Jeg havde denne samtale med en omstillingsdame i dag:
Omstillingsdamen: Så skal du tale med Peter [ʁulˀs]. Mig: Peter … ? Omstillingsdamen: [ʁulˀs]. R-U-L-S-S-S. Mig: Øhm, ok. Tak.
Tre s’er i træk var alligevel et usædvanligt navn, tænkte jeg. Jeg måtte google lidt for at tjekke om damen virkelig havde sagt det rigtigt, og kom frem til at manden, jeg skulle tale med, hed Rulffs.
Telefoner transmitterer kun lydbølger i frekvensområdet ca. 0,3 – 3,3 kHz. Men da den akustiske forskel mellem [f] og [s] primært ligger i området over 3,3 kHz, lyder de to konsonanter meget ens i telefonen, og man er tilbøjelig til at høre begge dele som [s].
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.
For nogle dage siden skrev jeg om verdens dybeste stemme, så lad os lige tage tage et lyt på verdens lyseste stemmer også.
Ifølge Guinness’ rekordbog tilhører verdens lyseste mandestemme den australske sanger Adam Lopez, som kan komme op på et C#8, altså 4435 Hz, hvilket er en halv tone højere end den højeste tone på et piano.
Man kan se og høre Adam Lopez sætte verdensrekorden her (bemærk manden med absolut gehør, som fortæller hvilken tone han rammer):
Et C#8 er naturligvis imponerende, men slet ikke i nærheden af den brasilianske sanger Georgia Brown, som slår Adam Lopez med 2½ oktaver. Hun er noteret for at kunne komme helt op på et G10 svarende til 25.088 Hz, hvilket er langt uden for almindelig menneskelig hørevidde, som topper omkring 20.000 Hz. Her folder hun sig ud:
Disse lyse toner ligger i det der kaldes fløjteregisteret, som er tonelejet over randregisteret eller falset, som er tonelejet over almindelig modal stemthed. Fløjteregisteret benyttes ofte af popsangere som Mariah Carey, og en sjælden gang imellem af operasangere, måske bedst kendt fra Mozarts arie Nattens Dronning.
Når man synger i falset eller fløjteregisteret er der i modsætning til modal stemthed normalt ikke kontakt mellem stemmelæberne, og det er kun membranen omkring stemmebåndene der vibrerer.
