Waarom ademhelium Helium verandert het geluid van uw stem

2023 Auteur: Darleen Leonard | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-05-26 18:28

De mechanica van iemands stem is een geweldig biologisch fenomeen dat voortkomt uit de behoefte van vrouwen om te roddelen. Het begint allemaal met de lucht in de longen. Aangezien lucht van uw longen naar de buitenkant van uw mond gaat, kan deze op verschillende manieren worden gemanipuleerd. Mocht u besluiten dat een gelofte van stilte gepast is en u wilt gewoon kaarsen uw hele leven uitblazen, dan kunt u lucht naar buiten duwen en is alles wat door anderen wordt gehoord het geluid van de wind uit uw mond. Als u een meer Opera Winfrey-aanpak moet volgen, kunt u uw strottenhoofd of spraakbox gebruiken.

De lucht in je longen wordt omhoog geduwd door de ontspanning van je middenrif. Het gaat dan door je luchtpijp en uit een kleine opening met twee huidplooien (stembanden) aan weerszijden daarvan, in de vorm van een V. Dit wordt je strottenhoofd of stemdoos genoemd. Terwijl de spieren die hechten aan je stemkastje gespannen en ontspannen zijn, creëren ze een trilling van de koorden. Terwijl deze koorden trillen, laten ze luchtpulsen los. De spanning in deze spieren veroorzaakt de verschillen in frequentie. Hoe hoger de spanning, hoe hoger de frequentie en dus hoe hoger de toonhoogte. Deze frequentie wordt gemeten in Hertz (hoe vaak een seconde dit herhaalt). Bijna alle menselijke spraakgeluiden variëren bijvoorbeeld gewoonlijk van ongeveer. 200 hertz-8.000 hertz. Dit betekent dat de geluidsgolven ongeveer trillen. 200-8.000 keer per sec.

Eenmaal uit de voice-box reist de lucht naar het gebied van je mond dat informeel bekend staat als je vocale kanaal. Terwijl je je tong, kaak en lippen manipuleert, kun je de resonantiefrequenties veranderen die door je stembanden worden gecreëerd, waardoor je de vele verschillende spraakgeluiden kunt maken.

Samen, creëert het geluid dat we creëren door lucht die op verschillende frequenties en resonanties vloeit, onze stem. Een andere factor die van invloed is op toonhoogte is de dikte van die stembanden. Hoe dikker de vouwen van de huid zijn, hoe dieper de stem. Dit komt door de hoeveelheid massa die je akkoorden hebben die de lucht moet manipuleren. Zoals je zou verwachten, hebben mannen dan vaak veel dikkere huidplooien dan vrouwen, ah de soulvolle plooien van Barry White !!

Laten we het nu hebben over de lucht die uit je longen komt. Het aantal moleculen in een vast volume gas, zoals het luchtvolume in uw longen, verandert niet met het type gas (ervan uitgaande dat de druk redelijk laag is). Zolang de temperatuur en de druk hetzelfde zijn, maakt het niet uit of het helium of lucht is, het aantal moleculen is hetzelfde. De massa van die moleculen wordt vervolgens gemeten door het atoomgewicht. Atoomgewicht is een dimensieloze fysieke hoeveelheid (daarom werkt het zo goed voor een gas dat niet noodzakelijkerwijs een bepaalde dimensie heeft). Het is de verhouding van de gemiddelde massa van atomen van een element in vergelijking met 1/12 van de massa van een atoom van koolstof-12. Het enige dat feitelijk betekent, is hoe hoger het getal, hoe zwaarder het gas.

Helium heeft een atoomgewicht van 4.002602. Lucht die voor ongeveer 80% uit stikstof bestaat, heeft verschillende kenmerken afhankelijk van de omgeving. (bijvoorbeeld als je in Los Angeles woont, is zijn auto-uitlaat ongeveer 99,27%) 😉 Daarom is het feitelijke atoomgewicht onmogelijk om precies te definiëren. Het is echter over het algemeen ongeveer zeven keer zwaarder dan helium.

Dus waarom het waargenomen verschil in je stem met helium? Het antwoord ligt in hoe geluidsgolven door een bepaald gas reizen. Hoe dichter of zwaarder het gas, hoe trager de geluidsgolf zal bewegen. Helium is veel lichter dan lucht. De snelheid van een geluidsgolf door helium zal dan veel hoger zijn. Dus door helium in te ademen en het te gebruiken als de bron van het waargenomen geluid, verhoog je simpelweg de snelheid of frequentie van je stem. Je verandert de toonhoogte niet, omdat je stembanden met dezelfde snelheid vibreren als wanneer je lucht gebruikt. Je verandert ook niet de configuratie van je stemkanaal. Dus terwijl de basisfrequentie van de akkoorden hetzelfde blijft, wordt de frequentie van het geluid dat door anderen wordt gehoord, verhoogd doordat de golf veel sneller door helium dan door de lucht reist.

Bonus feiten:

• Het inhaleren van een gas dat zwaarder is dan lucht, zoals xenon, heeft het tegenovergestelde effect van helium en laat je stem dieper klinken. Dit is echter buitengewoon gevaarlijk, omdat gassen die zwaarder zijn dan lucht de neiging hebben zich op de bodem van uw longen te vestigen, waardoor er geen lucht in die ruimten kan binnendringen en u feitelijk verstikt.
• Helium heeft de laagste kook- en smeltpunten van alle elementen en bestaat als zodanig alleen als een gas, behalve onder extreme omstandigheden.
• Helium is het op één na meest voorkomende element in het universum en is goed voor ongeveer 24% van het elementaire gas in onze melkweg.
• Tot de puberteit is het strottenhoofd van mannen vergelijkbaar in grootte met dat van vrouwen. Vanaf dit punt, bij vrouwen, is de toename in grootte heel klein in vergelijking met die van mannen. Bij mannen brengt deze aanzienlijke toename verschillende kraakbeenvergrotingen met zich mee, waaronder het schildkraakbeen dat prominent wordt in de middelste lijn van de nek (de Adams Apple als je dat wilt), terwijl de lengte van de Rima Glottidis bijna verdubbeld is.
• Helium wordt gebruikt in cryogenics (het grootste enkelvoudige gebruik, absorbeert ongeveer een kwart van de productie), met name bij het koelen van supergeleidende magneten, waarbij de belangrijkste commerciële toepassing in MRI-scanners ligt.
• Het eerste bewijs van helium werd waargenomen op 18 augustus 1868 als een heldergele lijn met een golflengte van 587,49 nanometer in het spectrum van de chromosfeer van de zon. De lijn werd ontdekt door de Franse astronoom Jules Janssen tijdens een totale zonsverduistering in Guntur, India.