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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