werden Dicke und Spannung zusammen mit sechs Grundlängen vorgewählt, und dann werden die Längen während der Aufführung dynamisch geändert.

Saitendurchmesser, Skalenlänge und -spannung sind alles Faktoren, aber Sie übersehen eine völlig andere Dimension als Ihre Frage.

Bünde.

Eine Gitarrensaite hat eine feste Länge, aber haben Sie die Bünde bemerkt? Wenn Sie eine Saite gegen einen Bund stoppen, erstellen Sie vorübergehend eine kürzere sprechende Saitenlänge. So kann eine Saite einer Gitarre in 19 verschiedenen Bundpositionen gestoppt werden, was 20 verschiedenen Saitenlängen entspricht, die aus einer einzelnen Saite gebildet werden. In diesem praktischen Sinne , wie die Noten auf dem Instrument gespielt werden, ist es nicht richtig zu sagen, dass eine Gitarre nur eine Saitenlänge hat.

Das Klavier hingegen ist ein Tasteninstrument und verwendet keine Bünde. Jede unterschiedliche Tonhöhe wird unabhängig von einer anderen Taste ausgelöst, die auf offene Saiten schlägt. Daher muss für jede Taste ein eigener Satz von Saiten auf eine feste Tonhöhe abgestimmt sein. Um die gleichen 19 Tonhöhen der Gitarrensaite auf einem Klavier zu spielen, benötigen Sie 19 separate Gruppen von Klaviersaiten.

Können Sie sich das alles vorstellen? Um es auf den Punkt zu bringen, besorgen Sie sich bitte eine Gitarre und ein Klavier und spielen Sie sie und beobachten Sie, wie sie funktionieren. Es ist nicht sehr hilfreich, abstrakt darüber zu sprechen, aber es ist wichtig, die Hände auf sie zu legen und sie zu spielen.

Tatsächlich gab es eine historische Tastatur namens Clavichord (im 17. Jahrhundert) mit Bünden. (Eigentlich heißen sie Tangenten , aber sie funktionieren wie Bünde auf einer Gitarre.) Es war eine Art Hybrid zwischen Klavier und Gitarre. Einige Clavichorde hätten zum Beispiel 36 Tasten, aber nur 18 Saitenpaare, da eine Taste ein Saitenpaar mit einer Länge schlagen würde, während die benachbarte Taste dieselbe Saite schlagen würde, aber bei anhalten würde eine andere sprechende Länge (oder sozusagen ein Bund). Das Ergebnis ist, dass einige Akkorde, die Sie auf einem Klavier spielen konnten, nicht auf einem Clavichord gespielt werden konnten, da nicht so viele Saiten verfügbar waren, um alle Noten im Akkord zu spielen. Dies ist analog zu der Situation auf der Gitarre, die nur sechs Saiten hat, aus denen ein bestimmter Akkord gebildet werden kann.

Die Tonhöhe, die eine Saite erzeugt, wird durch die Frequenz der Vibration der Saite bestimmt. Mit anderen Worten, wie schnell vibriert es? Die Schwingungsrate einer Saite beim Zupfen oder Schlagen hängt von mehreren Faktoren ab.

Die Spannung der Saite ist nur eines der Dinge, die die Frequenz beeinflussen . Eine Saite, die unter höherer Spannung steht, vibriert schneller und die Tonhöhe, die Sie hören, ist höher als dieselbe Saite mit weniger Spannung. Sowohl bei einem Klavier als auch bei einer Gitarre wird die Tonhöhe der Saiten durch Anziehen der Saiten fein eingestellt, bis die gewünschte Frequenz abgegeben wird, wenn die Saite angeregt wird.

Die Länge einer Saite bei einer bestimmten Spannung wirkt sich auch auf die Frequenz aus. Je kürzer eine Saite bei einer bestimmten Spannung ist, desto schneller vibriert sie beim Spielen. Bei einem Instrument wie der Gitarre erhöht das Drücken der Saite gegen das Griffbrett hinter verschiedenen Bünden die Tonhöhe der Note, die die Saite spielt, indem die Saite gekürzt und mit einer höheren Frequenz vibriert wird.

