Kodėl Helis Veikia Jūsų Balsą?

{h1}

Įkvėpus plaučio heliumo, keičiasi jūsų balso trakto rezonansiniai dažniai. Štai, kaip ir kodėl helis veikia jūsų balsą.

Daugelis vaikų sutiktų: Jei iš baliono išsiurbtumėte plaučių heliumą, jūsų balsas skambėtų linksmai. Tačiau, priešingai nei paplitusi nuomonė, perjungimas iš oro į helio dujas iš tikrųjų nepadidina jūsų balso signalo (bent jau ne labai). Tai daro įtaką žymiai paslaptingesnei garso savybei, vadinamai „tembru“. Užuot virpėję aukštais užrašais, pavyzdžiui, „Tweety Bird“, jūs pradedate keiksnoti tokius žodžius kaip „Donaldas Duckas“.

Bet kodėl helis tuo nendrių tonu veikia tavo balsą?

Pirma, štai, kas vyksta jūsų gerklėje, kai jūs kalbate: Pasak Naujojo Pietų Velso universiteto (UNSW) Sidnėjuje (Australija) biofiziko akustikos eksperto Johno Smitho, garsą sukuriate greitai vibruodami du mažus gleivinės atvartus, vadinamus vokalo raukšlės, jūsų balso dėžutėje. Šių raukšlių pirmyn ir atgal judesiai nutraukia oro srautą iš jūsų plaučių, sukurdami garso „pliūpsnius“.

Jei jūsų vokalinės raukšlės pasislenka pirmyn ir atgal 100 kartų per sekundę, jos sukelia pūtimus, kurių dažnis yra 100 dūžių per sekundę (Hz). Papildomi vokalinių raukšlių judesiai, tokie kaip susidūrimai vienas su kitu, sukuria papildomus dažnius, kurie yra to pagrindinio dažnio kartotiniai: „harmonikos“ esant 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz ir pan.

Visi šie dažniai keliauja kartu per balso taką - vamzdelinę ertmę, einančią iš balso dėžutės per gerklę ir burną į išorinį pasaulį. Priklausomai nuo formos, šis traktas rezonuoja su tam tikromis harmonijomis, kurias sukuria jūsų balso raukšlės, tai reiškia, kad laiku vibruoja kartu su jomis. Tai darydamas, balso traktas sustiprina tuos rezonansinius harmoninius dažnius, darydamas juos garsesnius.

Taigi, harmonijos, kurias sukuria jūsų konkrečios vokalo raukšlės, suporuotos su jūsų balso elemento forma, sukuria unikalią rezonansinių dažnių kolekciją, kuri kartu paėmus suteikia jūsų balsui išskirtinę garso kokybę ar tembrą. [Garsiakalbių fizika: kodėl sklinda kai kurie balsai]

Štai iš kur patenka helis. Garsas įprastiniu oru sklinda 1 128 pėdos per sekundę (344 metrai per sekundę), tačiau per helio dujas jis skrieja 3 041 pėdos per sekundę (927 metrai per sekundę). Taip yra todėl, kad azoto ir deguonies molekulės, sudarančios didžiąją dalį oro, yra daug sunkesnės nei helio atomai, todėl jos nesvyruos į priekį ir atgal beveik taip greitai. (Tas svyravimas ir stumia garso bangą pro dujas.)

Fizikoje bangos greitis yra lygus jos dažniui, padaugintam iš bangos ilgio. Taigi, jei garso banga sklinda greičiau per balso helą, kuriame pilna helio, nei ji būtų per balso kanalą, kuriame pilna oro, arba jo dažnis, arba bangos ilgis turi sustiprėti ir helio užpildytoje ertmėje.

Balso takų rezonuojantys bangų ilgiai priklauso tik nuo jo formos - t. Y. Rezonansinės harmonikos yra tos, kurių iš eilės smailės yra tiksliai prigludusios prie balso trakto - todėl jų bangos ilgiai išlieka vienodi, nepriklausomai nuo to, ar takas užpildytas helio dujomis, ar oru.. (Kitaip tariant, dujų molekulės, esančios trakto viduje, svyruoja pirmyn ir atgal tuo pačiu atstumu, nepriklausomai nuo to, kokios jos yra.)

Tai reiškia dažnius vietoj helio užpildytoje ertmėje turi padidėti rezonansinių harmonikų skaičius. Anot Smitho ir kolegų „Fizika kalboje“, esančio UNSW tinklalapyje, nuorodiniame straipsnyje, helio užpildytame vokaliniame trakte rezonanso dažnis yra kelis kartus didesnis, palyginti su vienu, užpildytu oru.

Tai reiškia, kad tam tikri jūsų balso komponentai padidėja, palyginti su žemo garso aukščio komponentais, drastiškai pakeisdami bendrą jūsų balso tembrą. „Žemuose dažniuose yra mažiau energijos, todėl garsas yra plonas ir niūrus“, - rašo UNSW fizikai.

Gali kilti klausimas, kodėl antys visada skamba taip, kaip jos, nepaisydamos įprastinio oro. Pasak ekspertų, „artikuliuota, bet kitaip standartinė antis turėtų trumpesnį balso taką nei mūsų, taigi net kvėpuodami oru Donaldas [Antis] turėtų rezonansą gana aukštais dažniais nei mūsų“.

Stebėkite Natalie Wolchover „Twitter“ @nattyover arba „Life's Little Mysteries“ @llmysteries. Mes taip pat esame „Facebook“ ir „Google+“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Kanada Studijuoti Paslaptingąjį „Windsor Hum“
Kanada Studijuoti Paslaptingąjį „Windsor Hum“

Kokia Spalva Yra Veidrodis?
Kokia Spalva Yra Veidrodis?

Mokslas Naujienos


Gerai, Kad Reikia Šiek Tiek Riešutų: Kai Kurie Gali Turėti Mažiau Kalorijų Nei Manyta
Gerai, Kad Reikia Šiek Tiek Riešutų: Kai Kurie Gali Turėti Mažiau Kalorijų Nei Manyta

Paauglystėje Dirbusi Kunigaikštienė Nuo Bronzos Amžiaus Tikriausiai Nebuvo „Globetrotter“
Paauglystėje Dirbusi Kunigaikštienė Nuo Bronzos Amžiaus Tikriausiai Nebuvo „Globetrotter“

Nuostabi Jūrų Arklio Uodega Gali Įkvėpti Geresnių Robotų
Nuostabi Jūrų Arklio Uodega Gali Įkvėpti Geresnių Robotų

Pratimai Padeda Geriau Išsimiegoti
Pratimai Padeda Geriau Išsimiegoti

Mokslininkai: Mokotės To Nežinodami
Mokslininkai: Mokotės To Nežinodami


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com