这个派对戏法古老而经典。你吸入一肺气的氦气,然后像卡通人物一样用滑稽的声音说话。无论是儿童还是成年人,都觉得这很有趣,在用氦气气球装饰房间时,几乎不可能抵制。然而,你是否曾经想过为什么吸入氦气会如此显著地改变你的声音?有人认为这种气体会增加音调,但这并不完全正确。这是一个更加复杂的过程,氦气影响了声音的“音质”,这是声音的一种神秘属性。
空气必须从肺部经过喉咙,对声带和声道进行变化,才能产生声音。
要理解氦气对你的声音的影响,你必须首先了解声音的工作原理。当我们说话时,空气从我们的肺部上升并通过喉咙。那是它与我们的声带接触的地方。这个区域也被称为“声带”,它有双层的组织和黏膜膜片,横跨喉咙。当空气击中下面时,声带会振动。这种振动会激发声道中存在的空气分子并产生共振频率。
声带的振动影响音调,而空气的振动影响音质,即与其他声音产生区别的声音质量。最后,通过移动嘴唇和舌头来操纵声道,可以创建各种共振频率。这就是帮助你制造“啊”和“哦”等声音的方法。最终,当我们的声音离开口腔时,以波的形式传出。
那么,当我们吸入氦气时会发生什么?
正如你已经了解的那样,要创建你声音的独特声音,必须进行各种操纵和振动。然而,从你口中发出的声音可能不是别人听到的声音。这是因为你释放声音的位置也可能会影响它。例如,一个典型的房间中约有0.038%的二氧化碳,0.93%的氩,20.95%的氧气,78.08%的氮气,以及少量其他气体。
氮气是最丰富的气体,比氦气重七倍。声音波会更快地穿过氦气,因为它比空气轻。如果房间温度为68°F,声音将以每秒344米的速度穿过空气传播。然而,如果房间充满了氦气,同样的声音将以每秒927米的速度传播。因此,通过吸入氦气,实际上改变了声道中存在的空气分子。因此,你的声音比正常情况下传播得快得多。
正如上面所提到的,氦气并不改变音调,但它会影响声音的音质。当声音快速穿过氦气分子时,也会改变声道的共振,使其对低频声音不太敏感,对高频声音更敏感。结果,你的声音会变得平淡,让你听起来像唐老鸭。
尽管可能很有趣,但你不应该吸入太多氦气,因为它可能对你的健康产生不利影响。
即使你可能觉得吸氦气很有趣,也要小心。吸入氦气会干扰呼吸。由于你没有正常呼吸,你的肺部无法获得足够的氧气,这可能会在几分钟内导致窒息。当吸入氦气时,如果你开始感到头晕,应立即停止。此外,绝不要从加压气罐中吸入氦气。这些气罐的流量很高,可能会破裂你的肺部。一次吸入大量空气也可能导致癫痫、中风,甚至死亡!