Гелий на самом деле не повышает высоту голоса
Подтверждено: объяснение основано на установленных данных.
Высоту голоса задаёт частота колебаний голосовых складок, а гелий её почти не меняет. Меняется газ в горле и во рту. В гелии звук распространяется почти втрое быстрее, это поднимает резонансы, формирующие тембр голоса, и голос звучит писклявым.
Коротко
Гелий в основном меняет тембр голоса: резонансы речевого тракта смещаются к более высоким частотам, хотя голосовые складки продолжают колебаться почти с прежней частотой.
Самое интересное
Речевой тракт работает как набор резонансных фильтров. Гелий сдвигает эти резонансы к более высоким частотам, усиливая высокие гармоники, и мозг легко принимает это за повышение тона.
Ещё одна деталь
Гексафторид серы, газ гораздо плотнее воздуха, делает обратное — придаёт голосу низкий, гулкий тембр. Водолазы, дышащие гелиевыми смесями, пользуются электронными корректорами речи, чтобы их понимали.
Подробнее
- В гелии звук распространяется примерно со скоростью 1000 метров в секунду, а в воздухе — 343.
- Органная труба в гелии звучит выше, потому что ноту задаёт её воздушный столб.
- Форманты — резонансные пики речевого тракта — позволяют различать гласные.
Источник: UNSW Music Acoustics: Helium speech and the physics of the voice