헬륨가스를 마시면 목소리가 변하는 이유를 알고 싶어요

Question

헬륨가스를 마시고 말을 하면 목소리가 이상해져서 정말 재미있던데 이렇게 목소리가 변하는 이유를 알고 싶어요 뭐 때문에 그런거죠?

탈퇴한 사용자 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.헬륨은 매우 가벼운 기체이기 때문에 우리가 일반적으로 마시는 공기보다도 훨씬 가벼워서 입을 통해 들어가게 되면 목소리의 빈도수를 빠르게 만들어 주는 기능을 합니다. 이렇게 목소리의 빈도수가 빨라지면, 우리가 내는 소리의 톤이 상승하게 됩니다.이것은 목소리가 발생하는 원리와 관련이 있습니다. 목소리는 우리 몸의 기관에서 발생하는 공기의 진동으로 만들어 집니다. 기본적으로, 목소리의 높이는 발생한 진동수에 의해 결정됩니다. 이 때, 헬륨 가스를 마시게 되면 입안의 공기가 가벼워지기 때문에 기관 내부에서 발생하는 진동수가 빨라지게 됩니다. 이러한 이유로, 헬륨 가스를 마시고 말을 하면 목소리의 높이가 높아져서, 기괴한, 웃긴 소리가 나게 됩니다.하지만, 헬륨 가스를 마시는 것은 매우 위험한 행동이며, 심각한 신체적 문제를 유발할 수 있습니다. 따라서 이러한 행동을 하지 않는 것이 좋습니다.

쌈박한오릭스46 · Answer

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리가 말을 하면 공기를 통해서 소리가 이동되어서 전달되는데요. 이때 밀도에 따라서 소리의 소리, 진동수. 음의 높고 낮음이 결정되는데요. 우리가 헬륨을 마시고 소리를 내면 소리가 밀도가 작은 헬륨을 통하여 전달되는데요. 밀도가 낮으면 소리의 이동속도가 빨라지고 진동수가 커지면서 음이 높아져서 그런 소리가 발생됩니다.

아테나 · Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.목소리는 성대의 긴장으로 인해 공기 압력이 변화되고 성대 와 그 사이의 공기가 진동해서 소리가 다양하게 만들어지게 되는 것입니다. 이 때 공기의 밀도가 변하면 울리는 소리의 속도가 달라지게 되어 목소리가 변하게 된답니다.헬륨 가스 의 밀도는 공기보다 낮기 때문에 보통 공기보다 음속이3배정 도 빨라집니다. 그렇기 때문에 입안에 헬륨 가스를 넣고 말하 면 공기의 주파수보다2.7배 정도 높아져 목소리가 2.7배 정 도 높은 옥타브의 소리가 나오는 것입니다

럭스마가린 · Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.흔히 헬륨 ‘도날드 덕’(DonAld Duck) 효과라 불리는 이 현상의 원인을 알기 위해선 우선 목소리의 발생과정에 대해 알 필요가 있습니다. 목소리는 폐(肺)에서 나오는 공기가 목 아랫부분에 있는 성대 중앙을 통과한 다음 발성 통로를 지나 밖으로 나오면서 만들어지며  성대의 긴장으로 인해 공기압력이 변화되고 성대와 그 사이의 공기가 진동해서 소리가 다양하게 만들어지게 됩니다. 이때 소리 진동수가 목소리의 높낮이를 결정하는 것으로 이러한 과정을 통해 사람마다 각기 다른 목소리를 갖게 되는 것입니다. 평균 성인의 목소리는 남자의 경우 1백30Hz, 여자의 경우 2백5Hz의 진동수를 가지고 있다목소리를변화시킬수 있는 또 하나의 요인은 입안에 있는 공기의 종류입니다. 사람이 말을 하게 되면 폐에서 나온 공기가 발성통로를 지나면서 발생되는 소리는 입안에서 공명을 하게 되며 입안에서 울리는 소리의 속도는 입안에 있는 공기의 밀도에 따라 변하게 되고, 이에 따라 소리가 다른 진동수를 갖게 돼 목소리가 변하는 것입니다.보통공기의 경우 약 29g/㎤의 밀도를 가지고 있으며, 이때 이 공기를 통과하는 소리의 속도는 0℃에서 약 3백31m/초이며 동일한 온도에서헬륨의밀도는 4g/㎤으로 밀도가 공기보다 낮기 때문에 헬륨을통과하는 소리의 속도는 음속의 3배 정도인 8백91m/초가 되므로 입안에 헬륨이 있는 상태에서 말을 하게 되는 경우 이 소리의 주파수는 보통 공기의 경우보다 2.7배 정도 높게 돼 이 때의 목소리는 평상시보다 2.7 옥타브 높게 됩니다. 마치 도날드 덕의 목소리처럼 말이죠.

