氦氣其實(shí)不能讓人的“音調”變高。我們聽(tīng)到的改變,是音色的變化?;蛘哒f(shuō),基音沒(méi)變,但泛音的強度變得不同了。 人的聲帶振動(dòng)的“基準”頻率是由聲帶本身的緊張程度控制的,周?chē)諝庾枇?huì )對它的振動(dòng)產(chǎn)生影響,但效果很小……而空氣換成氦氣的這個(gè)變化也是很小的,可以認為振動(dòng)的頻率基本不變。 但是除了音叉之外,幾乎任何東西的發(fā)生都不是簡(jiǎn)諧振動(dòng),而是很多振動(dòng)結合在一起?;鶞实哪莻€(gè)振動(dòng)是基音,而那些較高頻的振動(dòng)就是泛音了。
聲帶振動(dòng)本身不是很強,需要周?chē)鷼夤芸涨坏墓舱?。而共振的強度由波長(cháng)決定,波長(cháng)整數倍的波容易共振?,F在氣管里的氣體變了,聲波速度就變了,要保持波長(cháng)不變,頻率也得相應改變。 氦氣的聲速接近空氣的三倍,所以共振頻率也變成了三倍。因此原來(lái)基音共振好、放得比較大,現在是更高頻的泛音共振好,整體的音色就給人以“高頻”的感覺(jué)。但要說(shuō)“音調”的話(huà),是沒(méi)變的。 較后,當這些氦氣中的高音抵達空氣的時(shí)候——波通過(guò)不同介質(zhì)時(shí),頻率是守恒的。所以接下來(lái)傳到你耳中的聲音也是高頻成分大,顯得高。 氦氣傳播聲音的速度差不多為空氣的三倍,這會(huì )改變人的聲帶的共振態(tài),吸入氦氣的人說(shuō)話(huà)的聲音會(huì )變高頻率。這個(gè)有趣的現象使得吸入氦氣的人說(shuō)話(huà)尖聲細氣,就好像舊時(shí)代的卡通人物一樣。 吸入六氟化硫后聲音變粗,與吸入氦氣的狀態(tài)正好相反。這種現象經(jīng)常被錯誤地解釋為音速的提高直接導致聲音頻率的增加,或者氦氣使得聲帶振動(dòng)變快。 這是因為聲音的音波必須靠介質(zhì)來(lái)傳遞,而介質(zhì)的種類(lèi)、狀態(tài)、密度會(huì )影響音波的傳遞速度。 人的聲音一般經(jīng)由空氣傳遞。當空氣的成份由78% 氮和21% 氧改變?yōu)?0% 的氦氣和20% 的氧氣,密度變?yōu)檎?諝獾娜种?,此成份改變導致聲音傳播的速度快了接近三? 所以吸入氦氣的人說(shuō)話(huà)的聲音會(huì )變高頻率. 這個(gè)有趣的現像, 使得吸入氦氣的人說(shuō)話(huà)尖聲細氣。 順誠氣體小編親自吸過(guò)氦氣……當呼吸道充滿(mǎn)氦氣時(shí),用平常的喉部肌肉控制發(fā)聲變得很困難,這應該是 “氣管空腔的共振”頻率變了,為了說(shuō)出話(huà)來(lái),就必須(不知不覺(jué)地)提高聲帶振動(dòng)頻率,所以說(shuō)發(fā)生頻率頻率變化實(shí)際上是自我造成的。也可參照《生活大爆炸》的某一集中,Kwipky用氦氣戲弄謝耳朵時(shí),謝耳朵先是感覺(jué)發(fā)不出聲,然后很痛苦地緊著(zhù)喉嚨才能說(shuō)出話(huà)來(lái)。(弄不好這真是一邊放著(zhù)一大罐氦氣一邊拍攝的……燒錢(qián)啊啊?。?