Який газ змінює голос? Чому від гелію змінюється голос? Повітряна кулька, голос… що спільного

Багато хто намагався вдихати гелій з повітряних куль і розмовляти незвичайним, кумедним голосом або спостерігали, як це роблять знайомі. Людський голос при цьому стає вищим, тоншим і нагадує дитячий. Чому гелій так впливає на голос, і чи є речовини, які мають зворотний ефект?

Гелієві кулі продаються у будь-якому магазині святкової атрибутики. Вони легші за повітряні кулі, надуті звичайним повітрям, а якщо їх відпустити, то вони полетять високо в небо. А от якщо розв'язати мотузку і вдихнути гелію в легені, то на видиху виходить дуже кумедний голос.

Звуки, які вимовляє людина, виникають у результаті вібрації голосових зв'язок. Наші зв'язки пружно вібрують у повітрі, щільність якого за 20 градусів становить близько 1,2 кг/м 3 . Гелій - це інертний газ без кольору та запаху, щільність якого у кілька разів нижча, ніж у повітря. При такій температурі щільність гелію становить всього 0,18 кг/м 3 . Менш щільний у порівнянні з повітрям газ не чинить достатнього опору, голосові зв'язки вібрують з більшою частотою і голос стає вищим.

Але такий чудовий ефект, як з'ясувалося, спостерігається не у всіх людей. У деяких жінок, які мають від природи високий голос, вдихання гелію майже нічого не змінює.

Цілком природно виникає питання, а чи не шкідливо розважатися таким чином? Звичайно, дихати гелієм – це неприродно для людини. Сам газ хімічно інертний, тобто за звичайних умов він не вступає у хімічні реакції з оточуючими речовинами і не утворює стійких сполук. На цьому ґрунтується думка про те, що вдихати гелій – невинна розвага. Але дихати цим газом безпечно лише у невеликих кількостях. Тривале вдихання гелію замість нормального повітря призведе до того, що організм почне відчувати нестачу кисню, що може закінчитися негаразд весело, як починалося.

А ось після вдихання іншого газу – фториду сірки – можна спостерігати зворотний ефект. Цей газ дуже щільний, в 5 разів щільніший за звичайне повітря. При його вдиханні голосові зв'язки вібрують із меншою частотою, а голос стає низьким та грубим, навіть у юних дівчат, які мають від природи високий голос.

Напевно, кожен з нас знає, що якщо вдихнути трохи газу з гелієвої кульки, то голос стане тоншим і звучатиме смішно. Але чи не кожен зможе відповісти чому від гелію змінюється голос при вдиханні газу?! А все тому що у гелію значно нижча щільність. Голосові зв'язки пружно вібрують у потоці повітря. А оскільки щільність гелію в сім разів нижче повітря, то він набагато менше навантажує зв'язки, через що вони коливаються з більшою частотою і голос стає писклявим і смішним.
Тепер давайте докладніше розглянемо, як і чому від гелію змінюється голос. Механіка голосу людини є дивовижним біологічним явищем. Все починається з того, що повітря через горло потрапляє в легені і потім у вигляді вуглекислого газу залишає легені знову ж таки через горло. Цим можна маніпулювати кількома способами. Наприклад, ви можете випустити повітря, і все, що чути інші, це звук дихання. Якщо ж треба щось сказати — у справу включаються м'язи гортані та голосові зв'язки.

Повітря у ваших легенях підштовхує розслаблення діафрагми. Потім він проходить через вашу трахею і потрапляє в невеликий отвір, що має дві складки шкіри (голосові зв'язки) по обидва боки від неї, у формі літери V. Оскільки м'язи, які керують вашим голосом, напружуються і розслабляються, вони створюють вібрацію шнурів. Коли ці шнури вібрують, вони звільняють імпульси повітря. Напруга у цих м'язах створює відмінності у частоті. Чим вища напруга, тим вища частота і, отже, вищий голос. Ця частота вимірюється в герцах (тобто скільки разів на секунду це повторюється). Наприклад, майже всі людські мовні звуки зазвичай варіюються від 200 герц до 8000 герц.

