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Helium, Luft, Ausbreitungsgeschwindigkeit
 
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Warp-Speed 3
Gast





Beitrag Warp-Speed 3 Verfasst am: 10. Aug 2021 20:46    Titel: Helium, Luft, Ausbreitungsgeschwindigkeit Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Habe ich das richtig verstanden?

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist nicht abhängig von der Feuchtigkeit, wohl aber von der Dichte eines Mediums.

So hat man z.B. bei Helium einen ca. 4 mal so großen Transport des Schalls, daher auch der Mickey-Mouse Effekt wenn man Helium einatmet?

Im Vakuum kann sich Schall nicht ausbreiten..

Und unter Wasser ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit sogar 5-6 mal so groß wie in der Luft, daher wird Schall im Wasser noch schneller übertragen...

Wasserstoff ist ähnlich die Helium, hier wird der Schall sogar noch schneller übertragen. Ist günstiger als Helium... also wieso gibt es nicht mehr Wasserstoff-Ballons und Luftschiffe?

Meine Ideen:
Danke für eure Hilfe smile
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1177

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 10. Aug 2021 22:14    Titel: Antworten mit Zitat

Was die Ausbreitung von Schall in Wasserstoff mit der Verwendung als Füllgas für Ballons und Luftschiffen zu tun hat erschließt sich mir nicht.

Warum es nicht verwendet wird ist die Brennbarkeit.

https://m.dw.com/de/der-sekundentod-der-hindenburg/a-38715157
Kurt



Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 526
Wohnort: Bayern

Beitrag Kurt Verfasst am: 10. Aug 2021 23:09    Titel: Re: Helium, Luft, Ausbreitungsgeschwindigkeit Antworten mit Zitat

Warp-Speed 3 hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Habe ich das richtig verstanden?

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist nicht abhängig von der Feuchtigkeit, wohl aber von der Dichte eines Mediums.

So hat man z.B. bei Helium einen ca. 4 mal so großen Transport des Schalls, daher auch der Mickey-Mouse Effekt wenn man Helium einatmet?


Die Schallgeschwindigkeit hat mit der Signalfrequenz nichts zu tun.
Der Mickey-Mouse Effekt kommt nicht von der höheren Ausbreitungsgeschwindigkeit.

Kurt
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 11. Aug 2021 00:02    Titel: Antworten mit Zitat

Denk mal an eine Orgelpfeife: die Frequenz wird da durch die Abmessung des Rohrs bestimmt, d.h. es werden bestimmte Wellenlängen angeregt, die sich aus der Länge des Resonators ergeben.

Nun ist



Wenn die Wellenlänge vorgegeben ist und das c in He drei mal so groß ist wie in Luft, wird auch die Frequenz 3 mal so hoch sein.

Der Stimmtrakt des Menschen ist akkustisch geshen ein ziemlich komplexer Resonator und kann nicht so einfach mit einer Orgelpfeife verglichen werden. Ein Medium mit höherer Schallgeschwindigkeit wird aber aus obigem Grund bevorzugt höhere Harmonische im Spektrum anregen, wodurch sich die Stimme Mickey Mouse artig anhört.

_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
Kurt



Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 526
Wohnort: Bayern

Beitrag Kurt Verfasst am: 11. Aug 2021 20:45    Titel: Antworten mit Zitat

schnudl hat Folgendes geschrieben:
Denk mal an eine Orgelpfeife: die Frequenz wird da durch die Abmessung des Rohrs bestimmt, d.h. es werden bestimmte Wellenlängen angeregt, die sich aus der Länge des Resonators ergeben.

Nun ist



Wenn die Wellenlänge vorgegeben ist und das c in He drei mal so groß ist wie in Luft, wird auch die Frequenz 3 mal so hoch sein.



Es geht um die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schall im Medium.
Das hat nichts mit der Erzeugung zu tun.

Darum ist auch diese Aussage hier.

Zitat:
So hat man z.B. bei Helium einen ca. 4 mal so großen Transport des Schalls, daher auch der Mickey-Mouse Effekt wenn man Helium einatmet?

falsch.
Durch das Helium wird bereits eine viel höhere Signalfrequenz erzeugt und dieses dann im Medium weitergeleitet.
Dabei spielt die Art des Mediums, hier Luft bzw. Helium für die Signalfrequenz keine Rolle.

