Хелиум
Хелиум е благороден гас, кој има голем број на специфични својства. И особено, ви овозможува да го промените гласот на една личност, правејќи го писклив, како цртан лик. Меѓутоа, зошто се случува ова и какви други својства има овој гас? Дали е безбедно да се вдишува и дали може да има несакани ефекти? Колку оваа супстанца е проучувана и каде се користи?
Хелиумот се користи на многу начини, најлесен начин да се најде е од продавачите балоникои активно го користат. Ова е добро проучена супстанција за која може да се каже доста.
Карактеристики на хелиум
Хелиумот е инертен гас и ги има сите карактеристики карактеристични за оваа група. Нема типичен мирис или вкус, безбоен е, а облакот од хелиум нема да се разликува по изглед од околниот воздух. Елементот има карактеристика која е фиксирана само во него - на температура од -268,9 степени Целзиусови се втечнува, но за да се постигне трансформација во цврста состојбапод обични земни услови нема да успее. За да го направите ова, не треба само да ја намалите температурата на 1 К, туку и да ја зголемите Атмосферски притисокдо 25 атмосфери. Но, ова нема никаква врска со способноста на гасот да го промени гласот на една личност.
Друга карактеристика на оваа супстанција ќе испадне поинтересна во рамките на прашањето што се разгледува. Хелиумот е исклучително лесен гас, единствениот полесен гас е водородот. Тоа е многу честа појава во природата, што сочинува приближно 23 проценти од сите супстанции во познати на човекотУниверзум. Материјата се раѓа во ѕвезди кога нуклеарна фузија. Овој гас е 7 пати помалку густ од воздухот земјината атмосфера, што е второ најлесно меѓу сите постоечки. Само водородот е пред него.
: точно мала густинаго прави хелиумот интересен за продавачите на балони. Пополнувајќи го Балони, луѓето им даваат можност да брзаат кон небото. Благодарение на гасот, не само балони, туку и цели воздушни бродови можат да се подигнат на небото. Помалку густа материја има тенденција да расте, ова се законите на физиката.
Како гасот ви го менува гласот?
За да се разбере прашањето за гласовните промени под влијание на хелиум, неопходно е да се земе предвид фактот за неговата мала густина и да се разгледа уште една нијанса - како човекот успева да произведува звуци и говор. Секој тип на звук, вклучувајќи го и човечкиот глас, е вибрација. Во врска со човечки говор– овие звуци се создаваат при движење гласните жицикои се наоѓаат во гркланот. Темброт на гласот се формира од фреквенцијата на вибрациите; колку е поголем овој индикатор, толку е повисок гласот.
Во нормала воздушна срединагласот на личноста останува познат, звуците се произведуваат и пренесуваат на стандарден начин. Но, ако се променат индикаторите за животната средина, тогаш може да се промени и гласот - на значаен или незначаен начин. Некои луѓе забележуваат дека гласовите може да звучат малку поинаку дури и при густа магла кога се менува влажноста во околината. И тоа не е Субјективно мислење. При вдишување на инертен гас, гласните жици се компресирани, а фреквенцијата на нивните вибрации значително се зголемува. Како што се зголемува фреквенцијата на осцилации, гласот исто така се менува, тој станува повисок и смешен.
Постои супстанца која дава обратен ефект. Ако вдишете сулфур диоксид, вашиот глас ќе звучи послабо, женски гласќе биде сфатен како машки бас. Ова е еден од тешките гасови, неговата густина е 5 пати поголема од онаа на воздухот.
Дали хелиумот е безбеден?
ВО општ прегледвдишувањето хелиум може да се смета за релативно безбедно поминување на времето ако не го вдишувате само него, туку и обичниот воздух и не се препуштате на забавата со посебна ревност. На крајот на краиштата, во во спротивнодостапни кислородно гладување. Првите знаци на ова се гадење, вртоглавица, главоболка, проблеми со дишењето. Покрај тоа, не треба да го правите тоа редовно, бидејќи постои ризик од оштетување на гласните жици. Мора да се грижи за нив; оштетувањето во оваа област може да биде неповратно, да го уништи гласот или да го оневозможи зборувањето. Човечкиот вокален апарат е многу чувствителен.
Не го вдишувајте хелиумот длабоко и не го дишете долго време, во спротивно може да се формираат меурчиња од гас во крвта, што ќе предизвика ризик од мозочен удар. Опасна е и презаситеноста на белите дробови со хелиум наместо кислород.
