Ukulelenboard

Aloha,

ich experimentiere schon länger mit Saiten herum weil mir oft die Spannung zu hoch erscheint.
Nun habe ich mir mal die Mühe gemacht alles zu errechnen und war erstaunt was ich da heraus gefunden habe.

ich hatte schon immer das Gefühl das die C-saite zu labberig ist gegenüber den anderen Saiten, und siehe da, bei den Worth medium Sätzen fällt die C-Saite bei der Sopran um fast 1kg gegenüber den anderen ab.
Klanglich merkt man davon nichts (zumindest nicht hörbar) aber dennoch finde ich es nicht optimal.

Hier mal ein Beispiel:

Worth Sopran medium:
A - 0.0205\" = 3,64kg
E - 0.0260\" = 3,30kg
C - 0.0291\" = 2,60kg  :shock:
G - 0.0224\" = 3,47kg

Macht eine Spannung von zusammen ca 13kg, und meines Erachtens wären 9,5-10kg optimal.

Das wäre dann:
A - 0.0165\" = 2,37kg
E - 0.0224\" = 2,45kg
C - 0.0291\" = 2,60kg
G - 0.0185\" = 2,36kg

Macht hier eine Spannung von 9,78kg, also Optimal und gleichmäßig.

Was mir aufgefallen ist das die C-Saite im Vergleich zu den anderen viel Dicker sein muß um eine Optimale Spannung zu haben.
Liegt er bei A + 0,05mm -G + 0,1mm E + 0,25mm -C
In Halbtonschritten wäre das:
A -2 = G -3 = E - 4= C

Soweit zu Theorie.
Aber wie wirkt sich das in der Praxis aus, denn rein vom Gefühl her sind die Saitensätze ja für die meisten in Ordnung, ganz im Gegenteil, einige wollen es noch strammer!

Ich spiele z.B. auf meinen Tenören die Stärken die ich selber errechnet habe und finde die Spannung optimal.
Sind zwar sehr dünn, aber das sind Stahlsaiten auf dem 6 Saiter auch, und dennoch bleibt es spielbar, alles eine Frage der Gewöhnung.

Ich könnte hier noch viel mehr Beispiele nennen, vorerst aber nur für Fluorocarbon Saiten.
Aquila habe ich mal überschlagen aber da scheint Mimo schon selber gerechnet zu haben, denn die sind in Ordnung.

Dies soll auch alles keine Abwertung für die Worth Saiten sein, aber es ist eben noch Spielraum für Optimierungen da und das versuche ich zu erreichen.

Habe noch nicht alle Kombinationen durchtesten können da ich noch nicht alle Stärken da habe, aber in Punktio Intonation habe ich bisher keine negativen Ergebnisse feststellen können.

Wenn sich in diesen Aussagen und berechnungen irgendwelche Fehler eingeschlichen haben oder jemand noch konstruktives zu diesem Thema beisteuern kann immer zu.
Nur so kommen wir zum optimalen Ergebnis.

Maik

Moin Maik!
Interessante Ausführungen. Ich persönliche spiele Worth lieber als Aquila, aber das ist ja Geschmackssace. Vielleicht sind die Worth-Hersteller (wars nicht Koloha?) ja offen für deine \"Forschungsarbeit\"

Also ich bin da auch gespalten. Bei zu niedriger Spannung verzieht man die Töne sehr leicht (siehe Ashbory Bass). Bei zu großer Spannung habe ich dann aber wieder Probleme mit einem vernünftigen Bending und verschwende auch zuviel Kraft. Wenn ein Satz dann in sich einheitlich ist, dann ist das sicherlich ein Fortschritt

Aber für wieviel Zug ist denn ein normaler Ukulelenhals ausgelegt?

Rigk hatte zu dem Thema auch mal irgendwo etwas sehr interessantese gepostet - ich glaube es ging darum, wie unterschiedlich stark die (gleichen) Saiten bei unterschiedlicher Mensur gespannt sind.

Aloha Maik!

Ich finde Deine Experimente in höchstem Maße interessant und erhellend

Allerdings möchte ich einwerfen: Wie vieles sind auch Saitenstärken ein Kompromiss, und eine gleichmäßige Spannung bei allen Saiten ist keineswegs das einzige Optimierungskriterium! Das Problem mit dicken Saiten ist nämlich daß sie viel Masse haben und darum auch bei ihrer Schwingung eine Menge Energie speichern und abgeben -- das kann leicht dazu führen daß dicke Saiten im Verhältnis zu den dünneren Saiten zu laut klingen und länger nachklingen.

