Warum ist die G-Saite umwickelt?

[Toxxi]

Ich stelle mir gerade eine Frage, auf die ich keine so richtige Antwort finde... Warum ist die G-Saite bei Steelstrings umwickelt?

Bei E-Gitarren ist die G-Saite blank (außer bei speziellen Sätzen), und bei Nylonstrings ist sie auch nicht umwickelt. Hat das bei Steelstrings irgendwelche technischen, historischen oder klanglichen Gründe?

Der einzige Unterschied zwischen E- und A-Stahlsaiten ist (neben dem Material) die Dicke. Hängt es vielleicht damit zusammen, dass die G-Saite sonst zu dick wäre?Aber blanke Saiten der Dicke 17 bis 20 gibts doch auch bei 12-saitigen Steelsrings, nämlich die oktavierte A-Saite.

Hintergrund der Frage neben purer Neugier:

Ich möchte einige der Sachen, die wir sonst auf der E-Gitarre spielen, unplugged probieren. Die Bendings auf der E- und H-Saite gehen auch auf der Westerngitarre gut, aber auf der G-Saite gar nicht. Ich weiß schon, dass Bendings nicht unbedingt das Metier der Westerngitarre sind...

Ich habe mir jetzt zu einem Satz Pyramid PB 11-50 drei blanke Saiten 18, 19 und 20 bestellt. Ich werde dann die G-Saite austauschen und schauen, welche der drei sich am besten macht. Der finanzielle Aufwand ist überschaubar.

Trotzdem würde mich die Antwort auf meine Frage interessieren.

 

[Bholenath]

Der Grund sind die Klangeigenschaften einer umwickelten Saite.
Die sind anders als die einer blanken.
Das ist also gewollt.

Das gibt es übrigens auch bei Konzertgitarren.
Es gibt Stahlsaiten für Konzertgitarren mit speziellen Eigenschaften (anders als die für E-Gitarren) und hier findet man ebenfalls umwickelte G Saiten.

 

[Be-3]

Bei E-Gitarren ist die G-Saite blank (außer bei speziellen Sätzen), und bei Nylonstrings ist sie auch nicht umwickelt. Hat das bei Steelstrings irgendwelche technischen, historischen oder klanglichen Gründe?

Die G-Saite ist ja so ein Grenzfall, wo man unter gewissen Umständen zwischen "plain" und umwickelt wählen kann.


Grundüberlegung

Alle Saiten haben die gleiche Länge (minimale Abweiichungen sind einstellbar, das ist klar, tut aber hier nichts zur Sache) und größenordnungsmäßig die gleiche Spannung (sonst wäre die Gitarre sehr schlecht spielbar).

Weshalb klingen dann die Saiten unterschiedlich hoch?
Grund: Die Saiten klingen unterschiedlich hoch, weil sie unterschiedliche Masse haben, Die leichten Saiten (Extremfall: die hohe e-Saite) klingen höher als (anderer Extremfall) die tiefe E-Saite, weil die tiefere Saite eine viel größere schwingende Masse hat.
Bei gleichem Material erreicht man eine höhere Masse dadurch, dass man die Saiten dicker macht. Aber auch das hat Grenzen, denn irgendwann werden sie so steif, dass ihre akustischen Eigenschaften stark leiden und die Inharmonizität zu groß wird.
Man bekommt sie einfach nicht mehr auch nur halbwegs bundrein.
Deshalb umwickelt man Saiten, weil sie höhere Masse mit nicht zu großer Steifigkeit vereinen.


Saitenspannung

Eine Western-Gitarre hat eine deutlich höhere Saitenspannung als eine E-Gitarre.
Die höhere Saitenspannung braucht man, um eine gewisse Grundlautstärke auch ohne elektrische Verstärkung erreichen zu können.
Dennoch ist die Saitenlänge (Mensur) in etwa vergleichbar. Western-Gitarren brauchen deshalb entsprechend dickere Saiten, um bei der höheren Saitenspannung immer noch in der "richtigen" Tonhöhe zu klingen, vereinfacht ausgedrückt.

Deshalb haben Westerngitarren tendenziell eine umwickelte G-Saite, weil die Saite schwerer sein muss als bei einer E-Gitarre.

Aber es handelt sich um einen Grenzfall, obwohl deutliche Tendenzen vorhanden sind.
Am Ende hat es, wie @Bholenath schreibt, vor allem klangliche Gründe.
Zu dicke blanke Saiten haben jedenfalls unerwünschte Eigenschaften, vor allem durch ihre Steifigkeit und somit besonders ausgeprägte Inharmonizität.



Umwickelte Saiten hat man aus entsprechenden Gründen auch beim Klavier, nur, dass dort zusätzlich die Länge der Saiten im Gegensatz zur Gitarre für jede Saite unterschiedlich sein kann.

