हीलियम आवाज बदलती है. हीलियम से आवाज क्यों बदल जाती है? प्योत्र अलेक्सेविच ओब्राज़त्सोव

ध्वनि एक लोचदार माध्यम (गैस, तरल, ठोस शरीर) में तरंगों का प्रसार है और किसी चीज के कंपन से पैदा होती है (एक शासक जो एक शिकंजे में जकड़ा हुआ है, एक लाउडस्पीकर झिल्ली, एक पाइप में हवा, एक स्ट्रिंग, आदि)। दोलन आवृत्ति जितनी अधिक होगी (प्रति सेकंड दोलनों की संख्या जितनी अधिक होगी), ध्वनि उतनी ही अधिक (पतली) होगी। इसके विपरीत, दोलन आवृत्ति जितनी कम होगी, ध्वनि उतनी ही कम (कठोर) होगी। बहुत तेज़ ध्वनि (अल्ट्रासाउंड, 20 किलोहर्ट्ज़ से ऊपर की आवृत्ति के साथ) हम नहीं सुनते हैं। बहुत कम ध्वनि (इन्फ्रासाउंड, 16 हर्ट्ज से कम आवृत्ति के साथ) भी मानव कान द्वारा नहीं सुनी जाती है।

यदि आप हीलियम में सांस लेते हैं (इससे पहले गहरी सांस लेना बेहतर होता है), तो स्नायुबंधन सामान्य वायु वातावरण में नहीं, बल्कि हीलियम में होंगे। हीलियम एक बहुत ही हल्की गैस है, जिसका घनत्व सामान्य परिस्थितियों में हवा की तुलना में 7 गुना कम होता है। कम सघन माध्यम में, बंडल (उदाहरण के लिए तार की तरह) उच्च आवृत्ति पर कंपन करते हैं। कल्पना करें कि आप अपने हाथों को पानी और हवा में ताली बजा रहे हैं - ठीक उसी तरह, हवा की तुलना में हीलियम में डोरियों का दोलन करना आसान है, जो सात गुना अधिक सघन है।

यह माना जा सकता है कि यदि आप कुछ गैस (निश्चित रूप से हानिरहित) में सांस लेते हैं, जिसका घनत्व हवा से अधिक है, तो इसके विपरीत, आवाज कम हो जाएगी।

ऐसी सुरक्षित और रंगहीन गैस मौजूद है और इसका उपयोग अक्सर भौतिकी प्रदर्शनों में किया जाता है। यह सल्फर हेक्साफ्लोराइड (या सल्फर (VI) फ्लोराइड, SF 6) है। सामान्य परिस्थितियों में इसका घनत्व हवा के घनत्व से 5 गुना अधिक होता है। इसमें स्नायुबंधन कम आवृत्ति के साथ उतार-चढ़ाव करते हैं और इसलिए आवाज कठोर हो जाती है।

हम अतिरिक्त जानकारी के रूप में ध्यान देते हैं कि उच्च घनत्व के अलावा, सल्फर हेक्साफ्लोराइड में उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज (89 केवी / सेमी) है, यानी, यह एक बहुत अच्छा इन्सुलेटर है (यह वीडियो में दिखाया गया है)। इस संपत्ति का उपयोग उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में किया जाता है, और इस गैस के नामों में से एक - एसएफ 6 - "इलेक्ट्रिक गैस" का संक्षिप्त नाम है, जो यूएसएसआर में दिया गया था, जहां इस संपत्ति की खोज 30 के दशक में की गई थी।

यह जानना भी दिलचस्प है कि मानव आवाज सामान्य तौर पर कौन सी आवृत्तियाँ उत्पन्न कर सकती है। सबसे अच्छी आवाज़ें प्रशिक्षित, कोरियोग्राफ़ की गई गायन आवाज़ें होती हैं। बास में सबसे कम ध्वनि (80 हर्ट्ज-350 हर्ट्ज) है, सोप्रानो में उच्चतम ध्वनि (1400 हर्ट्ज तक) है। कुछ गायक तीसरे सप्तक का नोट एफ (मोजार्ट के ओपेरा "द मैजिक फ्लूट" में रात की रानी का अरिया) लेने में सक्षम हैं - 1396.9 हर्ट्ज और यहां तक ​​कि तीसरे सप्तक का नोट जी ​​(एरिया "आईओ नॉन चीडो, इटर्नी) देई" सोप्रानो और ऑर्केस्ट्रा के लिए, मोजार्ट KV316) - 1568 हर्ट्ज।

