Pergunta ao cientista: Por que o hélio distorce a voz? Por que, depois de inalar hélio, uma pessoa começa a falar com uma voz engraçada Como o gás consegue mudar a voz.

Quem de nós não tentou inalar o conteúdo de balões de hélio e depois falar com uma voz engraçada de desenho animado? Muitos têm até a certeza de que entendem porque a voz é tão...

Quem de nós não tentou inalar o conteúdo de balões de hélio e depois falar com uma voz engraçada de desenho animado? Muitos têm até certeza de que entendem por que a voz muda tão drasticamente.

Aqui estão as versões mais comuns:

• O hélio é menos denso, por isso faz com que as cordas vocais vibrem mais. Daí a voz esganiçada mais alta.
• O hélio é mais leve que o ar e escapa mais rápido. A velocidade do movimento do som muda a voz.
• O hélio altera a estrutura das cordas vocais, o que acarreta uma mudança na voz.

Se você não quer parecer estúpido, não diga isso.

O que realmente está acontecendo?

Esses indicadores estão relacionados pela fórmula:

Velocidade de propagação da onda = frequência da onda * comprimento de onda

É a frequência da onda sonora que afeta as características da voz, sua individualidade.

O aparelho vocal inclui as cavidades oral e nasal, faringe, laringe, pulmões e traqueia. As cordas vocais estão localizadas na laringe. As cordas vocais são pregas na membrana mucosa da laringe. Eles realmente flutuam sob a pressão do ar exalado dos pulmões. Uma onda sonora é formada, ou seja, som. Mas! Não é uma voz. Nós nem ouvimos esse som.

O que ouvimos? Devido à vibração das cordas vocais, o ar nos pulmões e na laringe também começa a vibrar. Há uma ressonância. Este é um aumento acentuado na amplitude das oscilações de uma onda sonora. É a ressonância que torna o som mais alto. Essas ondas sonoras amplificadas que ouvimos e chamamos de voz. A ressonância ocorre em diferentes pessoas em diferentes frequências com um comprimento de onda de som específico. Geralmente em quatro ou cinco frequências. Portanto, cada pessoa tem uma voz diferente. Isso é chamado de timbre da voz. É o timbre da voz que muda quando inalamos hélio.

Por que o timbre da voz muda?

Então, nós inalamos hélio. O que mudou? O ambiente mudou. O hélio é realmente menos denso que o ar. A velocidade de uma onda sonora aumenta em um meio menos denso, mas seu comprimento permanece o mesmo (afinal, o tamanho da boca, faringe, laringe não mudou). Qual indicador está mudando? Vejamos a fórmula. Corretamente! Frequência. A ressonância agora ocorre em frequências mais altas da onda sonora. E ouvimos um timbre de voz diferente. Barulhento e engraçado.

Certamente você vai se divertir com seus amigos mais de uma vez, falando na voz de um personagem de desenho animado. O efeito do hélio é tão incrível que até um adulto é difícil resistir à tentação de inalar o conteúdo do balão. Tente surpreender seus amigos da próxima vez com uma compreensão da natureza desse fenômeno. Ninguém duvida que o riso prolonga a vida, mas só o conhecimento a enche de sentido.

Hélio: mudando a voz de uma pessoa de hélio?

Muitos na infância fizeram um “truque” com uma bola de gel, tornando-se um personagem de desenho animado por um tempo. Então, por que o hélio muda a voz e por quanto tempo podemos manter esse efeito?

Ninguém pode dizer o nome da primeira pessoa que se atreveu a inalar gás estranho e experimentar alterações nas cordas vocais. No entanto, muitos seguem o caminho dos “pioneiros” e nas festas mostram a habilidade de conversar com uma voz doce. Há um grande número de vídeos na Internet que permitem estender o efeito do hélio em 10 a 20 segundos. A duração média da ação do gás com uma respiração é de 30 segundos, o que é suficiente para contar uma pequena piada ou encenar uma paródia.

Cada um de nós se perguntou por que a voz muda de hélio e de quais fatores isso depende. Em primeiro lugar, o hélio pertence ao grupo dos gases inertes, cuja densidade é superior à densidade do ar que todos respiramos. Em segundo lugar, quando uma certa quantidade de hélio é inalada, começa um efeito ativo nas cordas vocais: massas de ar as "comprimem" e, como resultado, a fala do interlocutor muda para a de uma criança.

