2020-09-19 19:14 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客
原創 窗敲雨 果殼 收錄於話題#搞笑諾貝爾獎7個
噹噹當～今天，新鮮的第30個第一屆搞笑諾貝爾獎隆重開獎啦！和往年一樣，果殼第一時間帶來頒獎回顧和解讀。而且，今年果殼成為了Ig Nobel中國區的獨家合作夥伴，這也是搞笑諾貝爾獎首次與中國機構有正式官方合作~撒花花花花~
本文是本屆搞笑諾獎的聲學獎。
吸上一口氦氣，人就能給自己的聲音加上宛如唐老鴨的滑稽特效。而真正閒得蛋疼充滿好奇心的科學家顯然不會止步於此：只是人類自己玩多沒意思！為什麼不能讓鱷魚也吸一下？
是的，讓鱷魚吸氦氣。他們不僅做了，還發了論文，還獲得了2020年搞笑諾貝爾獎聲學獎。
鱷魚：什麼情況？| Jim Darlington
如何給鱷魚吸氦氣
在2015年發表的這項研究中，Stephan Reber等五位研究者報告了他們給一隻雌性揚子鱷吸氦氣的實驗，以及鱷魚吸氦氣後的變聲效果。
嚴格地說，鱷魚吸入的並不是純氦氣，而且氦氧混合氣體——它能維持呼吸，同時也能產生類似氦氣的變聲效果。研究者們讓被試鱷魚單獨待在一個密封的小艙內，向其中通入空氣或氦氧混合氣，並分別記錄下了兩種情況下鱷魚發出的聲音。
被試鱷魚發出的叫聲，前兩聲是空氣版，後面是氦氣版 | Stephan A. Reber et al
這是要幹什麼？
當然，答案肯定不是為了搞笑。作為一本正經的科學研究，讓被試鱷魚吸氦氣是為了了解共振在它們發聲中的作用。
吸入氦氣時，人的聲音會變成尖銳奇怪的「卡通音」，在這個過程中聲帶本身產生的振動頻率並未改變，而被改變的是發聲腔中的共振。當發聲腔中的氣體由空氣變成氦氣時，共振頻率提高，使得高頻泛音被放大，聲音聽起來就顯得又高又尖。利用這種研究方法，可以將聲帶本身的振動與共振區分開，了解共振對聲音的影響。
聽氦氣如何改變人的聲音 | The Royal Institution
在鳥類的歌聲和人類語言中，聲腔共振都起著非常重要的作用。而至於鱷魚嘛……之前沒人研究過。於是，這項對鱷魚發聲共振的吸氦氣研究就誕生了。
結果顯示，雖然聽感有些微妙，但吸了氦氧混合氣體的鱷魚確實出現了和人類類似的變聲效果：隨著氣體成分變化，聲譜中共振峰的頻率也變高了。
在氦氧混合氣（右）中，鱷魚叫聲產生的共振峰頻率（F1、F2）與空氣條件（左）相比顯著提高 | Stephan A. Reber et al
有啥用？至少對鱷魚挺有用
看起來，聲腔共振對鱷魚的聲音也有重要的影響，而知道了這個又有什麼用呢？至少，這對鱷魚來說還是有用的。
聲腔共振的頻率與共鳴腔尺寸相關，而共鳴腔尺寸又與動物的個頭成比例。因此，共鳴音應該能透露有關動物體型的信息：個頭大的動物聲音聽起來會更低沉。對鱷魚來說，這些信息在挑選配偶和爭奪領地時就非常有用了。
吸氦氣變聲，說不定恐龍也能
此外，這項研究還給人們留下了遐想的空間。現存的鱷魚、鳥類以及那些已經滅絕的恐龍都屬於主龍類（Archosauria）這一演化分支，既然鱷魚和鳥的聲音都很大程度受到聲腔共振的影響，那麼恐龍可能也是一樣——也就是說，它們如果吸了氦氣大概也能變聲。
雖然現實中的科學家沒機會扛著氦氣瓶追恐龍，但把這情節塞進《侏羅紀公園》續集或許也不錯呢。
可惜我們沒法給小短手準備氦氣球了
安全提示：
吸入太多純氦氣可導致缺氧，嘗試需謹慎
參考文獻
[1] https://jeb.biologists.org/content/218/15/2442
作者：窗敲雨
原標題：《綜藝節目靠這個讓人變聲「唐老鴨」——那要是給鱷魚吸呢？丨搞笑諾獎》
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關鍵詞 >> 搞笑諾獎
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