Der Durchmesser der Saite beeinflusst auch die Frequenz, mit der sie bei einer bestimmten Spannung vibriert. Saiten mit größerem Durchmesser vibrieren langsamer und erzeugen einen Klang mit niedrigerer Frequenz als dünnere Saiten.

Schließlich beeinflusst die Dichte des Materials , aus dem die Saite besteht, wie schnell sie bei einer bestimmten Spannung vibriert. Eine Stahlsaite einer Gitarre vibriert also mit der gleichen Geschwindigkeit wie eine Nylonsaite unter der gleichen Spannung.

Zur Veranschaulichung verwenden wir eine sechssaitige Gitarre. Ja, wir beginnen mit sechs Saiten von relativ gleicher Länge. Jede Saite hat jedoch einen anderen Durchmesser, was sich auf die Frequenz auswirkt, mit der die Saite unter einer bestimmten Spannung vibriert. Ein Satz Gitarrensaiten wird so dimensioniert, dass die Spannung bei der Standardstimmung über alle sechs Saiten relativ gleichmäßig ist. Die Saite mit niedrigem E ist jedoch viel dicker als die Saite mit hohem E und besteht aus einem Material mit einer anderen Dichte, das aufgrund der größeren Masse auch langsamer vibriert.

Wenn Sie die Saiten kürzen, indem Sie Noten auf dem Griffbrett fressen, lassen Sie sie schneller vibrieren und spielen höhere Noten. Sie haben 6 Saiten, die jeweils eine andere Note spielen. Aber jede Saite einer Standard-Akustikgitarre kann 20 verschiedene Noten spielen, indem Sie die Saite mit Ihren Finger kürzen.

Auf einem Klavier benötigen Sie 88 verschiedene Frequenzen. Und Sie können die Saiten nicht wie mit einer Gitarre mit den Fingern kürzen. Daher muss jede Saite so gestimmt sein, dass sie mit der entsprechenden Frequenz vibriert, die jeder bestimmten Taste am Klavier entspricht. Beim Klavier werden unterschiedliche Saitenlängen in Kombination mit unterschiedlichen Saitendurchmessern und -materialien verwendet, um jede Tonart optimal auf die richtige Note abzustimmen, ohne zu viel Spannung zu benötigen. Genau wie bei der Gitarre sind die Basssaiten eines Klaviers dicker - sie müssen also nicht so lang sein, um mit der erforderlichen langsamen Frequenz zu vibrieren.

Sie können also die Tonhöhe der von einer vibrierenden Saite erzeugten Note ändern, indem Sie die Spannung erhöhen und verringern und / oder die Länge ändern. Um die Größe unserer Instrumente überschaubar zu halten, ist es am besten, eine Kombination aus Spannung, Länge, Durchmesser und Material zu verwenden, um ein optimales Gleichgewicht ohne übermäßige Spannung aufrechtzuerhalten, die das Instrument beschädigen könnte.

Sowohl Länge als auch Spannung wirken zusammen, um eine Tonhöhe zu erzeugen. Beachten Sie, dass die Saiten einer Gitarre alle ungefähr die gleiche Länge und Spannung haben, die untere Saite jedoch etwa das 4/5-fache des Durchmessers der oberen Saite beträgt. Bei jedem Saiteninstrument ist es wichtig, dass jede Saite ungefähr die gleiche Spannung wie die anderen hat, damit sie bis zu einem gewissen Grad statisch wird. Die beiden Variablen sind also Messgerät (im Grunde Dicke) und Länge. Je größer die Stärke, desto kürzer muss eine bestimmte Saite sein, um eine bestimmte Note zu erzeugen.

Bei Gitarren hängt die Saitenlänge ziemlich stark davon ab, wie lang die Gitarre ist, um spielbar zu sein. Ein Bass hat sowohl längere als auch dickere Saiten. Auf dem Klavier gibt es mehr Spielraum - Saiten können vertikal oder überspannt sein, da mehr Platz vorhanden ist. Bis zu einem gewissen Grad ist es also einfacher, längere / kürzere Saiten am Klavier als an der Gitarre unterzubringen.

