Наверное каждый из нас знает, что если вдохнуть немного газа из гелиевого шарика, то голос станет тоньше и будет звучать смешно. Но не каждый сможет ответить почему от гелия меняется голос при вдыхании газа?! А всё потому что у гелия значительно ниже плотность. Голосовые связки упруго вибрируют в потоке воздуха. А так как плотность гелия в семь раз ниже воздуха, то значит он намного меньше нагружает связки, из-за чего они колеблются с большей частотой и голос становится писклявым и смешным.
Теперь давайте подробнее рассмотрим как и почему от гелия меняется голос. Механика голоса человека является удивительным биологическим явлением. Все начинается с того, что воздух через гортань попадает в легкие и затем в виде углекислого газа покидает лёгкие опять же через гортань. Этим можно манипулировать несколькими способами. Например, вы можете выпустить воздух, и все, что слышно другими, — это звук дыхания. Если же нужно что-то сказать — в дело включаются мышцы гортани и голосовые связки.
Воздух в ваших легких подталкивает расслабление вашей диафрагмы. Затем он проходит через вашу трахею и попадает в небольшое отверстие, имеющее две складки кожи (голосовые связки) по обе стороны от нее, в форме буквы V. Поскольку мышцы, которые управляют Вашим голосом, напрягаются и расслабляются, они создают вибрацию шнуров. Когда эти шнуры вибрируют, они высвобождают импульсы воздуха. Напряжение в этих мышцах создает различия в частоте. Чем выше напряжение, тем выше частота и, следовательно, выше голос. Эта частота измеряется в герцах (ну то есть сколько раз в секунду это повторяется). Например, почти все человеческие речевые звуки обычно варьируются от 200 герц до 8000 герц.
Выйдя из голосового окна, воздух перемещается в область вашего рта, которую можно неофициально назвать вашим голосовым трактом. Когда вы манипулируете своим языком, челюстью и губами, вы можете изменять резонансные частоты, созданные вашими голосовыми связями, воспроизводя много разных звуков речи.
Звук,создаваемый воздухом текущим на разных частотах и резонансах, создает наш голос. Еще одним фактором, влияющим на шаг, является толщина голосовых связок. Чем толще складки кожи, тем глубже голос и наоборот — тоньше складки и тоньше голос.
Итак, теперь давайте поговорим о воздухе, который выходит из ваших легких. Количество молекул в фиксированном объеме газа, как и объем воздуха в легких, не изменяется с типом газа (при условии, что давление достаточно низкое). Пока температура и давление одинаковы, не имеет значения, является ли это гелием или воздухом, количество молекул одинаковое. Масса этих молекул затем измеряется атомным весом. Атомный вес — безразмерная физическая величина (поэтому он работает так хорошо для газа, который не обязательно имеет заданный размер). Это отношение средней массы атомов элемента по сравнению с 1/12 массы атома углерода-12. Все это в основном означает, что чем выше число, тем тяжелее газ.
Гелий имеет атомный вес 4.002602. Воздух, который составляет приблизительно 80% азота, имеет разные характеристики в зависимости от окружающей среды. Из-за этого его фактический атомный вес невозможно точно определить. Однако, как правило, это примерно в семь раз тяжелее гелия.
Итак, почему от гелия меняется голос при вдыхании газа?! Ответ заключается в том, как звуковые волны проходят через данный газ. Чем плотнее или тяжелее газ, тем медленнее будет звуковая волна. Гелий намного легче воздуха. Тогда скорость звуковой волны через гелий будет намного выше. Поэтому, вдыхая гелий и используя его в качестве источника воспринимаемого звука, вы просто увеличиваете скорость или частоту голоса. Вы не меняете высоту тона, так как ваши голосовые связки вибрируют с той же скоростью, что и при использовании воздуха. Вы также не меняете конфигурацию своего голосового тракта. Поэтому, в то время как базовая частота аккордов остается неизменной, частота звука, слышимого другими, увеличивается из-за волны, проходящей через гелий намного быстрее, чем через воздух.
Есть такой фокус, который можно многократно увидеть на роликах в ютубе. Эти ролики можно отыскать, если сделать поиск по словам «гелий» и «голос». Мы видим, что после того, как человек вдыхает газ гелий его голос изменяется, становится до смешного пискливым. Если же человек вдыхает другой газ, гексафторид серы, который тяжелей воздуха, его голос приобретает басовые тона, что тоже необычно и потому смешно.