랄라맨1982 · Answer

안녕하세요. 임관수 과학전문가입니다.헬륨은 공기보다 밀도가 상당히 낮습니다. 따라서 우리가 헬륨가스를 마시면 매질이 공기에서 헬륨으로 변하고, 밀도가 상당히 낮아져 진동이 빨라지게 됩니다. 진동이 빨라져 진동수가 많아지면 우리의 목소리는 평상시보다 훨씬 높은 소리가 나오게 되는 것입니다

정철 박사 · Answer

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.헬륨은 공기보다 밀도가 작아서, 헬륨을 마시면 목에서 발생하는 소리의 음파 주파수가 바뀌어서 들리게 됩니다. 이는 말초 신경계가 받아들이는 방식에 영향을 주게 됩니다.보통 목에서 발생하는 소리는 기본적으로 공기가 진동함으로써 발생됩니다. 목소리는 성대라 불리는 섬유 구조물에 의해 생성됩니다. 공기가 성대를 지나가면, 그러한 공기의 압력 변화로 인해 성대가 진동하게 됩니다. 이러한 진동은 주변 공기 분자들을 움직이게 하고, 이러한 움직임이 청각 기관에서 인지됩니다.하지만 헬륨을 마시면, 들어가는 공기의 밀도가 낮아지게 됩니다. 이는 성대의 진동을 방해하게 됩니다. 따라서, 헬륨을 마시면 소리의 주파수가 증가하고 음높이가 올라가게 되어, 마치 매우 고음을 내는 것처럼 들리게 됩니다.

의로운청설모283 · Answer

헬륨 가스를 마시면 목소리가 원래보다 높아지는데, 이는 헬륨 분자의 작은 크기 때문에 발생합니다. 이 작은 분자가 목소리를 발생시키는 성대에 도달하면 음성 파동의 진동 수가 높아지고, 이로 인해 높은 소리가 발생합니다. 이와 반대로, 무거운 분자를 가진 기체를 마시면 목소리가 낮아질 수 있습니다.

사랑의홍학123 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.헬륨은 공기 중에서 가장 가벼운 원소이기 때문에, 소리의 전파 속도가 매우 빠릅니다. 일반적으로 공기 중에서 소리는 초당 약 340 미터의 속도로 이동하는데, 헬륨 가스에서는 이보다 약 3배 더 빠른 속도로 전파됩니다.그래서 헬륨 가스로 채워진 풍선을 사용해 목소리를 내면, 공기 중에서 할 때보다 더 높은 주파수로 소리가 전파됩니다. 이는 주파수가 낮은 음성에서 더욱 두드러지게 나타납니다. 즉, 목소리가 약 10~20초정도 더 높아지는 것으로 들리게 됩니다

꼬꼬댁 힘센 병아리 큰닭727 · Answer

안녕하세요. 설재훈 과학전문가입니다.목에 구조에 따른 목소리 이상 이라 생각합니다.  공기가 아닌 다른 기체가 성대를 지날 때는 소리가 달라져 헬륨을 마셨을 때 목소리가 변하죠 공기보다 밀도가 낮아 헬륨을 통과하는 소리의 속도 가 공기를 통과할 때보다 2.7배나 빨라 평소보다 높은 소리를 낼수 있습니다.

멋진크낙새45 · Answer

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.헬륨은 공기보다 가벼워서 헬륨가스를 마시고 말을 하게 되면 공기보다 헬륨가스가 성대를 더 빠르게 통과합니다. 그래서 속도가 빨라지면 진동수도 증가합니다. 이러한 현상을 '도날드 덕 효과'라고 부릅니다.

똑똑한칠팔매132 · Answer

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.안녕하세요. 설명하기쉽게 풀이를 해드리자면, 모든 소리는 그 소리 진동수에 따라 다르게 들리게 됩니다. → 헬륨은 공기대비 밀도가 7배이상 낮기때문에 소리가 빠르게 전달이 되고 속도가 빠른만큼 고음의 목소리가 나오게 되는겁니다.이상입니다. 감사합니다.

반듯한날다람쥐146 · Answer

안녕하세요. 안선재 과학전문가입니다.일반적으로 공기는 질소와 산소로 구성됩니다공기의 밀도는 리터당 1.25g쯤인데요헬륨은 약 0.18g입니다소리의 진동수는 기체의 밀도에 따라 변화됩니다헤륨의 밀도는 공기보다 약 7배이상 낮기때문에소리의 속도가 빠르게되고 이에 따라 소리는 높은음이 발생됩니다따라서 헬륨가스를 마시게되면 평소와는 다른높은 소리가 나오게되는것입니다

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.헬륨은 가장 가벼운 비활성 기체 중 하나로, 대기 중의 다른 기체와는 다르게 음속보다 빠르게 속도로 확산되는 특징을 가지고 있습니다. 이러한 물리적 특성 때문에 헬륨 가스를 마시면, 입과 목을 통과할 때 기존의 공기 대비 소리의 진동수가 빨라져서, 더 높은 음계로 들리게 됩니다. 이것이 일반적으로 '꼭지 박힌 목소리'와 같은 이상한 목소리를 내는 이유입니다.

우리 몸의 음성은 기본적으로 공기의 진동에 의해 발생되는데, 목소리의 높이와 낮이는 공기의 진동수와 관련이 있습니다. 보통 공기는 몸 속에서 발생된 소리를 진동시키며, 이 때 목소리의 높이와 낮이는 기존의 공기와의 상호작용에 따라 결정됩니다. 그러나 헬륨과 같은 경량 기체를 마시면, 공기와 상호작용하는 효과가 적어지므로 목소리의 진동수가 더 높아져서, 보다 높은 음계의 목소리가 나오게 됩니다.