Таквата забава е ризична за бремени жени и мали деца, тие дефинитивно не треба да вдишуваат хелиум. Возрасните и здрави луѓеВреди да се советува да земете само плитки вдишувања, неколку или три одеднаш, бидејќи тоа ќе биде доволно за ефектот на висок глас. Кога гласот повторно ќе стане нормален, можете да се обидете да го повторите настанот уште два или три пати.
Така, гласот се менува поради фактот што хелиумот има многу помала густина од воздухот. Гласните жици на една личност работат поинаку во такви услови, гласот станува многу повисок. Вдишувањето хелиум за да се создаде ефект на глас од цртан филм е прилично забавна активност, но треба да се прави умерено за да се одржи здравјето.
Звукот е ширење на брановите во еластична средина (гас, течност, цврсто тело) и се раѓа од вибрации на нешто (линеар стегнат во порок, мембрана на звучник, воздух во цевка, врвка итн.). Колку е поголема фреквенцијата на осцилации ( поголем бројвибрации во секунда), толку е повисок звукот (потенок). Напротив, колку е помала фреквенцијата на вибрации, толку е помал (погруб) звукот. Не можеме да слушнеме превисок звук (ултразвук, со фреквенција над 20 kHz). Човечкото уво исто така не може да ги согледа звуците кои се премногу ниски (инфразвук, со фреквенција под 16 Hz).
Ако вдишувате хелиум (подобро е да издишете длабоко пред да го направите ова), тогаш лигаментите нема да бидат во нормална воздушна средина, туку во средина со хелиум. Хелиумот е многу лесен гас, имајќи во нормални условигустината е 7 пати помала од онаа на воздухот. Во помалку густа средина, лигаментите (како жиците, на пример) вибрираат со поголема фреквенција. Замислете како плескате со рацете во вода и во воздух - исто како што е полесно лигаментите да вибрираат во хелиум отколку во воздухот, кој е седум пати погуст.
Може да се претпостави дека ако вдишете некој гас (се разбира безопасен), чија густина е поголема од онаа на воздухот, тогаш вашиот глас, напротив, ќе стане помал.
Толку безбедно и безбоен гаспостои и често се користи во демонстрациите по физика. Ова е сулфур хексафлуорид (или сулфур флуорид (VI), SF 6). Неговата густина во нормални услови е 5 пати поголема од густината на воздухот. Лигаментите во него вибрираат со помала фреквенција и затоа гласот станува погруб.
Забелешка како дополнителни информациишто освен висока густина, сулфур хексафлуорид има висок пробивен напон (89 kV/cm), односно е многу добар изолатор (ова е прикажано на видеото). Ова својство се користи во високонапонската електротехника, а едно од имињата на овој гас - SF6 - е кратенка за „електричен гас“, кој бил даден во СССР, каде што овој имот бил откриен во 30-тите години.
Исто така, интересно е да се знае какви фреквенции е способен да емитува. човечки глас. Најдобри гласовисе обучуваат, испорачуваат пее гласови. Најниски звуци се во бас (80 Hz-350 Hz), највисоки се во сопрано (до 1400 Hz). Некои пејачи можат да ја погодат нотата F од третата октава ( Арија на кралицата на ноќтаво операта на Моцарт магична флејта") - 1396,9 Hz, па дури и G нота од третата октава (арија" Io non chiedo, eterni Dei" за сопран и оркестар, Моцарт KV316) - 1568 Hz.
Има и неверојатни рекорди за удирање на најниските или највисоките ноти. Така, најниската нота, практично нечујна за уво, е забележана во изведбата на Тим Стормс од САД - 8 Hz. Пејачка Мараја Керипееше нота до 4-та октава (2093 Hz). Во 2014 година, во Украина (Киев) беше поставен национален рекорд - пејач Светлана Подјаковазеде до 5 октави! И во 2008 година, Адам Лопез ја отсвири нотата C-sharp од петтата октава, за која нема ни копче на пијаното (најдесниот клуч на пијаното е до 5-та октава) - ова е повеќе од 4000 Hz!
И ова без никаков хелиум и сулфур хексафлуорид!
Веројатно секој од нас знае дека ако вдишете малку гас од балон со хелиум, вашиот глас ќе стане потенок и ќе звучи смешно. Но, не секој може да одговори зошто хелиумот го менува гласот при вдишување на гасот?! И сето тоа затоа што хелиумот има многу помала густина. Гласните жици вибрираат еластично во протокот на воздух. А бидејќи густината на хелиумот е седум пати помала од воздухот, тоа значи дека многу помалку ги оптоварува лигаментите, поради што тие вибрираат со поголема фреквенција и гласот станува писклив и смешен.