Kurt
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 11. Aug 2021 21:36    Titel: Antworten mit Zitat

Ich bin nicht einer, der das nachgemessen und die Spektrogramme ausgewertet hat, aber es gibt hierzu einige Experimente - und diese besagen das Gegenteil:

https://newt.phys.unsw.edu.au/jw/speechmodel.html
https://sciencedemonstrations.fas.harvard.edu/presentations/helium-and-sulfur-hexafluoride
https://www.youtube.com/watch?v=KLULYWYJbmw
https://physics.stackexchange.com/questions/122353/why-does-our-voice-sound-different-on-inhaling-helium
https://www.researchgate.net/profile/Christopher-Wentworth/publication/241281169_Helium_Speech_An_Application_of_Standing_Waves/links/5638c97a08ae78d01d3a01ca/Helium-Speech-An-Application-of-Standing-Waves.pdf

Alles was ich gefunden habe deckt sich mit der Richtung meiner Erklärung (die ja nicht auf meinem Mist gewachsen ist).

_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
Kurt



Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 526
Wohnort: Bayern

Beitrag Kurt Verfasst am: 11. Aug 2021 21:51    Titel: Antworten mit Zitat

schnudl hat Folgendes geschrieben:
Ich bin nicht einer, der das nachgemessen und die Spektrogramme ausgewertet hat, aber es gibt hierzu einige Experimente - und diese besagen das Gegenteil:
...
Alles was ich gefunden habe deckt sich mit der Richtung meiner Erklärung (die ja nicht auf meinem Mist gewachsen ist).


Es geht nicht um Oberwellenerzeugung im Ohr und/oder Klirrfaktor usw. es geht darum das die Annahme:
Zitat:
So hat man z.B. bei Helium einen ca. 4 mal so großen Transport des Schalls, daher auch der Mickey-Mouse Effekt wenn man Helium einatmet?

falsch ist.

Egal wie schnell sich das Signal im Schallmedium ausbreitet, das hat keinen Einfluss auf die Signalfrequenz. (Grenzfrequenz ausgeklammert)
Das erzeugte Signal kommt so an wie es erzeugt/gesendet wurde.


Kurt
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2908

Beitrag ML Verfasst am: 11. Aug 2021 23:09    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Kurt,

Kurt hat Folgendes geschrieben:

Egal wie schnell sich das Signal im Schallmedium ausbreitet, das hat keinen Einfluss auf die Signalfrequenz. (Grenzfrequenz ausgeklammert)
Das erzeugte Signal kommt so an wie es erzeugt/gesendet wurde.


Du hast von der Thematik offenbar nicht viel Ahnung, aber eine umso größere Klappe.

Die menschliche Tonerzeugung erfolgt über Resonanzeffekte. Sowohl die Grundfrequenz, als auch die Harmonischen hängen direkt mit der Schallgeschwindigkeit im Ausbreitungsmedium (d. h. der Luft im Resonanzkörper) zusammen.

Das weiß jeder, der einmal mit Helium gesprochen hat. Big Laugh

Das weiß aber auch jeder Blasinstrumentenspieler und erkennt es daran, dass sich das Instrument höher stimmt, wenn die Schallgeschwindigkeit der Luftsäule (im Instrument) aufgrund von einer Temperaturerhöhung zunimmt.

Du magst nun meinen: Die Tonhöhe hängt aber doch insbesondere davon ab, wie oft sich der Kehlkopf pro Sekunde öffnet und schließt. Das ist richtig; aber genau diese Frequenz hängt auch von der Schalllgeschwindigkeit im Resonanzkörper ab. Frag mal die Saxophon- oder Klarinettenspieler. Die können mit dem gleichen Verschlussmechanismus und praktisch dem gleichen Ansatz ohne weiteres die Tonhöhe um mehrere Oktaven verändern und zwar ganz einfach nur, weil sie an den Resonanzeigenschaften des umgebenden Raumes etwas ändern. smile


Viele Grüße
Michael
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5567
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 11. Aug 2021 23:31    Titel: Antworten mit Zitat

Bitte nicht schon wieder mit so viel Aggression!

Vielleicht zur Vermittlung: Es ist richtig, dass das Medium, das den Schall zwischen der Schallquelle und dem Hörer überträgt, wie Kurt sagt, nicht die Frequenz ändert.
Was Kurt aber anscheinend nicht versteht, ist, dass die Schallgeschwindigkeit bei der Tonerzeugung in einem mit diesem Gas gefüllten Tonerzeuger sehr wohl für die Tonerzeugung an sich eine Rolle spielt. Wie Schnudl mit den Orgelpfeifen ja vor rechnet: Wenn die Pfeife mit einem Gas unterschiedlicher Schallgeschwindigkeit gefüllt ist, erzeugt sie unterschiedliche Tonhöhen. So ähnlich wird Resonanz im menschlichen Körper durch eine Helium gefüllte Lunge/Luftröhre so verändert, dass sich die Höhe der Stimmlage ändert.
Das ist aber schon die erzeugte Frequenz, wir reden nicht davon, dass sie bei der Übertragung verändert wird. Ich denke, hier ist eventuell für Kurt der Verwendung des Begriffes "Medium" irgendwie irreführend, kann das sein?

