Pertanyaan untuk ilmuwan: Mengapa helium mendistorsi suara? Mengapa helium mengubah suara? Sebuah balon, sebuah suara... apa kesamaan mereka.

Helium adalah unsur kimia paling melimpah kedua di alam semesta setelah hidrogen. Namun, di antara penggemar "bercanda" gas lembam ini, tentu saja, memegang telapak tangan. Dan tidak heran: satu embusan helium - dan inilah saatnya bagi Anda untuk menyuarakan Donald Duck.

Helium termasuk dalam kelompok gas inert, yang berarti memiliki tingkat efek narkotika tertentu. Tidak tahu? Tidak apa-apa! Menurut indikator ini, helium lebih rendah daripada semua gas mulia lainnya, sehingga seseorang yang memutuskan untuk menghirupnya tidak akan mengalami kecanduan. Tetapi sangat mungkin untuk menghibur perusahaan dengan bantuan gas ini.

Semua orang bertanya-tanya mengapa suara berubah dari helium. Sederhana saja: saat tertelan, gas bekerja pada pita suara, menyebabkannya berkontraksi. Hasilnya adalah suara "tikus" yang tipis. Dan tepatnya, ini semua tentang sifat dan sifat suara.

Helium sejauh ini merupakan gas inert yang paling "menyenangkan" di dunia

Suara manusia adalah gelombang suara yang dihasilkan oleh getaran pita suara. Helium lebih padat dari udara yang biasa kita hirup. Timbre suara secara langsung tergantung pada kepadatan ini, dan frekuensi getaran ligamen menentukan nada suara yang dipancarkan. Sekarang jelas mengapa suara berubah dari helium?

Balon, suara... apa kesamaan mereka?

Sejarah belum mencatat nama orang pertama yang menghirup helium dan berbicara dengan suara lucu. Tetapi para pengikutnya yang setia tidak membiarkan tradisi itu memudar dan terus menghibur semua orang di sekitarnya. Yang Anda butuhkan hanyalah balon, suara, dan sedikit imajinasi.

Balon helium akan mencerahkan pesta yang paling membosankan sekalipun.

Hiburan cukup aman, jika tidak disalahgunakan. Helium adalah gas inert, tidak berbau dan tidak berasa. Oleh karena itu, seseorang yang telah menghirup helium hanya dapat dikenali dari suaranya. Dan itulah mengapa helium mengubah suaranya pada saat "pengakuan" tidak ada yang akan berpikir - ide ini terlalu lucu!

Kepadatan helium hampir 7 kali lebih kecil dari udara biasa. Ketika gas inert ini dihirup, pita suara meningkatkan frekuensi getarannya, dan suara terdengar dengan nada yang meningkat. Bagi sebagian orang, suara yang dibuat menyerupai suara karakter kartun, dan bagi yang lain, mencicit tikus atau ucapan bayi. Tapi, bagaimanapun, itu menjadi sekitar.

Tetapi setelah menghirup belerang fluorida - gas berat, yaitu 5 kali, bahkan perempuan mulai berbicara dengan bass rendah.

Apakah menghirup helium aman?

Secara umum dianggap cukup aman, karena oksigen masuk ke dalam tubuh manusia bersamaan dengan gas. Selain itu, sulit untuk mengenali seseorang yang menghirup helium, kecuali mungkin saat dia mulai mengatakan sesuatu.

Dan gas itu sendiri tidak dapat ditentukan - ia tidak memiliki bau atau rasa. Namun, helium dapat menyebabkan beberapa efek samping.

Beberapa orang mungkin mengalami tanda-tanda kekurangan oksigen, seperti pusing, sakit kepala, kesulitan bernapas, dan mual. Pita suara, ketika helium dihirup, bergetar pada frekuensi yang lebih tinggi, yang menyebabkan efek yang diinginkan, tetapi sebagai akibatnya mereka dapat rusak, dan proses ini dianggap tidak dapat diubah.

Napas dalam dan sering dari gas inert ini dapat memicu munculnya gelembung helium dalam darah. Begitu mereka mencapai otak, mereka dapat menyebabkan stroke dan bahkan berakibat fatal.

Mungkin juga tidak aman untuk membuat paru-paru terlalu jenuh dengan helium, ketika kandungan oksigen dalam tubuh manusia berkurang secara signifikan.

Ini yang lain fakta yang menarik: jika seseorang untuk sementara ditempatkan di ruangan yang hanya diisi dengan helium, setelah beberapa saat dia akan mati lemas. Ini disebabkan oleh fakta bahwa gas semacam itu hanya mengandung beberapa persepuluh persen oksigen.