Assim, o timbre humano depende de muitos fatores. No entanto, um papel importante é desempenhado pela densidade do ar que uma pessoa inala. Se este indicador de conteúdo inalado for menor que uma certa marca, mudanças abruptas na fala podem não ser observadas.

Assim, pode-se concluir que a voz devido à inalação de hélio é alterada apenas devido à densidade do gás estranho. Usando esse fato, uma pessoa pode controlar independentemente o tempo da fala do "rato".

Por que outra razão poderia mudar a voz sonora do interlocutor familiar a todos? Da mesma forma, o timbre mudaria não apenas sob o hélio, mas também sob a influência de outras massas de ar, cuja densidade seria maior do que a densidade do ar que conhecemos. Pode-se imaginar como uma pessoa poderia falar no Sol ou na Lua se inalasse o ar local.

Nota: O hélio é um dos gases viciantes. Mas em pequenas doses, não representa nenhum perigo para os seres humanos. No entanto, você não deve abusar da inalação desse elemento, pois isso pode afetar negativamente seu bem-estar.

Lança o projeto Pergunta ao Cientista, no qual especialistas responderão a perguntas interessantes, ingênuas ou práticas. Na nova edição, o Candidato de Ciências Químicas Pyotr Obraztsov explica a causa da distorção da voz ao inalar hélio.

Por que o hélio distorce a voz?

Piotr Alekseevich Obraztsov

Candidato a Ciências Químicas, colunista científico do Russian Journal e da revista Science and Life

O gás hélio, descoberto pela primeira vez no Sol e batizado em homenagem à nossa estrela chamada Helios, é usado para encher balões, substituir nitrogênio em câmaras de pressão e tanques de mergulho, criar supercondutividade etc. densidade, no segundo caso, o hélio não cria um estado de intoxicação entre mergulhadores em profundidades de dezenas de metros, como o nitrogênio comum. Além disso, em altas pressões, o nitrogênio se dissolve no sangue do mergulhador e, durante uma rápida subida de uma profundidade, é liberado do sangue na forma de bolhas que entopem os vasos. Existe a chamada doença do caixão. E o hélio não se comporta assim.

As propriedades mais importantes do hélio - baixa densidade e viscosidade - são as razões para uma característica tão engraçada desse gás como o aumento do tom de voz. E em um meio gasoso de baixa densidade, consistindo de oxigênio e hélio em vez de nitrogênio, a velocidade do som é muito maior do que no ar comum. E o volume da cavidade oral e da parte superior da garganta (ressonador) permanece inalterado. Como resultado, tanto a frequência dos ligamentos quanto a frequência do som que se propaga nesse ressonador aumentam, o que significa o aparecimento de uma espécie de som estridente.

O efeito inverso de diminuir a frequência é possível ao inalar misturas com gases inertes mais pesados ​​que o nitrogênio, por exemplo, criptônio inerte ou xenônio. Respirando tal mistura, um extra comum da ópera teria eclipsado o próprio Chaliapin com seu baixo.

No entanto, se alguém lendo estas linhas quiser reproduzir esse efeito (hélio está disponível, eles são inflados balões de ar) , ele deve lembrar que com a inalação prolongada de misturas contendo hélio, falta de oxigênio e perda de consciência. Você precisa recuperar o fôlego imediatamente no ar fresco.

Parece que este tópico não tem nada a ver com vocais. Em vez disso, à química... Ou física... Ou acústica, como parte da física... E ainda a influência HÉLIO(e não apenas ele sozinho, como você aprenderá com o artigo) em VOZ mostra a validade da visão sobre como a voz humana surge e quais leis ela obedece.

Assim, ao inalar um gás inerte leve - hélio, por exemplo, de balões, a voz de uma pessoa muda completamente. Você ainda não sabe disso? Sim, sim, incrível - nas proximidades ...

Parece muito engraçado! O efeito é tão interessante que até pessoas famosas como os apresentadores do programa MythBusters no canal Discovery TV não passaram. Mas!

rolando língua Inglesa, mas não é assustador, existe uma tradução bastante adequada:

"Eu prometo que vai ser legal, mas você tem que prometer que NUNCA não repita isso em casa! Ok? Ok! E agora... Todo mundo sabe que minha voz soará mais alta se eu inalar hélio! Isso porque ele é 6 vezes mais leve que o ar, o que significa que minhas cordas vocais vão vibrar mais rápido e isso faz minha voz soar muito mais alta!
E agora... vou respirar hexafluoreto de enxofre, que é 6 vezes mais pesado que o ar, e a voz vai soar mais ou menos assim...
Minha voz soou muito mais baixa...
Em geral, eu ainda me divirto!
ISSO É CIÊNCIA !!!»

