🎸 弦のテンション計算機
プリセットボタンは標準チューニング(E2・A2・D3・G3・B3・E4)の周波数です。
弦の線密度(単位長さあたりの質量)・スケール長・目標とする音の周波数を入力すると、弦の基音の周波数に関する物理法則(f = v/2L, v = √(T/μ))から、弦にかかる張力(テンション)を計算するツールです。ギターやベースの弦選びの参考にご利用いただけます。
使い方
- 弦の線密度(g/m)を入力します。多くの場合、弦メーカーの仕様表に記載されています。
- スケール長(mm)を入力します。
- 目標とする音の周波数(Hz)を入力するか、プリセットボタンから選択します。
- 弦にかかる張力が自動的に計算されます。
計算の仕組み
弦の線密度（1mあたりの重さ）・スケール長（振動する弦の長さ）・音の高さ（周波数）から、その音に合わせたときに弦にかかる張力を計算します。 張力 T（N）＝ μ × (2 × L × f)² （μ: 線密度 kg/m、L: スケール長 m、f: 周波数 Hz） 弦の基本の振動数は f ＝ √(T/μ) ÷ 2L で決まるため、これを張力について解いた式です。結果はニュートン（N）のほか、弦のメーカーがよく使うポンド（lbf）と、キログラム重（kgf）でも表示します。プリセットボタンで、ギターの標準チューニングの各弦の音を選べます。
計算例
ギター1弦（E4 329.63Hz）、線密度 0.40g/m（.010ゲージ相当）、スケール長 647.7mm（25.5インチ） T ＝ 0.0004 × (2 × 0.6477 × 329.63)² ≒ 72.9N（約16.4 lbf、約7.4kgf） 同じ弦を半音下げ（E♭）にすると、張力は約 (1 ÷ 1.0595)² ≒ 0.89倍になります。
使用上の注意
- 張力は周波数の2乗に比例します。半音下げると約11%、全音下げると約21%減り、1オクターブ下げると4分の1になります。
- スケール長が長いギターほど、同じ弦でも張力が強くなり、弦が硬く感じられます。
- 線密度はメーカーの仕様表で「Unit Weight」（lb/in）と書かれていることが多く、1 lb/in ＝ 約17,858 g/m です。
よくある質問
線密度(g/m)はどこで確認できますか?
弦メーカーの製品仕様表に「Unit Weight」や「線密度」として記載されていることが多いです。手元にない場合は、弦の材質と直径から円柱の体積×密度でおおよその値を計算することもできます。
計算式はどうなっていますか?
弦の基音の周波数は f = v/(2L)、波の速さは v = √(T/μ) という物理法則から導かれます(μは線密度、Lはスケール長、Tは張力)。これを整理すると T = μ×(2Lf)² となり、このツールではこの式で張力を計算しています。
計算結果は実際の弦のテンションと一致しますか?
入力した線密度・スケール長・周波数が正確であれば、理論上の張力とほぼ一致します。ただし実際の弦は芯線と巻線の構造や製造上のばらつきがあるため、メーカー公表値と若干の差が生じる場合があります。