В чем причина этого явления?
Но прежде ответим на вопрос, благодаря чему мы вообще можем говорить. Как вообще возникает голос?
Происходит это когда воздух проходит из легких через трахею в гортань. В гортани, приблизительно посередине ее, имеется сужение, где размещаются голосовые связки, которые собственно и генерируют звук. Голосовые связки представляют собой две горизонтальные складки, между которыми имеется отверстие, которое называется голосовой щелью. Если голосовые связки при прохождении через них воздуха из легких вибрируют, возникает звук. Голосовые связки могут производить самые разнообразные движения. Они могут смыкаться, соединяться, изменять свою длину и толщину, производя тем самым разнообразнейшие звуки.
Но сами связки очень слабые. Поэтому производимый ими звук весьма тихий. Для усиления этого звука необходим резонатор. Роль резонатора в речевом тракте человека выполняет глотка. Глотка объемна. Она открывается в сторону ротового отверстия. Форма глотки неправильная, но эта форма так хитро «рассчитана» природой, что усиливает слабые колебания воздуха, которые генерируют голосовые связки, и направляет их изо рта в сторону слушателя. Глотка находится непосредственно рядом с костями черепа. Вследствие этого, наш голос до нашего уха идет не столько по воздуху сколько по нашей черепной кости. С этим связан странный эффект: мы слышим собственный голос не так, как его слышат окружающие нас люди.
Итак, речевой тракт человека очень похож на любой звуковоспроизводящий аппарат: в нем имеется генератор звуковых колебаний (голосовые связки) и усилитель-резонатор (глотка). Нос и рот, а также находящиеся во рту язык, губы и небо задействованы при артикуляции. Благодаря им человек изменяет звуки, генерируемые голосовыми связками и усиливаемые глоткой, и произносит слова. Если провести аналогию с радиопередатчиком, происходит модуляция основного сигнала информационным.
Что же происходит, когда человек вдыхает газ гелий и начинает разговаривать? Благодаря тому, что гелий легче воздуха голосовые связки в среде этого газа будут колебаться чуть-чуть быстрее. Но не из-за этого изменения тон голоса поднимается так существенно.
А вот для нашей глотки, которая, как уже было сказано, работает резонатором, изменение природы звукопередающей среды существенно. Ведь резонансные частоты глотки зависят от ее формы и объема. При замене воздуха гелием, скорость звука в резонаторе увеличивается почти втрое, с 331 м/с до 965 м/с. А вот конфигурация резонатора не изменилась. Поэтому входить в резонанс (а значит, усиливать) резонатор теперь будет другие, более высокие частоты. Все звуки, выходящие изо рта человека, «хлебнувшего» гелия, сместятся в сторону более высоких частот. Голос станет более писклявым.
Если же вместо легкого гелия вдохнуть газ более тяжелый, чем воздух, в котором скорость звука меньше, резонировать с глоткой, а значит, усиляться будут звуковые колебания, имеющие меньшую частоту. Голос сместится в сторону низких частот и станет неестественно грубым.
Вот так вот и объясняются все эти чудеса.
Казалось бы, эта тема не имеет к вокалу никакого отношения. Скорее к химии… Или физике… Или акустике, как части физики… И все-таки влияние ГЕЛИЯ (и не только его одного, как вы узнаете из статьи) на ГОЛОС показывает справедливость взгляда на то, как возникает человеческий голос и каким закономерностям подчиняется.
Итак, при вдыхании легкого инертного газа – гелия, например, из воздушных шариков, у человека совершенно изменяется голос. Вы еще не знаете об этом? Да-да, удивительное – рядом…
Звучит, действительно, смешно! Эффект настолько интересный, что мимо не прошли даже такие известные лица, как ведущие передачи «Разрушители мифов» на телеканале «Дискавери». Но!
Ролик на английском языке, но это не страшно, есть вполне подходящий перевод:
«Я обещаю что будет круто, но вы должны пообещать что НИКОГДА
не будете повторять это дома! Ладно? Ладно! А сейчас… Все знают, что мой голос будет звучать выше, если я вдохну гелий! Это потому что он в 6 раз легче воздуха, что означает, что мои голосовые связки будут колебаться быстрее, и это заставляет мой голос звучать намного выше!
А сейчас… Подышу гексафторидом серы, который в 6 раз тяжелее воздуха, и голос будет звучать примерно так...
