Jautājums zinātniekam: Kāpēc hēlijs deformē balsi? Kāpēc pēc hēlija ieelpošanas cilvēks sāk runāt smieklīgā balsī Kā gāzei izdodas mainīt balsi.

Kurš gan no mums nav mēģinājis ieelpot hēlija balonu saturu un pēc tam sarunāties smieklīgā multenes balsī? Daudzi pat ir pārliecināti, ka saprot, kāpēc balss ir tik...

Kurš gan no mums nav mēģinājis ieelpot hēlija balonu saturu un pēc tam sarunāties smieklīgā multenes balsī? Daudzi pat ir pārliecināti, ka saprot, kāpēc balss tik krasi mainās.

Šeit ir visizplatītākās versijas:

• Hēlijs ir mazāk blīvs, tāpēc tas liek balss saitēm vairāk vibrēt. Līdz ar to augstāka čīkstošā balss.
• Hēlijs ir vieglāks par gaisu un izplūst ātrāk. Skaņas kustības ātrums maina balsi.
• Hēlijs maina balss saišu struktūru, kas izraisa balss izmaiņas.

Ja nevēlies izklausīties stulbi, tad nesaki to.

Kas īsti notiek?

Šie rādītāji ir saistīti ar formulu:

Viļņa izplatīšanās ātrums = viļņu frekvence * viļņa garums

Tā ir skaņas viļņa frekvence, kas ietekmē balss īpašības, tās individualitāti.

Balss aparāts ietver mutes un deguna dobumus, rīkli, balseni, plaušas un traheju. Balss saites atrodas balsenē. Balss saites ir balsenes gļotādas krokas. Tie patiešām svārstās zem no plaušām izelpotā gaisa spiediena. Tiek veidots skaņas vilnis, tas ir, skaņa. Bet! Tā nav balss. Mēs pat nedzirdam šo skaņu.

Ko mēs dzirdam? Pateicoties balss saišu vibrācijai, sāk vibrēt arī gaiss plaušās un balsenē. Ir rezonanse. Tas ir straujš skaņas viļņa svārstību amplitūdas pieaugums. Tā ir rezonanse, kas padara skaņu skaļāku. Šos pastiprinātos skaņas viļņus mēs dzirdam un saucam par balsi. Rezonanse notiek dažādos cilvēkos dažādās frekvencēs ar noteiktu skaņas viļņa garumu. Parasti četrās vai piecās frekvencēs. Tāpēc katram cilvēkam ir atšķirīga balss. To sauc par balss tembru. Tas ir balss tembrs, kas mainās, kad mēs ieelpojam hēliju.

Kāpēc mainās balss tembrs?

Tātad, mēs ieelpojam hēliju. Kas mainījās? Vide ir mainījusies. Hēlijs patiešām ir mazāk blīvs nekā gaiss. Skaņas viļņa ātrums palielinās mazāk blīvā vidē, bet tā garums paliek nemainīgs (galu galā mutes, rīkles, balsenes izmērs nemainījās). Kāds indikators mainās? Apskatīsim formulu. Pareizi! Biežums. Rezonanse tagad notiek augstākās skaņas viļņu frekvencēs. Un mēs dzirdam citu balss tembru. Čīkstošs un smieklīgs.

Protams, jūs vairāk nekā vienu reizi izklaidēsities ar draugiem, runājot multfilmas varoņa balsī. Hēlija iedarbība ir tik pārsteidzoša, ka pat pieaugušam cilvēkam ir grūti pretoties kārdinājumam ieelpot balona saturu. Mēģiniet nākamreiz pārsteigt savus draugus ar izpratni par šīs parādības būtību. Neviens nešaubās, ka smiekli pagarina dzīvi, bet tikai zināšanas piepilda to ar jēgu.

Hēlijs: mainīt cilvēka balsi no hēlija?

Daudzi bērnībā veica “triku” ar gēla bumbiņu, uz brīdi kļūstot par multfilmas varoni. Tātad, kāpēc hēlijs maina balsi, un cik ilgi mēs varam saglabāt šādu efektu?