Gruß
Marco
Kurt



Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 526
Wohnort: Bayern

Beitrag Kurt Verfasst am: 11. Aug 2021 23:41    Titel: Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:

Du magst nun meinen: Die Tonhöhe hängt aber doch insbesondere davon ab, wie oft sich der Kehlkopf pro Sekunde öffnet und schließt. Das ist richtig; aber genau diese Frequenz hängt auch von der Schalllgeschwindigkeit im Resonanzkörper ab.


Michael, das kann nicht stimmen denn dann wäre kein Laut/Leise-Sprechen bei gleicher Tonfrequenz möglich.
Durch die Schallgeschwindigkeit kann in "Oberton" umgeschaltet werden, also in die Harmonischen.

Aber darum geht es hier nicht, es geht um seine Annahme:


Zitat:
So hat man z.B. bei Helium einen ca. 4 mal so großen Transport des Schalls, daher auch der Mickey-Mouse Effekt wenn man Helium einatmet?


Egal wie schnell sich der Schall ausbreitet, transportiert wird, es hat keine Auswirkungen auf die Signalfrequenz.

Verändert sich durch Helium die Frequenz dann geschieht das bei der Schallerzeugung, nicht bei der Schallweiterleitung.
Da kann sich nichts mehr ändern.

Kurt
Schmu



Anmeldungsdatum: 23.06.2021
Beiträge: 112

Beitrag Schmu Verfasst am: 12. Aug 2021 00:13    Titel: Antworten mit Zitat

Kurt hat Folgendes geschrieben:

Verändert sich durch Helium die Frequenz dann geschieht das bei der Schallerzeugung, nicht bei der Schallweiterleitung.
Da kann sich nichts mehr ändern.

Hast recht kurt, es ändert sich nur die Wellenlänge weil der Schall bei der Erzeugung ja schneller raus ist wird die Länge kürzer.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2908

Beitrag ML Verfasst am: 12. Aug 2021 00:23    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

Kurt hat Folgendes geschrieben:

Michael, das kann nicht stimmen denn dann wäre kein Laut/Leise-Sprechen bei gleicher Tonfrequenz möglich.

Anscheinend geht es aber doch.

Zitat:

Durch die Schallgeschwindigkeit kann in "Oberton" umgeschaltet werden, also in die Harmonischen.

Schalten ist vielleicht das falsche Wort, aber richtig ist, dass sich die Schallgeschwindigkeit auch auf die Obertöne auswirkt.

Die Hauptaussage ist aber, dass die Eigenschaften des Resonanzkörpers -- und damit ist insbesondere die Schallgeschwindigkeit gemeint -- sich auf die Grundfrequenz auswirken. Das ist nichts, über das man ernsthaft diskutieren könnte, sondern es ist etwas, das es für Dich zu verstehen gilt.

Zitat:

Egal wie schnell sich der Schall ausbreitet, transportiert wird, es hat keine Auswirkungen auf die Signalfrequenz.

Das wäre so, wenn Du die Schallfrequenz fest vorgeben könntest, z. B. durch einen Signalgenerator. So läuft das aber beim Kehlkopf nicht. Die Stimmlippen haben eine gewisse Spannung und Du bläst von der Lunge aus Luft hindurch. Im ersten Moment macht es dann vielleicht einfach "ffff", und Du hast noch keinen definierten Ton.
Je nachdem, wie groß die Spannung der Stimmlippen ist und wie lange es dauert, bis das Signalecho von den verschiedenen Stellen innerhalb des Reonanzkörpers zurückkommt (hier geht die Schallgeschwindigkeit ein) stellt sich ein regelmäßiges Öffnen und Schließen der Stimmlippen ein, wobei sicher nicht nur eine Frequenz angeregt wird.

Zitat:

Verändert sich durch Helium die Frequenz dann geschieht das bei der Schallerzeugung, nicht bei der Schallweiterleitung.
Da kann sich nichts mehr ändern.

Der Schall wird nicht nur weitergeleitet, er kommt auch zurück und verändert die Schwingung der Stimmlippen.


Viele Grüße
Michael


Zuletzt bearbeitet von ML am 12. Aug 2021 00:28, insgesamt einmal bearbeitet
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5567
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 12. Aug 2021 00:24    Titel: Antworten mit Zitat

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Verändert sich durch Helium die Frequenz dann geschieht das bei der Schallerzeugung, nicht bei der Schallweiterleitung.
Da kann sich nichts mehr ändern.