Мой голос звучал намного ниже…
И вообще я до сих пор веселюсь!
ЭТО – НАУКА
!!!»
Пытливому и любопытному человеку, естественно, хотелось бы знать, ПОЧЕМУ такое происходит? И вот на этот вопрос каких только ответов не бывает… Один из них уже дан – мои голосовые связки будут колебаться быстрее… Но, так ли это на самом деле?
Встречаются и другие «причины» - разница давлений воздуха и гелия, «сжатие» голосовых связок и даже то, что ИНЕРТНЫЙ (!) газ каким-то образом влияет на само СТРОЕНИЕ голосовых связок! Уму непостижимо!
Вот не знают люди физики… Совсем…
А истинная-то причина вполне проста и давно изучена наукой. Да, справедливости ради нужно признать, что связки, работающие в среде не воздуха, а гелия (и, разумеется, гексафторида серы) колеблются чуть быстрее (медленнее). Но только ЧУТЬ ! И эта степень изменения скорости колебаний уж никаким образом не может повлиять на голос СТОЛЬ ЧУДОВИЩНО ! Основной фактор в другом.
Подумайте сами, ведь если бы какое-либо воздействие испытывали сами голосовые связки, то голос мог бы быть выше или ниже, но при этом не изменился бы его тембр! Голос все равно был бы ЧЕЛОВЕЧЕСКИМ , хоть и более низким или высоким. А наблюдается совсем другое – НЕЧЕЛОВЕЧНОСТЬ голоса! Именно изменение ТЕМБРА в сторону его «буратинности», «мультяшности» вызывает неудержимый смех! Тот же эффект и при «понижении» голоса – «демоничность», «чудовищность», но в любом случае – не наблюдается сходство с голосом человека.
Но ТЕМБР человеческого голоса – набор формант, как об этом рассказано в статье «Что такое форманты?» . Сами же форманты невозможны без участия РЕЗОНАТОРНОЙ СИСТЕМЫ человеческого организма. И не только! Более высокий ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ голос – это сложная звуковая волна, состоящая из тех же формант, но видоизменяются не только сами по себе форманты, а и их индивидуальное расположение в спектре голоса. Поэтому мы слышим хоть и высокий (или низкий), но, главное, человеческий голос. Изменение же СРЕДЫ , замена воздуха на другой газ не приводит к изменению конфигурации резонаторных полостей, как следствие, форманты не сдвигаются относительно друг друга, а просто меняют свою частоту. Слух фиксирует это как «искусственность» голоса.
Вот в этом заключается подтверждение как существования самой резонаторной системы, так и ее основополагающего влияния на сам феномен голоса. Ну а уточнения процесса с точки зрения физики… Извольте:
«Речевой тракт человека состоит из голосовых связок и резонатора, наполненного воздухом (или гелием): легкие, дыхательные пути, черепные полости. Связки генерируют слабый звук, без резонатора мы могли бы его и не услышать. Резонансные частоты голосового тракта зависят от его объема и формы. Гелий имеет меньшую плотность, чем воздух, поэтому скорость звука в нем выше (965 м/с против 331). Частота, длина волны и скорость звука в газах связаны определенными соотношениями. Это приводит к тому, что, хотя конфигурация резонатора не меняется, резонансными становятся более высокие частоты, и общий спектр голоса смещается в область более высоких частот. Выражаясь музыкальными понятиями, гелий меняет не высоту голоса, а его тембр. Точнее, высота меняется, но очень мало – она зависит в основном от натяжения голосовых связок, а при выдыхании гелия оно немного иное, чем при выдыхании воздуха.»
«… глотка - это, с точки зрения акустики, объёмный резонатор, настроенный на определённую длину волны (не частоту!). И если человек дышит воздухом, то получается звук (голос) определённой частоты… Но если теперь вместо воздуха взять гелий, то ДЛЯ ТОЙ ЖЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ из-за более высокой скорости звука получится другая частота - более высокая. А при переходе из одной среды в другую (из заполненной гелием глотки в нормальный воздух) частота звука уже не меняется.»