Neviens nevar nosaukt pirmās personas vārdu, kurš uzdrošinājās ieelpot svešas gāzes un piedzīvoja izmaiņas balss saitēs. Tomēr daudzi iet pa "pionieru" ceļu un ballītēs izrāda prasmi sarunāties saldā balsī. Internetā ir milzīgs skaits video, kas ļauj pagarināt hēlija iedarbību par 10-20 sekundēm. Vidējais gāzes darbības ilgums ar vienu elpu ir 30 sekundes, kas ir pilnīgi pietiekami, lai pastāstītu nelielu joku vai iestudētu parodiju.

Katrs no mums uzdeva sev jautājumus par to, kāpēc balss mainās no hēlija un no kādiem faktoriem tas ir atkarīgs. Pirmkārt, hēlijs pieder pie inerto gāzu grupas, kuru blīvums ir lielāks par gaisa blīvumu, ko mēs visi elpojam. Otrkārt, ieelpojot noteiktu daudzumu hēlija, sākas aktīva ietekme uz balss saitēm: gaisa masas tās "saspiež", un rezultātā sarunu biedra runa pāriet uz bērna.

Tātad cilvēka tembrs ir atkarīgs no daudziem faktoriem. Tomēr svarīga loma ir gaisa blīvumam, ko cilvēks ieelpo. Ja šis ieelpotā satura rādītājs ir mazāks par noteiktu atzīmi, pēkšņas runas izmaiņas var netikt novērotas.

Tādējādi var secināt, ka balss hēlija ieelpošanas dēļ mainās tikai svešas gāzes blīvuma dēļ. Izmantojot šo faktu, cilvēks var patstāvīgi kontrolēt "peles" runas laiku.

Kāpēc gan citādi varētu mainīties visiem pazīstamā sarunu biedra skanīgā balss? Tāpat tembrs mainītos ne tikai zem hēlija, bet arī citu gaisa masu ietekmē, kuru blīvums būtu lielāks par mums pazīstamo gaisa blīvumu. Var iedomāties, kā cilvēks varētu runāt uz Saules vai uz Mēness, ja ieelpotu vietējo gaisu.

Piezīme: Hēlijs ir viena no atkarību izraisošajām gāzēm. Bet mazās devās tas nerada nekādas briesmas cilvēkiem. Tomēr nevajadzētu ļaunprātīgi izmantot šī elementa ieelpošanu, jo tas var negatīvi ietekmēt jūsu labsajūtu.

Uzsāk projektu Jautājums zinātniekam, kurā eksperti atbildēs uz interesantiem, naiviem vai praktiskiem jautājumiem. Ķīmijas zinātņu kandidāts Pjotrs Obrazcovs jaunajā numurā skaidro balss izkropļojumu cēloni, ieelpojot hēliju.

Kāpēc hēlijs kropļo balsi?

Pjotrs Aleksejevičs Obrazcovs

Ķīmijas zinātņu kandidāts, zinātniskais žurnālists žurnālam Russian Journal un Science and Life

Hēlija gāzi, kas pirmo reizi tika atklāta uz Saules un nosaukta mūsu zvaigznes Helios vārdā, tiek izmantota balonu piepildīšanai, slāpekļa aizstāšanai spiediena kamerās un akvalangu tvertnēs, supravadītspējas radīšanai utt. tiek izmantots blīvums, otrajā gadījumā hēlijs nerada nirējiem reibuma stāvokli desmitiem metru dziļumā, piemēram, parastais slāpeklis. Turklāt pie augsta spiediena slāpeklis izšķīst nirēja asinīs, un, strauji paceļoties no dziļuma, tas izdalās no asinīm burbuļu veidā, kas aizsprosto traukus. Ir tā sauktā kesona slimība. Un hēlijs tā neuzvedas.

Hēlija svarīgākās īpašības - zems blīvums un viskozitāte - ir iemesls tik smieklīgai šīs gāzes iezīmei kā balss toņa paaugstināšanai. Un zema blīvuma gāzveida vidē, kas sastāv no skābekļa un hēlija, nevis slāpekļa, skaņas ātrums ir daudz lielāks nekā parastajā gaisā. Un mutes dobuma un rīkles augšdaļas (rezonatora) apjoms paliek nemainīgs. Rezultātā palielinās gan saišu biežums, gan šajā rezonatorā izplatošās skaņas frekvence, kas nozīmē tāda kā čīkstošas ​​skaņas parādīšanos.

