ヘリウム中の音高の変化から現代科学の教義、そして僕の信念を批判する

hitoiki/やさしく歩く会（孤立でない孤独支部。。。音楽制作・（雑）談配信・演劇の人

2025年8月12日 16:49

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わからないものは、わからないのだ。わかりえないし、都合のいいものを信じるしかない。

ヘリウムで音が変わる現象が「科学的」に説明されていない件

ヘリウムで音がどう変わるか。高くなる、というが、その仕組みはわからない。

まず、太鼓、弦楽器、打楽器では音は変わらない。この時点で、「音速が変わるから高く聞こえる」という説明は無理である。

ヘリウムを吸ってリコーダーを吹いてみた。
１２００Hzが１３３５Hzになった。

さて、「共鳴する周波数が変わった」という説明ができるか試してみよう。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9F%B3%E9%9F%BF%E5%85%B1%E9%B3%B4

つまり、音速と周波数は比例するということ。しかし事実、fはvに比例しない。（空気中での音速は約340m/sですが、ヘリウム中では約960m/sと、約3倍近く速くなります。）１２００Hzが１３３５Hzになったからだ。もちろんここには「ちゃんとヘリウムを吸えていない」という可能性もある。

C６がA6になったという。
1046.502が1760.000になったということ。

そもそも、音速は「発生した音の伝達速度」であって、「音の発生」にヘリウムがどう関わるかはわかっていない。と言っていい。

「正統」な物理学では音の振る舞いを説明できない。

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リコーダーは変わっても、ハーモニカは変わらない。体育の時に使う笛でも変わる。つまりエッジトーンなら変わる。

ギターの音は変わらない。ギターは弦の音をボディーの共鳴によって大きくしている。弦の振動をボディーに伝えて、ボディーを振るわせている。そして音は変わらない。つまり、ヘリウムによって音が変わるとは、「振動の発生」の時点で変わっていなければいけない。

ではなぜヘリウムで人の声が変わるのか。

共鳴によるものではない
エッジトーンなら変わる

もう一つ可能性がある。「膜」「薄い板」を使って振動させるケースつまりリードを使うケースである。

この記事内の動画を見る限り、変わる。（トランペットのマウスピースでは変わらなかったから、薄さが重要なのかしらん）。

ヘリウムで、リードで音高が変わるのはなぜか。粘性を調べてみた。

ヘリウム（20℃）0.0196mPa・s （cP センチポアズ）
空気（20℃）0.0181mPa・s （cP センチポアズ）

この差がどれほどのものか、AIに聴いてみた。

「レイノルズ数や流速にどの程度影響するか」

レイノルズ数は層流と乱流を区別する数であり、リード楽器を吹いている人たちが「音を外す」ことがあったから、「関係がある」と思った。

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エッジトーン、もしくはリードによる音の発生への影響

ChatGPT:

はい、気体の粘性が 0.001 mPa·s 変化したとき、エッジトーンやリード楽器の音にどのような影響が出るかについて整理します。
これは音響学的には、発振条件・周波数・倍音構造・発音の安定性に効く話です。

1. エッジトーンの場合

エッジトーン（フルート、オカリナなど）は

空気噴流の速度 U
エッジまでの距離 L
流れの乱れやすさ（Re数）

で発振周波数や安定性が決まります。

粘性 μ が増えると

同じ吹き圧では Re が下がる（今回例：5%程度）
噴流の境界がやや厚くなり、せん断層の乱流化が遅れる
結果、発振が始まる臨界速度が上昇
発音の立ち上がりが少し鈍くなり、弱音域での発振が不安定になる可能性
周波数そのものは U に比例して変わるため、吹き方を変えない限り大きくは変わらない

2. リード楽器の場合（クラリネット、サックス、オーボエなど）

リード楽器は

リードの振動
その後の管内空気柱との共鳴
で音を作ります。

粘性変化の影響は主に管内の損失とリード周囲の空気の反応に現れます：

粘性が上がる → 管内の粘性損失（境界層内の摩擦）が増える
高周波成分（倍音）が減衰しやすくなり、音がやや柔らかく、こもった印象になる
リードの振動は気流抵抗にも敏感なので、粘性増でわずかに振幅が減少し、発音の反応性も低下しうる
特に弱音・微細なニュアンス表現で差が出やすい

3. 変化の大きさの目安（今回の 0.001 mPa·s）

空気 20℃ の μ ≈ 0.018 mPa·s → 0.019 mPa·s なら 約 +5% の粘性増加
Re 数が同率で減る → 発振条件（臨界吹き圧）が 5% 前後上がる可能性
倍音の減衰率も、周波数によっては数％変わる
プロの演奏者・精密な音響実験では認識可能、一般演奏環境ではほぼ誤差範囲

4. まとめ

エッジトーン：吹き始めの発振条件や弱音での安定性に効く（立ち上がりが少し鈍る）
リード楽器：倍音の減衰・音色の丸み・発音のレスポンスにわずかに影響
変化幅は空気条件の季節変化（温度・湿度）と同程度かやや小さい程度

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音高についての記述がなかったから聞き直した。

結論から言うと、
気体の粘性が 0.001 mPa·s 変化しても、エッジトーンやリード楽器の音高（周波数）は直接的にはほとんど変化しません。
ただし、間接的に条件が変わって音高がわずかにずれる可能性はあります。

粘性は関係ない。としたら？共鳴でもなく、エッジトーンでもないリード楽器がどうして音高が変わるのか。わけがわからない。

「わからなくても、音は出せる」
「知らなくても、生きられる」
「わからなくても、音楽はできる」

そう言われているようで、「科学の教義」なんてクソ喰らえそんなものいらねぇ

などと思った。信念なんて捨てて、ただ生きたらいいのかも

そんなことを、思った。

どうせ僕は土塊。土らしく。

声帯粘膜の厚さは, 新生児でも0.75～0.95mmでかなり厚く, 年齢に伴う増大はわずかである.

参考（重要）：科学の教義について

教義とは、ドグマのことであり、偏見、とも言えなくもない。「そのように世界を見る」と言う縛りのことだ。認識の制限だ。誰もが持っている。誰もが自分たちの教義を持っている。それを統一しながら、学問は進んできたのだろう。「コペルニクス的転回」はその教義が再構築される劇性を表現する言葉だ（と僕は認識している）。

つまりこう言うことだ。

「科学って、宗教だよね」

その恩恵に、僕らは預かっている。恩恵なのか、呪いなのかはわからないけれど。

↓科学のドグマについてTEDで喋ってバンされた（らしい）人のTED。