Pytanie do naukowca: Dlaczego hel zniekształca głos? Dlaczego po inhalacji helu człowiek zaczyna mówić śmiesznym głosem Jak gazowi udaje się zmienić głos.

Kto z nas nie próbował wdychać zawartości balonów z helem, a potem mówić zabawnym, kreskówkowym głosem? Wielu jest nawet przekonanych, że rozumieją, dlaczego głos jest taki...

Kto z nas nie próbował wdychać zawartości balonów z helem, a potem mówić zabawnym, kreskówkowym głosem? Wielu jest nawet przekonanych, że rozumieją, dlaczego głos zmienia się tak dramatycznie.

Oto najpopularniejsze wersje:

• Hel jest mniej gęsty, przez co struny głosowe bardziej wibrują. Stąd wyższy piskliwy głos.
• Hel jest lżejszy od powietrza i szybciej ucieka. Szybkość ruchu dźwięku zmienia głos.
• Hel zmienia strukturę strun głosowych, co pociąga za sobą zmianę głosu.

Jeśli nie chcesz brzmieć głupio, nie mów tego.

Co tak naprawdę się dzieje?

Wskaźniki te są powiązane wzorem:

Prędkość propagacji fali = częstotliwość fali * długość fali

To częstotliwość fali dźwiękowej wpływa na charakterystykę głosu, jego indywidualność.

Aparat głosowy obejmuje jamę ustną i nosową, gardło, krtań, płuca i tchawicę. Struny głosowe znajdują się w krtani. Struny głosowe to fałdy w błonie śluzowej krtani. Naprawdę zmieniają się pod wpływem ciśnienia powietrza wydychanego z płuc. Powstaje fala dźwiękowa, czyli dźwięk. Ale! To nie głos. Nawet nie słyszymy tego dźwięku.

Co słyszymy? Z powodu wibracji strun głosowych zaczyna wibrować również powietrze w płucach i krtani. Jest rezonans. Jest to gwałtowny wzrost amplitudy drgań fali dźwiękowej. To właśnie rezonans sprawia, że ​​dźwięk jest głośniejszy. Te wzmocnione fale dźwiękowe słyszymy i nazywamy głosem. Rezonans występuje u różnych osób na różnych częstotliwościach i przy określonej długości fali dźwiękowej. Zwykle na czterech lub pięciu częstotliwościach. Dlatego każda osoba ma inny głos. Nazywa się to barwą głosu. To barwa głosu zmienia się, gdy wdychamy hel.

Dlaczego zmienia się barwa głosu?

Więc wdychamy hel. Co się zmieniło? Zmieniło się środowisko. Hel jest rzeczywiście mniej gęsty niż powietrze. Prędkość fali dźwiękowej wzrasta w mniej gęstym ośrodku, ale jej długość pozostaje taka sama (przecież wielkość ust, gardła, krtani nie uległa zmianie). Jaki wskaźnik się zmienia? Spójrzmy na formułę. Prawidłowo! Częstotliwość. Rezonans występuje teraz przy wyższych częstotliwościach fali dźwiękowej. I słyszymy inną barwę głosu. Piskliwy i zabawny.

Na pewno nie raz będziesz się dobrze bawić ze znajomymi, przemawiając głosem postaci z kreskówek. Działanie helu jest tak niesamowite, że nawet dorosłym trudno oprzeć się pokusie wdychania zawartości balonu. Spróbuj następnym razem zaskoczyć znajomych zrozumieniem natury tego zjawiska. Nikt nie wątpi, że śmiech przedłuża życie, ale dopiero wiedza nadaje mu sens.

Hel: zmiana głosu osoby z helu?

Wielu w dzieciństwie zrobiło „sztuczkę” z żelową kulką, stając się na chwilę postacią z kreskówek. Dlaczego więc hel zmienia głos i jak długo możemy utrzymać taki efekt?