Вийшовши з голосового вікна, повітря переміщається в область рота, яку можна неофіційно назвати вашим голосовим трактом. Коли ви маніпулюєте своєю мовою, щелепою та губами, ви можете змінювати резонансні частоти, створені вашими голосовими зв'язками, відтворюючи багато різних звуків мови.
Звук, що створюється поточним повітрям на різних частотах і резонансах, створює наш голос. Ще одним фактором, що впливає на крок, є товщина голосових зв'язок. Чим товщі складки шкіри, тим глибший голос і навпаки тонше складки і тонше голос.

Отже, тепер давайте поговоримо про повітря, яке виходить із ваших легенів. Кількість молекул у фіксованому обсязі газу, як і обсяг повітря у легенях, не змінюється з типом газу (за умови, що тиск є досить низьким). Поки температура і тиск однакові, немає значення, чи це гелієм чи повітрям, кількість молекул однакова. Маса цих молекул потім вимірюється атомною вагою. Атомна вага - безрозмірна фізична величина (тому він працює так добре для газу, який не обов'язково має заданий розмір). Це відношення середньої маси атомів елемента, порівняно з 1/12 маси атома вуглецю-12. Все це в основному означає, що чим вище число, тим важчий газ.
Гелій має атомну вагу 4.002602. Повітря, яке становить приблизно 80% азоту, має різні характеристики залежно від довкілля. Через це його фактичну атомну вагу неможливо точно визначити. Однак, як правило, це приблизно в сім разів важче за гелій.

Отже, чому від гелію змінюється голос при вдиханні газу? Відповідь у тому, як звукові хвилі проходять через цей газ. Чим щільніший або важчий газ, тим повільніше буде звукова хвиля. Гелій набагато легший за повітря. Тоді швидкість звукової хвилі через гелій буде набагато вищою. Тому, вдихаючи гелій і використовуючи його як джерело звуку, що сприймається, ви просто збільшуєте швидкість або частоту голосу. Ви не змінюєте висоту тону, тому що ваші голосові зв'язки вібрують з тією ж швидкістю, що й під час використання повітря. Ви також не змінюєте конфігурацію голосового тракту. Тому, в той час як базова частота акордів залишається незмінною, частота звуку, що чує інші, збільшується через хвилю, що проходить через гелій набагато швидше, ніж через повітря.

Гелій – другий за поширеністю хімічний елемент у всесвіті після водню. Однак серед любителів "приколюватися" цей інертний газ, безумовно, утримує пальму першості. І не дивно: одна затяжка гелієм – і вам у час озвучувати Дональда Дака.

Гелій відноситься до групи інертних газів, а значить, має певний ступінь наркотичного впливу. Не знали? Нічого страшного! За цим показником гелій поступається решті шляхетних газів, так що людині, яка вирішила їм надихатися, не випробувати звикання. А от порадувати компанію за допомогою цього газу дуже навіть можна.

Усім цікаво, чому від гелію змінюється голос. Все просто: під час вступу всередину газ впливає на голосові зв'язки, змушуючи їх стискатися. Результат - тоненький "мишачий" голосок. А якщо бути точним, то вся справа у природі та властивостях голосу.

Гелій, безумовно, "найвеселіший" у світі інертний газ

Людський голос – це звукові хвилі, створювані коливанням голосових зв'язок. Щільність гелію перевищує щільність повітря, яким ми зазвичай дихаємо. Тембр голосу безпосередньо залежить від цієї щільності, а частота коливань зв'язок визначає висоту звуку, що видається. Тепер зрозуміло, чому від гелію змінюється голос?

Повітряна кулька, голос… що спільного?

