안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
목소리는 폐에서 나오는 공기가 성대를 지나며 성대를 진동시켜 만드는 소리입니다.
즉 폐에서 나오는 공기의 속도가 달라지면 성대를 진동시키는 속도 또한 달라지게 됩니다.
헬륨은 공기보다 밀도가 낮아 이동속도가 매우 빠릅니다. 즉 폐로 들어간 헬륨이 빠져나오는 속도도 공기보다 약 2.7배가 빨라지고 이 때문에 성대도 빠르게 진동시키며 진동수가 증가하게 됩니다.
이 때문에 헬륨가스를 흡입하고 말을 하면 발성기관을 통과한 목소리가 약 2.7 배정도 빨라져 고음으로 나오게 되는 것입니다.