Почему после гелия тонкий голос?

Почему после гелия тонкий голос?

Потому что гелий резонирует не так, как воздух.

Вопрос оказался по физике,

но отступать уже поздно. Разбираться давайте начнем со всем знакомой гитары: "Сама по себе колеблющаяся струна звучит очень тихо, что для музыкального инструмента непригодно. Для увеличения громкости в акустической гитаре используется акустический резонатор (корпус гитары), что позволяет достичь громкости, сопоставимой с громкостью человеческого голоса". (Википедия)


С человеческим голосом ситуация точно такая же. Сами по себе, отдельно от вышестоящих органов, голосовые связки звучат очень тихо (не дай бог никому такое увидеть), основную громкость голосу придает воздух, резонирующий в резонаторных полостях (гортани, глотке, ротовой и носовой). Гелий резонирует не так, как воздух, поэтому и голос получается не такой, как обычно.


Для физиков/матиков у меня есть формула f = v/L, где f - частота колебаний, v - скорость звука, L - длина волны. Видно, что чем выше скорость звука, тем выше резонансная частота при остальных неизменных условиях. Поскольку скорость звука в гелии почти в три раза больше, чем в воздухе, то и частота, на которой гелий резонирует внутри резонаторных полостей, тоже выше, в те же самые три раза.


Биологам/филологам, конечно же, мало формулы, им надо пощупать, представить. Пожалуйста:
1) Тонкая флейта звучит высоко, толстый тромбон - низко.
2) Когда наливаешь воду в стакан, то каждый следующий бульк звучит выше (т.к. объем воздуха в стакане уменьшается).
Эти два факта подтверждают, что чем больше объем резонатора, тем ниже получается звук.


Так вот: если наполнить гортань, глотку, ротовую и носовую полости гелием, то звук пролетает через них в 2-3 раза быстрее, чем обычно. Это равноценно тому, что мы бы взяли эти полости, заполнили воздухом, но при этом уменьшили их размер в 2-3 раза. И в первом случае (гелий), и во втором (маленький ребенок) получается голос бурундучка.


Еще можно почитать

Как кошки мурлычат (подробно о голосовом аппарате)
Кошачий концерт (видео)
Лягушачий концерт (видео)


© Д.В.Поздняков, 2009-2016