Pertanyaan untuk ilmuwan: Mengapa helium mendistorsi suara? Mengapa, setelah menghirup helium, seseorang mulai berbicara dengan suara lucu Bagaimana gas berhasil mengubah suara.

Siapa di antara kita yang tidak mencoba menghirup isi balon helium lalu berbicara dengan suara kartun yang lucu? Bahkan banyak yang yakin paham kenapa suaranya begitu...

Siapa di antara kita yang tidak mencoba menghirup isi balon helium lalu berbicara dengan suara kartun yang lucu? Banyak yang bahkan yakin bahwa mereka mengerti mengapa suara berubah begitu dramatis.

Berikut adalah versi yang paling umum:

• Helium kurang padat, sehingga membuat pita suara lebih bergetar. Oleh karena itu suara melengking yang lebih tinggi.
• Helium lebih ringan dari udara dan keluar lebih cepat. Kecepatan gerakan suara mengubah suara.
• Helium mengubah struktur pita suara, yang menyebabkan perubahan suara.

Jika Anda tidak ingin terdengar bodoh, jangan katakan itu.

Apa yang sebenarnya sedang terjadi?

Indikator-indikator ini terkait dengan rumus:

Kecepatan rambat gelombang = frekuensi gelombang * panjang gelombang

Ini adalah frekuensi gelombang suara yang memengaruhi karakteristik suara, individualitasnya.

Alat vokal meliputi rongga mulut dan hidung, faring, laring, paru-paru dan trakea. Pita suara terletak di laring. Pita suara adalah lipatan di selaput lendir laring. Mereka benar-benar berfluktuasi di bawah tekanan udara yang dihembuskan dari paru-paru. Gelombang suara terbentuk, yaitu suara. Tetapi! Itu bukan suara. Kami bahkan tidak mendengar suara ini.

Apa yang kita dengar? Karena getaran pita suara, udara di paru-paru dan laring juga mulai bergetar. Ada resonansi. Ini adalah peningkatan tajam dalam amplitudo osilasi gelombang suara. Resonansi itulah yang membuat suara lebih keras. Gelombang suara yang diperkuat ini kita dengar dan panggil suara. Resonansi terjadi pada orang yang berbeda pada frekuensi yang berbeda dengan panjang gelombang suara tertentu. Biasanya pada empat atau lima frekuensi. Oleh karena itu, setiap orang memiliki suara yang berbeda. Ini disebut timbre suara. Ini adalah timbre suara yang berubah ketika kita menghirup helium.

Mengapa timbre suara berubah?

Jadi, kita menghirup helium. Apa yang berubah? Lingkungan telah berubah. Helium memang kurang padat daripada udara. Kecepatan gelombang suara meningkat dalam media yang kurang padat, tetapi panjangnya tetap sama (setelah semua, ukuran mulut, faring, laring tidak berubah). Indikator apa yang berubah? Mari kita lihat rumusnya. Benar! Frekuensi. Resonansi sekarang terjadi pada frekuensi yang lebih tinggi dari gelombang suara. Dan kami mendengar timbre suara yang berbeda. Ceria dan lucu.

Tentunya Anda akan bersenang-senang dengan teman-teman Anda lebih dari sekali, berbicara dengan suara karakter kartun. Efek helium begitu menakjubkan sehingga bahkan orang dewasa pun sulit menahan godaan untuk menghirup isi balon. Cobalah untuk mengejutkan teman Anda lain kali dengan pemahaman tentang sifat dari fenomena ini. Tidak ada yang meragukan bahwa tawa memperpanjang hidup, tetapi hanya pengetahuan yang mengisinya dengan makna.

Helium: mengubah suara seseorang dari helium?

Banyak di masa kecil melakukan "trik" dengan bola gel, menjadi karakter kartun untuk sementara waktu. Jadi mengapa helium mengubah suara, dan berapa lama kita bisa mempertahankan efek seperti itu?

