laveste pris for generiske piller http://1apotekonline.com/

Lær noget nyt på den sjove måde:

Næsehulen og stemmelæberne McGurk-effekten Overtonesang Kardinalvokalerne Hvorfor får man lys stemme når man inhalerer helium? Strubesang

grundtone

Hvorfor giver helium lys stemme? En teknisk forklaring

Jeg havde for noget tid siden et indlæg om hvorfor man får lysere stemme af at inhalere helium. Årsagen er, som jeg skriver, at lyd bevæger sig hurtigere i helium, men det er ikke meget af en forklaring. Her er derfor en lidt mere teknisk forklaring.

Hvis vi regner med at talekanalen er et 17 cm langt jævnt rør, og tager udgangspunkt i en neutral talekanalkonfiguration, svarende til vokalen [ə], vil lydbølger med en amplitude ved 17 cm blive forstærket, dvs. bølger med bølgelængde (λ) på 68 cm, 22,7 cm, 13,6 cm osv. (17/((2*n-1)*0,25) cm). Det skyldes at luftmolekylerne i den luftsøjle der er i talekanalen, har mere bevægelsesfrihed ved rørets udmunding end i bunden af røret.

I almindelig atmosfærisk luft rejser lyden med ca. 340 meter i sekundet. Ved en tone på 340 Hz er λ = 1 meter. Hvis talekanalen er fyldt med atmosfærisk luft, vil en lydbølge med λ = 68 cm have en frekvens på 500 Hz (34.000/68 Hz). Overtoner omkring 500 Hz vil derfor blive forstærket (ligeledes frekvenser på 1500, 2500, 3500 Hz osv.)

I helium rejser lyden hurtigere, nemlig med ca. 1000 m/s. Hvis talekanalen er fyldt med helium, vil en lydbølge med λ = 68 cm således have en frekvens på 1500 Hz i stedet for 500 Hz. I helium er resonansfrekvenserne i en resonator således højere end i atmosfærisk luft. Det giver indtrykket af en lysere stemme.

Reelt fylder man dog ikke munden 100 % med helium, så effekten er noget mindre end dette. Et studie viser at resonanserne kun hæves i omegnen af 20-30 %. Det afhænger selvfølgelig af mængden af helium i talekanalen.

At lyden bevæger sig hurtigere har samme effekt på resonansfrekvenserne som hvis man forkortede talekanalen (om man løber dobbelt så hurtigt eller halvt så langt, har samme effekt på hvor hurtigt man gennemfører et løb). Børn har en kortere talekanal end voksne, så derfor lyder stemmen mere barnlig når man indånder helium.

I sulfurhexaflourid rejser lyden med 150 m/s. En lydbølge med en λ = 68 cm har i her således en frekvens på 220 Hz. I sulfurhexaflourid sænkes resonansfrekvenserne altså, hvilket giver indtryk af en stemme tilhørende et væsen med usædvanlig lang talekanal.

Grundtonen bestemmes af stemmelæbesvingningerne, som bestemmes af luftgennemstrømningen i glottis og muskelspændingen i stemmelæberne. Begge faktorer er upåvirkede af gasarten i lungerne (jeg antager at det subglottale tryk er det samme uanset om man indånder helium eller almindelig luft). Man kan naturligvis forstærke effekten af heliumstemme ved at hæve grundtonen.

At inhalering af helium giver en lysere stemme skyldes altså at lyd rejser hurtigere i helium, hvilket resulterer i højere resonansfrekvenser, uden at det i sig selv har en effekt på grundtonen.

Bemærkninger

Lydens hastighed og talekanalens længde varierer. Værdierne er valgt for at give nogle bekvemme runde tal. Talekanalen er også kun tilnærmelsesvis er et jævnt rør.

  • Lydens hastighed i tør luft er 331 m/s ved 0 °C. En hastighed på 340 m/s svarer til omkring 15 °C.
  • Lydens hastighed i helium er 972 m/s ved 0 °C.
  • Lydens hastighed i sulfurhexaflourid er 146 m/s ved 0 °C.
  • I fugtig luft og højere temperatur stiger hastigheden.

(Kilder: http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur_hexafluoride, http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/souspe.html)

Verdens dybeste stemme?

Jeg stødte på en video om sangeren Timothy Storms, som angiveligt har verdensrekorden for dybeste stemme – han skulle kunne brumme helt ned til 8 Hz. Umiddelbart er der dog flere absurde påstande i videoen. Men før man kan indse det, må man lige lære lidt om hvordan vi frembringer toner.

Vi bestemmer stemmens grundtone ved at måle antallet af stemmelæbesvingninger i sekundet. Stemmelæbesvingninger opstår ved at vi spænder stemmebåndene samtidig med at vi presser luft igennem glottis. Luftgennemstrømningen får stemmelæberne til at klappe sammen (pga. bernoulli-effekten), men så snart de er klappet sammen, opstår der overtryk under glottis, som får stemmelæberne til at poppe fra hinanden igen. Denne konstante vekselvirkning mellem bernoulli-effekt og overtryk skaber de udsving i lufttrykket som vi opfatter som lyd.