Сега да разгледаме подетално како и зошто хелиумот го менува вашиот глас. Механиката на човечкиот глас е неверојатен биолошки феномен. Сè започнува со фактот дека воздухот влегува во белите дробови преку гркланот, а потоа во форма јаглерод диоксидповторно ги напушта белите дробови низ гркланот. Ова може да се манипулира на неколку начини. На пример, може да испуштите воздух и се што слушаат другите е звукот на дишењето. Ако треба да кажете нешто, во игра влегуваат мускулите на гркланот и гласните жици.
Воздухот во вашите бели дробови ја поттикнува вашата дијафрагма да се опушти. Потоа поминува низ душникот и влегува во мал отвор кој има две набори на кожата (гласните жици) од двете страни, во облик на V. Како што мускулите кои го контролираат вашиот глас се напнати и опуштаат, тие создаваат вибрации во жиците. Кога овие жици вибрираат, тие ослободуваат пулсови на воздух. Напнатоста во овие мускули создава разлики во фреквенцијата. Колку е поголем напонот, толку е поголема фреквенцијата и затоа гласот е поголем. Оваа фреквенција се мери во херци (т.е. колку пати во секунда се повторува). На пример, речиси сите луѓе говорни звуциобично се движат од 200 херци до 8000 херци.
Откако ќе излезе од гласовниот прозорец, воздухот се движи во областа на вашата уста што неформално може да се нарече ваш вокален тракт. Кога манипулирате со јазикот, вилицата и усните, можете да ги промените резонантните фреквенции создадени од вашите гласни жици, создавајќи многу различни звуциговорот.
Звукот создаден од протокот на воздух различни фреквенциии резонанции што ги создава нашиот глас. Друг фактор што влијае на висината е дебелината на гласните жици. Колку се подебели наборите на кожата, толку е подлабок гласот и обратно - потенки наборите и потенок глас.
Па сега ајде да зборуваме за воздухот што излегува од вашите бели дробови. Бројот на молекули во фиксен волумен на гас, како волуменот на воздухот во белите дробови, не се менува со видот на гасот (под услов притисокот да биде доволно низок). Се додека температурата и притисокот се исти, не е важно дали е хелиум или воздух, бројот на молекули е ист. Масата на овие молекули потоа се мери со атомска тежина. Атомска тежина - бездимензионална физичката количина(затоа работи толку добро за гас, што не мора да има дадена големина). Тоа е став Просечната тежинаатоми на елементот во споредба со 1/12 од масата на атом на јаглерод-12. Сето ова во основа значи дека колку е поголем бројот, толку е потежок гасот.
Хелиум има атомска тежина 4.002602. Воздухот, кој е приближно 80% азот, има различни карактеристикиво зависност од животната средина. Поради ова, неговата вистинска атомска тежина не може точно да се одреди. Сепак, генерално е околу седум пати потежок од хелиумот.
Па, зошто хелиумот ви го менува гласот кога го вдишувате гасот?! Одговорот лежи во тоа како звучните бранови патуваат низ даден гас. Колку е погуст или потежок гасот, толку побавно ќе биде звучен бран. Хелиумот е многу полесен од воздухот. Тогаш брзината на звучниот бран низ хелиум ќе биде многу поголема. Затоа, со вдишување на хелиум и користење како извор на воочен звук, едноставно ја зголемувате брзината или фреквенцијата на вашиот глас. Не го менувате тонот бидејќи гласните жици вибрираат со иста брзина како кога користите воздух. Исто така, не ја менувате конфигурацијата на вашиот вокален тракт. Затоа, додека основната фреквенција на акордите останува иста, фреквенцијата на звукот што го слушаат другите се зголемува поради бранот кој патува низ хелиумот многу побрзо отколку низ воздухот.
Се чини дека оваа тема нема никаква врска со вокалот. Поверојатно е за хемија... Или физика... Или акустика, како дел од физиката... А сепак влијанието ХЕЛИУМ(и не само тој, како што ќе научите од статијата) на ГЛАСја покажува валидноста на ставот за тоа како се крева човечкиот глас и кои закони ги почитува.
Значи, при вдишување лесен инертен гас - хелиум, на пример, од балони, гласот на една личност целосно се менува. Зарем сеуште не знаете за ова? Да, да, неверојатни работи се во близина...
Звучи навистина смешно! Ефектот е толку интересен што дури и таков познати луѓе, како водители на програмата „MythBusters“ на каналот Дискавери. Но!
Вклучен валјак Англиски јазик, но не е страшно, има сосема соодветен превод:
„Ветувам дека ќе биде кул, но тоа мора да го ветете НИКОГАШОва нема да го повторите дома! ДОБРО? ДОБРО! И сега... Сите знаат дека мојот глас ќе звучи повисоко ако вдишам хелиум! Тоа е затоа што е 6 пати полесен од воздухот, што значи дека моите гласни жици ќе вибрираат побрзо и ова го прави мојот глас да звучи многу повисоко!