Uma pessoa inquisitiva e curiosa naturalmente gostaria de saber POR QUÊ isso está acontecendo? E não há respostas para essa pergunta... Uma delas já foi dada - minhas cordas vocais vão flutuar mais rápido... Mas, será mesmo?

Existem outras "razões" - a diferença nas pressões do ar e do hélio, "compressão" das cordas vocais e até o fato de que INERTE(!) o gás de alguma forma se afeta ESTRUTURA cordas vocais! Mente inacreditável!

As pessoas não sabem física… Absolutamente…

E a verdadeira razão é bastante simples e há muito vem sendo estudada pela ciência. Sim, para ser justo, deve-se admitir que os feixes operando em um meio não de ar, mas de hélio (e, claro, hexafluoreto de enxofre) oscilam um pouco mais rápido (mais lento). Se apenas PEQUENA! E esse grau de mudança na velocidade das vibrações não pode afetar a voz de forma alguma. TÃO MONSTRO! O fator principal é diferente.

Pense por si mesmo, porque se as próprias cordas vocais sofressem algum impacto, a voz poderia ser mais alta ou mais baixa, mas seu timbre não mudaria! A voz ainda seria HUMANO, embora superior ou inferior. Mas algo bem diferente é observado - DESUMANIDADE voto! É a mudança TEMBRA na direção de seu "pinóquio", "cartoon" provoca risadas incontroláveis! O mesmo efeito ocorre quando a voz é “baixada” – “demoníaca”, “monstruosa”, mas, de qualquer forma, não há semelhança com a voz humana.

Mas TIMBRE a voz humana - um conjunto de formantes, conforme descrito no artigo "O que são formantes?" . Os próprios formantes são impossíveis sem a participação RESSONÂNCIA SISTEMAS corpo humano. E não só! Mais alto HUMANO uma voz é uma onda sonora complexa que consiste nos mesmos formantes, mas não apenas os próprios formantes são modificados, mas também seu arranjo individual no espectro da voz. Portanto, ouvimos, embora alto (ou baixo), mas, mais importante, uma voz humana. Mude o mesmo AMBIENTES, a substituição do ar por outro gás não leva a uma mudança na configuração das cavidades do ressonador, como resultado, os formantes não se deslocam um em relação ao outro, mas simplesmente alteram sua frequência. Rumores corrigem isso como a "artificialidade" da voz.

Esta é a confirmação tanto da existência do próprio sistema ressonador quanto de sua influência fundamental no próprio fenômeno da voz. Bem, o refinamento do processo do ponto de vista da física... Com licença:

“O trato vocal humano consiste em cordas vocais e um ressonador cheio de ar (ou hélio): pulmões, trato respiratório, cavidades cranianas. Os ligamentos geram um som fraco, sem um ressonador podemos não ouvi-lo. As frequências de ressonância do trato vocal dependem de seu volume e forma. O hélio tem uma densidade menor que o ar, então a velocidade do som nele é maior (965 m/s versus 331). A frequência, comprimento de onda e velocidade do som nos gases estão relacionados por certas relações. Isso resulta no fato de que, embora a configuração do ressonador não mude, as frequências mais altas se tornam ressonantes e o espectro geral da voz muda para frequências mais altas. Em termos musicais, o hélio não altera o tom da voz, mas sim o seu timbre. Mais precisamente, o tom muda, mas muito pouco - depende principalmente da tensão das cordas vocais, e quando o hélio é exalado, é um pouco diferente do que quando o ar é exalado.

“... a garganta é, do ponto de vista acústico, um ressonador de cavidade sintonizado em um determinado comprimento de onda (não frequência!). E se uma pessoa respira ar, obtém-se um som (voz) de uma certa frequência ... Mas se agora tomarmos hélio em vez de ar, então PARA O MESMO COMPRIMENTO DE ONDA devido à maior velocidade do som, resultará uma frequência diferente - uma mais alta. E ao passar de um meio para outro (de uma faringe cheia de hélio para o ar normal), a frequência do som não muda mais.

