Хелий променя гласа си. Защо хелият променя гласа? Пьотър Алексеевич Образцов

Звукът е разпространение на вълни в еластична среда (газ, течност, твърдо вещество) и се ражда от вибрации на нещо (линийка, затисната в менгеме, мембрана на високоговорител, въздух в тръба, струна и др.). Колкото по-висока е честотата на вибрациите (колкото по-голям е броят на вибрациите в секунда), толкова по-висок (по-тънък) е звукът. Напротив, колкото по-ниска е честотата на вибрациите, толкова по-слаб (по-груб) е звукът. Не можем да чуем твърде висок звук (ултразвук, с честота над 20 kHz). Човешкото ухо също не може да възприема звуци, които са твърде ниски (инфразвук, с честота под 16 Hz).

Ако вдишвате хелий (по-добре е да издишате дълбоко, преди да направите това), тогава връзките няма да бъдат в нормална въздушна среда, а в хелиева среда. Хелият е много лек газ, който при нормални условия има плътност 7 пъти по-малка от тази на въздуха. В по-малко плътна среда връзките (като струни, например) вибрират с по-висока честота. Представете си, че пляскате с ръце във вода и във въздух - точно както е по-лесно за връзките да вибрират в хелий, отколкото във въздух, който е седем пъти по-плътен.

Може да се предположи, че ако вдишвате някакъв газ (безвреден, разбира се), чиято плътност е по-голяма от тази на въздуха, тогава гласът ви, напротив, ще стане по-нисък.

Такъв безвреден и безцветен газ съществува и често се използва при физически демонстрации. Това е серен хексафлуорид (или серен флуорид (VI), SF 6). Плътността му при нормални условия е 5 пъти по-висока от плътността на въздуха. Лигаментите в него вибрират с по-малка честота и следователно гласът става по-груб.

Нека да отбележим като допълнителна информация, че освен високата си плътност, серният хексафлуорид има и високо пробивно напрежение (89 kV/cm), т.е. той е много добър изолатор (това е показано във видеото). Това свойство се използва в електротехниката с високо напрежение и едно от имената на този газ - SF6 - е съкращение за "електрически газ", което е дадено в СССР, където това свойство е открито през 30-те години.

Също така е интересно да се знае какви честоти е способен да произведе човешкият глас. Най-добрите гласове са обучени, обучени пеещи гласове. Най-ниските звуци са в баса (80 Hz-350 Hz), най-високите са в сопраното (до 1400 Hz). Някои певци могат да изсвирят нотата F от третата октава (ария на Кралицата на нощта в операта на Моцарт „Вълшебната флейта“) - 1396,9 Hz и дори нотата G от третата октава (ария „Io non chiedo, eterni“ Dei" за сопран и оркестър, Моцарт KV316) - 1568 Hz.

Има и невероятни рекорди за удряне на най-ниските или най-високите ноти. Така най-ниската нота, която практически не се чува от ухото, е записана в изпълнение на Тим Стормс от САЩ - 8 Hz. Певицата Марая Кери изпя нота до 4-та октава (2093 Hz). През 2014 г. в Украйна (Киев) беше поставен национален рекорд - певицата Светлана Подякова достигна 5-та октава! А през 2008 г. Адам Лопес изсвири нотата C-sharp от петата октава, за която дори няма клавиш на пианото (най-десният клавиш на пианото е до 5-та октава) - това е повече от 4000 Hz!

И това без никакъв хелий и серен хексафлуорид!

Много хора са опитвали да вдишват хелий от балони и да говорят с необичаен, забавен глас или да са гледали приятели, които го правят. В същото време човешкият глас става по-висок, по-тънък и наподобява детски. Защо хелият има такъв ефект върху гласа и има ли вещества, които имат обратен ефект?

Балоните с хелий се продават във всеки магазин за празнични стоки. Те са по-леки от балоните, надути с обикновен въздух, и ако бъдат пуснати, ще полетят високо в небето. Но ако развържете връвта и вдишате хелий в дробовете си, ще получите много смешен глас, докато издишвате.

Звуците, които човек произнася, възникват в резултат на трептене на гласните струни. Нашите връзки вибрират еластично във въздуха, чиято плътност при 20 градуса е около 1,2 kg/m3. Хелият е инертен газ, без цвят и мирис, чиято плътност е няколко пъти по-ниска от тази на въздуха. При същата температура плътността на хелия е само 0,18 kg/m3. Газът, който е с по-малка плътност от въздуха, не оказва достатъчно съпротивление, гласните струни вибрират с по-висока честота и гласът става по-висок.