Hver gang stemmelæberne popper fra hinanden frigøres en lille komprimeret luftpakke som forplanter sig i rummet, og det høres som et lille plop. Hvis man sætter man mange af disse plop sammen, opfattes det som en tone, og antallet af plop pr. sekund (Hz) bestemmer grundtonen. Normalt ligger grundtonen i nærheden af 100 Hz for mænd og 200 Hz for kvinder, altså 100-200 plop i sekundet.

Nå, så til nogle af de ting der påstås af og om Timothy Storms.

For det første giver det ikke mening at tale om verdens dybeste stemme eller grundtone. Med lidt øvelse kan man kontrollere subglottalt tryk og stemmelæbespænding så godt at man kan lave en vilkårligt lav frekvens. Jeg er ikke sanger (bare fonetiker), men kan sagtens lave et isoleret plop, og hvis jeg gør det med fx 2 sekunders mellemrum, så har jeg en “grundtone” på 0,5 Hz.

For det andet er det noget sludder når Timothy Storms påstår at 8 Hz er så lavt at det menneskelige øre ikke kan opfatte det. Det er rigtigt at vi ikke opfatter sinustoner under 20-25 Hz, men vi kan sagtens høre begivenheder der indtræffer sjældnere end 20 gange i sekundet. Vi opfatter det blot ikke længere som toner men i stedet som fx vibrationer eller trommen, og hvis frekvensen bliver tilstrækkelig lav, som individuelle begivenheder. Således kan vi også tydeligt høre de plop der dannes i glottis, selvom de kommer med en frekvens langt under 20 Hz.

Stemmelæbesvingninger er ikke sinustoner – det er komplekse toner, dvs. de er sammensat af mange sinustoner med højere frekvenser på op til flere tusinde Hz. Selv om stemmelæbesvningerne er langsomme, er de højere sinustoner der stadig, og altså stadig hørbare. Afhængigt af hvordan vi former mundhulen vil forskellige frekvensområder blive fremhævet eller nedtonet, og på den måde laver vi fx forskellige vokaler.

På videoen ser man Timothy Storm synge “så lavt at man ikke kan høre det”. Jeg ved ikke hvad det er han laver, men hvis man ikke kan høre det, er det ikke stemmelæberne der svinger. Det er muligt at han har udviklet en særlig teknik til at rumle med maven, som så opfattes af mikrofonen, men det er ikke sang.

Sang med meget lavfrekvente glottisslag

For at demonstrere mine pointer vil jeg spille et stykke musik af DJ’en Claude VonStroke med den farverige titel Deep Throat. Han har her samplet isolerede glottisslag og sat dem sammen til at danne både rytme og melodi – tydeligt hørbart, også selvom der er færre end 8 af dem i sekundet. (Hvis man ikke er til genren, men blot vil høre demonstrationen, skal man hoppe direkte til 1:30).

Overtonesang

En vokal kan siges at bestå af en grundtone og en række overtoner. Grundtonen er den frekvens vores stemmelæber svinger med, og det er normalt grundtonen der bærer melodien når vi synger.

Overtonerne er ikke noget vi almindeligvis hører som selvstændige toner. Lidt vagt formuleret er de med til at give lyden karakter. Det er overtonerne der gør at en C-node lyder forskelligt når man spiller den på fx en trompet ift. en fløjte, selvom det i en vis forstand er samme tone. Afhængigt af musikinstrumentets fysiske udformning vil nogle overtoner blive fremhævet, mens andre bliver dæmpet; det er blandt andet det der gør at musikinstrumenter lyder forskelligt.

På samme måde ændrer overtoneforholdene sig når vi artikulerer forskellige vokaler. Vi flytter rundt på tungen og læberne, hvilket ændrer på mundhulens udformning, hvilket gør at nogle overtoner fremhæves frem for andre.

Med teknikker med især tungen, læberne og struben kan man forme mundhulen således at bestemte overtoner fremhæves samtidig med at grundtonen dæmpes. Og hvis man mestrer disse teknikker, kan man frembringe hørbare melodier i overtonerne.

Overtonesang er særlig udbredt i folkemusik i området omkring Tuva og Mongoliet. Her er et klip med den tuvinske folkemusikgruppe Huun Huur Tu som demonstrerer en art overtonesang kaldet sygyt.

I folkemusikalske sammenhænge virker grundtonen som drone, mens overtonen bærer melodien, men nogle kunstnere er øvede i at bevæge både grundtonen og overtonen så de danner tostemmige melodier. Det gælder fx den tyske overtonesanger og komponist Jan Heinke.

Her er et filmklip hvor Jan Heinke synger en af sine egne kompositioner, og samtidig vises en spektrografisk analyse af overtonerne.

Her er endelig en laryngoskopisk optagelse af overtonesangeren Steve Sklars svælg mens han synger sygyt. Læg især mærke til den ekstreme indsnævring af svælget i forhold til normal sang. Dette tjener formodentlig til at dæmpe grundtonen.

Følg med

rss e-mail FB Twitter