Ich hoffe, jemand wird dies mit wissenschaftlichen Zahlen erweitern, aber im Moment ist dies eine Erklärung für Laien.

Die Formel lautet

Frequenz = sqrt (Spannung / Masse pro Längeneinheit) / (2 * Länge)

Der Faktor 2 stammt von Die Tatsache, dass eine abgestimmte Grundschwingung die gesamte Saite entlang und wieder zurück laufen muss, um in Phase zu sein.

Sie können mit allen Parametern herumspielen. Eine Gitarre hat 6 Saiten mit ungefähr der gleichen Spannung, aber unterschiedlicher Dicke. Dies ermöglicht einen Unterschied von 2 Oktaven zwischen den schwersten und leichtesten Saiten. Das Fressen der Saite am 12. Bund halbiert die Saitenlänge, verdoppelt die Frequenz und erhöht die Tonhöhe um eine Oktave. Einige E-Gitarren haben 24 Bünde, was bedeutet, dass sie einen 2-Oktaven-Bereich auf einer einzelnen Saite spielen können, indem sie die Sprechlänge auf ein Viertel reduzieren. Der Gesamtbereich beträgt daher 2 + 2 = 4 Oktaven. Es ist auch möglich (aber sehr ungewöhnlich), eine Bassgitarre in demselben Instrument zu kombinieren, was insgesamt 5 Oktaven ergeben würde.

Dies führt jedoch zu Problemen. Um die gleiche Tonleiter wie eine normale Gitarre zu haben, müssten Bassgitarrensaiten entweder sehr locker oder sehr dick sein, was das Spielen des Instruments erschweren würde. Daher haben Bassgitarren eine längere Tonleiter als normale Gitarren.

Das Klavier verwendet dagegen viel größere Variationen von Länge und Dicke und erreicht einen Bereich von 7 Oktaven.

Für Wind Instrumente ist die Schallgeschwindigkeit in Luft konstant. Dies bedeutet, dass weniger Variablen zum Spielen vorhanden sind und es selten vorkommt, dass mehr als eineinhalb Oktaven von den Fingerpositionen entfernt werden. Die Klarinette schafft es, mithilfe von Harmonischen mehr als 2 Oktaven mehr zu drücken, was ihr einen Bereich von fast 4 Oktaven verleiht, was beeindruckend ist, aber immer noch weniger als bei den meisten E-Gitarren.

Ein Punkt wurde bisher weggelassen. Das Design einer Gitarre lässt uns keine andere Wahl, als Saiten gleicher Länge mit unterschiedlicher Dicke zu haben (wobei die Bünde verwendet werden, um die Länge für alle Noten außer E-A-D-G-B-E für eine konventionell gestimmte Gitarre zu steuern). Ein Klavier ändert sowohl Länge als auch Dicke: Das scheint übertrieben, bis Sie feststellen, dass es um Energie und wahrgenommene Intensität des Klangs geht - wie laut ist es und wie lange klingelt es Damit ein Klavier gut klingt, möchten Sie die gleiche Klangintensität, wenn Sie die Tasten auf die gleiche Weise drücken, und Sie möchten (wenn möglich), dass die Saiten gleichzeitig klingeln. Sie möchten auch, dass die Saiten gleich klingen. Das ist nicht wirklich möglich, aber ein Klavier mit einem zusätzlichen Freiheitsgrad im Design kommt viel näher als eine Gitarre.

Was folgt, lehnt sich stark an dieses hervorragende Papier über die Akustik von Klavieren an - Ich empfehle dringend, dass Sie das Original lesen und nicht diese schlechte Zusammenfassung. Dies gilt sowohl für die Figuren, die Gleichungen als auch für die beschriebene Theorie.