Ich persönlich finde die Saitenspannung bei Tenor (GCEA) auch zu hoch, bei Sopran hingegen ok (fast ein wenig niedrig). Bei Concert ziemlich optimal (vielleicht einen Tick zu hoch).  ... aber das ist nur was meine Finger mir sagen.

Viele Grüße
  Wilfried

@Moskeeto

Ko\'aloha hat was mit Worth Saiten zu tun, ist aber nicht der Hersteller.

Wie eine Saite sich bei den unterschiedlichen Mensuren verhält ist einfach dargestellt:

eine z.b. 0,57mm (habs mal umgerechnet um es anschaulicher zu machen) Saite hat:

Sopran (Mensur 348mm): A=4,37kg
Konzert (Mensur:386mm): A=5,37kg
Tenor (Menur:432mm): A= 6,7kg

Seit heute habe ich auch Endlich die Dicke die für Konzert und Tenor als LowG viel besser geeignet ist als die 0,91mm Saiten, denn diese haben bei der Tenor nur eine Spannung von 3,4kg wobei alle anderen im Schnitt 4,5kg haben.
Mit den neuen komme ich auf immerhin 4,1kg und es fühlt sich meines Erachtens viel besser an.
Eventuell bekomme ich demnächst noch eine Nummer dicker, dann passt es auch hier zu 95%.(100 geht eben nicht ie Wwelti schon sagte, es sei denn man schleift die Saiten auf das Gewünschte Maß wie Aquila es tut)

ich denke 2-3 Versuche noch und dann werde ich meine Saitensätze ein wenig optimieren.
Für den ein oder anderen ist es eventuell gar nicht zu spühren, aber ich mit meinen recht empfindlichen Fingern komme inzwischen viel besser auf meinen Instrumenten zurecht.

Maik

Zitat von: Mike von Dich denke 2-3 Versuche noch und dann werde ich meine Saitensätze ein wenig optimieren.
Für den ein oder anderen ist es eventuell gar nicht zu spühren, aber ich mit meinen recht empfindlichen Fingern komme inzwischen viel besser auf meinen Instrumenten zurecht.

Maik

jo, das würde mir auch taugen...

(obwohl ich trotz allem bei one-size-fits-it-all Lösungen doch etwas skeptisch bin, denn die RISA Worth gefallen mir z.B. nur auf Tenor wirklich gut, Aquila dagegen auf Tenor überhaupt nicht aber auf Concert schon... und meine erste Sopran Ukulele bekomme ich erst demnächst)

Da ich mich auch gerade instensiv mit Saiten beschäftige, bin nun ebenfalls an dem Punkt der Saitenspannung angekommen. Ist es denn günstiger, wenn die Kräfte in etwa an allen Saiten gleich groß sind, oder ist das fürs Spielen und den Klang unerheblich?

Mit meinem kleinen Spannungsberechner (Python-Skript) hab ich mal 2 sehr unterschiedliche Saitensätze berechnet:
(Dichte = 1.791 g/cm3, Saitenlänge = 347.5 mm)

Martin (Carbon)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.4851 mm -> F = 3.156 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.6502 mm -> F = 3.182 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.8636 mm -> F = 3.536 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.5486 mm -> F = 3.203 kg
Stegbelastung:  13.077 kg
Risa Premium (Carbon)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.5588 mm -> F = 4.187 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.6604 mm -> F = 3.282 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.7366 mm -> F = 2.572 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.6096 mm -> F = 3.955 kg
Stegbelastung:  13.996 kg
Im ersten Fall (Martin) sind die Kräfte auf die Saiten in etwa gleich verteilt (3,2 kg). Die höchste Kraft findet man hier an der besonders dicken C-Saite. Im zweiten Fall (Risa) scheint sich die Kraft umgekehrt proportional zur Dicke zu verhalten (je dicker die Saite, um so geringer die Kraft). Hier ist die dicke C-Saite interessanterweise gerade die mit der niedrigsten Kraft....

Wahrscheinlich steckt da zu viel Know-how, groß angelegte klangliche Tests und die Philosophie der jeweiligen Saitenhersteller dahinter, um das irgendwie zu verstehen... aber interessant ist es allemal

PS: Natürlich kann es ja auch sein, dass Hersteller für jede Saite eine andere Mischung verwenden und somit die Dichte jeder Saite anders ist.... so ne Art Geheimrezept ... irgendwie müssen ja (neben den unterschiedlichen Fertigungstoleranzen und Aufwand bei der Produktion) die unterschiedlichen und sehr stark schwankenden Preise zustande kommen...