В последнее время вырос интерес к такому химическому веществу, как гексафторид серы. Этому способствовали развлекательные передачи на телевидении, среди которых наиболее известны «Хорошие шутки» и «Разрушители мифов». Особенно заинтересовал многих тот факт, что с помощью этого вещества можно менять тембр голоса - он становится очень низким. Люди решили, что это прекрасная идея и прочего досуга. Если есть спрос, будут и предложения: в интернете нетрудно найти объявления о продаже гексафторида серы. Но, прежде чем кидаться покупать это вещество, нелишним будет разобраться, что оно собой представляет и насколько безопасно для человека.
Гексафторид серы, он же - SF6, он же - шестифтористая сера, он же - элегаз, - неорганическое химическое соединение. Известно оно уже более 100 лет и примерно столько же успешно используется человеком в своих целях. Химические свойства: инертный, нетоксичный, тяжёлый газ (в 5 раз тяжелее воздуха). Вещество абсолютно бесцветно, обладает высокой и высоким пробивным напряжением. Возможны два пути его образования - из простых веществ и при разложении сложных фторидов серы. Благодаря своим физико-химическим свойствам используется как диэлектрик в электротехнической промышленности, как технологическая среда - в электронной промышленности, а также как инертная среда для получения сплавов - в металлургии. В последнее время элегаз (сокращение от «электрический газ») применяется при как огнетушащее средство. Это основные сферы применения гексафторида серы.
Но развлекательное телевидение расширило область применения этого вещества и популяризировало его. Причиной этому послужила его способность изменять человеческий голос: если вдохнуть гексафторид серы, голос станет чудовищно,
неестественно низким. Интересно, почему такое происходит? Нередко можно встретить мнение, что элегаз действует на вызывает их кратковременный отёк и таким образом «понижает» голос. Это совсем не так. Дело в том, что сами по себе не образуют громкого звука. человека помимо связок включает в себя ещё и резонаторы. Один из таких резонаторов - глотка. На тембр голоса влияет, прежде всего, среда этого резонатора. Если эта среда - воздух, то мы слышим обыкновенный, привычный всем голос. Но стоит изменить среду, и мы услышим другой, совершенно чужой голос. Объясняется это следующим принципом: чем легче газ и быстрее движение его молекул, тем выше будет голос. И наоборот: чем тяжелее газ, тем медленнее движение молекул, тем ниже тембр. Гелий легче воздуха, поэтому при вдыхании этого газа голос становится писклявым, очень тонким. Гексафторид серы, как уже говорилось, в 5 раз тяжелее, и если вдохнуть его, голос станет грубым и низким. Вот и всё: такой забавный эффект элегаза объяснятся кратковременным изменением среды резонатора. Вдыхание этого вещества не способно нанести вреда организму, если оно не содержит посторонних примесей.
Если вы захотите приобрести гексафторид серы, цена не должна быть для вас определяющей. Никто не спорит, что и это немаловажно, но здоровье дороже. Поэтому приобретая элегаз, поинтересуйтесь у продавца, «чистый» ли это гексафторид, не содержит ли каких-либо других добавок. Это обезопасит вас и ваших гостей, которых вы соберётесь развлекать элегазом, от неожиданных и неприятных сюрпризов.
Нет человека полностью довольного тем, чем одарила его природа. Один обижается на недостаточно густую шевелюру, другой жалуется на несовершенную фигуру, третий форму носа, но есть те, кого не устраивает звучание собственного голоса. Особенно страдают мужчины с высоким, тонким голосом, который входит в диссонанс с их внутренним образом брутального мачо.
Не каждому повезло родиться с глубоким бархатным баритоном, но развить и сделать голос более низким, грубым под силу упорством, решимостью и желанием.
Зачем нужен низкий голос
- Обладатели низкого тембра выглядят представительнее и авторитетнее. Когда мы слышим человека, не видя его, уже подсознательно рисуем физиологический и психологический портрет. По тому, как он «звучит» можно определить роль деятельности, интеллект, темперамент и тип характера. Человек с низким голосом внушает больше доверия, выглядит умнее. Такой факт берут на вооружение крупные компании.
- Грубый голос — сексуальное оружие в битве за сердца. Чем выше уровень мужского гормона (тестостерона), тем ниже голос представителей сильной половины. Это чувствуют женщины на генетическом уровне. Такой мужчина становится более сексуально привлекательным в отличие от самца, даже с приставкой «альфа», который начинает говорить визгливо, срываясь на петушиный крик.