Frekvences samazināšanas pretējais efekts ir iespējams, ieelpojot maisījumus ar inertām gāzēm, kas ir smagākas par slāpekli, piemēram, inerto kriptonu vai ksenonu. Elpojot šādu maisījumu, parasta operas ekstras būtu aptumšojusi pašu Šaļapinu ar savu basu.

Tomēr, ja kāds, kas lasa šīs rindas, vēlas atveidot šo efektu (ir pieejams hēlijs, tie ir uzpūsti gaisa baloni) , viņam jāatceras, ka, ilgstoši ieelpojot hēliju saturošus maisījumus, skābekļa badošanās un samaņas zudums. Jums nekavējoties jāatvelk elpa svaigā gaisā.

Šķiet, ka šai tēmai nav nekāda sakara ar vokālu. Drīzāk uz ķīmiju ... Vai fiziku ... Vai akustiku kā daļu no fizikas ... Un tomēr ietekme HĒLIJS(un ne tikai viņam vienam, kā jūs uzzināsit no raksta) uz BALSS parāda, cik pamatots ir viedoklis par to, kā rodas cilvēka balss un kādiem likumiem tā pakļaujas.

Tātad, ieelpojot vieglu inertu gāzi - hēliju, piemēram, no baloniem, cilvēka balss pilnībā mainās. Jūs par to vēl nezināt? Jā, jā, pārsteidzoši - netālu ...

Izklausās tiešām smieklīgi! Efekts ir tik interesants, ka garām nepagāja pat tādi slaveni cilvēki kā raidījuma MythBusters vadītāji televīzijas kanālā Discovery. Bet!

rullītis uz angļu valoda, bet tas nav biedējoši, ir diezgan piemērots tulkojums:

"Es apsolu, ka tas būs forši, bet jums tas ir jāapsola NEKAD neatkārto to mājās! Labi? Labi! Un tagad... Visi zina, ka mana balss skanēs augstāk, ja es ieelpošu hēliju! Tas ir tāpēc, ka tas ir 6 reizes vieglāks par gaisu, kas nozīmē, ka manas balss saites vibrēs ātrāk, un tas liek manai balsij skanēt daudz augstāk!
Un tagad ... es ieelpošu sēra heksafluorīdu, kas ir 6 reizes smagāks par gaisu, un balss skanēs apmēram šādi ...
Mana balss skanēja daudz zemāk...
Vispār man joprojām ir jautri!
TĀ IR ZINĀTNE !!!»

Zinātkārs un zinātkārs cilvēks, protams, vēlētos uzzināt KĀPĒC vai tas notiek? Un uz šo jautājumu nav atbilžu... Viena no tām jau ir dota - manas balss saites svārstīsies ātrāk... Bet, vai tiešām tā ir?

Ir arī citi "iemesli" - gaisa un hēlija spiediena atšķirība, balss saišu "saspiešana" un pat tas, ka INERT(!) gāze kaut kā pati sevi ietekmē STRUKTŪRA balss saites! Prāts neticams!

Cilvēki nezina fiziku... Pilnīgi...

Un patiesais iemesls ir diezgan vienkāršs, un zinātne to jau sen ir pētījusi. Jā, godīgi jāatzīst, ka kūļi, kas darbojas nevis gaisa, bet hēlija (un, protams, sēra heksafluorīda) vidē, svārstās nedaudz ātrāk (lēnāk). Bet tikai MAZ! Un šī vibrāciju ātruma izmaiņu pakāpe nekādi nevar ietekmēt balsi. TIK BRIESNI! Galvenais faktors ir atšķirīgs.

Padomājiet paši, jo, ja pašas balss saites piedzīvotu kādu triecienu, tad balss varētu būt augstāka vai zemāka, bet tās tembrs nemainītos! Balss joprojām būtu CILVĒKS, lai gan augstāk vai zemāk. Bet tiek novērots kaut kas pavisam cits - NECILVĒCĪBA balsot! Tā ir pārmaiņas TEMBRA viņa "pinokio" virzienā "multene" izraisa nevaldāmus smieklus! Tāds pats efekts rodas arī tad, kad balss ir “nolaista” – “dēmoniska”, “zvērīga”, taču jebkurā gadījumā ar cilvēka balsi nav līdzības.