Nikt nie potrafi podać nazwiska pierwszej osoby, która odważyła się wdychać obcy gaz i doświadczyć zmian w strunach głosowych. Jednak wielu podąża ścieżką „pionierów” i na imprezach pokazuje umiejętność rozmowy słodkim głosem. W Internecie jest ogromna liczba filmów, które pozwalają przedłużyć działanie helu o 10-20 sekund. Średni czas działania gazu z jednym oddechem wynosi 30 sekund, co wystarcza na opowiedzenie małego żartu lub wystawienie parodii.

Każdy z nas zadawał sobie pytania, dlaczego głos zmienia się z helu i od jakich czynników to zależy. Po pierwsze, hel należy do grupy gazów obojętnych, których gęstość jest większa niż gęstość powietrza, którym wszyscy oddychamy. Po drugie, gdy wdychana jest pewna ilość helu, zaczyna się aktywny wpływ na struny głosowe: masy powietrza „ściskają” je, w wyniku czego mowa rozmówcy zmienia się na mowę dziecka.

Tak więc barwa człowieka zależy od wielu czynników. Jednak ważną rolę odgrywa gęstość powietrza wdychanego przez człowieka. Jeśli ten wskaźnik zawartości wdychanej jest mniejszy niż określony znak, nagłe zmiany w mowie mogą nie być obserwowane.

Można więc wnioskować, że głos pod wpływem inhalacji helu zmienia się wyłącznie ze względu na gęstość obcego gazu. Korzystając z tego faktu, dana osoba może samodzielnie kontrolować czas mowy „myszy”.

Dlaczego inaczej mógłby zmienić się dźwięczny głos rozmówcy, znanego wszystkim? Podobnie barwa zmieniałaby się nie tylko pod wpływem helu, ale także pod wpływem innych mas powietrza, których gęstość byłaby większa niż gęstość powietrza nam znanego. Można sobie wyobrazić, jak człowiek mógł mówić na Słońcu lub na Księżycu, wdychając lokalne powietrze.

Uwaga: Hel jest jednym z uzależniających gazów. Ale w małych dawkach nie stanowi zagrożenia dla ludzi. Nie należy jednak nadużywać inhalacji tego pierwiastka, gdyż może to niekorzystnie wpłynąć na nasze samopoczucie.

Uruchamia projekt Pytanie do Naukowca, w którym eksperci odpowiedzą na ciekawe, naiwne lub praktyczne pytania. W nowym numerze Kandydat Nauk Chemicznych Piotr Obraztsov wyjaśnia przyczynę zniekształcenia głosu podczas wdychania helu.

Dlaczego hel zniekształca głos?

Piotr Aleksiejewicz Obrazcow

Kandydat nauk chemicznych, felietonista naukowy Russian Journal i czasopisma Science and Life

Gaz helowy, po raz pierwszy odkryty na Słońcu i nazwany na cześć naszej gwiazdy o nazwie Helios, jest używany do napełniania balonów, zastępowania azotu w komorach ciśnieniowych i butlach nurkowych, do tworzenia nadprzewodnictwa itp. W pierwszym przypadku bezwładność helu i jego niski stosuje się gęstości, w drugim przypadku hel nie wywołuje u nurków stanu odurzenia na głębokości kilkudziesięciu metrów, jak zwykły azot. Dodatkowo pod wysokim ciśnieniem azot rozpuszcza się we krwi nurka, a podczas gwałtownego wynurzenia z głębokości uwalnia się z krwi w postaci bąbelków, które zatykają naczynia. Istnieje tak zwana choroba kesonowa. A hel tak się nie zachowuje.

Najważniejsze właściwości helu – niska gęstość i lepkość – są powodem tak zabawnej cechy tego gazu, jak podwyższenie tonu głosu. A w ośrodku gazowym o małej gęstości, składającym się z tlenu i helu zamiast azotu, prędkość dźwięku jest znacznie większa niż w zwykłym powietrzu. A objętość jamy ustnej i górnej części gardła (rezonatora) pozostaje niezmieniona. W efekcie wzrasta zarówno częstotliwość więzadeł, jak i częstotliwość dźwięku rozchodzącego się w tym rezonatorze, co oznacza pojawienie się pewnego rodzaju piskliwego dźwięku.