Então, caro leitor, os links não mudam de forma alguma! A coisa toda está em MEIO AMBIENTE! E o principal "construtor" da nossa voz é a ressonância.

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O hélio é um gás nobre que possui várias propriedades específicas. E, em particular, permite alterar a voz de uma pessoa, tornando-a estridente, como personagens de desenhos animados. Mas por que isso está acontecendo e que outras propriedades esse gás possui? É seguro inalá-lo, e pode haver efeitos colaterais? Quão estudada é esta substância, onde é usada?

O hélio é usado de várias maneiras, a maneira mais fácil de encontrá-lo é nos vendedores de balões que o usam extensivamente. Esta é uma substância bem estudada sobre a qual muito pode ser dito.

Recursos de hélio

O hélio é um gás inerte e possui todas as características deste grupo. Não tem cheiro ou sabor típicos, é incolor, uma nuvem de hélio não difere na aparência do ar circundante. O elemento tem um recurso que é fixado apenas nele - a uma temperatura de -268,9 graus Celsius, ele se liquefaz, mas para alcançar sua transformação em Estado sólido em condições normais de terra não terá sucesso. Para fazer isso, é necessário não apenas diminuir a temperatura para 1 K, mas também aumentar a pressão atmosférica para 25 atmosferas. Mas isso não tem nada a ver com a capacidade do gás de mudar a voz de uma pessoa.

Outra característica desta substância será mais interessante no âmbito da questão em apreço. O hélio é um gás extremamente leve, apenas o hidrogênio é mais leve. É muito comum na natureza, representando aproximadamente 23% de todas as substâncias no universo conhecidas pelo homem. A matéria nasce nas estrelas durante a fusão nuclear. Este gás é 7 vezes menos denso que o ar. atmosfera da Terra, sendo o segundo mais leve entre todos os existentes. Apenas o hidrogênio está à frente dele.

Fato interessante:é a baixa densidade que torna o hélio interessante para os vendedores de balões. Ao encher balões com ele, as pessoas lhes dão a oportunidade de correr para o céu. Graças ao gás, é possível elevar ao céu não apenas balões, mas também dirigíveis inteiros. A matéria menos densa tende para cima, essas são as leis da física.

Como o gás consegue mudar a voz?

Para entender a questão das mudanças de voz sob a influência do hélio, é necessário levar em consideração o fato de sua baixa densidade e considerar mais uma nuance - como uma pessoa consegue emitir sons, fala. Qualquer tipo de som, incluindo a voz humana, é uma vibração. Quanto à fala humana, esses sons são produzidos pelo movimento das cordas vocais, localizadas na laringe. O timbre da voz é formado pela frequência das oscilações, quanto mais alto esse indicador, mais alta a voz.

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Em um ambiente aéreo normal, a voz de uma pessoa permanece familiar, os sons são produzidos e transmitidos de maneira padrão. Mas se os indicadores do ambiente mudam, a voz também pode mudar - de maneira significativa ou insignificante. Algumas pessoas notam que as vozes podem soar um pouco diferentes mesmo em neblina forte, quando a umidade do ambiente muda. E esta não é uma opinião subjetiva. Quando um gás inerte é inalado, as cordas vocais são comprimidas, a frequência de suas vibrações aumenta significativamente. Com o aumento da frequência das vibrações, a voz também muda, fica mais alta, engraçada.

Existe uma substância que dá o efeito oposto. Se o fluoreto de enxofre for inalado, a voz soará baixa, a voz feminina será percebida como um baixo masculino. É um dos gases pesados, sua densidade é 5 vezes maior que a do ar.

O hélio é seguro?

NO em termos gerais a inalação de hélio pode ser considerada uma diversão relativamente segura, se você respirar não apenas hélio, mas também ar comum, e não se divertir com zelo especial. De fato, caso contrário, você pode ficar sem oxigênio. Os primeiros sinais disso são náuseas, tonturas, dores de cabeça e problemas respiratórios. Além disso, você não deve fazer isso regularmente, pois existe o risco de danos às cordas vocais. Eles devem ser protegidos, os danos nessa área podem ser irreversíveis, prejudicando a voz ou impossibilitando a fala. O aparelho de voz humana é altamente sensível.