Tidak ada yang bisa menyebutkan nama orang pertama yang berani menghirup gas asing dan mengalami perubahan pita suara. Namun, banyak yang mengikuti jalan "pelopor" dan di pesta-pesta menunjukkan keterampilan percakapan dengan suara yang manis. Ada sejumlah besar video di Internet yang memungkinkan Anda untuk memperpanjang efek helium 10-20 detik. Durasi rata-rata aksi gas dengan satu napas adalah 30 detik, yang cukup untuk menceritakan sedikit lelucon atau pementasan parodi.

Masing-masing dari kami bertanya pada diri sendiri tentang mengapa suara berubah dari helium, dan pada faktor apa itu tergantung. Pertama, helium termasuk dalam kelompok gas inert, yang kerapatannya lebih tinggi daripada kerapatan udara yang kita hirup. Kedua, ketika sejumlah helium dihirup, efek aktif pada pita suara dimulai: massa udara "memampatkan" mereka, dan sebagai hasilnya, ucapan lawan bicara berubah menjadi anak-anak.

Jadi, timbre manusia tergantung pada banyak faktor. Namun, peran penting dimainkan oleh kepadatan udara yang dihirup seseorang. Jika indikator konten yang dihirup ini kurang dari tanda tertentu, maka perubahan bicara yang tiba-tiba mungkin tidak diamati.

Dengan demikian, orang dapat menyimpulkan fakta bahwa suara karena menghirup helium berubah semata-mata karena densitas gas asing. Dengan menggunakan fakta ini, seseorang dapat secara mandiri mengontrol waktu bicara "tikus".

Mengapa lagi suara nyaring lawan bicara yang akrab bagi semua orang berubah? Demikian pula, timbre akan berubah tidak hanya di bawah helium, tetapi juga di bawah pengaruh massa udara lain, yang kerapatannya akan lebih tinggi daripada kerapatan udara yang kita kenal. Orang bisa membayangkan bagaimana seseorang bisa berbicara di Matahari atau di Bulan jika dia menghirup udara lokal.

Catatan: Helium adalah salah satu gas adiktif. Tetapi dalam dosis kecil, itu tidak menimbulkan bahaya bagi manusia. Namun, Anda tidak boleh menyalahgunakan menghirup elemen ini, karena ini dapat berdampak buruk pada kesejahteraan Anda.

Meluncurkan proyek Pertanyaan untuk Ilmuwan, di mana para ahli akan menjawab pertanyaan yang menarik, naif, atau praktis. Dalam edisi baru, Kandidat Ilmu Kimia Pyotr Obraztsov menjelaskan penyebab distorsi suara saat menghirup helium.

Mengapa helium mendistorsi suara?

Pyotr Alekseevich Obraztsov

Kandidat Ilmu Kimia, kolumnis ilmiah untuk Jurnal Rusia dan Jurnal Sains dan Kehidupan

Gas helium, pertama kali ditemukan di Matahari dan dinamai menurut nama bintang kita bernama Helios, digunakan untuk mengisi balon, untuk menggantikan nitrogen di ruang bertekanan dan tangki selam, untuk menciptakan superkonduktivitas, dll. Dalam kasus pertama, kelembaman helium dan rendahnya kepadatan digunakan , dalam kasus kedua, helium tidak membuat keadaan keracunan di antara penyelam pada kedalaman puluhan meter, seperti nitrogen biasa. Selain itu, pada tekanan tinggi, nitrogen larut dalam darah penyelam, dan selama pendakian cepat dari kedalaman, nitrogen dilepaskan dari darah dalam bentuk gelembung yang menyumbat pembuluh darah. Ada yang disebut penyakit caisson. Dan helium tidak berperilaku seperti itu.

