为什么吸了氦气声音会变尖？--AP 物理2或大学物理里面讲这个吗？

来源: wzg69 于 2020-12-21 15:14:59 [档案] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读：次 (3361 bytes)

本文内容已被 [ wzg69 ] 在 2020-12-21 15:45:34 编辑过。如有问题，请报告版主或论坛管理删除.

感觉和平时考试的路数不对。不过最后几行和我理解一样，发现了自己错在哪里

作者：刘嘉禾
链接：https://www.zhihu.com/question/26715090/answer/39123157
来源：知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

氦气不会改变声音基频，但会升高共振峰（语音谐波振幅的高点）的频率。

上图是人发声系统的模型。人在说话时需要呼气，控制声带（vocal cords）的肌肉会收缩使声带闭合，同时肺将空气向上压缩，压力足够大时会将声带冲开，然后肺中压力下降，声带再次闭合，之后压力再次上升，如此往复。声带的反复开关就会产生声波，声带开关的频率就是人发出声音的频率（基频）。另外我们知道不管是什么气体，肺中的气压总是由内外压力差决定，可见，声带振动频率和肺中是什么气体无关，（我猜）主要由控制声带的肌肉决定。例如肌肉收紧时肺中需要更长时间累积更大压力，说话音调就会降低。

声带开口（Glottis）充当了产生声波的振动面。它的大小在声带振动过程中的变化，决定了声带产生的声波是一个近似的三角波。这个三角波要经过喉，咽，鼻腔和口腔这个声学系统才能到达外界。这个声系统由长度大小形状不同的管连接组成，类似一个滤波器，它会衰减或放大某些特定频率，它放大的频率的位置，叫做共振峰（由声系统谐振导致），决定了我们听到的声音。

声系统谐振的原理是某些波长的声音在系统内反射会产生驻波。波长定义为一个周期时间内波推进的距离：lamda = c*T, 由于氦气中声速c更大，所以相同频率的声音（某固定点波在时间上的变化周期），在氦气中比在空气中波长更大（某固定时刻波在空间上的变化周期）。所以不管什么气体，共振峰的波长都相同，但氦气的频率相比空气会更高。