Warum bekommt man beim Einatmen von Helium eine hohe Stimme?

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4 Antworten

Wer es ganz genau wissen will: Hier eine exakte Erklärung aus Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Helium#Sonstiges):

Nach dem Einatmen von Helium ändert sich die eigene Stimme dramatisch (zu einem "Mickey Maus"-Piepsen). Die Klangfarbe einer Stimme hängt ab von der Lage der Resonanzfrequenzen im Mundraum, den sogenannten Formanten, die durch Faktoren wie Zungen- und Lippenstellung beeinflusst werden können. Darüber hinaus hängt die Lage dieser Resonanzfrequenzen auch von der Schallgeschwindigkeit ab, die in verschiedenen Medien unterschiedlich ist (cLuft = 350 m/s, cHelium = 1030 m/s). Beträgt zum Beispiel die Lage der ersten drei Formanten in Luft 220, 2270 und 3270 Hz, so ändert sich dies in Helium zu 320, 3900 und 5500 Hz. Dadurch ergibt sich ein anderes Stimmbild, und die Stimme erscheint insgesamt höher, auch wenn die Höhe des Stimmtones selbst durch das Edelgas unverändert bleibt.

Alles klar jetzt?

Es ist nicht die im Vergleich zu Luft größere Schallgeschwindigkeit entscheidend, sondern die Schwingungsform der Stimmbänder. Nur weil sich ein Ton schneller ausbreitet, klingt er nicht höher.

Wie bei einer Saite ist die Zahl der Knoten pro Streckeneinheit für die Frequenz und damit die Tonhöhe entscheidend. Helium besitzt im Vergleich zu Luft nur etwa ein Siebtel der Dichte. (29 zu 4).

Die Stimmbänder können viel widerstandsloser schwingen und damit mehr Knoten ausbilden als in Luft, die diese schnellen Schwingungen nicht leicht zulässt.

Ich bin beeindruckt DH

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Die Stimmbänder für sich alleine genommen erzeugen noch keinen Ton, sondern lediglich ein Schnarrgeräusch, den sogenannten Primärschall. Die Tonhöhe und Klangfarbe der Stimme wird vielmehr im Mund-Rachen-Raum geformt (siehe Formantentheorie).

Helium verändert aufgrund seiner höheren Schallgeschwindigkeit die Resonanzspektren der Formanten und bringt somit die höheren Frequenzanteile der Stimme stärker zur Geltung, wie pillboxs richtig schreibt.

Was Weiser da über Schwingungsknoten der Stimmbänder schreibt, kann ich nicht nachvollziehen.

Ein Vergleich ist nur ein Versuch, die Wirklichkeit zu beschreiben. Die Schwingungsknoten einer Saite kann jeder Physiklehrer leicht zeigen. Bei einem Band (Stimmband) ist das viel schwieriger.

Unter dem Stichwort Chladni'sche Klangfiguren zeigt sie aber jedes Physikbuch. Auch hier gibt es den Begriff Knoten und Bäuche.

Sollte ein Arzt 'Stimmbandknoten' diagnostizieren, ist jedoch eine OP angesagt.

Singt ein Mensch das eingestrichene 'a', müssen seine Stimmbänder die dazugehörige Frequenz erzeugen. Der Kehlkopf und der Rachenraum können nur noch modulieren.

Das Primäre ist also die Frequenz, die die Tonhöhe bestimmt.

Eine Saite, meinetwegen auch ein Band, das in Luft mit 440 Schwingungen pro Sekunde 'a' erzeugt, schwingt in Helium wegen der geringeren Dichte (und nicht wegen der größeren Schallgeschwindigkeit), mit höherer Frequenz. In Wasser z.B. wird der Ton wegen der starken Dämpfung, so tief sein, dass er 'subsonic' wird.

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@krucker

Frag mal lieber Deinen Physiklehrer, wie man die Schwingungsfrequenz einer Saite berechnet, bevor Du hier Gerüchte verbreitest.

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@krucker

Also in meinem Physikbuch steht, dass die Schwingungsfrequenz einer Saite nur von ihrer Spannung und ihrer Massendichte abhängt. Die Dichte des umgebenden Mediums spielt doch überhaupt keine Rolle! Ich frage mich allmählich, warum sich hier bei "Gute Frage" immer diejenigen am vorlautesten äussern, die überhaupt keine Ahnung haben.

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Nach dem Einatmen von Helium verändert sich aufgrund der im Vergleich zu Luft höheren Schallgeschwindigkeit kurzzeitig die Stimme („Micky-Maus-Stimme“).

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