Ja, aber Kurt, das ist ja gerade der Punkt, dass eben die Schallerzeugung sich ändert, wenn das Medium mit dem der Klangerzeuger gefüllt ist eine andere Schallgeschwindigkeit hat. Wenn die Orgelpfeife mit einem anderen Gas gefüllt ist, oder sich die Temperatur und damit die Luftdichte und damit die Schallgeschwindigkeit der Luft in den Orgelpfeifen ändert, dann ändert sich deren Tonhöhe.
Dass bei der Übertragung sich die Frequenz nicht mehr ändert nur indem man dort das Medium austauscht, das ist allen klar und das ist auch nicht, wovon die anderen überhaupt reden, verstehst Du das?

Gruß
Marco
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5567
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 12. Aug 2021 00:28    Titel: Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Der Schall wird nicht nur weitergeleitet, er kommt auch zurück und verändert die Schwingung der Stimmlippen.

Er redet doch von der Übertragung von der Schallquelle bis zum Ohr des Zuhörers. Das Medium und seine Schallgeschwindigkeit zwischen beiden ist tatsächlich egal.
Er versteht nicht, dass die Schallgeschwindigkeit auch für die Resonanz in einem mit Gas gefüllten Resonanzkörper des Tonerzeugers eine Rolle spielt bzw. dass hier davon die Rede ist, nicht von der reinen Übertragung von Sender zu Ohr.

Gruß
Marco
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2908

Beitrag ML Verfasst am: 12. Aug 2021 00:35    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Marco,

ja, vielleicht. Dann muss er aber so richtig auf dem Schlauch stehen. Denn die ursprüngliche Fragestellung ging ja um das Thema, wie die Mickeymouse-Stimme entsteht, nachdem man Helium eingeatmet hat. Wo ist das Helium denn, wenn man es eingeatmet hat? smile


Viele Grüße
Michael
gast_free



Anmeldungsdatum: 15.07.2021
Beiträge: 173

Beitrag gast_free Verfasst am: 12. Aug 2021 07:52    Titel: Antworten mit Zitat

Ich empfehle diesen Artikel zu lesen.

http://www.pflichtlektuere.com/29/05/2015/wissenswert-warum-klingt-die-stimme-mit-helium-hoeher/

Wasserstoff kommt heute bei Luftschiffen nicht mehr zum Einsatz wegen:

https://www.tagesspiegel.de/gesellschaft/panorama/hindenburg-katastrophe-das-ende-der-luftschifffahrt/19762944.html
Schmu



Anmeldungsdatum: 23.06.2021
Beiträge: 112

Beitrag Schmu Verfasst am: 12. Aug 2021 10:04    Titel: Antworten mit Zitat

gast_free hat Folgendes geschrieben:

Wasserstoff kommt heute bei Luftschiffen nicht mehr zum Einsatz wegen:

Ja und Luftschiffe kommen generell nicht mehr zum Einsatz wegen Flugzeug LOL Hammer
gast_free



Anmeldungsdatum: 15.07.2021
Beiträge: 173

Beitrag gast_free Verfasst am: 12. Aug 2021 10:51    Titel: Antworten mit Zitat

Schmu hat Folgendes geschrieben:
gast_free hat Folgendes geschrieben:

Wasserstoff kommt heute bei Luftschiffen nicht mehr zum Einsatz wegen:

Ja und Luftschiffe kommen generell nicht mehr zum Einsatz wegen Flugzeug LOL Hammer


Guckst einfach hier

https://www.deutschlandfunk.de/renaissance-der-luftschiffe-visionaere-schrauben-am.740.de.html?dram:article_id=387878

oder da

https://www.nzz.ch/mobilitaet/luftfahrt/zeppelin-nt-jahrgang-2020-eine-neue-fliegende-zigarre-ld.1545320

Zunge
Schmu



Anmeldungsdatum: 23.06.2021
Beiträge: 112

Beitrag Schmu Verfasst am: 12. Aug 2021 12:47    Titel: Antworten mit Zitat

Sag Bescheid wenn die den Linienbetrieb über den Atlantik wieder aufnehmen, die Dampfschiffen waren mir schon immer zu langsam Prost
gast_free



Anmeldungsdatum: 15.07.2021
Beiträge: 173

Beitrag gast_free Verfasst am: 12. Aug 2021 14:30    Titel: Antworten mit Zitat

Schmu hat Folgendes geschrieben:
Sag Bescheid wenn die den Linienbetrieb über den Atlantik wieder aufnehmen, die Dampfschiffen waren mir schon immer zu langsam Prost


Klar doch, mach ich. Versprochen.
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