Історія не зберегла імені першої людини, що надихалася гелієм і заговорила кумедним голосом. Але його вірні послідовники не дають згаснути традиції та продовжують веселити всіх довкола. Все, що для цього потрібно – повітряна кулька, голос та трохи фантазії.

Повітряна кулька з гелієм оживить навіть найнуднішу вечірку

Розвага досить безпечна, якщо не зловживати. Гелій – інертний газ без смаку та запаху. Тому людину, що надихалася гелієм, можна розпізнати лише за голосом. А ось чому гелій змінює голос у момент «розпізнавання» думати ніхто не буде - аж надто привабливе це уявлення!

Хто з нас не намагався вдихати вміст гелієвих кульок і розмовляти після цього смішним мультяшним голосом? Багато хто навіть впевнений, що розуміє, чому голос так...

Хто з нас не намагався вдихати вміст гелієвих кульок і розмовляти після цього смішним мультяшним голосом? Багато хто навіть упевнений, що розуміє, чому голос так кардинально змінюється.

Ось найпоширеніші версії:

• Гелій має меншу щільність, тому змушує голосові зв'язки вібрувати сильніше. Звідси й вищий писклявий голос.
• Гелій легший за повітря і виходить швидше. Швидкість руху звуку змінює голос.
• Гелій змінює структуру голосових зв'язок, що тягне зміну голосу.

Не хочете здатися дурними - не кажіть подібного.

Що відбувається насправді?

Ці показники пов'язані формулою:

Швидкість поширення хвилі = частота хвилі * довжину хвилі

Саме частота звукової хвилі впливає характеристики голосу, його індивідуальність.

До складу голосового апарату входить ротова та носова порожнина, ковтка, гортань, легені та трахея. У гортані розташовані голосові зв'язки. Голосові зв'язки – це складки на слизовій оболонці гортані. Вони дійсно коливаються під тиском повітря, що видихається з легенів. Утворюється звукова хвиля, тобто звук. Але! Це не голос. Цей звук ми навіть не чуємо.

Що ж ми чуємо?Завдяки коливанню голосових зв'язок, повітря в легенях та гортані теж починає вагатися. Виникає резонанс. Це різке зростання амплітуди коливань звукової хвилі. Саме резонанс посилює гучність звуку. Ці посилені звукові хвилі ми чуємо та називаємо голосом. Резонанс відбувається у різних людей на різних частотах із конкретною довжиною звукової хвилі. Зазвичай, на чотирьох-п'яти частотах. Тому у кожної людини голос звучить по-своєму. Це називається тембром голосу. Саме тембр голосу змінюється, коли ми вдихаємо гелій.

Чому змінюється тембр голосу?

Отже, вдихаємо гелію. Що змінилося? Змінилося середовище. Гелій справді менш щільний, ніж повітря. Швидкість звукової хвилі зростає менш щільному середовищі, а довжина її залишається колишньої (адже розміри рота, глотки, гортані не змінювалися). Який показник змінюється? Дивимося формулу. Правильно! Частота. Резонанс тепер відбувається на високих частотах звукової хвилі. І чуємо ми інший тембр голосу. Пиклястий і смішний.

Напевно, ви ще не раз будете веселитися з друзями, кажучи голоском персонажа мультфільму. Ефект від гелію настільки вражаючий, що навіть дорослому складно втриматися від спокуси вдихнути вміст кульки. Спробуйте наступного разу здивувати друзів ще й розумінням природи цього явища. Ніхто не сумнівається, що сміх продовжує життя, але тільки знання наповнюють його змістом.

Гелій: зміна голосу людини від гелію?

Багато хто в дитинстві проробляв «фокус» з гелевою кулькою, стаючи на якийсь час героєм мультфільму. То чому змінюється голос від гелію, і як довго ми можемо підтримувати такий ефект?