सबसे कम या उच्चतम नोट हिट करने के अविश्वसनीय रिकॉर्ड भी हैं। इस प्रकार, सबसे कम स्वर, जो कानों के लिए लगभग अश्रव्य था, संयुक्त राज्य अमेरिका के टिम स्टॉर्म्स द्वारा रिकॉर्ड किया गया था - 8 हर्ट्ज। गायिका मारिया केरी ने चौथे सप्तक (2093 हर्ट्ज) तक एक नोट गाया। 2014 में, यूक्रेन (कीव में) में एक राष्ट्रीय रिकॉर्ड बनाया गया था - गायिका स्वेतलाना पोडियाकोवा ने 5 सप्तक तक का समय लिया! और 2008 में, एडम लोपेज़ ने पांचवें सप्तक के सी-शार्प में एक नोट लिया, जिसके लिए पियानो पर एक कुंजी भी नहीं है (पियानो की सबसे दाहिनी कुंजी 5वें सप्तक तक है) - यह 4000 हर्ट्ज से अधिक है !

और यह किसी भी हीलियम और सल्फर हेक्साफ्लोराइड के बिना है!

कई लोगों ने गुब्बारों से हीलियम सूंघने और असामान्य, मजाकिया आवाज में बात करने की कोशिश की है, या देखा है कि दोस्त ऐसा कैसे करते हैं। एक ही समय में मानव आवाज ऊंची, पतली हो जाती है और एक बच्चे के समान हो जाती है। आवाज पर हीलियम का इतना प्रभाव क्यों होता है, और क्या ऐसे पदार्थ हैं जिनका विपरीत प्रभाव पड़ता है?

हीलियम गुब्बारे किसी भी पार्टी सप्लाई स्टोर पर उपलब्ध हैं। वे साधारण हवा से फुलाए गए गुब्बारों की तुलना में हल्के होते हैं, और यदि छोड़े जाएं तो वे आकाश में ऊंची उड़ान भरेंगे। लेकिन अगर आप रस्सी को खोलते हैं और हीलियम को फेफड़ों में खींचते हैं, तो सांस छोड़ते समय आपको एक बहुत ही अजीब आवाज आती है।

कोई व्यक्ति जो ध्वनियाँ निकालता है वह स्वरयंत्रों के कंपन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है। हमारे बंडल हवा में प्रत्यास्थ रूप से कंपन करते हैं, जिसका घनत्व 20 डिग्री पर लगभग 1.2 किग्रा/मीटर 3 है। हीलियम एक अक्रिय, रंगहीन और गंधहीन गैस है, जिसका घनत्व हवा से कई गुना कम है। समान तापमान पर, हीलियम का घनत्व केवल 0.18 किग्रा/मीटर 3 है। हवा की तुलना में कम सघन गैस पर्याप्त प्रतिरोध प्रदान नहीं करती है, स्वर रज्जु उच्च आवृत्ति पर कंपन करते हैं और आवाज ऊंची हो जाती है।

लेकिन ऐसा चमत्कारी प्रभाव, जैसा कि बाद में पता चला, सभी लोगों में नहीं देखा जाता है। स्वाभाविक रूप से ऊंची आवाज़ वाली कुछ महिलाओं के लिए, हीलियम साँस लेने से बहुत कम फर्क पड़ता है।

स्वाभाविक रूप से यह सवाल उठता है कि क्या इस तरह से मौज-मस्ती करना हानिकारक नहीं है? बेशक, हीलियम में सांस लेना किसी व्यक्ति के लिए अप्राकृतिक है। गैस स्वयं रासायनिक रूप से निष्क्रिय है, अर्थात, सामान्य परिस्थितियों में, यह आसपास के पदार्थों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश नहीं करती है और स्थिर यौगिक नहीं बनाती है। यह इस राय का आधार है कि हीलियम साँस लेना एक हानिरहित मनोरंजन है। लेकिन इस गैस को कम मात्रा में ही सांस लेना सुरक्षित है। सामान्य हवा के बजाय हीलियम के लंबे समय तक साँस लेने से शरीर को ऑक्सीजन की कमी का अनुभव होने लगेगा, जो शायद उतना मज़ेदार नहीं होगा जितना शुरू हुआ था।

