헬륨 가스를 마시면 목소리가 이상해지는 원리가 무엇인가요?
TV 예능에도 한 번씩 나오던데 헬륨가스를 마시고 말을 하면 목소리가 정말 이상하게 나오잖아요 웃기기도 하고 이렇게 헬륨가스를 마시고 말을 하였을 때 목소리가 변하는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김형준 과학전문가입니다.
헬륨가스는 가벼워서 들이키면 진동이 크게 됨으로
진동이 크면 고음이 납니다.
따라서 얇고 높은소리가 납니다
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
헬륨 가스는 가벼운 특징이 있어 진동이 크게 울려 높은 음을 내게 됩니다. 이에 따라 높은 소리로 목소리가 변조가 되는 것 입니다.
안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.
우리의 소리는 공기를 내면서 나오게 됩니다이 공기의 속도가 빠르게 되면 높은 음이 나오게 되는데 헬륨의 경우에는 밀도가 낮아서 이동 속도가 일반 공기보다 빠릅니다 즉 헬륨이 기도를 타고 나오게 될 때 그 속도가 약 2.7 배 정도 빨라지게 되는데이 현상으로 인해서 목소리가 높게 나오게 됩니다
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
헬륨 가스를 마시면 목소리가 이상해지는 이유는 헬륨 가스의 밀도가 공기의 밀도보다 낮기 때문입니다. 공기 중의 소리는 공기 분자의 진동에 의해 전달됩니다. 공기의 밀도가 높을수록 공기 분자의 진동이 더 잘 전달됩니다. 따라서, 공기의 밀도가 낮은 헬륨 가스를 마시면 소리가 잘 전달되지 않아 목소리가 이상해집니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
헬륨은 공기보다 밀도가 낮은 가스입니다. 따라서 헬륨 가스를 마시면 목소리가 높아지는데, 이는 음성의 주파수가 변화하기 때문입니다.
일반적으로 음성은 목에서 발생한 소리가 후두와 성대를 통과하면서 만들어집니다. 성대는 공기와 접촉하면서 진동하며 소리를 만들어 냅니다. 이때 주파수가 높을수록 음성의 높낮이가 높아지며, 주파수가 낮을수록 음성의 높낮이가 낮아집니다.
헬륨 가스를 마시면, 입으로 들어간 헬륨 가스는 후두와 성대를 통과하면서 공기보다 밀도가 낮기 때문에 성대 진동 패턴이 바뀌게 됩니다. 이러한 변화로 인해 음성의 주파수가 높아지며, 이로 인해 보다 높은 음높이의 목소리가 만들어집니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
헬륨의 밀도는 약 0.18 kg/m³으로 약 1.2 kg/m³의 공기보다 밀도가 낮은데, 소리의 경우 매질의 밀도가 낮을수록 이동속도가 빨라지며 진동수가 증가하고 높은 음이 되기 때문에 헬륨가스를 흡입하고 말을 하면 발성기관을 통과한 목소리가 약 2.7 배정도 빨라져 고음으로 나오게 된다. 이론상으로는 최대 1.433 옥타브 높은 목소리가 나올 수 있지만, 실제로는 폐와 입안에 헬륨뿐만 아니라 내뱉지 못한 공기도 함께 존재하기 때문에 이보다는 덜한 효과가 나온다.
흡입한 뒤 바로 말을 할 때는 상당히 변조된 목소리가 나오지만, 말하며 숨을 내뱉고 다시 숨을 들이쉬는 과정에서 입안의 헬륨 농도가 빠르게 하락하기 때문에 변조 효과는 말을 할 때마다 계단식으로 약해지고 오래 지속되지 않는다. 따라서 '헬륨가스를 마셨는데 목소리가 안 돌아와요' 등지의 이야기는 완벽한 거짓.
이러한 음고 변화는 목소리 말고도 다른 모든 종류의 소리에 적용되고, 헬륨 이외에도 공기와 밀도가 차이나는 기체라면 무엇이든 음성변조 효과를 줄 수 있다. 따라서 악기는 물론[1] 동물의 울음소리[2] 역시도 헬륨가스 속에서 음이 발생하면 높은 톤을 갖게 되며, 수소를 마셔도 목소리가 높아지고 반대로 크립톤이나 육불화황(SF6) 가스[3]를 들이마시게 되면 목소리가 낮아진다. 하지만 눈에 띄는 수준의 변조가 나타날 정도로 밀도가 차이나는 기체들 중 안전하고 값도 적당하며 일상생활에서 많이 접할 수 있는 가스가 헬륨뿐이고, 헬륨이 가득한 공간 내에서 다른 악기를 연주하는 것 보다 풍선 속 기체를 마시고 말하면 목소리가 바뀐다는 것이 훨씬 직관적이고 해보기 쉬운 만큼 헬륨이 음성변조 가스의 대명사로 인식되고 있다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
헬륨가스는 일반 공기보다 가볍기때문에, 우리 성대를 지나갈 때 더 많은 떨림을 유도합니다.
성대가 평소보다 더 많은 떨림이 발생한다는것은 목소리의 주파수가 올라가 음이 높아지게 합니다.
감사합니다.안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
일반 기체보다 가벼운 기체, 헬륨, 수소 등은 목소리가 변합니다. 성대의 진동을 빠르게 하거나 진동을 다르게 해서 그렇다고 하네요.
감사합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
헬륨은 공기보다 밀도가 낮아 헬륨을 통과하는 소리의 속도 가 공기를 통과할 때보다 2.7배나 빨라집니다. 헬륨이 공기보다 밀도가 낮다는 것은 헬륨을 이루고 있는 물질들이 공기보다 덜 뭉쳐 있다는 뜻이에요. 그래서 소리가 더 빨리 지나갈 수 있죠. 이 때문에 성대의 진동수도 2.7배 늘어나면서 평소보다 높은 소리를 내는 겁니다.
헬륨을 마셨을 때 나는 소리가 마치 오리 소리와 비슷하다고 해서 ‘도날드덕 효과’라고 불리는데요. 트럼펫 같은 관 악기 안 에 헬륨가스를 채우고 연주해도 목소리와 마찬가지로 높은 음이 나온다고 해요.