In Kapitel 5 wird die Beziehung zwischen der Länge l, der Spannung T, der Masse pro Längeneinheit λ und der Frequenz f - gegeben

Wenn Sie zwei Saiten mit Frequenzen im Abstand von einer Oktave haben, können Sie dies im Prinzip anders erreichen, indem Sie nur einen der Faktoren ändern - die Länge , Spannung oder Masse. In der Praxis ist es wünschenswert, alle zu ändern. Die Änderung der Frequenz ist das Produkt aus der Änderung der Länge, der Änderung des Durchmessers und der Quadratwurzel der Änderung der Spannung:

Jetzt Wenn Sie möchten, dass alle Noten ungefähr die gleiche Spannung haben, möchten Sie, dass die Saiten den gleichen Durchmesser haben - dies würde jedoch über den Bereich eines Klaviers eine massive Änderung der Länge oder des Durchmessers bedeuten, um dies auszugleichen. Stattdessen werden die Saiten etwas länger und etwas dicker und haben eine etwas geringere Spannung, wenn die Frequenz abnimmt.

Aber es gibt noch einen wichtigen zusätzlichen Faktor: die Steifheit der Saite. Wo sich eine "perfekte" Saite leicht biegen würde, so dass nur die Spannung die Frequenz und die Wellenausbreitung bestimmt, gibt es in einer Stahlsaite eine bestimmte Art der Schallausbreitung, die einfach auf die Steifheit der Saite zurückzuführen ist. Diese Steifheit wirkt sich stärker auf die höheren Harmonischen aus - und wirkt sich stärker auf die kurzen Hochspannungssaiten im oberen Bereich des Bereichs aus.

Grundsätzlich leiden die niedrigeren Saiten, die länger sind, weniger unter diesem Problem ;; Aus praktischen Gründen haben die tiefsten Noten kürzere Saiten, um die Klaviergröße "angemessen" zu halten.

Aber hier ist eine lustige Sache. Das menschliche Ohr kann die Tonhöhe der tiefsten Noten eines Klaviers nicht sehr gut hören - stattdessen verwenden wir den harmonischen Inhalt, um das Fundament zu "erraten". Dadurch klingen die tiefsten Noten einer Vertikalen (mit kürzeren Saiten am unteren Ende) weniger angenehm als die gleichen Noten eines Flügels - der längere Saiten und daher besser benommene Harmonische hat. Tatsächlich übersteigt die Länge der Saiten, die man am unteren Ende gerne haben möchte, sogar das, was in einen Flügel passen kann - die niedrigsten Saiten sind also kürzer als man es sonst gerne hätte (und bei einer niedrigeren Spannung). :

Endlich - die Frage nach Lautstärke und Verfall. Die folgende Grafik zeigt, wie die Schallintensität über die Tastatur abnimmt, wobei die unteren Noten länger erhalten bleiben:

Die unteren Saiten werden schwerer hat den Effekt, dass sie länger "klingeln"; Es macht es aber auch schwieriger, ihnen einen großen Kick zu geben - so dass sie bei gleicher Berührung der Tastatur eine ähnlichere Intensität erzielen.

Alles in allem ist ein Klavier ein äußerst komplexes Instrument. Im Gegensatz dazu ist eine Gitarre viel einfacher.

Sowohl die Länge als auch der Spannungsfaktor in die Frequenz einer vibrierenden Saite zusammen mit der Masse der Saite. Die Gründe für die Unterschiede ergeben sich aus der Art und Weise, wie man die Instrumente spielt, und der Physik.

Bei der Gitarre werden Akkorde gespielt, indem die Saiten mit den Fingern auf die Bünde gedrückt werden, wodurch die Länge von verringert wird die Saite. Dies zeigt, dass die Gitarrensaiten "die Länge ändern", um Akkorde zu erzeugen, erklärt jedoch nicht, warum die Saiten im geöffneten Zustand alle gleich lang sind. Dies ist eine Frage der Physiologie. Wenn die Hochfrequenzsaiten kürzer wären, könnten Sie Ihre Finger nicht weit genug erreichen, um sowohl die Hoch- als auch die Tiefsaiten gleichzeitig zu manipulieren. Es würde unmöglich werden, Akkorde zu spielen.