Viele Grüße
Torsten

 

[rw]

Das gibt es übrigens auch bei Konzertgitarren.
Es gibt Stahlsaiten für Konzertgitarren mit speziellen Eigenschaften (anders als die für E-Gitarren) und hier findet man ebenfalls umwickelte G Saiten.

... und es gibt, der Vollständigkeit halber, auch normale Nylon- oder Carbonsätze für Konzertgitarren mit umsponnener g-Saite.

 

[Bassturmator]

Bei gleichem Material erreicht man eine höhere Masse dadurch, dass man die Saiten dicker macht. Aber auch das hat Grenzen, denn irgendwann werden sie so steif, dass ihre akustischen Eigenschaften stark leiden und die Inharmonizität zu groß wird.
Man bekommt sie einfach nicht mehr auch nur halbwegs bundrein.
Deshalb umwickelt man Saiten, weil sie höhere Masse mit nicht zu großer Steifigkeit vereinen.

Sehr schön auf den Punkt gebracht!

 

[Toxxi]

@Be-3 : Ja, das Grundprinzip ist mir schon klar, also warum man eine Saite umwickelt und nicht unendlich dick macht.

Die Frage, warum man in diesem Grenzfall bei der E-Gitarre eher eine glatte Saite nimmt, und bei A-Gitarren eine umwickelte, obwohl beide nahezu gleich sind, hat demnach vorwiegend klagliche Gründe. Zumindest entnehme ich das so dem hier geschriebenen.

Das mit der Anharmonizität und Bundreinheit war mir so nicht klar. Ist durchaus ein gewichtiges Argument.

Ich werde es trotzdem mal mit einer glatten G-Saite austesten. Ich bin so jemand, der Sachen gern verifiziert.

 

[peter55]

Auf der E-Gitarre spielt man i.a. 10er-Sätze, auf der Akustik 13er ... dickere Saiten also und die G-Saite eines 13er-Satzes nicht umwickelt wäre - wie oben bereits geschrieben - zu steif.

 

[Be-3]

@Be-3 : Ja, das Grundprinzip ist mir schon klar, also warum man eine Saite umwickelt und nicht unendlich dick macht.

Ja also, dann ist ja alles klar!

Die Frage, warum man in diesem Grenzfall bei der E-Gitarre eher eine glatte Saite nimmt, und bei A-Gitarren eine umwickelte, obwohl beide nahezu gleich sind, hat demnach vorwiegend klagliche Gründe. Zumindest entnehme ich das so dem hier geschriebenen.

Nein, beide sind eben nicht "nahezu gleich"!
Nimm doch mal eine typische E-Gitarren-G-Saite und spanne sie auf die Western-Gitarre.
Nach dem Stimmen wird Dir auffallen, dass die Saite viel zu locker herumschlabbert und viel zu wenig gespannt ist.
Wenn Du nun die Spannung erhöhst, so dass sie zu den anderen Saiten passt, wäre das typscherweise die ca. 1,7-fache Spannkraft. Pi mal Daumen - es geht um Größenordungen!
Dann klingt die E-Gitarren-G-Saite aber viel zu hoch, nämlich konkret ungefähr so hoch wie die H-Saite (Größenordnung!)

Begründung: die Frequenz geht mit der Wurzel der Saitenspannung nach oben. Bei typisch 1.7-facher Saitenspannung (Western- gegen E-Gitarre) hätte man dann die ca. 1,3-fache Frequenz und somit einen 4 bis 5 Halbtonschritte höhen Ton. Man landet also in der Gegend zwischen H und C.
Zum Ausgleich muss eben die Saite entsprechend schwerer (bei gleichem Material also dicker) werden und die Erhöhung des Querschnitts stößt in diesem Bereich einfach an die Grenze, ab der man anfängt, zu umwickeln.

Peter nennt ja typische Werte:

Auf der E-Gitarre spielt man i.a. 10er-Sätze, auf der Akustik 13er ... dickere Saiten also und die G-Saite eines 13er-Satzes nicht umwickelt wäre - wie oben bereits geschrieben - zu steif.

Und siehe da - von 10er auf 13er-Satz hat man genau den Faktor 1,3 (genannte Wurzel aus Spannkrafterhöhungsfaktor), denn die Frequenz ist auch umgekehrt proportional zum Saitendurchmesser.
Deshalb müssen die Saiten um ca. Faktor 1,3 dicker sein, um eine Spannkrafterhöhung um ca. Faktor 1,7 auszugleichen:
Wurzel aus 1,7 geteilt durch 1,3 hebt sich praktisch gegenseitig auf und alles passt wieder.

Viele Grüße
Torsten

 

[nasi_goreng]

Zu dicke blanke Saiten haben jedenfalls unerwünschte Eigenschaften, vor allem durch ihre Steifigkeit und somit besonders ausgeprägte Inharmonizität

Mir ist bewußt, dass wir uns hier im Akustikgitarren Forum befinden, aber vielleicht doch für's Thema interessant:
Es gab auch Saitensätze mit nicht umwickelter D-Saite.
Ende der 80er Jahre hatte ich mal einen der mit "Music Man" gelabelt war. Den hab ich innerhalb kürzester Zeit wieder runtergemacht, da sich die Obertöne dieser Saite einfach abscheulich angehört hatte.