И сега... ќе дишам сулфур хексафлуорид, кој е 6 пати потежок од воздухот, а мојот глас ќе звучи вака...
Мојот глас звучеше многу пониско...
И уште се забавувам!
ОВА Е НАУКА !!!»
Истражувачки и љубопитен човек природно би сакал да знае ЗОШТОдали ова се случува? И има толку многу одговори на ова прашање... Еден од нив е веќе даден - моите гласни жици побрзо ќе вибрираат... Но, дали е ова навистина така?
Постојат и други „причини“ - разликата во притисокот на воздухот и хелиумот, „компресија“ на гласните жици, па дури и фактот дека ИНЕРТЕН(!) гасот некако влијае на СТРУКТУРАгласните жици! Тоа е зачудувачки!
Луѓето не знаат физика... Воопшто не...
Но, вистинската причина е прилично едноставна и одамна е проучувана од науката. Да, за праведност мора да се признае дека лигаментите кои работат во медиум не од воздух, туку од хелиум (и, се разбира, сулфур хексафлуорид) вибрираат малку побрзо (побавно). Но само МАЛКУ! И овој степен на промена на брзината на осцилациите не може на кој било начин да влијае на гласот ТОЛКУ МОНСТРУЗНО! Главниот фактор е различен.
Размислете сами, ако самите гласни жици доживеале некакво влијание, тогаш гласот би можел да биде повисок или понизок, но неговиот тембр не би се менувал! Гласот сè уште ќе беше таму ЧОВЕК, иако пониско или повисоко. Но, се забележува нешто сосема друго - НЕХУМАНОСТгласајте! Тоа е промената ВОЛУМЕНво насока на неговото „пинокио“, „карикатурата“ предизвикува неконтролирано смеење! Истиот ефект се јавува кога гласот е „спуштен“ – „демонски“, „монструозен“, но во секој случај – нема сличност со човечкиот глас.
Но ТИМБРЕчовечки глас - збир на формати, како што е опишано во написот „Што се формати? . Самите формати се невозможни без учество РЕЗОНАТОР СИСТЕМИчовечкото тело. И не само! Повисоко ЧОВЕКгласот е сложен звучен бран кој се состои од исти формати, но не се модифицираат само самите формати, туку и нивната индивидуална локација во спектарот на гласот. Затоа, слушаме, иако висок (или низок), но, најважно, човечки глас. Промена ОКОЛИНИ, заменувањето на воздухот со друг гас не доведува до промена во конфигурацијата на шуплините на резонаторот, како резултат на тоа, форматите не се поместуваат релативно едни на други, туку едноставно ја менуваат нивната фреквенција. Слухот го снима ова како „вештачки“ глас.
Ова е потврда и за постоењето на самиот резонаторски систем и за неговото фундаментално влијание врз феноменот на самиот глас. Па, да го разјасниме процесот од гледна точка на физиката... Ако ве молам:
„Човечкиот гласен тракт се состои од гласни жици и резонатор исполнет со воздух (или хелиум): бели дробови, респираторен тракт, кранијални шуплини. Врските генерираат слаб звук, без резонатор можеби немаше да го чуеме. Резонантни фреквенциивокалниот тракт зависи од неговиот волумен и облик. Хелиумот има помала густина од воздухот, па брзината на звукот во него е поголема (965 m/s наспроти 331). Фреквенцијата, брановата должина и брзината на звукот во гасовите се поврзани со одредени односи. Ова резултира со фактот дека, иако конфигурацијата на резонаторот не се менува, повисоките фреквенции стануваат резонантни, а целокупниот спектар на гласот се префрла во регионот со повисока фреквенција. Во музичка смисла, хелиумот не ја менува висината на гласот, туку неговиот тембр. Поточно, висината се менува, но многу малку - зависи главно од напнатоста на гласните жици, а при издишување хелиум е малку поинаква отколку при издишување воздух.
„... фаринксот е, од акустична гледна точка, волуметриски резонатор дотеран на одредена бранова должина (не фреквенција!). А ако човек дише воздух, тогаш се добива звук (глас) со одредена фреквенција... Но, ако сега наместо воздух земеме хелиум, тогаш ЗА ИСТА БРАНОВА ДОЛИЖИНАпоради поголемата брзина на звукот ќе се добие различна фреквенција - поголема. И кога се движите од една средина во друга (од грло исполнето со хелиум до нормален воздух) фреквенцијата на звукот повеќе не се менува“.