Edit: Update im Skript, noch ein paar Saitensätze hinzugefügt

Hier mal ein paar weitere Beispiele:

Martin (Carbon)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.4851 mm -> F = 3.156 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.6502 mm -> F = 3.182 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.8636 mm -> F = 3.536 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.5486 mm -> F = 3.203 kg
Stegbelastung:  13.077 kg

Risa Premium (Carbon)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.5588 mm -> F = 4.187 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.6604 mm -> F = 3.282 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.7366 mm -> F = 2.572 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.6096 mm -> F = 3.955 kg
Stegbelastung:  13.996 kg

Romana (Carbon)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.4700 mm -> F = 2.962 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.6100 mm -> F = 2.800 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.7000 mm -> F = 2.323 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.5300 mm -> F = 2.990 kg
Stegbelastung:  11.075 kg

Worth Medium (Carbon)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.5207 mm -> F = 3.636 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.6604 mm -> F = 3.282 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.7391 mm -> F = 2.590 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.5690 mm -> F = 3.445 kg
Stegbelastung:  12.953 kg

Aquila reg (Nylgut)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.6000 mm -> F = 3.439 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.7300 mm -> F = 2.857 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.9100 mm -> F = 2.797 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.6500 mm -> F = 3.204 kg
Stegbelastung:  12.297 kg

Martin M-600 (Nylon)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.5334 mm -> F = 2.130 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.8128 mm -> F = 2.776 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.9144 mm -> F = 2.213 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.6350 mm -> F = 2.396 kg
Stegbelastung:   9.515 kg

D-Addario J65 (Nylon)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.6096 mm -> F = 2.782 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.8128 mm -> F = 2.776 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.8636 mm -> F = 1.974 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.7112 mm -> F = 3.006 kg
Stegbelastung:  10.538 kg

Black Diamond (Nylon)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.6350 mm -> F = 3.019 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.8128 mm -> F = 2.776 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.9144 mm -> F = 2.213 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.7112 mm -> F = 3.006 kg
Stegbelastung:  11.014 kg
Die Werte für die verwendeten Dichten hab ich von der Aquila-Homepage. Leider kann man nicht nachprüfen oder in Erfahrung bringen, welches Material oder Mischung die einzelnen Hersteller tatsächlich verwenden...

rho_c = 1.791 # Dichte Fluorcarbon in g/cm^3
rho_g = 1.276 # Dichte Nylgut in g/cm^3
rho_n = 1.000 # Dichte Nylon in g/cm^3

Ich beschäftige mich auch schon seit Jahren damit und habe (wie Ihr auch) mit dem rein mathematischen Ansatz begonnen. Neben der reinen Mathematik über die Taylor-Formel habe ich dann versucht, dort wo die Mathematik nicht dem subjektiven Spielgefühl entspricht, Erfahrungswerte durch Kompensationsfaktoren zu berücksichtigen. Dann habe ich noch versucht zu berücksichtigen, was gängige Saitenstärken sind, die auch im Handel erhältlich sind, denn was nützt die ideale Saitenstärke, wenn ich sie nicht bekomme. Das ganze ist dann in einem Excel-VBA für jeden zugänglich, der sich nicht mit der Mathematik selbst auseinandersetzten will.

Doch obwohl ich die Software selbst für die Auslegung besonderer Stimmungen und neuer Instrumente ständig benutze, bin ich doch zu der ernüchternden Erkenntnis gekommen, dass gewisse Faktoren vielleicht qualitativ zu erklären sind, aber nicht quantitativ zu berechnen sind. Dazu ein etwas provokatives Beispiel einer meiner ganz persönlichen Saitenregeln:

\"Je dunkler das Deckenholz, desto besser klingen Kunstdarmsaiten und je heller das Deckenholz, desto besser klingen Fluorocarbon-Saiten.\" Gilt nur qualitativ und für ungebeizte Vollhölzer.

Vielleicht lässt diese Regel sich sogar physikalisch erklären. Für mich persönlich ist jedoch die praktische Erkenntnis wichtig. Ich benutze z. B. auf Fichtendecken immer Fluorocarbon und auf Mahagoni- oder Koa-Decken immer Kundstdarmsaiten.

Zitat von: RISA\"Je dunkler das Deckenholz, desto besser klingen Kunstdarmsaiten und je heller das Deckenholz, desto besser klingen Fluorocarbon-Saiten.\" Gilt nur qualitativ und für ungebeizte Vollhölzer.