Selain itu, kita dapat menambahkan bahwa memanjakan dengan helium sangat berbahaya bagi wanita hamil, dan tidak hanya untuk ibu hamil, tetapi juga untuk bayinya. Karena itu, yang terbaik adalah mengagumi bola-bola ringan itu, tanpa mencoba menghirup gas yang terkandung di dalamnya.

Jika Anda memutuskan untuk mencoba efek "gas tertawa" pada diri Anda sendiri, jangan menghirup helium dalam jumlah besar sekaligus. Lebih baik ambil napas sebentar, dan ketika efek gasnya habis, coba lagi, asal jangan berlebihan, karena kesehatan dan kehidupan adalah hal yang paling penting.

Banyak yang mencoba menghirup helium dari balon dan berbicara dengan suara yang tidak biasa dan lucu, atau melihat bagaimana teman-teman melakukannya. Suara manusia pada saat yang sama menjadi lebih tinggi, lebih tipis dan menyerupai suara anak-anak. Mengapa helium memiliki efek seperti itu pada suara, dan apakah ada zat yang memiliki efek sebaliknya?

Balon helium tersedia di toko perlengkapan pesta mana pun. Mereka lebih ringan dari balon yang ditiup dengan udara biasa, dan jika dilepaskan, mereka akan terbang tinggi ke langit. Tetapi jika Anda melepaskan tali dan menghirup helium ke paru-paru, maka pada pernafasan ternyata sangat suara lucu.

Bunyi yang diucapkan seseorang timbul sebagai akibat dari getaran pita suara. Bundel kami bergetar secara elastis di udara, yang kerapatannya pada 20 derajat adalah sekitar 1,2 kg/m 3 . Helium adalah gas inert, tidak berwarna dan tidak berbau, yang kerapatannya beberapa kali lebih rendah daripada udara. Pada suhu yang sama, kerapatan helium hanya 0,18 kg/m 3 . Gas yang kurang padat dibandingkan dengan udara tidak memberikan resistensi yang cukup, pita suara bergetar pada frekuensi yang lebih tinggi dan suara menjadi lebih tinggi.

Tetapi efek ajaib seperti itu, ternyata, tidak diamati pada semua orang. Untuk beberapa wanita bersuara tinggi alami, menghirup helium membuat sedikit perbedaan.

Tentu saja, muncul pertanyaan, apakah tidak berbahaya bersenang-senang dengan cara ini? Tentu saja, menghirup helium tidak wajar bagi seseorang. Gas itu sendiri secara kimiawi lembam, yaitu, dalam kondisi normal tidak masuk ke dalam reaksi kimia dengan zat sekitarnya dan tidak membentuk senyawa stabil. Hal inilah yang mendasari anggapan bahwa menghirup helium adalah hiburan yang tidak berbahaya. Tetapi menghirup gas ini hanya aman dalam jumlah kecil. Menghirup helium dalam waktu lama alih-alih udara normal akan menyebabkan tubuh mulai mengalami kekurangan oksigen, yang mungkin tidak akan berakhir menyenangkan seperti semula.

Tetapi setelah menghirup gas lain - belerang fluorida - Anda dapat mengamati efek sebaliknya. Gas ini sangat padat, 5 kali lebih padat dari udara biasa. Saat dihirup, pita suara bergetar pada frekuensi yang lebih rendah, dan suaranya menjadi rendah dan kasar, bahkan pada gadis muda yang secara alami memiliki suara tinggi.

Helium adalah gas mulia yang memiliki sejumlah sifat tertentu. Dan khususnya, ini memungkinkan Anda untuk mengubah suara seseorang, membuatnya melengking, seperti karakter kartun. Tetapi mengapa ini terjadi, dan sifat lain apa yang dimiliki gas ini? Apakah aman untuk menghirupnya, dan mungkinkah ada efek samping? Bagaimana mempelajari zat ini, di mana digunakan?

Helium digunakan dalam banyak cara, cara termudah untuk menemukannya adalah dari penjual balon yang menggunakannya secara luas. Ini adalah bahan yang dipelajari dengan baik yang dapat dikatakan cukup banyak.