लेकिन एक अन्य गैस - सल्फर फ्लोराइड - को अंदर लेने के बाद आप विपरीत प्रभाव देख सकते हैं। यह गैस बहुत सघन है, सामान्य हवा से 5 गुना अधिक सघन है। जब साँस ली जाती है, तो स्वर रज्जु कम आवृत्ति पर कंपन करते हैं, और आवाज़ धीमी और खुरदरी हो जाती है, यहाँ तक कि युवा लड़कियों में भी जिनकी आवाज़ स्वाभाविक रूप से ऊँची होती है।

ऐसा प्रतीत होता है कि इस विषय का गायन से कोई लेना-देना नहीं है। बल्कि, रसायन विज्ञान के लिए... या भौतिकी... या ध्वनिकी, भौतिकी के भाग के रूप में... और फिर भी प्रभाव हीलियम(और केवल उसे ही नहीं, जैसा कि आप लेख से सीखेंगे) आगे आवाज़इस दृष्टिकोण की वैधता दर्शाता है कि मानव आवाज कैसे उठती है और वह किन कानूनों का पालन करती है।

इसलिए, जब एक हल्की अक्रिय गैस - हीलियम, उदाहरण के लिए, गुब्बारों से अंदर ली जाती है, तो एक व्यक्ति की आवाज़ पूरी तरह से बदल जाती है। आप अभी तक इसके बारे में नहीं जानते? हाँ, हाँ, अद्भुत - पास में...

सचमुच अजीब लगता है! प्रभाव इतना दिलचस्प है कि डिस्कवरी टीवी चैनल पर मिथबस्टर्स कार्यक्रम के मेजबान जैसे प्रसिद्ध लोग भी इससे नहीं गुजरे। लेकिन!

वीडियो अंग्रेजी में है, लेकिन यह डरावना नहीं है, इसका काफी उपयुक्त अनुवाद है:

"मैं वादा करता हूं कि यह अच्छा होगा, लेकिन आपको यह वादा करना होगा कभी नहींइसे घर पर न दोहराएं! ठीक है? ठीक है! और अब... हर कोई जानता है कि अगर मैं हीलियम सूंघूंगा तो मेरी आवाज ऊंची हो जाएगी! ऐसा इसलिए है क्योंकि यह हवा से 6 गुना हल्का है, जिसका मतलब है कि मेरी वोकल कॉर्ड तेजी से कंपन करेगी और इससे मेरी आवाज बहुत ऊंची हो जाएगी!
और अब... मैं सल्फर हेक्साफ्लोराइड में सांस लूंगा, जो हवा से 6 गुना भारी है, और आवाज कुछ इस तरह होगी...
मेरी आवाज बहुत धीमी लग रही थी...
सामान्य तौर पर, मुझे अभी भी मज़ा आता है!
यह विज्ञान है !!!»

जिज्ञासु एवं जिज्ञासु व्यक्ति स्वाभाविक रूप से जानना चाहेगा क्योंक्या ऐसा हो रहा है? और इस प्रश्न का कोई उत्तर नहीं है... उनमें से एक पहले ही दिया जा चुका है - मेरी स्वर रज्जु में तेजी से उतार-चढ़ाव होगा... लेकिन, क्या वास्तव में ऐसा है?

अन्य "कारण" भी हैं - हवा और हीलियम दबाव में अंतर, मुखर डोरियों का "संपीड़न", और यहां तक ​​​​कि तथ्य यह भी कि अक्रिय(!) गैस किसी तरह स्वयं को प्रभावित करती है संरचनास्वर रज्जु! मन अविश्वसनीय!

लोग भौतिकी नहीं जानते... बिल्कुल...

और असली कारण काफी सरल है और विज्ञान द्वारा लंबे समय से इसका अध्ययन किया गया है। हां, निष्पक्षता में यह स्वीकार करना होगा कि हवा के नहीं, बल्कि हीलियम (और, निश्चित रूप से, सल्फर हेक्साफ्लोराइड) के माध्यम में काम करने वाले बंडल थोड़ा तेज (धीमे) दोलन करते हैं। लेकिन केवल थोड़ा! और कंपन की गति में परिवर्तन की यह डिग्री किसी भी तरह से आवाज को प्रभावित नहीं कर सकती है। बहुत राक्षसी! मुख्य कारक अलग है.

