Merci Bap, intéressant en effet !
J'achète ta compression dans l'espace, pas dans le temps : dans mon disclaimer "il faudra que j'y réfléchisse plus en détails, car pour être honnête, d'autres explications qui me semble crédibles m'amènent à penser que la fréquence ne devrait pas bouger" : je pensais justement à ton explication de compression spatiale mais pas temporelle ... Mais comme expérimentalement, la fréquence bouge, je me suis dit que cette explication ne tenait pas la route et que l'autre semblait valide.
Après mon post, en y re-réflechissant, je me suis convaincu que ça ne peut être vrai. La preuve limpide me semble être celle -là : émettons dans l'hélium un signal à 1000 Hz pendant 1 seconde, soit 1000 sinusoides. Après passage de l'hélium à l'air, le signal va toujours durer 1s et toujours comporter 1000 sinusoides, donc il sera toujours à 1000 Hz. CQFD, mon explication ne tenait pas.
Mais si je peux me permettre, ton explication me semble fausse également (mais là encore, je n'en suis pas sûr, à discuter) ... Quelle proportion du signal est absorbé par les qques centimètres dans la gorge : quasi nulle je pense, l'air et l'hélium n'absorbent pas le son, il s'y diffuse quasiment sans absorbtion. En effet, la puissance reçue d'une source diminue en 1/r², et pas en exponentielle : on arrive à entendre des échos à plusieurs km, donc l'absorbtion reste faible sur plusieurs km, donc elle doit être infinitésimale sur qques centimètres à mon sens.
Mais du coup, pourquoi le son est bizarre quand on a respiré de l'hélium ?
Je viens de penser à une explication qui me semble plausible / probable (mais est-ce la bonne ?) :
Les sons sont produits par les cordes vocales ET par la résonance dans la gorge, par un jeu complexe d'échos internes que l'on apprend à maîtriser en apprenant à parler. De même, le son d'une trompette dépend de la forme de la trompette : c'est comme dans une cavité rectangulaire, seules certaines fréquences sont possibles.
Donc on peut imaginer qu'entre son émission par les cordes vocales et la sortie de la bouche, les ondes sonores sont modulées / modifiées par la forme de la gorge, différemment selon la fréquence (dans l'espace) des ondes. Avec de l'hélium, la forme de la gorge apparaît comme différente car la fréquence des sons dans l'espace est modifiée : l'onde serait donc modifiée différemment par la gorge quand celle-ci est remplie d'hélium.
Ce qui reste peu clair pour moi, c'est comment la forme de la gorge modifie les ondes ? Il faudrait modéliser la propagation d'un son dans un cône pour le comprendre ... (et donc valider ou pas cette tentative d'explication)
Qu'en penses-tu bap ?
Merci,
Bap2703 a écrit :Sauf que ton explication ne va pas.
Ce qui fait la hauteur d'un son c'est sa fréquence (cadence de répétition dans le temps)
Ta compression a bien lieu mais dans l'espace, pas dans le temps : l'onde à la fréquence X reste à la fréquence X. Par contre sa longueur d'onde (le distance qu'occupe une répétition) réduit. Mais comme la longueur d'onde n'a pas de lien avec la perception du son, ce changement de milieu n'a aucun impact sur le son perçu.
Analogie : un rayon laser rouge passe de l'air à l'eau, il est réfracté, sa longueur d'onde est comprimée. Par contre sa fréquence reste la même, on le voit toujours rouge.
Pour le changement de ton l'article est pas ultra clair mais il faut voir les choses ainsi :
1) les cordes vocales émettent toujours le même son
2) entre les cordes vocales et l'air libre il y a la gorge : un filtre passe bas dont la fréquence de coupure dépend du temps que passent les ondes dans la gorge : gaz plus léger => onde plus rapide => passe moins de temps dans la gorge => à le temps de sortir avant de se faire absorber.
Et sinon l'helium est noble parce qu'il a autant d'électrons que de places disponibles sur la première couche électronique. Voir règle du duet et de l'octet. De là découlent plein de propriétés qui font que c'est un élément un peu particulier, principalement : il est très peu réactif.