Fitur Helium

Helium adalah gas inert dan memiliki semua fitur karakteristik kelompok ini. Itu tidak memiliki bau atau rasa yang khas, tidak berwarna, awan helium tidak akan berbeda dalam penampilan dari udara di sekitarnya. Elemen ini memiliki fitur yang hanya diperbaiki di dalamnya - pada suhu -268,9 derajat Celcius, ia mencair, tetapi untuk mencapai transformasi menjadi keadaan padat di bawah kondisi bumi normal tidak akan berhasil. Untuk melakukan ini, perlu tidak hanya menurunkan suhu hingga 1 K, tetapi juga meningkatkan tekanan atmosfer hingga 25 atmosfer. Tapi ini tidak ada hubungannya dengan kemampuan gas untuk mengubah suara seseorang.

Fitur lain dari zat ini akan lebih menarik dalam kerangka pertanyaan yang sedang dipertimbangkan. Helium adalah gas yang sangat ringan, hanya hidrogen yang lebih ringan. Ini sangat umum di alam, terhitung sekitar 23 persen dari semua zat di alam semesta yang dikenal manusia. Materi lahir di bintang selama fusi nuklir. Gas ini 7 kali lebih rapat daripada udara. atmosfer bumi, menjadi yang paling ringan kedua di antara semua yang ada. Hanya hidrogen yang ada di depannya.

Fakta yang menarik: itu adalah kepadatan rendah yang membuat helium menarik bagi penjual balon. Dengan mengisi balon dengan itu, orang memberi mereka kesempatan untuk bergegas ke langit. Berkat gas, dimungkinkan untuk mengangkat ke langit tidak hanya balon, tetapi juga seluruh kapal udara. Materi kurang padat cenderung ke atas, ini adalah hukum fisika.

Bagaimana cara gas mengubah suara?

Untuk memahami masalah perubahan suara di bawah pengaruh helium, perlu memperhitungkan fakta kepadatannya yang rendah dan mempertimbangkan satu nuansa lagi - bagaimana seseorang mengatur suara, ucapan. Semua jenis suara, termasuk suara manusia, adalah getaran. Adapun ucapan manusia, suara ini dihasilkan oleh gerakan pita suara, yang terletak di laring. Timbre suara dibentuk oleh frekuensi osilasi, semakin tinggi indikator ini, semakin tinggi suaranya.

Menarik:

Mengapa mabuk laut terjadi? Alasan bagaimana untuk menyingkirkan, foto dan video

Dalam lingkungan udara normal, suara seseorang tetap akrab, suara diproduksi dan ditransmisikan dengan cara standar. Tetapi jika indikator lingkungan berubah, maka suara juga dapat berubah - secara signifikan atau tidak signifikan. Beberapa orang mencatat bahwa suara dapat terdengar sedikit berbeda bahkan dalam kabut tebal, ketika kelembaban lingkungan berubah. Dan ini bukan opini subjektif. Ketika gas inert dihirup, pita suara dikompresi, frekuensi getarannya meningkat secara signifikan. Dengan peningkatan frekuensi getaran, suaranya juga berubah, menjadi lebih tinggi, lucu.

Ada zat yang memberikan efek sebaliknya. Jika sulfur fluoride terhirup, suara akan terdengar lebih rendah, suara wanita akan dianggap sebagai bass pria. Ini adalah salah satu gas berat, kepadatannya 5 kali lebih tinggi dari udara.

Apakah helium aman?

PADA umumnya menghirup helium dapat dianggap kesenangan yang relatif aman, jika Anda tidak hanya menghirup helium, tetapi juga udara biasa, dan tidak menikmati hiburan dengan semangat khusus. Memang, jika tidak, Anda bisa mendapatkan kelaparan oksigen. Tanda-tanda pertama ini adalah mual, pusing, sakit kepala, dan masalah pernapasan. Selain itu, sebaiknya jangan lakukan ini secara rutin, karena berisiko merusak pita suara. Mereka harus dilindungi, kerusakan di area ini bisa tidak dapat diubah, merusak suara, atau membuat tidak mungkin untuk berbicara. Alat suara manusia sangat sensitif.