आप स्वयं सोचें, क्योंकि यदि स्वर रज्जुओं पर स्वयं कोई प्रभाव पड़ता, तो आवाज ऊंची या नीची हो सकती थी, लेकिन उसका समय नहीं बदलेगा! आवाज़ अब भी होगी इंसान, यद्यपि उच्चतर या निम्न। लेकिन कुछ बिल्कुल अलग देखने को मिलता है - बेदर्दीवोट करें! यह बदलाव है टेम्ब्राउनके "पिनोच्चियो" की दिशा में, "कार्टून" बेकाबू हँसी का कारण बनता है! वही प्रभाव तब होता है जब आवाज "धीमी" होती है - "राक्षसी", "राक्षसी", लेकिन किसी भी मामले में, मानव आवाज से कोई समानता नहीं होती है।

लेकिन लयमानव आवाज - फॉर्मेंट का एक सेट, जैसा कि लेख में वर्णित है "फ़ॉर्मेंट क्या हैं?". भागीदारी के बिना फॉर्मेंट स्वयं असंभव हैं गुंजयमान यंत्र प्रणालीमानव शरीर। और न केवल! उच्च इंसानआवाज एक जटिल ध्वनि तरंग है जिसमें समान फॉर्मेंट शामिल होते हैं, लेकिन न केवल फॉर्मेंट स्वयं संशोधित होते हैं, बल्कि आवाज के स्पेक्ट्रम में उनकी व्यक्तिगत व्यवस्था भी संशोधित होती है। इसलिए, हम सुनते हैं, हालांकि ऊंची (या नीची), लेकिन, सबसे महत्वपूर्ण बात, एक मानवीय आवाज। वही बदलो वातावरण, किसी अन्य गैस के साथ हवा के प्रतिस्थापन से गुंजयमान यंत्र गुहाओं के विन्यास में कोई बदलाव नहीं होता है, परिणामस्वरूप, फॉर्मेंट एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित नहीं होते हैं, बल्कि बस अपनी आवृत्ति बदलते हैं। अफवाह इसे आवाज की "कृत्रिमता" के रूप में तय करती है।

यह गुंजयमान यंत्र प्रणाली के अस्तित्व और आवाज की घटना पर इसके मौलिक प्रभाव दोनों की पुष्टि है। खैर, भौतिकी के दृष्टिकोण से प्रक्रिया का परिशोधन... क्षमा करें:

“मानव स्वर तंत्र में स्वर रज्जु और वायु (या हीलियम) से भरा एक गुंजयमान यंत्र होता है: फेफड़े, श्वसन पथ, कपाल गुहाएँ। स्नायुबंधन एक धीमी ध्वनि उत्पन्न करते हैं, अनुनादक के बिना हम इसे नहीं सुन सकते हैं। स्वर तंत्र की गुंजायमान आवृत्तियाँ उसके आयतन और आकार पर निर्भर करती हैं। हीलियम का घनत्व हवा की तुलना में कम होता है, इसलिए इसमें ध्वनि की गति अधिक (965 मीटर/सेकेंड बनाम 331) होती है। गैसों में ध्वनि की आवृत्ति, तरंग दैर्ध्य और गति कुछ संबंधों से संबंधित हैं। इसका परिणाम यह होता है कि, हालांकि अनुनादक का विन्यास नहीं बदलता है, उच्च आवृत्तियाँ गुंजयमान हो जाती हैं, और आवाज का समग्र स्पेक्ट्रम उच्च आवृत्तियों में स्थानांतरित हो जाता है। संगीत की दृष्टि से, हीलियम आवाज की पिच को नहीं बल्कि उसके समय को बदलता है। अधिक सटीक रूप से, पिच बदलती है, लेकिन बहुत कम - यह मुख्य रूप से मुखर डोरियों के तनाव पर निर्भर करती है, और जब हीलियम को बाहर निकाला जाता है, तो यह हवा छोड़ने की तुलना में थोड़ा अलग होता है।

"... गला, ध्वनिकी के दृष्टिकोण से, एक गुहा गुंजयमान यंत्र है जो एक निश्चित तरंग दैर्ध्य (आवृत्ति नहीं!) से जुड़ा होता है। और यदि कोई व्यक्ति हवा में सांस लेता है, तो एक निश्चित आवृत्ति की ध्वनि (आवाज) प्राप्त होती है... लेकिन अगर अब हम हवा की जगह हीलियम लें, तो समान तरंग लंबाई के लिएध्वनि की उच्च गति के कारण, एक अलग आवृत्ति उत्पन्न होगी - एक उच्चतर। और जब एक माध्यम से दूसरे माध्यम (हीलियम से भरे ग्रसनी से सामान्य हवा में) में जाते हैं, तो ध्वनि आवृत्ति अब नहीं बदलती है।