Sifat paling penting dari helium - densitas dan viskositas rendah - adalah alasan fitur lucu dari gas ini seperti peningkatan nada suara. Dan dalam media gas berdensitas rendah, yang terdiri dari oksigen dan helium, bukan nitrogen, kecepatan suara jauh lebih besar daripada di udara biasa. Dan volume rongga mulut dan bagian atas tenggorokan (resonator) tetap tidak berubah. Akibatnya, frekuensi ligamen dan frekuensi suara yang merambat di resonator ini meningkat, yang berarti munculnya semacam suara melengking.

Efek sebaliknya dari penurunan frekuensi dimungkinkan ketika menghirup campuran dengan gas inert yang lebih berat daripada nitrogen, misalnya, kripton inert atau xenon. Menghirup campuran seperti itu, ekstra opera yang biasa akan mengalahkan Chaliapin sendiri dengan bassnya.

Namun, jika ada yang membaca baris ini ingin mereproduksi efek ini (helium tersedia, mereka meningkat balon udara) , dia harus ingat bahwa dengan menghirup campuran yang mengandung helium dalam waktu lama, kekurangan oksigen dan kehilangan kesadaran. Anda harus segera menghirup udara segar.

Tampaknya topik ini tidak ada hubungannya dengan vokal. Sebaliknya, untuk kimia ... Atau fisika ... Atau akustik, sebagai bagian dari fisika ... Namun pengaruhnya HELIUM(dan bukan hanya dia saja, seperti yang akan Anda pelajari dari artikel) di SUARA menunjukkan validitas pandangan tentang bagaimana suara manusia muncul dan hukum apa yang dipatuhi.

Jadi, ketika menghirup gas inert ringan - helium, misalnya, dari balon, suara seseorang benar-benar berubah. Anda belum tahu tentang itu? Ya, ya, luar biasa - di dekatnya ...

Kedengarannya sangat lucu! Efeknya sangat menarik sehingga bahkan orang-orang terkenal seperti pembawa acara MythBusters di saluran Discovery TV tidak lewat. Tetapi!

rol aktif bahasa Inggris, tapi itu tidak menakutkan, ada terjemahan yang cukup cocok:

"Aku berjanji itu akan keren, tetapi kamu harus berjanji itu TIDAK PERNAH jangan ulangi ini di rumah! Oke? Oke! Dan sekarang... Semua orang tahu bahwa suaraku akan terdengar lebih tinggi jika aku menghirup helium! Ini karena 6 kali lebih ringan dari udara, yang berarti pita suara saya akan bergetar lebih cepat dan itu membuat suara saya terdengar jauh lebih tinggi!
Dan sekarang ... saya akan menghirup sulfur heksafluorida, yang 6 kali lebih berat dari udara, dan suaranya akan terdengar seperti ini ...
Suaraku terdengar jauh lebih rendah...
Secara umum, saya masih bersenang-senang!
INILAH ILMU !!!»

Orang yang ingin tahu dan ingin tahu secara alami ingin tahu MENGAPA apakah ini terjadi? Dan tidak ada jawaban untuk pertanyaan ini ... Salah satunya telah diberikan - pita suara saya akan berfluktuasi lebih cepat ... Tapi, benarkah demikian?

Ada "alasan" lain - perbedaan tekanan udara dan helium, "kompresi" pita suara, dan bahkan fakta bahwa LEMBAM(!) gas entah bagaimana mempengaruhi dirinya sendiri STRUKTUR pita suara! Pikiran luar biasa!

Orang tidak tahu fisika ... Tentu saja ...

Dan alasan yang sebenarnya cukup sederhana dan telah lama dipelajari oleh ilmu pengetahuan. Ya, dalam keadilan harus diakui bahwa bundel yang beroperasi di media bukan udara, tetapi helium (dan, tentu saja, belerang heksafluorida) berosilasi sedikit lebih cepat (lebih lambat). Tapi hanya KECIL! Dan tingkat perubahan kecepatan getaran ini tidak dapat mempengaruhi suara dengan cara apa pun. SANGAT MONSTERIUS! Faktor utamanya berbeda.

