Comment l'hélium modifie la voix quand nous le respirons ?

Comment l'hélium modifie la voix quand nous le respirons ? "Ah on dirait un canard". Les petits malins qui s'y sont déjà essayé savent bien que respirer de l'hélium donne une voix digne de "Duffy Duck". Comment ce gaz agit pour modifier les sons que nous émettons ? Réponse.

Les cinéphiles se souviennent certainement de ce passage du Grand Bleu de Luc Besson où les protagonistes se retrouvent dans un caisson en grande profondeur. Les plongeurs respirent à ce niveau un mélange d'oxygène et de gaz (question de pression) et se marrent avec leur voix de Donald. Certains d'entre vous se sont aussi certainement amusés lors de soirées à inhaler de l'hélium avec lequel on gonfle des ballons. Mais d'où vient cette voix sortie de nulle part à l'origine de tant d'hilarités ?

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L'hélium fait partie des rares gaz à être moins dense que l'air d'où sa légèreté. © Mickaël Bilann/Thinkstock

Deux membranes en vibration

Notre voix est composée de différents sons plus ou moins aigus que nous pouvons modifier comme il nous chante. Ces sons résultent de l'action de deux petites membranes placées au niveau du larynx : les cordes vocales ou plis vocaux.

L'air que nous inspirons et expirons fait vibrer ces cordes et provoque la propagation d'ondes sonores. Ces sons sont amplifiés par les résonateurs que sont les fosses nasales et la cavité orale. Alors comment agit l'hélium ? Gèle-t-il les cordes vocales ponctuellement ? Modifie-t-il les fréquences de vibrations ?

Une différence de densité

La réponse réside dans les propriétés de l'hélium. L'air que nous respirons est plus dense que l'hélium. Les ondes sonores émises par les vibrations des cordes vocales vont alors se propager à plus grande vitesse dans de l'hélium que dans de l'air. La vitesse d'un son à O°C dans de l'hélium est de 972m/s contre 331m/s dans de l'air.

Cette vitesse de propagation accrue va avoir pour effet d'augmenter la fréquence du son émis, ce qui correspond à un son aigu. D'où cette voix de canard que nous avons lorsque nous inhalons ce gaz.

A noter qu'un autre gaz appelé protoxyde d'azote ou gaz hilarant utilisé par certains médecins pour endormir le patient va rendre la voix plus grave tout simplement parce que le gaz est plus dense que l'air. C'est l'effet inverse de l'hélium.

Attention à ne pas trop consommer d'hélium d'affilé, sinon vous risquez une asphyxie du fait de manque inhalation d'oxygène présent dans l'air.

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