 

[Toxxi]

Auf der E-Gitarre spielt man i.a. 10er-Sätze, auf der Akustik 13er ...

Okay. Ich spiele auf der Western 11er Saiten...

Begründung: die Frequenz geht mit der Wurzel der Saitenspannung nach oben. Bei typisch 1.7-facher Saitenspannung (Western- gegen E-Gitarre) hätte man dann die ca. 1,3-fache Frequenz und somit einen 4 bis 5 Halbtonschritte höhen Ton.

Yep, ist an sich klar. Ich verstehe, was du meinst.

Ich würde trotzdem gern noch am Rande meinen Senf dazugeben:

Das was im Englischen bei einer Saite mit Tension bezeichnet wird, sollte man ins Deutsche nicht mit Saitenspannung, sondern Saitenzug oder Spannkraft übersetzen (Einheit N). Saitenspannung im physikalischen Sinne (englisch Stress genannt) ist nämlich Spannkraft durch Querschnittsfläche (Einheit N/mm²).

Das wird oft durcheinandergewürfelt und sorgt immer wieder für Verwirrung (auch hier im Forum, ich finde den Faden gerade nicht mehr). Ich weiß auch nicht, warum immer und immer wieder die falschen Fachbegriffe genutzt werden, selbst auf professionellen Webseiten. (Das gleiche Phänomen tritt bei Fahrradspeichen auf...)

Ja, für eine Saite mit dem 1.3fachen Durchmesser, die dann die 1.7fache Querschnittsfläche hat, muss ich die 1.7fache Spannkraft (in N) anlegen, um die gleiche physikalische Saitenspannung (in N/mm²) zu erhalten. Dann haben beide Saiten bei gleicher Länge die gleiche Frequenz.

Bei einem 13er Satz wäre das nicht mehr wirklich praktikabel, bei einem 11er vielleicht gerade so noch. Jetzt ergibt alles so langsam ein Bild. Trotz meiner kleinen Kritik vielen Dank.

Interessante Kuriosität am Rande:

Dieser Saitensatz Ernie Ball 2153 enthält zwei 20er Saiten. Eine umwickelte und eine glatte.

 

[Bholenath]

Okay. Ich spiele auf der Western 11er Saiten...

Ich auch.
Höchstens.
Meist sogar 10er.
Bei meinen Gitarren (Yamaha FG 365-S und Yamaha FX 370-BK) ist das laut genug.
Ich spiele im Freien vor Publikum ohne Verstärkung.

 

[Be-3]

Ich würde trotzdem gern noch am Rande meinen Senf dazugeben:

Das was im Englischen bei einer Saite mit Tension bezeichnet wird, sollte man ins Deutsche nicht mit Saitenspannung, sondern Saitenzug oder Spannkraft übersetzen (Einheit N). Saitenspannung im physikalischen Sinne (englisch Stress genannt) ist nämlich Spannkraft durch Querschnittsfläche (Einheit N/mm²).

[...]

Danke für den Hinweis, da hatte ich tatsächlich zu salopp formuliert und damit vielleicht unnötig Verwirrung gestiftet.
Meist hatte ich ja durchaus von Spannkraft geschrieben (z. B. "Spannkrafterhörung" usw.), aber in diesem Fall noch das Hochstimmen einer E-Gitarren-G-Saite im Kopf. Und wenn man eine Saite mit größerer Kraft spannt, steigt auch die Spannung entsprechend, weil ihr Querschnitt konstant bleibt (in sinnvoller Näherung jedenfalls).

Also hiermit die Richtigstellung/Präzisierung meiner Aussage:
Bei typisch 1.7-facher Saitenspannkraft (Western- gegen E-Gitarre) hätte man dann die ca. 1,3-fache Frequenz und somit einen 4 bis 5 Halbtonschritte höheren Ton.
Die Saitenspannung (Kraft pro Querschnittsfläche) muss insgesamt gleich bleiben,


Danke für den Hinweis und viele Grüße
Torsten

 

[Bassturmator]

Dieser Saitensatz Ernie Ball 2153 enthält zwei 20er Saiten. Eine umwickelte und eine glatte.

Ja schon, aber die umsponnene ist die g-Saite, die blanke dagegen die Oktavsaite zur umsponnenen A-Saite.

 

[Frank-vt]

Bei solchen Beiträgen kriege ich immer ein Kopfschütteln und frage mich, über was sich manche Leute so Gedanken machen...

 

[Toxxi]

In eine anderen Faden wurde mir mal vorgeworfen, dass ich mich nicht genug mit der Technik auseinandersetze... Warum ich mir darüber Gedanken mache, steht im ersten Beitrag bei "Hintergrund".