Odwrotny efekt obniżenia częstotliwości jest możliwy przy wdychaniu mieszanin z gazami obojętnymi cięższymi od azotu, np. obojętnym kryptonem lub ksenonem. Oddychając taką mieszanką, zwykli statyści opery przyćmiliby samego Chaliapina swoim basem.

Jeśli jednak ktoś czytający te wiersze chce odtworzyć ten efekt (dostępny hel, nadmuchują balony), musi pamiętać, że przy dłuższym wdychaniu mieszanin zawierających hel, głód tlenu i utrata przytomności. Musisz natychmiast złapać oddech na świeżym powietrzu.

Wydawałoby się, że ten temat nie ma nic wspólnego z wokalami. Raczej do chemii… Albo fizyki… Albo akustyki, jako części fizyki… A jednak wpływ HEL(i nie tylko on sam, o czym dowiesz się z artykułu) na GŁOS pokazuje słuszność poglądu na to, jak powstaje głos ludzki i jakim prawom podlega.

Tak więc, wdychając lekki gaz obojętny - hel, na przykład z balonów, głos osoby całkowicie się zmienia. Jeszcze o tym nie wiesz? Tak, tak, niesamowite - w pobliżu ...

Brzmi naprawdę śmiesznie! Efekt jest na tyle ciekawy, że nie przeszli nawet tak znani ludzie, jak gospodarze programu Pogromcy mitów na kanale Discovery TV. Ale!

Film jest po angielsku, ale nie jest przerażający, jest całkiem odpowiednie tłumaczenie:

„Obiecuję, że będzie fajnie, ale musisz to obiecać NIGDY nie powtarzaj tego w domu! Dobra? Dobra! A teraz... Wszyscy wiedzą, że mój głos będzie brzmiał wyżej, jeśli będę wdychał hel! Dzieje się tak dlatego, że jest 6 razy lżejszy od powietrza, co oznacza, że ​​moje struny głosowe będą wibrować szybciej, a mój głos brzmi znacznie wyżej!
A teraz… odetchnę sześciofluorkiem siarki, który jest 6 razy cięższy od powietrza, a głos zabrzmi jakoś tak…
Mój głos brzmiał znacznie ciszej...
Ogólnie nadal dobrze się bawię!
TO JEST NAUKA !!!»

Dociekliwa i ciekawa osoba naturalnie chciałaby wiedzieć CZEMU czy to się dzieje? I nie ma odpowiedzi na to pytanie… Jedna z nich została już podana – moje struny głosowe będą szybciej fluktuować… Ale czy tak jest naprawdę?

Są też inne „powody” – różnica ciśnień powietrza i helu, „kompresja” strun głosowych, a nawet fakt, że OBOJĘTNY(!) gaz jakoś wpływa na siebie STRUKTURA struny głosowe! Umysł niewiarygodny!

Ludzie nie znają fizyki… Absolutnie…

A prawdziwy powód jest dość prosty i od dawna jest badany przez naukę. Tak, uczciwie trzeba przyznać, że wiązki pracujące w środowisku nie powietrza, ale helu (i oczywiście sześciofluorku siarki) oscylują nieco szybciej (wolniej). Lecz tylko MAŁY! A ten stopień zmiany prędkości drgań nie może w żaden sposób wpływać na głos. TAK Potworne! Główny czynnik jest inny.

Pomyśl sam, bo gdyby same struny głosowe doznały jakiegokolwiek uderzenia, to głos mógłby być wyższy lub niższy, ale jego barwa by się nie zmieniła! Głos nadal będzie CZŁOWIEK, choć wyższy lub niższy. Ale obserwuje się coś zupełnie innego - NIELUDZKOŚĆ głosować! To jest zmiana TEMBRA w kierunku jego "pinokio", "kreskówka" wywołuje niekontrolowany śmiech! Ten sam efekt występuje, gdy głos jest „obniżony” – „demoniczny”, „potworny”, ale w każdym razie nie ma podobieństwa do głosu ludzkiego.