Но такъв чудотворен ефект, както се оказа, не се наблюдава при всички хора. За някои жени, които имат естествено висок глас, вдишването на хелий няма голяма разлика.

Съвсем естествено възниква въпросът: не е ли вредно да се забавляваме по този начин? Разбира се, дишането на хелий е неестествено за хората. Самият газ е химически инертен, тоест при нормални условия не влиза в химични реакции с околните вещества и не образува стабилни съединения. Това е основата на идеята, че вдишването на хелий е безвредно забавление. Но е безопасно да вдишвате този газ само в малки количества. Вдишването на хелий вместо обикновен въздух за дълго време ще накара тялото да започне да изпитва недостиг на кислород, което може да не завърши толкова забавно, колкото започна.

Но след вдишване на друг газ - серен флуорид - можете да наблюдавате обратния ефект. Този газ е много плътен, 5 пъти по-плътен от обикновения въздух. Когато се вдишва, гласните струни вибрират с по-ниска честота и гласът става нисък и груб дори при млади момичета, които по природа имат висок глас.

Изглежда, че тази тема няма нищо общо с вокалите. По-скоро химия... Или физика... Или акустика, като част от физиката... И все пак влиянието ХЕЛИЙ(и не само той, както ще разберете от статията) на ГЛАСпоказва валидността на възгледа за това как възниква човешкият глас и на какви закони се подчинява.

Така че, когато вдишвате лек инертен газ - хелий, например, от балони, гласът на човек напълно се променя. Още ли не знаете за това? Да, да, невероятни неща са наблизо...

Звучи наистина смешно! Ефектът е толкова интересен, че дори такива известни личности като водещите на програмата „Ловци на митове“ на Discovery Channel не подминаха. Но!

Видеото е на английски, но не е страшно, има напълно подходящ превод:

„Обещавам, че ще бъде страхотно, но трябва да го обещаеш НИКОГАНяма да повторите това у дома! ДОБРЕ? ДОБРЕ! А сега... Всички знаят, че гласът ми ще звучи по-високо, ако вдишам хелий! Това е така, защото е 6 пъти по-лек от въздуха, което означава, че гласните ми струни ще вибрират по-бързо и това кара гласа ми да звучи много по-високо!
А сега... Ще дишам серен хексафлуорид, който е 6 пъти по-тежък от въздуха и гласът ми ще звучи така...
Гласът ми прозвуча много по-ниско...
И все още се забавлявам!
ТОВА Е НАУКА !!!»

Един любознателен и любопитен човек естествено би искал да знае ЗАЩОслучва ли се това И има толкова много отговори на този въпрос... Един от тях вече е даден - гласните ми струни ще вибрират по-бързо... Но дали наистина е така?

Има и други „причини“ - разликата в налягането на въздуха и хелия, „компресията“ на гласните струни и дори факта, че ИНЕРТЕН(!) Газът по някакъв начин влияе на СТРУКТУРАгласни струни! Това е умопомрачително!

Хората не знаят физика... Изобщо...

Но истинската причина е съвсем проста и отдавна е изследвана от науката. Да, честно казано, трябва да се признае, че връзките, работещи в среда не от въздух, а от хелий (и, разбира се, серен хексафлуорид), вибрират малко по-бързо (по-бавно). Но само МАЛКО! И тази степен на промяна в скоростта на трептенията не може по никакъв начин да повлияе на гласа ТОЛКОВА ЧУДОВИЩНО! Основният фактор е друг.

Помислете сами, ако самите гласни струни са претърпели някакво въздействие, тогава гласът може да бъде по-висок или по-нисък, но тембърът му няма да се промени! Гласът все още щеше да е там ЧОВЕК, макар и по-ниско или по-високо. Но се наблюдава нещо съвсем различно - НЕЧОВЕЧНОСТгласувайте! Това е промяната СИЛА НА ЗВУКАпо посока на своята „пинокио” „карикатурност” предизвиква неудържим смях! Същият ефект се получава и при „понижен” глас – „демоничен”, „чудовищен”, но във всеки случай – няма никаква прилика с човешкия глас.

Но ТЕМБЪРчовешки глас - набор от форманти, както е описано в статията „Какво представляват формантите?“. Самите форманти са невъзможни без участието РЕЗОНАТОР СИСТЕМИчовешкото тяло. И не само! По-висок ЧОВЕКгласът е сложна звукова вълна, състояща се от едни и същи форманти, но не само самите форманти са модифицирани, но и тяхното индивидуално местоположение в спектъра на гласа. Следователно, ние чуваме, макар и висок (или нисък), но най-важното е човешки глас. промяна ОКОЛНА СРЕДА, замяната на въздуха с друг газ не води до промяна в конфигурацията на резонаторните кухини; в резултат на това формантите не се изместват един спрямо друг, а просто променят честотата си. Слухът записва това като „изкуствен“ глас.