Bet TEMBRS cilvēka balss - formantu kopums, kā aprakstīts rakstā "Kas ir formanti?" . Paši formanti nav iespējami bez līdzdalības RESONATORI SISTĒMAS cilvēka ķermenis. Un ne tikai! Augstāks CILVĒKS balss ir sarežģīts skaņas vilnis, kas sastāv no vieniem un tiem pašiem formantiem, taču tiek modificēti ne tikai paši formanti, bet arī to individuālais izkārtojums balss spektrā. Tāpēc mēs dzirdam, lai arī augstu (vai zemu), bet, pats galvenais, cilvēka balsi. Mainiet to pašu VIDE, gaisa aizstāšana ar citu gāzi neizraisa rezonatora dobumu konfigurācijas izmaiņas, kā rezultātā formanti nepārvietojas viens pret otru, bet vienkārši maina savu frekvenci. Baumas to nosaka kā balss "mākslīgumu".

Tas ir apliecinājums gan pašas rezonatoru sistēmas esamībai, gan tās fundamentālajai ietekmei uz pašu balss fenomenu. Nu, procesa pilnveidošana no fizikas viedokļa ... Atvainojiet:

“Cilvēka balss ceļi sastāv no balss saitēm un rezonatora, kas piepildīts ar gaisu (vai hēliju): plaušām, elpceļiem, galvaskausa dobumiem. Saites rada vāju skaņu, bez rezonatora mēs to varētu nedzirdēt. Balss trakta rezonanses frekvences ir atkarīgas no tā apjoma un formas. Hēlijam ir mazāks blīvums nekā gaisam, tāpēc skaņas ātrums tajā ir lielāks (965 m/s pret 331). Skaņas frekvence, viļņa garums un ātrums gāzēs ir saistīti ar noteiktām attiecībām. Tas noved pie tā, ka, lai gan rezonatora konfigurācija nemainās, augstākas frekvences kļūst rezonējošas, un kopējais balss spektrs pāriet uz augstākām frekvencēm. Muzikālā izteiksmē hēlijs nemaina balss augstumu, bet gan tās tembru. Precīzāk, tonis mainās, bet ļoti maz - tas galvenokārt ir atkarīgs no balss saišu sasprindzinājuma, un, izelpojot hēliju, tas nedaudz atšķiras no gaisa izelpošanas.

“... kakls no akustikas viedokļa ir dobuma rezonators, kas noregulēts uz noteiktu viļņa garumu (nevis frekvenci!). Un, ja cilvēks elpo gaisu, tad tiek iegūta noteiktas frekvences skaņa (balss) ... Bet ja tagad gaisa vietā ņemam hēliju, tad PAR TĀPĀDU VIĻŅU GARU lielāka skaņas ātruma dēļ radīsies cita frekvence - augstāka. Un, pārejot no vienas vides uz otru (no hēliju pildītas rīkles uz parasto gaisu), skaņas frekvence vairs nemainās.

Tātad, dārgais lasītāj, saites nekādā veidā nemainās! Visa lieta ir iekšā VIDE! Un galvenais mūsu balss "celtnieks" ir rezonanse.

Vietnes materiālu izmantošana ir atļauta ar obligātu atsauci uz avotu

Hēlijs ir cēlgāze, kurai ir vairākas specifiskas īpašības. Un jo īpaši tas ļauj mainīt cilvēka balsi, padarot viņu čīkstošu, piemēram, multfilmu varoņus. Bet kāpēc tas notiek un kādas citas īpašības piemīt šai gāzei? Vai ir droši to ieelpot, un vai tas var būt blakus efekti? Kā šī viela tiek pētīta, kur tā tiek izmantota?

Hēliju izmanto daudzos veidos, vienkāršākais veids, kā to atrast, ir balonu pārdevēji, kuri to plaši izmanto. Šī ir labi izpētīta viela, par kuru var pateikt diezgan daudz.