Ale TEMBR głos ludzki - zestaw formantów, jak opisano w artykule "Czym są formanty?" . Same formanty są niemożliwe bez udziału REZONATORY SYSTEMY Ludzkie ciało. I nie tylko! Wyższy CZŁOWIEK głos to złożona fala dźwiękowa składająca się z tych samych formantów, ale modyfikowane są nie tylko same formanty, ale także ich indywidualne ułożenie w spektrum głosu. Dlatego słyszymy, choć wysoki (lub niski), ale przede wszystkim ludzki głos. Zmień to samo ŚRODOWISKA, zastąpienie powietrza innym gazem nie prowadzi do zmiany konfiguracji wnęk rezonatora, w efekcie formanty nie przesuwają się względem siebie, a jedynie zmieniają swoją częstotliwość. Plotka rozwiązuje to jako „sztuczność” głosu.

Jest to potwierdzenie zarówno istnienia samego systemu rezonatorowego, jak i jego fundamentalnego wpływu na samo zjawisko głosu. Cóż, udoskonalenie procesu z punktu widzenia fizyki... Przepraszam:

„Ludzki układ głosowy składa się ze strun głosowych i rezonatora wypełnionego powietrzem (lub helem): płuca, drogi oddechowe, jamy czaszki. Więzadła generują słaby dźwięk, bez rezonatora możemy go nie słyszeć. Częstotliwości rezonansowe traktu głosowego zależą od jego objętości i kształtu. Hel ma mniejszą gęstość niż powietrze, więc prędkość dźwięku w nim jest wyższa (965 m/s w porównaniu z 331). Częstotliwość, długość fali i prędkość dźwięku w gazach są powiązane pewnymi zależnościami. Powoduje to, że chociaż konfiguracja rezonatora się nie zmienia, wyższe częstotliwości stają się rezonansowe i całe widmo głosu przesuwa się na wyższe częstotliwości. Pod względem muzycznym hel nie zmienia wysokości głosu, ale jego barwę. Dokładniej, wysokość się zmienia, ale bardzo mało – zależy to głównie od napięcia strun głosowych, a przy wydychaniu helu jest nieco inaczej niż przy wydychaniu powietrza.

„… gardło jest z punktu widzenia akustyki rezonatorem wnękowym dostrojonym do określonej długości fali (nie częstotliwości!). A jeśli dana osoba oddycha powietrzem, uzyskuje się dźwięk (głos) o określonej częstotliwości ... Ale jeśli teraz weźmiemy hel zamiast powietrza, to DLA TEJ SAMEJ DŁUGOŚCI FALI ze względu na większą prędkość dźwięku uzyska się inna częstotliwość - wyższa. A przy przechodzeniu z jednego ośrodka do drugiego (z gardła wypełnionego helem do normalnego powietrza) częstotliwość dźwięku już się nie zmienia.

Tak więc drogi czytelniku, linki w żaden sposób się nie zmieniają! To wszystko o ŚRODOWISKO! A głównym „budowniczym” naszego głosu jest rezonans.

Wykorzystanie materiałów ze strony jest dozwolone pod warunkiem obowiązkowego odniesienia do źródła

Hel to gaz szlachetny, który posiada szereg specyficznych właściwości. A w szczególności pozwala zmienić głos osoby, sprawiając, że piszczy, jak postacie z kreskówek. Ale dlaczego tak się dzieje i jakie inne właściwości ma ten gaz? Czy wdychanie go jest bezpieczne i czy są jakieś skutki uboczne? Jak badana jest ta substancja, gdzie jest używana?

Hel jest używany na wiele sposobów, najłatwiej go znaleźć u sprzedawców balonów, którzy intensywnie go używają. To dobrze zbadana substancja, o której można powiedzieć całkiem sporo.