Pikirkan sendiri, karena jika pita suara sendiri mengalami benturan, maka suaranya bisa lebih tinggi atau lebih rendah, tetapi timbre-nya tidak akan berubah! Suara itu tetap MANUSIA, meskipun lebih tinggi atau lebih rendah. Tetapi sesuatu yang sangat berbeda diamati - KEBIADABAN Pilih! Ini adalah perubahannya TEMBRA ke arah "pinocchio", "kartun" menyebabkan tawa tak terkendali! Efek yang sama terjadi ketika suara “direndahkan” – “setan”, “mengerikan”, tetapi bagaimanapun juga, tidak ada kemiripan dengan suara manusia.

Tetapi WARNANADA suara manusia - satu set forman, seperti yang dijelaskan dalam artikel "Apa itu forman?" . Forman itu sendiri tidak mungkin tanpa partisipasi RESONASI SISTEM tubuh manusia. Dan tidak hanya! Lebih tinggi MANUSIA suara adalah gelombang suara kompleks yang terdiri dari forman yang sama, tetapi tidak hanya forman itu sendiri yang dimodifikasi, tetapi juga pengaturan individualnya dalam spektrum suara. Oleh karena itu, kita mendengar, meskipun tinggi (atau rendah), tetapi, yang paling penting, suara manusia. Ubah sama LINGKUNGAN, penggantian udara dengan gas lain tidak menyebabkan perubahan konfigurasi rongga resonator, akibatnya, forman tidak bergeser relatif satu sama lain, tetapi hanya mengubah frekuensinya. Rumor memperbaiki ini sebagai "kepalsuan" suara.

Ini adalah konfirmasi dari keberadaan sistem resonator itu sendiri dan pengaruh fundamentalnya terhadap fenomena suara itu sendiri. Nah, penyempurnaan proses dari sudut pandang fisika... Permisi:

“Saluran suara manusia terdiri dari pita suara dan resonator berisi udara (atau helium): paru-paru, saluran pernapasan, rongga tengkorak. Ligamen menghasilkan suara samar, tanpa resonator kita mungkin tidak mendengarnya. Frekuensi resonansi saluran vokal bergantung pada volume dan bentuknya. Helium memiliki kerapatan yang lebih rendah daripada udara, sehingga kecepatan suara di dalamnya lebih tinggi (965 m/s berbanding 331). Frekuensi, panjang gelombang dan kecepatan suara dalam gas terkait dengan hubungan tertentu. Ini menghasilkan fakta bahwa, meskipun konfigurasi resonator tidak berubah, frekuensi yang lebih tinggi menjadi resonansi, dan spektrum keseluruhan suara bergeser ke frekuensi yang lebih tinggi. Dalam istilah musik, helium tidak mengubah nada suara, tetapi timbre-nya. Lebih tepatnya, nada berubah, tetapi sangat sedikit - itu terutama tergantung pada ketegangan pita suara, dan ketika helium dihembuskan, itu sedikit berbeda dari ketika udara dihembuskan.

“... tenggorokan adalah, dari sudut pandang akustik, resonator rongga yang disetel ke panjang gelombang tertentu (bukan frekuensi!). Dan jika seseorang menghirup udara, maka suara (suara) dengan frekuensi tertentu diperoleh ... Tetapi jika sekarang kita mengambil helium daripada udara, maka UNTUK PANJANG GELOMBANG YANG SAMA karena kecepatan suara yang lebih tinggi, frekuensi yang berbeda akan dihasilkan - frekuensi yang lebih tinggi. Dan ketika berpindah dari satu medium ke medium lain (dari faring berisi helium ke udara normal), frekuensi suara tidak lagi berubah.

Jadi, pembaca yang budiman, tautannya tidak berubah sama sekali! Semuanya ada di LINGKUNGAN! Dan "pembangun" utama suara kita adalah resonansi.

Penggunaan materi dari situs diperbolehkan dengan mengacu pada sumber wajib

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 dalam 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-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 cara 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.