Nasze brzmienie zależy od działania tzw. strun głosowych, czyli zestawu fałd rozmieszczonych po bocznych ścianach krtani. Kiedy nabieramy powietrza i ciśnienie w płucach wzrasta, fałdy są zamknięte. Podczas wydechu z kolei, uchodzący gaz tworzy zawirowania, a rozsunięte fałdy zaczynają drgać. Tak powstałe fale dźwiękowe wędrują dalej do aparatu głosowego (gardła, ust i nosa), gdzie zostają dostrojone, wzmocnione i w końcu wyemitowane.
W czasie mówienia lub śpiewu struny głosowe nie wydają pojedynczego, czystego tonu, lecz mieszaninę mieszczącą się w pewnym zakresie częstotliwości. U większości dorosłych będzie to zakres od 100 do mniej więcej 200 herców.
A co ma do tego wdychanie helu?
Poza czynnikami anatomicznymi, na to jak brzmisz, wpływa również zawartość twoich płuc. W normalnych warunkach będzie to oczywiście powietrze czyli mieszanina azotu i tlenu z drobnym dodatkiem innych gazów. Ma to znaczenie, ponieważ fala dźwiękowa rozchodzi się w różny sposób zależnie od właściwości ośrodka. Tu dochodzimy do kluczowej kwestii: prędkość dźwięku w atmosferze przy 20°C wynosi średnio 340 m/s; natomiast w lekkim helu – przy tej samej temperaturze i ciśnieniu – będzie to nawet 970 m/s, a więc prawie trzy razy więcej. Oczywiście biorąc wdech z balonu nie będziesz miał w płucach czystego helu, ale nawet lekka mieszanka wystarczy, aby stać się królem imprezy.
Spójrzmy na to od strony akustycznej. Częstotliwość fali to po prostu liczba cykli przez jakie przechodzi w danej jednostce czasu. Wartość ta ulega automatycznemu zwiększeniu wraz ze wzrostem prędkości propagacji fali. W interesującym nas przypadku, aparat mowy może pracować tak jak zwykle, jednak domieszka helu podnosi prędkość generowanej fali dźwiękowej. To w zupełności wystarczy do przesunięcia wszystkich częstotliwości w górę.
Fajnie, wystarczy zwykły balon z helem?
Najlepiej czytelniku, abyś tego nie robił, a jeśli już się na to zdecydujesz – zachowaj ostrożność i nie przesadzaj. Niewinna sztuczka z kreskówkowym głosem może w łatwy sposób przerodzić się w zagrożenie dla zdrowia i życia. Srogo przekonali się o tym rodzice pewnego chłopca z Dublina, który zmarł po wciągnięciu zawartości urodzinowego balonu. Hel nie jest trujący, ale z uwagi na swoją lekkość błyskawicznie wdziera się w najgłębsze zakamarki płuc zastępując tlen. Jeden wdech teoretycznie nie powinien być groźny, jednak wielokrotne wciąganie helu do nudności, omdlenia, udaru i wreszcie uduszenia.
A TAK W OGÓLE TO… Skoro lekki hel czyni głos bardziej wysokim, to zgodnie z intuicją wdychanie gazu cięższego od powietrza może go wyraźnie obniżyć. Do tego celu nadaje się np. heksafluorek siarki, w którym fale dźwiękowe rozchodzą się o połowę wolniej niż w atmosferze. W efekcie otrzymamy gruby głos, mogący zawstydzić samego Dartha Vadera.