Това е потвърждение както за съществуването на самата резонаторна система, така и за нейното фундаментално влияние върху самия феномен на гласа. Е, за да изясним процеса от гледна точка на физиката... Ако обичате:

„Човешкият гласов тракт се състои от гласни струни и резонатор, пълен с въздух (или хелий): бели дробове, дихателни пътища, черепни кухини. Кабелите генерират слаб звук; без резонатор може да не го чуем. Резонансните честоти на гласовия тракт зависят от неговия обем и форма. Хелият има по-ниска плътност от въздуха, така че скоростта на звука в него е по-висока (965 m/s срещу 331). Честотата, дължината на вълната и скоростта на звука в газовете са свързани с определени връзки. Това води до факта, че въпреки че конфигурацията на резонатора не се променя, по-високите честоти стават резонансни и общият спектър на гласа се измества към областта с по-висока честота. В музикален план хелият не променя височината на гласа, а неговия тембър. По-точно, височината се променя, но много малко - зависи главно от напрежението на гласните струни, а при издишване на хелий е малко по-различно, отколкото при издишване на въздух.

„... от акустична гледна точка фаринксът е обемен резонатор, настроен на определена дължина на вълната (не честота!). И ако човек диша въздух, тогава се получава звук (глас) с определена честота... Но ако сега вместо въздух вземем хелий, тогава ЗА СЪЩАТА ДЪЛЖИНА НА ВЪЛНАТАпоради по-високата скорост на звука ще се получи друга честота - по-висока. И когато преминавате от една среда в друга (от пълно с хелий гърло към нормален въздух), честотата на звука вече не се променя.

Така че, скъпи читателю, връзките не се променят по никакъв начин! Всичко е за ЗАОБИКАЛЯЩА СРЕДА! И основният „строител“ на нашия глас е резонансът.

Използването на материали от сайта е разрешено при задължително позоваване на източника

Плътността на хелия е почти 7 пъти по-малка от тази на обикновения въздух. Когато този инертен газ се вдишва от гласните струни, тяхната честота на вибрация се увеличава и гласът звучи по-високо. Произвежданите звуци наподобяват гласа на анимационен герой за някои и скърцането на мишка или речта на бебе за други. Но във всеки случай става .

Но след вдишване на серен флуорид, тежък газ, който е 5 пъти по-голям, дори момичетата започват да говорят с нисък бас.

Безопасно ли е вдишването на хелий?

Като цяло се счита за доста безопасно, тъй като кислородът навлиза в човешкото тяло заедно с газа. Освен това е трудно да се разпознае човек, който е вдишвал хелий, освен може би в момента, в който започне да казва нещо.

А самият газ не може да се определи - няма нито мирис, нито вкус. Възможно е обаче да има някои странични ефекти от хелия.

Някои хора могат да изпитат признаци на недостиг на кислород, като замаяност, главоболие, затруднено дишане, гадене. Гласните струни вибрират с по-висока честота при вдишване на хелий, което води до желания ефект, но те могат да бъдат увредени в резултат на това, процес, който се счита за необратим.

Дълбоките и чести вдишвания на този инертен газ могат да провокират образуването на хелиеви мехурчета в кръвта. След като стигнат до мозъка, те могат да причинят инсулт и дори да бъдат фатални.

Обичайното пренасищане на белите дробове с хелий също може да се окаже опасно, когато съдържанието на кислород в човешкото тяло е значително намалено.

Ето още един интересен факт: ако човек временно бъде поставен в камера, която е пълна само с хелий, след известно време той ще се задуши. Това се дължи на факта, че такъв газ съдържа само няколко десети от процента кислород.

В допълнение към това можем да добавим, че глезотиите с хелий са особено опасни за бременните жени, не само за бъдещата майка, но и за нейното бебе. Затова най-добре е просто да се възхищавате на светлинните топки, без да се опитвате да вдишвате съдържащия се в тях газ.

Ако решите да изпробвате ефекта на смехотворния газ върху себе си, не вдишвайте голямо количество хелий наведнъж. По-добре е да поемете няколко малки вдишвания и когато ефектът от газта отшуми, опитайте отново, само не прекалявайте, защото здравето и животът са най-важни.