Mungkin masing-masing dari kita tahu bahwa jika Anda menghirup sedikit gas dari balon helium, maka suaranya akan menjadi lebih tipis dan akan terdengar lucu. Tapi tidak semua orang akan bisa menjawab mengapa suara berubah dari helium ketika gas dihirup?! Dan semua karena helium memiliki kerapatan yang jauh lebih rendah. Pita suara bergetar secara elastis di aliran udara. Dan karena densitas helium tujuh kali lebih rendah daripada udara, itu berarti ia memuat ligamen jauh lebih sedikit, itulah sebabnya mereka bergetar dengan frekuensi yang lebih tinggi dan suaranya menjadi melengking dan lucu.
Sekarang mari kita lihat lebih dekat bagaimana dan mengapa helium mengubah suara. Mekanisme suara manusia adalah fenomena biologis yang menakjubkan. Semuanya dimulai dengan fakta bahwa udara masuk ke paru-paru melalui laring dan kemudian meninggalkan paru-paru dalam bentuk karbon dioksida lagi melalui laring. Ini dapat dimanipulasi dengan beberapa cara. Misalnya, Anda dapat melepaskan udara, dan yang terdengar oleh orang lain hanyalah suara napas. Jika Anda perlu mengatakan sesuatu, otot-otot laring dan pita suara termasuk dalam masalah ini.

Udara di paru-paru Anda mendorong diafragma Anda untuk rileks. Kemudian berjalan melalui tenggorokan Anda dan masuk ke lubang kecil yang memiliki dua lipatan kulit (pita suara) di kedua sisinya, dalam bentuk V. Saat otot-otot yang mengontrol suara Anda tegang dan rileks, mereka menciptakan getaran kabelnya. Ketika kabel ini bergetar, mereka melepaskan pulsa udara. Ketegangan pada otot-otot ini menciptakan perbedaan frekuensi. Semakin tinggi tegangan, semakin tinggi frekuensi dan karenanya semakin tinggi suaranya. Frekuensi ini diukur dalam hertz (yah, berapa kali pengulangan per detik). Misalnya, hampir semua suara bicara manusia biasanya berkisar dari 200 hertz hingga 8000 hertz.

Setelah keluar dari jendela vokal, udara bergerak ke area mulut Anda yang secara informal bisa disebut saluran vokal Anda. Saat Anda memanipulasi lidah, rahang, dan bibir, Anda dapat mengubah frekuensi resonansi yang diciptakan oleh koneksi vokal Anda, menghasilkan banyak suara ucapan yang berbeda.
Suara yang diciptakan oleh udara yang mengalir pada frekuensi dan resonansi yang berbeda menciptakan suara kita. Faktor lain yang mempengaruhi langkah adalah ketebalan pita suara. Semakin tebal lipatan kulit, semakin dalam suaranya, dan sebaliknya - semakin tipis lipatannya dan semakin tipis suaranya.

Jadi sekarang mari kita bicara tentang udara yang keluar dari paru-paru Anda. Jumlah molekul dalam volume tetap gas, seperti volume udara di paru-paru, tidak berubah dengan jenis gas (dengan asumsi tekanan cukup rendah). Selama suhu dan tekanannya sama, tidak masalah apakah itu helium atau udara, jumlah molekulnya sama. Massa molekul-molekul ini kemudian diukur dengan berat atom. Berat atom - tanpa dimensi kuantitas fisik(itulah sebabnya ia bekerja dengan sangat baik untuk gas yang belum tentu memiliki ukuran tertentu). Ini adalah rasio massa rata-rata atom suatu unsur dibandingkan dengan 1/12 massa atom karbon-12. Semua ini pada dasarnya berarti bahwa semakin tinggi angkanya, semakin berat gasnya.
Helium memiliki berat atom 4.002602. Udara, yang mengandung sekitar 80% nitrogen, memiliki karakteristik yang berbeda tergantung pada lingkungan. Karena itu, berat atom sebenarnya tidak dapat ditentukan secara akurat. Namun, biasanya sekitar tujuh kali lebih berat dari helium.

Jadi, mengapa suara berubah dari helium ketika gas dihirup?! Jawabannya terletak pada bagaimana gelombang suara merambat melalui gas tertentu. Semakin padat atau berat gas, semakin lambat gelombang suara. Helium jauh lebih ringan dari udara. Maka kecepatan gelombang suara melalui helium akan jauh lebih tinggi. Jadi ketika Anda menghirup helium dan menggunakannya sebagai sumber suara yang dirasakan, Anda cukup meningkatkan kecepatan atau frekuensi suara Anda. Anda tidak mengubah nada, karena pita suara Anda bergetar dengan kecepatan yang sama seperti saat Anda menggunakan udara. Anda juga tidak mengubah konfigurasi saluran vokal Anda. Oleh karena itu, sementara frekuensi dasar akord tetap sama, frekuensi suara yang didengar oleh orang lain meningkat karena gelombang yang melewati helium jauh lebih cepat daripada melalui udara.