Ніхто не може сказати ім'я першої людини, яка зважилася вдихнути чужорідний газ і зазнати змін у мовних зв'язках. Однак багато хто йде шляхом «першовідкривачів» і на вечірках показує майстерність розмови милим голоском. В інтернеті існує безліч відео, які дозволяють продовжити ефект від гелію на 10-20 секунд. Середня тривалість дії газу при одному вдиху - 30 секунд, чого цілком достатньо для оповідання невеликого жарту або постановки пародії.

Кожен із нас ставив собі питання про те, чому від гелію змінюється голос, і від яких чинників це залежить. По-перше, гелій відноситься до групи інертних газів, чия щільність вище за щільність повітря, яким ми всі дихаємо. По-друге, при вдиханні деякої кількості гелію починається активний вплив на голосові зв'язки: повітряні маси «стискають» їх, і в результаті співрозмовника змінюється на дитячу.

Так, людський тембр залежить багатьох чинників. Однак велику роль відіграє густина повітря, яке вдихає людина. Якщо цей показник вдихається менше певної позначки, то різких змін у мові може не спостерігатися.

Таким чином, можна зробити висновок той факт, що голос через вдихання гелію змінюється виключно через щільність чужорідного газу. Використовуючи цей факт, людина може самостійно контролювати час «мишачого» мовлення.

Чому ж міг би змінитися звичний всім дзвінкий голосок співрозмовника? Аналогічно тембр змінювався б не тільки під гелієм, а й під впливом інших повітряних мас, чия щільність була б вищою за щільність звичного для нас повітря. Можна уявити, якою могла бути мова в людини на Сонці або на Місяці, якби вона вдихала місцеве повітря.

На замітку: гелій входить до групи газів, що викликають залежність. Але в невеликих дозах він не становить жодної небезпеки для людини. Однак не варто зловживати вдиханням даного елемента, оскільки це може погано позначитися на самопочутті.

Запускає проект «Питання вченому», у рамках якого фахівці відповідатимуть на цікаві, наївні чи практичні питання. У новому випуску кандидат хімічних наук Петро Образцов пояснює причину спотворення голосу під час вдихання гелію.

Чому гелій спотворює голос?

Петро Олексійович Образцов

кандидат хімічних наук, науковий оглядач «Російського Журналу» та журналу «Наука та життя»

Газ гелій, вперше відкритий на Сонці і отримав свою назву на честь нашої зірки на ім'я Геліос, застосовується для наповнення аеростатів, для заміни азоту в барокамерах та аквалангах, для створення надпровідності і т. д. У першому випадку використовується інертність гелію та його низька щільність У другому випадку гелій не створює стану сп'яніння у водолазів на глибинах у десятки метрів, як звичайний азот. Крім того, при великих тисках азот розчиняється в крові водолаза, і при швидкому підйомі з глибини виділяється з крові у вигляді бульбашок, що закупорюють судини. Виникає так звана кесонна хвороба. А гелій так себе не веде.

Найважливіші властивості гелію – низька щільність та в'язкість – є причинами такої кумедної особливості цього газу, як підвищення тону голосу. І в низькощільному газовому середовищі, що складається з кисню та гелію замість азоту, швидкість звуку набагато більша, ніж у звичайному повітрі. А обсяг ротової порожнини та верхньої частини горла (резонатора) залишається незмінним. В результаті зростають і частота зв'язок і частота звуку, що поширюється в цьому резонаторі, що і означає появу такої писклявості.

Зворотний ефект зниження частоти можливий при вдиханні сумішей з інертними газами важчими за азот, наприклад, інертних криптону або ксенону. Пересічний статист опери, що дихає такою сумішшю, затьмарив би своїм басом самого Шаляпіна.

Однак якщо хтось із тих, хто читає ці рядки, захоче відтворити даний ефект (гелій доступний, їм надувають повітряні кульки), він повинен пам'ятати, що при тривалому вдиханні сумішей гелію може наступити кисневе голодування та втрата свідомості.Потрібно негайно перепочити на свіжому повітрі.