Funkcje helu

Hel jest gazem obojętnym i posiada wszystkie cechy charakterystyczne dla tej grupy. Nie ma typowego zapachu ani smaku, jest bezbarwny, chmura helu nie będzie się różnić wyglądem od otaczającego powietrza. Element ma cechę, która jest utrwalona tylko w nim - w temperaturze -268,9 stopni Celsjusza upłynnia się, ale w zwykłych ziemskich warunkach nie będzie możliwe jego przekształcenie w stan stały. Aby to zrobić, konieczne jest nie tylko obniżenie temperatury do 1 K, ale także zwiększenie ciśnienia atmosferycznego do 25 atmosfer. Ale to nie ma nic wspólnego ze zdolnością gazu do zmiany głosu.

Inna cecha tej substancji będzie bardziej interesująca w ramach rozważanego pytania. Hel jest niezwykle lekkim gazem, tylko wodór jest lżejszy. Jest bardzo powszechny w przyrodzie, stanowi około 23 procent wszystkich substancji we wszechświecie znanych człowiekowi. Materia rodzi się w gwiazdach podczas syntezy jądrowej. Gaz ten jest 7 razy mniej gęsty niż powietrze atmosfery ziemskiej, będąc drugim najlżejszym spośród wszystkich istniejących. Przed nim tylko wodór.

Interesujący fakt: to właśnie niska gęstość sprawia, że ​​hel jest interesujący dla sprzedawców balonów. Napełniając nim balony, ludzie dają im możliwość wzbicia się w niebo. Dzięki gazowi możliwe jest unoszenie w niebo nie tylko balonów, ale i całych sterowców. Mniej gęsta materia ma tendencję do wznoszenia się, takie są prawa fizyki.

Jak gazowi udaje się zmienić głos?

Aby zrozumieć kwestię zmian głosu pod wpływem helu, należy wziąć pod uwagę fakt jego niskiej gęstości i rozważyć jeszcze jeden niuans - jak człowiekowi udaje się wydawać dźwięki, mowę. Każdy rodzaj dźwięku, w tym ludzki głos, jest wibracją. Jeśli chodzi o mowę ludzką, dźwięki te są wytwarzane przez ruch strun głosowych, które znajdują się w krtani. Barwę głosu kształtuje częstotliwość drgań, im wyższy wskaźnik, tym wyższy głos.

Ciekawe:

Dlaczego pojawia się choroba morska? Powody, jak się pozbyć, zdjęcia i filmy

W normalnym środowisku powietrznym głos człowieka pozostaje znajomy, dźwięki są wytwarzane i przekazywane w standardowy sposób. Ale jeśli zmienią się wskaźniki otoczenia, to i głos może się zmienić – w sposób znaczący lub nieistotny. Niektórzy zauważają, że głosy mogą brzmieć nieco inaczej nawet w gęstej mgle, gdy zmienia się wilgotność otoczenia. I to nie jest subiektywna opinia. Podczas wdychania gazu obojętnego struny głosowe są ściskane, częstotliwość ich wibracji znacznie wzrasta. Wraz ze wzrostem częstotliwości drgań zmienia się również głos, staje się wyższy, zabawniejszy.

Istnieje substancja, która daje odwrotny efekt. Wdychanie fluorku siarki spowoduje obniżenie głosu, a głos żeński będzie odbierany jako męski bas. Jest jednym z ciężkich gazów, jego gęstość jest 5 razy większa niż powietrza.

Czy hel jest bezpieczny?

Ogólnie rzecz biorąc, wdychanie helu można uznać za stosunkowo bezpieczną zabawę, jeśli oddychasz nie tylko helem, ale także zwykłym powietrzem, i nie oddajesz się rozrywce ze szczególnym zapałem. Rzeczywiście, w przeciwnym razie możesz dostać głodu tlenu. Pierwszymi objawami tego są nudności, zawroty głowy, bóle głowy i problemy z oddychaniem. Ponadto nie należy tego robić regularnie, ponieważ istnieje ryzyko uszkodzenia strun głosowych. Muszą być chronione, uszkodzenia w tym obszarze mogą być nieodwracalne, uszkadzając głos lub uniemożliwiając rozmowę. Aparat głosu ludzkiego jest bardzo wrażliwy.