Hēlija īpašības

Hēlijs ir inerta gāze, un tai piemīt visas šai grupai raksturīgās īpašības. Tam nav raksturīgas smaržas vai garšas, tas ir bezkrāsains, hēlija mākonis pēc izskata neatšķirsies no apkārtējā gaisa. Elementam ir īpašība, kas ir fiksēta tikai tajā - -268,9 grādu pēc Celsija temperatūrā tas sašķidrinās, bet, lai panāktu tā pārveidi par cietā stāvoklī normālos zemes apstākļos neizdosies. Lai to izdarītu, ir nepieciešams ne tikai pazemināt temperatūru līdz 1 K, bet arī paaugstināt atmosfēras spiedienu līdz 25 atmosfērām. Bet tam nav nekāda sakara ar gāzes spēju mainīt cilvēka balsi.

Vēl viena šīs vielas iezīme būs interesantāka izskatāmā jautājuma ietvaros. Hēlijs ir ārkārtīgi viegla gāze, tikai ūdeņradis ir vieglāks. Tas ir ļoti izplatīts dabā, veidojot aptuveni 23 procentus no visām cilvēkiem zināmajām vielām Visumā. Matērija dzimst zvaigznēs kodolsintēzes laikā. Šī gāze ir 7 reizes mazāk blīva nekā gaiss. zemes atmosfēra, būdams otrais vieglākais starp visiem esošajiem. Viņam priekšā ir tikai ūdeņradis.

Interesants fakts: tieši zemais blīvums padara hēliju interesantu balonu pārdevējiem. Piepildot ar to balonus, cilvēki sniedz tiem iespēju steigties debesīs. Pateicoties gāzei, debesīs iespējams pacelt ne tikai balonus, bet arī veselus dirižabļus. Mazāk blīvai vielai ir tendence uz augšu, tie ir fizikas likumi.

Kā gāzei izdodas mainīt balsi?

Lai saprastu jautājumu par balss izmaiņām hēlija ietekmē, ir jāņem vērā tā zemā blīvuma fakts un jāņem vērā vēl viena nianse - kā cilvēkam izdodas radīt skaņas, runu. Jebkura veida skaņa, arī cilvēka balss, ir vibrācija. Runājot par cilvēka runu, šīs skaņas rada balss saišu kustība, kas atrodas balsenē. Balss tembru veido svārstību biežums, jo augstāks šis rādītājs, jo augstāka ir balss.

Interesanti:

Kāpēc rodas jūras slimība? Iemesli, kā atbrīvoties, fotoattēli un video

Parastā gaisa vidē cilvēka balss paliek pazīstama, skaņas tiek radītas un pārraidītas standarta veidā. Bet, ja mainās vides rādītāji, tad var mainīties arī balss – nozīmīgā vai nebūtiskā veidā. Daži cilvēki atzīmē, ka balsis var izklausīties nedaudz savādāk pat stiprā miglā, kad mainās vides mitrums. Un tas nav subjektīvs viedoklis. Ieelpojot inertu gāzi, balss saites tiek saspiestas, to vibrāciju biežums ievērojami palielinās. Palielinoties vibrāciju biežumam, mainās arī balss, tā kļūst augstāka, smieklīga.

Ir viela, kas dod pretēju efektu. Ja sēra fluorīds tiek ieelpots, balss skanēs pazemināta, sievietes balss tiks uztverta kā vīriešu bass. Tā ir viena no smagajām gāzēm, tās blīvums ir 5 reizes lielāks nekā gaisa blīvums.

Vai hēlijs ir drošs?

AT vispārīgi runājot hēlija ieelpošanu var uzskatīt par samērā drošu izklaidi, ja elpo ne tikai hēliju, bet arī parastu gaisu un ar īpašu degsmi neļaujies izklaidēm. Patiešām, pretējā gadījumā jūs varat saņemt skābekļa badu. Pirmās šīs pazīmes ir slikta dūša, reibonis, galvassāpes un elpošanas problēmas. Turklāt to nevajadzētu darīt regulāri, jo pastāv balss saišu bojājumu risks. Tie ir jāaizsargā, bojājumi šajā zonā var būt neatgriezeniski, sabojājot balsi vai padarot neiespējamu runāt. Cilvēka balss aparāts ir ļoti jutīgs.