כאשר אוויר עובר דרך מייתרי הקול הוא גורם להם לרטוט, המיתרים הרוטטים גורמים בתורם לאוויר לרטוט וכך נוצר קול.
קול הוא למעשה גל ואורך הגל קשור למהירותו ותדירותו על פי המשוואה הבאה: אורך גל = מהירות/תדירות.
על פי נוסחא זו אם מהירות גל הקול קבועה (מה שאכן נכון במצב נורמאלי) הרי שאם נגדיל את אורך הגל תדירותו תרד ואם נקטין את אורך הגל תדירותו תעלה.
שני גורמים משפיעים על הקול היוצא מתוך הפה -
(1). מימדי תיבת התהודה - במקרה שלנו החלל בו מצויים מיתרי הקול.
מטרת תיבת תהודה היא להגביר תדרים מסוימים בלבד.
למה הכוונה? כאשר פורטים על מיתר גיטרה למשל, נוצרים תדרים רבים אך הם דועכים ורק תדרים שמתאימים לאורך המיתר מוגברים- הם בתורם מרטיטים את האוויר סביבם ואנו שומעים את הקול. איך נקבעים תדרים אלו? על פי אורך המיתר! אם נחלק את אורך המיתר באורך הגל, רק תדרים שייתנו מספר שלם יוגברו.
1207757477.jpg)
אורכי גל שונים.
הלוע יחד עם מיתרי הקול משמשים אף הם כתיבת תהודה.
תנועת הלשון,החיך, המתח בשרירים של מייתרי הקול יחד עם גודלם ומסתם של המיתרים יקבעו את התדרים המוגברים וגובה הצליל (pitch). כאשר אנו מדברים, תנועות של אחד או יותר מהגורמים המוזכרים למעלה יגרמו לשינוי במימדי תיבת התהודה ומכאן לשינוי בתדירות שתוגבר ב"תיבת התהודה" שלנו. בגברים לעומת נשים מיתרי הקול לרוב גדולים יותר ובעלי מסה גבוהה יותר ולכן גובה הצליל הטבעי שלם נמוך יותר.
(2). התווך של תיבת התהודה - במצב רגיל הינו אוויר. התווך ישפיע על הטון (Timbre) או גוון הקול. גוון הקול מאפשר למשל להבדיל בין הצלילים O ו U או E ו A גם כאשר גובה הצליל נשאר קבוע.
האוויר אותו אנו נושמים מכיל בעיקר חמצן וחנקן ומהירות גלי הקול בתערובת זאת הוא כ 330 מטר לשנייה בגובה פני הים.
הליום פחות צפוף מהאוויר אותו אנו נושמים ולכן מהירות גלי הקול הרבה יותר גבוה בו (כ 890 מטר בשנייה).
לכן במקרה זה מהירות גל הקול שונה. אם לא נשנה את אורך גל הקול (כלומר אורך גל קבוע) הרי שעל פי הנוסחא למעלה גם התדירות חייבת לגדול (אורך גל קבוע= מהירות גבוה יותר/תדירות גבוה יותר).
אבל יש לשים לב! כי כאן מצויה נקודה חשובה שרבים טועים בה.
הקול היוצא לאחר שאיפת הליום אינו נשמע צפצפני כי הוא גבוה יותר או נמוך יותר אלא הטון/הגוון של הקול משתנה.
המעבר להליום שינה את התווך אך לא את מימדי תיבת התהודה או מימדי מיתרי הקול ולכן תדירות הרטיטה של מיתרי הקול לא השתנתה וגובה הצליל נשאר קבוע (יש שינוי זניח בתדירות הרטיטה של מיתרי הקול כי הם רוטטים בהליום שהוא פחות צפוף מאוויר).
ונסיים באזהרה - הגוף זקוק לחמצן על מנת להתקיים ולכן למרות שהליום הוא גז אינרטי (אינו מזיק לגוף) הרי ששאיפה של הליום מעבר לשאיפה בודדת יכולה לגרום לחנק עקב חוסר בחמצן. בכל מקרה, אין לשאוף הליום מתוך מיכל לחץ אלא רק מבלון.
1207757487_0.png)
הטבלה המחזורית. התמונות נלקחו מויקיפדיה.
מאת: ד"ר מאיר ברק
מחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים:
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
