Почему голос после гелия звучит выше
После вдоха гелия голос кажется тоньше и «мультяшнее», но причина не в том, что голосовые связки начинают работать быстрее. Высоту основного тона задают их колебания: чем чаще они вибрируют, тем выше нота. Гелий обычно не меняет эту частоту сколько-нибудь заметно.
Меняется тембр — характерное сочетание обертонов, по которому мы узнаём голос. Его формируют резонансы голосового тракта: полостей глотки, рта и носа, которые усиливают одни частоты звука и ослабляют другие.
Что именно меняет гелий
Звук распространяется в гелии быстрее, чем в обычном воздухе. Из-за этого в голосовом тракте смещаются резонансные частоты: полости начинают сильнее выделять другие участки спектра голоса. Мозг воспринимает получившийся звук как более высокий, хотя колебания связок могут оставаться примерно такими же.
Это похоже на изменение тембра инструмента без ускорения мелодии: ноты не становятся чаще, но меняется то, как звучит каждая из них. Поэтому эффект гелия заметнее в окраске голоса, а не в его настоящей высоте.
Почему гелий используют в МРТ
В магнитно-резонансном томографе гелий нужен не для изменения звука, а для охлаждения магнитов. В некоторых аппаратах жидкий гелий поддерживает сверхпроводящее состояние обмоток — режим, при котором электрический ток проходит почти без сопротивления. Это позволяет создавать сильное магнитное поле, необходимое для получения изображений.
Иными словами, один и тот же элемент связан с двумя совершенно разными эффектами: в голосе важна скорость распространения звука, а в томографе — способность жидкого гелия охлаждать сверхпроводящий магнит.