- Низкий, грубый голос – спасение от заикания. Исследуя заикание, ученые пришли к выводу, что данной проблемой реже страдают люди с низким голосом. Заикающийся старается выдавить из себя звук, напрягает голосовые связки, голос звучит неестественно высоко. Таким людям рекомендуют понизить звуковой тон, заговорить «диаконским» басом.
От чего зависит высота голоса
Звук, издаваемый человеком, зарождается в гортани, важная часть которой — голосовые связки. От их длины, ширины и толщины зависит звучание голоса. У женщин и детей складки легче, чем у мужчин, а у вокалистов поющих басом их масса в 4 раза больше, чем у сопрано певцов.
Полость глотки, рта и носа образуют надставную трубку, которая меняет с годами свои размеры и форму. В подростковом возрасте происходит ломка голоса. Глотка опускается вниз, проявляется адамовым яблоком (кадыком), надсадная трубка становится длиннее, связки мощнее, речь более грубой.
Способы понижения голоса
Прежде чем решить желаете вы поменять тембр своего голоса или нет, протестируйте себя, послушайте звучание собственной речи со стороны.
Нет смысла опровергать мнение, что табак делает голос курильщика грубым – это действительно так. Только не следует забывать, что речь любителей табака сопровождается кашлем, голос становится хриплым (прокуренным) – это не тот эффект, которого хочется добиться. Есть намного приятнее методы борьбы за снижения тембра без вреда здоровью.
- Техника с оригинальным названием «от носков до макушки». Произнося слова по данной методике необходимо делать упор не на голосовые связки, а мышцы диафрагмы. Говорим из себя, изнутри, противоестественно выпячивая живот во время вдоха, а не втягивая. Базовое упражнение: лежим на спине с томом книги на животе и дышим, при вдохе поднимаем пресс вместе с грузом.
- Подражание звуку виниловой пластинки при торможении. Чем медленнее мы говорим, тем голос звучит ниже, как виниловая пластинка, когда ее замедляют, она начинает басить. Проведите небольшой эксперимент, под звучание пластинки произносите буквы алфавита, делайте тоже при ее торможении и так несколько раз. Постепенно заметите снижение тембра голоса.
- Релаксация голосовых связок и увеличение длины надставной трубы. Расслабляем связки упражнением: садимся на стул или ровно стоим возле стены в расслабленном состоянии. Опускаем подбородок на грудь и произносим «и», медленно поднимаем голову, удерживая гласный звук. Так повторяем несколько раз в день, чтобы высота звука с опущенной и опрокинутой назад головой стала одинаковой по звучанию.
- Опускаем гортань. На зевке и полузевке гортань сдвигается вниз, если попробуем издать звук, он будет грубым и низким. Постарайтесь при разговоре зафиксировать ротовой аппарат, гортань, диафрагму в положении зевания и увидите реальные изменения голоса. Великий Шаляпин превращал усилиями воли и мозга свой организм в одну громко звучащую библейскую Иерихонскую трубу, и у него это получалось. Ведь от природы тембр его голоса был не таким, каким слышали зрители, вокалист выработал «парадоксальное» дыхание, секрет которого был известен только ему.
Психологи и врачи советуют не увлекаться понижением голоса чрезмерно, чтобы его не сломать. Нужно выбрать золотую середину, при которой он будет звучать гармонично и естественно.
Обратиться к врачу эндокринологу
Если уровень тестостерона низкий, врач пропишет таблетки и лекарства, после лечения, ваш голос станет более грубым и мужественным.
Хирургическое вмешательство
Операция на голосовые связки делается амбулаторно, если нет никаких противопоказаний. В результате вы получите необходимый оттенок голоса. Хирургическое вмешательство несет определенный риск для здоровья и большие денежные вложения.
Из всего сказанного делаем вывод:
- Для понижения звучания голоса необходимо дышать носом и диафрагмой, а не грудью, в народе говорят — «грудной голос».
- При разговоре расслабьтесь, уберите нервозность.
- Говорите максимально спокойно, немного медленнее, чем всегда.
- Следите за осанкой, человек пластичный, хорошо владеющий своим телом, как правило, имеет низкий, грубый голос.
Все в мире относительно, успехов в жизни и творчестве добивались не только мужчины говорящие грубо, низким голосом, но и высоким (тенором, контратенором). Если вы, все же, недовольны звучанием и окраской вашей речи, обратитесь к врачу физиатру, займитесь упражнениями, а результат не заставит долго ждать.
Видео: как сделать голос грубее и ниже