Die Physik der Schreihälse: Warum tragen einige Stimmen?

Sie wissen, dass Mann mit der Stimme gehört "rund um die Welt? Derjenige, der – egal wie weit er ist — klingt, als ob er direkt ins Ohr schreien ist? Er scheint zu zeigen, bis auf jeder Party, Restaurant und (am schlimmsten) Büro.

Stimmen, die "tragen" enthalten eine Tonhöhe des Klangs, die stark schwingt mit menschlichen Vokaltrakts und das menschliche Ohr, sagte Akustik-Experte John Smith, ein Biophysiker an der University of New South.Wales in Neuseeland. Diese piercing Tonhöhe, genannt die "des Sprechers Formant" hat eine Frequenz rund 3.000 Hertz oder 3.000 Schläge pro Sekunde: ungefähr so häufig wie die Fingernägel Kratzen eine Tafel. (Um so eine Stimme zu hören, klicken Sie hier, audiovisuelle Medien mit freundlicher Genehmigung von National Center für Stimme und Sprache.)

Im Vergleich dazu fällt die meisten menschlichen Rede im Bereich sanfter 80-250 Hertz (Hz).

Wie generiere vorlauten Menschen, viel schnellere und viel mehr ohrenbetäubenden Frequenz? Ihre Methode zu verstehen, erfordert eine kurze Lektion über die Funktionsweise der Rede.

Wir Klang zu erzeugen durch Vibrieren schnell zwei kleine Klappen der Schleimhaut, die Stimmlippen in unserer Voice-Boxen genannt, sagte Smith. Die hin-und-her-Bewegungen dieser Falten unterbrechen den Fluss der Luft aus unseren Lungen "Puffs" Sound zu erstellen. Wenn unsere Stimmlippen zurück und her 100 Mal pro Sekunde wackeln, produzieren sie Züge mit einer Frequenz von 100 Schlägen pro Sekunde (Hz). Zusätzliche Bewegungen der Stimmlippen, wie Kollisionen mit einander, können jedoch zusätzliche Frequenzen, die ein Vielfaches dieser Grundfrequenz generieren: "Harmonics" 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz und So weiter. [Warum sind Signaltöne So ärgerlich?]

Alle diese Frequenzen durch den Vokaltrakt zusammen reisen – die röhrenartigen Hohlraum im Vorfeld von der Voice-Box durch den Rachen und Mund nach außen. Je nach ihrer Form schwingt dieses Traktat bei bestimmten Frequenzen, was bedeutet, dass es rechtzeitig mit ihnen vibriert. Die Resonanz des Vokaltrakts verstärkt auf die gleiche Weise, die eine Orgelpfeife steigt die Amplitude der Schallwellen, die durch sie zu reisen, die Resonanzfrequenzen, so dass sie lauter.

Und das ist der Trick: ob unbewusst oder mit Absicht getan, laut Sprecher gelernt haben, nutzen Sie die natürlichen Resonanzen von ihrer stimmlichen Traktaten, die Lautstärke ihrer stimmen zu Pumpen. Erstens sagte sie manipulieren ihre Stimmlippen um eine harmonische Frequenz bis ca. 3.000 Hz. generieren "Dies könnte einen stärkeren Luftstrom aus der Lunge mit und kontrollieren den Falten damit sie, eine Bewegung durchmachen, dass die Ergebnisse in einen Sound, der per se reicher an Oberschwingungen ist", Smith die Geheimnisse des Lebens wenig. Die meisten Menschen produzieren hauptsächlich Oberschwingungen bei niedrigeren Frequenzen. [7 größten Geheimnisse des menschlichen Körpers]

Zweitens: verändern sie die Form ihrer Vokaltrakt, oft Verengung oder den Trakt oberhalb der Stimmlippen zu beschränken, so dass es bei dieser hohen Frequenz, machen die hohe Frequenz lauter Anklang finden werden. "Diese Zunahme der Schallpegel in einem Frequenzbereich tritt auf, wo das Ohr empfindlicher ist und Hintergrundgeräusche in der Regel reduziert wird,", sagte Smith. "Zusammen mit erhöhten harmonische Inhalte aus der Stimmlippen, kann es eine große Zunahme in subjektive Lautheit produzieren."

Bisherigen und laufenden Untersuchungen von Smith und seine Kollegen zeigen, dass Sänger ähnliche Anpassungen an ihren stimmlichen Traktate zu machen, um ihre Stimmen zu projizieren. Die Wissenschaftler haben es geschafft, zu charakterisieren, wie dies in verschiedenen Tonhöhen. In einem Bericht veröffentlicht im Januar in das Journal der akustischen Gesellschaft von Amerika, sie zeigten, dass scheinen auch Trompetenspieler, ihre eigenen stimmlichen Resonanzen zu kontrollieren, um sehr hohe Töne zu spielen.

Der Unterschied ist, Sänger und Musiker gezahlt werden, um ihre Klänge zu projizieren. Schreihälse, die es freiwillig tun.

Diese Geschichte wurde von kleinen Geheimnissen des Lebens zur Verfügung gestellt , eine Schwester-site zu LiveScience. Folgen Natalie Wolchover auf Twitter @nattyover oder die Geheimnisse des Lebens wenig @llmysteries. Wir sind auch auf Facebook & Google +.