Ein Klavier ist anders aufgebaut mit einer oder mehreren Saiten für jede Note, die gespielt werden kann. Dies ermöglicht alle Arten von Klängen, die ein Klavier erzeugen kann, die von einer Gitarre nicht erzeugt werden können, wie z. B. Akkorde mit vielen Noten. Nichts in der Struktur eines Klaviers hindert einen Cmaj-Akkord daran, gleichzeitig über 4 oder 5 Oktaven gespielt zu werden! Klaviere erhalten diese Fähigkeit, indem sie über genügend Saiten verfügen, um jede Note auf dem Klavier gleichzeitig zu spielen. Dies bedeutet jedoch auch, dass viel mehr Saiten am Resonanzboden ziehen. Die Kräfte auf ein Klavier sind so groß, dass es dicke Gusseisenplatten gibt, die die Belastung aufnehmen; Das Klavier würde knacken oder sich verbiegen (und damit die Melodie verlieren), wenn es nicht so stark wäre! ¹ Der Versuch, alle Saiten gleich lang zu machen, wäre eine sinnlose Übung. Sie möchten die hohen Saiten extrem eng machen. Klaviersaiten sind bereits in der Nähe der Zugfestigkeit von hochwertigem Stahl! Die Alternative wäre, dünnere Drähte herzustellen (um ihre Masse zu verringern), aber Drähte am unteren Ende dick genug und am oberen Ende dünn genug zu machen, wäre ein Alptraum für Materialien! Sie müssen dies bereits für die tiefen Noten tun, indem sie die Saiten umwickeln. Es wäre 10x schlimmer, wenn sie nicht auch die Länge variieren würden.

Und natürlich finde ich es schöner, wenn ein Klavierspieler voreingenommen ist ;-)

¹ Ich bin kein Klavierstimmer, aber nach dem, was ich gehört habe, die Kräfte auf ein Klavier sind tatsächlich genug, um die Gusseisenplatte zu biegen, an der die Saiten befestigt sind. Anscheinend biegen sie sich so weit, dass beim Stimmen einiger Saiten die Platte so weit gebogen wird, dass andere verstimmt werden. Klavierstimmen ist eine echte Kunst!

Zuerst einige Missverständnisse klären. Alle Saiten einer Gitarre haben tatsächlich eine andere Länge, sehen aber gleich aus. Die Brücke am Körper ist leicht abgewinkelt, so dass die Saiten technisch gesehen alle eine unterschiedliche Länge haben:

Der Hauptgrund, warum die Saiten sein können etwa die gleiche Länge, aber unterschiedliche Tonhöhen haben mit der Dicke der Saite zu tun. Bei einem Klavier soll jede Saite einen eigenen Klang für die Note haben, daher müssen Sie die Dicke und Länge variieren und nicht nur die eine oder andere wie bei der Gitarre.

Alle Saiten in der Gitarre (oder anderen Saiteninstrumenten mit Hals) sind unterschiedlich: Sie haben teilweise unterschiedliche Materialien (die unteren Saiten neigen dazu, mit Draht gewickelt zu werden) und sie haben sicherlich eine unterschiedliche Dicke. Sie klingen bei einer bestimmten Spannung am besten.

Sie kaufen sie normalerweise in Sets, obwohl sie unterschiedlich alt sind.

Klaviersaiten sind sehr langlebig und werden selten geändert: Es gibt keine tatsächlichen "Sets". . Wenn ein Klavierstimmer separate Ersatzsaiten für alle 88 Noten tragen müsste, wäre dies chaotisch. Das Klavier kommt also mit viel weniger verschiedenen Saiten aus, variiert stattdessen ihre Länge zusammen mit unterschiedlichen Tonhöhen und bewegt sich nur gelegentlich zum nächsten Saitentyp / zur nächsten Saitendicke. Auf diese Weise muss ein Tuner nur eine begrenzte Anzahl von Ersatzsaitengrößen tragen (die unteren Basssaiten haben einen Wicklungsstopp kurz vor den Saitenenden, sodass sie schließlich individuell dimensioniert werden müssen und vor Ort nicht zugeschnitten werden können). Es ist jedoch viel weniger üblich, dass sie Änderungen benötigen als bei den höheren.