Na das ist endlich mal ne Aussage, mit der ich auch etwas anfangen kann  :lol:

Hallo zusammen,

Zitat von: RISADazu ein etwas provokatives Beispiel...

So provokativ finde ich das garnicht, außerdem kann ich mir eine Erklärung denken (ob´s auch tatsächlcih stimmt, steht auf einem anderen Blatt):
Harte Hölzer wie Mahagoni, Koa oder Ahorn klingen auch \"härter\" als die viel weicheren Materialien wie Zeder oder Fichte, sie sind ja auch erheblich dichter. Eine \"weicher\" klingende Saite kann den vielleicht subjektiv als spitz und höhenlastig empfundenen Klang einer Hartholzdecke gewissermaßen kompensieren, überspitzt formuliert. Und umgekehrt: den wärmeren Sound einer Nadelholzdecke bekommt man mit Carbonsaiten besser zur Geltung, da sie eben eine andere Klangcharakteristik als Kunstdarm haben.

Das ist wahrscheinlich das große Problem. Es gibt zu viele Faktoren, die den Klang beeinflussen...und dann kommt noch die subjektive Wahrnehmung dazu. Wäre halt trotzdem schön, wenn man irgendwelche Regeln formulieren könnte, um sich das nervige und vor allem teure herumprobieren mit dutzend verschiedener Saitensätze zu ersparen. Das mit dem Holz ist natürlich ein interessanter Ansatz.

Was hält denn eigentlich so ne Ukulele aus? Je nach dem, welches Saitenmaterial man verwendet und welche Stimmung man spielt, können ja schon große Unterschiede in der Beanspruchung auftreten:

Nylon-Saiten mit G-C-E-A:

Martin M-600 (Nylon)
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.5334 mm -> F = 2.130 kg
 E4: f = 329.63 Hz, d = 0.8128 mm -> F = 2.776 kg
 C4: f = 261.63 Hz, d = 0.9144 mm -> F = 2.213 kg
 G4: f = 392.00 Hz, d = 0.6350 mm -> F = 2.396 kg
Stegbelastung:   9.515 kg
Fluorcarbon mit A-D-F-H#:

Risa Premium (Carbon)
 H4: f = 493.88 Hz, d = 0.5588 mm -> F = 5.275 kg
#F4: f = 369.99 Hz, d = 0.6604 mm -> F = 4.135 kg
 D4: f = 293.66 Hz, d = 0.7366 mm -> F = 3.241 kg
 A4: f = 440.00 Hz, d = 0.6096 mm -> F = 4.983 kg
Stegbelastung:  17.634 kg
Über Stahlsaiten hab ich mir noch gar keine Gedanken gemacht....

Zitat von: RISA...\"Je dunkler das Deckenholz, desto besser klingen Kunstdarmsaiten und je heller das Deckenholz, desto besser klingen Fluorocarbon-Saiten.\" Gilt nur qualitativ und für ungebeizte Vollhölzer.

Vielleicht lässt diese Regel sich sogar physikalisch erklären. Für mich persönlich ist jedoch die praktische Erkenntnis wichtig. Ich benutze z. B. auf Fichtendecken immer Fluorocarbon und auf Mahagoni- oder Koa-Decken immer Kundstdarmsaiten.

Ein für die Decke verwendetes Fichtenholz erweist sich als ein äußerst geeignetes Material für Resonanzplatten im Instrumentenbau: Aufgrund seiner geringen Dichte und seines hohen Elastizitätsmodules erreicht es Schallgeschwindigkeiten der Longitudinalwellen von über 6000 m/s in Längsrichtung zur Holzfaser.
Die Dichte des Klang-Holzes ist hauptsächlich entscheidend für die Schallausbreitung.
Hölzer mit höherer Dichte haben eine schlechtere Schallausbreitung.

Ein wesentliches Merkmal des Fichtenholzes ist aber auch, daß sein Elastizitätsmodul sehr stark richtungsabhängig ist. Er erreicht in Längsrichtung zur Faser (axial zum Baumstamm) seinen Maximalwert, quer zur Faser (radial zum Baumstamm) seinen minimalen Wert.
Dadurch ist die Schallqualität auch stark von der Form des Instrumentes abhängig.
Auch die Unterschiedlichkeit der Hölzer für Boden, Decke und Zargen entscheidet mit.
Instrumente mit dumpferen Ton-Eigenschaften benötigen eher dünnere, härtere Saiten.
Instrumente mit guten Klangverhältnissen klingen melodischer mit weicheren Saiten.