तो, प्रिय पाठक, लिंक किसी भी तरह से नहीं बदलते हैं! पूरी बात अंदर है पर्यावरण! और हमारी आवाज का मुख्य "निर्माता" अनुनाद है।

स्रोत के अनिवार्य संदर्भ के अधीन साइट से सामग्रियों के उपयोग की अनुमति है

हीलियम का घनत्व सामान्य वायु की तुलना में लगभग 7 गुना कम है। जब इस अक्रिय गैस को अंदर लिया जाता है, तो स्वर रज्जुओं की आवृत्ति बढ़ जाती है, और आवाज ऊंचे स्वर में सुनाई देती है। कुछ के लिए, निकाली गई ध्वनियाँ किसी कार्टून चरित्र की आवाज़ से मिलती जुलती हैं, और दूसरों के लिए, चूहे की चीख़ या किसी बच्चे की बोली से मिलती जुलती हैं। लेकिन, किसी भी मामले में, यह आसपास हो जाता है।

लेकिन सल्फर फ्लोराइड - एक भारी गैस, जो कि 5 गुना अधिक है, को अंदर लेने के बाद लड़कियां भी धीमे स्वर में बोलना शुरू कर देती हैं।

क्या हीलियम को अंदर लेना सुरक्षित है?

सामान्य तौर पर, इसे काफी सुरक्षित माना जाता है, क्योंकि ऑक्सीजन गैस के साथ मानव शरीर में प्रवेश करती है। इसके अलावा, ऐसे व्यक्ति को पहचानना मुश्किल है जिसने हीलियम सूंघ लिया है, सिवाय शायद उस क्षण के जब वह कुछ कहना शुरू करता है।

और गैस को स्वयं निर्धारित नहीं किया जा सकता - इसमें न तो गंध है और न ही स्वाद। हालाँकि, हीलियम कुछ दुष्प्रभाव पैदा कर सकता है।

कुछ लोगों को ऑक्सीजन की कमी के लक्षण जैसे चक्कर आना, सिरदर्द, सांस लेने में कठिनाई और मतली का अनुभव हो सकता है। जब हीलियम को अंदर लिया जाता है तो स्वर रज्जु उच्च आवृत्ति पर कंपन करते हैं, जिससे वांछित प्रभाव पड़ता है, लेकिन परिणामस्वरूप वे क्षतिग्रस्त हो सकते हैं, और इस प्रक्रिया को अपरिवर्तनीय माना जाता है।

इस अक्रिय गैस की गहरी और लगातार सांसें रक्त में हीलियम बुलबुले की उपस्थिति को भड़का सकती हैं। एक बार जब वे मस्तिष्क तक पहुंच जाते हैं, तो स्ट्रोक का कारण बन सकते हैं और यहां तक ​​कि घातक भी हो सकते हैं।

जब मानव शरीर में ऑक्सीजन की मात्रा काफी कम हो जाती है, तो फेफड़ों को हीलियम से संतृप्त करना भी असुरक्षित हो सकता है।

यहां एक और दिलचस्प तथ्य है: यदि किसी व्यक्ति को अस्थायी रूप से ऐसे कक्ष में रखा जाए जो केवल हीलियम से भरा हो, तो थोड़ी देर बाद उसका दम घुट जाएगा। यह इस तथ्य के कारण है कि ऐसी गैस में एक प्रतिशत ऑक्सीजन का केवल दसवां हिस्सा ही होता है।

इसके अलावा, हम यह भी जोड़ सकते हैं कि हीलियम के साथ लाड़-प्यार करना गर्भवती महिलाओं के लिए विशेष रूप से खतरनाक है, और न केवल गर्भवती मां के लिए, बल्कि उसके बच्चे के लिए भी। इसलिए, हल्की गेंदों की प्रशंसा करना सबसे अच्छा है, उनमें मौजूद गैस को अंदर लेने की कोशिश किए बिना।

यदि आप स्वयं पर "हँसने वाली गैस" के प्रभाव को आज़माने का निर्णय लेते हैं, तो एक बार में बड़ी मात्रा में हीलियम न लें। कुछ छोटी-छोटी साँसें लेना बेहतर है, और जब गैस का प्रभाव कम हो जाए, तो पुनः प्रयास करें, बस इसे ज़्यादा न करें, क्योंकि स्वास्थ्य और जीवन सबसे महत्वपूर्ण चीज़ हैं।